hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高配位典型金属化合物の異常原子価

本研究班はケイ素・スズを主とする14族元素とアンチモン・ビスマスを主とする15族元素等,いわゆる典型金属元素,の原子価拡張能に基因する新規化合物群の創製とそれらの特徴を用いる合成方法の開発を主要な研究テ-マとしている。1.アンチモンを中心原子とする超原子価化合物(10ーSbー5)に有機リチウムを作用するとさらに配位数が増加したア-ト錯体(12ーSbー6)が生成することを明らかにしてきた。本年は2,2'ージフェノ-ルアミンを3座配位子として用い,新規な超原子価化合物(10ーSbー4・10ーSbー5・12ーSbー6)の反応性・構造の特徴を明らにした(秋葉)。ビスマスを中心原子とする超原子価化合物およびフッ素されたポリエチレンの配向による特性をXANES・XPS等により研究した(太田)。2.超原子価をもつケイ素のア-ト錯体(10ーSiー5)において,フッ素を架橋配位子として用いるとビスシリカ-トが単離され,X線回折により構造を決定した(玉尾)。アリルシリカ-トがアルコキシ基を置換基とすることにより単離され,このシリカ-トがカルボニル化合物と6員環状遷移状態を通って求核付加反応をすることを明らかにした。さらに,活性なアゾメチンイリドの生成と反応性を検討した(細見)。3.硫黄を中心原子とする縮環型10ーSー3スルフランが1電子移動により,活性酸素ス-パ-オキシドを生成することを見出し,異常原子価化合物が新規な生理作用を示すことを明らかにした(広部)。4.有機ケイ素・スズ・鉛化合物の電極上電子移動反応における特異な反応性を検討し,新規な高選択的炭素ーケイ素および炭素ースズ結合形成反応を開発した。本システムをα,βー不飽和ケトンのアルキル化および硫黄/一酸化炭素を用いるカルボニル化反応などに適用した(西口)。
ラマン分光オペランド測定による極微細熱電発電Ｓｉナノワイヤデバイスの熱伝導率評価

今年度は極微細熱電発電Siナノワイヤデバイス実現のため、ラマン分光法によるSiナノワイヤデバイスプロセスと熱伝導特性の評価を中心に取り組んだ。Siナノワイヤを各プロセスで熱酸化、イオン照射、結晶回復熱処理の3段階に区切って作製し、熱伝導特性はUVラマン分光法を用いて酸化膜被覆Siナノワイヤのレーザパワー依存性を測定して評価を試みた。温度に対するSiのラマンシフト(光学フォノンモード)の変化率は一定であることが過去の文献で報告されており、この関係を用いて温度算出を行った。結果、酸化膜形成後アルゴンイオン照射処理を行ったSiナノワイヤが、レーザによる温度上昇が顕著に抑制されていることが明らかになった。更に、アルゴンイオン照射後に結晶回復熱処理を行ってもレーザによる温度上昇の度合はアルゴンイオン照射処理を行った試料と比較しても変化がないことが判明し、イオン照射がSiナノワイヤの熱伝導特性を大きく変化させるプロセスであることが判明した。言い換えれば、熱酸化膜形成はSiナノワイヤの熱伝導率を顕著に低くするプロセスであると考えられる。以上本研究から熱電発電Siナノワイヤデバイスを作製する際、熱酸化膜形成プロセスは特に重要であり、SiO2/Si界面はSiナノワイヤの熱伝導率を決定する要因の一つであることが実測的に明らかになった。今後、上記の結果を参考にしつつ高効率極微細熱電発電Siナノワイヤデバイスのプロセスにフィードバックを行い、熱伝導率含めて最適化を行う予定である。更に極微細熱熱電発電Siナノワイヤデバイスに対する極微小領域の温度分布評価実現のため、オペランドラマン分光法の開発にも取り組んだ。試料に局所的な温度勾配をつくることを目的として作製した温調プローバをラマン分光器に搭載することで、ラマン測定で得られるフォノン情報を元にSiの温度計測を試みた。今年度は極微細熱電発電Siナノワイヤデバイス実現のため、Siナノワイヤプロセスに応じて熱伝導特性がどのように変化するかラマン分光法のレーザパワー依存性から評価を行い、プロセス最適化を試みた。結果、酸化膜形成後のアルゴンイオン照射プロセスを行ったSiナノワイヤが、レーザによる温度上昇が顕著に抑制されていることを明らかになり、ラマン分光法を用いてSiナノワイヤの局所的な温度評価に成功した。またアルゴンイオン照射後結晶回復熱処理を行っても、温度上昇の度合が変化していないことも判明し、これらの結果は高効率極微細熱電発電Siナノワイヤデバイスプロセス確立へ向け、概ね順調であると考える。更にオペランドラマン分光法の開発および実測にも今年度着手した。先行研究で報告されているラマンシフトと温度の関係式と組み合わせ、Siナノワイヤデバイス微小領域で温度分布が測定できるか検討を行っており、以上を総合して順調な進捗状況であると言える。温調プローバを搭載したオペランド測定用のラマン分光器で、熱電発電Siナノワイヤデバイス内に局所的に与えられた温度勾配を測定し、Siナノワイヤのデザイン最適化を実施する予定である。Siナノワイヤの幅、長さ等のデザイン最適化を検討し、更に熱伝導層から急峻な温度勾配が形成されているかチェックを行う。温度評価には先行研究で報告されているラマンシフトと温度の関係式、もしくはストークス・アンチストークスラマン散乱の強度比を用いて算出する予定である。更に実際にデバイスから得られる熱電発電効率を測定し、ラマン分光法によるオペランド計測、フォノン輸送シミュレーションと相関性があるかを詳細に評価し熱電デバイスプロセス最適化を行う。今年度は極微細熱電発電Siナノワイヤデバイスに対する極微小領域の温度分布評価実現のため、オペランド用ラマン分光器の設計を主に取り組んだ。具体的には温調プローバを用いてSiナノワイヤ内に局所的な温度勾配をつくり、ラマン測定から得られるSiのストークス、アンチストークスラマン散乱の強度比を測定する手法を確立することが目的である。ラマン分光法で得られるストークス、アンチストークスラマン散乱の強度比を算出することで、Siナノワイヤ内の温度を高空間分解能、非破壊かつ高精度に測定することが出来る。はじめにSiナノワイヤ内に温度勾配をつくるため、オペランドラマン分光器用の温調プローバを設計および開発を行った。またそれに伴い、対物レンズの設置位置やワーキングディスタンス、およびサンプルステージを考慮しつつ開発を試みた。高精度に温度分布を評価するためには、Siのストークス・アンチストークスラマン散乱スペクトルを正確に測定することが重要となる。そこで、Siのストークス・アンチストークスラマンスペクトルを高精度に取得するため、ストークス・アンチストークスラマン散乱を同時測定できるようにレイリー散乱を考慮しつつ、グレーティングと光学系を設計した。また分子動力学(MD)法によるSiナノワイヤのフォノン輸送シミュレーションも実施し、Siナノワイヤの寸法によって温度分布、熱伝導率がどのように影響するか評価した。今後はオペランドラマン分光器を用いた測定条件の最適化を行う予定である。また、実際に寸法を変えたSiナノワイヤに対し、オペランドラマン分光法により温度分布を取得し、熱電発電Siナノワイヤプロセスにフィードバックを行う予定である。交付申請書記載の「研究目的」の一つである"Siナノワイヤのオペランド計測技術開発と熱伝導率評価"達成のためにオペランド用ラマン分光器の設計に取り組んだ。当初の目的通り、Siナノワイヤ内に温度勾配を作るための温調プローバをラマン分光器用に設計した。また、Siナノワイヤの寸法を考慮しつつラマン分光器の対物レンズの設置位置、ワーキングディスタンス、およびサンプルステージを考慮しつつ開発に取り組んだ。

