hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊椎器械固定術後の血液マーカーによる簡易骨癒合診断システムの開発

フッ素は骨などの硬組織と深い関わりを有する元素の1つであり,血清中フッ素イオン(SIF)濃度は骨代謝の変化を直接反映することが示唆されている.脊椎器械固定術前後のSIF濃度の推移から手術部位の移植骨と母床との骨代謝を推測し,臨床における骨癒合判定マーカーとしての意義について検討した.脊椎固定術を施行した25例を対象とし,固定術は行わず神経除圧術のみを施行した群,1-2椎間の短椎間固定術を施行した群,3椎間以上の広範囲固定術を施行した群の3群にわけ,術前と術後1日,1週,2週,1カ月,3カ月,6カ月のSIF濃度を測定した.術前のSIF濃度は3群間での差は認められなかったが,ともに術後早期よりSIFが低下しその後増加,再低下という類似した変化を認めた.3群を比較すると術後早期のSIF低下からの増加と再低下の推移に一定の有意差を認めた.すなわち,神経除圧単独群では,術後1日から90日までの変化はわずかであったが,6カ月では術前に比べて有意に低下していた.固定術群では,術後2週から3カ月の間に有意な増加傾向を示し,6カ月では低下していた.これは骨癒合の過程で徐々に母床である椎骨と金属が制動化されたことを示している可能性があり,SIF濃度が骨癒合の状況を反映している事が示唆された.昨年度の結果を再試し,さらに単純X線,CTなどの画像検査の結果も検討したところ,上記の結果の確証が得られた.実験の仮説に基づいた研究計画性が順調に進んでおり,再試なども滞りなく進んでいるため.対象をさらに増やし,単純X線やCT検査での骨癒合所見と比較する事が必要となってくる.さらには,骨癒合部や神経除圧部の所見をMRIで確認する必要があり,画像撮影時のアーチファクトなどの問題も含めた検討を計画している.フッ素は骨などの硬組織と関わりの深い元素の1つであり,血清中フッ素イオン(SIF)濃度は骨代謝の変化を直接反映することが示唆されている.脊椎固定術前後のSIF濃度の推移から手術部位の骨代謝を推測し,臨床における骨癒合判定マーカーとしての意義について検討した.脊椎固定術を施行した25例を対象とし,固定金属器械を用いずに除圧手術を施行した群,1-2椎間の椎体間固定を施行した群,3椎間以上の椎体間固定かつ5椎間以上の後方固定を施行した群の3群に分けた.術前と術後1日,1週,2週,1カ月,3カ月,6ヶ月の空腹時血清を採取しSIF濃度を測定した.術前のSIF濃度は3群間で差はなく0.8110.826μmol/lの範囲であった.3群ともに術後早い時期にSIF濃度は低下した後に上昇し、再び低下する同じような濃度推移を示したが、3群で時間ごとのSIF濃度レベルの推移に差が認められた.固定金属器械を用いなかった群では術後1日から90日までの変化はわずかであったが,6カ月では術前に比べて統計学的に有意に低下していた.固定金属器械を使用した群では術後2週から3カ月の間で増加傾向を示し,6カ月では減少した.器械を使用した群で術後にSIF濃度が上昇したことは,骨と金属の摩擦により血中へ骨中フッ素が漏出し,SIF濃度の低下は骨癒合の過程で次第に骨と金属が制動化したことを示している可能性がある.これはSIF濃度が骨癒合の状況を反映している事を示唆しており,今後さらなる研究が必要である.フッ素に着目して骨癒合マーカーとしての可能性を解析しており,概ね良好な結果が得られているが,未だ症例数が少なく,更なる研究が必要と考える.フッ素以外にもチタンやコバルトなど固定金属器械中の重金属の血中濃度を計測しているが,まだ解析が進んでいない.フッ素は骨などの硬組織と深い関わりを有する元素の1つであり,血清中フッ素イオン(SIF)濃度は骨代謝の変化を直接反映することが示唆されている.脊椎器械固定術前後のSIF濃度の推移から手術部位の移植骨と母床との骨代謝を推測し,臨床における骨癒合判定マーカーとしての意義について検討した.脊椎固定術を施行した25例を対象とし,固定術は行わず神経除圧術のみを施行した群,1-2椎間の短椎間固定術を施行した群,3椎間以上の広範囲固定術を施行した群の3群にわけ,術前と術後1日,1週,2週,1カ月,3カ月,6カ月のSIF濃度を測定した.術前のSIF濃度は3群間での差は認められなかったが,ともに術後早期よりSIFが低下しその後増加,再低下という類似した変化を認めた.3群を比較すると術後早期のSIF低下からの増加と再低下の推移に一定の有意差を認めた.すなわち,神経除圧単独群では,術後1日から90日までの変化はわずかであったが,6カ月では術前に比べて有意に低下していた.固定術群では,術後2週から3カ月の間に有意な増加傾向を示し,6カ月では低下していた.これは骨癒合の過程で徐々に母床である椎骨と金属が制動化されたことを示している可能性があり,SIF濃度が骨癒合の状況を反映している事が示唆された.昨年度の結果を再試し,さらに単純X線,CTなどの画像検査の結果も検討したところ,上記の結果の確証が得られた.実験の仮説に基づいた研究計画性が順調に進んでおり,再試なども滞りなく進んでいるため.

脊椎器械固定患者の数をふやし,術前後の血中フッ素濃度のデータを集積すること.固定器械中に多く含まれるチタン,コバルト,ニッケルなどの計測値を分析すること.それらの血中濃度の推移と術後の画像検査による骨癒合の結果を比較検討することで本研究はさらに推進されるものと考える.対象をさらに増やし,単純X線やCT検査での骨癒合所見と比較する事が必要となってくる.さらには,骨癒合部や神経除圧部の所見をMRIで確認する必要があり,画像撮影時のアーチファクトなどの問題も含めた検討を計画している.今年度購入予定であった,脊椎器械固定手術に必要な物品を次年度の購入に変更したため.追実験や研究成果の発表に必要と考え,500,000の前倒し支払い請求をするも,当初の計画より順調に研究が進んだため,従来の研究計画書作成時の予算でまかなうことが可能であった.このため,518,938円の次年度使用額が生じた.次年度は最終研究年度となるため研究成果の学会発表や論文作成などを行なう予定であり,この額を旅費,学会参加費,論文作成(英文チェックなど),論文掲載料などにあてる予定である.
エネルギー・ハーベスティングの高効率化限界の追求

