hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
絶対音感者の音源定位に関する大脳皮質中枢の同定

(1)対象の選定東京芸術大学音楽部の学生のうち絶対音感を持つ学生と東京大学医学部の絶対音感を持たない学生を対象とした。被験者の聴覚中枢のどこが関係するかを解剖学的に明らかにすべく、脳のMEGで調べた。(2)方法音源定位については聴覚心理学的には、a.頭蓋内の音像が正中よりのずれの程度の認知を調べる音源定位法と、b.左右45度づつの範囲内にスピーカーを10度おきに配置して調べる音源定位法、c.バイオーラルステレオ録音を行い、音像移動法の3つについて改良を加えて用いた。aについてはリオン社製の旧式モデルを改良した。bとcについてはコンピュータ処理する方法を開発した。すでに脳磁図は東大病院検査部にあるフィンランド製のWhole head型を用いて、双極子の位置を調べた。脳の解剖と機能の両方から調べた。(3)結果1)絶対音感を持つ被験者の方向感も音源定位も非絶対音感者に比べ有意に域値が低いことがわかった。2)MEGでは絶対音感者は左右の側頭平面のより限局した部分に聴覚中枢が限局していることがわかった。
共形ガリレイ群の表現論と数学的・物理的応用

相対性理論を考慮しない場合,時空の変換(特に時空の拡大縮小を含むような変換)はより豊かな数学的構造を持つことが知られている.しかし,この変換の集合(共形ガリレイ群という)の数学的な側面も,物理的な応用も十分には研究されてこなかった.本研究では共形ガリレイ群の数学的な側面の研究として,既約表現の分類や超群,および次数付き群への拡張に多くの成果を得た.応用としては,これらの群を対称性として持つ微分方程式の導出をおこない,スピン1/2の粒子に対する方程式がそのような対称性を持つことを示した.また,クリフォード代数との関連を明らかにした.本研究課題は共形ガリレイ群と呼ばれるリー群の表現論を発展させ,それを数学の他の分野や理論物理へ応用することを目的としている.本年度は共形ガリレイ群のリー代数の表現論とその数学的・物理的応用についていくつかの成果を得た.まず,ある種の共形ガリレイ代数(無限個の異なる代数)の最高ウエイト既約表現の分類に成功した.この研究の応用として,共形ガリレイ群を対称性として持つ微分方程式を何種類も導くことができた.これらの微分方程式が対称性をもつメカニズムを詳しく調べることにより,リー代数とリー超代数の双対性というアイディアを導入した.このアイディアに基づくと,上記の微分方程式とは別な微分方程式であるが,同じ群を対称性として持つものが存在すること,その微分方程式の解はリー超代数の表現論を用いて求められることがわかる.そのような微分方程式を具体的に求めたところ,量子力学との思わぬ関連を見出いした.我々の微分方程式をシュレーディンガー方程式と同じ形に書き直すと,ハミルトニアンに相当する演算子は(エルミート演算子ではないにも関わらず)ふたつの独立な調和振動子と同じスペクトルを持つことが分かった.この結果は,我々が表現論を用いて導いた微分方程式が高階の時間導関数を含む力学系と関連していることを示唆しており,高階導関数の理論を研究する物理学者の興味を引いている.本研究課題は共形ガリレイ群と呼ばれるリー群の表現論を発展させ,それを数学の他の分野や理論物理へ応用することを目的としている.共形ガリレイ群は非相対論的な時空における共形変換の集合であり,時空の次元を固定しても,正の整数,または,正の半整数でパラメタライズされる無限個の異なる群が存在する.本年度は共形ガリレイ群と微分方程式の対称性の関連について大きな進展を得ることができた.成果を列挙する.1.多次元空間への共形ガリレイ群の作用をひとつ定め,その作用で不変となる偏微分方程式のもっとも一般的な形を求めた.2.共形ガリレイ不変な線形微分方程式には, sl(2)の表現と関係する特別な3つの組があり,離散的あるいは連続的なスペクトルを持つ量子力学系と関連することを明らかにした.以上のふたつは,共形ガリレイ群の無限列について成り立つ.3. Levy-Leblond方程式という方程式の対称性が共形ガリレイ群を「拡張されたリー超群」に格上げしたものになっていることを明らかにした.「拡張されたリー超群」はRittenbergとWylerにより1970年代に導入されたものであるが,数学の分野でも物理の分野でもそれほど注目されてこなかった.本研究の成果は,それがLevy-Leblond方程式という簡単な方程式の対称性として実現していることを見出し,かつ,この現象はLevy-Leblond方程式に限らず,ある種の一般性があることを見出したという意味で,新しいパラダイムの導入となっている. ,共形ガリレイ群と微分方程式の対称性について予想外の大きな進展があったため.特に,拡張されたリー超群との関連は数学・物理学における新しいパラダイムである.本研究課題は共形ガリレイ群と呼ばれるリー群の表現論を発展させ,それを数学の他の分野や理論物理へ応用することを目的としている.共形ガリレイ群は非相対論的な時空における共形変換の集合であり,無限個の異なるリー群の総称である.量子力学の基礎方程式であるシュレーディンガー方程式は共形ガリレイ群のひとつを対称性として持つなど,非相対論系における基本的な群である.共形ガリレイ群では空間の次元は3である必要はなく,任意の次元を考えることができる.また,空間の次元を固定しても相異なる共形ガリレイ群は無限個存在し,それらは非負整数,または正の整数でパラメトライズされる.また,リー超群や無限次元リー群への拡張などさまざまなバラエティがある.本年度は,無限次元版の共形ガリレイ群のリー代数の表現論,および,共形ガリレイ群を「拡張されたリー超群」に格上げしたものと微分方程式の関係について大きな進展を得ることができた.研究成果は次のとおりである.1.空間1次元の場合の共形ガリレイ超代数(代数の次元は無限大)について,中心拡大の分類,余随伴表現と呼ばれる表現の構築,演算子積展開の導出などを行い,この代数の応用に使われるであろう基本的な道具を開発した.2.前年までにLevy-Leblond方程式というスピン1/2の粒子を記述する方程式(空間3次元)が共形ガリレイ群を「拡張されたリー超群」に格上げしたもので与えられることを示した.同様な方程式を任意の次元の空間で構成する方法を与えた.また, Levy-Leblon方程式は自由粒子に対する方程式であるが,ポテンシャルがある場合の同方程式の構成方法も与えることができた.そして,空間1, 2次元の場合もLevy-Leblond方程式の対称性が同様の「拡張されたリー超群」であることを示した.

