hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ノイズ刺激による概日リズムの同期

生命現象のうち約24時間周期でくり返される現象は概日リズムとよばれる。生体内の自律振動子が生み出す概日リズムは、外界の明暗サイクル・温度サイクルに同調する。これまでの概日リズムの実験研究では外力として矩形波・正弦波などの周期的な波が暗黙のうちに用いられてきた。本研究提案ではこの前提をはずし周期サイクル以外の刺激による細胞集団の同期を目指す。非線形動力学の分野でノイズ同期とよばれる現象が近年理論的に発見された。これは相互作用の無い複数の振動子に共通のランダムな刺激(ノイズ刺激)を与えると同期が促されるという現象である。ノイズ刺激が自然条件下で概日リズムの同期に有効であることを本研究では確認した。ノイズ同期現象がシアノバクテリア概日リズムにおいて観察されるかどうか確認するために、シアノバクテリアの液体培地中の概日リズム、固体培地上の各コロニーの概日リズム、1細胞レベルの概日リズムの3つの実験系を構築する。それぞれの系においてノイズ同期現象が観察されることを目指した。その結果概日リズムは極めて短い時間の刺激には応答しないことがわかった。これは、光入力系から概日時計振動体までの間にローパスフィルターの役割をするシグナル伝達経路がはさまっているからだと考えられる。このノイズ同期を検討する上で、低温下でシアノバクテリア概日リズムは振幅が小さくなる応答性を増すことを見出した。ノイズ同期現象が起こる可能性は温度パラメータを降ることによって、引き続き検討を続ける。本研究提案ではこの前提をはずし周期サイクル以外の刺激による細胞集団の同期を目指した。ノイズ刺激が自然条件下で概日リズムの同期に有効であることを本提案では確認する。本年度は、ランダムな光刺激を当てられる光源を作製し、液体培地中のシアノバクテリア概日リズムのノイズ同期現象の観察を試みた。シアノバクテリア概日リズムのダイナミクスは改良されたルシフェラーゼ生物発光株を用いて観測した。短い光変化では概日リズムは応答しないことがわかった。これは細胞内部に高周波数成分の外部刺激を遮断する回路があることが示唆している。また1細胞レベルノイズ同期現象が観察系の構築も行った。近年開発されたシグナル強度が生物発光よりも高く分解能が優れたYFPによる概日リズム観察系を利用し、1細胞測定系を構築した。1細胞レベルの時計のダイナミクスの観察を行い、画像解析を通して位相・振幅・周期の情報を現在解析しているところである。実験系の構築に関しては予定通り完了した。結果を解析しているところである。シアノバクテリアが高周波数成分の光に十分に応答しない、ということであれば、生物種を変えることも検討する必要がある。頭足類が持つ色素胞のリズムに関しても同様のノイズ刺激に同期現象の観察を行うことを検討している。今年度の残金1355円と次年度の執行額と合算して、顕微鏡等を購入する。
シナプス前細胞の生後発達がシナプス結合の再編成に与える影響

下オリーブ核神経回路の電気生理学的特性の生後発達変化を解析した。下オリーブ核ニューロンに脱分極性・過分極性の刺激を与え、活動電位の発生と入力抵抗の生後発達変化を解析した。その結果、生後7日15日にかけて活動電位閾値の増大と、入力抵抗の低下が起こることが分かった。この変化は、下オリーブ核ニューロン間におけるgap junctionの形成と同時期に起こったため、gap junctionの形成による膜特性の変化を反映するものであることが示唆される。また、下オリーブ核細胞の特徴である、閾値下の周期的膜電位遥動(subthreshold oscillation, STO)の生後発達変化の解析も行った。生後7日齢の下オリーブ核ニューロンはSTOを示さないが、生後10日前後からSTOを示す細胞が増加する傾向があることが分かった。これらの結果は、成熟動物の下オリーブ核ニューロンを特徴づける電気生理学的特性は、生後7日から15日にかけて獲得されることを示している。平成22年度7月より研究室を独立し、研究環境を整えるための設備投資を行った。このため、備品購入の計画を当初予定のマイクロスライサーから、浸透圧計(FISKE210)と、超純水装置(MilliQ)を購入するように変更した。小脳登上線維-プルキンエ細胞シナプスでは、生後発達期において、複数の登上線維が個々のプルキンエ細胞を支配する多重支配から、1本の登上線維のみが支配する単一支配へ移行する。この過程は神経活動依存的であり、登上線維の活動を生み出す源である、下オリーブ核の生後発達が重要な関与をしていると考えられるが、その詳細はほとんど明らかになっていない。本研究では、電気生理学、形態学の手法を駆使して、下オリーブ核神経回路の生後変化と、これによる小脳への投射線維の活動パターンの生後変化を解析する。本年度は、発達期登上線維の神経活動に伴う形態変化を可視化するため、膜透過型の蛍光指示薬(Calcein-AM)を、小脳の薄切切片に投与し、一部の登上線維を選択的に染色する方法の確立を行った。まだ条件の検討の余地はあるが、この方法で登上線維を染色することができることが分かった。今後はこの方法を用いて、シナプス可塑性誘導に伴う登上線維の形態変化の解析を行う予定である。本研究では、下オリーブ核神経回路の生後変化と、これによる小脳への投射線維の活動パターンの生後変化を解析する。本年度は、発達期登上線維の神経活動に伴う形態変化を可視化するため、幼若動物の下オリーブ核に順行性トレーサーを注入して登上線維を染色する実験系の確立を行った。昨年度は、急性スライス内で登上線維を染色する方法を試みたが、登上線維以外の苔状線維なども染色されるため、解析する上でさらに効率よく登上線維を選択的に染色する方法が必要となった。幼若動物に効率よく注入を行うため、脳定位固定装置などの改良を行った。また、幼若動物の登上線維の活動パターンの実態に迫るため、幼若下オリーブ核細胞から電気記録を行う実験系の確立にも着手した。下オリーブ核の電気記録と、上記注入実験は方法論的に似通っているところがあるため、お互いの成果をフィードバックしながら今後進めていきたいと考えている。生後発達初期の小脳プルキンエ細胞には、成熟動物には見られない過剰なシナプス結合が見られ、機能的にも未成熟な状態にある。生後発達の過程で過剰なシナプスが刈り込まれ、最終的に大人のプルキンエ細胞は1本の登上線維によってのみ支配されるようになる。多くのシステムにおいて、この過程は神経活動に依存するとされているが、シナプス入力の起始細胞が存在する神経核の機能的発達が、活動依存的シナプス刈り込みに果たす役割は明らかになっていない。本課題は、登上線維の起始核である下オリーブ核神経回路の生後変化と、これによる小脳への投射線維の活動パターンの生後変化を解析することを目的とする。本年度は、生後発達期下オリーブ核ニューロンからパッチクランプ記録を行い、神経回路の機能的発達過程を調べた。