極限までの環境エネルギー活用を可能とするエネルギー・ハーベスティング(EH)回路の高効率化限界の追求を目的として研究を推進し、(1)微弱な無線信号エネルギー(電磁波)の収穫を可能とするEH回路の構成法、設計法を明確化し、集積回路試作により微弱無線信号エネルギーの収穫に成功、(2)蓄電池への充電を可能とする高出力電圧昇圧回路について集積回路化の検討を行い、トランジスタの耐圧を越える高電圧出力回路を実現、(3)異種ハーベスタを多数集積化した「発電木」を提案、(4)自律分散制御技術によるエネルギーマネージメント技術を明確化、さらに(5)「発電木」実現のための設計環境を構築するなどの成果を得た。極限までの環境エネルギー利用を目的として、平成25年度は、高効率エネルギー・ハーベスティング回路の構成法、設計法を主体に取り組んだ。1.高効率CMOS昇圧回路:昇圧回路として多く用いられているディクソン型チャージポンプ回路は、MOSダイオードのしきい値電圧により効率が制限される。そこで、ブートストラップ回路技術により、しきい値電圧をキャンセルする回路の構成法、設計法の検討を行った。設計は0.18μmのCMOSプロセスを想定し、鉛蓄電池への充電を目的として、15V以上の出力電圧の確保を目標とした。回路はMOSトランジスタの耐圧が低いことから、トリプルウェル構造のトランジスタを用い、ウェル電位のバイアス回路の工夫により高電圧出力を可能とした。11段構成で、ブートストラップ回路なし場合に比べ、2V高い19Vの出力電圧が得られる見通しをシミュレーションにより確認した。2.電磁波エネルギー・ハーベスティング回路の高効率化設計法:空間に存在する電磁波のエネルギーを効率的に蓄えるためのエネルギー・ハーベスティング回路とアンテナ間のインピーダンス変換条件を明らかにした。MOSダイオードと容量による多段チャージポンプ回路は非線形動作となることから、その入力インピーダンスは、電磁波の入力電力レベルによって大きく変化する。π型とL型のLCインピーダンス変換回路について、回路の損失と電力効率の関係をシミュレーションにより明確化した。損失は、LのQ値に律則され、チップ部品のQ値として150を想定すると、電力効率は、12%程度となってしまう。高Qのインダクタの実装が重要であることを明らかにした。3.エネルギー・ハーべスティング用集積回路チップの試作:回路技術の有効性を確認するため、0.18μmCMOSプロセスによる試作を行った。評価は、次年度実施予定である。極限までの環境エネルギー利用を目的として、平成24年度は、エネルギー・ハーベスティング回路の原理確認、構成法の検討を主体に以下の3項目の課題に取り組んだ。1.電磁波エネルギー・ハーベスティング回路:MOSダイオードと容量による多段チャージポンプ構成において、低損失化に有利なMOSダイオード接続構成を明らかにした。動作確認のため、0.18μm CMOSプロセスにより集積回路チップを試作評価した。その結果、試作した集積回路チップにより900MHzの電磁波エネルギーを、コンデンサにエネルギーを蓄えられることを実験的に確認した。2.CMOS昇圧回路:鉛蓄電池などの2次電池にエネルギーを蓄えるためには高電圧のエネルギーに変換する必要がある。今回、低耐圧のCMOSプロセスにより高電圧エネルギーの出力を可能とする回路構成を明らかにした。トリプルウェル構造のMOSトランジスタを採用しウェル電位のバイアシングを主に工夫した。トランジスタの耐圧が10V、容量の耐圧が5VのCMOSプロセスにより回路を試作した結果、耐圧を上回る20Vの高電圧エネルギーへの変換に成功した。3.「発電木」:光、振動、電磁波、風力、音による環境エネルギーのハーベスティングシステムの設計試作に着手した。光エネルギーをハーベスティングする太陽電池パネルを複数枚用い、配置の仕方は植物の葉序に習った。振動はスプリングでつるした磁石の振動エネルギーをコイルで電気に変換する素子を葉に該当する部分に多数ぶら下げハーベスティングする。電磁波は太陽電池までの配線をアンテナとして利用し、受信した高周波信号と低周波信号をフィルタリングし、それぞれのエネルギーをハーベスティングする構成とした。風力は発電木の先端に発電モータを設置し、音は多数の小型マイクを葉に該当する部分に配置する構成とした。現在、高さ1m程の「発電木」の試作を進めている。極限までの環境エネルギー利用を目的として、平成26年度は異種ハーベスタを集積化した「発電木」の検討を進めた。1.回路シミュレータ(SPICE)による発電シミュレーション:太陽光の発電システムを最適化するための解析モデルをSPICE上に構築した。最適化ツールとしてはC言語などのプログラミング言語、MATLABなどの数値解析ソフトによる開発が可能と考えられるが、SPICEは時間領域解析に威力を発揮し、零からプログラムを組む必要が無いこと、また、電子機器開発との連携が容易でシステムの最適化に有効と考えSPICEを活用することとした。

太陽電池はダイオードの直列接続で電圧電流特性を表現し、蓄電池はSPICE上のキャパシタを鉛蓄電池として見立て、充放電特性のモデリングを行った。蓄電池の充放電電圧と蓄電率(SOC)の関係を等価回路でモデル化し、太陽光発電による充電特性、負荷時の放電特性を表現できることを明らかにし、シミュレーション環境の構築に成功した。2.異種機能ハーベスタ電力の利用:蓄電機能を有する複数のハーベスタから負荷へ電力を供給する手法を検討した。一般的には、複数ハーベスタの蓄電池のSOCをモニタリングし、その値が大きい順にハーベスタを選択し負荷へ電力を供給すれば良い。しかし、このような集中制御型では、制御トラブルによる供給停止リスクが高い。そこで、自身と隣接のハーベスタとのSOCを比較し、自身のSOCが最も高い場合に自律的に負荷へ電力を供給する自律分散制御構成の検討を行った。この結果、集中制御端末なしで、簡単なルールで、複数ハーベスタからの電力供給を自動的に切換可能な自律分散制御手法を明らかにし、有効性をシミュレーションにより確認した。3.今後の展開:研究の支援期間は終了となるが、継続して発電木の実証研究、エネルギー・ハーベスティングの高効率化限界の追及を進める。電気電子工学当初2年の研究期間で、初年度は昇圧回路を主体にエネルギー・ハーベスティング回路の原理確認、構成法を回路シミュレーションおよびディスクリート部品による実験評価を実施し、2年目に集積回路チップ化し、それを用いた「発電木」を試作し提案技術の有効性を実証する。具体的には、平成24年度で1環境の電磁波をクロックエネルギー源に使用する回路技術、2異種ハーベスタの集積化による相互補償構成技術の検討を行い、平成25年度で3エネルギー・ハーベスタ集積回路チップ化技術の検討、4高効率エネルギー蓄積システム「発電木」を試作する計画であった。この当初計画に対し、平成24年度は、上記1に対応する電磁波エネルギー・ハーベスティング回路や昇圧回路をシミュレーション解析やディスクリート部品による実験により具体化するなど、おおむね順調に検討を進めることができた。その結果を受けて、平成25年度は、上記3のエネルギー・ハーベスタの集積回路チップ化技術の検討を進めたが、集積回路の詳細設計に時間を要し、試作が遅延した。そのため、その集積回路チップを用いる上記4の高効率エネルギー蓄積システム「発電木」の試作を当初計画通り完了できない状況となった。このため、研究期間を1年延伸することを判断し、延長承認申請書を提出し承認して頂いた。次年度(平成26年度)では、試作した集積回路チップの組立評価を継続して進め、光、振動、電磁波、風力、音の複数の環境エネルギーを同時にハーベスティングする「発電木」のプロトタイプを完成させ、運用評価する計画である。
エルビニア族細菌の産生するバクテリオシン産生制御機構