「拡張されたリー超群」は1970年代に導入されたものであるが,今日まで物理学的に重要なものであるとは認識されていなかった.今回Levy-Leblond方程式という物理的に重要な方程式の対称性として共形ガリレイ群に付随する「拡張されたリー群」が時空の次元によらず現れることが明らかとなった.微分方程式の対称性としてこのような代数構造を論じたのはおそらく初めてのことと思われ,このことは研究を計画していた時点では予想できなかった大きな進展である.本研究課題は共形ガリレイ群というリー群の表現論を発展させ,それを数学の他の分野や理論物理に応用することを目的としている.共形ガリレイ群は非相対論的な時空における共形変換の集合であり,無限個の異なるリー群の総称である.量子力学の基礎方程式であるシュレーディンガー方程式は共形ガリレイ群を対称性として持つなど,非相対論系における基本的な群である.数学的には共形ガリレイ群をリー超群に拡張したものや,それをさらに複雑な可換群により次数付けした「拡張されたリー超群」へと格上げしたものも興味深い対称である.「拡張されたリー超群」は1970年代末に導入されたものであるが,その研究は40年を経た現在でもあまり多くの成果はなく,特にその応用例(数学的にも物理学的にも)はほとんど知られていない.本年度はこの「拡張されたリー超群」の場合を重点的に研究し,興味深い結果を得ることができた.以下に,その結果を列挙する.1.共形ガリレイ代数の一種であるシュレーディンガー代数を元にして新しい「拡張されたリー超代数」を導入した.また,フェルミ粒子を古典的に記述するのみ用いられるグラスマン代数を拡張したものの微積分を定義し,それが「拡張されたリー超群」の研究に有用であることを示した.2.拡張されたリー代数の表現論はあまり発展していない.もっとも簡単な例の場合でも通常のリー代数の最高ウェイト表現にあたるものをいかに作るかというのは未解決の問題であった.拡張されたグラスマン代数を用いることにより,この問題にひとつの解を与え,拡張されたリー代数が生成する群を対称性として持つ微分方程式を導いた.3.クリフォード代数が拡張されたリー代数としての構造を持つことを示し,これを用いると任意のリー超代数を拡張されたリー代数に持ち上げることが可能であることを示した.相対性理論を考慮しない場合,時空の変換(特に時空の拡大縮小を含むような変換)はより豊かな数学的構造を持つことが知られている.しかし,この変換の集合(共形ガリレイ群という)の数学的な側面も,物理的な応用も十分には研究されてこなかった.本研究では共形ガリレイ群の数学的な側面の研究として,既約表現の分類や超群,および次数付き群への拡張に多くの成果を得た.応用としては,これらの群を対称性として持つ微分方程式の導出をおこない,スピン1/2の粒子に対する方程式がそのような対称性を持つことを示した.また,クリフォード代数との関連を明らかにした.今年度は共形ガリレイ代数の既約表現の分類とその量子力学との関連について大きな成果を得た.これらは大きな成果であるが,当初の研究計画では,本年度は共形ガリレイ群の表現を求めることを主な目的としていた.こちらに関してはあまり成果が得られていないので「おおむね順調」とした.
複数のオームデータを統合解析する機械学習技術の開発

ゲノムやプロテオームという言葉は、対応する生体分子の総称として使用される。一例は遺伝子(gene)に対する総称ゲノム(genome)である。このような総称から、例えばゲノムデータと言った場合には、遺伝子に関する網羅的な情報を指す。それらは、遺伝子配列、遺伝子発現、遺伝子発現制御および遺伝子同士の相関といった多様な情報を含む。同様にタンパク質に対してプロテオームさらにはプロテオームデータが挙げられ、このように多様な情報それぞれをオームデータと呼ぶ。本研究の目的は、このような様々なオームデータを利用することにより、一つのデータのみからでは得難い、遺伝子をはじめ生体分子に関するより高次の情報を効率的に抽出する技術を開発することである。本年度は、昨年度に引き続き、オームデータ全体というよりもむしろ、各オームデータに対する処理技術の構築を行った。研究内容は主に2つである。まず、生命科学文献に対する高精度な情報検索手法の構築である。既存の情報検索手法では、単語の頻度や分布が考慮されるが、単語の共起が考慮されることは少ない。そこで共起単語に着目した手法の構築を行い、その性能評価を重点的に行った。次に、ゲノムデータの一つとして著名なマイクロアレイ発現データから実験条件の関係性を最小全域木(Minimum Spanning Tree)として効率的に表現するソフトウェアを開発した。この際、実験条件が多い場合には木が大きくなるため適度な大きさの木が必要となるが、この目的には、グラフクラスタリング等で使用されるグラフカットを利用していることが特徴である。このソフトウェアをWWWから使用可能なように実装した。現在、論文投稿中であり、今後この成果を公開する予定である。本年度は、オームデータ全体というよりもむしろ、各オームデータに対する処理技術の構築を行った。研究内容は主に2つにまとめられる。まず、ゲノムデータの一つとして著名なマイクロアレイ発現データの効率的な分類手法を構築した。マイクロアレイデータは遺伝子発現データであり、数千から数万に上る遺伝子に対して、事例数はせいぜい数十程度しかなく、いわゆる高次元データとして知られる。分類手法として機械学習では決定木が代表的だが、事例をクラスに分ける時に、決定木はクラス内事例数のみに着目しクラス内の事例の分布を考慮しない。一方、事例数が少ない状況では、単純な数のみならず分布を考慮することが有効である。そこで、分布を考慮できる分類(分割)基準を有する決定木を構築し、その有効性を実際のマイクロアレイデータを使用して実証した。2つめは、生命科学文献に対する情報検索手法の構築である。そこで共起単語に着目した手法の構築を開始した。これはまだ進行中の研究である。このような総称から、例えばゲノムデータと言った揚合には、遺伝子に関する網羅的な情報を指す。既存の情報検索手法で偉、単語の頻度や分布が考慮されるが、単語の共起が考慮されることは少ない。そこで共起単語に着目した手法の構築を行った。今後、この成果を公開するとともに、論文にまとめる予定である。

本研究の目的は、このような様々なオームデータを利用することにより、一つのデータのみからでは得難い、遺伝子をはじめ生体分子に関するより高次の情報を効率的に抽出する技術を開発することである。本年度は、昨年度に引き続き、オームデータ全体というよりもむしろ、各オームデータに対する処理技術の構築を行った。研究内容は主に2つである。まず、生命科学文献に対する高精度な情報検索手法の構築である。既存の情報検索手法では、単語の頻度や分布が考慮されるが、単語の共起が考慮されることは少ない。そこで共起単語に着目した手法の構築を行い、その性能評価を重点的に行った。次に、ゲノムデータの一つとして著名なマイクロアレイ発現データから実験条件の関係性を最小全域木(Minimum Spanning Tree)として効率的に表現するソフトウェアを開発した。この際、実験条件が多い場合には木が大きくなるため適度な大きさの木が必要となるが、この目的には、グラフクラスタリング等で使用されるグラフカットを利用していることが特徴である。このソフトウェアをWWWから使用可能なように実装した。現在、論文投稿中であり、今後この成果を公開する予定である。
硬X線偏光天文学を切り開くための高性能偏光検出器の開発研究