下オリーブ核ニューロンに脱分極刺激を与えて発生した活動電位を解析したところ、生後7日から15日にかけて振幅が増大することが分かった。活動電位の持続時間は全体的に短くなる傾向があった。また、下オリーブ核細胞の特徴である、閾値下の周期的膜電位遥動(Subthreshold oscillation, STO)の生後発達変化の解析も行った。現在の所、生後7日齢の下オリーブ核ニューロンはSTOを示さないが、生後10日前後からSTOを示す細胞が増加する傾向があることが明らかになってきている。次に、Gap junctionを通過する蛍光指示薬を電極内液に加えてパッチクランプを行い、神経細胞間のGap junctionの形成過程を調べた。その結果、生後7日前後では、神経細胞間にGap junctionはほとんど形成されていないが、生後10日目前後からGap junctionの形成が始まることが分かった。平成22年度7月より研究室を独立したため、引っ越し・実験室の整備・学内業務・研究員の雇用などの研究環境の整備に時間を取られ、十分な研究時間を取ることができなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。昨年度と同様に、神経活動依存的な登上線維の形態変化を解析する。また、幼若動物の下オリーブ核神経細胞から電気記録を行う実験系の確立をさらに推し進める。
卵巣粘液性腺癌の細胞生物学的特性の解明と抗癌剤耐性克服の試み

(1)シスプラチンとPI3K阻害剤の併用は細胞増殖抑制において相加効果を示した.一方, MEK阻害剤の併用はむしろ拮抗作用を示した. MEK/ERK経路の賦活作用のあるPMAをシスプラチンと併用すると, G1期の細胞を増加させ,アポトーシス誘導を示した.シスプラチン耐性細胞では,シスプラチンとPMAの併用投与により細胞増殖抑制の相乗効果が認められた.(2)腫瘍細胞を移植したヌードマウスを用いた検討において,シスプラチンとPMAの併用群で生存期間を有意に延長した.(1)シスプラチンとPI3K阻害剤の併用は細胞増殖抑制において相加効果を示した.一方, MEK阻害剤の併用はむしろ拮抗作用を示した. MEK/ERK経路の賦活作用のあるPMAをシスプラチンと併用すると, G1期の細胞を増加させ,アポトーシス誘導を示した.シスプラチン耐性細胞では,シスプラチンとPMAの併用投与により細胞増殖抑制の相乗効果が認められた.(2)腫瘍細胞を移植したヌードマウスを用いた検討において,シスプラチンとPMAの併用群で生存期間を有意に延長した.上皮性卵巣癌において粘液性腺癌や明細胞腺癌は漿液性腺癌に比較して抗癌剤感受性が低く予後不良と考えられている。腫瘍の生物学的特性に基づいた治療の個別化や組織型別の治療法選択の必要性が指摘されている。粘液性卵巣癌の生物学的特性と抗癌剤耐性機序を明らかにして,新たな治療法を開発することを目的とした。卵巣癌細胞株(KF,KFr,SK-OV-3,SHIN-3,TU-OS-3,TU-OS-4,KOC-2S)を用いて,MTT assayによりシスプラチンのIc50を算出した。シスプラチン耐性誘導株であるKFrより高いIc50を示す細胞株をシスプラチン低感受性株として以下の検討をおこなった。Western blot法により各細胞株のシグナル伝達関連蛋白(MEK,p-MEK,ERK,p-ERK,Akt、p-Akt)の発現を検討した結果,全ての細胞株においてp-MEK,p-ERK,p-Akt発現が観察された。そこでシグナル伝達作用薬を用いて,シスプラチンとの併用効果を検索した。PI3K阻害薬LY294002によりシスプラチン感受性は軽度増強したが,MEK阻害薬PD98059によりシスプラチン感受性の低下がみられた。一方,MRK/ERK賦活剤PMAを併用すると低感受性株で有意なシスプラチン感受性増強が得られた。低感受性株では,シスプラチンとPm併用添加群でp-ERK,活性型Caspase-9の発現が増強していた。フローサイトメトリーによる細胞周期の検討では,PMAによりS期細胞比率の増加がみられ,シスプラチンとPMA併用添加群で著明なアポトーシス誘導が観察された。卵巣癌細胞株を移植したマウスで癌性腹膜炎モデルを作成し,各薬剤を腹腔内投与した結果,シスプラチンとPMA併用添加は有意に生存期間を延長した。以上より,上皮性卵巣癌のシスプラチン耐性克服にはERK経路の賦活が有効である可能性が示唆された。上皮性卵巣癌において粘液性腺癌や明細胞腺癌は漿液性腺癌に比較して抗癌剤感受性が低く予後不良と考えられている。Western blot法により各細胞株のシグナル伝達関連蛋白(MEK,p-MEK,ERK,p-ERK,Akt、p-Akt)の発現を検討した結果,全ての細胞株においてp-MEK,p-MRK,p-AKt発現が観察された。低感受性株では,シスプラチンとPMA併用添加群でp-ERK,活性型Caspase-9の発現が増強していた。また細胞周期に関与するChk1および2の発現を検索したところ,CDDP暴露後24時間後にはChk1,2発現の誘導が観察された.シスプラチンとPMAとの併用ではChk1,2の発現は減弱した.卵巣癌細胞株を移植したマウスで癌性腹膜炎モデルを作成し,各薬剤を腹腔内投与した結果,腫瘍組織の免疫染色ではpERKの発現増強がみられ,western blot法でも同様の事象が確認された.シスプラチンとPMA併用添加は有意に但癌マウスの生存期間を延長した。
大腸癌におけるVSNL-1発現亢進の機能的意義の解明

