hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
メタボリックドミノの予防はED/LUTSの改善につながるか

高血圧症のような生活習慣病は一度ドミノ倒しが進んだ後に進展を抑制するのはなかなか困難とされており、より上流の時点で発症を抑制するのが望ましいと考えられている。「メタボリック症候群を予防することでED・LUTSの発生を抑えることができるのか」が、本研究の目的である。メタボリック症候群のモデルとしてOLETF(Otsuka-EvansTokushima Fatty)ラット、高血圧モデルとして高血圧感受性ラットを使用し、下部尿路機能をモニターしてメタボリック症候群、特に高血圧と下部尿路症状との因果関係を解析した。(1)メタボリック症候群のモデルとしてOLETF(Otsuka-Evans Tokushima Fatty)を採用し、排尿回数や1日尿量をモニターした。その結果、24週齢から排尿筋過活動を認め、ex vivoでの膀胱伸展による膀胱上皮由来ATP/PGE2の上昇がみられた。さらに56週齢では尿中の酸化ストレスマーカーである8-OHdGの有意な上昇も観察された。したがって、メタボリック症候群における膀胱局所の酸化ストレス(恐らく膀胱虚血による)が膀胱上皮からATP/PGE2などのメデイエーター放出を介して知覚求心路を刺激し、下部尿路症状(LUTS)の蓄尿症状をもたらすものと推測された。(2)アンギオテンシン受容体拮抗薬(ARB)を適切なタイミングで(すなわちcritical periodで)一時的に投与して高血圧を予防した時、その後膀胱で生じる機能変化についても解析した。オルメサルタンを持続投与すると、膀胱上皮由来NGF/PGE2の放出抑制が認められた。このことはメタボリック症候群の改善がLUTSを予防できる可能性を示唆するものと考える。(3)高血圧感受性ラットを高食塩食で飼育し、下部尿路機能をモニターしてメタボリック症候群、特に高血圧と下部尿路症状との因果関係を解析した。対照として食塩抵抗性ラットを使用した。その結果、2週の時点で対照に比べ20-30mmHgの血圧上昇がみられた。このラットに飲水制限して膀胱機能をモニターすると、10週後1回排尿量の減少が認められた。またinactive periodにおける尿量の増加がみられ、尿産生の日内リズムが変化していることが確認された。本年度は高血圧、高脂血症、耐糖能異常を認めるラットを作成し、下部尿路機能をモニターしてメタボリック症候群との因果関係を解析した。雌雄性ラットにフルクトースを用いた長期飼育を行い、耐糖能異常、高脂血症、高血圧といったメタボリック症候群の因子の異常をチェックした。その結果、6ヶ月までは特に異常を認めないが、11ヶ月の時点で耐糖能異常と高血圧がみられた。しかし体重増加は僅かであり、高脂血症も軽度であった。このラットの膀胱機能をモニターすると、1日尿量の増加とともに排尿回数の増加も認められた。また、膀胱壁のCOX-2遺伝子の発現が亢進しており、尿中プロスタダランジン量も増加していた。この病態モデルには体重増加がなく高脂血症もみられないことより、メタボリック症候群の「病態モデル」と考えることには無理がある。

そこで新たなメタボリック症候群のモデルとしてOLETF(Otsuka-Evans Tokushima Fatty)を採用し、現在飼育中である。排尿回数や1日尿量をモニターしている。高血圧症のような生活習慣病は一度ドミノ倒しが進んだ後に進展を抑制するのはなかなか困難とされており、より上流の時点で発症を抑制するのが望ましいと考えられている。アンギオテンシン受容体拮抗薬(ARB)を適切なタイミングで(すなわちcritical periodで)一時的に投与して高血圧を予防した時、その後膀胱あるいは尿道で生じる機能変化、遺伝子・蛋白レベルでの変化を解析している。結果は次年度報告予定である。「メタボリック症候群を予防することでED・LUTSの発生を抑えることができるのか」が、本研究の目的である。本年度は高血圧感受性ラットに対して高食塩食で飼育し、下部尿路機能をモニターしてメタボリック症候群、特に高血圧と下部尿路症状との因果関係を解析した。対照として食塩抵抗性ラットを使用した。その結果、2週の時点で高血圧がみられた。このラットの膀胱機能をモニターすると、1日尿量の増加とともに排尿回数の増加も認められた。しかし1日尿量の増加によると思われる膀胱壁の肥厚もみられ、これが排尿回数の増加に影響を与えている可能性が考えられる。したがって、現在は1日の飲水量を制限し、多尿が生じない条件下で膀胱機能の解析を行っている。性機能については現在測定中である。また、新たなメタボリック症候群のモデルとしてOLETF (Otsuka-Evans Tokushima Fatty)を採用し、現在飼育中である。本年度も高血圧感受性ラットに対しを、高食塩食で飼育し、下部尿路機能をモニターしてメタボリック症候群、特に高血圧と下部尿路症状との因果関係を解析した。その結果、2週の時点で対照に比べ20-30mmHgの血圧上昇がみられた。このラットに飲水制限して膀胱機能をモニターすると、10週後1回排尿量の減少が認められた。またinactive periodにおける尿量の増加がみられ、尿産生の日内リズムが変化していることが確認された。また、新たなメタボリック症候群のモデルとしてOLETE(Otsuka-Evans Tokushima Fatty)を採用し、排尿回数や1日尿量をモニターした。その結果、24週齢から排尿筋過活動を認め、ex vivoでの膀胱伸展による膀胱上皮由来ATP/PGE2の上昇がみられた。
空間表象の形成過程に関する研究

本研究では、大スケールの空間内での空間表象の形成過程を分析することを目的としている。コンピュータによるシュミレートした空間の実験と比較するための基礎データの1つとして、口頭で与えられた空間情報をどれくらい正確に把握できるかを調査した(日本心理学会発表)。その結果、空間の広さそのものではなく、空間の中の複雑さが空間表象を形成させる困難さに影響を与えることが明かとなった。また、従来考えられていた様な空間把握の為の最良のストラテジーがあるというのではなく、自分の能力や空間の複雑さに合せてどれくらいストラテジーを自由に有効に操作できるかと言った問題を検討する必要があることを示した。この実験では、空間の表象を作成する際に、自分のイメージや言語記憶を干渉するものはなかった。しかし、実際の空間では、見えにとらわれる状況が存在する。コンピュータによるシュミレートした空間での実験では、言語情報と同様の空間でありながら、見えていることがどのように影響を与えるかを検討中である。また、これらの実験では、空間の中の目印をいっさい取除いて空間がどのように獲得されるかを検討したが、実際の空間では、目印が空間の表象を決定するための様々な要因になると考えられ、目印はどのように把握されているのか、空間表象のタイプによって目印とされるものが異なるのかについて検討した。また、この働きは発達的に違いが有るのかについて検討中である。さらに、体制化の1つの要因として文化差によるframeの捉え方の違いの検討として、留学生による日本での空間の広がり方と日本人学生による空間の広がり方のデータを収集した。
学習者自己評価文章に基づく学習行動に基づくフィードバックに関する研究