本研究は様々な大体から飛来する硬X線の偏光情報取得を実現するために、最も偏光を検出しやすいと考えられる10keV30keVのエネルギー領域に感度を持つ偏光検出器を開発することが目的である。平成21年度に実施した研究内容は以下の通りである。(1)プロトタイプ検出器の構築10keV30keVに感度を持たせた偏光検出器を開発するために、散乱体としてBeを使用することが本研究の要である。そのため、円柱状のBeを実際に購入し、吸収体にはCsI(T1)シンチレーターを用いてプロトタイプ検出器を構築した。(2)プロトタイプ検出器用データ収集系の構築上記(1)で構築した検出器の性能試験を行うために、データ収集系の構築を行った。具体的にはプロトタイプ検出器の出力パルスを増幅、整形、A/D変換し、ボードコンピュータによってデータが保存されるような非常にシンプルなDAQシステムを構築した。(3)偏光ビームラインの構築上記(1)で構築した検出器の性能試験を行うためには10keV30keV程度の偏光ビームが必要となる。そこで、Cd109線源から放出される22keVのX線をプラスチックで一度散乱させ、特定の散乱角の成分のみ取り出すことで偏光X線を取り出すビームラインを構築した。その結果として20keV付近のエネルギーを持つ偏光ビームの生成が可能となった。またこのビームラインのジオメトリでコンピューターシミュレーションを行い、このビームラインにより生成されるX線ビームの偏光度を58.4%と見積もることができた。(4)プロトタイプ検出器の性能評価試験上記(1)で構築した検出器に(2)で構築したDAQシステムを組み合わせ、(3)で構築したビームラインにより生成される偏光ビームを入射させることで、検出器の偏光に対する性能評価試験を行った。その結果、プロトタイプ検出器のモジュレーションファクターとして43.5%、検出率として18.6%という結果を得、本検出器が偏光検出器として機能すること実証した。本研究は様々な天体から飛来する硬X線の偏光情報取得を実現するために、最も偏光を検出しやすいと考えられる10keV30keVのエネルギー領域に感度が高い偏光検出器を開発することが目的である。平成20年度の研究として、第一に検出器のデザインの詳細な最適化を行った。最適化を行うデザインの大枠として、(1)偏光検出原理としてコンプトン散乱の偏光依存性を利用すること、(2)散乱体には10keV30keVに対してコンプトン散乱を良く起こすBeを使用することを前提とした。この大枠の中で、コンピューターシミュレーションを用いて検出器各部品の配置や寸法を最適化した。次に最適化されたデザインの検出器について、天体からの硬X線フラックスやバックグラウンドを考慮したフルシミュレーターを開発した。これにより、実際の観測状況をシミュレートできるようになり、本検出器のより正確な性能を見積もれるようになった。実際の観測ではバックグラウンドをできる限り抑えることが重要であり、コリメーターやシールドを搭載する必要がある。上記のフルシミュレーターを開発したことでバックグラウンドに対する性能評価も可能になったため、バックグラウンドを効率よく落とせるコリメーターやシールドについて素材・配置・形状などを探求した。最後に、当シミュレーターを使用し、本検出器で実際に天体観測を行った場合の偏光検出能力を見積もった。その結果、本検出器が非常に高い偏光検出能力を有することが分かった。
超高感度・分解能水素検出法の開発と半導体中不純物への応用

本研究では,共鳴核反応法を利用して固体中水素を高感度で測定する手法の開発とその応用に関する研究を行った。用いた核反応は^1H(^<15>N,αγ)^<12>Cである。この核反応は,6.385MeVに第一共鳴が,13.35MeVに第2共鳴があることが知られている。これまで第一共鳴を利用することで,10^<19>/cm^3の感度があることを示したが,本研究では新たに第二共鳴の核反応断面積と共鳴幅,さらに非共鳴反応断面積を詳細に測定することで,第二共鳴を用いて固体中水素を測定するときの感度と分解能の見積もりを行った。厚さ40nmのSiNHx試料を用いて,共鳴プロファイル測定を行い第一共鳴と比較を行った。その結果第二共鳴は8.7±0.2倍の反応断面積を持つことを明らかにした。阻止能の違いを考慮すると,第一共鳴と比べて10倍の感度上昇が可能であることを示した。また検出器周辺のシールドを強化することで背景信号を30%低減することに成功した。続いて,測定限界を決定する非共鳴反応断面積を見積もるため,ビームエネルギー6-16MeVの範囲で反応断面積の測定を行った。このエネルギー領域ではγ線スペクトルに注目する核反応以外のバックグランドが観測されたため,まず非水素起源のバックグランドを見積もり,その寄与を差し引いた上で非共鳴断面積を評価した。このために共鳴プロファイルに起因するローレンツ成分と水素分布の数値的たたみ込みを行うためのプログラムを開発し,これを用いて広いエネルギー範囲での非共鳴断面積の見積もりに成功した。確立した手法を用いて,SiO_2/Si試料およびSiGe試料中の水素濃度の高感度測定を行い,デバイス特性との関連を考察した。本研究の第1の目的は,固体中および固体表面に吸着した水素を検出する手法である共鳴核反応法の感度と面内空間分解能の飛躍的向上をはかり高感度・分解能水素検出法を確立することである.感度向上のポイントは,(1)第2励起状態の活用,(2)大立体角検出器の開発,(3)背景信号の低減である.両内空間分解能の向上は1次イオンビームのマイクロ化により達成する.短焦点収束電磁石によりビーム径をφ<10μmに絞り,偏向電磁石による2次元走査システムを構築する.さらに第2の目的は,確立した共鳴核反応法を用いて,半導体ならびに酸化物試料中の微量な水素を絶対測定し,試料の電気的・光学的特性と水素との関係を明らかにすることである.本年度は,まず第1の目的を達成するために,以下の研究を行った.(1)第2励起状態の活用:^<15>NとHの核反応は,^<15>Nのエネルギー13.35MeVに第2励起状態が存在し、検出感度に相当する共鳴幅と反応断面積との積から見積もると,第1励起状態と比較して9倍の感度向上が期待できる.荷電状態が3価の窒素イオンをターミナル電圧約2.5MeVで加速し,イオン光学系を調整することで,第2励起状態に共鳴させることに成功した.共鳴幅ならびに断面積を詳細に測定し,また非共鳴断面積も評価することで計算値通り9倍の感度向上を達成した.(2)背景信号の低減:測定感度を決める背景信号は宇宙線起源のものが主であり,測定系全体を鉛で囲うことで,背景信号を1/2程度に低減した.続いて,この手法を活用してシリコン界面の水素の絶対値並びに深さ分布測定を行った.

