hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
2,6ージメトキシフェニル基を有するイオウ化合物の合成と反応

2,6ージメトキシベンゼンチオ-ルΦSH[Φ=2,6ー(MeO)_2C_6H_3]は無臭の結晶性チオ-ルである。本研究ではまずこのチオ-ルの簡便な合成法を確立した。さらに各種の2,6ージメトキシフェニルチオ誘導体の合成を試み、ジスルフィドΦSSΦ、非対称ジアリ-ルスルフィドΦSR、ジチオエ-テルΦS(CH_2)_nSΦ、スルホニウム塩[ΦRR'S]ClO_4、スルホキシドΦ_2SO、スルホンΦ_2SO_2などを得たが、これらも無臭で結晶性化合物である。ジチオエ-テルΦSCH_2CH_2SΦは過塩素酸銀と2:3錯体を生成した。この結晶構造はAg^+イオンが珍しい6配位三角プリズム構造をしており、キレ-ト配位子(OSSO)と架橋配位子(OS)を持つ。2,6ージメトキシベンゼンセレノ-ルΦSeHは塩化リチウムの存在で2,6ージメトキシフェニルリチウムと元素セレンの反応により得られ、結晶性でほとんど無臭のセレノ-ルである。この誘導体、例えばΦSeΦ、ΦSeSeΦ、ΦSeMe、ΦSeCH_2CH_2CN、ΦSe(CH_2)_nSeΦ、(n=1ー4)、なども無臭の結晶化合物であった。2,6ージメトキシベンゼンテルロ-ルΦTeHも結晶(融点約15°C)として得られた。2,6ージメトキシフェニルリチウムとジメチルスズ二塩化物あるいは硫化物の反応でジメチルービス(2,6ージメトキシフェニル)スズMe_2Φ_2Snを合成し、メタノ-ル中でNークロロスクシニミドやNーブロモスクシニミドを作用させて、1ーハロー2,6ジメトキシベンゼンΦX(X=Cl,Br)を得ることができた。また、硫化カリウム水溶液の存在で、Me_2Φ_2Snとヨウ素の反応によりヨ-ドベンゼンΦIも得られた。副生するジメチルスズスルフィドはΦLiとの反応によりMe_2Φ_2Snの再合成に使用できる。2,6ージメトキシベンゼンチオ-ル(2,6)SH[(2,6)=2,6ー(MeO)_2C_6H_3]はチオ-ル特有の悪臭のない空気中で安定な結晶性化合物である。その合成は、エ-テル中で1,3ー(MeO)_2C_6H_4とnーBuLiのnーヘキサン溶液の長時間の反応で得られる(2,6)Liとイオウの反応で得ていた。しかし、エ-テルを用いずともnーヘキサン中でMe_2NCH_2CH_2NMe_2を触媒量存在させれば1時間程で(2,6)Liが得られることが分り(2,6)SHの合成が一層容易になった。この各種の誘導体[(2,6)SS(2,6),(2,6)S(2,6),(2,6)SCH_2CH_2S(2,6)他]を合成したところいずれも通常のフェニル化合物より結晶性に優ぐれていることが分った。

(2,6)SCH_2CH_2S(2,6)はAgClO_4と3:2錯体を形成すること、このXー線結晶解析から(2,6)SCH_2CH_2S(2,6)配位子がイオウのみならずメトキシ基の酸素も配位に関与し、Ag^+イオンが珍しい6配位3角プリズム構造をとっていることなども分った。(2,6)S(2,6)はAgClO_4と2:1錯体を形成する。また、(2,6)LiはTHF中でもセレンとは反応しないが、塩化リチウムが存在すると反応して(2,6)SeHが得られることも分った。^1H nmrにはSeHプロトンのピ-ク(2.02ppm)と^<77>Seによるカップリング(68Hz)が観測され、IRスペクトルには2320cm^<ー1>にSeーHの吸収が観測された。(2,6)SeHも悪臭のない結晶性化合物であるが空気により容易に酸化されて(2,6)SeSe(2,6)になる。同様に、THF中、(2,6)Liは塩化リチウムの存在で金属テルルとも反応して(2,6)TeHを生成した。^1H nmrにはTeーHプロトンピ-ク(ー2.06ppm)と^<127>Teとのカップリング(14Hz)が観測された。IRでは恐らく初めてTeーHの吸収(2060cm^<ー1>)を観測をすることができた。(2,6)TeHは室温付近に融点を持ち、空気によりさらに容易に酸化され易く、(2,6)TeTe(2,6)になる。2,6ージメトキシフェニル基を有するイオウ、セレンおよびテルル化合物は、一般に臭気がなく、結晶性が優れている。今回、ΦYLiやΦYYΦ[Φ=2,6ー(MeO)_2C_6H_3;Y=S,Se,Te]の合成法の改良を行い、これらを用いて各種のΦYR型化合物[R=アルキル基]を効率良く合成できるようになった。さらに、ΦYRとジアルキル硫酸などの反応によりオニウム化合物[MeΦY]Xや[MeEtΦY]X、[RΦ_2Y](X=MeOSO_3 or ClO_4)を合成した。また、[MeRΦY]XによるΦY'Me(Y'=S,Se,Te)のメチル化を比較したところ,セレノニウム塩が最も反応性に富むこと、テルロニウム塩が最も生成しやすいことなどが判った。[RΦ_2Se]X塩には水溶性のものがあり、水中で使用できるアルキル化剤となる可能性を見いだした。また、ΦYLiとジハロアルカンX(CH_2)_nXの反応により、各種の2置換体ΦY(CH_2)_nYΦを合成したが、BrCH_2CH_2BrやBrCH_2CHMeBrとΦTeNaの反応ではジテルリドΦTeTeΦが得られ、脱オレフィンした可能性がある。1ーハロ-2,6ージメトキシベンゼンΦXはmージメトキシベンゼンを直接ハロゲン化する方法では得られない。合成ならびに取り扱いの容易なジメチルービス(2,6ージメトキシフェニル)スズMe_2Φ_2Snを合成し、メタノ-ル中でNークロロスクシニミドやNーブロモスクシニミドを作用させて、それぞれΦClとΦBrを高収率で得ることができた。また、硫化カリウム水溶液の存在で、クロロホルムあるいはジエチルエ-テル中でMe_2Snとヨウ素の反応によりΦIも得られた。副生するジメチルススズルフィドはΦLiとの反応によりMe_2Φ_2Snの再合成に使用できる。
頭頸部癌おけるバイオマーカーとしてのREG遺伝子の作用機序の解明