大腸癌StageIIII53例を対象とした癌組織・正常組織からサンプルを採取しレクチンマイクロアレイを行った。1癌組織では正常組織と比し12種のT/N比が有意に上昇。2レクチンHHL、ABAのみ遠隔再発の有無と有意に関連する因子であった。3レクチンHHL、ABA高値群は低値群と比し無再発生存率が有意に低かった。4ABAが遠隔再発の有無と有意に関連する因子であった。レクチンABA高値群は低値群に比べ無再発生存率が有意に低かった。癌部におけるレクチンABAの高発現は大腸癌における悪性度を反映していると考えられた。レクチンマイクロアレイ法を用いて、大腸癌遠隔再発予測因子としてレクチンABAを同定した。【はじめに】VSNL-1が大腸癌の悪性化に関わる分子であることを、大腸癌細胞株を用いて証明するとともに、大腸特異的にVSNL-1を過剰発現するマウスを作製して、VSNL-1の個体レベルでの機能を解明する。同時に、3年の研究期間に、癌の予後因子であるリンパ節転移の機序や遠隔転移の有無とリンパ管新生との関連を分子生物学的手法、免疫組織学的手法、網羅的遺伝子解析、および電子顕微鏡を用いた形態学的手法を用いて解明する。初年度は当教室で研究している大腸癌および胃癌細胞における糖鎖に着目し、リンパ節転移や遠隔転移に関連する糖鎖研究を行った。【方法】53例の大腸癌組織・60例の胃癌組織および非癌部組織を使用した。組織より抽出した膜タンパク質をBCA法にてタンパク質定量し、cy3で蛍光標識した。糖鎖を認識するレクチン45種類を固層化したレクチンアレイ(GP BioSCIENCES)を使用して糖鎖プロファイリングを解析した。腫瘍部/非癌部のシグナル比を算出し、臨床病理学的因子との関連を検討した。【結果】大腸癌リンパ節転移陽性症例は、陰性症例に比べ、有意にレクチンTJA-Iのシグナル上昇、及びPHAE,DSA,STL,MAHのシグナル低下を認めた。一方、リンパ管侵襲陽性症例では陰性症例に比べ、有意にレクチンTJA-I,HHLのシグナル上昇、EEL, Jacalin,MPAのシグナル低下を認めた。一方胃癌ではリンパ節転移陽性症例は、陰性症例に比べ、有意にレクチンMAL、SNA、SSAのシグナル上昇、及びDBA、GSL_I_A4のシグナル低下を認めた。一方、リンパ管侵襲陽性症例では陰性症例に比べ、有意にレクチンMAL、SSA、HHLのシグナル上昇を認めた。【まとめ】大腸癌のリンパ節転移、リンパ管侵襲に有意に相関するレクチンを同定した。また同様に胃癌のリンパ節転移およびリンパ管侵襲の存在に有意に相関するレクチンを同定した。本年度は昨年度に引き続き当教室で研究している胃癌細胞における糖鎖に着目し、リンパ節転移や遠隔転移に関連する糖鎖研究を行った。胃癌の検討ののち引き続き、同様に大腸癌においても同解析を行う。【方法】60例の手術標本である胃癌組織および非癌部組織を使用した。糖鎖を認識するレクチンを固層化したレクチンアレイ(GP BioSCIENCES)を使用して糖鎖プロファイリングを解析した。【結果】再発症例(19例)は、陰性症例(41例)に比べ、有意にレクチンUEA_I, AOL, AAL, BPL, EELのシグナル上昇、及びLCA, MAL_I, SNA, TJA-1のシグナル低下を認めた。この60例の臨書病理学的因子をもとに再発に関連する因子の解析を行なった。結果は、リンパ節転移の有無、BPLシグナルレベルが再発規定因子であった。BPLがhigh levelのものはlowと比べrelative riskが5.310 (1.086-25.957)であった。【まとめ】胃癌のリンパ節転移を含む再発の有無に有意に相関するレクチンを同定した。このうちBPLレベルは、再発に有意に相関することがわかった。本研究成果は2015年Surgery Todayに報告した。【はじめに】本研究の目的は、VSNL-1が大腸癌の悪性化に関わる分子であることを、大腸癌細胞株を用いて証明するとともに、大腸特異的にVSNL-1を過剰発現するマウスを作製して、VSNL-1の個体レベルでの機能を解明することである。3年目は大腸癌細胞における糖鎖に着目し、再発・リンパ節転移・リンパ管侵襲や遠隔転移に関連する糖鎖研究を行った。【対象と方法】大腸癌Stage IIII53例、実験群とは異なるコホートとしてStage II55例を対象とした。癌組織・正常組織からサンプルを採取しレクチンマイクロアレイ法を行った。検証項目は、1レクチンシグナルの癌組織/正常組織比

2臨床病理学的因子およびレクチンシグナルのT/N比の単変量・多変量解析を行い遠隔再発関連因子を同定。3Kaplan-Meier法を用いて無再発生存曲線を作成し、log -rank検定を行った。4同定された因子遠隔再発の予測マーカーとなり得るか確認。【結果】1癌組織では正常組織と比較し、12種のT/N比が有意に上昇。2レクチンHHL、ABAのみが遠隔再発の有無と有意に関連する因子であった。3レクチンHHL、ABA高値群は低値群と比較し無再発生存率が有意に低かった。4ABAが遠隔再発の有無と有意に関連する因子であった。レクチンABA高値群は低値群に比べ無再発生存率が有意に低かった。【考察】癌部におけるレクチンABAの高発現は大腸癌における悪性度を反映していると考えられた。【結語】レクチンマイクロアレイ法を用いて、大腸癌遠隔再発予測因子としてレクチンABAを同定した。本研究の最終目的であるンパ節転移の機序や再発・遠隔転移の有無とリンパ管新生との関連の解明はまだ最終解析までにはいたっていない。最終年をこえても引き続き本研究を行い、リンパ節転移やリンパ管侵襲の発生機序の解明をめざす予定である。大腸癌StageIIII53例を対象とした癌組織・正常組織からサンプルを採取しレクチンマイクロアレイを行った。1癌組織では正常組織と比し12種のT/N比が有意に上昇。2レクチンHHL、ABAのみ遠隔再発の有無と有意に関連する因子であった。3レクチンHHL、ABA高値群は低値群と比し無再発生存率が有意に低かった。癌部におけるレクチンABAの高発現は大腸癌における悪性度を反映していると考えられた。レクチンマイクロアレイ法を用いて、大腸癌遠隔再発予測因子としてレクチンABAを同定した。VSNL-1が大腸癌の悪性化に関わる分子であることを大腸癌細胞株を用いて証明するとともに、大腸特異的にVSNL-1を過剰発現するマウスを作製してVSNL-1の個体レベルでの機能を解明することを目的とした本研究において、本年度は引き続き糖鎖解析ツールを用いて胃癌のリンパ節転移を含む再発に有意に相関するレクチンを同定することができた一方で、大腸癌においての解析は当初の研究計画と比してやや遅れている為。早急に今後も研究計画に沿って研究遂行を継続する予定である。医歯薬学本研究においては、3年の研究期間を予定し、VSNL-1が大腸癌の悪性化に関わる分子であることを、大腸癌細胞株を用いて証明するとともに、大腸特異的にVSNL-1を過剰発現するマウスを作製して、VSNL-1の個体レベルでの機能を解明したいと考えている。本年度はVSNL-1発現と悪性形質との関連性を検討する。大腸癌細胞株においてVSNL-1発現量と悪性形質(増殖能、浸潤能、アポトーシス耐性能等)に相関性があるか否かを検討する。次にVSNL-1の発現抑制あるいは強制発現でこれらの悪性形質が変化するか否かを調べる。
急増する自動二輪車事故における乗車用安全帽の衝撃緩和効果に関する医学的研究