金属との界面形成に伴い,水素が拡散することを明らかにした.本研究の第1の目的は,固体中および固体表面に吸着した水素を検出する手法である共鳴核反応法の感度と空間分解能の飛躍的向上をはかり高感度・分解能水素検出法を確立することである.感度向上のポイントは,(1)第2励起状態の活用,(2)大立体角検出器の開発,(3)背景信号の低減である.第2の目的は,確立した共鳴核反応法を用いて,半導体ならびに酸化物試料中の微量な水素を絶対測定し,試料の電気的・光学的特性と水素との関係を明らかにすることである.昨年度、第2励起状態への共鳴条件の探索に成功し感度の向上を達成した。今年度は非共鳴条件での広いエネルギー領域での核反応断面積の測定を進め、水素量定量に不可欠である非共鳴背景信号の見積もりを行った。検出角補正を行い、第2共鳴を利用した水素定量法を確立した。また、検出立体角を広げるため、2つのBGOシンチレーターを設置できるよう真空槽の改造を行い、対応する信号処理系の準備を行った。Al2O3薄膜はモデル触媒の担持基板やトンネル素子への応用が期待されている。酸素および水分子を用いた酸化により薄膜を作製し、その表面終端構造と膜中不純物水素濃度の測定を行った。NiAl(110)表面では、水分子を用いた酸化を行っても表面・膜中には水素が取り込まれないのに対して、NiAl(100)表面では表面に単原子層程度の水素が存在することを明らかにした。さらに酸素分子を用いた酸化と比べることで、表面水素が酸化を促進することを新たに発見した。TiO2は光触媒作用を持つことで知られている。水雰囲気下での紫外光照射効果を調べ、照射有無にかかわらず表面が水素終端されていることを明らかにした。本研究では,共鳴核反応法を利用して固体中水素を高感度で測定する手法の開発とその応用に関する研究を行った。用いた核反応は^1H(^<15>N,αγ)^<12>Cである。この核反応は,6.385MeVに第一共鳴が,13.35MeVに第2共鳴があることが知られている。これまで第一共鳴を利用することで,10^<19>/cm^3の感度があることを示したが,本研究では新たに第二共鳴の核反応断面積と共鳴幅,さらに非共鳴反応断面積を詳細に測定することで,第二共鳴を用いて固体中水素を測定するときの感度と分解能の見積もりを行った。厚さ40nmのSiNHx試料を用いて,共鳴プロファイル測定を行い第一共鳴と比較を行った。その結果第二共鳴は8.7±0.2倍の反応断面積を持つことを明らかにした。阻止能の違いを考慮すると,第一共鳴と比べて10倍の感度上昇が可能であることを示した。また検出器周辺のシールドを強化することで背景信号を30%低減することに成功した。続いて,測定限界を決定する非共鳴反応断面積を見積もるため,ビームエネルギー6-16MeVの範囲で反応断面積の測定を行った。このエネルギー領域ではγ線スペクトルに注目する核反応以外のバックグランドが観測されたため,まず非水素起源のバックグランドを見積もり,その寄与を差し引いた上で非共鳴断面積を評価した。このために共鳴プロファイルに起因するローレンツ成分と水素分布の数値的たたみ込みを行うためのプログラムを開発し,これを用いて広いエネルギー範囲での非共鳴断面積の見積もりに成功した。確立した手法を用いて,SiO_2/Si試料およびSiGe試料中の水素濃度の高感度測定を行い,デバイス特性との関連を考察した。
とび1回ひねりにおける眼球と頭部の協応運動

空中感覚向上のための指導方法の作成を目指し、体操選手がとび1回ひねり遂行中に行う眼球と頭部の協応運動を解明した。研究1によって、体操選手がとび1回ひねり中に2種類の視線移動パターンを用いることが明らかになった。体操選手の方が非体操選手よりも着地前の視線安定が早期に始まることもわかった。両者のうち、着地前と着地時にのみ視線が安定するSingle-step gaze shift patternの方が、体操選手にとって利点を持つ可能性がある。研究2によって、これらのパターンがジュニア体操選手でも実行されることがわかった。研究3では、そのパターンが体操選手の定位方略に基づくことが示唆された。本研究は、体操選手がその場でのとび1回ひねり遂行中に行う眼球と頭部の左右方向の回転運動を測定し、両者の協応運動の実体を明らかにするものである。EOG法(Electro-oculography)により測定される眼球運動と動作分析により算出される頭部の回転角度を加算することにより視線の方向を推定し、体操選手が空中にて1回ひねる間にどのように視覚系の活動を展開しているのかを検討する。体操競技の指導書において、選手の演技中の視線の方向を指示しているものはあるが、それを客観的に示すデータはほとんど提示されていない。とび1回ひねり遂行中の眼球と頭部の協応運動を明らかにすることによって、体操選手が実際に行っている視覚系の活動に関わるデータを提示することは、競技力向上を目指したトレーニング法の開発等へと展開される可能性をもつ。平成26年度は、以下の4つの実験を行った。1.熟練した体操選手を実験参加者とし、体操選手がとび1回ひねり遂行中に行う眼球と頭部の左右方向の回転運動を測定した。2.跳躍の高さがその協応運動に及ぼす影響を検討するため、トランポリンを用いてとび1回ひねり遂行中の協応運動の測定を試みた。3.体操競技を行ったことがない者と体操選手の協応運動を比較するため、体操競技を専門に行ったことがない者を実験参加者とし、1.の実験を行った。4.ジュニア選手の協応運動の特徴を明らかにするため、ジュニア体操選手を実験参加者として、1.の実験を行った。すでに1.と3.の実験データの分析を終え、体操選手がとび1回ひねりを行っている間に用いるいくつかの視線移動パターンを明らかにした。また、体操選手と体操競技を専門的に行っていない者では、着地前に視線を安定させるタイミングが異なることなど、体操選手の空中での視覚系活動を考えるうえで、興味深い知見が得られている。体操選手がとび1回ひねり中に行う視線移動パターンを明らかにするために実験を行った。実験参加者に体操競技経験のない者を加え、両者のデータを比較することによってこの動作における視線行動の熟達についても検討した。実験の結果、体操競技経験の有無に関わらず行われた視線移動パターンは2つに大別された。1つは、跳躍前と着地局面において視線方向が安定するパターン(single-step gaze shift)であり、もう1つは跳躍中にも視線安定が行われるパターン(multi-step gaze shift)であった。着地前の視線安定は、体操選手の方が体操経験のない者よりも早期に生じた。また、とび1回ひねり中の視線行動の熟達について詳細に分析することを目的として、ジュニア体操選手を参加者として実験を行った。その結果、ほとんどの参加者はmulti-step gaze shiftを示すように、ひねりの最中にも幾度と左右への眼球運動が生じた。さらに、視線の移動パターンにおける跳躍の高さの影響を検討するために、トランポリンを利用して実験を行ったところ、体操選手はsingle-step gaze shiftを示す眼球運動を行ったのに対し、体操経験のない者はmulti-step gaze shiftを示す眼球運動を行った。以上の結果から、とび1回ひねり遂行中には2種類の視線移動パターンが生じ、その利用には運動の習熟度が影響していることが示唆された。また、single-step gaze shiftの方がとび1回ひねりを行ううえで有利なパターンであることが推測された。これらの結果は、スポーツ中の視線行動がその熟練性と関係あることを示す先行研究や、スポーツの現場において推奨されているスポッティングテクニックと一致するものであった。multi-stepを行う選手は適切なスポッティングを習得する必要があろう。当初の予定通り、体操選手がとび1回ひねり遂行中に行う眼球と頭部の左右方向の回転運動を測定し、両者の協応運動の実体を明らかにするための実験を行った。データの分析も行い、「体操選手が行うその場でのとび1回ひねり遂行中の眼球運動と頭部の協応運動の実体」について、新しい知見を得るに至っている。