Erwiniacarotovorasubsp. carotovora Erは、nalidixic acid、mitomycin C、あるいはbleomycinの攻撃にさらされたときに、carotovoricin Erを産生し、類縁バクテリアを殺菌する。今日まで、Hoa Anh Nguyen博士は(1)tail fiberのC末端の5アミノ酸残基がcarotovoricinの抗菌スペクトルを左右することを明らかにした。(2)「1分子計測技術」を用いて外殻牽引開始の作用機序解明のための毒素分子を用いたモデル実験を行い以下の成果を上げた。(1)標的細胞膜上における水可溶LukFのプレステム領域の水不溶ステムへの劇的な構造変化を伴うステムの標的細胞膜貫通機構を解明した。(2)さらに『プレスム保有ヘテロ7量中間体』を発見し,BADAN蛍光色素標識毒素成分を調製すると共にHlg2成分共同での膜孔形成過程を追求し、プレステムからステムへの移行タイミングを決定した。具体的には、以下の13の実験を行い、膜孔の形成時のリアルタイム可視化に成功した。実験2・LukFのT117残基(T117は本来ステムになる領域に存在する残基であるが、モノマー状態ではLukFのキャップ領域に結合してプレステム状態になっている)のCys残基への変換体を作製した。本変異体に、疎水環境に置かれてのみ蛍光を発する蛍光色素BADAN(387nm exitation/520nm emission)を導入した。実験3・上記2種類の誘導体を赤血球ゴースト膜上で混合し、387nmの波長をフラッシュした。すぐに520nmで発光を追跡した。紫外線によるHlg2からのNBの遊離すると、BADAN-LukF誘導体とHlg2が集合し7量中間体形成後、膜上でプレステムからステムが形成され、これが疎水性の膜に突き刺さった時点で発光が生じるのでこれを「一分子技術」で観察した。生じた蛍光を倒立蛍光顕微鏡下で超高感度カメラで経時的に観測して蛍光強度を定量化した。
痴呆性疾患における立体視の検討:アルツハイマー病と脳血管性痴呆、良性の物忘れの鑑別について

痴呆と関連づけて、立体視を検討した。目的:1、立体視は両側頭頂後頭葉が関連する機能と言われている。一方、アルツハイマー型老年痴呆では両側頭頂後頭葉の血流低下が報告されている。立体視の能力の変化が、アルツハイマー型老年痴呆において観察されるかを検討し、症候学的意義を確率する。2、アルツハイマー病と脳血管性痴呆、良性の物忘れの鑑別は臨床上重要な点であるが、症候学的に鑑別する方法は明確ではない。立体視の能力の変化が、これらを鑑別する一助になるかを検討する。方法:全体的立体視(global stereopsis)の検査を作成した。これを用い、アルツハイマー型老年痴呆、脳血管性痴呆の各5例で立体視の能力を検討した。物忘れを示す患者4例に本検査を施行し、経過観察とした。局所性立体視に関しても全体的立体視との関連上を検査を行った。結論:傾向として、アルツハイマー型老年痴呆例では、全体的立体視が困難であった。脳血管性痴呆例は、健常老年群と差はなかった。考察:症例数が少なく、傾向しかでていないが、本方法は臨床的に容易に施行できる。今後さらに症例数を増加し検討を進めていきたい。また、物忘れを示す群に関しては、長期的な経過観察が重要と考えている。立体視の検査を種々の脳損傷患者に施行するなかで、視床枕の損傷により局所性立体視の障害が引き起こされることを見い出した。こういった観察は、脳と立体視を考察する上に重要な所見である。立体視と視床枕の関連については、雑誌に発表した。
海洋アルカロイドの起源解明法確立研究

カフェインなど窒素を含む物質はアルカロイドと呼ばれています。アルカロイドのうち海洋にあるものは複雑な生物同士の繋がりもあって、どの生物が生産しているのかよく分かっていません。海洋アルカロイドは食中毒などにも関わっていて、生産生物を特定することが食中毒予防のためにも必要ではないかと考えています。この研究では海洋アルカロイドを生産している生物を特定する方法を開発し、将来的には食中毒などを防ぐことができればと考えています。
実験動物モデルを用いた乳児寝具における再呼吸動態の解析

実際のSIDS症例を含めた様々な寝具環境における再呼吸動態を実験動物(生後数ヶ月の乳児とほぼ同体重の兎)を用いて検討した。昨年度の実験結果を踏まえて、麻酔深度の影響や実験動物の個体差の影響を最小限にするため寝具環境パターンの順番をランダムに入れ替えて平均化する方法以外に、死腔を若干小さく抑えた実験回路を新たに作成して追加実験を行った。実際に死腔を小さく抑える方法としては、実験回路のチューブの口径を狭いものに換えるか、実験回路のチューブ自体を短くするしかなく、前者では逆に気道抵抗を上昇させて呼吸状態を悪化させてしまうことが予想されたため、後者の方法で実験した。結果的には、実験回路自体の規模の点から極端なチューブの短縮化は実現できず、データにそれ程大きな変化は認めなかった。我々が従来行ってきた、人形モデルをうつ伏せ寝にしてシリンジによる模擬呼吸により再呼吸動態を評価する方法は、実際の生体の呼吸を用いていないため、その結果の妥当性にやや不安があった。本研究では実験動物、即ち生体を用いた実験系においても、我々が従来から行ってきた方法によるデータとほぼ類似したパターンをとることが判明し、シリンジによる模擬呼吸を用いた再呼吸動態の実験結果の妥当性を確認することができた。また、実験動物(生体)を用いた実験の場合、麻酔深度の影響は呼吸状態そのものを評価する本研究の性格上どうしても無視できないものであり、実験動物の個体差の影響なども考慮すれば、乳児寝具における再呼吸動態の評価には従来のシリンジによる模擬呼吸を用いた再呼吸動態の実験系が最も優れていることが明らかになったことは、本研究の成果と言えよう。本成果は、今後引き続き行われるSIDS症例の乳児寝具における再呼吸動態の評価に応用する予定である。我々は、実際に突然死した乳児に使用されていた寝具を収集し、一般的な乳児用寝具との比較を、人形モデルを用いて再呼吸動態の面から検討してきた。今回の実験では、以前から用いていたシリンジによる模擬呼吸に代わり麻酔下の実験動物の呼吸器系を接続することで生体の呼吸を再現した。実験動物は生後数か月の乳児とほぼ同体重の兎を用いたが、実験中は当然麻酔剤(Pentobarbital Sodium 0.5ml/kg)を使用するため、呼吸状態への影響は避けられない問題であった。麻酔深度は個体差のみならず麻酔導入からの経過時間によっても異なることは当初から予想されたため、この影響を最小限に抑えるため、寝具環境パターン数を最小限に抑え実験の全過程を麻酔効果時間内に行う、寝具環境パターンの順番を兎毎に変えてデータを平均化する、実験過程の前後に乳児用かた綿布団のコントロールをおき呼吸状態の変化をチェックする、などの措置をとった。結果の評価は、呼気中CO_2濃度は兎の気管に実験回路を接続しただけでも死腔の増加により上昇してしまうため、再呼吸動態をより明確に捉えるために吸気中CO_2濃度の変化で評価することとした。現在、乳児用かた綿布団に厚手のバスタオルを敷いた状態や実際に突然死した乳児に使用されていた寝具へのうつ伏せ寝では、乳児用かた綿布団へのうつ伏せ寝に比べて再呼吸が生じやすいという結果が出ており、生体の呼吸でもシリンジによる模擬呼吸による実験結果と類似したパターンをとることが明らかになった。ただ、シリンジによる模擬呼吸では呼吸数を15回/分に統一していたが、麻酔下の兎では2030回/分前後と幅広く、これらは麻酔深度、再呼吸による高CO_2血症などに起因するものと考えられ、再呼吸動態にも変化が出ることがわかった。今後は実験回路の死腔量を減少させた回路での実験を試みると共に、呼吸数が比較的安定した症例での実験を再度行いデータを集積する予定である。
釜山港底質浄化プロジェクトの成功と水環境再生技術のアジア諸国への移転