JIS・C種によって性能が規定さている乗車用安全帽を着用している場合と着用していない場合とで、人頭の衝撃耐性がいかに変化するかを研究する為に、工学士と協力して乗車用安全帽の落下テストを行なった。人頭の衝撃耐性・安全限界の指標としては、我々が既に発表したJHTC曲線を用い、更に世界的に用いられてるGaddのHead InJuryCriteriaを用いた。市販のC種安全帽をNHTSA Hybrid IIの頭部ダミ-に被せ、落下高さ500mmー2500mmで鉄アンビル上に自由落下させた。衝撃点は安全帽に定められた保護範囲内の前頭部19回、側頭部19回、後頭部20回で、19個の安全帽を使用した。その他に安全帽を被せないダミ-頭部のみも同様に落下させた。C種安全帽を着用しないダミ-頭の落下では、頭部の衝撃安全限界は、500ー750mm落下までと考えられる。また着用していると、前・後頭衝撃では1500ー2000mm落下で危険になる。これらの成績を衝撃速度で換言すると、非着用の場合時速約12kmで衝突すると危険であり、着用するとこれが約21kmになる。この差が安全帽の衝撃緩和効果である。実際にはもっと速い速度で走行していてもブレ-キをかけたり、スリップして転倒したりするので、路面との衝突速度は緩和される。実験した安全帽を分解して観察したが、衝撃局所には明らかな破損はなかった。交通事故の二輪車乗員から入手した16個の安全帽を分解し、頭部外傷の力学的評価を試みたが、解析に充分な破損痕を示す安全帽がなかった。法医学教室において剖検された自動二輪車事故屍52例を検討したところ、事故時に安全帽が脱落する例が稀れでなく、フルフェ-ス型よりもハ-フ型の危険性が明らかであった。臨床資料最近慈恵医大脳神経外科に受診した二輪自動車事故による頭部外傷患者119例について検討した。この中でヘルメット着用者は78名であった。頭頂部を路面で打っている場合が最も多い。ヘルメット着用者で外傷時意識を消失している者が53%、頭蓋骨骨折のあった者は3名、CTスキャンで異常所見のあった者は10名であった。剖検資料慈恵医大で剖検された44例の二輪車事故死について総括検討した。頭部外傷死22名50%、胸部外傷死16%、腹部外傷死11%であった。頭部外傷死22名中20名はヘルメット着用者であり、過半数は即死又はそれに近い重傷である。衝撃はヘルメットが脱落していなかった29名では、頭の衝撃が極めて大きかったものが41%であった。実験成績延5日間にわたって日本自動車研究所(団法人)の協力の下に施行した、JIS規格B・C種乗用車安全帽の人頭衝撃緩和能力に関する成績は、次の通りである。安全帽を米国NHTSA提案のビニール系ゴム(代用皮膚)で被覆した、HyBridII形人頭ダミーに所定の如く装着し、この人頭を最低25cm最高250cmの高さから、平面鉄板上に自由落下させた。コントロールとして、安全帽をかぶせない同上人頭ダミーを同様に25-75cmから自由落下させた。鉄板への衝撃部位は、予め測定して決めておいた前頭部・側頭部・後頭部のいずれかである。衝撃時の平均衝撃加速度・平均持続時間および瞬間衝撃速度を計測し、衝撃時の人頭ダミーの挙動をVTRで観察した。

その計測値を我々が完成した人頭衝撃耐性曲線にあてはめ、同時にHEAD INJURY CRITERIA値を計算した。これまで判明している限り、安全帽なしの場合、75cm落下で既に危険な衝撃になるが、安全帽をかぶっていると、ほぼ183cm落下まで安全域に入ると考えられ、現在医学的見地から詳細に検討している。社団法人日本自動車研究所との合同実験方法:JIS B・C種乗車用安全帽を米国NHTSA提案の人頭ダミ-(Hybrid II)に所定のごとく装着し、このモデルを平面スチ-ル板上に自由落下させて、その際に発生する力学的成績を記録した。この数値を、従来我々がサルを用いた実験から得た、人頭衝撃耐性曲線上にあてはめた。また同じくその数値からHEAD INJURY CRITERIAを計算した。同じく乗車用安全帽を装着しない条件での落下実験を施行し、同様の処理を行った。それらの資料から、現在市販されている乗車用安全帽が、頭部外傷に際して発揮するProtective Effectivenessの程度を推定した。落下距離はダミ-が破損しない範囲において、ヘルメット装着の場合は25cmー250cm、非装着の場合は25cmー75cmとした。また衝撃部位は前頭部、右側頭部、後頭部である。結果と考察:1)人頭衝撃耐性曲線と対比してみると、前頭衝撃では非装着では50cm落下まで、装着では183cm落下まで安全と思われる。側頭衝撃では、非装着75cm装着250cm落下まで安全である。後頭衝撃では、非装着75cm装着100cmまで安全である。ただし側頭打に際しても、もしも安全帽の帽体の剛性が弱く容易に変形すると150cm落花でも頭蓋骨々折を生じて危険域に入るので、帽体の剛性の高いものが望まれる。2)Head Injury Criteriaと対比した場合は次の通りである。もしも危険値を1000とすると、前頭部衝撃で、非装着では50cm、装着すると250cmが危険域に入る。側頭衝撃ではそれぞれ50cmと183cm後頭衝撃では、75cm183cmである。以上の結果を実測落下速度で検討してみると、人頭は時速約12kmで硬い平面に衝突すると危険であるが、安全帽を着用することによって、時速約21km程まで危険域が上昇し、これが安全帽のprotective effectivenessであろう。本年度は3年継続した研究の最終年度として、前の2年間に施行された市販ヘルメットを用いた落下実験資料をまとめ、同時に使用ヘルメットの破損状態を詳細に分析検討すると共に、この3年間に入手することの出来た事故ヘルメットについて、人頭被害とヘルメットの破損を対比し、前記実験ヘルメットの分析と照合して、現在実用されているヘルメットの有効性と問題点、今後に残る検討課題が何であるかを採求した。1.実験に使用したヘルメットは19個である。これらを最高250cm最低50cmの高さから平面鉄アンビルに落下させた。ヘルメットとアンビルとの接触面積は、最大26cm^2最小1cm^2であった。すべてのヘルメットを切断し、接触部における帽体並びにライナ-の破損状態を肉眼的に観察したが、250cm落下の3個のヘルメットにおいても、すべて肉眼的破損は確認できなかった。即ち我々が、嘗て作成した「頭部衝撃耐性曲線」において、危険域を越え、またHead Injuruy Criteriaの危険域を超える強い衝撃であっても、ヘルメットには破損を生じていなかったことになる。2.この3年間に入手した事故ヘルメットは16個であった。
ワーキングメモリの映像的表現とロボットの語意獲得への応用