本研究の目的は,自己評価文の提出時に学習状況や態度を自動推定し,学習行動の改善や学習状況の向上に有効となる適切なフィードバックを与える仕組みを開発し,Webサービスとして提供するとともに,本研究課題の担当者の行う授業だけでなく,他の授業担当者に対して、本研究成果の横展開を行うことである.学習者の振り返り文への(半)自動フィードバックを行うチャットボットシステムの開発に向け,実際の学習者の振り返り文に対して,2人の被験者に,過去のその学習者の振り返り文も考慮しながら,フィードバック文を作成してもらった.そして,それらフィードバック文が,4から5個程度のグループに分類できることを確認した.これにより,大半の振り返り文に対するフィードバック文を,予め,準備しておくことが可能であることを確認した.これらの結果を基に,フィードバック文を用いたシステムの試作を行った.試作システムの有効性を確認するための実験を,4月からの講義を通じて行う予定である.また,九州大学や京都大学,台湾の大学で提供するe-Learningシステムの学生の操作履歴から,学生の成績推定を行うワークショップにも参加し,その成果を発表した.学習者の振り返り文に対して,2人の被験者に実際にフィードバック文を生成してもらい,フィードバック文が45個程度のグループに分類できることを確認することで,フィードバック文の用意が可能となり,その結果,大半の振り返り文に対して,自動フィードバックが可能との感触を得た.また,自動フィードバックを行うチャットボットの試作を行い,その実現可能性を確認した.さらには,学習者の操作履歴を利用した成績や進路推定の研究と,その研究成果の発表を行い,これまでの成果を確認することができた.引き続き,中学生の自己評価文を利用した成績変化の推定とその評価を行うとともに,大学生の自己評価文についても,成績変化の推定かどうかについて,継続して調査する.試作したチャットボットを実際の授業で使えるものに改善するために,フィードバック文の分類について精査するとともに,それらの分類に基づいて実際に与える具体的なフィードバック文の生成や評価,改善を行う.本研究の目的は,自己評価文の提出時に,学習状況や態度を自動推定し,学習行動の改善や学習状況の向上に有効となる適切なフィードバックを与える仕組みを開発し,Webサービスとして提供するとともに,本研究課題の担当者の行う授業だけでなく,他の授業講師に対して,本研究成果の横展開を行うことである.平成28年度の研究計画では,次の2つを主に実施することを目標としていた.(1)自己評価記述文から,学習行動属性関連語の自動抽出機能の開発と評価,(2)自己評価記述文の収集から学習状況推定モデル構築までの機能連携の仕組みの開発.研究成果:目標である(1)の自己評価記述文から,学習行動属性関連語の自動抽出機能の開発と評価では,まず,手作業で抽出した学習行動属性関連語を利用することで,学習者の学習状況や学習性能を高精度で推定できることを確かめた.次に,自己評価記述文の記載を補助する質問文と,学習行動属性を対応付けつつ,質問の回答として書かれた自己評価記述文から高頻度で出現する語を,対応する学習行動属性関連語と位置付けることで,自動抽出を可能とした.評価実験では,手作業で抽出した場合と,上記の推定精度が変わらないことを確認した.(2)の自己評価記述文の収集から学習状況推定モデル構築までの機能連携の仕組みの開発は,Webサービス化まではできていないが,おおよその機能連携までは実現した.さらに,平成29年度に実現予定の,学習状況推定結果に基づくフィードバック機能の開発を実現すべく,フィードバックを逐次与えることのできるWebサービスを開発し,学習者の自己評価記述文と,フィードバック内容との対応付けデータの記録を,代表者と分担者の担当講義で実施した.平成28年度の研究計画目標は,研究実績の概要で記したように達成した.また,平成29年度に実施予定のフィードバックを提供するWebサービスも実現し,その利用により,自動フィードバック機能開発の研究に着手した.また,学習者の学習性能の推定結果が高精度にできるだけでなく,その推定理由を,機械学習に不慣れな教師に対しても理解できる形式で提示できるようにすることは,フィードバックを与える上で欠かせない機能であることから,これを実現するとともに,さらに,機械学習手法を組み合わせ利用することで,さらに高精度に学習者の学習性能を推定可能とする手法を開発した.同時に,良いフィードバックを与えることで,学習者に,自己評価記述文を積極的に書かせられるインセンティブを与えることもできることを確認した.本研究の目的は、自己評価文の提出時に,学習状況や態度を自動推定し,学習行動の改善や学習状況の向上に有効となる適切なフィードバックを与える仕組みを開発し,Webサービスとして提供するとともに,本研究課題の担当者の行う授業だけでなく,他の授業担当教員に対して,本研究成果の横展開を行うことである.平成29年度の研究計画では,1)学習モデルの構築、2)フィードバック文の生成、3)フィードバック自動化機能の開発、の3つを中心に実施を計画していた。1)の学習モデルの構築では、ASSISTmentsという知的指導システム(ITS)のログを利用したデータマイニングコンテストに参加し、2位を獲得した。これにより、これまでの研究活動で実施してきた学習モデル構築技術レベルの高さを示すことができた。https://sites.google.com/view/assistmentsdatamining/winners-of-the-2017-competion。このコンテストの内容をまとめたものを、同コンテストの主催者が主催するEDM2018のワークショップと、同会議で発表する(to appearの国際会議2件)。また、これまでの研究内容とAIとの関係について、国際会議(the 1st international scientific conference of the Faculty of Specific Education)に招待され講演した。