頭頸部癌に対して治療前に化学療法や放射線療法に対する感受性を見極めるバイオマーカーを同定することで予後改善につながると考える。本研究では、下咽頭癌患者においてREG IIIの発現がある患者が発現のない患者に比べて有意に予後が良いことを見出した。さらに、resveratrolが頭頸部癌細胞に対して有意にREG III遺伝子の発現を誘導し、細胞増殖を抑制し、放射線やシスプラチンの感受性を高めることをin vivoおよびin vitroにおいて見出した。これらの結果からresveratrolがin vitro, in vivoにおいて頭頸部癌の進展抑制・治療効果増強といった予後改善効果が示された。本研究では、頭頸部癌に対する治療効果の向上及び予後改善のため、頭頸部癌における抗癌剤・放射線の治療に対するバイオマーカーを同定することを目的としている。頭頸部癌におけるREG遺伝子の発現と、その発現の有無による予後や治療効果の違いを解明するとともに、REG遺伝子の頭頸部癌の治療効果に及ぼす作用機序を探求する。さらには、REG遺伝子が再生機能に関与することから、癌幹細胞の活性化を促進させる可能性があり、REG遺伝子の癌の浸潤・転移への関与についても解明する。本年度は、頭頸部癌症例におけるREG遺伝子の発現と、発現の有無による治療効果や予後の違いについての検討、REG遺伝子を導入した頭頸部癌細胞株におけるin vitroでの細胞増殖度及び抗癌剤・放射線感受性に関する検討を行った。その結果、下咽頭癌に対する化学放射線治療症例において、REGIの発現はほとんどなく、REGIVの発現の有無は予後には関与しなかった。一方、REGIIIの発現陽性例が有意に予後が良いことが分かり、REGIIIが、下咽頭癌のバイオマーカーとなり得ることが示唆された。次に、REGIIIを下咽頭癌細胞株に遺伝子導入し、安定株を作製した。REGIII発現株において、有意に増殖能が抑制された。放射線、シスプラチン、シスプラチンと放射線のcombinationいずれもREGIII発現株において感受性が増強された。以上の結果から、下咽頭癌において、REGIIIが癌細胞増殖能を抑制し、抗癌剤・放射線感受性を上げることで、生命予後の向上に関与することが示唆された。当初、予定していた実験計画を遂行できているものと考える。これまでに頭頸部癌症例におけるREG遺伝子の発現と、発現の有無による治療効果や予後の違いについての検討、REG遺伝子を導入した頭頸部癌細胞株におけるin vitroでの細胞増殖度及び抗癌剤・放射線感受性に関する検討した結果、下咽頭癌に対する化学放射線治療症例において、REGIIIが下咽頭癌のバイオマーカーとなり得ることが示唆された。さらに、REGIIIが癌細胞増殖能を抑制し、抗癌剤・放射線感受性を上げることで、生命予後の向上に関与することが示唆された。その結果、頭頸部癌細胞においてREGIIIが遊走能と浸潤能を抑制することが示唆された。また、REGIIIの発現誘導物質として、ポリフェノールの一種であるレスベラトロールが有意にREGIII遺伝子のプロモーター活性ならびにmRNAレベルを上昇させることが明らかになった。当初、予定していた実験計画を遂行出来ているものと考える。本研究では、頭頸部癌に対する治療効果の増強及び予後改善のため、頭頸部癌における抗癌剤や放射線の治療に対するバイオマーカーを同定することを目的としている。これまでに頭頸部癌症例におけるREG遺伝子の発現と、発現の有無による治療効果や予後の違いについて検討し、REG IIIが頭頸部癌のバイオマーカーとなり得ること、REG IIIが癌細胞増殖能を抑制し治療感受性を上げることで予後改善に関与することが示唆された。さらに、REG III発現誘導物質の検索を行い、レスベラトロールが頭頸部癌細胞に対してREG III遺伝子発現を誘導することを見出した。今年度は、in vitroでレスベラトロールの頭頸部癌の癌進展抑制・治療効果増強への影響をMTT assay及びMatrigel invasion assayを用い検討した。さらにin vivoでREG IIIの治療効果への影響、さらにREG III発現誘導剤レスベラトロールの同効果を検討した。ヌードマウスの大腿部皮下へREG III発現・非発現頭頸部癌細胞を移植したxenograftモデルを作製し、REG III発現による腫瘍増殖抑制効果および治療感受性の増強効果、さらにレスベラトロール投与による同効果を観察した。その結果、レスベラトロールはin vitroで癌細胞増殖能・浸潤能を抑制し、治療感受性を増強した。さらに、in vivoモデルでREG III発現、レスベラトロール投与はいずれも治療感受性を増強させた。

さらに、resveratrolが頭頸部癌細胞に対して有意にREG III遺伝子の発現を誘導し、細胞増殖を抑制し、放射線やシスプラチンの感受性を高めることをin vivoおよびin vitroにおいて見出した。これらの結果からresveratrolがin vitro, in vivoにおいて頭頸部癌の進展抑制・治療効果増強といった予後改善効果が示された。平成27年度の結果を踏まえ、細胞増殖度に関しては、cyclin D1、アポトーシスのシグナルへの影響に関してはBcl-xl・Caspase-3などを中心に、さらに双方に関してAktのリン酸化などの発現の差をWestern blottingで検討する。また、Wound healing assay及びMatrigel invasion assayを用い、それぞれ遊走能と浸潤能についても検討する予定である。平成28度の結果を踏まえて、REGを導入した癌細胞が、生体において転移能を抑制できるかを鶏卵によるin vivo癌浸潤・転移モデルやヌードマウスを用いて検討する。さらに、レスベラトロールによるREGIIIの発現誘導が、頭頸部癌の進展に影響するかも検討する予定である。耳鼻咽喉科本年度は当初計画していた細胞培養の維持にかかる費用が軽減されたために次年度使用額が発生したため。本年度は当初計画していた細胞培養等のin vitro実験にかかる費用が軽減できたため、次年度使用額が発生した。次年度は、これまでのin vitro実験において、細胞機能実験を遂行すると共に、これまでの成果をまとめ、国内外の関連学会において発表し、関連学術誌に投稿するために研究費を拠出する予定である。次年度は、これまでのin vitro実験での細胞機能実験とともに、新たなin vivo動物実験を施行する予定である。さらに最終年度としてこれまでの成果をまとめ、国内外の関連学会において発表し、関連学会誌に投稿するために研究費を拠出する予定である。
一般住民女性における腸内細菌叢と潜在性動脈硬化との関連に関する疫学研究