その結果は、すでに日本心理学会第78回大会や日本体操競技・器械運動学会第28回大会において発表された。さらに、それらのデータについて、国内外の研究者と議論を行うことによって、論文発表に向けた課題等を明確にすることができた。予定していた実験が想定通り行うことができた一方で、そのデータ分析には想定以上に時間を必要とすることがわかった。そのため、平成27年度に行う予定であったすべての実験を平成26年度に行い、平成27年度はデータ分析と研究成果の発表を行う計画へと変更した。現在、予定していたすべての実験を終え、それらのデータ分析とともに研究成果発表の準備を進めている。スポーツ心理学「体操選手が行うその場でのとび1回ひねり遂行中の眼球と頭部の協応運動の実体」について、予定通りに研究を進めることができた一方で、そのデータ分析には想定以上に時間を必要とすることがわかった。そこで、予定していたすべての実験(「跳躍の高さが眼球と頭部の協応運動に与える影響」、「体操競技経験のない者の協応運動の実体」、「ジュニア体操選手における眼球と頭部の協応運動の実体」)を平成26年度に行い、平成27年度にはそのデータ分析を行う計画へと変更した。平成26年度には、熟練した体操選手がとび1回ひねり遂行中に2つの視線移動パターンを行うことが明らかになった。これらの結果に基づき、体操競技を経験したことのない者のパターンとの比較検討を中心に進めることで、体操選手の視覚系活動についてさらに検討を進める。将来的には、2つのパターンのどちらが体操選手のパフォーマンスにとってより良い視覚系活動であるかについても検討を行う。
画像処理装置を用いた放線菌の形態解析と抗生物質最大生産への応用

Streptomyces virginiaeによるvirginiamycin生産の回分培養プロセスにおいて菌体の形態とvirginiamycinおよびautoregulatorの添加、生産の関係を調べるために画像解析を行った。画像データから楕円長軸相当径を用いて菌の形態は、freefilament、entangled filament、pelletの三種に分類することができた。また、酵母エキスに含まれる、ある種の増殖因子の枯渇後、freefilamentからentangledfilamentへと形態変化することが明らかとなった。この現象は排ガス中のCO_2濃度の急激な減少の時期と一致していることが確認された。autoregulatorの一種であり化学合成されたvirginiae butanolide-C(VB-C)を増殖期の早い段階に添加しても形態変化は誘導されなかった。形態変化を起こす適当な時期にautoregulatorを添加することがvirginiamycin生産に有効であったが、形態変化とvirginiamycin生産量には明らかな関係は認められなかった。形態の変化とautoregulator合成は増殖因子の枯渇により開始されるが、autoregulator合成が一度開始された後はvirginiamycinの生産活性は菌糸が攪拌などの影響を受けてその形態が変化しても、なお衰えることなく高い値に保たれた。培地濃度や溶存酸素濃度の条件を検討した後、virginiamycin最大生産のためにvirginiae butanolide-C(VB-C)の最適な生産方法について検討した。形態変化を起こす時期、すなわち、排ガス中のCO_2濃度の急激な減少の約2.5時間後に、単位菌体あたりのVB-C量が75μg/g-cellになるように添加することが、最適な添加時間、添加量であることが確認された。これらの検討により、virginiamycin生産量は、約10倍に増加した。
剣道具(面)の安全性に関する基礎的研究

安全性の高い剣道具(面)を開発するための基礎的研究として、平成14・15年度においては、剣道選手が面や突などを打ち込まれた際に剣道具(防具)をとおして人体に伝達される衝撃力をバイオメカニクス的観点から検討するために、打撃用ダミー人形への打突と被験者への実戦的な打突により頭部および頸部へ及ぼす力学量(加速度・荷重・モーメント)を計測し、頭部の安全性についてJARIの人体頭部耐性曲線を元に検討した。平成16年度は、剣道具(面)の布団部芯材の種類・縫製・構成などによる打撃力の緩衝性能について検討し、打撃力を極力緩衝できる安全性の高い剣道具(面)の開発への提案を行った。得られた結果をまとめると以下の通りである。1.一足一刀の間合からの面打撃は、加速度レベルが低いため、加速度による傷害発生の確率が3種類の打ち込み条件の中では最も低かった。2.頭部への一回の打撃により頭蓋骨々折・脳震盪といった傷害が生じるレベルには達していない。しかし、慢性硬膜下血腫(chronic subdural hematoma)の発症との関連も心配されることから、連続的な衝撃や長年にわたる衝撃の影響について、今後検討する必要があると考える。3.突き動作では加速度レベルが低いため、加速度による頭部の傷害発生の可能性は低いと考えられる。4.面布団の芯材は、真綿のような含気性の高いものを主材料とすること、さらに布団の縫製の仕方も、なるべく粗い方が緩衝性は高くなる。5.頂頭部への直接的衝撃力は小さくするために、牛生皮を面ぶちに直接連結もしくは一体化させて面布団正面部を覆う面に改良した。平成14年度:「剣道の打突力が身体特に頭部予備頸部に及ぼす影響に関する基礎的研究」1.目的:安全性の高い剣道具の開発や安全規格についての基礎的研究として、剣道選手の打突力(打撃・突き)が人体に対して及ぼす影響について明らかする目的で、自動車衝突実験用ダミー人形を用いて頭部・口部・頸部の力学量(加速度と荷重・モーメント)について計測した。2.方法:1)打突条件;被験者は、男子剣道選手(年齢:2554歳、段位:47段)5名とした。打突条件は面打撃動作(MA:その場から、MB:送り足で、MC:一足一刀の間合)と、突き動作(TB:送り足で、TC:一足一刀の間合)の合計5種類とした。2)計測方法;自動車衝突実験用ダミー人形(Hybrid III型)を使用した。ダミー人形の計測項目は、(1)頭部および口部の3軸加速度、(2)頸部の3軸荷重と3軸まわりのモーメントとした。3.結果:1)面打撃におけるの頭部の最大加速度は169.0±84.25m/s^2、平均加速度は57.2±22.71m/s^2であり、加速度の持続時間は、1220ms、平均値は15.8±2.2msであった。両加速度とも打突条件により異なるが、MC動作が最も小さく、頭部傷害発生の可能性は最も低いものと考えられた。突き動作の最大加速度は32.1±20.29m/s^2、平均加速度は11.9±4.08m/s^2であり、持続時間は、75100ms、平均値で91.1±7.9msと極めて長かった。2)面打撃における口部の最大加速度は173.6±85.88m/s^2、平均加速度は61.0±25.09m/s^2であり、頭部加速度よりはやや大きかった。突き動作の最大加速度は62.9±37.96m/s^2、平均加速度は14.6±8.48m/s