釜山新港底質浄化プロジェクトにおいて、石炭灰造粒物(GCA)を用いたアマモ場再生実験が実証された。一方、フィリピン大学(UPD)とのGCA技術交流を進めた結果、フィリピン政府から移転技術の効果が認められ、PRRC(パシッグ川再生委員会)、UPDとともにパシッグ川水系のサンミゲル水路において浄化構造体が構築(実証実験)された。構造体構築後の調査ではUPDとの共同研究態勢を確立して、GCAに関する技術セミナーの開催、教員・学生交流等が実施された。GCA研究では広島大学、釜慶大学校、UPD間で各々の地域特性を考慮した水・底質浄化技術の適用、改善等の実験によりGCAの効果が実証されている。韓国釜山でのアルカリ剤である石炭灰造粒物散布の実用化実験を計画し、実行段階に移行した。本年度は流れ場と底質の汚泥化状態に適合した実験計画を作定するため、日本において小規模実証実験を行なった。小規模実証実験では、ヘドロが堆積し生態系が崩れた水域を対象に開発されたヘドロ浄化技術および種々のモデルの適用性、汎用性を明らかにできた。小規模実験から得られたヘドロ浄化過程を理解するため、アルカリ剤(石炭灰造粒物と鉄鋼スラグ)を用いて現地を再現した次に示す5種類の室内実験を開始した。(実験1)石炭灰造粒物、鉄鋼スラグの機能評価、(実験2)沈降有機泥の造粒物層への堆積機構(堆積分布)、(実験3)造粒物層内に形成される分解環境の制御と生物生息の定量化、(実験4)ヘドロ発電(電子伝達機構)の高度化、(実験5)還元化した有機泥層からのエネルギー回収実験。実験1ではアルカリ剤からのイオンの溶出量と有機泥を構成する物質との化学反応、実験2では間隙内への有機泥の浸入量を数値化できた。また現地で利用できる新たなアルカリ材料としてもみ殻灰、竹灰の組成分析と結晶構造の分析を行い、ヘドロ浄化のための材料としての可能性を見出した。さらに、本技術の東南アジアへの技術移転を行うため、フィリピン、メトロマニラの主要河川であるパッシブ川支流の調査を行い、本技術適用の可能性の検討を開始した。現地調査においてはフィリピン大学との協力関係が構築された。現地実験で使用する石炭灰造粒物の輸出に手間取り数ヶ月の遅れが生じた。日本で産業廃棄物として指定されている石炭灰の韓国輸出に様々な手続きがあり、安全確認のため分析等に時間を費やしたためである。流れ場と底質の汚泥状態に適合したアマモ場再生のための実施計画を作成した。平成28年度に釜山新港底質浄化プロジェクトに移行するための予算が獲得でき(韓国予算)、石炭灰造粒物(GCA)を用いたアマモ場再生実験が開始された。アマモ場再生実験の実施においては石炭灰の輸出、散布許可等、海外での現地実験を実行するために必要なノウハウを得ることができた。一方、フィリピン大学とのGCA技術交流を進めた結果、フィリピン政府から移転技術の効果が認められ、PRRC(パシッグ川再生委員会)からパシッグ川の再生を要請された。28年度にはパシッグ川に通じる水路でのGCA干潟の構築計画(構造場所の調査、作業計画等)、GCAの輸出計画が策定された。GCA干潟構築後の調査に関してフィリピン大学との共同研究態勢を確立して、GCAに関する技術セミナーの開催、教員・学生交流、GCA研究が実施された。特にGCA研究では広島大学、フィリピン大学間で各々の地域特性を考慮した水・底質浄化技術の適用、改善等の実験が開始されている。本研究の最終的な目標であるアジア諸国への技術移転への足掛かりができた。技術移転に必要なフィリピン政府との調整、技術移転相手であるフィリピン大学との連携が整ってきた。フィリピン大学とは既に石炭灰造粒物(GCA)の基礎研究が始まり、教員、学生交流が活発になっている。韓国においてGCAによる沿岸環境プロジェクトが高く評価されており、当初の計画も順調に進んでいる。平成29年度に釜山新港底質浄化プロジェクトに移行するための予算が獲得でき(韓国予算)、石炭灰造粒物(GCA)を用いたアマモ場再生実験が実証された。アマモ場再生実験の実施においては流れ場と底質の汚泥状態に適合したアマモ場再生のためのノウハウが得られるとともに、石炭灰の輸出、散布許可等、海外での現地実験を実行することができた。この成果が評価され、釜山においてヘドロ堆積場の浄化事業に向けた準備が進んでいる。一方、フィリピン大学ディリマン(UPD)とのGCA技術交流(技術移転)を進めた結果、フィリピン政府から移転技術の効果が認められ、PRRC(パシッグ川再生委員会)、UPDとともにパシッグ川水系のサンミゲル水路において浄化構造体が構築(水質浄化プロジェクト開始)された。浄化構造体構築後の調査ではUPDとの共同研究態勢を確立して、GCAに関する技術セミナーの開催、教員・学生交流、GCA研究が実施された。特にGCA研究では広島大学、釜慶大学校、UPD間で各々の地域特性を考慮した水・底質浄化技術の適用、改善等の実験によりGCAの効果が実証されている。フィリピン大学、PRRCと共同して水質浄化プロジェクトを開始したサンミゲル水路はマニラ湾からパッシグ川の約4.5km上流地点で本川に並行して流れる全長約3kmの水路である。この状況はサンミゲル水路において浄化構造体の構築セレモニーがTV放映される等、プロジェクトへの関心が高まっている。

