hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カチオン-π相互作用によるタンパク質のダイナミックな構造制御

単一分子内でHis^+_Trp間のカチオン-π相互作用を行なう可能性があるTrp-X-X-X-His型のアミノ酸配列およびN末端にAmino Terminal Cu^<2+>-,Ni^<2+>(ATCUN)結合モチーフNH_2-X-X-Hisを含み、この部位に結合した金属イオンがTrpとカチオン-π相互作用する可能性のあるニューロメディンC(NMC)について、その構造のpHおよび金属結合依存性を、円偏光二色性(CD)スペクトルおよび紫外吸収スペクトルを用いて精査した。その結果、カチオン-π相互作用が単一ペプチドの二次構造に重要な影響を与える可能性は否定された。一方、NMCに関する研究から、Trp側鎖が関与するカチオン-相互作用を、吸収、紫外共鳴ラマンスペクトルの変化以外に、CDスペクトル上の変化としても明確に検出できることを新たに見出した。B型インフルエンザウイルスのBM2タンパク質が形成するカチオンチャンネルでは、そのアミノ酸配列から、His^+_Trp間のカチオン-π相互作用がチャネル活性機構上、重要な役割を果たすと期待される。BM2の膜貫通領域に相当すると予想されるペプチド(BM2-TMP)をリポソームに再構成し、カチオンチャネル活性をピラニン法を用いて精査した結果、弱酸性側で活性化されるプロトンチャネルの生成が確認され、BM2のプロトンチャネル活性部はBM2-TMPで用いたアミノ酸配列に含まれること、また、Trpの紫外共鳴ラマンスペクトルの強度変化からHis^+-Trp問のカチオン-π相互作用がチャネル活性と密接に関連することが強く示唆された。B型インフルエンザウイルスのBM2タンパク質が形成するカチオンチャネルでは、そのアミノ酸配列から、His^+-Trp問のカチオン-π相互作用がチャネル活性機構上、重要な役割を果たすと期待される。BM2の膜貫通領域に相当すると予想されるペプチド(BM2-TMP)をリポソームに再構成し、カチオンチャネル活性をピラニン法を用いて再度精査することにより、弱酸性側で活性化されるプロトンチャネルが生成されていることを確認した。BM2のプロトンチャネル活性部はBM2-TMPで用いたアミノ酸配列に含まれること、また、Trpの紫外共鳴ラマンスペクトルの強度変化からHis^+-Trp問のカチオン-π相互作用がチャネル活性と密接に関連する可能性を示唆する予備的な結果をこれまでに得ていたが、それを再確認すべく、紫外共鳴ラマンスペクトル分光法および蛍光分光法を用いて精査した。BM2中には、His、Trp、Hisの順に4残基ごとに並んでいる部分があり、前の方のHis-Trpと後ろの方のTrp-Hisの2種のHis^+-Trp間カチオン相互作用が予測される。両者を区別するために、一方のみのHisをAlaに置換したペプチド(BM2-TMPのミュータント)を合成し、そのミュータントのプロトンチャンネル活性とTrpの紫外共鳴ラマンスペクトル強度および蛍光強度のpH依存性を詳細に調べ、His^+-Trp間カチオン-π相互作用がBM2のプロトンチャネルの動的な開閉制御にどのように係わっているかを詳しく検討した。
剪淞吟社資料の整理・保存及び同吟社の文学活動に対する実証的研究

島根県立図書館に寄贈された、島根大学名誉教授}故入谷仙介博士が保存しておられた剪淞吟社関係の資料を中心に、剪淞吟社の資料を整理・保存することを第一の目的に作業を行った。まず、入谷博士の寄贈資料を整理し、図書蔵書の目録を作成した。剪淞吟社の雑誌である『剪淞詩文』全冊の複本を作成した。あわせて県立図書館等にも保存されていた吟社同人の原稿や印刷された個人の詩集と対照させて、推敲の過程について考察した。『剪淞詩文』の明らかな文字の間違いについては校正を行い、『剪淞詩文』の総目次と人名索引を作成した。人名索引に集約された同人に対する調査により、剪淞吟社は最盛期には、島根県内の人間だけではなく、東京をはじめ全国100名以上の同人が所属していたことが明らかになり、同吟社を単に山陰に存在した地方詩社と見ることの誤り、その大正から昭和における漢詩文文学に占めた重要な位置について証明することができた。総目次作成によって、同吟社が、例会をはじめ、四季折々の小詩会を開くととともに、山陰詩人大会のような総会を定期的に開催していたといった活動の実態を浮かび上がらせることができた。このことはこの時期の諸々の漢詩結社の活動実態に重要な資料を提供するものである。さらに総目次を通観すると、活動後期には、掲載されている作品が与えられた課題に応じた詩や聯句が大部分となり、創作意欲の衰退を如実に示している。この雑誌の考察を通して、漢詩文の日本文学史からの退場してゆく様子を実証することができた。本研究の今年度の重点は、基礎資料となる『剪淞詩文』の調査であった。故入谷仙介博士の生前の御努力と島根県立図書館の協力により、同雑誌全巻について調査を行うことができ、副本を作成した。しかし、本雑誌は通し頁がうたれておらず、連載の各編はそれぞれで独立した頁がつけられていた。恐らく連載完結後、線装を一旦とき、それぞれ一冊の本として編集を可能とするための処置であったと思われる。国立国会図書館など所蔵する剪淞吟社同人の詩文集を調査したところ、それらの殆どは『剪淞詩文』に連載されていたものが、分離され独立した一冊として再編集されたものであるらしいことがわかった。これらの調査のため、今年度は予想以上に出張費が必要となった。また、入谷博士の剪淞吟社調査資料は、島根県立図書館に寄贈された博士の膨大な蔵書及び資料のなかに入っており、未整理な状態であった。このため本研究の一環として博士の寄贈図書目録の作成を、資料調査と並行して行った。資料のなかには、同人たちの稿本も含まれており、それらの保存にも務めた。これらの調査によって、剪淞吟社に関する書誌的な調査は基本的に終了したと考えられ、現在、同吟社の活動実態の解明に重点を移しつつある。一つは、『剪淞詩文』は末期の一時期を除き目次がなく、どのような人物が詩文を投稿していたかの把握が困難である。この点について、調査を行う。またその作詩文水準の把握のため、横山耐雪など代表的な人物数人をしぼり、その作品の読解を行っている。研究期間の最終年である本年、前年度の資料整理と調査を踏まえ、それらをデーターベース化するための作業を行った。本研究の出発点となった、故入谷仙介島根大学名誉教授の蔵書は島根県立図書館の全面的協力により、PCに入力を終え、線装本については、日本漢文も含め分類を完成させた。