さらに、横展開を目指す上での一つの指標として、大学生と異なる表現を使うであろう中学生の自己評価文(振り返り文)の収集(2年分)と、それを利用した学習モデルの構築および、フィードバック文の生成や自動化の鍵となる仕組みの開発を行ってきた。また、フィードバックの自動化を行うため、チャットボットの構築を進めた。運用を通じて、改善を進める予定である。平成29年度の研究計画目標は、前述の研究実績に記したように達成できた。平成29年度の研究計画では,1)学習モデルの構築、2)フィードバック文の生成、3)フィードバック自動化機能の開発、の3つを中心に実施を計画していた。1)の学習モデルの構築では、ASSISTmentsという知的指導システム(ITS)のログを利用したデータマイニングコンテストに参加し、2位を獲得した。このコンテストの内容をまとめたものを、同コンテストの主催者が主催するEDM2018のワークショップと、同会議で発表する。さらに、横展開を目指す上での一つの指標として、大学生と異なる表現を使うであろう中学生の自己評価文(振り返り文)の収集(2年分)と、それを利用した学習モデルの構築および、フィードバック文の生成や自動化の鍵となる仕組みの開発を行った。特に、研究を通して発見できた、成績変化の推定に利用可能な特徴は、フィードバック文を作成する上で重要かつ有用であり、本研究の進捗を大きく進めるものと考える。最初のチャットボットは、学生や生徒の利用する文章表現や、過去に教員がフィードバックに利用した表現を、利用し、フィードバック文を作成するものであるが、運用を通じて、改善を進める予定である。本申請課題計画の想定以上の進捗としては、中学生の自己評価文(振り返り文)の収集と解析、フィードバック文を生成する上での有用な特徴の発見と、データマイニングのコンテストへの参加と入賞が挙げられる。本研究の目的は,自己評価文の提出時に学習状況や態度を自動推定し,学習行動の改善や学習状況の向上に有効となる適切なフィードバックを与える仕組みを開発し,Webサービスとして提供するとともに,本研究課題の担当者の行う授業だけでなく,他の授業担当者に対して、本研究成果の横展開を行うことである.学習者の振り返り文への(半)自動フィードバックを行うチャットボットシステムの開発に向け,実際の学習者の振り返り文に対して,2人の被験者に,過去のその学習者の振り返り文も考慮しながら,フィードバック文を作成してもらった.そして,それらフィードバック文が,4から5個程度のグループに分類できることを確認した.これにより,大半の振り返り文に対するフィードバック文を,予め,準備しておくことが可能であることを確認した.
日本人の中核的価値観:情報環境と信念体系の相互作用

日本人の中核的価値観を探るため、本研究では、価値観設問と政治的争点を含むインターネットのパネル調査により、価値観や政治的態度の安定性を測定した。11ヶ月の間隔をおいて実施した2波の回答の相関を見たところ、政党への感情温度計や多くの政治的争点は、政治的知識の低い層で相関が低くなるのに対し、憲法問題や消費税への態度、伝統的性役割観などは政治的知識の低い層でも高い相関が得られた。この結果は、憲法問題や性役割などが日本人の中核的価値観の一部であることを示している。本研究の目的は、有権者の中核的な信念体系(価値観)と、争点態度・政治意識との関連を検討することである。そのため、2011年4月に予定されている統一地方選挙に合わせ、インターネット調査を実施する予定であった。(当初の計画では、実験室実験も初年度に行うつもりであったが、調査票完成後の見積もりの結果、インターネット調査のサンプル数を十分に確保することが優先と考え、実験室実験は2年目に回し、予算をインターネット調査に優先的に振り分けることとした。)調査票に含めた項目は、(1)政治意識(「大きな政府・小さな政府」をはじめとする、主要な政治意識項目。イデオロギー関連項目や政党支持などを含む)、(2)政治知識(時事問題、政治システムに関する知識など広範囲に測定)、(3)メディア接触、(4)自尊心・有効性感覚などのパーソナリティ尺度、(5)権威主義、愛国心、悲観性などの価値観、などである。3月12/13日の実施を予定し、調査会社とも契約をすませていたが、3月11日に東日本で大地震が発生し、今年度中の調査の実施が不可能になった。そのため、被害状況が落ち着き次第、調査自体を2011年度に繰り越さざるを得なくなった。したがって、本年度の成果としては、調査項目の作成までということになった。作成した調査票は、2011年度(2012年2月)のインターネット調査(クロス・マーケティング社に委託)で使用し、有効回答数1600+予備サンプル386の回答を得た。このデータについては現在分析中である。本研究の特色は、価値観(家族観、権威主義、愛国心、寛容性など)と、政治的争点態度との関連をさぐることに加え、近年の政治的価値観調査で研究対象となりつつある性格特性の影響も検討していることである。2011年度は、2010年度に実施を予定していたものの震災の影響で延期せざるを得なかったインターネット調査を、2012年度分のものも含め、2回に分けて実施した。調査票に含めた項目は、(1)政治意識(「大きな政府・小さな政府」をはじめとする、主要な政治意識項目。イデオロギー関連項目や政党支持などを含む)、(2)政治知識(時事問題、政治システムに関する知識など広範囲に測定)、(3)メディア接触、(4)自尊心、有効性感覚、孤独感、Big Fiveなどのパーソナリティ尺度、(5)権威主義、愛国心、悲観性などの価値観、などである。データは現在分析中であるが、単純集計からも非常に興味深い結果が得られている。たとえば近年、公務員数の削減が争点の一つとなり、マスメディアでもよく取り上げられているが、そのためか「日本の公務員数はOECD諸国平均より多い」「日本の公務員数は多すぎる」「日本は『大きな政府』である」といった、誤った認識を持っている回答者が多い。今後は、こうしたバイアスの規定要因をはじめ、さまざまな争点態度と価値観・性格特性との関連を後半に検討していく。また、価値観と争点態度の安定性との関連を探るため、第1回の調査対象者に、第2回目のネット調査(パネル調査)を実施する。2012年度には、2011年度に実施したウェブ調査の第2回パネル調査を実施し、これまで得られたデータの分析ならびに公開されている社会調査データの二次分析を行った。現在も引き続き分析中であるが、現在のところ以下のような知見が得られている。(1)愛国心(日本へのアタッチメント)は自尊心や孤独感、効力感などの性格特性(自尊心や効力感は正の相関、孤独感は負の相関)および一部のソーシャルメディア利用と関連(2ちゃんねる利用は正の相関、Facebook利用は負の相関)している。(2)政治的有効性感覚は、集団参加や人脈の中で培われるだけでなく、自尊心などの性格特性とも関連している。

(3)一般的信頼感などの中核的価値観は、家庭教育や社会参加など社会化の過程で獲得される。その他、中核的価値観および性格特性(Big Five)、メディア接触と、政治知識および政治的争点への態度との関連も検討した。それぞれ興味深い結果が得られたが、中でも孤独感が(集団参加等の効果を統制しても)さまざまな社会的・政治的態度と関連していることは、近年重要なトピックとなっている社会的疎外や社会的排除の影響を考える上で非常に重要だと考えられる。研究成果の一部は国際ワークショップで報告したが、今後、国内外の学会発表ならびに研究論文としてまとめる予定である。2010年度(2011年3月)に実施予定であった調査が、震災の影響で2011年度に繰り越しとなり、また2011年度前半には研究代表者が産休で業務から離れてしまったため、実質的に2011年度後半からの研究再開となってしまった。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記理由による研究の遅れを挽回するべく、今年度は、2011年度に実施した調査データの分析を急ぐ。成果は年内に開催される日本社会心理学会で報告の後、査読誌に投稿するよう論文にまとめる。また、今年度は、2011年度調査の回答者を対象としたパネル調査ならびにインターネット実験を実施する。
物体表面の分光反射率と三次元形状の同時計測手法の研究