摂取した食物は腸管内で消化・吸収される。腸内細菌は食物残差(食物繊維など)を栄養源とすることで共生している。近年、腸内細菌叢が炎症性腸疾患のみならず動脈硬化と関連する事が示唆されている。しかし、一般住民コホートにおいて腸内細菌叢と潜在性動脈硬化との関連を検討した報告はほとんどない。本研究では、一般住民において、腸内細菌叢と潜在性動脈硬化との関連を検討するとともに、古典的危険因子および食事内容(パターン)の影響を検討し、動脈硬化の進展における腸内細菌叢の役割について明らかにすることを目的とする。我々の施設で平成27年より実施している草津市在住女性を対象とした潜在性動脈硬化に関する疫学調査(滋賀動脈硬化疫学研究[SESSA-Wome])に参加する者を本研究の対象として、便検体を用いた腸内細菌叢の解析を行う。2018年3月31日までに313名の採便および便DNA抽出が終了している。今後引き続き、対象者数を増やし、便DNA抽出検体を用いた次世代シークエンス解析にて腸内に存在する細菌の種類およびその量を判定する。最終的には、腸内細菌叢パターンと1大動脈・冠動脈石灰化、2頸動脈内膜中膜肥厚度、3無症候性脳血管障害(ラクナ梗塞、微小出血、白質病変、脳動脈狭窄)、3血管内皮機能、4動脈硬化の古典的危険因子(血糖、血圧、血中脂質レベルなど)、5食事内容との関連を検討する。母体研究の対象者リクルートがやや遅れいているため。引き続き、対象者の採便およびDNA抽出を継続し、2019年度までに取得した検体を用い次世代シークエンス解析にて腸内に存在する細菌の種類およびその量を判定する。本研究の研究経費の主な使途は、腸内細菌叢パターンを同定するための便DNA抽出液を用いた次世代シークエンス解析のための費用である。当初は便DNA抽出終了後、順次、シークエンス解析を行う予定であったが、まとめて検査会社に送った方が効率が良いと考えた。本年度(2018年度)はシークエンス解析にかかる費用が発生しなかったため、次年度(2019年度)に研究費用を繰り越すこととなった。次年度は本年度までに取得した便DNA抽出液を合わせて次世代シークエンス解析を行う予定である。
MEMS構造体の高Q値共振と広帯域化を両立する高効率環境振動発電デバイス

ダイアフラム構造を有する圧電MEMS構造体において,圧電薄膜の物性とMEMS特有非線形歪みの効果を組み合わせて,デバイス全体としての変換能力の向上を図る。昨年度得られた圧電薄膜の製膜条件による最適化の追究を進めるとともに,逆圧電応力印加が振動モードに与える影響を詳細に吟味した。1. PZT薄膜の結晶配向性と応力・圧電性能の関係について,これまで(111)相対配向比率が040%の範囲についてデータが得られていなかったので,ゲル膜を得る仮焼成温度を精密に調整し,この領域での応力と残留分極の変化を評価した。残留分極の値は相対配向比率の減少に対して単調に減少し,また応力を評価するためのダイアフラム撓みはほぼ単調に増加した。結果として得られたエネルギー変換効率は,この領域ではバラツキが大きいものの,全体として相対配向比率の減少に伴い減少した。これにより,配向比率50%付近が最適であることが明らかになったが,この低配向比率側での変換効率のは分極量の減少だけから説明できる以上に大きく減少しており,この原因を探るべく事業終了後も継続して研究を進めたい。2.逆圧電応力の印加によりダイアフラム撓み量を変化させてパルス応答振動モードを評価し,静的撓み量に対する昨年度の評価結果と比較した。これによると,印加応力が小さく撓み量が大きい領域では,従来の静的撓み量に対する挙動と一致した。これに対して撓み量の小さい領域では,従来のように多数のモードが分岐することが少なく,ごく少数のモードのみが現れた。これは大きな逆圧電応力により多数モードの生成が抑えられたものと考えられる。さらに応力印加に対する共振周波数変化が,従来のバタフライ形状のものとは異なる傾向が観測された。これは各モードの周波数がゆるやに変化しつつ,さらに支配的な振幅を示すモードが移り変わっている可能性を示しており,これも今後追究したい。良好な圧電性を有する強誘電体PZT薄膜を用いた発電デバイスにおいて,圧電効果により発電を行う一方,逆圧電効果により共振周波数の制御を行い,発電効率の向上を目指す。今年度は,音響発電型素子の設計・試作と評価を開始した。シリコンMEMSプロセスにより形成した薄いダイアフラム構造上へゾル・ゲル製膜法によりPZT薄膜キャパシタを構成し,ダイアフラムの音響振動を圧電効果により分極変化に変換して電気出力を得る。発電効率の向上に鑑み,特に次の2点を重点的に進めた。1.ダイアフラム振動の上部電極形状の影響ダイアフラムの振動時に生ずる圧電分極は,振動モードに対応した不均一な分布を保つため,効率良く圧電出力を得るためには分極分布に合わせた電極設計が必要である。一方で,周波数制御用に分割形状を有する上部電極が振動モード自体に与える影響を明らかにする必要がある。このため,走査型レーザドプラ振動計を用いて,作製したダイアフラム構造体に対してインパルス応答解析により振動モードを評価した。上部電極の厚みを本来設計の50nmから1/2, 1/4と薄くしたものおよび上部電極を持たないものについて評価した結果,特に10nm程度と非常に薄い電極においても電極形状依存モードが出現しており,自己整合的に効率良く分極を取り出すことができる振動モードが誘起されることを確認した。2.ダイアフラムの撓み形状制御ダイアフラムに静的撓み形状を導入することにより,撓み振動から圧電層の歪み振動への変換係数を増大して発電効率を向上することができる。静的撓み量を支配するPZTの応力を制御するために,ゾル・ゲル製膜工程における仮焼成温を変化させたときの反り構造を評価した。300°C,350°C,400°Cの範囲内では400°Cにおいて大きく応力が緩和することが示され,高効率発電を実現する形状を構成するために必要な重要なパラメータが得られた。実施計画としていた(1)ダイアフラム振動時の分極分布と電極配置の最適化および(2)発電効率向上のためのPZT応力制御について,それぞれ全体としては当初計画通りに進捗している。進捗内容の細部について,(1)電極形状自体が振動モードに影響を与えるため,自己整合的に効率良く圧電出力が得られる可能性が新たに発見されたこと,および(2)仮焼成温度の変化により連続的に応力が変化しているのではなく,特定の温度において大きく物性が変化している可能性が示唆された。それぞれ,当初予期できなかった新たな知見であり,研究推進の次の段階への着目点が得られたため。圧電PZT薄膜を利用した振動型MEMS環境発電デバイスにおいて,圧電効果による発電と逆圧電効果による共振周波数制御を組み合わせて発電効率の向上を目指す。圧電MEMS振動構造において昨年度得られた,振動モードと圧電薄膜応力に関する知見をデバイス特性の向上へ結びつけるべく,今年度は特に以下の2点を中心に研究を進めた。1.ダイアフラムの静的撓み形状と振動形状の関係電極の存在が振動モードを自己整合的に発電電極部分へ集中させる様態が昨年度観測されたが,実際の発電量を決定付けるのは複数の振動モードが重畳して生ずる振動形状であり,今年度はモード毎に分解せず振動形状全体に着目して評価を進めた。その結果,発電に寄与する中心対称振動の現れ方がダイアフラムの静的撓み形状に依存して変化していることが示唆された。