剪淞吟社の社誌である『剪淞詩文』は全册の複本を作成し、総目と人名索引のための作業に入ったが、雑誌が発刊時期によって目次がない、連載的な作品(附録)が、抜き出されたいたこと。更に校正が充分に行われておらず、文字に乱れがあることが発見された。そのため、同人が個人の詩文集を残している場合、また稿本のような資料がある場合には、それらを用いて校正を行いつつ、上記の作業を行った。これらの作業は別途、公開する予定である。このことによりこの吟社が山陰のみの地方詩社ではない、全国的な組織、少なくとも全国的な参加者をもっていたことを実証できる。
沖積河川の変動とその安定化に関する研究

バングラデシュでは、ガンジス川、ジャムナ川、ブラマプトラ川といった沖積河川の河道安定を図るため、水制や護岸といった河岸侵食防止対策が導入されている。しかしながら、各地でこれらの対策工が破壊されたり危険な状態になったりしているが、このような破壊現象については十分な知見が得られているとは言い難い。また、低コストで、かつ、現地で調達可能な現地適用型の河道安定化対策法が強く求められている。そこで、本研究では河道を安定させるためには河川構造物、特に水制周りの局所洗掘について、許容洗掘深を定量的に評価する必要があることから、新たな最大洗掘深の評価法を開発し、バングラデシュの沖積河川に配置された水制群周りの局所洗掘の現地データおよび水理模型実験による水制周りの最大局所洗掘深の実験値が本モデルで精度よく予測できることを明らかにした。さらに、河道の安定化を低コストで実施するための工法を開発するために、現地で経験的に利用されているバンダルという構造物の効果を現地データを用いて検討した。その結果、ある場所では航路維持と河岸侵食防止に効果があるものの、別の場所では有意な効果が認められないことが判明した。これは、バンダルの配置パターンによって、形成される組織的な渦のスケールが異なり、航路維持(水深の確保)と河岸侵食防止に最適な配置パターンが存在することが明らかになった。さらに、不透過型水制、透過型水制、バンダル水制、改良バンダル型水制(流速が速い水面付近では不透過型の水制部で水刎の効果で澪筋の確保を期待し、流速が遅くて浮遊砂濃度が高い下層部分では透過型の水制により土砂を河岸付近に堆積させて河岸侵食を防止する機能を持つ水制)について、同一水理条件の下で澪筋の確保、河岸での侵食防止、水制周辺の局所洗掘といった視点で各水制の機能評価を行い、改良バンダル型水制の優位性を明らかにした。
身体への融合を脳内に誘発する福祉ロボットの制御技術に関する研究

少子高齢化の進む現代社会において,身体機能を支援するロボット技術が期待されている.従来の福祉ロボットは,特定部位の支援のみを行うため他の部位に代償として負荷をかけるという問題がある.ロボットが操作者の身体の一部として機能することにより全身の各部位への負荷が少ない福祉ロボットの早期の社会実現を目指し,主な応用先は四肢の代わりを為す義肢を選定した.本研究は,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能なロボットの制御手法の開発を目的とし,課題を(A)身体化を脳内に誘発可能な制御,(B)身体化を知覚可能な義肢の実装,(C)身体化による全身協調動作の評価,の3つに分けて実施した.本研究では,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能な制御技術の開発を目指している.「道具の身体化」という脳内の認知モデルに着目し,ロボット・人間一体型という一個体として制御することを目的とする.初年度の成果を以下に記す.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:従来使用されてきた筋電位とは異なる筋収縮に起因する機械的な皮膚表面形状の変化として筋隆起を用い,意図する手関節角度の推定手法を検討した.健常被験者における実験により意図する動作を推定し制御するための制御入力信号として有用性を確認し,身体化を脳内に誘発するための制御手法として新たな知見を得た.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:次年度以降に利用予定である動力義手の機構を検討した.義手の動作自由度を増加させるために義手の機構を改良するだけでなく,義手の上から着用して使用する高伸縮性を有するグローブを開発し,実装を行った.また,それぞれの自由度を操作するための生体信号解析を行い,本研究の応用先の一つである動力義手を用いた実証を行うための義手の機構を開発した.3.身体化による全身協調動作の評価:上肢機能に障害を持つ患者のためのリハビリ訓練を対象とし,脳内における動作イメージと実空間における身体の軌道の一致度合いを検討した.上肢を動かした際の脳活動を脳波計により計測し,動作をイメージした際の脳波から事前に動作意図を推定する方法を評価した.また,同様に上肢機能障害を有する患者を対象とした立体形状型キーボードを試作し,指同士の協調動作の影響を受けずに少ない指の運動量でキーボード入力が可能な装置を作製し評価した.使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能な制御技術の構築に向け,おおむね予定通りに研究を進めることができた.以下に概要で示した大項目ごとにその理由を記す.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:新たな生体信号として筋隆起を用いたロボット制御技術を確立するために健常者において基礎的な検討を行うことで,今後動力義手へと実装するための知見を得ることができた.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:本研究の応用先の一つである動力義手の機構を改良し,切断者における実証を行うための検討を進めることができた.また,動力義手の外側から着用するグローブに高伸縮性と爪の形状を付与することで,ロボットの機構だけでなく実用を目指した改良を行うことができた.3.身体化による全身協調動作の評価:脳波計を用いた脳内の理想軌道と実空間における身体の軌道の一致度合いの検討を進めることができた.しかし,当初予定していたNIRSを用いた脳活動計測に関して,使用していた実験装置に不測の故障により修理調整が必要となり,NIRSを用いた脳活動計測実験に関しては次年度以降に行う必要が生じた.本研究では,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能な制御技術の開発を目指している.「道具の身体化」という脳内の認知モデルに着目し,ロボット・人間一体型という一個体として制御することを目的とする.2年目の成果を以下に記す.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:機械的な皮膚表面形状の変化である筋隆起を電動義手の関節角度制御の入力信号に使用する方法を非切断者と上肢切断者において検討した.上肢切断者における計測実験を行った結果、再度計測機器を調整する必要が生じた.非切断者における成果から身体化を脳内に誘発するための制御手法として新たな知見を得た.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:義肢の身体への密着性を向上するため、伸縮可能なバンド型の筋電センサを開発し,基本把持機能を有する低自由度の筋電義手に実装した.また,3Dプリンタを使用した義肢装具の設計開発を行うため,造形物の力学特性の評価を行った.3.身体化による全身協調動作の評価:身体に障害を持つ患者や身体機能が低下した高齢者のためのリハビリ訓練を対象とし,脳内における動作イメージと実空間における身体の軌道の一致度合いを検討した.1次操作系として、高齢者が歩行訓練を行う際に提示する視覚情報によって全身の協調度合いを評価した.また,2次操作系としてマスタスレーブ方式の手術支援ロボットを対象とし、脳活動計測を用いた操作性の評価を行うことで、全身の協調度合いと身体化の関係性を明らかにした.使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能な制御技術の構築に向け,おおむね予定通りに研究を進めることができた.以下に概要で示した大項目ごとにその理由を記す.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:基礎的な検討として非切断者における筋隆起の計測に基づき,今後動力義手へと実装するための知見を得ることができた.