物体表面の分光反射率と三次元形状を同時計測する手法を提案した.本手法は,物体の分光反射率情報を画像としてステレオ撮影することにより,物体表面の分光反射率情報を獲得するとともに,ステレオマッチングによって物体表面の三次元情報を推定する.物体表面の色に関する情報量の多い分光反射率画像を用いることにより,従来のRGBカラー画像によるステレオマッチングよりも精度の高い三次元計測が可能になった.物体表面の分光反射率と三次元形状を同時計測する手法を提案した.本手法は,物体の分光反射率情報を画像としてステレオ撮影することにより,物体表面の分光反射率情報を獲得するとともに,ステレオマッチングによって物体表面の三次元情報を推定する.物体表面の色に関する情報量の多い分光反射率画像を用いることにより,従来のRGBカラー画像によるステレオマッチングよりも精度の高い三次元計測が可能になった.物体表面の分光反射率と三次元形状を同時計測するシステムについて研究を行った.この研究は,物体の分光反射率情報を画像として視差をつけて2枚撮影することにより,物体表面の各点における分光反射率情報を獲得するとともに,2枚の画像からステレオマッチングによって物体表面の三次元情報を獲得する.単に同時計測を行うだけでなく,1画素の次元数が多い分光反射率画像を用いたステレオマッチングを行うことにより,従来の濃淡画像やRGB画像によるステレオマッチングよりも精度の高い三次元計測を可能にする.まず,本研究費により購入したモノクロカメラ2台とコンピュータ1台および大阪電気通信大学視覚情報基礎研究施設において共同利用可能な波長プログラマブル光源1台を用いて,波長プログラマブル光源を用いた分光反射率画像計測システムを構築した.各モノクロカメラの分光感度特性と波長プログラマブル光源の分光放射輝度特性について,標準白色板の分光反射輝度を基準に校正を行った.ただし,この校正はシステムを組むたびに行う必要がある.また,各波長におけるカメラの感度および光源の放射輝度に対応してカメラの露光時間を変化させて撮影することにより,カメラの感度および光源の放射輝度が低い短長領域での撮影の精度を向上させた.そして,2台のモノクロカメラでステレオカメラシステムを構築し,波長プログラマブル光源下での撮影による分光反射率と三次元形状の同時計測を行った.現在三次元形状推定精度の悪い部分について原因を追求中である.なお,分光反射率画像を用いたステレオマッチングの精度向上について,学会で発表を行った.本研究課題では,物体表面の分光反射率と三次元形状を同時計測するシステムについて研究を行った.物体の分光反射率情報を画像としてステレオ撮影することにより,物体表面の分光反射率情報を獲得するとともに,ステレオマッチングによって物体表面の三次元情報を獲得する.情報量の多い分光反射率画像を用いることにより,従来の濃淡画像やRGB画像によるステレオマッチングよりも精度の高い三次元計測を可能にする.研究の特徴は以下の3点である.(1)波長プログラマブル光源を用いた効率的な分光反射率画像計測(2)分光反射率を用いたステレオマッチングの精度向上と計算の効率化(3)三次元形状情報を用いた分光反射率の補正22年度は主に(1)のシステム構築に取り組んだ.23年度は主に(2)と(3)の課題に取り組み,さらに多眼カメラシステムへと発展させた.計測精度について検証し,ステレオカメラシステムのキャリブレーションの方法と撮影方法を改善した.複数の姿勢のチェスボードパターンの撮影画像からカメラパラメータを推定してキャリブレーションを行う方法を採用して精度を向上させた.また,物体表面上に光沢成分が生じないように照明することによって,位置推定誤差を減少させた.計算の効率化についても研究を進め,各波長で撮影した画像の濃度値についてマッチング対象領域内の分散値をあらかじめ求め,分散が大きい波長の画像のみをマッチングに用いることにより,精度を低下させずに計算コストを削減した.三次元形状情報を用いた分光反射率の補正については,撮影画像に光沢を含まないので物体の表面を拡散反射面と仮定し,奥行き方向への面の傾きからランバートの余弦則により明度補正を行った.そして,2セットの2眼ステレオカメラシステムを構築することにより,物体に対し広範囲の計測を可能にした.
宇宙機器向けシールドレス耐放射線プログラマブルデバイスの研究開発