ラマン分光法による局所領域の温度測定にはストークス・アンチストークスラマン散乱の強度比が必要で高精度なラマンスペクトル測定が必須となる。そのため、ラマン分光器のグレーティングも考慮し、ストークス・アンチストークスラマン散乱の同時測定を実現するよう光学系も検討した。今後、オペランドラマン分光器の設計を完了次第、Siナノワイヤ内の温度分布を非破壊・高精度で算出することを考慮すると、順調な進捗状況であると言える。今年度は極微細熱電発電Siナノワイヤデバイス実現のため、ラマン分光法によるSiナノワイヤデバイスプロセスと熱伝導特性の評価を中心に取り組んだ。Siナノワイヤを各プロセスで熱酸化、イオン照射、結晶回復熱処理の3段階に区切って作製し、熱伝導特性はUVラマン分光法を用いて酸化膜被覆Siナノワイヤのレーザパワー依存性を測定して評価を試みた。温度に対するSiのラマンシフト(光学フォノンモード)の変化率は一定であることが過去の文献で報告されており、この関係を用いて温度算出を行った。結果、酸化膜形成後アルゴンイオン照射処理を行ったSiナノワイヤが、レーザによる温度上昇が顕著に抑制されていることが明らかになった。更に、アルゴンイオン照射後に結晶回復熱処理を行ってもレーザによる温度上昇の度合はアルゴンイオン照射処理を行った試料と比較しても変化がないことが判明し、イオン照射がSiナノワイヤの熱伝導特性を大きく変化させるプロセスであることが判明した。言い換えれば、熱酸化膜形成はSiナノワイヤの熱伝導率を顕著に低くするプロセスであると考えられる。以上本研究から熱電発電Siナノワイヤデバイスを作製する際、熱酸化膜形成プロセスは特に重要であり、SiO2/Si界面はSiナノワイヤの熱伝導率を決定する要因の一つであることが実測的に明らかになった。今後、上記の結果を参考にしつつ高効率極微細熱電発電Siナノワイヤデバイスのプロセスにフィードバックを行い、熱伝導率含めて最適化を行う予定である。更に極微細熱熱電発電Siナノワイヤデバイスに対する極微小領域の温度分布評価実現のため、オペランドラマン分光法の開発にも取り組んだ。試料に局所的な温度勾配をつくることを目的として作製した温調プローバをラマン分光器に搭載することで、ラマン測定で得られるフォノン情報を元にSiの温度計測を試みた。今年度は極微細熱電発電Siナノワイヤデバイス実現のため、Siナノワイヤプロセスに応じて熱伝導特性がどのように変化するかラマン分光法のレーザパワー依存性から評価を行い、プロセス最適化を試みた。結果、酸化膜形成後のアルゴンイオン照射プロセスを行ったSiナノワイヤが、レーザによる温度上昇が顕著に抑制されていることを明らかになり、ラマン分光法を用いてSiナノワイヤの局所的な温度評価に成功した。またアルゴンイオン照射後結晶回復熱処理を行っても、温度上昇の度合が変化していないことも判明し、これらの結果は高効率極微細熱電発電Siナノワイヤデバイスプロセス確立へ向け、概ね順調であると考える。更にオペランドラマン分光法の開発および実測にも今年度着手した。
住居環境中ホルムアルデヒド曝露における体内吸収量の評価方法の開発

本研究では、近年住居内空気汚染の原因物質の一つとして生活衛生上問題となっているホルムアルデヒドの住居内での吸収量を評価するための生物学的指標を確立することを目的としている。住人のホルムアルデヒド曝露濃度を把握するため、空気中ホルムアルデヒドの簡易で正確な定量方法を確立した。市販のパッシブサンプラーを胸元に装着し、呼吸域における空気中ホルムアルデヒドを24時間捕集した。捕集したホルムアルデヒドをりん酸溶液で溶出し、2,4-ジニトロフェニールヒドラジンによりホルムアルデヒドのヒドラゾン誘導体を形成後、逆相系カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーにより定量した。ホルムアルデヒドは曝露濃度1約200ppb(v/v)において定量可能であり、定量値再現性試験及び試料保存安定性試験の結果から実際の曝露濃度測定に十分適用できるものと判断された。一方、ホルムアルデヒド体内吸収量の指標としてホルムアルデヒドまたはその代謝物とヘモグロビンとの結合物(ヘモグロビンアダクト)に着目した。ラットに高濃度のホルムアルデヒド液を投与後採血し、ヘモグロビンを単離した。エドマン分解により生じたヘモグロビンのN-末端アミノ酸をガスクロマトグラフ/質量分析計により同定したところ、N-メチルバリンが検出され、ヘモグロビンN-末端アミノ酸であるバリンとホルムアルデヒドとのアダクトが確認された。N-メチルバリンはホルムアルデヒド曝露における体内吸収量の指標と成り得る可能性があると考えられた。現在、体内に吸収されたホルムアルデヒドをモニタリングするための有用な生物学的な指標はなく、住居環境中での曝露濃度レベルにおけるヒトでのホルムアルデヒド吸収量に関する研究はほとんど行われていない。本研究では、その吸収量を評価するための生物学的指標を確立することを目的とし、ホルムアルデヒドまたはその代謝物とヘモグロビンとの結合物に着目した。今年度は、当初の研究計画を変更し、まず、ホルムアルデヒド曝露濃度の簡易で正確な測定方法を確立した。トリエタノールアミンを含浸したシリカゲルを多孔性のPTFE製チューブに充填した市販のパッシブサンプラーを被験者の胸元に装着し、呼吸域における空気中ホルムアルデヒドを24時間捕集した。捕集後取り出したシリカゲルに0.5M-りん酸を加えてホルムアルデヒドを抽出し、2,4-ジニトロフェニールヒドラジンのアセトニトリル溶液を加えてホルムアルデヒドのヒドラゾン誘導体を形成し、逆相系カラムを用いた高速液体クロマトグラフィーにより定量した。ホルムアルデヒドは曝露濃度1約200ppb(v/v)において定量可能であった。ホルムアルデヒドの捕集から分析操作を含めた変動係数は、試験された全濃度において5%以下であった。また、ホルムアルデヒドを捕集したパッシブサンプラーは4°C遮光保存で1ヶ月間は安定であった。本法は、従来より用いられている定量方法の問題点を解決する簡易で再現性の良い分析法であり、曝露濃度の測定に十分適用できるものと考えられた。来年度、ホルムアルデヒド曝露により形成されるホルムアルデヒド-ヘモグロビン結合物(Hb-Adducts)を同定し、ホルムアルデヒド曝露量とHb-Adducts形成量との関係について調べる。
動物の進化系統発生におけるZicファミリーの意義