本研究では,ロボットに埋め込んだディスプレイを通して,ロボットのワーキングメモリの中身を映像で他者に伝える"シースルーワーキングメモリ"というコンセプトの提案を中心に,ワーキングメモリを実現するための視覚的注意モデル(2種類)や長期記憶からの連想手法の構築,ロボットの思惑を適切に伝えるための映像エフェクトの検討・評価を行った.本研究では,ロボットに埋め込んだディスプレイを通して,ロボットのワーキングメモリの中身を映像で他者に伝える"シースルーワーキングメモリ"というコンセプトの提案を中心に,ワーキングメモリを実現するための視覚的注意モデル(2種類)や長期記憶からの連想手法の構築,ロボットの思惑を適切に伝えるための映像エフェクトの検討・評価を行った.本研究の全体構想は,ロボットに組み込んだワーキングメモリの中身を映像的表現によって他者に伝える"シースルーワーキングメモリ"というコンセプトを提案し,人とロボットの新しいコミュニケーションの可能性を探るとともに,ワーキングメモリを視聴して確かめるという新しいアプローチによって心や意識の研究に取り組もうとするものである.本研究課題では,(1)Pearsonのワーキングメモリモデルをロボットに実装し,人に伝わりやすい形で映像的表現し,(2)ロボットの語意獲得を例題として,シースルーワーキングメモリの有効性を示すことを目標とする.2010年度は,申請者がこれまで構築してきた視覚的注意モデルを用いて,注意が一定時間向けられたオブジェクトを画像認識し,最大で4個のオブジェクトの位置と外観をワーキングメモリ(Visual CacheとInner Scribe)に記録するプログラムを作成した.ワーキングメモリ内のオブジェクトは時間経過に応じて消えていくが,定期的に注意が向けられることでキャッシュ内に維持される.ただし,現時点では心象映像(Visual Buffer)の構成はできておらず,ワーキングメモリの構成要素をそれぞれ表示するに留まっている.実験では,被験者にロボットに対して物の使い方を教えてもらい,ロボット上のモニタにシースルーワーキングメモリを表示したものと単にロボット視点映像を表示した場合で比較した.その結果,提案手法のほうがロボットに対して人間的で生き物らしく感じさせるという傾向がみられた.また,ロボットの語意獲得に関連してもシミュレータを用いた実験を行い,ロボットの考えている内容が表示されたほうが被験者(言葉を教える側)の不安感が減るという傾向がみられた.本研究の全体構想は,ロボットに組み込んだワーキングメモリの中身を映像的表現(心象映像)によって他者に伝える"シースルーワーキングメモリ"というコンセプトを提案し,人とロボットの新しいコミュニケーションの可能性を探るとともに,ワーキングメモリを視聴して確かめるという新しいアプローチによって心や意識の研究に取り組もうとするものである.本研究課題では,(1)Pearsonのワーキングメモリモデルをロボットに実装し,人に伝わりやすい形で映像的表現し,(2)ロボットの語意獲得を例題として,シースルーワーキングメモリの有効性を示すことを目標とする.2011年度は,シースルーワーキングメモリの実装の改善を行った.具体的には,注視した物体を背景から抽出する手法をSnakeからGrabcutに変更し,物体の同定手法を色ヒストグラムに基づくものから局所特徴量(SURF)に基づくものに変更した.また,2010年度まではシースルーワーキングメモリに表示する内容は注視した物体だけであったが,長期記憶から呼び出したものも表示できるように進展させた.長期記憶への呼び出しは,ワーキングメモリに同時期に含まれていたという共起性のみを用いた単純連想によるものであったが,そこからロボットにとって有益な情報が得られる可能性が実験によって示された.単純連想によって長期記憶の情報をバックグラウンドで集めておくというアイデアは,人工知能における情報検索の新しいアプローチともいえる.また,シースルーワーキングメモリを用いた語彙獲得については,視覚的注意モデルを搭載したロボットを実際に動かし,いくつかの基本的なタスクにおいてワーキングメモリにどのような物体が記録されるかを調査した.こちらについては引き続き視覚的注意モデルの改善が必要とされる.2012年度は本研究計画の最終年度であるが,来年度以降も継続して研究することを見越して,以下の2点について研究を進めた.・ロボットのワーキングメモリの中身を映像として伝える際の映像効果の評価・ワーキングメモリに保持する注目対象取得のための視覚的注意モデルの改良前者については,ワーキングメモリの中身を映像(スライドショー)としてただ表示しただけでは具体的な処理内容が伝わりにくいことから,ロボットの処理内容を伝え分けるための映像効果(トランジション効果)について調査した.ロボットの内部処理や評価する映像効果を変えながら評価実験を3回実施したが,最終的に,ロボットの内部処理として意図・予期・観察・思考の4つを挙げ,それらが移動性と曖昧性の有無の組合せによる4つの映像効果と概ね対応することが実験から示唆された.後者については,背景が複雑なシーン(一般的なシーン)からワーキングメモリに保持すべき対象を見つけ出す際,従来の視覚的注意モデルでは遠い背景にある物体にも注意が向いてしまうという問題があり,これを改善するために奥行情報を利用した手法を提案した.我々人間は,通常,現在の注視点と近い奥行距離にある物体へと注意を移していく.しかし,二次元情報しか用いない従来の視覚的注意モデルでは,現在の注視点の奥行情報に関わらず,顕著度の高い(目立つ)領域の上へも注意を移す.提案手法では,注視点の奥行との距離に反比例した顕著度を各領域に与えることで,注視点と奥行が大きく離れた領域に注意が向きづらくなるようにした.実験では,探索・組合せ・タスク無しという3つの状況において人間の視線移動パターンを調べ,提案手法によってそれが概ね再現できることを示した.視覚に関するワーキングメモリに焦点を絞ったため,交付申請書に記載した研究目的に対してはやや遅れているが,視覚に関する目的の一部については当初の計画以上に進展している.24年度が最終年度であるため、記入しない。

2011年度に引き続き,交付申請書に記載した目的のうち,視覚に関するワーキングメモリに焦点を絞って進めていく.研究は,心象としてみせるための映像表現の評価と,連想に基づいたワーキングメモリへの視覚情報の呼び出しに分け,それぞれ修士課程の学生を割り当てて進めていく.また,シースルーワーキングメモリの入力として重要となる視覚的注意モデルについても奥行き情報を利用することで大幅な改善を図るアイデアを実行に移す予定である.24年度が最終年度であるため、記入しない。
アセチレンの電子励起状態ポテンシャルとシスートランス異性化反応のコヒーレント制御