本研究では放射線環境下において重いシールド材をもちいることなく使用することができる組み込みシステムの実現を目指し、並列構成法を導入した集積回路にホログラムメモリを加え、新しい耐放射線・光再構成型ゲートアレイを開発した。この耐放射線光再構成型ゲートアレイのトータルドーズ耐性は既存のデバイスの1000倍となる1Grad以上であり、宇宙組み込み機器の耐放射線シールドを全廃できる新しい光FPGAの開発に成功した。本年度はコバルト60のγ線源を用いてホログラムメモリ部と、レーザアレイ部に対して放射線試験を実施した。ホログラムメモリ部については、フィルムタイプのホログラムメモリを導入し、当初の研究目標である10 Mradを大幅に超える100 Mradもの放射線耐性試験に成功した。この試験においては、γ線を受けても、コンテキストパターンが正しく生成され、光再構成型ゲートアレイのプログラミングに使用可能であることを実証している。レーザアレイ部についても、同じく、当初の目標10 Mradを大幅に超える、180 Mradまでのトータルドーズ耐性試験に成功した。また、光再構成システムのパッケージを開発し、光再構成型ゲートアレイシステムとして、放射線試験を実施できる環境を整えた。また、本年度は新しい光再構成型ゲートアレイVLSIを設計した。光再構成型ゲートアレイの光学部の100 Mradオーバーの耐放射線性能を実証できたことから、VLSI部の耐放射線性能についても100 Mradとすることを決め、それに対応可能な光再構成型ゲートアレイ・アーキテクチャの検討を進めた。課題は光再構成型ゲートアレイ部で共通に使用する信号の取り扱いにあるが、特に、全フォトダイオードを共通信号で制御する方法を改め、独立で稼働できる2つのフォトダイオードを使用する方法に切り換えることとした。この結果、構成回路部が故障する確率を劇的に低減することができた。このVLSIは次年度に試作し、耐放射線試験を行なう予定である。3研究項目とも問題無く順調に進めている。本年度も引き続き、コバルト60のγ線源を用いてホログラムメモリ部、レーザアレイ部、集積回路部に対する放射線試験を実施した。ホログラムメモリ部、レーザアレイ部については300 Mradのトータルドーズ耐性を試験において実証した。これはホログラムメモリ部とレーザアレイ部に既存の耐放射線集積回路の300倍を超える放射線耐性があることを示している。これにより、仮に集積回路部が放射線により故障したとしても、300 Mradまでであればホログラムメモリの情報によりゲートアレイ部を再構成し、故障個所を回避して使用し続けることが可能であることを示すことができた。また、集積回路部についても故障を許容することで放射線耐性を上げることができることを試験的に実証した。現在のところ、集積回路部はトランジスタの性能劣化が確認されるのみで、致命的な破壊箇所が見つかっていない。今後、この集積回路部の放射線耐性はより高い数値になると見込んでいる。この集積回路部には光再構成を行う際に使用する共通信号であるリフレッシュ信号を全廃する手法が導入されている。これにより、光再構成における共通信号は無くなり、どの箇所が故障したとしても確実に再構成をしてゲートアレイを使用し続けることが可能になった。今年度までの研究において、光再構成型ゲートアレイシステムを用いれば、故障を許容することで既存の耐放射線デバイスよりもはるかに高いトータルドーズ耐性が実現できることを確認した。放射試験下でボンディングワイヤーが外れるという問題が生じ、その解決に苦戦したが、解決策を見つけ、現在では3研究項目とも問題無く進めている。本研究では集積回路技術にホログラムメモリ技術を加え、宇宙機器向け集積回路が耐えられる放射線の吸収線量の総和(トータルドーズ耐性)を既存の300 kradから30倍以上となる10 Mradまで高め、宇宙組み込み機器の耐放射線シールドを全廃できる新しい光FPGA (Field Programmable Gate Array)デバイスを開発してきた。この研究において、平成29年度には光再構成型ゲートアレイVLSIで生じていたボンディングワイヤーのトラブルを解決し、光再構成型ゲートアレイVLSI単体で1Gradの耐放射線耐性能を持つことを実証した。集積回路部は放射線に脆弱であるが、ホログラムメモリ技術を活用することで既存の耐放射線デバイスの1000倍ものトータルドーズ耐性を示すことができた。これに対し、ホログラムメモリ部とレーザアレイ部の耐放射線試験は途上にあり、ホログラムメモリ部が500Mrad、レーザアレイ部が300Mradのトータルドーズに耐えるところまで実証試験を進めた。この結果、光再構成システムが少なくとも300 Mradのトータルドーズ耐性を有することを実証することができた。しかし、ホログラムメモリやレーザアレイのトータルドーズ耐性試験は継続中であり、現在も性能劣化が見られず、限界値とは言えない。よって、今後も耐放射線試験を継続していき、光再構成システムが1Gradのトータルドーズ耐性を持つことを実証していく予定である。本研究では当初の目標を大幅に超えるトータルドーズ性能を実証することができた。今後も、γ線源を利用した放射線試験を行なうことで、実験的に耐放射線性能を実証してきたい。この実証のためには、放射線下での測定技術も必要になるが、それらの開発も併行して行なっていく。

今年はγ線源に加えてα線源を導入する予定であり、それら2つの線源を使用して放射線試験を行なうことで、実験的に耐放射線性能を実証していく。29年度が最終年度であるため、記入しない。光電子デバイス、耐放射線FPGA29年度が最終年度であるため、記入しない。
高解像肝造影MRIへのパーフュージョン解析組込みに関する研究

5).慢性肝障害,肝硬変症のステージ,病理診断,Child-Pugh分類,ICG15分値とMRIパーフュージョンデータにより求められた肝血液量,肝血流量,平均通過時間,肝動脈血流比を比較し,MRパーフュージョンにより解析された肝血流解析と臨床データを比較する段階に入った.今回の検討では,造影三次元MRI画像とDual input one compartmental modelによる肝動脈血流量,門脈血流量,肝動脈血流比,門脈血流比,平均通過時間を計測できることを確認するに至った.肝機能との相関もある程度確認され,未だ技術の煩雑さや精度に問題が残るものの,今後のMRIによる肝血流評価の可能性に光明が差したと言える.5).慢性肝障害,肝硬変症のステージ,病理診断,Child-Pugh分類,ICG15分値とMRIパーフュージョンデータにより求められた肝血液量,肝血流量,平均通過時間,肝動脈血流比を比較し,MRパーフュージョンにより解析された肝血流解析と臨床データを比較する段階に入った.今回の検討では,造影三次元MRI画像とDual input one compartmental modelによる肝動脈血流量,門脈血流量,肝動脈血流比,門脈血流比,平均通過時間を計測できることを確認するに至った.肝機能との相関もある程度確認され,未だ技術の煩雑さや精度に問題が残るものの,今後のMRIによる肝血流評価の可能性に光明が差したと言える.MR信号強度から造影剤濃度を算出するための過程:肝臓パーフュージョンではDual-input One-compartmental modelを用い,動脈、門脈、肝組織のGd造影剤濃度を入力パラメータとして用いた.(1)信号のスケーリング:フーリエ変換直後の信号データは、収集MR信号に比例するため,コンソール上で計測した信号強度をフーリエ変換直後のデータに戻し,異なる被写体・撮像条件間での直接比較が可能にした.(2)信号強度と緩和速度1/T1の関係:0.05.0mmolまで0.1mmol間隔、合計51のファントムの信号強度を計測し、T1値と信号強度をプロットした.T1値の逆数である緩和速度1/T1を導入し、ファントムの1/T1と信号強度をプロットし,近似直線関係を確認した.これを3次多項式にフィットさせ、係数を求めた.1/T1=3.8649×10-1+3.2556×10-6×(信号強度)+2.0837×10-12×(信号強度)2-1.7994×10-19×(信号強度)3・・・(2).式(2)から求められた緩和速度1/T1と下の関係式(3)より、造影剤濃度を求めた.1/T1post-1/T1pre=r1×C・・・(3)2Dシーケンスでは、撮像範囲が限定され,動脈、門脈、肝組織が撮像範囲に含まれず問題となった.そこで、流入効果を最小限に抑え、撮像範囲を広げるために、3Dシーケンスについて検討を行なった.広範囲を撮像することにより,動脈、門脈ともに流入効果を軽減できることが期待できた.3Dシーケンスで撮像されたボランティアの画像では動脈、門脈ともに信号強度曲線は良好で、流入効果による不整な曲線の振動も見られなかった.以下に現時点までに最適と考えられた3D撮像パラメータを示す.3D-TITFE, TR3.6ms, TE1.2ms,フリップアングル45°,FOV380mm,マトリックス320×200,スライス厚6mm/-3mm,20スライス,SPIRによる脂肪抑制ボランティアより得られたデータ(10mlのガドリニウム造影剤により通常の広空間分解ダイナミックMRI検査を施行した後,5mLのガドリニウム造影剤にてパーフュージョン検査を追加した結果)現在までに通常のガドリニウムダイナミック検査の後に付加的に施行する3次元撮像によるパーフュージョン検査か可能であり,ある程度正しい数値を得ることができることを確認するまでに至っている.ガドリニウム造影剤を5mL/秒にて静注したのちパーフュージョン解析撮像を施行した.従来法の高解像造影ダイナミックMRIと5mLの造影剤の5mL/秒の急速静注後のシングルスライスシネMRI撮像を行い,dual-input one-compartment modelを用いて肝血液量,肝血流量,平均通過時間,肝動脈血流比を得た.全肝の画像診断用に得られたガドリニウム造影MRI像を読影し,放射線医学的臨床診断を行った.さらに,パーフュージョン解析の施行が正確な肝病態把握の妨げとなっていないか否かを判定した.本研究ではパーフュージョン解析にdual-input one-compartment modelを用いた(Materne R, et. al. Magn Reson Med 2002;47:135).慢性肝障害,肝硬変症のステージ,病理診断,Child-Pugh分類,ICG15分値とMRIパーフュージョンデータにより求められた肝血液量,肝血流量,平均通過時間,肝動脈血流比を比較し,MRパーフュージョンにより解析された肝血流解析と臨床データを比較し,パーフュージョン検査が肝機能のパラメータとなりうることを確認した.
人工衛星データを利用したオゾン層破壊に関する微量成分の研究