撓み量をダイアフラム径で除した比率で11%を境に振動形状が大きく様相を変え,また78%でもその境界が存在する可能性が示された。特に前者で撓み量が大きい領域では発電効率の向上に繋がる振動形状が観測されており,今後撓み量と振動形状の関係をより詳細に調査すべきとの指針が得られた。2.ゾル・ゲルPZT薄膜の製膜条件と応力制御ゾル・ゲル製膜工程における仮焼成温度がPZT薄膜に与える影響について,昨年度は応力の観点のみから研究を進めたが,今年度は応力だけでく結晶性,強誘電性およびデバイス完成時のダイアフラム撓みと最終的な電気機械変換効率にまで評価項目を広げて研究を進めた。さらに仮焼成温度の下方範囲を250°Cまで広げ,また初期結晶化層の厚みを制御することにより結晶配向方向を制御して薄膜作製を行った。その結果,まず(100)配向で応力の低減がみられ,さらに250°C仮焼成膜ではこれまでになく高い変換効率を示す可能性が得られた。今後より詳細に高効率化を実現する条件を見出すための指針が得られた。実施計画として掲げていた(1)ダイアフラム振動時の分極分布の最適化および(2)発電効率向上のためのPZT応力制御について,それぞれ昨年度の知見をさらに広げる進捗が得られている。特に(1)では撓み量の増大が振動モードの観点での変換効率向上に寄与する可能性が示唆されたことから,ダイアフラム撓み形状がトータル発電量を増大させるより重要な要因であることが示された。これは従来得られていなかった知見であり,今後の研究方針としてどこに集中すべきかを明確に示すことができた。また(2)では,結晶配向性により応力を大きく制御できる点,およびこれまで積極的に利用していなかった低温域での仮焼成がデバイスの変換効率を飛躍的に向上する可能性が見出された。これらのことから,次年度の研究推進の方向を明確に設定することができる成果が得られたため。圧電PZT薄膜を利用した振動発電デバイスにおいて,圧電効果による機械・電気変換効率を飛躍的に増大することにより発電効率の向上を目指す。ダイアフラム構造を有する圧電MEMS構造体において昨年度得られた知見:ダイアフラムの座屈による静的撓みの量に対する機械電気変換効率と振動モードの関係をデバイス特性の向上に結び付けるために,今年度は以下の二点について中心に推進した。1.ゾル・ゲル製膜法における熱処理条件とPZT薄膜の応力・圧電性能ゾル・ゲル製膜工程において,仮焼成温度と初回結晶化アニールを行うゲル膜の膜厚を変えてサンプルを測定し,結晶配向性と強誘電的性質および薄膜の応力について評価を行なった。結晶配向において(111)配向度が高いほど残留分極と応力がともに大きく,(100), (111)共に単一優先配向膜では変換性能に大幅な向上は見られなかった。そこで熱処理温度を調整し(100)と(111)の両回折ピークを持つ薄膜を作製したところ,配向度50%付近を頂点として高い変換効率が得られ,結晶配向性の観点から変換効率を最適化する指針が得られた。2.座屈撓み量に対する振動モード変化異なる撓み量を持つ正方形および円形のダイアフラムについて,インパルス応答から振動モードの評価を行なった。その結果,誘起される各モードの固有振動数が撓み量により変化し,しかもその変化量がモードごとに異なっていることがわかった。撓み量が1.513μmと変化する間に,固有振動数が接近した複数のモード間で結合が生じ,全体として単一の振動モードに集約される傾向が見出せた。
アスリート女性の骨粗鬆症予防のための栄養生理学的研究

本研究は、アスリート女性の骨粗霧症予防の栄養生理学的研究を研究課題のもとに実施された。これまでに我々は、自発運動及びエネルギー制限負荷が雌ラット大腿骨、骨密度へ及ぼす影響の検討を行った結果、12週間で骨密度低下を誘導することに成功している。また、同時にエストロゲンレベルもコントロール群と比較して低値を示した。そこで、平成23-24年度は、これまでに確立した自発運動及びエネルギー制限誘発性、骨粗霧症モデル動物を用い、エストロゲンの代替成分として注目を浴びている大豆イソフラボンの効果を評価した。その結果、大腿骨骨密度は、自発運動及びエネルギー制限負荷群がコントロール群と比較して有意に低値を示したが、大豆イソフラボン摂取群はコントロール群と差は認められなかった。このことから、大豆イソフラボン摂取は、自発運動及びエネルギー制限誘発性、骨密度低下を緩和したことが明らかとなった。さらに、自発運動及びエネルギー制限負荷群と大豆イソフラボン添加食群のエストロゲン濃度がコントロール群と比較して低値を示したことから、低エストロゲンレベル時に大豆イソフラボンの効果が有効であることが示された。上記の結果は、アスリート女性の骨粗霧症が運動とエネルギーの摂取不足、及びエストロゲンレベルの低下が主な要因となって発症することを示す為、体育、スポーツ科学の現場と一致した見解が得られ、大変意義深い。また、自発運動及びエネルギー制限誘発性骨粗霧症モデル動物に対し、大豆イソフラボンの効果が示されたことから、アスリート女性の骨粗霧症におけるイソフラボンの効果が期待される。実験及びデータのとりまとめだけではなく、これまでに行った、自発運動及びエネルギー制限誘発性、骨密度低下モデル動物の確立した論文の執筆も行っていたため、達成度は遅れている。今後は、自発運動及びエネルギー制限誘発性骨密度低下の抑制のメカニズムを性ホルモン合成経路に着目して明らかにする。
フットウェアの適合性評価システムの開発