しかし,当初予定していた上肢切断者における計測を行った結果,計測方法の改良が必要であることが明らかになり,次年度以降に切断者における有用性評価を行う必要が生じた.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:本研究の応用先の一つである電動義手として低自由度な簡易型筋電義手を開発し,前腕切断者における評価を行った.また,これまで行ってきた多自由度パターン識別手法を改良し,電動義手へと実装した.3.身体化による全身協調動作の評価:手術支援ロボットの操作性評価においてNIRSを用いた脳活動計測を行うことで,身体化技術が延伸協調動作に有用であることを示すための知見を得られた.本研究では,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能な制御技術の開発を目指している.「道具の身体化」という脳内の認知モデルに着目し,ロボット・人間一体型という一個体として制御することを目的とする.最終年度の成果を以下に記す.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:上肢切断者において皮膚表面形状の変化である筋隆起を計測し、意図する手関節角度の推定を行った.筋隆起は上肢切断者においても認められ,手関節角度の推定に使用可能であることを確認した.従来の義手自由度のパターン制御に対し,意図する角度を出力可能な比例制御を実現することにより操作者にとって身体化を誘発するための制御手法を搭載した機器の提供が可能となることが期待される.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:昨年度までに開発した電動義手を日常生活で使用するための装飾手袋を開発し,伸縮可能な筋電センサバンドと共に実装した.また,3Dプリンタを用いた義肢装具の部品を使用する上での部品強度の評価を行うことで,前腕切断者において身体化を知覚可能にするために必要な義手本体・センサ・手袋の実装に関する知見を得た.3.身体化による全身協調動作の評価:本研究が対象とする適用先の一つである電動義手に関して,義手の制御性能だけでなく身体計測を用いた評価を行った.自由度の少ない義手を使用することによる可動関節の減少により,残存する他の関節に代償的な運動が生じる際の上肢動作を計測し評価した.義手を身体の一部として知覚するために,各関節が協調的に動作することによる代償運動の少ない義手の操作方法の提案が必要であることがわかった.少子高齢化の進む現代社会において,身体機能を支援するロボット技術が期待されている.従来の福祉ロボットは,特定部位の支援のみを行うため他の部位に代償として負荷をかけるという問題がある.ロボットが操作者の身体の一部として機能することにより全身の各部位への負荷が少ない福祉ロボットの早期の社会実現を目指し,主な応用先は四肢の代わりを為す義肢を選定した.本研究は,使用者が脳内でロボットを自身の身体の一部として知覚可能なロボットの制御手法の開発を目的とし,課題を(A)身体化を脳内に誘発可能な制御,(B)身体化を知覚可能な義肢の実装,(C)身体化による全身協調動作の評価,の3つに分けて実施した.身体の一部として知覚可能なロボット制御技術の構築に向け,各項目に関しそれぞれ以下のように研究を推進する.1.身体化を脳内に誘発可能な制御:新たに得た知見である,筋隆起を用いた関節角度推定手法をロボットの制御手法として展開していくため,上肢切断者における実験を行うことで義手制御手法としての有用性を検討する.2.身体化を知覚可能な義肢の実装:これまでに続けてきた動力義手と1.で得た筋隆起を用いた制御手法を併用するため,多自由度義手の機構を応用した低自由度義手の検討を平行して進めていく.
運転時の行動学的機能と脳内機能測定による認知判断機能の解明

運転は、認知・判断・操作を高速で連続的に組み合わせた行動と考えられ、通常はなかば自動的に行われる。突然の予期しない刺激にも適応するといった高度な作業とも言える。近年、計測技術や情報機器、記録媒体の発展に伴い、視覚や操作行動は精密にかつ長時間計測可能となってきている。しかし、認知・判断を伴う、頭の中での処理については未だ解明されていない。本研究では、運転時の認知判断機能の解明を目指し、心理状態・運転行動・生体情報の3側面から、それらを同時計測することにより、総合的に評価し、ドライバの知覚機能に対するに認知、判断機能として脳機能計測の特徴を把握し、運転行動という高度で複雑なものを明確化していくことを目的とした。本年度はまず、前年度確立した計測システム、計測条件、シミュレータのシナリオ等を整理し、統合計測システムを確立した。続いて、NIRSにより脳血流をヘモグロビン濃度として計測し、知覚行動や操作行動といった刺激に対する脳活動の基礎データを得た。そして、運転中に歩行者の飛び出しを知覚するというシナリオにおいて、距離やリスク判断等によって、脳活動がどう変化するかを計測した。計測系の空間分解能や、ヘモグロビン濃度変化の時間応答など、諸般の制約等もあり、定量的な詳細議論を行うには至らなかったが、諸項目の関連付けができ、今後の詳細検討につながる基礎データを得ることが出来た。別途、情報負荷に関して、情報処理容量を2重課題法により定量化することができており、運転環境や運転者の情報処理の能力に応じて、交通安全のための適切な情報支援を行うための基盤ができてきたといえる。運転は,認知,判断,運動機能(操作)を高速で連続的に組み合わさった行動と考えられ、通常はなかばそれらを繰り返しながら、自動的に行われる。また、突然の予期しない刺激にも適応する必要がある作業である。また,知覚(危険源発見)、予測判断(危険感受性)、意思決定(安全行動選択)の組み合わせともいえる。近年,計測技術や情報機器,記録媒体の発展に伴い,視覚,操作行動は,計測可能となった.しかし,認知,判断を伴う,頭の中は未だ解明されていない.特に,運転中の認知・判断の部分は不明であり,昔からその解明は大きな課題である.本研究では,運転時の認知判断機能の解明と定義を行うため,心理状態,運転行動,生体情報の3側面から,それらを同時に計測することにより総合的に評価し,ドライバの知覚機能に対する認知,判断機能として脳機能計測の特徴を把握し,運転行動の特徴とそれらの計測技術の特徴を整理し,認知判断機能を評価し,その関連性を解明することを目的とする18年度は、実験の評価項目等を整理し、計測系の準備を行い、仮想交通環境の作成を行い、統合計測システムの構築を目指した。交通環境の設定のための予備的検討において、運転時の情報を処理する脳内活動と交通環境条件に関して興味深い結果が得られ、運転時の交通環境において、情報処理を行なう交通環境条件の選定、モデルの仮設をたてることができた。翌年は、脳内の活動を直接計測することにより、本年度出力された結果の検証実験に試みる準備を行なうことができた。
コラーゲン由来ペプチド・アミノ酸の栄養生理機能の解析