^2であった。3)頭部傷害を評価するために、JARIの人体頭部耐性曲線により傷害予測を行うと、頭部への一回の打撃により頭蓋骨々折・.脳震盪といった傷害が生じるレベルには達していなかった。6)突き動作では加速度レベルが低いため、加速度による頭部の傷害発生の可能性は低いが、頸部への影響については、今後検討する必要性がある。1.目的剣道の打突力が、身体特に頭部および頸部に及ぼす影響について明らかにするために、被験者(剣道経験者5名:年齢2554歳、段位47段)の口部(マウスピース)に3軸加速度計を装着し、その被験者に対し実戦的に打突することにより、加速度変化を計測した。あらかじめ、自動車衝突用ダミー人形への打突による頭部および口部の加速度の相関回帰式を求め、被験者の口部加速度値を代入することで、頭部衝撃力や頸部の荷重・モーメントを間接的に推測した。2.結果ダミー人形への正面打撃による頭部(X)と口部(Y)の平均加速度には、極めて高い相関が認められ、直線回帰式Y=0.9082X+o.4282(r=0.9440)が得られた。また、口部平均加速度と頸部合成力には、同様に高い相関の回帰式Y=9.865+198.52(r=0.9426)が得られた。それぞれの回帰式に、被験者へ打突した場合の、口部平均加速度を代入して、被験者の頭部加速度を推定したところ、面打撃における平均加速度は91.8±31.64m/s^2であり、ダミー人形に比較すると約1.6倍と大きくなった。突き動作でも同様の処理を行った結果、平均加速度は56.0±64.07m/s^2であり、ダミー人形に比較すると約4.7倍と大きくなった。ダミー人形への打突による頭部の平均加速度は10G以下であり、例え最大加速度で評価しても、面打撃で40G以下、そして突き動作では5G以下の値である。また、本実験の結果から、被験者への加速度推定値は平均加速度が15G以下で、最大加速度でも50G以下であることから、JARIの頭部耐性曲線を参考にして、剣道の打突動作による一回の打突の衝撃が頭部に及ぼす影響を評価すると、頭蓋骨々折・脳震盪といった傷害が生じるレベルには達していないことが明らかになった。1.目的:平成14・15年度において、剣道の打突が剣道具(面)を通して人体頭部に与える影響についてJARIの頭部耐性曲線を元に衝撃度の障害発生について検討したところ、1回の打突力により頭蓋骨骨折や脳震盪と言った障害が生じるレベルには達していないことが明らかになった。しかし、打撃によると推察される高齢者の硬膜下血腫の発症例も報告されていることから、打撃力を極力緩衝することが障害予防につながると考える。そのためには、既存の剣道具(面)の布団部芯材の種類・縫製・構成などによる打撃力の緩衝性について検討し、より安全性の高い「面」の開発への提案をするものである。2.方法:1.自作の打撃力測定システム(打撃力発生装置、打撃力測定装置)を使用し、布団の芯材の種類や構成の相違による緩衝効果を比較検討した。2.製品安全協会安全規格検定試験(1kgの玉軸受用鋼球を、250mmから落下)を行い、打撃力センサーにより布団の緩衝性について測定する。布団芯材の相違による緩衝性を計測するためにプレスケール(富士フイルム)を用いて、頭部表面に直接加わる圧力分布を検討した。3.結論1)面布団の芯材は、伝統的に使用されている真綿のような含気性の高いものを主材料とする方が緩衝性は高くなる。さらに、布団の縫製の仕方も、なるべく荒い(二分五厘刺し)方が緩衝性は高くなる。2)化学性芯材(ソルボセイン、アルファゲルなど)も、緩衝性が高くなる。
1型糖尿病を持つ子どもの学校生活を支援するための教育プログラムの開発