本研究は平成7年度から9年度まで、成層圏オゾンを始めとする成層圏微量気体成分の人工衛星データの有効利用を図り、その地球規模での動態を把握することを目的として行った。1.SAGEII(Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II)の1.02μm、0.525μm、0.453μm、0.385μmのエアロゾル消散係数の波長依存性を1985-1993年までの期間について解析した。波長依存性を示すオングストローム係数を各月ごとに緯度5度毎に求めた。火山噴火直後に波長依存性に変化がみられ、非常に大きな粒子が存在したことが示唆された。静穏時においても、高度・緯度で粒径分布が異なることや、熱帯で高緯度より粒径が大きい傾向が示された。3.ADEOS衛星搭載のILAS(Improved Lim Atmospheric Spectrometer)のデータを解析した。ILASは両極の高緯度でエアロゾル・オゾンなどの高度分布を観測したセンサーである。ILASのエアロゾルデータから、以下の観測事実を明らかにした。・1997年1月から3月にかけて北極観測されたPSCのデータを過去のSAMIIデータと比較したところ、3月までPSCが出現していたのは、極渦が長く持続した年の冬に限られることがわかった。本研究は成層圏微量成分の人工衛星データを解析し、それぞれの地球規模での分布・動態を明らかにし、相互の関連を吟味することにより、成層圏オゾン破壊メカニズムの解明を目指すものである。本年度は、1.研究に必要な計算機環境を整え、データ解析の基本的ソフトウエアーを整備した。それを活用してSAGEIIデータなどの解析を進めた。2.SAGEIIのデータを中心に、オゾン・二酸化窒素・水蒸気・エアロゾルの高度分布のデータを整理し、1988年から1994年までの期間について季節毎の長期傾向を解析した。(1)1991年に噴火したピナツボ火山によって1992-93年にエアロゾルが増加している。(2)オゾンについては春と秋のデータについて調べたところ、緯度帯によって変化傾向は異なるが、1992-1993年に明らかにオゾン濃度に異常が見られた。特に熱帯上空の高度30-25kmでの1992年の値が異常に高く、逆に高度25-20kmでのオゾンは異常に低い。(3)同様に二酸化窒素の高度20km付近のデータをみると、過去10年間は減少傾向にあるが、特に1993年に異常に低い値が観測されている。3.数値モデル(一次元光化学反応拡散モデル)を用いてエアロゾルの表面で起こる不均一反応の影響を検討したところ、この反応は酸化酸化物を減少させるために、高高度では窒素酸化物によるオゾン破壊サイクルが弱くなりオゾン増加をもたらすのに対し、20km付近では逆に不均一反応によって増加するOHやCIOによる破壊サイクルが強く働くためオゾンが減少することが示され、上記観測結果と符合している。ただし、緯度帯によっては必ずしも対応は良くない。今後他の季節についても解析を進め、オゾンの変動と二酸化窒素および水蒸気との関連について、理論予測と観測結果との対応をさらに検討して行く予定である。成層圏オゾン破壊メカニズムの解明を目指し、成層圏微量成分の人工衛星データを解析し、それぞれの地球規模での分布・動態および相互の関連を吟味した。(1)SAGEIIの1.02μm、0.525μm、0.453μm、0.385μmのエアロゾル消散係数の波長依存性を解析した。消散係数sは静穏時にはほぼσ=βλ^<-α>(λは波長)の関係に従う。ところがピナツボ火山噴火後には著しいエアロゾル量の増加とともに波長依存性に変化がみられ、0.385μm以外の波長に極大値がみられた。甚だしい例では1.02μmに消散係数の最大値がみられた。これは非常に大きな粒子が存在したことを示唆するものである。また個々の観測事例をみると極大波長が2つあるものがあり、粒径分布がbi-,modalであった可能性がある。

波長依存性の空間的・時間的変化を調べたところ、エアロゾル量の多いところで大粒径であることが示された。また、静穏時においても、高度・緯度で粒径分布が異なり、エアロゾル層下部では上部に比べ粒径が大きいことや、熱帯で高緯度より粒径が大きい傾向が示された。(2):酸化窒素のデータを地方時刻の午前・午後に分けて解析し、その大小関係を検討した。その結果、高度・緯度によって大小関係が逆転すること、逆転高度がN205の高度分布と密接に関連していることが明らかになった。現在そのメカニズムについて詳細に検討中である。|2|SAMIIの1.0μm消散係数の解析SAMIIの1.0μm消散係数を1978-1992年まで解析し、時間変化と気温との対応を調べた。消散係数は冬季に低温になるにつれ増加し、春には一旦非常に小さくなり、再び増加する。春季の減少は高度20km以上では特に顕著で逆に10km付近では増加傾向になる。エアロゾル層上部から下部への重力沈降を反映していると考えられる。ピナツボ火山噴火後には中緯度と動揺消散係数が増加した。気温との関係を調べると、PSCと異なり気温に関係なく高い消散係数が表れている。この他、昨年8月打ち上げの衛星みどりに搭載されているILASデータ解析を始めた。本研究は平成7年度から9年度まで、成層圏オゾンを始めとする成層圏微量気体成分の人工衛星データの有効利用を図り、その地球規模での動態を把握することを目的として行った。1.SAGEII(Stratospheric Aerosol and Gas Experiment II)の1.02μm、0.525μm、0.453μm、0.385μmのエアロゾル消散係数の波長依存性を1985-1993年までの期間について解析した。波長依存性を示すオングストローム係数を各月ごとに緯度5度毎に求めた。火山噴火直後に波長依存性に変化がみられ、非常に大きな粒子が存在したことが示唆された。静穏時においても、高度・緯度で粒径分布が異なることや、熱帯で高緯度より粒径が大きい傾向が示された。3.ADEOS衛星搭載のILAS(Improved Lim Atmospheric Spectrometer)のデータを解析した。ILASは両極の高緯度でエアロゾル・オゾンなどの高度分布を観測したセンサーである。ILASのエアロゾルデータから、以下の観測事実を明らかにした。・1997年1月から3月にかけて北極観測されたPSCのデータを過去のSAMIIデータと比較したところ、3月までPSCが出現していたのは、極渦が長く持続した年の冬に限られることがわかった。
戦前期日本を中心とする<サラリーマン>の表象研究:日本モダニズム論再考