コラーゲンは細胞外に存在し,動物体内に最も多く含まれる蛋白質である.食肉の加工過程で不可食分として多くが処理される一方で,近年機能性食品の素材として注目されている.本研究では,コラーゲンを加水分解して食しやすいように加工したコラーゲンペプチドの栄養生理機能を解析した.その結果,皮膚再生を促進し,また血中コレステロール抑制効果があることを明らかにした.さらにコラーゲンのアミノ酸配列上多く存在するペプチドに強い抗酸化作用があることも明らかとなった.以上より,コラーゲンはメタボリックシンドロームなど現代社会で問題となっている様々な疾病に対して栄養補助食品として利用できる可能性を示した.本年度は,計画書記載の3つの研究課題について年次進行に従い研究を推進した。一つ目の課題である,「コラーゲンペプチドの皮膚再生関連細胞に対する生理効果の検証」ではin vivoに加え,培養細胞に研究対象を広げ解析を進行した。その結果,コラーゲン加水分解物,あるいはその消化吸収産物に,皮膚角化細胞と皮膚色素細胞に特異的に再生の鍵酵素であるMMP9の発現を誘導する活性を見いだした。In vivoの結果を支持するものであり,活性化物質の同定の為の実験系が構築できた。二つ目の課題である,[Hypによる血中コレステロール低下メカニズムに関しては,各種リポプロテインの分離定量法を確立し,Hyp投与が血中のLDLを特異的に抑制する事,そしてコレステロール排出の鍵となる胆汁酸分泌の促進する事を見いだし,生理効果のメカニズム解明に向けて知見を得た。三つ目の課題である,「強い抗酸化性を持つコラーゲンペプチドの細胞への影響,安全性の検討」については,前年度までに見出したOGPペプチドの細胞への効果を検証した。その結果,酸化ストレス下の細胞アポトーシスを抑制し,細胞の生存率を上昇させること,また過酸化水素に特異的に作用するタイプの抗酸化剤として機能できることを示した。以上,3つの課題に対して計画通り進行し,コラーゲン由来ペプチドの生理効果を評価するに適したバイオアッセイ系の構築,抗酸化性の高いペプチドの探索に成功した。本年度は研究最終年度であり,研究計画書記載の3つの課題について研究結果をまとめる事を目標として研究を推進した.一つ目の課題である,「コラーゲンペプチドの皮膚再生関連細胞に対する生理効果の検証」では,皮膚再生の指標となるMMP9の発現を指標として,前年度の結果を踏まえ,角化細胞の活性化を誘導するペプチドの同定を目指した.各種合成ペプチドを用い,解析を行ったが,特定の活性化ペプチドの同定には至らなかった.一方で,マウスを用いた皮膚再生モデルでは,実際に組織再生に機能するペプチドの同定に至った.二つ目の課題である,「水酸化プロリンによる血中コレステロール低下メカニズム」に関しては,コラーゲン由来のペプチドでは効果が認められない事を明らかにした.この結果は,アミノ酸である水酸化プロリン特有の効果であることを明示しており,この後の臨床応用に対して有益な情報を得ることができた.三つ目の課題である「強い抗酸化性を示すコラーゲンペプチドの細胞への影響,安全性の検討」では,in vivoの組織再生系を用い,特定のペプチドを塗布したところ,酸化ストレス軽減の傾向が認められ,実用化に向けて有益な情報を得ることができた.コラーゲンは細胞外に存在し,動物体内に最も多く含まれる蛋白質である.食肉の加工過程で不可食分として多くが処理される一方で,近年機能性食品の素材として注目されている.本研究では,コラーゲンを加水分解して食しやすいように加工したコラーゲンペプチドの栄養生理機能を解析した.その結果,皮膚再生を促進し,また血中コレステロール抑制効果があることを明らかにした.さらにコラーゲンのアミノ酸配列上多く存在するペプチドに強い抗酸化作用があることも明らかとなった.以上より,コラーゲンはメタボリックシンドロームなど現代社会で問題となっている様々な疾病に対して栄養補助食品として利用できる可能性を示した.コラーゲンは動物の細胞外マトリックスの成分として,全タンパク質の約25%を占める主要タンパク質である.近年の健康食品・サプリメントブームの中でコラーゲン関連商品の数は非常に多く,老化に伴う皮膚や関節の機能低下を改善する効果が謳われている.しかし,摂取したコラーゲンが,実際にどのようなメカニズムで標的とされる組織において生理作用を発揮するのか,分子レベルでは不明な点が多い.サプリメントとして使用されるコラーゲンペプチド(ゼラチンの限定分解産物,様々なペプチドの混合物)の効能についても,機能性ペプチドが同定されていないなど,解析すべき課題は多い.本研究ではこのような状況を踏まえ,コラーゲンやその限定分解産物を摂取した際の生理効果について特に皮膚の再生に与える影響と,抗酸化効果について分子レベルで詳細な解析を行い,効果的なコラーゲンの利用について基盤情報を提出することを目的とした.皮膚の再生モデル実験系においては,以前よりコラーゲンペプチドを摂取することにより,再上皮化に重要な役割を果たすマトリックスメタロプロテアーゼ9(MMP9)の有意な発現亢進を確認していた.今回免疫染色法により解析を進めたところ,再上皮化の主体となる真皮と表皮の境界領域に局所的にMMP9の発現亢進が認められた.更に,培養細胞を用いた実験で,メラノサイト細胞においてコラーゲンペプチド依存的にMMP9の発現亢進が確認された.この結果は,摂取コラーゲンが皮膚の再生を促進する効果があることを分子レベルで示唆した数少ない結果である.