Zicファミリーのzincフィンガータンパク質は、後口動物では神経・神経堤・脊索・筋・骨格系を形作る細胞の分化・増殖制御、神経軸索の走向制御、内蔵の左右軸の決定など、前口動物では分節構造の形成、外胚葉組織の細胞運命決定など、広範な発生過程に役割を持つことが知られている。Zicファミリー遺伝子による動物の発生制御についての理解を深めるために、系統比較ゲノム解析に着手した。これまでに、脊椎動物では、ヒト、マウス、ニワトリ、ツメガエルから、無脊椎動物では、棘皮動物、節足動物、環形動物、軟体動物、扁形動物、腔腸動物などのcDNA断片を単離することに成功した。多くのものについては全タンパク質コード領域を得て、発現ベクターを作製し、機能比較を進めた。さらに遺伝子構造の比較を行うため、各生物種よりBACないしfosmidクローンを単離し、脊索動物、棘皮動物、節足動物、環形動物、軟体動物、扁形動物、腔腸動物などのZic遺伝子の構造を決定した。その結果、Zicタンパク質中には動物門を越えて保存されたドメインがいくつか存在するが、特定の動物門にのみ存在するものもあることが明らかになった。また、エキソン-イントロン構造はZic遺伝子の進化過程における変遷を考える上で重要な手がかりとなった。同時にタンパク質非コード領域で保存されていると判断された領域についてはエンハンサーが存在する可能性を想定して、ニワトリの全胚培養・トランスジェニックツメガエルを用いた系統的なエンハンサー探索を行った。これらの解析を通して、Zicの構造機能解析・発現制御解析を進めるとともに、動物の進化・系統発生における意義について考察した。本研究では、様々な生物種におけるZicファミリーの個体発生における役割を、系統発生学的な視点から比較解析し、Zicの発現、構造、機能と各生物種に特有な体の構造がどのように相関するのかを明らかにする。現在までに脊索動物、節足動物、軟体動物、扁形動物、環形動物、腔腸動物などのcDNA断片を単離することに成功した。重要度の高いものについては全蛋白質コード領域を得て、発現ベクターを作製し、機能比較を進めた。これまでの解析から、特定の体の構造の特徴と関係したドメインの候補が見いだされてきた。また、遺伝子構造の比較を行うため各生物種よりBACないしfosmidクローンを単離し、脊索動物、環形動物、軟体動物、扁形動物腔腸動物などのZic遺伝子の構造を決定した。同時に、系統的なSouthernプロット(zoo blot)を行い、クローニングの結果と合わせて、当該生物種における遺伝子ホモログの有無の判定を行っている。その他にZicと発生学的に関連の深い遺伝子、神経組織の系統発生を考える上で興味深いと考えられた遺伝子について、同様にcDNAより予測されるアミノ酸配列の系統間比較を進めた。蛋白質非コード領域で保存されていると判断された領域についてはエンハンサーが存在する可能性を想定して、ニワトリ、ツメガエル、マウスの系を用いて系統的なエンハンサー解析を進めた。また、各生物種において当該遺伝子の発現パターンをin situハイブリダイゼーションにより解析し、これも系統間で比較することにより、ゲノム保存領域とその種に固有な遺伝子発現パターンの関連性について、検討している。
がんの悪性化に関与する遺伝子の単離・同定

発がん機構の解明が遺伝子レベルで急速に進んでいるが、現在までの研究ではがんの個々の病態を遺伝子変化との対応で把握するまでには至っていない。特にがんの臨床上大きな問題である転移に関与する遺伝子についてはその全容は未だに不明である。そこで、本研究ではがんの悪性化に関わる遺伝子の単離・同定を目的として、以下の三点についての研究を進めた。第一には、マウス実験転移モデルを用いて、転移能と相関して発現変動している遺伝子の単離・同定を試みた。第二に、がん抑制遺伝子の異常やマイクロサテライトDNAの複製異常について種々のヒト腫瘍で検討し、がんの悪性化の要因となっている可能性を追求した。そして、第三には、がん細胞の接着や浸潤・転移に関わることが予想されるpp125^<FAK>の機能及びがん細胞における変動について検討した。それぞれの結果を以下に列記する。1.mRNAフィンガープリント法であるDifferential Display法を用いて、K1735マウス黒色腫細胞株の転移能と相関して発現変動している遺伝子を探索し、高転移株のみで発現している三個の遺伝子と低転移株のみで発現している四個の遺伝子を単離した。うち三個は既知の遺伝子と相同性のない新規遺伝子だった。2.肺がんでは第二染色体欠失ががんの悪性化に関わっている可能性を示した。さらに第二染色体長腕にホモ欠失のある肺がん細胞株を見い出し、この領域から肺がんで発現低下している新しいタイプのフォスフォリパーゼCを単離した。マイクロサテライトDNAの複製異常として検出される遺伝子不安定性は、大腸がんや胃がんでは家族集積性のある症例でみられるが、肺がんでは悪性度の強いがんに検出されることを明らかにした。3.pp125^<FAK>はチロシンだけでなくセリンもリン酸化され、そのリン酸化にはPKCが関わっていること、また、そのリン酸化阻害で蛋白質の寿命が短くなることを明らかにした。発がん機構の解明が遺伝子レベルで急速に進んでいるが、がんの臨床上大きな問題である転移に関与する遺伝子変異は全く明らかにされていない。本研究では、がんの悪性化、特に転移に関わる遺伝子の単離・同定を目的として、ヒトがんの転移巣で集積している遺伝子変化の解析、実験転移を起こす細胞株で転移能と相関して発現変動する遺伝子の探索、細胞接着によってリン酸化されるpp125^<FAK>チロシンキナーゼの機能に関する検討を行ない、以下の結果を得た。1.ヒト肺がんの原発巣と脳転移巣及び大腸がんの原発巣と肝転移巣における染色体欠失について検討したところ、肺がんでは第2、18、22染色体欠失が、大腸がんでは第13、14、18染色体欠失が転移巣で高頻度に検出された。また、第2染色体長腕にホモ欠失のある肺がん細胞株を見い出し、この領域から肺がんで発現低下している新しいタイプのフォスフォリパーゼCを単離した。2.mRNAフィンガープリント法であるDifferential Display法を用いて、K1735マウス黒色腫細胞株の転移能と相関して発現変動している遺伝子を探索し、高転移株のみで発現している遺伝子と低転移株のみで発現している遺伝子をひとつづつ単離した。3.pp125^<FAK>は増殖因子であるFGFによってもリン酸化されることを示した。また、チロシンだけでなく、セリンもリン酸化され、そのリン酸化阻害で蛋白質の寿命が短くなることがわかった。臨床検体を用いた検討では、がんの悪性化に伴って蓄積する染色体欠失部位を同定し、さらにホモ欠失領域から遺伝子を単離できた。マウス黒色腫を用いた研究でも、転移能と相関して発現変動している遺伝子を2つ単離できた。今後はこれらの遺伝子の生物活性及び臨床的意義をさらに追及していくことによって、転移にどのように関わっているか明らかにしていきたい。