アセチレンの三重項電子状態はC=Cの周りを2個のH原子が分子平面内を移動してcis-trans異性化反応を起こす系として理論家によって予測されて以来、それを実証しようと多くの研究者の関心を集めてきたが、本研究ではさらにこの反応を積極的に制御しようとするものである。その方法として、光誘起異性化反応を用いる。すなわち、第1のpumpレーザー光(ω1)で非局在性の強い振電状態に励起し、第2のdumpレーザー光(ω2)でtrans配置に誘導遷移させる。または誘導ラマン効果を用いて中間状態を非共鳴とする方法も考えられるが、光学遷移の選択律のみならず、振動の波動関数の重なり積分が大きくなるような組み合わせを選ぶ必要がある。本件のようにcis(C_<2v>)とtrans(C_<2h>)という異なる対称性を持つ配置間の相互作用を取り扱うためには、D_<2h>に拡張した点群を導入する必要がある。具体的にはcis配置における反対称trans変角振動モードを励起した(B_<1g>)状態から中間状態(B_<1u>)を橋渡しとして、trans配置の振動基底状態(B_<1g>)へポピュレーション移行させるものであるが、始状態としては波動関数が上下方向に広がるtrans変角振動モードの励起が必須となる。また、中間状態を(B_<1u>)とするならば、電気双極子(Au)の選択律から始状態は縮重状態の内、(B_<1g>)の方になる。以上の理論的考察に基づいて、実験ではT_1とT_2間の電子遷移を高分解分光計測することによってcis配置における振動励起状態のスペクトルの検出を試みた。その結果、従来の0-0バンドに加えて、あらたに1-0バンドのスペクトルを検出した。観測したスペクトルの詳細な回転解析によって、観測された振動励起状態はcis配置における全対称cis変角振動モード(v_cis=1:Ag【symmetry】Au)であることが分かった。さらに異性化反応の直接的情報を得るために、T_1状態のtrans変角振動励起状態に対応するスペクトルとして1-1バンド、いわゆるホットバンドの探査を開始した。その結果、新たなバンドを観測することに成功し、その生成・消滅の時間的プロファイルからホットバンドであることを確認した。本研究はアセチレンに代表されるような基本的な分子の励起状態とその構造変化を伴うダイナミクスの本質を解明するために、準安定となる三重項状態を生成し、この状態を起点とする様々な励起・緩和過程の分光測定を行った。1)最低励起三重項状態であるシス型アセチレンを起点とする分光測定(1)電子遷移の測定分光光源として7000cm^<-1>領域の近赤外DFB半導体レーザーを用いてd^3A_2←a^3B_2電子遷移をドップラー極限の分解能で測定する。ホットバンドを含めた振電バンドを探査した。その結果、C_2H_2の1-0バンド、C_2D_2の1-0バンドを検出した。(2)サブミリ波分光法による純回転スペクトルの測定:後進行波管(BWO)を光源とする高精度サブミリ波分光システムを用いて、400GHzに現れるKa=1-0の純回転遷移の測定を開始した。水銀光増感反応を用いてHCOラジカルは検出できたが、三重項アセチレンの検出には至っていない。2)線幅の測定、及び無衝突極限での寿命の測定(1)スペクトル線幅測定:最近のMITの基底一重項の高振動励起状態のSEP実験の結果からは、高い状態密度を持つX状態の高振動励起状態との相互作用によって、準安定三重項状態のスペクトル線幅は著しく増大すると予想されていたが、三重項側からのスペクトルにはそのような線幅の増大は観測され無かったので、MITの予想を否定した。(2)動的分光測定(Kinetic Spectroscopy):時間分解半導体レーザー分光法を用いて、パルス法で生成した三重項分子の濃度の時間変化を過渡吸収スペクトルとして計測し、衝突反応過程で消失していく速度定数を単一振電・回転・スピン状態ごとに決定し、無衝突極限の寿命と交換交差のダイナミクスを検討した。

また、中間状態を(B_<1u>)とするならば、電気双極子(Au)の選択律から始状態は縮重状態の内、(B_<1g>)の方になる。以上の理論的考察に基づいて、実験ではT_1とT_2間の電子遷移を高分解分光計測することによってcis配置における振動励起状態のスペクトルの検出を試みた。その結果、従来の0-0バンドに加えて、あらたに1-0バンドのスペクトルを検出した。観測したスペクトルの詳細な回転解析によって、観測された振動励起状態はcis配置における全対称cis変角振動モード(v_cis=1:Ag【symmetry】Au)であることが分かった。さらに異性化反応の直接的情報を得るために、T_1状態のtrans変角振動励起状態に対応するスペクトルとして1-1バンド、いわゆるホットバンドの探査を開始した。その結果、新たなバンドを観測することに成功し、その生成・消滅の時間的プロファイルからホットバンドであることを確認した。
プロテインホスファターゼ2Aの活性制御に関する研究

1.サブユニットの単離およびホロ酵素の再構成によるサブユニットの機能の解析。-精製したヒト赤血球のホスファターゼ2Aの各サブユニットの機能を知る目的で、α_1β_1のサブユニット構造を持つホロ酵素を6M尿素の存在下でゲル濾過を行い、34KDaのαと63KDaのβを単離した。次いで、尿素の無い条件下でαにβを加えホロ酵素の再構成に成功した。αとα_1β_1の分子活性の比較から予想された様に、βはそれ自身活性を持たないが、触媒サブユニットαに結合して、αのリン酸化H2Bヒストンに対するセリンホスファターゼ活性を抑制し、リン酸化Tyr-Glu(1:4)ポリマーに対するチロシンホスファターゼ活性を約2倍促進した。2.各種プロテインキナーゼによるサブユニットのリン酸化とその機能変化の解析。-ヒト赤血球のホスファターゼ2Aの3種のホロ酵素はそれぞれα_1β_1,α_1β_1γ_1,α_1β_1δ_1のサブユニット構造を持つ。γとδはそれぞれ53kDaと74kDaの調節サブユニットである。これら3種のホロ酵素を試験管内で、種々のプロテインキナーゼ、ATP、オカダ酸の存在下で反応させると、cAMP依存性キナーゼ(A-キナーゼ)でδサブユニットがリン酸化され、Ca-リン脂質依存性キナーゼ(C-キナーゼ)でδサブユニットとγサブユニットがリン酸化された。A-キナーゼによるδのリン酸化により、リン酸化H1ヒストンに対するセリンホスファターゼ活性がわずかに促進を受けたが、他の基質では活性に変化が見られなかった。C-キナーゼによるリン酸化では活性に変化が見られなかった。3.各種サブユニットに対する抗体作製とサブユニットの組織分布、細胞内分布の検索。-α_1β_1δ_1よりヘバリン-セファローズを用いてδを単離し、家兎のリンパ球にアジュバントと共に投与したが特異的抗体は得られなかった。α_1β_1を投与した家兎ではαとβに対する抗体が得られた。αを投与した家兎ではαに対する抗体が得られこの抗体によりαおよびα_1β_1は免疫沈降したが、他のホロ酵素は沈降しにくかった。
フラクタル系のダイナミックスに関する大規模シュミュレーションとその理論解析