更に,合成ペプチドを用いた電気化学的解析と生化学的な解析により,コラーゲンのアミノ酸配列中に多く認められるトリペプチドに,非常に強い脂質酸化抑制作用があることが判明した.これらの結果を基に,今後より具体的な分子メカニズムを明らかにする.コラーゲンの皮膚再生に与える影響に関しては、培養細胞系を用いた評価系が確立した。この評価系により、コラーゲンペプチドの消化吸収産物中にMMP9発現促進活性の本体が存在することが見いだされた。以上より合成ペプチドや潅流液を用いて活性化合物の同定が可能となった。抗酸化ペプチドに関しては、開発した抗酸化ペプチドが細胞のストレス軽減に有効であることが判明し、実用化に向けて有益な情報を得た。脂質代謝への影響に関してはリポプロテイン分離法を確立し、水酸化プロリンのLDL抑制作用を見いだしたとともに、胆汁酸合成が標的になる事を明らかにし,メカニズムの一端を明らかにした。いずれの研究課題も当初より進行は早く、おおむね順調にすすんでいるものと考えられる。コラーゲンの皮膚再生に与える影響の解析については,当初計画通りの進行状況であり,免疫染色法により,生理作用の局在を明らかにした.また,具体的な標的細胞についても培養細胞を用いた実験により,メラノサイトにMMP9の発現亢進を確認しており,当初計画より進行は速い.抗酸化ペプチドの探索については,非常に強い抗酸化性を有するトリペプチドの探索に成功しており,現在細胞生物学的な解析を始めており,当初計画より進行は速い.コレステロール低減作用については,栄養試験後の,各種リポプロテインのHPLCによる定量実験系の構築を行っており,解析途中である.以上より,全体として,おおむね順調であるとあ判断する.計画通りに研究が遂行されたため、春から夏にかけて結果の論文投稿を行い秋までの論文発表を行う。また、活性化合物の同定を中心に行い、次期の研究のための新しい情報を得る。研究全体が初年度としては,おおむね計画通り進行しているため,当初計画通り研究を遂行する.皮膚の再生効果については,培養細胞による解析を進めると共に,炎症性サイトカインへの効果も検証し,より効果的なバイオアッセイ系の構築を目指す.抗酸化ペプチドの探索については,有効なペプチドの同定に至ったので,細胞レベル,実験動物レベルでの有効性検証を行う.コレステロール低減作用については,各種リポプロテインの定量系を確立し,できるだけ早期に標的組織の同定を目指す.実験動物による評価が必要であるので、その購入費用を必要とする。また、培養細胞系の実験が中心となるので、培地・培養器具等の購入を必要とする。いずれの解析においても実験動物による解析が必要なため,その購入費用を必要とする.また,コレステロール動態解析においては,リポプロテインのポストカラム解析の為,コレステロール検出用の試薬を中心とした一般試薬を必要とする.さらに培養細胞を用いた解析にシフトしてゆくため,培地,培養器具等の消耗品の購入を必要とする.
「いじめ」問題の社会学的研究-学校を単位とした「いじめ」対策の調査を中心に-

本稿の目的は、学校におけるいじめ防止プログラムの有効性を検討することにある。(なお、検討したいじめ防止プログラムは、ダン・オルウェーズ著『いじめこうすれば防げる』を参照して作成した。)愛媛県下の小・中学校に対して行ったアンケート調査の結果、明らかになったと思われる事項は、以下の通りである。1、学校レベルのいじめ対策に関しては、それぞれの項目への期待度は大きいものの、その実施率は50%程度のものが多い。2、クラス・教師個人レベルのいじめ対策に関しては、それぞれの項目への期待度も大きく、実施率も高い。3、スキル訓練、カウンセラーへの相談など、専門的な領域でのいじめ対策では、期待度が大きいものの、その実施率は低い。4、中学校は小学校に比べ、校内の環境改善、休み時間の監督など、物理的ないじめ対策に関する実施率がやや高い。5、転校などの緊急避難的な項目への期待度、実施率は極めて低い。6、小規模校においては、教師の目が行き届くため、いじめが生じにくいという回答が多く、したがって、多くの項目において、いじめ対策の実施度が中・大規模校の方が有意に大きい。なお、さらに詳細な資料収集と分析は、今後の課題である。本研究では、学校を単位とした「いじめ対策・防止プログラム」策定の基礎的研究を、平成9年度10年度の2年間にわたり、推進する。平成9年度は、以下の2点についての研究を実施した。(一部は継続中である。)第一に、これまでに報告された各種調査研究の分析により、いじめ対策・防止プログラム作成に必要な情報の整理を行った。その結果、いじめ対策・防止のためには、全学的な(教職員・PTA・児童生徒などの)取り組みが必要なことが明らかにされた。さらに、その取り組みには、基本的プログラムが必要なことや、適当なアドバイザーが必要なことなどが示唆された。第二に、いじめ対策・防止プログラム作成の基礎的資料として、学校を単位としたいじめに対する対策の実態と意識を明らかにするために、愛媛県内の小・中学校を対象としたアンケート調査を実施した。(現在、調査表の発送・回収・分析作業の途中である。したがって、本調査の結果は、次年度に報告予定である。)また、平成10年度は、特定の小・中学校(いじめ対策を実施している学校、特色のある学校等)を対象に、観察・インタビューなどの実地研究や、新たなアンケート調査研究を行う予定である。本研究では、学校を単位とした「いじめ防止プログラム」策定の基礎的研究を、平成9年度、10年度の2年間にわたり、実施した。実施した研究の概要は、以下のとおりである。第一に、これまでに報告された各種調査研究の分析により、いじめ防止プログラム作成に必要な情報の整理を行った。その結果、いじめ防止のためには、全学的な(教職員・PTA・児童生徒の)取り組みが必要なことが示唆された。さらに、その取り組みには、基本的なプログラムが必要なことや、適当なアドバイザーが必要なことが示唆された。第二に、いじめ防止プログラム作成の基礎資料として、学校を単位としたいじめに対する対策の実態と意識を明らかにするために、愛媛県内の小・中学校を対象としたアンケート調査を実施した。(アンケート調査の項目は、ダン・オルウェーズのいじめ防止プログラムを参照し、作成した。)その結果、学校レベルのいじめ対策に関しては、それぞれの項目への期待度は大きいものの、その実施率は50%程度のものが多いこと。クラス・教師個人レベルのいじめ対策に関しては、実施率が高いこと。スキル訓練、カウンセラーへの相談など、専門的な領域でのいじめ対策では、期待度が大きいものの、その実施率は低いことなどが明らかにされ、全学的なプログラム作成の必要性が改めて明らかにされた。なお、今後は、いじめ防止プログラムの作成とその臨床的調査を実施して行く予定である。
単電子回路による相互結合形ニューラルネットワークの構成

1.前年度から引き続き神経細胞の電気的振る舞いを模擬するシリコンデバイスの検討を行った。神経が他の神経細胞から興奮性の刺激を受けるとその細胞膜の電位が上昇する。これは細胞膜の内外に存在するイオンの移動によって生じる。本研究ではこれまで一種類のイオンによる神経デバイスを構成した。これは半導体中の少数キャリアを利用したものである。今年度は神経の電位変動に大きく影響を与えるNaイオンとKイオンの二つのイオンを少数キャリアに対応させ神経を模擬するデバイスの提案を行った。少数キャリアを発生させるPNPNダイオードと細胞膜に相当する絶縁体によって二つのイオンの移動を模擬することができた。このデバイスを作成するための半導体プロセスを検討している。2.これまで本研究で検討してきた単電子ニューロン回路は熱雑音に非常に弱い。それはニューロンに確率性や離散出力を持たせるために電子一個のトンネリングで論理を判定するためである。そこで今年度はより熱雑音に強い方式として、クーロンブロッケード現象を利用しない、熱雑音による電子トンネリングを利用したニューロン回路を提案した。単電子回路は有限温度において電子のトンネリングが起きるが、バイアス条件によってトンネリングの頻度が変化する。そこで、バイアス電圧を制御することによってニューロンの確率性を制御しボルツマンマシンニューロンに用いることができることを確認した。提案したデバイスは温度100K以上の単電子回路では高温で動作することから、CMOS回路などと組み合わせて使用することができる。本研究ではバイアスを制御する回路としてCMOSのオペアンプと乗算器を利用した回路構成を提案した。
地域包括ケアシステム構築における専門職の協働の態度形成要因の分析