マイクロサテライトDNAの複製異常として検出される遺伝子不安定性は、大腸がんや胃がんでは家族集積性のある症例でみられるが、肺がんでは悪性度の強いがんに検出されることを明らかにした。3.pp125^<FAK>はチロシンだけでなくセリンもリン酸化され、そのリン酸化にはPKCが関わっていること、また、そのリン酸化阻害で蛋白質の寿命が短くなることを明らかにした。
高温高圧下での中性子イメージングの高精細化に向けて

J-PARCのBL11ビームラインに、新学術領域研究で我々が導入した中性子カメラの高精細イメージングを目指し、各種試験実験や改良を行った。今回得られた一番いい光学系を使用して、最終的に、X線では観察が不可能な、ZrO2圧媒体とPtカプセルに封入した状態での高圧セルの水素濃度イメージングに成功した。これは将来的に高温高圧下での試料の水素濃度の中性子イメージングが可能になるということ意味している。このように、高温高圧下での中性子イメージングの可能性、及び方向性を示すことができた。この結果は、装置論文として既に論文として発表した(Hattori et al., 2015)。H25年度は、5月のハドロンの事故以来H25年中はJ-PARCは閉鎖され、実験を行うビームラインのある建物は閉鎖されていたため、この期間のJ-PARCでの研究は不可能であった。幸い、年度初めに少しスリットサイズや測定時間、及びカメラ感度を変えた撮影をしていたため、そのデータを用いて画像解析・検討を試みた。また試作中性子グリッドを用いた撮影も行い、その有効性についても調べた。中性子イメージングの性質上、被写体をカメラ感光面から離せば離すほどどうしても中性子の発散による画像のぼやけが見られるが、そのぼやけを入射スリットや受光スリットの条件を最適化することにより、かなりの程度までぼやけを抑制することができた。中性子グリッドの効用は、グリッドを被写体とカメラ感光面の間に入れることによって中性子の発散が抑制されることを期待したが、グリッドにより中性子フラックスが少なくなる影響の方が大きく、非常に有効な効果が得られたという結論までには至らなかった。この際のビーム強度は300 kW程度であり、将来的にはこの3倍以上の1 MWで運転されるためその有用性を否定するものではないが、検討を要する結果となった。ハドロンの事故後、再稼働はH26年に入ってからになり、H26年3月にビームタイムをいただいて再度J-PARCで中性子イメージングの実験を行った。この際は高圧下でのケイ酸塩と鉄水素系のイメージングを試みたが、両者のコントラストの違いが余りなかったために明瞭なイメージングを収集することはできなかった。今後、画像処理等を通じて更なる検討を行う。中性子カメラは、東芝製の中性子カラーイメージインテンシファイアを使用し、中性子グリッドは原研所有のものを使用した。このカメラの入力面には濃縮ホウ素B10を反応膜として使用し、中性子線との反応で発生したα線がCsI蛍光体を発光させる仕組みとなっている。実験の結果、中性子画像の高精細化にはスリットサイズの最適化が非常に重要であることが明らかとなった。現在までの結果をまとめると、現状では中性子のフラックスが限られるため、スリットサイズや測定時間、及びカメラ感度を最適化させて、解像度のみの向上を狙うのではなく、フラックスも重視した光学系で撮影を行った方が良好であるという結果を得た。この条件で中性子グリッドを利用すると、空間分解能が上がるよりむしろ、その中性子フラックスの減少効果の方が大きく、画像の空間分解能が著しく上がる結果は得られていない。これを補うために、画像解析の併用を試みており、現状ではその併用で、中性子イメージング画像の高精細化に取り組んだ。今回得られた一番いい光学系を使用して、最終的に、X線では観察が不可能な、ZrO2圧媒体とPtカプセルに封入した状態での試料の水素濃度イメージングに成功した。この結果は、装置論文として既に論文として発表している(Hattori et al., 2015)。J-PARCでの現在までのビーム強度は300 kW程度であり、将来的にはこの3倍以上の1 MWで運転される予定であり、そのようにフラックスが一段と増えれば、今回の中性子イメージングの更なる高精細化が期待できる。高圧地球科学研究実績の概要に書いたように、H25年度は5月のハドロンの事故以来半年以上の間J-PARCは閉鎖され、結局年度初めと年度終わりにいただいたビームタイムを有効に利用し研究を遂行した。幸い、年度初めに系統的なデータ収集を行っていたため、その実験データを用いて各種検討を行うことができた。試作中性子グリッドも日本原子力研究所の研究者から借用でき、早い段階でその効用をチェックできたことは大きかった。現在の中性子フラックスから考えると、グリッドでフラックスを落とすよりかは入射スリット・受光スリットサイズを調整して発散を抑制して行く方が現実的なようである。但し、今後中性子フラックスが増えて行くに従って、中性子グリッドの有効性は増して行くものと考える。

このように今後、高温高圧下のイメージングを行っていく上で、方向性を立てるデータ収集を行うことができ、試作中性子グリッドでその効用もチェックできたことから、十分とは言えないがおおむね計画通りに研究は遂行できていると考える。上述のように昨年度はJ-PARCの長期にわたる閉鎖のため、十分な実験が遂行できたとは言い難く、今後は、さらにスリットサイズや測定時間、及びカメラ感度を変えた系統的な実験を行い、さらに最適化して行く必要がある。また近年、画像処理技術の向上は著しく、ソフト的にデコンボリューションすることにより、より鮮明な画像の構築も考える。この件は現在、ある企業の研究者と打合せをしながら、その方向性を模索している。そして、今年度は実際に高温高圧下での含水マグマのイメージング実験を遂行する。その高圧セルの予備実験を現在までに愛媛大学や高エネルギー加速器研究機構(KEK)で行ってきている。本番に向けてセルの改良をさらに加えつつ、世界で初めての高温高圧下での含水マグマの中性子イメージング実験を行う。ハドロンの事故により、半年以上の期間実験が不可能になったことより、中性子グリッドの作成を控えることにしたため。年度初めに行った予備実験からは中性子グリッドの効用が顕著であるという結果は見いだせていないので、更なる検討が必要と言うことで今年度は控えることにした。今年度の実験次第で中性子グリッドの作成を考えるが、費用がかなりかかることから慎重に考える。その分、画像処理を積極的に進めることにより、その方面への使用に向ける。
接着性低粘性コンポジットレジンの間接法修復への応用