本プロジェクトでは浄化構造体の有効性を評価して石炭灰造粒物(GCA)の浄化能力を示すことでパシッグ川の再生に貢献できる環境修復材であることを実証している。手づまり状態にあるパシッグ川の水質問題を広島大学発のGCA技術により解決し、マニラ首都圏の水環境の再生に寄与することを着実にフィリピン大学と共同で研究が進んでいる。釜山新港底質浄化プロジェクトにおいて、石炭灰造粒物(GCA)を用いたアマモ場再生実験が実証された。一方、フィリピン大学(UPD)とのGCA技術交流を進めた結果、フィリピン政府から移転技術の効果が認められ、PRRC(パシッグ川再生委員会)、UPDとともにパシッグ川水系のサンミゲル水路において浄化構造体が構築(実証実験)された。構造体構築後の調査ではUPDとの共同研究態勢を確立して、GCAに関する技術セミナーの開催、教員・学生交流等が実施された。GCA研究では広島大学、釜慶大学校、UPD間で各々の地域特性を考慮した水・底質浄化技術の適用、改善等の実験によりGCAの効果が実証されている。5月中旬には韓国での実証実験の実施に目途が立ち、数ヶ月の遅れが生じたが、ヘドロが堆積し生態系が崩れた水域を対象に開発されたヘドロ浄化技術および種々のモデルの適用性、汎用性を確認する。現地実験の実施には問題はないので計画通り実施する。マニラ首都圏に流れるパシッグ川水系にGCAを散布して底質改善プロジェクトが2017年度中に開始する予定である。本プロジェクトのための現地選定調査からGCA干潟の構築計画が完成しており、フィリピン大学との共同研究協定、PRRC(パシッグ川再生委員会)、マニラ市との協定締結段階にきている。これらを完遂しアジア諸国への技術移転を実現するために底質改善プロジェクトを適切に評価するための指標と調査計画を作成し、実行する。29年度が最終年度であるため、記入しない。沿岸環境29年度が最終年度であるため、記入しない。
乾癬で過剰発現している脂肪酸結合タンパクE-FABPによる表皮細胞の制御機構

乾癬は角化異常によって生じた局面が長期間、場合によっては一生続く難治性皮膚疾患である。表皮細胞の増殖と分化に異常が生じるが、その病態は複雑で未だ全体像が明らかになっていない。私たちはE-FABPに着目しで乾癬の病態の解析をはかった。E-FABPは脂肪酸結合タンパクファミリーの1つである。E-FABPは乾癬表皮で過剰発現していることから、E-FABPは表皮細胞の制御を介して乾癬の病態に関わっているのではないかと私たちは予想した。そこで、E-FABP遺伝子を欠損したマウスを用いて解析を行った。脂肪酸結合タンパクファミリーのうち表皮細胞ではE-FABPのみが発現しているので、他のファミリー遺伝子の影響を受けることなくE-FABPの働きを明らかにしやすいと思われた。E-FABP遺伝子欠損マウスから表皮細胞を分離培養して解析したところ、E-FABPは細胞遊走に関わること、さらに表皮細胞の分化を調節していることがわかった。E-FABP欠損した表皮ではインボルクリンの発現が低下していたが、これはE-FABPが過剰発現している乾癬表皮でインボルクリンが過剰発現していることと合致していた。次に、E-FABPが分化を制御する機序を明らかにすることを行った。表皮細胞の分化は様々なシグナル伝達機構によって調節されていることが明らかになっている。E-FABP欠損した表皮でこれらのシグナル活性を調べたところ、NF-κBの活性が低下していることがわかった。これまでにE-FABPの下流で働くと報告されていたPPARの活性に変化は見られなかった。私たちの解析結果は、E-FABPがNF-kB活性を正に調節することで表皮細胞を調節していることを示している。よって乾癬では過剰なE-FABPによってNF-kB活性が上昇して表皮細胞の恒常性が損なわれている可能性があると予想される。代表的な皮膚疾患の1つである乾癬の病態を明らかにする目的で、E-FABPに着目した。E-FABPは脂肪酸結合タンパクであり、細胞内の脂肪酸輸送やエネルギー産生に関わるといわれている。E-FABPは乾癬表皮で過剰発現しているが、E-FABPが乾癬の病態にどのように関わるのか未だ明らかでない。そこで、表皮でのE-FABPの作用を明らかにするため、in vitroとin vivoの両面からE-FABP欠損マウスを用いて解析を行った。E-FABP欠損マウスは肉眼的には大きな異常を示さないが、in vitroにおいて細胞遊走に障害があることがわかった。さらに細胞の増殖と分化を生化学的に解析したところ、分化に障害があることがわかった。E-FABPが過剰発現している乾癬表皮ではインボルクリンが過剰発現しているのに対して、E-FABP欠損表皮ではインボルクリンの発現が低下していた。この分化の異常はE-FABPが脂肪酸結合タンパクであることから脂肪酸組成の異常に伴うのではないかと予想しガスクロマトグラフィーを行い検証した。E-FABP欠損表皮では脂肪酸のうち、リノール酸において細胞に存在する含有量が顕著に減少していた。この脂肪酸組成の異常が表皮細胞分化の異常にどのように関わっているのか、様々なシグナル伝達系の活性をはかり調べている。これまで他のグループからの報告で、E-FABPは脂肪酸を介してPPARやPKCなどの活性化に関与していることが報告されている。しかし、私たちがこれまでE-FABP欠損表皮について解析した結果ではこれらのシグナル系に異常はみられなかった。E-FABPは表皮において、PPARやPKCではなく別のシグナル系の制御に関与していると思われた。

乾癬は角化異常によって生じた局面が長期間、場合によっては一生続く難治性皮膚疾患である。表皮細胞の増殖と分化に異常が生じるが、その病態は複雑で未だ全体像が明らかになっていない。私たちはE-FABPに着目して乾癬の病態の解析をはかった。E-EABPは脂肪酸結合タンパクファミリーの1つである。E-FABPは乾癬表皮で過剰発現していることから、E-FABPは表皮細胞の制御を介して乾癬の病態に関わっているのではないかと私たちは予想した。そこで、E-FABP遺伝子を欠損したマウスを用いて解析を行った。脂肪酸結合タンパクファミリーのうち表皮細胞ではE-FABPのみが発現しているので、他のファミリー遺伝子の影響を受けることなくE-FABPの働きを明らかにしやすいと思われた。E-FABP遺伝子欠損マウスから表皮細胞を分離培養して解析したところ、E-FABPは細胞遊走に関わること、さらに表皮細胞の分化を調節していることがわかった。E-FABP欠損した表皮ではインボルクリンの発現が低下していたが、これはE-FABPが過剰発現している乾癬表皮でインボルクリンが過剰発現していることと合致していた。次に、E-FABPが分化を制御する機序を明らかにすることを行った。表皮細胞の分化は様々なシグナル伝達機構によって調節されていることが明らかになっている。E-FABP欠損した表皮でこれらのシグナル活性を調べたところ、NF-kBの活性が低下していることがわかった。これまでにE-FABPの下流で働くと報告されていたPPARの活性に変化は見られなかった。私たちの解析結果は、E-FABPがNF-kB活性を正に調節することで表皮細胞を調節していることを示している。よって乾癬では過剰なE-FABPによってNF-kB活性が上昇して表皮細胞の恒常性が損なわれている可能性があると予想される。
水中低周波音の新しい校正手法の開発