自己相以性を育する(フラクタル)系が多くの関心を集めてきた。物理学における重要な課題の一つはこれらの系の動的側面に関するもので,フラクタルという概念から系のダイナミクスを支配する一般法則を見出す事である。物性物理学で特に関連深いのは,統計平均的な意味でフラクタル性を育するパーコレーション系である。この系は例えば,半導体の不純物電気伝導,アモルファス材料,固体高分子,ゲル,磁性合金,あるいは超微粒子凝集対等多くの異なる対象に対して適用できる基本的な模型である。この系における励起状態はフラクトンと呼称され,その波動関数の形状が際だった強い局在性(Anderson局在とは異質の)を示す。この局在励起状態の特性を解析的に明らかにする事は困難であった。本研究の目的は,ランダム及びフラクタル構造に固有な動的諸性質を,スーパー・コンピュータを用いた大規模シミュレーションにより解明することである。フラクタル構造,特にパーコレーション系ではフラクトン次元がd_f,その動的性質を記述する上で重要な役割を担う。平成3年度においては,ランダム・フラクタル構造のDOS,分散関係,局在等の動的諸性質をスパコンを用いた大規模シミュレーションによって明らかにしてきた。平成4年度においては,スーパーコンピュータおよび我々が開発して並列計算向きアルゴリズムを用いて10^6個のサイト数を有する巨大パーコレーション系のシミュレーションを行った。最初に2次元および3次元規則格子上にサイト数が10^6を超える巨大パーコレーション・クラスターをモンテ・カルロ法を用いて作った。次に周期的外力による共鳴を利用した並列計算向きアルゴリズムを用い,これによりベクトル変位を持つパーコレーション・クラスターのモード・パターンをスーパー・コンピュータで数値計算し,動的構造因子S(q,ω)の計算を行った。その際、固有振動数ω及び波数qをそれぞれ変えて計算した。結果を(q,ω)平面上でスケーリングしてやると単一長スケーリング仮説のもとでよく説明できることが分かった。これに並行して大規模な行列の固有ベクトルを数値的に求めるためのアルゴリズムと,計算されたモードの単色性を判定するための判定基準について研究し,大きな発展をみた。我々が開発したアルゴリズムでは,与えられた行列に対応する振動系を想定し,この系の周期的外力に対する共鳴現象を利用する事で,行列を対角化する事なく,固有ベクトルを計算する。この方法に対する実際のプログラムは高度にベクトル化することが可能で,スーパーコンピュータを利用すれば10^6×10^6行列の固有ベクトルを数10分で計算すできることが判明した。また,獲られたモードに対し定義される量δを評価することにより,他のモードがどの程度混在しているかを定量的に見積ることができるようになった。また,現実の物質内で例記されるベクトル・フラクトンの状態密度およびモード・パターンを計算し,ユニバーサリティ・クラス,局在性など,スカラー・フラクトンとの差異を明確にすることができた。以上のように,平成4年度において,10^6個のサイト数を扱えるアルゴリズム(強制振動法)を用い大規模シミュレーションを行った。このアルゴリズムは,極めて高い汎用性を有し,簡単あ拡張で任意のエルミート行列の固有値問題を扱うことが可能である。平成4年度においては,パーコレーション系の動的構造因子の大規模計算を行い,大きな成果を上げた。動的構造因子S(q,ω)の計算の重要性は,散乱実験により直接観測できるということばかりでなく,ランダム・フラクタル構造に対して極めて重要な概念であるSLS(single length scaling)仮説を明確に実証できる物理量でもあるからである。この意義について平成4年度において,オーバック教授を招へいし,結果の解析を徹底的に行った。また上記に研究をレヴューとしてまとめるため,論文内容の打ち合せのため代表者と共同研究者がアレキサンダー教授を訪問した。

次に周期的外力による共鳴を利用した並列計算向きアルゴリズムを用い,これによりベクトル変位を持つパーコレーション・クラスターのモード・パターンをスーパー・コンピュータで数値計算し,動的構造因子S(q,ω)の計算を行った。その際、固有振動数ω及び波数qをそれぞれ変えて計算した。結果を(q,ω)平面上でスケーリングしてやると単一長スケーリング仮説のもとでよく説明できることが分かった。これに並行して大規模な行列の固有ベクトルを数値的に求めるためのアルゴリズムと,計算されたモードの単色性を判定するための判定基準について研究し,大きな発展をみた。我々が開発したアルゴリズムでは,与えられた行列に対応する振動系を想定し,この系の周期的外力に対する共鳴現象を利用する事で,行列を対角化する事なく,固有ベクトルを計算する。この方法に対する実際のプログラムは高度にベクトル化することが可能で,スーパーコンピュータを利用すれば10^6×10^6行列の固有ベクトルを数10分で計算すできることが判明した。また,獲られたモードに対し定義される量δを評価することにより,他のモードがどの程度混在しているかを定量的に見積ることができるようになった。また,現実の物質内で例記されるベクトル・フラクトンの状態密度およびモード・パターンを計算し,ユニバーサリティ・クラス,局在性など,スカラー・フラクトンとの差異を明確にすることができた。以上のように,平成4年度において,10^6個のサイト数を扱えるアルゴリズム(強制振動法)を用い大規模シミュレーションを行った。このアルゴリズムは,極めて高い汎用性を有し,簡単あ拡張で任意のエルミート行列の固有値問題を扱うことが可能である。平成4年度においては,パーコレーション系の動的構造因子の大規模計算を行い,大きな成果を上げた。動的構造因子S(q,ω)の計算の重要性は,散乱実験により直接観測できるということばかりでなく,ランダム・フラクタル構造に対して極めて重要な概念であるSLS(single length scaling)仮説を明確に実証できる物理量でもあるからである。この意義について平成4年度において,オーバック教授を招へいし,結果の解析を徹底的に行った。また上記に研究をレヴューとしてまとめるため,論文内容の打ち合せのため代表者と共同研究者がアレキサンダー教授を訪問した。本研究の目的は、ランダムおよびフラクタル構造に固有な動的諸性質を、ス-パ-・コンピュ-タを用いた大規模シミュレ-ションにより解明することである。フラクタル構造、特にパ-コレ-ション系ではフラクトン次元d_fが、その動的性質を記述するうえで重要な役割を担う。これまで我々は、ランダム・フラクタル構造のDOS,分散関係,局在等の動的諸性質をスパコンを用いた大規模シミュレ-ションによって明らかにしてきた。上記のようなランダム系の動的性質に関する正しい知見を得るためには、出来るだけ多くのサイト数を有する系を扱うことが必要である。本研究では、ス-パ-コンピュ-タおよび我々が開発した並列計算向きアルゴリズムを用いて10^6個のサイト数を有する巨大パ-コレ-ション系のシミュレ-ションを行なった。
植物病原糸状菌の宿主特異的毒素:生成と宿主応答の分子機構