本研究は,低粘性コンポジットレジンと接着性レジンを間接法修復に応用し,切削歯面を形成後直ちにこれらで被覆保護して歯髄に加わる刺激を遮断し,患者に対して苦痛の少ない間接法修復を確立することにある。本年度は,成猿を用いた病理組織学的研究を行い,歯髄保護効果を検討確認した。すなわち,2頭の成猿を用い,通常のコンポジットレジンインレー修復に対して,窩洞形成後直ちに象牙質面を接着性低粘度レジンで被覆保護して修復を行ったものを実験群とし,対照群として従来通りエナメルエッチング並びにトータルエッチングを行ってインレーを装着した計3群を設定した。インレーの合着は窩洞形成後7日目に行い,観察期間はそれぞれインレー装着後3日と90日の2群を設定し,所定の期間経過後,歯髄反応の病理組織学的評価を行った。その結果、いずれの群においても重篤な歯髄傷害はみられなかった。しかしながら,エナメルエッチング群とトータルエッチング群は接着被覆群に比較して窩底象牙質が比較的厚かったにもかかわらず、インレー装着3日後の短期例では,被覆保護を行った群に比較して行わなかった対照の2群において充血が多く観察された。これはこれらの群において窩底象牙質が裸出しているため,仮封材除去時の機械的な刺激やインレー装着時の酸処理や接着操作による化学的ならびに機械的な刺激が一過性に働いて生じたものと考えられ,間接法修復において歯髄刺激を最小限にする被覆保護法の有効性が確認された。接着性レジンの象牙質に対する接着もエナメル質に匹敵するまでに向上し、様々な臨床応用の可能性を秘めている。インレー修復の様な間接法修復は、歯冠修復の分野で大きな比重を占めているにもかかわらず、切削歯面の保護法に関しては、ほとんど進歩は見られない。特に窩洞形成時から合着までの間、形成歯面の汚染・感染を防止するため、軟性のセメント類で歯面の被覆保護をしているのが現状である。そのため仮封材の脱落による歯面の汚染・感染、さらに合着時の疼痛などは間接法修復の大きな欠点であり、接着性レジンセメントを合着に用いる場合には、仮封材が接着に及ぼす影響も無視できない。そこで、本計画は上記間接法修復の持つ欠点を克服すべく、接着促進システム「ライナーボンド」を用いて、窩洞形成後直ちに形成歯面を低粘性コンポジットレジンで被覆保護し、それ以降歯髄に加わる刺激を遮断して患者に与える苦痛を極力排除した間接法修復を開発すべく計画されたものである。現在までに、歯質接着性能と辺縁封鎖性能の基礎的検討と、厳選された症例について臨床的予備試験を行った。その結果、従来の接着性レジンセメントの象牙質に対する接着強さが88.7Kg/cm^2であるのに対し、低粘性コンポジットで予め象牙質を被覆した場合は127.5Kg/cm^2と有意に高かった。また、大臼歯のII級修復で行った辺縁漏洩試験でも、従来の合着法では見られた漏洩もほぼ完全に遮断することができた。次に、ユージノール系仮封材が低粘性コンポジットに及ぼす影響を検討したところ、接着性能に対する悪影響は見られなかった。最後に、大臼歯のポーセレンインレー修復について、20症例の臨床予備試験を行ったところ、冷水痛や咬合痛の様な術後疼痛は皆無であった。本研究は、低粘性コンポジットレジンと接着システムを間接法修復に応用し、切削歯面を形成後直ちにこれらで被覆保護をして歯髄に加わる刺激を遮断し、患者に対して苦痛の少ない間接法修復を確立することにある。本年度は、成猿を用いた病理組織学的な研究を行い、歯髄保護効果を検討確認した。

すなわち、2頭の成猿を用い、通常のコンポジットレジンインレー修復に対し、窩洞形成後直ちに象牙質面を歯質接着性低粘度レジンで被覆保護して修復を行ったものを実験群とし、対照群として従来通りエナメルエッチング並びにトータルエッチングを行ってインレーを装着した計3群を設定した。いずれの窩洞も印象採得後キャビット-Gで仮封を行い、窩洞形成後7日目にコンポジットレジンインレーを合着した。観察期間はそれぞれについてインレー装着後3日の短期群と90日後の長期群の2群を設定した。所定の期間経過後、被験動物を薬殺し、通法に従って脱灰薄切標本を作製し、歯髄反応を病理組織学的に評価検討した。その結果、いずれの群においても重篤な歯髄傷害はみられなかった。しかしながら、エナメルエッチング群とトータルエッチング群は接着被覆群に比較して窩底象牙質が比較的厚かったにも関わらず、インレー装着3日後の短期例では、接着被覆保護を行った群に比較して、行わなかった対照の2群において充血が多く観察された。これはこれらの2群において窩底象牙質が裸出しているために、仮封材除去時の機械的な刺激やインレー装着時の酸処理や各種接着操作による化学的ならびに機械的な刺激が一過性に働いて生じたものと考えられ、間接法修復において歯髄刺激を最小限にする被覆保護法の有効性が確認された。また、特筆すべきは、被覆保護群の90日経過の1例で、窩洞形成時にわずかな露髄が確認されたが、そのまま接着性レジンで保護被膜を形成し、前述の手順に従って修復を行ったところ、露髄部は被蓋硬組織で封鎖されつつあり、炎症反応は皆無であった。本技法が臨床的に露髄症例まで応用可能かはさらに検討を要するが、間接法修復に付随する種々の歯髄刺激を遮断する効果があることは明かである。
金融危機の時系列分析