手軽な低周波音校正手法を確立し、最終年度として研究を取りまとめるとともに、開発技術を資源探査や生物資源モニタリングに応用できることを実証した。低周波音校正のまとめとして、米国製、ニュージーランド製、日本製の異なる自動録音装置を対象に、比較校正を行った。校正水域として選定した本栖湖で感度校正を行い、静穏なプラットフォームから各機材を吊り下げて送受信実験を行い、それぞれの特性が明らかになった。米国製機材は感度が悪く、大音圧の生物ソナー音の記録に特化していた。ニュージーランド製の機材は中程度の感度で、堅牢なつくりのため運用も容易であった。日本製の機材はもっとも感度が高く魚類の鳴音録音に適していたが、圧縮形式の録音であり受信周波数帯域の上限がほかの機材に比べ劣っていた。音響機材の実際の性能はこれまで専門の機関でしか得られなかったが、本研究で感度校正を簡便に行えるようになったため、今後の海中騒音計測に役立つ成果が得られた。本研究成果を実際の海洋騒音問題に役立てるため、主要な海洋騒音源である資源探査用発音装置の音圧計測を行った。海底資源探査では巨大な低周波音源により海底下の資源分布を調べている。しかし高圧空気を開放するため大音量の不要な高周波成分が発せられ、海洋生物への影響が懸念されている。高周波成分を抑えた狭帯域低周波音源は今後の活用が見込まれるため、その校正実験をアイスランドで実施した。防水型の小型録音機を基準受信機として用いたため、野外のあらゆる場所で暴露音圧計測を行うことができた。当初計画した静穏水域の特定、および簡便な感度校正手法は確立された。異なる生産国の感度比較を行い、開発手法の実効性を確かめた。感度校正結果の応用として、低周波音源による暴露音圧レベルの計測に挑戦したが、音源側の問題で再計測となったため、2019年度に延長してこれを実施することとなった。低周波音の校正手法が出来上がったため、これを現在問題となっている海洋騒音の計測に応用する。校正済みの小型録音機を活用した二次校正で、低周波音源の現場海域における音圧レベルや動物への暴露レベルが計測する。今年度、音源に生じた機械的なトラブルを共同研究者側が修理し、研究期間を延長し次年度も暴露レベル計測実験を行って、計測精度向上に努める。海中騒音が海洋生物に与える影響が世界的に懸念されている(Boyd et al. 2011)。この影響評価において、根幹となる低周波音響校正が困難であった。本研究では、日本の静穏な湖水で特殊な条件を満たす音波を発し、1名でも運用できる高精度校正システムを構築する。静穏で、水中低周波音の校正に適した湖を特定する。水底からの多重反射を回避するためには深い湖であることが必須である。大型鯨類や魚類の典型的な鳴音の波長15m (100 Hz)を想定すると、水底からの往復で波長の10倍となる水深は75mであり、これ以上深い湖水は全国に15ある。このうち、動力船の運行が限られている北海道の倶多楽湖と動力船が運航している支笏湖で背景雑音レベルを計測した。倶多楽湖の静穏性が際立っていた。動力船が運航されていた時の支笏湖のスペクトルレベルは、倶多楽湖に比べ20dB程度大きかった。また、周辺での動力船の運航が確認されなかった時間帯でも支笏湖では100Hzから1kHzまでの帯域に騒音の混入が認められた。遠方の小型船や桟橋の付帯設備などが音源と考えられた。直径約2kmの倶多楽湖内の14点で、水深5mの背景雑音を22kHzまでの帯域で記録した。左図は、100Hzにおける計測例である。各点の測定値は補間して二次元表示した。その結果、どの地点でもきわめて低い雑音レベルが確認され、倶多楽湖が低周波音響校正に適した湖であることが判明した。海中の背景雑音の典型例としてよく知られるWenz curve [Wenz 1962]の100 Hzから1kHzのスペクトルレベルは60-80 dB/√Hzであり、本計測の45-55dB/√Hzは淡水魚で最も感度が良い聴覚スペシャリスト種の可聴限界に近い。多くの海産魚は音の存在を感じられないほど静穏であった。非動力船を用いた静穏なプラットフォームにより、静穏な湖での騒音マップおよび平均的なパワースペクトルの情報を得ることができた。当所計画で想定していた湖はいずれも静かで、動力船が運航されていた北海道の支笏湖に比べ、格段に静穏であった。静穏湖水における精密構成システムを構築した。これまでの静穏状況の計測結果および現場でのアクセスの容易さから、動力船の進入が規制されている山梨県の本栖湖を対象に選定した。水中スピーカー(US-300, UETAX)とあらかじめ感度特性が測られている小型録音装置および校正対象の水中マイクロホンを、静穏な船上から垂下し、計測を行った。水面反射の影響をみるため、垂下水深は3,5,7,9mを選択し、100Hzから2000Hzまでの周波数範囲で校正した。その結果、低周波領域でも20dB以上の信号雑音比を確保でき、校正精度は200Hz以上では1.5dB以内であった。また100Hzでの差分は3.5dBであった。