本研究の成果の一つ目は、フットウェアの適合性評価における評価指標を確立することができたことである。着衣快適性評価では、心電図計測を利用した心拍変動解析によって、生理的ストレスを求めることが有効である。動作負担については、筋電図計測や歩行時の地面反力、足底圧計測などで評価できることが明らかになった。成果の二つ目として、これらの計測や評価指標をもとに、計測制御ソフトLabVIEWを用いて、評価アプリケーションを試作できた。平成21年度の研究では,靴のサイズと歩行動作の関係を靴のサイズを足長サイズ及び足囲サイズの2種類に注目し,それぞれのサイズの違いに伴う脚への負担及び歩行動作への影響と評価指標について検討した.延べ10名の被験者を用い、試料15サイズ、計150試技の歩行実験を行ない、下肢の筋電図および接地中の荷重点移動軌跡、床反力、着地時の膝の衝撃加速度を計測した。また各サイズの試技終了後に、歩行感覚に関する主観的調査(アンケート)も実施した。実験結果から,足長サイズおよび足囲サイズともに基準サイズよりも1cm以上大きくなると下肢における筋負担が増し、歩行動作に影響をおよぼすことが明らかとなった.特に荷重点移動軌跡のなす面積と床反力及び歩行感覚の結果から、足長サイズよりも足囲サイズの不適合のほうが問題だと考えられる.このことから,従来の靴選びの観点に加え歩行動作(動的)での脚への負担及び歩行動作への影響からみた機能的な適合が重要となってくると考えられる.今年度の結果から実際にユーザが靴を選ぶ際に適合サイズを選ぶには,従来の靴型と足型の形状的なフィッティングに加え候補となる靴で数歩の歩行し,靴内での足のズレが少なく,蹴りだし動作がうまくできるのかをチェックすることが望ましいことがわかった.さらに、フットウェアであるシューズの適合性評価指標としては、床反力や前脛骨筋および腓腹筋の筋電位積分値、接地中の荷重点移動軌跡が適していることが明らかとなった。床反力ではセカンドピーク値の大小から、筋電位積分値ではその大小から、荷重点移動軌跡では複数試技によって得られる軌跡がなす面積から動作の再現性を判断することが、今後構築する適合性評価システムで重要となってくると考えられる。平成22年度の研究では,安静時の衣服圧に対する生理的ストレス計測および着用感計測を中心に実施した。実験計測では、足部のインステップ囲付近に作用する締め付け圧と着衣快適性の関係を、生理的および心理的な計測から検討した。健常な成人男女18名を被験者とし、座位にてマジックテープ式バンドでインステップ囲付近に締めつけ圧を1050gf/cm2の範囲で10gf/cm2ずつ段階的に作用させ、その時の心電図計測による生理的ストレス評価および着衣快適感(締め付け感)評価を行なった。その結果、インステップ囲付近に作用する締めつけ圧が20gf/cm2の時、着衣快適性が最も高いことが明らかとなった。このことから、着衣快適性に富む靴下設計で一つの指標となる可能性が示唆された。さらに、今回用いた生理的ストレス計測は、フットウェアの適合性評価手法として有効であることが明らかとなった。一方、パンティストッキング(以下パンストとする)を用いた着衣快適性評価においては靴や靴下よりも皮膚をカバーする面積が大きいという特徴を踏まえながら、靴下を用いた実験と同じ計測項目で実施した。被験者数は女性20名とし、実験に使用するパンストは通常タイプ、衣服圧が脚全体に比較的高圧なタイプ、膝下のみ比較的高圧なタイプの3種類用意した。結果として、足首は40gf/cm2程度,ふくらはぎは30gf/cm2程度,膝,太ももは10gf/cm2程度の衣服圧が適度であることが明らかとなった。このことから、着衣快適性に富むパンスト設計で一つの指標となる可能性が示唆された。フットウェアに対する適合性評価では、被験者の足部(脚)形態に応じて足部とフットウェア間に生じる衣服圧や、足長/足囲サイズと靴サイズの違い・ヒール高の違い・ソックス形状の違いによる歩行動作への影響などに注目する必要がある。平成23年度の研究では,まず、着衣快適性が良好な衣服圧の特定を行なった。その結果、衣服圧が2033gf/cm2で生理的ストレスが比較的小さく、履き心地も良いことが明らかとなった。また、フットウェア生地の伸長率の違いで、歩行中の衣服圧に変動に違いが現れるが、この衣服圧変動幅が小さいとき歩き心地も良くなる可能性が示唆された。次に、足長/足囲サイズと靴サイズの関係では、足長では1cm以上、足囲では2ウィズ以上、靴サイズが足部サイズから大きくなると歩行時における下肢の筋活動が増大するなどして、歩行動作に影響が出ることが明らかとなった。このとき、足長サイズよりも足囲サイズの不適合の方が影響は大きいこともわかった。

一方,婦人靴のヒール高では、6cmを越えると歩行時の下肢筋群への負担が増大することから、婦人靴の適正なヒール高は、56cmが限界であることが明らかとなった。さらに、靴下形状の違いでも歩行時(特にけり出し時)の下肢筋群の活動量に差異が確認された。これまでの研究から、適合性評価におけるポイントや評価指標を得ることができた。評価ポイントとしては、着衣快適性と動作負担(効率)があげられる。また、評価指標として、着衣快適性では心電図計測を利用した心拍変動解析によって、生理的ストレスを求めることが有効である。動作負担(効率)に対しては、筋電図計測や歩行時の地面反力・足底圧計測などで評価できる事が明らかになってきている。これらの計測や評価指標をもとに、適合性評価システムの基本的な設計思想は完成したことから、実際の評価システムは計測制御ソフトLabVIEWを用いて、評価システムアプリケーションの開発に取り組んだ。フットウェアを着比べたり、数回歩いたりすることで適合性を評価する初期バージョンを作成した。
ロドプシンの多様性の探求と可能性の追求

ロドプシンは、生物の三大ドメイン(真核生物・真正細菌・古細菌)に分布する光受容膜タンパク質の総称で、光エネルギー・情報変換を介し生命機能の根幹を司る:基礎的重要性。また、光遺伝学:オプトジェネティクスを生み出した分子として知られ、脳神経科学に利用されている:応用的重要性。このような重要性にもかかわらず、研究が行われているロドプシンはわずかであり、大部分は手つかずのまま残されている。そこで本研究は「ロドプシンの多様性の探究と可能性の追求」を目的とした。すなわち未解析ロドプシンの発現・精製(1.探索)と精密解析(2.解析)で多様性を探求し、基礎を強化する。さらに、それらの機能・特性を利用した新奇オプトジェネティクス(3.操作)を実現し応用の可能性を追求することを目的とした。本年度は、以下の3項目に取り組んだ。1.探索:(1)公開および未公開遺伝子情報から、推定新規ロドプシン遺伝子の絞り込みを行った。(2)これらの情報から分子系統樹を作成し、グループに分類した。(3)各グループ中央に位置する数種類と末端に位置する数種類を選抜した。(4)絞り込んだ遺伝子について、組み換え生物(大腸菌,古細菌,酵母,動物細胞)のコドンに最適化した遺伝子を合成し、発現プラスミドを作成した。タンパク質発現は宿主細胞の色により確認し、新奇ロドプシンの発現・精製系を構築した。2.解析:探索により発現・精製系を構築した新規ロドプシンの分子機能を様々な時空間領域「フェムト秒-ペタ秒・Å-ミリメートル」で、解析した。3.操作:解析が終了したロドプシンについて、その新奇機能や特性を生かした新しい光操作を実現した。特に3つのロドプシン(RmXeR,ACR2,SyHR)について、その特性を生かした新奇オプトジェネティクスを実現した。研究開始から1年間で、既にインパクトのある成果をあげており、JACS誌1報,JPCL誌1報,表紙論文(Biophys. J.)1報を含む6報の原著論文を発表している。また、さらに続々と新しい成果が得られており、10報程度を準備中である。このように本研究は、当初の計画以上に順調に進んでいるものと判断している。今後とも本研究の柱である「探索・解析・操作」についての包括的な研究を進め、ロドプシンの多様性の探求と可能性の追求を行う。投稿中・準備中の成果についても、順次成果として発表できるように注力する。
アジアメガシティの多層化するモビリティとコミュニティの動態に関する経験的研究