関連する金融リスクの代表的な指標であるベータリスクや条件付ボラティリティーの動学モデルにおける,マルコフ切替モデルのマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いた効率的推定方法に付いて考察を行った.サーベイ『ベイズ計量経済学的に景気を捉える』を行った後,,『In-sample and Out-of-sample prediction for Japanese composite index』において,世界金融危機における日本の景気指標(CI一致)の予測可能生について実証研究を行った.『東日本大震災が証券市場に与えた影響』では,震災前後のリスク構造の変化について,状態空間モデルを用いて実証研究を行った.本年度は主として、現在行っている研究について研究発表を行い、議論を深めることに注力した。6月25日29日、京都テルサにおいて開催されたISBA2012 World Meetingに参加すると共に"Sampling the EGARCHParameters"を発表した。この研究の概要は後述する。また、本研究は7月1日千葉大学において開催された6th Japanese-European Bayesian Econometrics and Statistics Meetingにおいても発表された。この国際研究集会は、本科学研究費補助金(研究課題番号23530248)および研究課題番号24530222、研究課題番号23730213の共催によるものである。また、日本経済学会2012年度春季大会(北海道大学6月23日、24日)、2012年度秋季大会(九州産業大学10月7日、8日)、日本統計学会2012年度統計関連学会連合大会(北海道大学高等教育推進機構9月9日12日)に参加し、関連分野について議論を深めた。"Sampling the EGARCHParameters"の概要は、経済・証券データの時系列分析におけるリスクを計量する代表的なモデルであるEGARCHモデルのベイズ推定おいて、酔歩過程を用いた原始的な方法しか提案されてこなかった。すなわち、正規提案密度関数のハイパーパラメーターの選択において、従来は経験的に分析者が任意に決定する以外に方法がなかったが、本研究では条件付事後分布を離散近似することにより直接的にハイパーパラメーターを選択する方法を示した。また、この方法により、限りなくランダムサンプリングに近く高い効率性を示すことを示した。本研究は、25年度に論文としてまとめ投稿する予定である。本年度は主として、現在行っている研究について研究発表を行い、議論を深めることに注力した。研究集会「計量経済分析の最近の展開」(長崎県立大学佐世保校、8月17日・18日)では、『東日本大震災が証券市場に与えた影響』を発表した。この研究は、東証株価指数および業種別TOPIXを用いた実証研究であり、東日本大震災前後で株式市場のリスク尺度として代表的なベータリスクの時系列特性がどのように変化したかを分析したものである。代表的な分析結果として、東京電力の株価を含む電気・ガス業では、震災後リスクが上がり、TOPIXへの連動性が高まったことが確認された。またこの研究は、研究集会「マクロ計量経済分析の最新の展開」(長崎県立大学佐世保校、3月22日)でも発表を行った。また、日本経済学会2013年度春季大会(富山大学6月22日、23日)、日本統計学会2013年度統計関連学会連合大会(大阪大学9月8日11日)に参加し、関連分野について議論を深めた。関連する金融リスクの代表的な指標であるベータリスクや条件付ボラティリティーの動学モデルにおける,マルコフ切替モデルのマルコフ連鎖モンテカルロ法を用いた効率的推定方法に付いて考察を行った.サーベイ『ベイズ計量経済学的に景気を捉える』を行った後,,『In-sample and Out-of-sample prediction for Japanese composite index』において,世界金融危機における日本の景気指標(CI一致)の予測可能生について実証研究を行った.『東日本大震災が証券市場に与えた影響』では,震災前後のリスク構造の変化について,状態空間モデルを用いて実証研究を行った.本年度は,まず,研究環境の整備を行った.デスクトップPCを購入し,研究に必要なコンピューター環境の整備を行った.また,データ整備用にノートPCを一台,プレゼンテーション用に小型のノートPCを一台購入し,同様に環境整備を行った.アプリケーションおよびデータに関してはできる限り無料のものを使用した.研究においては,まず,景気の計量モデル化に主眼を置き研究を行った。特に、内生的に決定される景気を計量モデルにどのように取り扱うかが課題となった。『ベイズ計量経済学的に景気を捉える』では、景気変動の計量モデルについて、先行研究のサーベイを行った。近年の時系列分析におけるベイズ統計学の利用は不可欠となり、必要な研究であった。また,「5th Japanese-European Bayesian Econometrics and Statistics Meeting」(Norges Bank,Oslo,2011年8月23日24日)において『In-sample and Out-of-sample Prediction for Japanese Composite Index』を発表した.この研究により,景気動向指数(CI一致)の統計的な性質が明らかとなり,金融危機時における予測可能性を見いだした.金融危機においては,マクロ,ファイナンスデータにおいて,ボラティリティーの変動を考慮した分析が必要不可欠である.『Sampling Markov Switching EGARCH Parameters』においては,代表的なモデルであるEGARCHモデルに構造変化を導入し,その効率的なサンプリング方法を示した.

この研究は,科研費研究集会「ベイズ分析のための数値計算技法とその経済・ファイナンス分析への応用」」(下関市立大学唐戸サテライトキャンパス,2011年11月19日20日)において発表された.本年度は主として、最終年度であることから現在行っている研究について論文にまとめ専門誌に投稿すること,および,研究発表を行い,議論を深めることに注力した.研究論文については,残念ながら査読付専門誌に採択されるに至らなかった.研究発表については,2014年度(第22回)関西計量経済学研究会(大阪大学・豊中キャンパス,2015年1月10日1月11日)において,「東日本大震災が証券市場に与えた影響」という題目で研究発表を行った.この研究は,前年度(平成25年度)に研究集会「計量経済分析の最近の展開」(長崎県立大学佐世保校)および「マクロ計量経済分析の最近の展開」(長崎県立大学佐世保校)で発表したものを改訂したものである.また,日本経済学会2014年度春季大会(同志社大学今出川キャンパス,2014年6月14日,15日)および日本経済学会2014年度秋季大会(西南学院大学,2014年10月11日,12日)2014年度統計連合学会連合大会(東京大学本郷キャンパス,2014年9月13日16日)に参加し,関連分野について議論を深めた.証券計量経済学平成23年度の研究計画としては環境整備および基礎研究でありこれは完了している。平成24年度の研究計画として、基礎研究および実証研究を予定しており、これは、当該年度中に『Sampling the EGARCH Parameters』をISBAおよびJEuBesにて発表を行い、内外の研究者と議論を行い、それを元に論文として投稿する段階に来ている。また、ISBAには組織委員として参加し、JEuBesは開催幹事として本科研費共催で開催した。また、国内の若手研究者との共同研究プロジェクトも模索しており、十分に平成24年度の目標は達成されたと考えられる。平成25年度の研究計画として、基礎研究および実証研究を予定しており、これは、当該年度中に『東日本大震災が証券市場に与えた影響』を発表し、内外の研究者と議論を行い、それを元に論文として投稿する段階に来ている。平成24年度に発表した研究論文『Sampling the EGARCH Parameters』は、投稿準備に入っている。国内の若手研究者との共同研究プロジェクトも行っており、十分に平成25年度の目標は達成されたと考えられる。一方、本科研で共催予定であったJEuBes2013が開催延期になったことが悔やまれる。本年度の研究計画としては,(1)環境整備,(2)サーベイ,(3)研究発表が当初の研究計画で予定されていた.(1)に関しては,3台のPCを購入し,アプリケーションやデータの整備は完了し,予定通りに計画が遂行されている.(2)に関しては,『ベイズ計量経済学的に景気を捉える』という論文をまとめ,近年の景気分析のサーベイを行った.
ヒト下顎神経の無髄神経線維の解析