なお、校正対象水中マイクロホンの絶対感度もあらかじめ計測してあるものを使用し、本研究における校正値と比較して真値との差分を計算した。予想された安定音場領域の存在を確認し、水面反射との干渉に伴う受信音圧の減少が認められた。ただし実際の計測にあたっては水圧効果による水中スピーカーの送波効率の低下も確認され、この影響の大きさが水面反射干渉と同程度であると確認された。船舶騒音や資源探査用のエアガンは100Hz程度の周波数に主成分をもつが、この帯域で制御された人工音を効率的に大音圧で発するのは難しい。安価な水中スピーカーを用いた本開発システムでの送波レベルは小さく送波効率も水深によって変化するが、小型の録音装置を校正対象のマイクロホンの近くにおき、深い静穏な水域を選べば、精密な校正が可能であることが確認された。本研究で明らかにすることの第一点として低周波水中音校正実験に適した日本で最も静かな湖は、山梨県の本栖湖および北海道の倶多楽湖であることが確認された。さらに精密校正システムを構築し、良好な校正結果を得た。水深による送波効率の変動は予想を越えていたが、小型の録音機を参照機材として用いれば校正結果に影響がないことを確認した。これらの点から平成29年度の本研究は順調にすすんだ。手軽な低周波音校正手法を確立し、最終年度として研究を取りまとめるとともに、開発技術を資源探査や生物資源モニタリングに応用できることを実証した。低周波音校正のまとめとして、米国製、ニュージーランド製、日本製の異なる自動録音装置を対象に、比較校正を行った。校正水域として選定した本栖湖で感度校正を行い、静穏なプラットフォームから各機材を吊り下げて送受信実験を行い、それぞれの特性が明らかになった。米国製機材は感度が悪く、大音圧の生物ソナー音の記録に特化していた。ニュージーランド製の機材は中程度の感度で、堅牢なつくりのため運用も容易であった。日本製の機材はもっとも感度が高く魚類の鳴音録音に適していたが、圧縮形式の録音であり受信周波数帯域の上限がほかの機材に比べ劣っていた。音響機材の実際の性能はこれまで専門の機関でしか得られなかったが、本研究で感度校正を簡便に行えるようになったため、今後の海中騒音計測に役立つ成果が得られた。本研究成果を実際の海洋騒音問題に役立てるため、主要な海洋騒音源である資源探査用発音装置の音圧計測を行った。海底資源探査では巨大な低周波音源により海底下の資源分布を調べている。しかし高圧空気を開放するため大音量の不要な高周波成分が発せられ、海洋生物への影響が懸念されている。高周波成分を抑えた狭帯域低周波音源は今後の活用が見込まれるため、その校正実験をアイスランドで実施した。防水型の小型録音機を基準受信機として用いたため、野外のあらゆる場所で暴露音圧計測を行うことができた。当初計画した静穏水域の特定、および簡便な感度校正手法は確立された。異なる生産国の感度比較を行い、開発手法の実効性を確かめた。感度校正結果の応用として、低周波音源による暴露音圧レベルの計測に挑戦したが、音源側の問題で再計測となったため、2019年度に延長してこれを実施することとなった。特定された静穏湖水における精密校正システムを構築する。水中スピーカー(US-300, UETAX,新潟)と、あらかじめ感度特性がわかっている水中マイクロホンを、船上から垂下する。まず、水中マイクロホンの水深を変化させながら受信レベルを計測し、水面反射音による干渉下での安定音場領域を実測する。
社会的経験が実験室マウスの社会行動発達に影響を及ぼす機序に関する研究

若齢期に雄マウスを単独で飼育すると,攻撃や臆病反応(他個体の接近・接触への回避・すくみ)が増加する.単独飼育された雄同士で飼育ケージを交換した場合,攻撃,臆病反応ともに変化しなかったが,雄集団が使用したケージに単独雄を入れると攻撃のみ減少した.一方,雌マウスを単独飼育した場合は臆病反応の増加のみ認められた.両性に共通の社会的経験剥奪の影響は臆病反応亢進であり,集団飼育された雄の排泄物に含まれる物質が攻撃抑制に関わる可能性が示唆された.幼若期において,単独飼育による社会的経験の剥奪が社会行動の発達に大きな影響を及ぼすことは多くの種において観察されている.しかし,そうした社会的経験と社会行動発達を媒介している機序についてはほとんどわかっていない.そこで本研究では,(1)これまでの研究のレビューを踏まえて,マウスの社会的経験を構成する諸要素をもう一度系統的に調べ直すとともに,(2)社会的経験の剥奪によって生じる脳内変化をc-Fos発現,脳微小透析法,発達中の薬物の慢性投与などによって解析することを目的とした.(1)について,マウスでは,他の雄との身体接触および他の雄由来のニオイ(フェロモン)が社会行動発達に影響する社会的経験の重要な要素であることが示唆されてきた.本研究では,身体接触とニオイの相対的な役割に焦点を合わせた.(2)については,社会的経験剥奪による行動変化に伴って生じる脳内変化に着目して研究を進めてきた.若齢期に雄マウスを単独で飼育すると,攻撃や臆病反応(他個体の接近・接触への回避・すくみ)が増加する.単独飼育された雄同士で飼育ケージを交換した場合,攻撃,臆病反応ともに変化しなかったが,雄集団が使用したケージに単独雄を入れると攻撃のみ減少した.一方,雌マウスを単独飼育した場合は臆病反応の増加のみ認められた.両性に共通の社会的経験剥奪の影響は臆病反応亢進であり,集団飼育された雄の排泄物に含まれる物質が攻撃抑制に関わる可能性が示唆された.19年度は,雄の臭いが社会的隔離効果とどのように関わっているか検討した.【実験1】ICR系雄マウスを4週齢から5週間,以下の3条件で飼育した.(1)臭い暴露条件:単独飼育だが,週3回,別の単独飼育雄のケージに移し,汚れたケージや床敷きを介して他の雄の臭いに暴露する.(2)臭い非暴露条件:臭い暴露条件の単独雄が別の単独雄のケージに移される際,同時にハンドリングだけを受ける.(3)集団条件:3匹1群で飼育する.所定の飼育後,同週齢の集団飼育された新奇なICR系雄マウスと出会わせテストを行い,社会行動を評価した.その結果,単独雄同士で臭い暴露を行っても隔離雄の特徴である攻撃行動や臆病反応の増加は全く抑制されず,社会的隔離効果に変化は認められなかった.【実験2】4-9週齢の若齢期において臭い暴露の効果が検出されなかったので,10-11週齢から5週間,実験1と同様の3条件で飼育する追加実験を行った.15-16週齢で出会わせテストを実施した結果,成体期においても臭い暴露は隔離雄の攻撃行動や臆病反応を減少させることはなかった.これらの結果は,(1)他の雄の臭いへの暴露が週3回のケージ移動では量的に不十分であった可能性と,(2)汚れたケージや床敷きを介して受容された他の隔離雄の臭いは,集団雄が発する臭いとは質的に異なっており,そのため社会的隔離効果を抑制することができなかった可能性を示唆した.(2)の可能性については20年度に検討する予定あるが,もし隔離雄と集団雄で臭い物質が異なり,集団雄が発する臭い物質だけが社会的隔離効果を抑えるとすれば,それは新しい発見である.【実験1】他の雄の臭い受容が社会行動発達に及ぼす影響隔離期間中に他の雄が汚したケージと床敷きを提示し,他の雄の臭いが隔離効果を変化させるかどうか検討した.昨年度実施した研究において隔離雄同士で飼育ケージを交換したところ,隔離効果に変化がなかったため,今年度は,集団飼育された雄が使用したケージに隔離雄を入れ,隔離効果の変化を調べた.[方法]ICR系雄マウスを4週齢から5週間,次の3条件で飼育した.(1)臭い暴露条件:単独飼育だが,週に2回,集団雄が使用したケージに移す,(2)臭い非暴露条件:単独飼育だが,臭い暴露条件の隔離雄のケージ移動に合わせてハンドリングを受ける,(3)3匹1群で集団飼育.[結果]条件(1)において攻撃行動の低下が認められた.しかし,他個体の接近・接触に対する臆病反応は影響を受けなかった.従って,昨年度の結果から,隔離雄と集団雄では排泄物などに含まれる物質に違いがあり,それが隔離効果をもたらす重要な成分であることが示唆された.しかし,その影響は攻撃行動に限定的であり,隔離雄に特徴的に観察される臆病反応には効果がなかったことから,隔離効果には他の雄との接触経験などの関与が推測された.今後,この可能性についてさらに検討する.【実験2】集団飼育による隔離効果の変容マウスでは隔離効果が可逆的なことがオープンフィールド行動について報告されているが,社会行動についてはわかっていない.そこで,隔離雄を集団に入れ,隔離効果の変化を調べた.[方法]ICR系雄マウスを3週齢から5週間,単独あるいは3匹1群で飼育した後,出会わせテストを行い,社会行動を評価した.