1.宿主特異的毒素(HST)の単離・構造決定キュウリ褐斑病菌は新規のHST(CCC毒素)を生成することが明かとなっている。そこで、褐斑病菌の培養ろ液よりCCC毒素の単離を試みた。DIAION HP-20、Cosmosil 75C_<18>-OPN、Sephadex LH-20のカラムクロマトグラフィーを順次行い、さらにHPLCによって単一のピークとしてCCC毒素を単離することができた。2.宿主特異的毒素(HST)生成の分子機構アブラナ科植物黒すす(黒斑病)菌は、宿主植物上でのみHST(AB毒素)を生成するが、AB毒素の生成は病原菌と宿主植物の相互作用によって出現する物質によって誘導される。今回、AB毒素生成誘導物質の単離を試みた結果、本誘導物質は分子量約1,300のマンノースおよびガラクトースを主成分とするオリゴ糖であることが示唆された。さらに、本誘導物質は宿主植物由来で、黒斑病菌には本誘導物質を宿主植物から遊離させる因子が存在することも明かとなった。3.宿主特異的毒素(HST)に対する宿主応答の分子機構HST(AM毒素)生成菌のリンゴ斑点落葉病菌に対して、感受性のリンゴ品種には感受性と関連する蛋白質(SA60)が存在する。SA60は葉緑体シャペロニンαサブユニット(cpn-α)のホモログであり、cpn-αの遺伝子解析から、SA60はcpn-α遺伝子の点突然変異による1アミノ酸の変化によって生じたことが明かとなった。斑点落葉病菌に対して、リンゴ品種ではAM毒素受容機構の有無によって感受性か抵抗性かが決定されており、SA60はAM毒素の受容体である可能性が高い。1.宿主特異的毒素の単離・構造決定キュウリ褐斑病菌は宿主特異的毒素(HST)としてCCC毒素を生成することが明かとなった。本毒素は熱に安定な低分子物質で、現在、本毒素の単離・精製を試みている。また、アブラナ科植物黒斑病菌では、HSTとして報告されたdestruxin Bとは異なるHSTの存在が示唆され、現在、本毒素についても単離・精製を進めている.2.宿主特異的毒素生成の分子機構トマトアルターナリア茎枯病菌において、HST(AAL毒素)の生合成遺伝子(AALPKS)のクローニングに成功した。また、染色体解析の結果、1.6Mb以下の小型染色体が病原菌に共通に認められ、AALPKSが小型染色体に座乗することを見い出した。一方、アブラナ科植物黒すす病菌は宿主上でのみHST(AB毒素)を生成するが、宿主との相互作用による毒素生成誘導因子の存在が明かとなった。本因子はα-マンノースからなる構造が活性に関与する約5kDaの多糖類である可能性を示した。3.宿主特異的毒素に対する宿主応答の分子機構リンゴ斑点落葉病菌や本菌のHST(AM毒素)に感受性の品種にのみ存在する蛋白質(SA60)は、葉緑体シャペロニンαサブユニット(cpn-α)のホモログであることから、cpn-αのcDNA情報よりRT-PCRおよびRACEを行い、約1.7kbの塩基配列を決定した。AM毒素は、感受性品種の葉緑体に直接作用するので、SA60がAM毒素受容に関与する因子である可能性が高い。一方、ナシ黒斑病菌においては、HST(AK毒素)の作用点である細胞膜にAK毒素を処理して膜蛋白質の二次元.電気泳動を行うと、無処理には存在しない蛋白質(30kDa、pI6)が出現した。現在、本蛋白質のアミノ酸配列を解析中である。
医療機関および地域包括支援センターにおける認知症対応能力評価尺度の開発

医療機関の認知症対応能力評価尺度(MSD-28)と地域包括支援センターの認知症対応能力評価尺度(CSD-30)を開発した。MSD-28は、7つの機能(1かかりつけ医機能,2鑑別診断機能,3周辺症状外来対応機能,4在宅医療機能,5地域連携機能,6周辺症状入院対応機能,7身体合併症入院対応機能)を評価することができる。CSD-30は、4つの機能(1介護や権利擁護に関する相談支援機能,2若年性認知症支援機能,3普及啓発・家族支援・生活支援促進機能,4認知症初期集中支援・医療連携機能を評価することができる。平成23年度平成24年度にかけて実施した,東京都および沖縄県の医療機関調査のデータを活用して,7因子構造28項目の「認知症のための医療サービス調査票」(MSD-28)を開発し,国の認知症施策の一つである認知症地域医療支援事業(認知症サポート医養成事業,かかりつけ医認知症対応力向上研修事業)の意義を評価した.すなわち,東京都の一般診療所を対象に,「認知症サポート医がいる診療所」「かかりつけ医認知症対応力向上研修に参加している医師(研修受講医)がいる診療所」「研修受講医がいない診療所」の認知症対応力を調査した.その結果,「研修受講医がいる診療所」は,「研修受講医がいない診療所」に比較して,かかりつけ医機能,鑑別診断機能,周辺症状外来対応機能,地域連携機能,在宅医療機能が有意に高く,「認知症サポート医がいる診療所」は,「研修受講医がいない診療所」「研修受講医がいる診療所」のいずれと比較しても,かかりつけ医機能,鑑別診断機能,周辺症状外来対応機能,地域連携機能,在宅医療機能,周辺症状入院対応機能,身体合併症入院対応機能が有意に高いことが示された.しかし,認知症の鑑別診断や周辺症状対応を「通常の診療業務」として行えているサポート医は約半数に留まった.このことは,認知症の鑑別診断,周辺症状対応,身体合併症対応,地域連携推進機能を担う「認知症疾患医療センター」の適正配置の必要性を示すものである.一方,地域包括支援センターの認知症支援業務のための標準的なマニュアルが存在しないという課題がある.平成24年度には,地域包括支援センターにおける「認知症初期対応支援マニュアル」を策定するためのワーキンググループを宮城県仙台市に立ち上げるための準備を進めた.「認知症のための医療サービス調査票(MSD-28)」を用いて、都内の一般診療所1877、全国の認知症疾患医療センター(地域型、基幹型)118および診療所型候補医療機関20の認知症対応力を評価したところ、1)認知症対応力向上研修の「受講医がいる診療所」は「受講医がいない診療所」よりも,かかりつけ医機能,鑑別診断機能,周辺症状外来対応機能,在宅医療機能,地域連携機能が高く,2)「認知症サポート医がいる診療所」は「受講医がいる診療所」よりも,上記の機能のすべてが高いが、鑑別診断,周辺症状外来対応,地域連携機能の得点は中程度であること、3)診療所型候補医療機関は,入院対応機能は弱いが,鑑別診断,周辺症状外来対応,地域連携については極めて高い機能をもち、4)地域型、基幹型は、これに加えて入院対応機能が高いことが確認された。「地域包括支援センターの認知症対応力評価尺度-改訂版(CSD-30 revised version)」を用いて,全国の地域包括支援センター4855カ所を対象に調査を実施したところ、有効回答率34.5%で、1施設あたりの1カ月間の認知症相談応需件数が平均15.9人、現時点での認知症困難事例対応件数が平均4.2人、CSD-30は7因子構造をもち、地域包括支援センターにおける、1)医療サービスとの連携支援、2)介護保険サービスとの連携支援、3)普及啓発、4)情報提供、5)家族支援、6)若年性認知症支援、7)認知症初期集中支援の機能が評価できること、CSD-30の合計点は1カ月間の認知症相談応需件数、現在の困難事例の対応件数に相関し(P<0.01)、認知症地域支援推進員が配置されている地域包括支援センターで有意に高いことが示された(P<0.001)。MSD-28とCSD-30は、医療機関および地域包括支援センターの認知症対応力を評価することができる有用な尺度である。医療機関の認知症対応能力を評価するために50項目からなる質問票(Medical Services for Dementia, MSD-50)を作成し,沖縄県医師会の協力を得て,平成24年3月5日3月26日に,医師会登録全医療機関756施設を対象に郵送法によるアンケート調査を実施した.