平成13年度には口腔領域に分布する三叉神経第3技の下顎神経について,30解剖体から有歯顎の6例(年齢2685歳)を選んでフォルマリン固定後クロム酸二次固定のニトロセルロース包埋の横断切片を作成し,研究代表者の開発した神経識別染色法のひとつのMasson-Goldner-Goto法で染めて無髄線維の形態計測学的評価をはじめて行なった.評価は顕微鏡に描画装置と特注NFKレンズ,拡大中間レンズ,画像解析装置,コンピュータ,計測ソフトを組み合わせて高倍率(3600倍)で計測を行なった.その結果,これまで存在が分からなかった無髄線維の存在を初めて証明した.また下顎神経は加齢とともに軸索横断面積が増加し(相関係数0.8564),その軸索周長も増加する(相関係数0.9120)ことがわかったが,無髄線維数の増減は認めなかった.平成14年度は同一神経の同一切片で有髄神経線維の形態計測学的検討を追加した.有髄線維は加齢と軸索面積の間には顕著な負の相関を示すことを確認した(相関係数-0.9460).これは人体の他の末梢神経の軸索と同様の傾向である.ヒト下顎神経で,加齢とともに有髄神経線維の軸索はサイズが小さくなり,人体の他の末梢神経線維と同じ傾向を示すのに,無髄神経線維のみはその軸索サイズが加齢とともに増大する理由は現在のところ明らかになっていない.以上の結果は標本作成上の問題などではなく,明らかに加齢現象であることを初めて明らかにした.平成13年度には口腔領域に分布する三叉神経第3技の下顎神経について,30解剖体から有歯顎の6例(年齢2685歳)を選んでフォルマリン固定後クロム酸二次固定のニトロセルロース包埋の横断切片を作成し,研究代表者の開発した神経識別染色法のひとつのMasson-Goldner-Goto法で染めて無髄線維の形態計測学的評価をはじめて行なった.評価は顕微鏡に描画装置と特注NFKレンズ,拡大中間レンズ,画像解析装置,コンピュータ,計測ソフトを組み合わせて高倍率(3600倍)で計測を行なった.その結果,これまで存在が分からなかった無髄線維の存在を初めて証明した.また下顎神経は加齢とともに軸索横断面積が増加し(相関係数0.8564),その軸索周長も増加する(相関係数0.9120)ことがわかったが,無髄線維数の増減は認めなかった.平成14年度は同一神経の同一切片で有髄神経線維の形態計測学的検討を追加した.有髄線維は加齢と軸索面積の間には顕著な負の相関を示すことを確認した(相関係数-0.9460).これは人体の他の末梢神経の軸索と同様の傾向である.ヒト下顎神経で,加齢とともに有髄神経線維の軸索はサイズが小さくなり,人体の他の末梢神経線維と同じ傾向を示すのに,無髄神経線維のみはその軸索サイズが加齢とともに増大する理由は現在のところ明らかになっていない.以上の結果は標本作成上の問題などではなく,明らかに加齢現象であることを初めて明らかにした.口腔領域に分布する三叉神経第3枝のヒト下顎神経の横断切片を作製して,新しい染色法のMasson-Goldner-Goto法(神経識別染色のひとつ)で染めて無髄線維を確認し,その形態計測学的評価を行なった.本研究では6例の有歯顎解剖体(年齢2685歳,平均66.2歳,男性4例,女性2例)を対象とした.顕微鏡・画像解析装置・コンピュータを用いて染色標本の形態計測を行なった.計測項目は無髄線維の軸索数,軸索面積,軸索周長である.下顎神経の無髄線維の軸索数は単位面積(2192.5μm^2)当たり1029(平均18.8±4.8)で,加齢に伴う数の変化は認めなかった(相関係数=-0.094).軸索面積は加齢とともに横断面積が増加し(相関係数=0.8564),その軸索周長も増加する(相関係数=0.9120)ことが分かった.加齢とともに無髄線維の軸索サイズが大きくなる理由は現時点では分からない.また,これまでの研究では方法論的な制約のためにヒトの神経で無髄神経線維を染め出して検討をすることは行なわれてはいない.さらに,従来の鍍銀法では軸索は銀を取り込むものの,軸索自体の収縮が高度であり,太さの評価には適していない.平成13年度には口腔領域に分布する三叉神経第3枝の下顎神経について有歯顎の6例の解剖体(年齢2685歳)で横断切片を作成し,研究代表者の開発した神経識別染色法のひとつのMGG法で染めて無髄線維の形態計測学的評価を初めて行った.その結果,これまで存在がわからなかった無髄線維の存在を初めて証明し,また下顎神経は加齢とともに軸策横断面積が増加し(相関係数=0.8564),その軸索周長も増加する(相関係数=0.9120)ことが分かったが、無髄線維数の増減は認めなかった.平成14年度は同じ神経の同一の切片で有髄線維の形態計測学的評価を追加した.有髄神経線維は加齢とともにその軸索面積は顕著な減少することを確認した(相関係数=-0.9460).これは人体の他の末梢神経と同様の変化である.

下顎神経で、加齢とともに有髄神経線維の軸索はサイズの減少が見られ,人体の他の神経と同じ傾向を示すのに,無髄神経線維のみはその軸索サイズが加齢とともに増大する理由は現在のところ見つかっていない.以下の結果は標本作成上の問題ではなく,明らかに認められる加齢現象であることを初めて確認した.
ヒト記憶における主観的時間の形成の基盤となる脳内機構とその障害機序の解明