本研究は2008年度から2年間にかけて行われ、各年度における研究成果は次の通りである。【2008年度】映画や出版といった都市大衆文化が開花した1920年代以降の<サラリーマン>表象を、主に雑誌『サラリーマン』を中心に抽出作業を行った。また戦後の高度成長期における<サラリーマン>の心情分析を、山口瞳による小説『江分利満氏の優雅な生活』に描かれた戦中派のサラリーマン表象から行った。【2009年度】文献調査の深化を引き続き前期で行い、後期では米国メリーランド州立大学図書館、プランゲ文庫を訪れ、同図書館所蔵の占領期に撮影された写真から、東京における<サラリーマン>の姿が戦後の大衆的表象へと連なる過程を調査した。本研究は1923年の関東大震災以降に顕現した都市大衆文化の担い手を<サラリーマン>という階層に設定することにより、近代市民社会の成立と付随して進展する生活水準の中産階級化の様態を、主に文学作品の中に見られる感性の変容から明らかにするものである。今年度は次の2点を中心に研究を行った。(1)1928年に創刊される雑誌『サラリーマン』分析(2)戦後の<サラリーマン>を代表すると考えられる小説、山口瞳『江分利満氏の優雅な生活』(1962)分析。(1)に関しては、同誌の編集構成が戦後の週刊誌ブームを牽引する『週刊新潮』へと引き継がれていくのではないか、という仮説が知見として得られた。両誌ともに読者層を<サラリーマン>を対象としているが、前者には階級論的な観点で<サラリーマン>を分析しようとする傾向があり、これは昭和初年代におけるマルクス主義の席巻と不可分である。しかし、後者にはそのような社会科学的な視点は見られない。この相違は、1920年代と1950年代で<サラリーマン>層の量的増加が見られ、大衆化していくことと連動していると思われる。(2)に関しては、「軽妙洒脱に描かれたサラリーマン小説」という従来の解釈に疑義を手呈するかたちで、同作品には「戦後」に対する違和感を抱えたまま<サラリーマン>として生きる「戦中派世代」の屈託が主要なテーマだと本研究は提唱する。特に、戦後の<サラリーマン>層を特徴づけるとされる「マイホーム主義」の背後には、「戦争」に収斂した「戦前」の記憶を想起させる事象からの断絶、特に従来の家族像であった「数世帯同居」から「核家族」へと移行する、社会的な変動との関連を指摘し得るとの知見を得た。本研究は、日本社会の最大構成要員である〈サラリーマン〉の表象過程とその成立を明らかにするものである。用語としてのサラリーマンが浸透する過程は、日本社会の資本主義化、都市化現象と並行しており、可視化された階層および日常語として定着する時期は1923(大正12)年、関東大震災後のことであった。大衆的な浸透と定着を見るのは戦後の高度成長期を待たねばならないが、本研究では〈サラリーマン〉の歴史的変遷に注目することで、日本社会の近代化と足並みを揃えて増加していった〈サラリーマン〉が、やがては「あり得べき中流」の水準として像を結ぶ過程の抽出を試みた。文献調査と資料分析を中心に行い、今年度の前半は引き続き文献調査の深化を試みた。サラリーマン層を構成した初期の階層が明治維新の動乱期に登場した「没落士族」に属していたことは、既出の研究で明らかにされているが、本研究はその社会的背景が文学作品および雑誌掲載の挿絵などに反映しているかを分析した。前者においては二葉亭四迷による初の言文一致小説「浮雲」にて中心人物となる内海文三の形象に、後者においては風刺新聞「団々珍聞」を具体例とすることができる。両者とも「教養」および「洋装」を〈サラリーマン〉の特性と感受しており、それがやがては「教養あるインテリ」の通俗的表象として昭和初頭に明確化すると考えられる。本年度の後半では、戦前の都市大衆文化爛熟期に成立した〈サラリーマン〉のイメージが、敗戦を経てどのように変化を遂げたのか、また戦前にあっては社会構成上の希少性から付随していた、〈サラリーマン〉への憧憬意識は連続し得たのか、を明らかにするため、占領期の雑誌資料を豊富に蔵するアメリカ合衆国メリーランド州立大学図書館プランゲ文庫にて調査を行った。研究期間は終了するが、研究論文として成果を出すべく引き続き研究を行っていく。
Dictyostelium属細胞性粘菌の増殖・分化を制御する化学シグナルの解明