国内外において子どもの慢性疾患は増加傾向にあるにもかかわらず,慢性疾患の子どもに対する社会の理解や心理社会的サポートは乏しい。そこで本研究では,教諭や養護教諭向けの1型糖尿病を理解し支援するためのパンフレットなどの学習教材を開発した。さらに, 1型糖尿病を例として通常学級の中学生が病気の友人を理解し,その友人に必要な支援を考えられる指導法を開発,実践し,その介入効果を明らかにした。本研究の3年間の目的は、教諭や養護教諭が、1型糖尿病を理解し支援するためのパンフレットやビデオなどの学習教材を開発すること、1型糖尿病を持つ子どもが,周囲の人たちに自分の病気や状態をうまく説明し,ストレスに対処するなど充実した学校生活を送るための学習教材と教育プログラムの開発を行い,その有用性を検証すること、である。そこで、H21年度は、教員や養護教諭が1型糖尿病を理解するためのDVD作成に着手し、原稿案を作成した。このDVDは、疾患の病態生理,自己注射や血糖測定の必要性、低血糖の対処,など、学校や幼稚園・保育園等の子どもの生活の場で、その子どもに対して支援して欲しい事項を簡潔に分かりやすく示せるようにしている。また、昨年度までの科学研究費基盤研究(C)「糖尿病を持つ子どもの自己管理行動を促すための学習支援」の研究成果である1型糖尿病の中・高校生のデータを掲載し、子どもの生活の様子を伝えた点、注射器や血糖測定器の写真を載せた点、イラストを配置してソフトで優しい印象とした点、簡潔に必要事項を網羅してある点が独自性でもある。なおDVDの作成にあたっては、竹鼻,朝倉,高橋,佐藤、研究協力者の糖尿病専門医の田中が文章や構成を担当し、正木がデザインを担当した。本DVDは、1型糖尿病の子どもの学校や園での生活を支援するための社会啓発資源となりうる。さらに慢性疾患の子どもの理解にも大きく貢献できるものと考える。今回のDVDの試案を元に今後、更に内容の充実を図る予定である。また、1型糖尿病の子どもが学校生活を送るための理解を促す教育プログラムの案を検討し、H22年度実施に向けての準備を行った。本研究の3年間の目的は、1型糖尿病の子どもの学校生活を支援するための教材を開発し、評価することである。H22年度は、通常学級に通う中学生に対し、1型糖尿病の子どもを理解し、彼らの学校生活を支援するための学習教材と学習指導案、評価用紙を開発した。作成した指導案を用いて実際に中学校2校8クラスに対し、準実験デザインによる介入研究を行った。その結果、対照群に比べ、介入群のほうが有意に理解と支援の態度が高まり、介入効果が認められた。また教員や養護教諭が1型糖尿病の子どもの生活課題を理解するための教員研修等を行った。方法は、1型糖尿病の高校生のキャリア支援に関するケースを作成し、問題解決・意思決定を促す教育方法のひとつであるケースメソッドを行った。ケースメソッドを行うにあたり、このケースを用いて教員研修等を行った結果、教員の理解が深まったという成果を得た。上記2点の成果は、学校教育における1型糖尿病の子どもを理解し支援するための有効なツールと成りうると考える。さらに従来あまりなかった病気の子どもの啓発活動の有用な資料となりうる。H23年度にはH22年度の成果をもとにさらに教材を修正し完成する予定である。研究の最終年度にあたる本年は、昨年までに作成し、実施した教育プログラムならびにプログラムの評価方法を修正し、プログラムを改訂した。また、3年間の成果発表とまとめを行った。具体的には、H22年度に作成した1型糖尿病の子どもを理解し、彼らの学校生活を支援するための学習教材と学習指導案、評価用紙を改訂した。改訂した指導案を用い、公立中学校2校6クラスに対し、準実験デザインによる介入研究を行った。その結果、短期効果においては、対照群に比べ、介入群のほうが有意に理解と支援の態度が高まり、介入効果が認められた。しかしながら、1カ月後の継続効果については、差が見られず改善の余地が示された。本指導法は、1型糖尿病のみならず、慢性疾患の子どもの理解を促すための方法として活用できることが示唆された。また、1型糖尿病の理解を促すための電子書籍を作成し、ウェブ上で公開した。さらに、A3版の簡略パンフレットも作成し、紙媒体と電子書籍とした。本書は、新たに発症した子どもの保護者や、担任の理解を促し、学校で必要な支援を簡潔にまとめた啓発パンフレットである。今回電子書籍としてウェブ上で公開したことにより、1型糖尿病の啓発パンフレットとして、広く社会に発信できた。教員に対しては、昨年度に引き続き、教員や養護教諭が1型糖尿病の子どもの生活課題を理解するための教員研修等を行った。方法は昨年度と同様、1型糖尿病の高校生のキャリア支援に関するケースを用いたケースメソッド教育により行った。特に今年度は、ディスカッションリーダーの発問の仕方について検討し、参加者の理解が深まる討論方法を導いた。
カルプロテクチンの歯周疾患活動性マーカーとしての可能性に関する検討

カルプロテクチンの歯周疾患活動性マーカーとしての有用性を検討する目的で、歯肉溝滲出液(GCF)中に含まれるカルプロテクチンについて1)歯周炎の臨床的指標であるプロービングデプス(PD)値と歯肉炎指数(GI)値およびプロービング後の出血(BOP)との相関性、2)他の生化学的な歯周疾患活動性指標であるインターロイキン1(IL-1β)、プロスタグランディンE2(PGE2)、コラゲナーゼおよびアスパラギン酸アミノトランスフェラーゼ(AST)との相関性、3)各歯周治療段階時における臨床病態との相関性が、追求された。成人型歯周炎患者および健常者から研究内容の同意を得た後に、GCFを採取するとともに、各種の歯周疾患の臨床的指標を検査した。その結果、1)GCF中のカルプロテクチンレベルは、PD値、GI値およびBOPに有意な正の相関(それぞれ、r=0.41、0.56および0.56)をしており、GCF中のカルプロテクチンは一般的な歯周疾患の臨床的指標と相関していることが示された。2)GCF中のカルプロテクチンレベルは、IL-1β、PGE2、コラゲナーゼおよびASTのいずれの生化学的な指標にも有意な正の相関(それぞれr=0.55、0.60、0.57、0.40)があり、GCF中のカルプロテクチンは一般的な歯周疾患の生化学的指標とも相関していることが示された。。3)初診時のカルプロテクチンレベルを100%にしたとき、初期治療後で57%、歯周外科治療後で26%、そしてメンテナンス時で20%と明らかな減少を示した。また、このカルプロテクチンレベルの減少は各治療段階のアタッチメントゲイン値とも相関していた。このことは、GCF中のカルプロテクチンレベルが歯周治療後の歯周組織の炎症状態に相関しているだけでなく、治癒状態とも相関することを示すものである。以上の事実から、GCF中のカルプロテクチンが、歯周疾患の臨床的指標と生化学的マーカーと相関しており、歯周組織の炎症の程度を評価する上で、有用な指標となりうることが示された。被験者は,徳島大学歯学部附属病院第二保存科を受診した歯周疾患あるいはその他の口腔疾患を有する初診患者100名(男性40名,女性60名,平均年齢54.7歳)とした。歯肉溝滲出液(GCF)は,Alexanderらの方法に従って歯周ポケットあるいは歯肉溝に挿入したPeriopaper【○!R】から採取し,その容量をPeriotron^<TM>により測定した。引き続きprobing depth(PD)を測定し,4mm以上を罹患部位,3mm以下を対照部位とし,BOPについても検査した。GCF中のCalprotectin(CPT)の同定は,試料を電気泳動した後,特異的抗体を用いたイムノブロット分析により行った。CPT濃度はFagerholらの方法に従い,ELISA法にて測定した。また,IL-1β,PGE_2濃度の測定は,各種市販キットを用いて行った。GCF試料をイムノブロットで分析した場合,ゲル上で11,14.5kDaの2本のバンドが検出され,これらは標準CPTのものと同一であることが確認された。罹患部位の平均CPT濃度は対照部位の約4倍高い値を示した。CPT濃度は,PD値(210mm)にほぼ比例して増加し,正の相関関係が認められた(r=0.36,p<0.0001)。また,BOP(+)部位の平均CPT濃度はBOP(-)部位より有意に高い値を示した(p=0.0001)。さらに,CPT濃度とIL-1β,PGE_2濃度との間にはそれぞれ有意な正の相関関係が認められた(IL-1β:r=0.55,p=0.0005,PGE_2:r=0.60,p=0.0014)。以上の結果より,CPTがGCF中に存在することが明らかとなった。また,GCF中のCPTは,歯周疾患の臨床的指標だけでなく,他の生化学的指標とも有意な正の相関関係を示すことから,CPTが有用な歯周疾患活動性指標となりうる可能性が示唆された。