本研究は、ジャカルタおよびバリのデンパサールを事例として、研究課題をめぐって資料サーベイ、ヒヤリング等を実施した。そしてそれらを通して明らかになったのは、(1)アジアメガシティがグローバル化の進展とともに「アジアの都市回廊」を越えて東京などのグローバルシティとの横のむすびつきを強め、ボーダレスなモビリティ(ヒト、モノ、カネ、情報などのフロー)の結節点となっていること、そして(2)そこでは多様なエスニシティがせめぎあうハイブリッド社会が構成されるとともに、コミュニティにさまざまな分岐(ディバイド)がもたらされ、それがメガシティのあらたな緊張要因となっていることである。本年度は、グローバル化(グローバルツーリズム)の進展にともなう地域社会の変容をデンパサール市のグレンチェン地区をフィールドにしてヒヤリングおよび関連資料の収集に従事した(吉原、松本)。またメガシティ化にともなう地域社会の変容に関するジャカルタ関連資料(統計資料等)のサーベイもおこなった(倉沢)。これらの調査結果は現在整理中で近々ファイリングしてメンバー間で共有することにしている。なお、後半からは特にバリの日本人社会を対象にして、多層化し分極化するヒトの移動(モビリティ)とそれにともなう複層化するコミュニティの位相をあきらかにするためのヒヤリングに着手した(吉原、松本)。なお、これには現地ウダヤナ大学のブディ講師が研究協力者として加わった。ヒヤリング自体はようやく始まったばかりであるが、その中間成果は、「バリにおける日本人社会と多重化する情報環境(続)」(『東北大学文学研究科研究年報』60)に集約した。また2010年10月29日開催の国際シンポジウム“Today's Trends of Global Migration in Indonesia and Japan"(於ウダヤナ大学)の企画立案に活かした。バリの日本人社会については、現在までのところで、多管化する情報環境を生かしながらセーフティネットを構築している様子をあきらかにすることができたが、次年度予定しているジャカルタの日本人社会(ジャパンクラブ)の調査を踏まえてより多面的な考察に入りたいと考えている。いずれにせよ、本年度は当初の研究実施計画をほぼ達成することができ、次年度へのスムーズな研究の進展を見通せることができるようになった。当該年度に実施した研究は、研究分担者の一人が東日本大震災の被災者であったことから、必ずしも研究実施計画通りには進まなかったが、バリの日本人社会のコミュニティに関する現地調査(調査者:吉原、松本)、ジャカルタのRT/RW(町内会/隣組)に関する現地調査(調査者:倉沢)については計画通り実施することができた。またバリ北部のシガラジャの農村コミュニティの調査(調査者:長谷部)は現地研究者の協力を得て開始し、次年度に引き継ぐことになった。現地調査によって得られた資料はファイリングするとともに、現在、吉原と松本が中心になって整理・分析の作業をすすめている。もっとも第一次集約結果はすでに各メンバーに伝えられており、近々研究会を開催して結果の検討をおこなうことになっている。なお、上記作業と並行して、今年度はバリコミュニティ(バンジャール)に伝わる伝統文書Awig-awigの一部を新潟大学中村潔氏の指導の下に翻刻・解説し、それを『バリ島に生きる古文書-ロンタール文書のすがた』として公刊した。同時にその成果をウダヤナ大学との共催の国際セミナーで発表し、現地新聞・テレビ等で大々的に取り上げられた。またバリにおける防災コミュニティに関する資料も収集し、その一部を日本の防災コミュニティ関係者(とりわけ福島県内の被災地コミュニティの方々)に伝え、比較社会論的視野の拡大に努めた。ちなみに、当初予定していたジャカルタの日本人社会のコミュニティ実態調査はインフォーマントの都合により実施できなかった。これまでのフィールドワークによって得られた知見およびシンポジウム等による研究成果の開陳・交流を通して、グローバル化の進展とともにアジア・メガシティとして成長著しいデンパサールおよびジャカルタを事例として、多層化し分極化するヒトの移動と複雑化する地域社会の位相を明らかにした。とりわけ日本人社会と地元コミュニティが交差するところで、さまざまなリスクに向き合いながらセーフティネットの構築にいそしむ人びとの生活世界の色鮮やかな断面を浮き彫りにした。同時に、グローバル化に対する地元社会のリアクションが、アジェグ・バリ(バリ復興運動)のような内向的なローカリティの主張として立ちあらわれ、そのことが日本人社会を含むバリ・コミュニティに対立と不和をもたらしていることを明らかにした。まさに急速にハイブリッド化する社会の汎世界的な局面が析出されるに至った。なお、本研究によって移民に関する新たな知見も得られた。移民は、これまでどちらかというと、ナショナリティ(国歌/国家的なもの)に回収されていくもの、そしてそこに強制的契機をみるという捉え方がなされてきた。しかし本研究によって、移民、とりわけ「ライフスタイル」移民といわれるものが、ナショナルな機制に必ずしも制約されないこと(それは、モビリティが個人の意思によるボーダレスなフローに基づいていることから派生している)、同時にポストコロニアルの地層に深く足を下していることが明らかにされた。

研究分担者の一人が東日本大震災に見舞われたために、当初は研究が実施計画通りに進まなかったが、その後、復興の進展とともに研究の遅れをカバーすることができるようになった。また資料集を公刊することが出来、最終年度に向け研究に弾みがついた。25年度が最終年度であるため、記入しない。次年度は、本研究課題の最終年度になるので、成果の集約に努めるとともに、学会等で成果を積極的に報告していきたい。そして出来れば出版等につなげていきたい。
核磁気共鳴と分子動力学計算による超高圧下固体水和物中でのCO_2物質移動現象の解明

大気中のCO_2濃度の増加を抑制するために火力発電所等の大量発生源から分離回収した液体CO_2を深海底に貯留する方策は,深海底の超高圧力条件下でCO_2クラスレートハイドレート(CO_2包接水和物)と呼ばれる固体水和物が液体CO_2と海水の界面に形成され,CO_2が海洋中に拡散することに対して抑制する効果を有すると考えられているため,有望なものと考えられている.しかし,液体CO_2と海水の界面に存在する固体水和物を通してCO_2が海水へ溶解拡散する物質移動機構については不明で,特にこのことを固体水和物の生成過程とその特異な構造の関連を明らかにすることが基礎的に重要であると考えられる.本研究は,水分子とCO_2分子を構成する原子間にポテンシャルを与えるCO_2クラスレートハイドレート形成過程の分子動力学シミュレーションを行った.初期条件として,まず,368個の水分子をランダムに配置した場を形成し、これにCO_2クラスレートの大ケージの中心位置にCO_2分子を配置した.その後,分子動力学シミュレーションを行い,水分子が水素結合を行い,これによりケージが構成され,CO_2クラスレートが形成されていく過程をコンピュータシミュレーションにより再現することができた.また,このシミュレーションにより得られるデータベースを用いて,CO_2クラスレートがなぜ形成されるのかを考察を行い,CO_2分子間に形成される狭いポテンシャル領域が,水分子の運動を2次元の範囲に限定し,これにより5員環,6員環が,最終的にはCO_2クラスレートのネットワークが形成されることを分子論的な視点から明らかにした.大気中のCO_2濃度の増加を抑制するために火力発電所等の大量発生源から分離回収した液体CO_2を深海底に貯留する方策は,深海底の超高圧力条件下でCO_2クラスレートハイドレート(CO_2包接水和物)と呼ばれる固体水和物が液体CO_2と海水の界面に形成され,CO_2が海洋中に拡散することに対して抑制する効果を有すると考えられているため,有望なものと考えられている.しかし,液体CO_2と海水の界面に存在する固体水和物を通してCO_2が海水へ溶解拡散する物質移動機構については不明で,特にこのことを固体水和物の生成過程とその特異な構造の関連を明らかにすることが基礎的に重要であると考えられる.本研究は,水分子とCO_2分子を構成する原子間にポテンシャルを与えるCO_2クラスレートハイドレート形成過程の分子動力学シミュレーションを行った.初期条件として,まず,368個の水分子をランダムに配置した場を形成し、これにCO_2クラスレートの大ケージの中心位置にCO_2分子を配置した.その後,分子動力学シミュレーションを行い,水分子が水素結合を行い,これによりケージが構成され,CO_2クラスレートが形成されていく過程をコンピュータシミュレーションにより再現することができた.また,このシミュレーションにより得られるデータベースを用いて,CO_2クラスレートがなぜ形成されるのかを考察を行い,CO_2分子間に形成される狭いポテンシャル領域が,水分子の運動を2次元の範囲に限定し,これにより5員環,6員環が,最終的にはCO_2クラスレートのネットワークが形成されることを分子論的な視点から明らかにした.
創傷治癒における肝細胞増殖因子(HGF)の役割