その結果に基づき,(1)単独飼育を継続,(2)単独飼育から集団飼育に変更,(3)集団飼育から単独飼育に変更,(4)集団飼育を継続の4条件でさらに5週間飼育した.[結果]条件(2)で隔離雄による攻撃がひどい事例が多く実験を中止した.方法的に改良の余地がある.社会的隔離(単独飼育)による社会的経験の剥奪が社会行動の発達に大きな影響を及ぼすことは広く知られているが,そうした社会的経験と社会行動発達を媒介している機序についてはほとんどわかつていない。マウスでは,他の雄との身体接触および他の雄由来のニオイが,そうした社会的経験を構成する重要な要素であることが示唆されてきた.今年度は,単独飼育の行動的影響の発達的変化とそれに伴って生じる脳内変化についてc-Fos発現を指標として検討した.【実験1幼若期の社会行動発達に及ぼす社会的隔離の効果】隔離効果の発達的変化は基礎データとして重要であるが,マウスではほとんど研究されていない.そこで,3週齢で単独飼育を開始し,1,3,5週後に遭遇テストを行う3つの群を設け,隔離効果の発達的変化を横断的に検討した.ICR系雄マウスを3週齢から単独あるいは3匹1群で集団飼育し,それぞれ.4,6,8週齢で同週齢の集団雄と遭遇テストを行う群に分けた.集団飼育による通常の社会行動発達とそれに対する社会的隔離の効果を横断的に比較・検討したところ,(1)3週間隔離した6週齢の雄においてすでに攻撃行動の増加が認められ,(2)それに伴ってニオイ嗅ぎなどの群居行動が減少することがわかった。【実験2幼若期の社会行動発達の変化に伴う脳内変化】実験2の結果を受けて,社会的隔離による社会行動発達の変化に伴う脳内変化をc-Fos発現を指標に調べた.ICR系雄マウスを3週齢から単独あるいは3匹1群で集団飼育し,それぞれ,4,6,8週齢で同週齢の集団雄と遭遇テストを行う群に分けた.但し,実験1と異なり,攻撃行動などが実際に生じることがないように,相手の雄を金網製の小箱に入れた上で,1時間の遭遇テストを行い,テスト終了直後に脳を摘出した.現在,扁桃体を中心に,遭遇テスト時のc-Fos発現パターンについて,その発達的変化を解析中である.社会的隔離(単独飼育)による社会的経験の剥奪と社会行動の発達に大きな影響を及ぼす.これまでの研究から,マウスでは,他の雄との身体接触および集団飼育された雄由来のニオイが,そうした社会的経験を構成する重要な要素であることが示唆されている.今年度は,雌における社会的隔離の影響と社会的隔離に伴って生じる雄マウスの脳の発達的変化について検討した.【実験1雌マウスにおける社会的隔離の影響】雌における社会的隔離の影響はこれまでほとんど研究されていない.そこで,若齢期の雌における5週間の隔離飼育の効果について検討した.ICR系雌マウスを,3週齢で離乳後,4週齢から単独または3匹1群で集団飼育し,5週間後に同週齢の集団雌と遭遇テストを行った.その結果,若齢期における5週間の社会的経験剥奪は,(1)雄と異なり,攻撃を増加させなかったが,(2)その一方で,臆病反応は増加させた.これらの結果から,攻撃の増加には雄固有の仕組みが必要だが,臆病反応の増加には雌雄共通の仕組みが関与することがわかった.これは,隔離飼育による攻撃増加が集団雄由来のニオイ提示によって抑制されることと矛盾しない.【実験2若齢期の社会的隔離に伴う脳内変化】社会的隔離による脳の発達的変化をc-Fos発現を指標として調べた.
システム表現論にもとづくワークフロー管理の基礎研究と実装

情報システムの分野においてワークフローは,「業務プロセスの自動化と管理」と定義されている.これは,業務プロセスを,ある目標を達成するために,意思決定や単純な情報処理など様々な行為やアクティビティーが,互いに結合しているシステムとして見るという立場であり,その結合にしたがって,的確に情報やデータを流すことによって,業務プロセスを円滑に進めるということがワークフローの狙いとなっている.ワークフローの分析に関しては,滞留やボトルネックの分析,可達性の分析など様々な分析があるが,その多くは定量的な分析であり,シミュレーションが基本的なツールである.シミュレーションはもちろんすべての場合を覆いつくすことはできないので,したがって,それによって設計されたワークフローの正当性が保証されるわけではない.そこで必要となるのが,形式的なアプローチである.本研究では,設計されたプロセス定義が当初の意図(仕様)にあっているかとか,あるいはそもそもワークがどのように流れるかといった意味的な問題に対する分析を行うために,形式的なアプローチを導入し,プロセス定義において個々のアクティビティーではなく,その間の関係に焦点を当て,与えられたルーティング間の同値性について考察した.ワークフローの概念の紹介については2本の報文を発表し,システム表現論の基礎理論と,意思決定支援に関する基礎研究について各々1本の論文を発表した.論理的アプローチについての報告は今春学会する予定である.情報システムの分野においてワークフローは,「業務プロセスの自動化と管理」と定義されている.これは,業務プロセスを,ある目標を達成するために,意思決定や単純な情報処理など様々な行為やアクティビティーが,互いに結合しているシステムとして見るという立場であり,その結合にしたがって,的確に情報やデータを流すことによって,業務プロセスを円滑に進めるということがワークフローの狙いとなっている.ワークフローの分析に関しては,滞留やボトルネックの分析,可達性の分析など様々な分析があるが,その多くは定量的な分析であり,シミュレーションが基本的なツールである.シミュレーションはもちろんすべての場合を覆いつくすことはできないので,したがって,それによって設計されたワークフローの正当性が保証されるわけではない.そこで必要となるのが,形式的なアプローチである.本研究では,設計されたプロセス定義が当初の意図(仕様)にあっているかとか,あるいはそもそもワークがどのように流れるかといった意味的な問題に対する分析を行うために,形式的なアプローチを導入し,プロセス定義において個々のアクティビティーではなく,その間の関係に焦点を当て,与えられたルーティング間の同値性について考察した.ワークフローの概念の紹介については2本の報文を発表し,システム表現論の基礎理論と,意思決定支援に関する基礎研究について各々1本の論文を発表した.論理的アプローチについての報告は今春学会する予定である.