2)GCF中のカルプロテクチンレベルは、IL-1β、PGE2、コラゲナーゼおよびASTのいずれの生化学的な指標にも有意な正の相関(それぞれr=0.55、0.60、0.57、0.40)があり、GCF中のカルプロテクチンは一般的な歯周疾患の生化学的指標とも相関していることが示された。。3)初診時のカルプロテクチンレベルを100%にしたとき、初期治療後で57%、歯周外科治療後で26%、そしてメンテナンス時で20%と明らかな減少を示した。また、このカルプロテクチンレベルの減少は各治療段階のアタッチメントゲイン値とも相関していた。このことは、GCF中のカルプロテクチンレベルが歯周治療後の歯周組織の炎症状態に相関しているだけでなく、治癒状態とも相関することを示すものである。以上の事実から、GCF中のカルプロテクチンが、歯周疾患の臨床的指標と生化学的マーカーと相関しており、歯周組織の炎症の程度を評価する上で、有用な指標となりうることが示された。
強迫観念に対する認知行動療法の作用メカニズムに関する多面的MRI研究

認知行動療法の手法の一つである認知再構成を用いた認知課題を被験者に課し、強迫観念に類似した思考の確信度を変化させ、その確信度の変動幅と相関する脳活動および脳構造所見を磁気共鳴画像法により検索した。大脳左後頭頂皮質の活動量と、脳左半球の白質線維情報において、確信度の変動幅との相関が認められ、これらの領域が認知行動療法の効果の個人差に寄与していることが示唆された。これらの結果に基づき、学術論文を1報、国際学会発表を3件行った。MRI装置の中で認知再構成法により被験者の持つ信念の変容を行うための認知課題を作成しつつある。欧米の臨床心理学分野の文献を検討しつつ、国内の心理臨床家の意見を反映することで、国内の被験者にも確実な信念の変容を引き起こすとともに、英文での公表のために、地域性や文化的偏りの少ない汎用性のある課題へと洗練する作業である。多数の健常者を対象として質問紙法による予備試験を行った後、強迫症患者や少数の健常者を対象として、MRI装置とコンピュータでの視角画像提示を併用した本試験へ移る予定である。なお、本研究に密接に関係する、健常者のみを対象に行った予備的な研究において、被験者の持つ手指洗浄に関わる信念をソクラテス式質問法により疑わせ、結果として信念を変化させることに成功した。被験者が質問を受けているときの左後頭頂皮質の脳活動がこの信念の変化に相関するということを発見したため、この成果をとりまとめ、オランダで開催されたThe European Association for Behavioural and Cognitive Therapies (EABCT)の学術集会とScientific Reports誌の論文による公表を行った。MRI装置の中で認知再構成法により被験者の持つ信念の変容を誘導するための認知課題を洗練する作業を行った。欧米の臨床心理学分野の文献を検討しつつ、国内の心理臨床家の意見を反映することで、国内の被験者にも確実な信念の変容を引き起こすとともに、英文での公表のために、地域性や文化的偏りの少ない汎用性のある課題へと洗練した。また、この認知課題を質問紙法に落とし込んだものを用いて、多数の健常者を対象とした予備試験を行った。予備試験で得られた回答データを因子分析し、MRI装置内で用いる認知課題を作成した。この認知課題を利用して、少数の健常被験者を対象にした、試験的なMRI撮影を行った。申請者がかつて用いたものと異なるMRI装置を利用予定であるため、この際には、撮像パラメータの比較と最適化のために、複数種類の撮影を行い、それぞれ解析した。これに伴い解析方法も最適化を要した。なお、本研究に密接に関係する、健常者のみを対象に行った予備的な研究において、被験者の持つ手指洗浄に関わる信念をソクラテス式質問法により疑わせ、結果として信念を変容させることに成功した。被験者の信念の変化が、質問を受けているときの左後頭頂皮質の脳活動や、脳の左半球の線維連絡と相関することを発見したため、この成果をとりまとめたものを大阪市で開催された学術集会(WPA Regional Congress)において発表した。MRI装置の中で認知再構成法により被験者の持つ信念の変容を誘導するための認知課題を最適なものにするのに、当初の計画時点で予想していたよりも手間がかかることが判明した。具体的には、被験者に提示する質問の仕方や質問の文面を洗練するために、治療効果や心理効果のエビデンスが文献的かつ臨床的に裏付けられるようにすることと、質問紙法での予備試験の実施に計画外の時間がかかっている。申請者らのグループによる先行研究の時点から、MRI装置が変更されたことに伴い、MRI撮像パラメータや解析方法の最適化を改めて要している。認知行動療法は、認知が学習に基づいて変化しうることを利用し、多くの精神疾患で患者のもつ認知の歪みをより合理的な方向に変容させる心理学的介入である。従来の薬物療法と同等以上の高い治療効果エビデンスと高い再発予防効果をもつことが知られている一方で、効果に個人差が大きく、その原因に脳機能の個人差の影響が推定されている。本研究では「認知再構成過程の進行に相関するような、短時間の神経活動変化と、脳構造の個人差がある」との仮説を設定し、以下の実験と解析を行った:(1)機能的磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて、認知再構成の進行(確信度の変化)に相関する活動を示す脳部位の同定と、その動的変化パターンの観察,(2)脳の形態画像(T1強調画像、拡散テンソル画像)の解析による、認知再構成の生じやすさに相関する形態的・機能的な脳所見の検索.認知課題により得られた確信度の有意な低下効果を数値化し、fMRIやMRIによる脳画像所見と相関する領域を検索したところ、左後頭頂皮質の活動量が確信度の変動幅と正に相関することがわかった。すなわち、この脳領域が強く活動した被験者ほど信念が変化しやすかったことを示す結果であり、この脳領域に関連の深い感覚情報の統合や観念、演繹的推論といった脳機能が認知行動療法の神経心理学的背景として示唆された。認知行動療法の作用メカニズムに関わる脳活動のfMRIによる画像化に成功したのは世界で初めてのことである。確信度の変動幅は脳左半球の白質線維情報と相関を示し、脳左半球の機能が認知行動療法に重要であることが別角度からも示唆された。