先に我々はヒト皮膚線維芽細胞がHGFを産生・分泌することを見出したが、このことはHGFがそのケラチノサイトに対する増殖促進能を介して表皮の形成や再生に関与する可能性を示すものである。我々は本細胞からのHGF産生誘導物質を探索し、Cキナーゼ活性化ホルボールエステル、上皮増殖因子(EGF)及びサイクリックAMP上昇薬を既に明らかにしている。本研究でHGF産生促進因子をさらに探索した結果、アスコルビン酸並びにその安定型誘導体であるアスコルビン酸2-グルコシド(AA-2G)、アスコルビン酸2ーリン酸(AA-2P)がHGF産生を促進することを見出した。また、これらの化合物を上記HGF誘導剤と併用すると、いずれの場合もHGF産生が相乗的に増加した。このうちEGFの作用が最も強く増強された。さらに、真皮線維芽細胞における構成的並びに誘導性HGF遺伝子発現もアスコルビン酸やその安定型誘導体によって増加した。創傷治癒には血小板由来増殖因子(PDGF)が大きな役割を果たすと考えられている。培養細胞に対して主として間葉系細胞を増殖させる働きをもつPDGFを創傷局部に投与すると、線維芽細胞が多い真皮のみならず、PDGFが直接作用しないとされる表皮の治癒も著しく促進される。このようなPDGFの創傷修復作用に表皮ケラチノサイトの増殖促進効果を有するHGFの誘導が関与するか否かについて、培養ヒト皮膚線維芽細胞を用いて調べた。本細胞からのHGF産生はPDGFにより強く促進され、10ng/mlで対照群の約6倍の最大値に達した。この作用はEGFよりは弱いものの、酸性及び塩基性線維芽細胞増殖因子(aFGF,bFGF)の作用よりは強かった。HGF産生の増加はPDGF添加後24時間で認められたが、72時間でより顕著になった。一方、同線維芽細胞のHGF遺伝子発現もPDGF処理後9時間で上昇し、以後60時間まで徐々に増加した。また、PDGFによるHGF産生誘導は、アスコルビン酸により相乗的に増強され、既に我々が明らかにしたHGF産生阻害因子(TGF-βやデキサメタゾン)により強く阻害された。これらの知見はPDGFにより誘導されたHGFがPDGFの生体における創傷治癒促進作用に寄与する可能性を示すものである。また。アスコルビン酸がPDGF誘導性のHGF産生を強く促進することは、上皮再生過程が本ビタミンより促進されることを示唆している。ヒト真皮線維芽細胞の馴化培地中に分泌されるHGFをELISAで測定することによりHGF産生制御因子をさらに探索した結果、アスコルビン酸並びにその安定型誘導体であるアスコルビン酸2-グルコシド(AA-2G)、アスコルビン酸2ーリン酸(AA-2P)がHGF産生を促進することを見い出した。また、これらの化合物をHGF誘導作用を有することが既に我々により報告されているEGF、PDGF、bFGFなどの増殖因子、Cキナーゼ活性化ホルボールエステル、cAMP生合成促進薬、インターロイキン1(IL-1)と併用すると、いずれの場合もHGF産生が相乗的に上昇した。このうち増殖因子の作用が最も強く増強された。アスコルビン酸やAA-2GのHGF産生促進作用は、既に我々が明らかにしたHGF産生阻害因子(TGF-βやデキサメタゾン)によって強く抑制された。我々はさまざまなヒト白血病細胞株がHGFを産生することを見い出しているが、KG-1骨髄系白血病細胞株によるHGF産生もこれらのビタミンにより促進された。AA-2GやAA-2Pの添加によって真皮線維芽細胞内アスコルビン酸濃度が増加し、また、AA-2GによるHGF産生の増加はα-グルコシダーゼの特異的阻害剤であるカスタノスペルミンにより完全に阻止された。これらのことから、AA-2GやAA-2Pはアスコルビン酸に転換後、その効果を発揮するものと考えられる。創傷部における血餅から遊離するPDGFは真皮線維芽細胞の増殖には主要な役割を担っていると思われるが、上皮ケラチノサイトには直接は作用しない。しかし、HGF産生の亢進を介して上皮の再生にも関与していると考えられる。さらに、真皮線維

芽細胞における構成的並びに誘導性HGF遺伝子発現もアスコルビン酸やその安定型誘導体によって増加した。創傷治癒には血小板由来増殖因子(PDGF)が大きな役割を果たすと考えられている。培養細胞に対して主として間葉系細胞を増殖させる働きをもつPDGFを創傷局部に投与すると、線維芽細胞が多い真皮のみならず、PDGFが直接作用しないとされる表皮の治癒も著しく促進される。このようなPDGFの創傷修復作用に表皮ケラチノサイトの増殖促進効果を有するHGFの誘導が関与するか否かについて、培養ヒト皮膚線維芽細胞を用いて調べた。本細胞からのHGF産生はPDGFにより強く促進され、10ng/mlで対照群の約6倍の最大値に達した。この作用はEGFよりは弱いものの、酸性及び塩基性線維芽細胞増殖因子(aFGF,bFGF)の作用よりは強かった。HGF産生の増加はPDGF添加後24時間で認められたが、72時間でより顕著になった。一方、同線維芽細胞のHGF遺伝子発現もPDGF処理後9時間で上昇し、以後60時間まで徐々に増加した。また、PDGFによるHGF産生誘導は、アスコルビン酸により相乗的に増強され、既に我々が明らかにしたHGF産生阻害因子(TGF-βやデキサメタゾン)により強く阻害された。これらの知見はPDGFにより誘導されたHGFがPDGFの生体における創傷治癒促進作用に寄与する可能性を示すものである。また。アスコルビン酸がPDGF誘導性のHGF産生を強く促進することは、上皮再生過程が本ビタミンより促進されることを示唆している。培養細胞に対して主として間葉系細胞の増殖をさせる働きをもつPDGFを創傷局部に投与すると、線維芽細胞が多い真皮のみならず、PDGFが直接作用しないとされる表皮の治癒も著しく促進される。本研究では、このようなPDGFの創傷修復作用に表皮ケラチノサイトの増殖促進効果を有する肝細胞増殖因子(HGF)産生の促進が関与するか否かについて、培養ヒト皮膚線維芽細胞を用いて調べた。ヒト皮膚線維芽細胞からのHGF産生はPDGFにより強く促進された。PDGFは同細胞の増殖も著しく促進したが、細胞タンパク質当たりのHGF産生量で表しても顕著な増加が認められた。PDGFの本促進作用は1ng/mlより認められ、10ng/mlで対照群の約6倍の最大値に達した。この作用は上皮増殖因子(EGF)よりは弱いものの、酸性及び塩基性線維芽細胞増殖因子(aFGF,bFGF)の作用よりは強かった。このようなPDGFの促進作用は高濃度のC-キナーゼ(PKC)活性化ホルボールエステルの前処理によってPKCをダウンレギュレーションさせた細胞ではより強く認められた。また、PDGFによるHGF産生の増加は、TGF-βやグルココルチコイドのようなHGF産生阻害物質と報告されているサイトカインやホルモンにより強く阻害された。
難聴モデルマウスを用いた聴覚野周波数マップ可塑性の研究