わが国の現在の高齢者施策の中心的課題は、地域包括ケアシステムの構築である。地域包括ケアシステムは、医療、介護、生活支援、予防、住まい等多岐の分野からのアプローチが必要となり、医療、介護等の多職種が協働関係を形成し、その構築を図ることが求められる。この手法として位置づけられているのが、2015年度から介護保険法により法制化された地域ケア会議である。本研究では、地域ケア会議の構造を質的に分析し、さらに多職種がどのように協働する態度を形成しているかその態度形成の要因を抽出することを目的とした。地域ケア会議は、「ケース像・ケースの生活像を共有し、課題を明確化」するステージ及び「ケースの課題を検討し、具体的な支援策を意思決定」するステージから成り立っていた。また、地域ケア会議を通じて、以前から存在していた緩やかな支援ネットワークが確認され、支援方針の意思決定により、目的と方向性をもつ強固なネットワークに変容していた。さらに、それぞれの職種の立場からケース本位の支援が展開されてきたことが明らかとなり、多職種の理解が深まり、多職種への抵抗感が解消されていたことなどが明らかとなった。さらに、これらの分析を踏まえて、地域ケア会議における多職種がどのように協働する態度を形成しているかの要因を分析するために、地域ケア会議を主催することとなっている全国の地域包括支援センターすべてに対して質問紙調査を実施したところ、「ケース情報の共通理解」「地域ケア会議の事前の重要性」「地域ケア会議進行上の配慮の必要性」「事例提供者の不安の解消」「参加者自身への支援の自信」といった要因を踏まえて、多職種との良好な関係が形成され、支援体制の検討や多職種への働きかけという地域ケア会議の成果に結びついていることが考察された。今後、考察の精度を高めるために抽出された要因の関連性について、共分散構造分析を実施する。わが国の現在の高齢者施策の中心的課題は、可能な限り住み慣れた地域での生活の継続を可能にする包括的な支援・サービス提供体制である地域包括ケアシステムの構築である。地域包括ケアシステムの構築にあたっては、多岐の分野からのアプローチが必要となり、多職種が協働関係を形成することが求められている。地域ケア会議で如何に多職種協働による態度形成ができるかが、地域包括ケアシステムを構築する上で大きな課題となる。本研究では地域ケア会議において多職種がどのように協働する態度を形成しているか、その態度形成の要因を抽出し、その要因間の関連性を分析し、協働する態度の形成過程の構造を明らかにすることを目的としている。研究の方法として、実際に開催された地域ケア会議を参与観察し、また地域ケア会議に参加した専門職に対して、地域ケア会議の内容について半構造化面接によりリフレクションを求め、多職種協働の態度形成要因を抽出することを試みた。その結果、仮説として「ケース像・生活像を共有し、検討課題を明確化するステージ」と「ケース課題を検討し、具体的な支援を意思決定するステージ」の2つのステージから成り立っていることが明らかとなった。また、多職種協働の態度形成要因として、「ケースに対する気がかりの共有」「検討課題の焦点化」「普段の意図的な関係形成」「個別の支援行動の表明」「緩やかなネットワークの相互認識」「今後の支援に対する迷い」「焦点化された課題に対する新たな気づき」「焦点化された課題に対する支援内容の説明」「支援者の役割の再認識と責任感」「焦点化された課題に対する気がかりの表明」「新たな支援の見通し」「支援方針の意思決定」「強固なネットワークの形成」が抽出された。2015年度においては、調査1として、地域ケア会議の参与観察と参加した専門職に対する半構造化面接により多職種協働の態度形成要因を明らかにした。さらに、調査2として、その関連性を立証するための全国規模の量的調査を予定していたが、調査1は質的研究であるために、その分析に多大な時間を要することになったため、当初予定していた調査2を実施するまでには至らなかった。わが国の高齢者施策の中心的課題は、可能な限り住み慣れた地域での生活の継続を可能にする包括的な支援・サービス提供体制である地域包括ケアシステムの構築である。この手法として位置づけられているのが、平成27年度から介護保険法により法制化された地域ケア会議である。地域ケア会議は、多職種連携のプラットフォーム機能を果たし、多職種協働による態度形成を構築する重要な機会である。本研究では、地域ケア会議において多職種がどのように協働する態度を形成しているか、その態度形成の要因を抽出し、その要因間の関連性を分析し、協働する態度の形成過程の構造を明らかにすることを目的としている。平成27年度及び28年度においては、地域ケアケア会議の構造及び地域ケア会議における多職種協働の態度形成要因の抽出を試みた。平成28年度においては、さらに調査により取集したデータから地域ケア会議の構造及び多職種協働の態度形成の要因の抽出の精査を行った。また、海外の文献も参考に、わが国の地域包括ケアアシステムの特長を検討することができた。これらの成果をもとに、山口県主催の平成28年度多職種連携研修や山口県リハビリテーション研究会での基調講演の講師を務めた。また、山口市内の地域包括支援センターの地域ケア会議推進の取り組みに対するスーパーバイズを行うなど、研究成果を地域に還元した。