私たちは,体験した出来事の記憶を思い出す際に,たとえ昔のことであると理解していても,その出来事をまるで昨日のことのように感じることがある.このような経験的事実は,記憶における主観的な時間感覚は物理的な時間の経過とは必ずしも一致しないことを示唆している.そして,脳の損傷による健忘症患者では,記憶における主観的な時間感覚と物理的な時間との「ずれ」を正しく認識することが困難になり,「作話」と呼ばれる病態を示すことがあることが知られている.本研究では,記憶における主観的時間がどのように記憶の想起に影響を与えるのかの神経基盤を,健常者を対象としたfMRI法と,脳損傷患者を対象とした神経心理学的方法から明らかにすることを目的とした.本年度の成果としては,主に2つの点が挙げられる.第一に,昨年度から継続して実施した脳損傷後に健忘症を呈した症例を対象とした検証から,作話症状の生起には「時間の見当識」や「注意(作業記憶)」,「言語性長期記憶」の障害が関連していることが明らかにされた.また,作話症状は虚記憶とは関連が薄いことが示された.これらの結果から,作話症状は言語性長期記憶の障害を基盤とし,それに伴って時間の状況認知にずれが生じ,それを現在の状況と照らし合わせてずれを是正することが困難になることが関与するが,必ずしも虚記憶の程度とは関連しないことが示唆された.第二に,fMRIデータの検討から,記憶における時間処理には海馬を中心とする側頭葉内側面領域と,前脳基底部領域が重要であり,それぞれが異なった役割を持っていることが示された.これらの結果から,海馬を中心とする側頭葉内側面領域は,エピソード記憶を構成する様々な要素を「つなぐ」役割を担っているのに対し,前頭基底部領域は時系列の中で連続しているエピソード記憶を「区別する」役割を担っていることが示唆された.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では,ヒト記憶における時間感覚とその障害が,どのような脳内機序によって担われているのかについて,健常者を対象とした機能的磁気共鳴画像(fMRI)法と,脳損傷患者を対象とした神経心理学的方法から解明することを目的とする.平成26年度の研究では,第一に,記憶における「情動性」や「明瞭性」,「繰り返し性」などの要因が,現在から過去へと遡る時間の要因によってどのように変化するのかについて,健常高齢者を対象とした研究を行った.その結果,「情動性」や「明瞭性」が高い記憶は現在に近いほど良く想起できるが,そのような時間依存的な変化は「情動性」や「明瞭性」が低い記憶では認められなかった.しかし,記憶の想起における「繰り返し性」と時間的距離の相互作用は有意ではなかった.この結果をもとに,次年度は健常高齢者に対するfMRI研究を実施する予定である.第二に,脳損傷による健忘症患者を対象として,作話症状の重症度がどのような脳機能の障害と関連しているのかを検証した.その結果,作話症状が重度な健忘症患者では,作話症状が軽度な健忘症患者や健常統制群と比較して,有意に時間の見当識や注意,言語性記憶が障害されていることが認められた.第三に,時間知覚や記憶における出来事の順番の処理過程において,どのような神経心理学的要因が重要なのかを,健常若年成人と健常高齢者において検証した.その結果,前頭葉機能を反映する語流暢性課題の成績の個人差と時間知覚の成績が若年者と高齢者の両方で関係していること,作業記憶に関連する課題成績の個人差と記憶における時間順序課題の成績が高齢者において関係していることが示された.次年度は同様の課題を前頭葉損傷患者を対象として行うことで,時間知覚と記憶における時間順序の処理における脳内機序を明らかにする予定である.私たちは,体験した出来事の記憶を思い出す際に,たとえ昔のことであると理解していても,その出来事をまるで昨日のことのように感じることがある.このような経験的事実は,記憶における主観的な時間感覚は物理的な時間の経過とは必ずしも一致しないことを示唆している.そして,脳の損傷による健忘症患者では,記憶における主観的な時間感覚と物理的な時間との「ずれ」を正しく認識することが困難になり,「作話」と呼ばれる病態を示すことがあることが知られている.本研究では,記憶における主観的時間がどのように記憶の想起に影響を与えるのかの神経基盤を,健常者を対象としたfMRI法と,脳損傷患者を対象とした神経心理学的方法から明らかにすることを目的とした.本年度の成果としては,主に2つの点が挙げられる.第一に,昨年度から継続して実施した脳損傷後に健忘症を呈した症例を対象とした検証から,作話症状の生起には「時間の見当識」や「注意(作業記憶)」,「言語性長期記憶」の障害が関連していることが明らかにされた.また,作話症状は虚記憶とは関連が薄いことが示された.これらの結果から,作話症状は言語性長期記憶の障害を基盤とし,それに伴って時間の状況認知にずれが生じ,それを現在の状況と照らし合わせてずれを是正することが困難になることが関与するが,必ずしも虚記憶の程度とは関連しないことが示唆された.

第二に,fMRIデータの検討から,記憶における時間処理には海馬を中心とする側頭葉内側面領域と,前脳基底部領域が重要であり,それぞれが異なった役割を持っていることが示された.これらの結果から,海馬を中心とする側頭葉内側面領域は,エピソード記憶を構成する様々な要素を「つなぐ」役割を担っているのに対し,前頭基底部領域は時系列の中で連続しているエピソード記憶を「区別する」役割を担っていることが示唆された.本研究計画は,健常若年成人と健常高齢者を対象としたfMRI研究と,脳損傷患者を対象とした神経心理学的研究から,ヒト記憶における時間情報の処理の脳内基盤とその障害機序を明らかにすることを目的としている.現在までの研究では,fMRI研究は多少の計画の変更はあったものの予備的検討は終了し,次年度から健常高齢者を対象としたfMRi研究を開始することになっており,脳損傷患者を対象とした研究では,作話症状の神経心理学的基盤に関する検証はほぼ論文も完成しており,時間知覚と記憶における時間処理の検証についても,健常者への検証を経て,次年度から前頭葉損傷患者への検証を行うことになっている.以上のことより,おおむね順調に進展していると判断している.27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究としては,健常者を対象としたfMRI研究については予定通りに開始したうえで,早期にデータの習得を終え,データの解析を進めていきたいと考えている.作話に関する検討では,ほぼ論文も完成しているため,最終的なチェックや英文校正を経た後に,早期に投稿を行いたいと考えている.また,時間知覚や記憶における時間処理の検証に関しては,前頭葉損傷患者に対する実験を早期に開始しつつ,健常高齢者に対する検証については学会発表を行い,論文の準備も進めていきたいと考えている.27年度が最終年度であるため、記入しない。
急性心筋梗塞患者早期離床のための動画像処理法による身体行動量モニターの開発

ベッド上の被験者の呼吸や身体活動を定量的に評価することを目的として、ビデオカメラを用いた非接触計測法を開発した。本手法では、心筋梗塞を始めとする重篤患者の安静状態の定量評価や、睡眠時無呼吸症候群の早期発見などに応用できると考えられる。これまでの研究では、動画像をオフラインで処理していた。本研究では、臨床で利用できるシステムへと発展させるため、呼吸・身体活動の検出を実時間処理できるシステムを開発した。ディジタル化した画像の画素ごとに速度ベクトル(オプティカルフロー)を実時間で検出するため、汎用の並列型画像処理プロセッサを用いた。このプロセッサは256個のCPUを備えているため、画像の横一列を同時に計算処理できる。オプティカルフローの検出には、輝度勾配法を基にした時空間局所最適化法を用いた。実時間で検出したオプティカルフローを画像全体で平均処理し、呼吸波形と身体活動による体動波形を得た。画像サイズ256×240pixelsのオプテイカルフロー検出実験を行った。前処理として3×3×3pixelsの時空間平滑化を行い、時空間輝度勾配として局所領域を3×3×3pixelsと設定し、オプティカルフローを検出した。ディジタル画像の取得からオプティカルフローの検出までに要した時間は約60msecであり、呼吸と身体活動の実時間評価が可能であると考えられた。健常成人男性の全身画像を対象とした場合、仰臥位と側臥位の両体位で呼吸波形が良好に検出できた。また、体位交代時には、呼吸波形に比べて振幅が10倍以上の波形が得られた。今後、呼吸波形と体位交代時に得られる大きな波形を自動的に分離すると共に、呼吸回数や体位交代頻度を定量評価させる必要がある。