1マウスの大脳聴覚野機能を研究した。M字迷路による行動実験では、野生型マウスはペアリング学習した図形を音のキュー提示のみで選択可能であった。マウスが音・図形連想記憶を獲得可能であることを行動実験によって証明した。さらにフラビン蛋白蛍光イメージング法を用いて音・図形連想記憶を獲得したマウスに学習に用いた音のみを聞かせると聴覚野背側領域が活動することを見出した。2健聴者を対象に、ヘッドフォン及びスピーカーからの雑音で疑似耳鳴をマスキングする効果の違いについて検討した。その結果、耳から遠方に音源定位するスピーカーからの雑音の方が、有意に小さい音圧で疑似耳鳴を抑制することが確認出来た。内耳障害による感音難聴や他の難聴が生じると、大脳聴覚野への聴覚刺激のインプットが長期的に変化し、それが大脳聴覚野内の周波数マップにおける神経細胞の活動性やネットワークを変化させ、中枢性耳鳴の成因になっていると考えられている。聴覚入力の変化によって中枢聴覚野での周波数マップに変化が生じることを、外的刺激で抑制することができれば、臨床的に治療が困難である耳鳴の治療や発症の予防に繋がるものと考えて研究を行っている。加齢や音響外傷による難聴マウスにおける周波数マップの変化を観察し、難聴周波数帯域の帯域雑音を継続暴露したマウスとの周波数マップの相違につき観察を行っている。C57BL/6マウスは加齢性難聴モデルマウスであり、難聴形成前の58週齢と難聴形成期の12週以降の高齢マウスにおける聴覚野マップで、難聴形成前後での周波数マップの変化、特に難聴周波数帯域よりも低周波数帯域のマップが高周波数帯域へ拡大することを予想し、フラビン蛋白蛍光法によるイメージング解析を行っている。加齢性難聴は高周波数帯域から進行するので、それに伴う低周波数帯域のマップ変化を観察するため、5kHz、10kHzの刺激音での反応領域の面積、応答領域の反応中心位置を評価している。並行して大脳聴覚野の機能解析として両耳同時聴覚刺激による左右聴覚野の応答性を、刺激音を変えて計測し、左右聴覚野の機能的相違につき検討を行っている。純音と変調音で左右の聴覚野応答に差がみられる傾向であり、左右聴覚野の機能的差異や相互関係につき解析を行っている。内耳障害による感音難聴が生じることで、末梢から大脳への聴覚刺激の入力が低下する。末梢からの刺激は周波数マップという音の高さに応じた情報の並びを保ったまま中枢の神経細胞に伝えられるが、末梢レベルで入力が低下することで、この情報伝達に変化が生じ、その結果大脳聴覚野での神経活動が変化し、耳鳴などの原因となっていることが考えられている。近年ではこれらによって生じたと考えられる中枢性の耳鳴に対し、積極的に補聴器を活用し末梢入力を増加させることで耳鳴を軽減させるという考え方が聴覚診療分野では一般化してきているが、その詳細なメカニズムは未だ詳細には解明されていない。本研究では加齢性難聴モデルマウスであるC57BL/6マウスを用い、難聴形成前後での周波数マップの変化をフラビン蛋白蛍光イメージング法により捉え解析している。また難聴による周波数マップの変化を抑制するような外部からの音刺激を加えることでマップの変化を抑制できるかを検討している。将来的に生じうる耳鳴の予防のために、軽度難聴のうちから積極的に補聴器を活用するメリットがあるか等、耳鳴の予防医学に結び付くような結果が得られるような検討を行っている。並行して、大脳聴覚野の機能解析として両耳同時聴覚刺激による聴覚野の応答に関しても解析を行っている。一側性難聴者では両耳健聴者に比べ雑音環境での聴取が劣ることが良く知られているが、その原因として聴覚野での機能的左右差、相互作用などにつき両耳での刺激音を変えて計測し検討している。内耳障害で感音難聴が生じると、大脳聴覚野が末梢から受け取る情報量が減少する。末梢からの聴覚刺激は周波数マップという音の高さに応じた情報の並びを持ったまま中枢に伝えられ処理される。末梢からの入力が低下すると、大脳聴覚野では神経細胞ネットワークの可塑性が生じ、難聴周波数を担当していた神経細胞の領域において自発発火レートの亢進がみられるなど活動性の変化が生じ、これが耳鳴の原因であると言われている。本研究では、加齢性難聴モデルマウスであるC57/BL6マウスを用いて難聴前後での周波数マップの変化をフラビン蛋白蛍光法で捉えるとともに、難聴による周波数マップの変化を抑制させるために受動的音響曝露が有効であるかどうかの検討を行っている。これにより、一度生じるとなかなか改善が難しく難治性である、人間の耳鳴における予防医学として、早期からの補聴器装用など、豊富な環境音曝露の有用性を検討している。並行して、大脳聴覚野の機能解析として両耳同時刺激による聴覚野の応用、聴覚刺激-視覚刺激の統合機能などについても検討を行っている。今後、実際の人間(正常聴力者)を被験者として、イヤフォンによる疑似耳鳴音と環境雑音(近接音:ヘッドフォン、離れた音:スピーカー)を用いて、動物では評価困難である距離の違いと耳鳴マスキングに必要な音圧の関連なども検討してゆく予定である。臨床業務が逼迫し、実験の時間が減少したことと、辞職した実験助手の後任者が決まらずにいるため。コンスタントに実験が出来ないため、手技的にマウスの麻酔深度管理や測定準備のための処置などが安定せず、有用なデータにならないことが増加したことも原因と考える。