本研究では,Dictyostelium細胞性粘菌の生活環に関与する物質を明らかにすることを目的として進めた.これまで細胞性粘菌の子実体をメタノールにより抽出して得られたエキスより,α-ピロン構造を持つdictyopyrone A,BおよびCなどを単離した.Dityopyrone Cは高濃度でアメーバの細胞集合を顕著に阻害し低濃度では細胞集合による多細胞体の形成を促進した.今回dictyopyrone Cと同様にdictyopyrone AおよびBについてもアメーバの細胞集合に対する効果を検討したところ,これらの化合物は側鎖末端の構造が若干異なるにもかかわらずほぼ同様の活性を示した.以上のことより,これらdictyopyronesは細胞内でその濃度をコントロールすることにより,集合,変態など生活環におけるステージ移行に関与しているものと考えられる.一方,上記のように細胞性粘菌の生活環に関与する物質の存在が考えられることより,細胞性粘菌を飢餓処理後,ステージを同調させた培養を行い,アメーバ,集合体,移動体,子実体をそれぞれ採集し,化合物の消長について検討することを試みた.現在のところ,アメーバ及び子実体はそれぞれメタノール抽出を行い,HPLCで分析を行った.その結果,それぞれに主に観測されるピークには明らかな違いが見られたが,UV吸収の波長より脂肪酸関連物質と推定された.本研究は,Dictyostelium細胞性粘菌の増殖・分化など生活環に関与する物質を明らかにすることを目的に進めた.D.discoideumの子実体のメタノールエキスの成分検索を進めたところ,アミノ糖由来と考えられる2種の化合物furanodictine AおよびBを単離した.これらの化合物はそれぞれfuranose型のN-acetyl-D-glucosamine及びN-acetyl-D-mannosamineがさらに3-6位でfuran環を形成した1,6-dioxabicyclo[3.3.0]octane骨格を持つ特異なものであった.また,dictyopyrone Cについて,アメーバの集合などに対する効果を検討した.その結果,10-20μg/mLの比較的高濃度においては,アメーバは細胞集合が顕著に阻害されるばかりでなく,多くの細胞は丸くなり運動性を失うことがわかった.一方,1-2μg/mLの低濃度においては細胞集合による多細胞体の形成が早まった.しかし,通常集合体は約20時間で子実体を形成するが,dictyopyrone Cを加えたものは集合体を形成した段階で形態形成を停止し,移動体や子実体にまで発生するものはごくわずかであった.このことから,dictyopyrone Cは細胞性粘菌の持つ生理活性物質として,多細胞体形成段階に関与していることが示唆された.現在,dictyopyrones, dictyomedinsなど細胞性粘菌の生活環に関与する物質の存在,あるいはそれらの消長について検討するため,細胞性粘菌を飢餓処理後,ステージを同調させる培養方法により,アメーバ,集合体,移動体,子実体をそれそれ集めているところである.本研究では,Dictyostelium細胞性粘菌の生活環に関与する物質を明らかにすることを目的として進めた.これまで細胞性粘菌の子実体をメタノールにより抽出して得られたエキスより,α-ピロン構造を持つdictyopyrone A,BおよびCなどを単離した.Dityopyrone Cは高濃度でアメーバの細胞集合を顕著に阻害し低濃度では細胞集合による多細胞体の形成を促進した.今回dictyopyrone Cと同様にdictyopyrone AおよびBについてもアメーバの細胞集合に対する効果を検討したところ,これらの化合物は側鎖末端の構造が若干異なるにもかかわらずほぼ同様の活性を示した.以上のことより,これらdictyopyronesは細胞内でその濃度をコントロールすることにより,集合,変態など生活環におけるステージ移行に関与しているものと考えられる.一方,上記のように細胞性粘菌の生活環に関与する物質の存在が考えられることより,細胞性粘菌を飢餓処理後,ステージを同調させた培養を行い,アメーバ,集合体,移動体,子実体をそれぞれ採集し,化合物の消長について検討することを試みた.現在のところ,アメーバ及び子実体はそれぞれメタノール抽出を行い,HPLCで分析を行った.その結果,それぞれに主に観測されるピークには明らかな違いが見られたが,UV吸収の波長より脂肪酸関連物質と推定された.
脳虚血中のケタミン投与が細胞外グルタミン酸濃度の経時的変化に与える影響

脳虚血時の静脈内ケタミン投与が細胞外グルタミン酸濃度の経時的変化にあたえる影響をマイクロダイアリシス法にて明らかにした。スナネズミに5分間の前脳虚血を負荷し、虚血5分前から虚血30分後までの海馬CA1領域のグルタミン酸濃度の推移を1分ごとに測定した。虚血開始3分後から6分後までの間はケタミンの投与によって細胞外グルタミン酸濃度は対照(ハロタン投与)に比べ有意に低下し、最大濃度はケタミン投与群1.97±0.52μM、対照群3.26±0.79μMであった(p<0.01)。脳虚血時のケタミン投与は細胞外グルタミン酸濃度を低下させ、ケタミンの持つ脳保護効果の一つの要因であることが示唆された。平成21年度は研究実施計画に沿って、まず細胞外グルタミン酸濃度を1分ごとに測定できるマイクロダイアリシスの手技の確立を行った。具体的にはマイクロシリンジポンプを用いた透析サンプル採取法、採取された透析サンプル中のグルタミン酸濃度を測定する高速液体クロマトグラフィーシステムの整備を行い、測定誤差を小さくすることを目標とした。当初の計画では透析プローブにリンゲル液を用いて2.5μl/miinで灌流する予定であったが、標準液サンプルでの誤差が大きいことがわかり、3μl/minに流量を変更することによってグルタミン酸の回収率を大きく下げることなくグルタミン酸濃度の測定誤差が5%以内まで低下させることができるようになった。その後、スナネズミ前脳虚血モデルの作成を確立(安定した前脳虚血の施行、出血を最小限に抑えた血管確保の手技の確立)し、脳虚血時のグルタミン酸濃度の推移をハロタン投与群とケタミン静脈内投与群において測定した。21年度の実験データとしての症例数はあわせて14例となり、5分虚血時における細胞外グルタミン酸濃度の推移についてはほぼデータ収集を完了した。平成22年度は引き続き対照群(虚血をかけない群)と7分虚血群におけるハロタン投与群とケタミン静脈内投与群それぞれにおける細胞外グルタミン酸濃度の測定を行う予定である。また、平成21年度に得られたデータについては平成22年4月6月にかけて国内学会発表が決定しており、平成22年度に得られた実験データとあわせ、平成22年度後半に海外学会発表および海外雑誌に投稿を予定している。平成22年度はまず透析サンプル採取法、また透析サンプル中のグルタミン酸濃度を測定する高速液体クロマトグラフィーシステムの精度の確認および精度を行った。グルタミン酸標準液を用いてグルタミン酸濃度の測定誤差を5%以内に収まっていることを確認した。引き続き対照群(虚血をかけない群)と7分虚血群におけるハロタン投与群とケタミン静脈内投与群それぞれにおける細胞外グルタミン酸濃度の推移につき、データ収集を行った。本研究では、脳虚血時のケタミン投与は細胞外グルタミン酸濃度を虚血後半から再灌流直後までの間の比較的短い時間のみで対照(ハロタン投与時)に比べて有意に低下させることが明らかになった。透析サンプルの採取間隔が長ければサンプルデータの平均化によって有意差を得ることができなかったと考えられ、透析サンプルを1分ごとに採取できる手法の確立によりはじめてケタミンの細胞外グルタミン酸濃度低下作用を検出できたと考えられる。ケタミンが脳虚血中の細胞外グルタミン酸濃度を低下させることで、その後のNMDA受容体の活性化を抑制し神経障害の減少の一つの役割を果たしていることが示唆された。本研究で得られた成果については、海外主要学会および国内主要学会にて学会発表を行った。現在研究の成果をまとめ、海外主要雑誌に投稿中である。