平成27年度においては調査1として、地域ケア会議の参与観察と専門職に対する半構造化面接を行い、多職種協働の態度形成の要因を明らかにしたが、平成28年度においてもさらに精緻化した分析を行った。平成28年度には、その分析に基づいて、調査2として、その関連性を立証するための全国規模の量的調査を予定していたが、調査1の分析に多大な時間を要することとなり、調査の2の実施までには至っていない。また、2016年度より学部長を拝命しており、十分な研究に対するエフォートの確保が困難であった。平成29年度には、引き続き文献等を参考に研究活動を継続してきた。主に介護保険制度が平成30年度から改定されることにより、その改正内容を文献等を中心に課題等を整理した。平成29年度までに、研究計画書に記載した調査1:「地域包括支援センター(以下、「包括」)が主催する地域ケア会議に研究者が出席し参与観察する。地域ケア会議の終了後その都度、研究対象者に地域ケア会議の内容について、リフレクションを求め、その内容について聞取調査を実施する。」は終了しており、地域ケア会議において多職種がどのように協働の態度形成をしているか、その構造の仮説モデルを概ね作成することができた。この仮説モデルを実証するために、全国の地域包括支援センターの専門職を対象としたアンケートによるによる量的調査(調査2)の準備をしてきた。本研究に関する行政関係者、地域包括支援センターの専門職等と研究交流を継続し、地域ケア会議に関する新たな課題の発見に努めてきた。本研究に関連した調査についても、日本社会福祉学会中国・四国ブロック第49回広島大会において、「高齢化先進地域における地域ケア会議推進上の課題」と題した学会発表を行った。また、日本社会福祉学会中国・四国ブロックが発刊予定の論文集(査読付き)に論文投稿し、受理の上、現在校正中である。論文タイトルは「過疎地域の一人暮らし高齢者の実態からみた地域包括ケアシステム構築の課題」である。本研究は29年度に終了予定であったが、平成28年度から29年度まで、学部長の職にあり、研究に要する時間が相当制限されており、当初の計画を変更せざるを得ない状況にあった。また、本研究は介護保険制度に係わる内容であり、平成30年度から介護保険制度が一部改定されるため、改変後の状況に応じた調査の実施、考察が必要となっており、目的をより精緻に達成するために研究期間の延長を申請した。わが国の現在の高齢者施策の中心的課題は、地域包括ケアシステムの構築である。地域包括ケアシステムは、医療、介護、生活支援、予防、住まい等多岐の分野からのアプローチが必要となり、医療、介護等の多職種が協働関係を形成し、その構築を図ることが求められる。この手法として位置づけられているのが、2015年度から介護保険法により法制化された地域ケア会議である。本研究では、地域ケア会議の構造を質的に分析し、さらに多職種がどのように協働する態度を形成しているかその態度形成の要因を抽出することを目的とした。地域ケア会議は、「ケース像・ケースの生活像を共有し、課題を明確化」するステージ及び「ケースの課題を検討し、具体的な支援策を意思決定」するステージから成り立っていた。
電波と可視の多波長偏光観測から探る活動銀河核ジェットの粒子加速領域の探査

本研究の目的は、銀河中心から噴出されるジェットの粒子加速機構の理解のために、粒子加速場所を特定しブラックホールからの位置を推定することである。そこでジェット内で粒子が加速される領域を、多波長偏光観測(可視光観測+電波観測)から得た偏光データを用いることにより特定する。電波ジェット画像を再構成するために疎性モデリングを利用する手法は現在開発が進んでおり、この新たな手法を用いることで従来より数倍空間分解能がいいジェット画像を取得する。これを用いることで、より細かい構造を分解し、電波偏光と可視光偏光を比較することで、粒子加速領域を特定する。
水面分子クラスター化学の開拓

実験データに基づき、水面分子クラスター化学とでもいうべき新研究分野の開拓を図ることを目的とした。具体的には、紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡を開発して用い、"水面に吸着した小分子量(<300)の有機化合物は、極微量であっても水面上ではクラスターを形成する"ことを実験的に検証すべく、芳香族化合物や色素を観測対象として検討を進めた。"紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡の開発"を目指し、高出力キセノン光源と全反射励起を用いて新たに設計・試作したセミ共焦点蛍光顕微鏡装置について、波長分解能、波長再現性等を評価した。特に、水面選択的に蛍光励起スペクトルを測定する汎用手法が皆無であることに注目して、光源の分光強度および蛍光分光感度の補正をし、250500nm帯で波長可変という特徴を持つ装置として完成した。"水面吸着芳香族化合物の測定と状態解析法の開発"について、ピレンをターゲットに絞り、吸収・発光特性の溶媒依存性を検討し、水面吸着分子に特有なスペクトルが観測できることを確認した。水面pHの新規決定法を提案し、pHの測定範囲を酸性側から中性塩基性領域まで拡大した。研究成果の一部は国内・国際学会等で発表済みであり、一部はより詳細な検討を必要とする課題としてまとめている。実験データに基づき、水面分子クラスター化学とでもいうべき新研究分野の開拓を図ることが目的である。具体的には、紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡を開発して用い、“水面に吸着した小分子量(<300)の有機化合物は、極微量であっても水面上ではクラスターを形成する"ことを実験的に証明し、その状態を解析した。芳香族化合物(ベンゼン、ピレン、ペリレン等)を観測対象として検討を進め、水面特異的な分子挙動の分子論的理解を深め、あわせて新規実験手法を確立した。研究は次の3つを柱として進め、成果は逐次発表してきた。最終年度である本年度は、(I)紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡の開発、(II)水面吸着芳香族化合物の測定とクラスター形成の証明、状態解析法の開発、(III)各種芳香族化合物誘導体の水面クラスターの特徴付け、全項目を検討した。(I)では、前年度、High Power Xe光源と全反射励起を用いて設計・試作したセミ共焦点蛍光顕微鏡装置について、波長分解能、波長再現性等を評価するとともに、Xe光源の分光強度補正および検出系の蛍光分光感度補正を進めた。特に、水面選択的に蛍光励起スペクトルを測定する汎用手法が皆無であることの注目して、紫外域を含む250500nm帯で波長可変という特徴を持つ装置として完成した。また、共焦点光学系に特徴的なスペクトル歪みの原因を整理した。(II)(III)については、ピレンをターゲットに絞り、吸収・発光特性の溶媒依存性を検討し、水面吸着分子に特有なスペクトルが観測できることを確認した。また、量子化学計算を用いた検証を試みた。他、可視光励起を用いた実験結果をもとに前年度提案した水面pHの新規決定法について、pHの測定範囲を酸性側から中性塩基性領域まで拡大した。具体的には、紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡を開発して用い、"水面に吸着した小分子量(<300)の有機化合物は、極微量であっても水面上ではクラスターを形成する"ことを実験的に証明し、その状態を解析する。典型的な芳香族化合物(ベンゼン、ピレン、ペリレン等)を観測対象として、次に誘導体へと検討を進めて水面特異的な分子挙動の分子論的理解を深め、あわせて新規実験手法を確立する。研究は次の3つを柱として進め、成果は逐次発表する。(I)紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡の開発。(II)水面吸着芳香族化合物の測定とクラスター形成の証明、状態解析法の開発。(III)各種芳香族化合物誘導体の水面クラスターの特徴付け。

2年計画の初年度である本年度は、主に(I) (II)の項目を検討した。(I)は本研究計画の根幹を成し、研究の成否を決定づけるものである。装置開発のポイントは、(1)対象とする化学種(ベンゼン等)に合わせた紫外波長可変光源の利用、(2)その波長域で用いることが可能な共焦点光学系の設計、(3)分子配向を決定する方法の開発の3つである。当初、紫外レーザー光源の利用を検討したが、波長可変域が不十分であること、Xeランプベースの高輝度紫外光源が利用可能であることから、新規にHigh Power Xe光源を導入し、全反射励起を用いたセミ共焦点光学系を新たに設計・試作した。また、装置の定量性、経時安定性等を評価した。(II)については、ピレンをターゲットに絞り、吸収・発光特性の溶媒依存性を検討し、水面吸着分子に特有なスペクトル観測が期待できることを見いだした。他、可視光励起を用いた実験結果をもとに水面pHの新規決定法を提案した。また、z偏光子を用いた水面分子配向測定を試みた。2年計画の初年度である本年度は、(I)紫外光励起共焦点蛍光分光顕微鏡の開発、(II)水面吸着芳香族化合物の測定とクラスター形成の証明、状態解析法の開発を中心に検討を進めた。(I)の装置開発については、当初、紫外レーザー光源の利用を予定していたが、検討の中で、全反射励起を用いたセミ共焦点光学系(紫外全反射励起セミ共焦点顕微鏡)を優れた特性を持つ装置系として新たに着想し、設計・試作した。これは、現有の紫外レーザーシステムでは波長可変域が不十分であることに最大の問題があるが、これを容易に克服できる装置系となっている。加えて、芳香族分子を観測対象とした場合、深紫外光励起が必然であるが、レンズ光学系を有する透過型の対物レンズはこの波長域での特性が悪く、一方、反射光学系の紫外対物レンズは扱い難いといった問題も克服できる光学系となっている。この新たな光学系により、ほとんどの芳香族化合物を観測できる可能性を有する顕微鏡システムを提案できたのは、当初の予定を越えた成果である。新規装置故に開発に手間取り、経時安定性に若干の問題が残っている。(II)については、水面吸着した芳香族化合物がバルク中のものと異なるスペクトルを示す根拠となる基礎データを得ているが、クラスター形成の証明には至っていない。状態解析法の開発として、可視蛍光データをもとに水面pHの新規決定法の提案に成功した。非経験的決定法としては、水面分子の基礎物性データ(水面での酸解離定数のみ)に欠けるため完璧ではないものの、この測定法を含めた提案となっている。水面分子の配向決定のためにz-偏光子を用いて検討したが、水面に垂直な遷移モーメントを持つ場合に十分な信号強度が得られておらず、検討を継続する必要が残っている。以上、予想以上の進展があった部分と遅れ気味の部分を総合して、達成度としては、おおむね順調に進展していると判断した。本年度の成果であり新規提案となった(1)紫外全反射励起セミ共焦点顕微鏡について、および、(2)水面pH決定法については、既に平成24年5月開催予定の国際学会IACIS (International Association of Colloid and Interface Scientists) 2012で成果を発表する予定となっている。特に、(2)については細かい部分を詰めた上で欧文論文誌への投稿を予定している。
有機非線形光学材料のグラフォエピタクシー法の開発とその位相共役鏡への応用

有機非線形光学材料におけるフォトリフラクティブ効果は無機材料に比べ依り大きな屈折率変化が期待でき、これを用いた位相共役鏡の性能を向上させることが可能である。本研究では、ポリビニルカーボネート母材に非線形光学分子を加えたものを使用した。この材料の要点は、可塑剤を添加し、ガラス転移温度を下げ、非線形光学分子が比較的容易に回転できる状態に保つことにより、屈折率変化を増加できることにある。ところが、材料に流動性を与えたため、微結晶が析出しやすくなり、変質を起こしてしまうという欠点が指摘されていた。これに対する対策として、添加剤を減らし、屈折率変化量をある程度犠牲にし、材料の化学的安定性を確保するという妥協的な方法と、添加剤の種類を変え、析出を起こりにくくする方法が考えられる。われわれは、始め第1の方法により、冷所に保存するなどして十分注意深く扱えば変質を起こさず、大きなフォトリフラクティブ効果の得られる条件を見付けた。ただしこれは問題の本質的な解決とは言えない。われわれはその後、有機材料の専門家の援助を得て、微結晶の析出を起こさない可塑剤を見付け、その材料においてフォトリフラクティブ特性を測定した。その結果、屈折率変化の大きさなどフォトリフラクティブ特性において、これまでの有機材料と比べ遜色ない有機非線形光学材料を開発することができた。現在、この材料についてフォトリフラクティブ特性を詳細に測定しているところである。
脊髄虚血の病態と治療に関する基礎的研究

家兎およびラットの一過性脊髄虚血モデルを用いて、脊髄虚血の病態生理や虚血障害に対する低体温あるいは薬物治療の効果について検討した。方法:家兎では左腎動脈直下で、ラットでは胸部で大動脈を20分間遮断することにより一過性脊髄虚血モデルを作成した。脊髄機能モニターとしてsegmental spinal cord evokedpotential(SSCEP)をモニターした。また、colored microsphere法を用いて脊髄血流を測定した。脊髄虚血前後の髄液中の興奮性アミノ酸濃度の測定はラットくも膜下マイクロダイアリシス法で行った。脊髄保護の実験ではまず低体温(35°Cまたは32°C)とチオペンタールの保護効果を家兎20分虚血で比較した。さらに、一酸化窒素合成酵素阻害薬(L-NAME)の保護効果を検討した。結果:SSCEPは虚血20分で波形が消失したが、再循環2030分でほぼ回復する傾向がみられた。脊髄血流は虚血後再灌流10分で虚血前値の約3倍の一過性血流増加を認めた。再灌流60分、120分では遅発性の血流低下は認められなかった。脊髄虚血後後肢の運動障害をきたした家兎の再灌流6時間後の脊髄血流は、虚血前値より増加傾向にあった。脳脊髄液中のグルタミン酸濃度は、虚血中約2.5倍に増加し、再灌流1時間で前値に戻った.慢性実験では、家兎20分虚血で低体温(35°Cまたは32°C)がSSCEPの振幅低下の発現を遅延させ、48時間後の後肢運動機能をよりよい状態に保つことが明らかとなった。チオペンタールに保護効果は認められなかった。L-NAMEに保護効果が認められたが、虚血中の血圧をphenylephrineで同程度に上昇させた群と差がなく、保護作用の機序としてL-NAMEの血圧上昇効果による可能性が示唆された。まとめ:一過性脊髄虚血後の脊髄障害の機序として、髄液中に放出されるグルタミン酸の関与が示唆された。障害発生機序として再灌流後の遅発性低灌流や一酸化窒素の影響は少ないと考えられた。わずか3°Cの体温低下に強い保護効果が確認されたが、ほぼ同程度の代謝抑制を生じると考えられるチオペンタールには保護効果は認められなかった。家兎を用いて大動脈遮断による脊髄血流,脊髄誘発電位,神経学的予後の検討を行った.脊髄虚血作製方法を,予定していた大動脈内バルーンによる大動脈遮断から後腹膜アプローチによる直視下大動脈クランプに変更した.主な理由はバルーンによる大動脈閉塞が不十分の可能性があるためである.直視下に左腎動脈周辺を観察すると,ほとんどの家兎で左腎動脈起始部より35mm末梢側に脊髄を栄養とする根動脈がみられることが判明した.