hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
次元性を制御した希土類錯体の異方性集積構造体の創出

本研究の目的は次元性を制御した希土類錯体の異方性集積構造体を創出することである。希土類錯体は大きな配位数をもち(n = 812)、また配位子と金属イオンとの結合に可逆性を有するといった錯体化学的な特徴をもつ。そのため希土類錯体には複雑な幾何異性体が存在し、また動的な構造転移を示す超分子構造を構築することが可能である。それらの異方性集積構造はこれまでになかったユニークなモノフォロジーや円偏光発光などの光学現象を基盤とする新らしい機能創出が期待できる。このような背景のもと我々は最近、希土類イオンと架橋型配位子からなるキラルな多核希土類錯体の構築について検討した。その成果の一つとして、M2L3型のアキラル前駆体錯体がキラル補助配位子との配位子/配位子相互作用によって構造転移を誘起され、4つの希土類イオン核から構成されるM4L6型の環状ヘリケートを形成することを明らかにした。また複数の金属イオンと架橋配位子とによって形成されるキラル構造体に関して、キラル側鎖をもつピレン配位子が正四面体配位を好む亜鉛イオンによって架橋されることで、2つのピレン環がねじれた2量体構造を形成することを見出した。このねじれた2量体構造は大きな円二色性や円偏光発光を示すのに対して、ピレンの単量体はほとんど円二色性および円偏光発光を示さない。このような亜鉛イオンとの相互作用を起点とする光学キラリティーの発現を用いた新しい光センサーの駆動原理を提案立証することに成功した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに報告されている多核希土類錯体は1次元や3次現状に無限に伸長した配位高分子型の構造が多く、上述の錯体化学的な特徴から有限数の希土類イオン核と配位子から構成される“閉じた構造"を構築することは困難であると考えられてきた。本研究では、その成果として3座のキラル補助配位子[(R)-Ph-Pybox]とジケトナート配位子との配位子/配位子間の相互作用により、LnIII2L3型の前駆体錯体がLnIII4L6型の環状ヘリケート構造へと構造転移することを見出した。この環状ヘリケート構造はX線結晶構造解析によりその絶対配置を決定することが出来た。結晶構造解析の結果、キラル補助配位子の側鎖のPh基とジケトナート配位子との間に配位子ー配位子相互作用が形成されていることがわかった。またX線結晶構造解析の結果から、この配位子ー配位子相互作用の形成によりビスジケトン型の架橋配位子が環状ヘリケート構造をとるような配列に誘起され、環状ヘリケート構造が構築されることがわかった。配位子ー配位子相互作用は円二色(CD)スペクトルの誘起CDから確認することができた。当初計画していた希土類錯体の異方性集積構造体の一つとして4核環状ヘリケート錯体の合成、単離、X線結晶構造解析をおこなうことに成功した。得られた成果は論文として公表することが出来た。これまでに報告されている多核

希土類錯体は1次元や3次現状に無限に伸長した配位高分子型の構造が多く、上述の錯体化学的な特徴から有限数の希土類イオン核と配位子から構成される“閉じた構造"を構築することは困難であると考えられてきたが、本研究の成果により、希土類イオンを用いた合理的な錯体設計に基づく異方性集積構造体の構築法を見いだすことができた。以上の理由から、本研究はおおむね順調に進展していると判断することができる。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。今回の研究で、成果として4核環状ヘリケート錯体の合成、単離、X線結晶構造解析に成功した(前述)。希土類イオンを用いた合理的な錯体設計に基づく異方性集積構造体の構築法を見いだすことができたため、今後はこの4核環状ヘリケート錯体を最小単位とする異方性集積構造体の構築をおこなう。具体的には、鏡像体関係にある4核環状ヘリケート錯体をそれぞれ合成し、これらをホモキラルおよびヘテロキラルな条件で相互作用させることで、ホモキラルおよびヘテロキラルな異方性集積構造体の構築をおこなう。
並列制約解消とオブジェクト指向プログラミング

オブジェクトとそれらの間の制約を組み合わせたシステムに対してはlocal propagationが有効な手法として知られている。Local propagationの利点として、並列性が高いこと、変更する必要のある値だけを再計算するので無駄がないことなどが挙げられる。ただし、制約の種類が固定されていれば、それに対するpropagationのアルゴリズムを用意しておくことができるが、任意の制約をユーザが記述可能にしようとすると問題が発生する。第一に、システムが自動的に制約充足を行なうことができないので、ユーザが制約充足のメソッドをプログラミングしなければならない。第二に、用意に矛盾が発生するので、矛盾解消の戦略が必要となる。この時、高い並列性を維持するためには、全体の評価値を計算するようなものではなく、局所的に決定できるようなものでなければならない。本研究ではテキスト編集を例として上記の問題を試みた。まず第一の問題を解決するために、ユーザの操作を記録することによって制約充足のメソッドを自動的に学習することとした。第二の問題を解決するためには、制約の優先度を採用した。ここでも、優先度をあらかじめ決めておくことはできないので、矛盾発生時のユーザの選択を記録することによって優先度を学習する。したがって、ある時点での制約の優先度は部分的にしか決まっておらず、半順序で表現されている。Local propagationには、DeltaBlueという効率の良い充足アルゴリズムがあるが、これに半順序優先度を組み込むことも可能である。このような手法により、ユーザは最小限の労力で任意の制約を使用できるようになる。
複合性局所疼痛症候群の機序解明に基づく新規治療戦略の開発

本研究は複合性局所疼痛症候群(CRPS)の発症機序を解明し、新規治療戦略の開発を目指す研究である。われわれが独自開発したCRPSモデルマウスでは、実際の患者に類似した患肢の腫脹と色調変化が出現し、痛み閾値の顕著な低下が坐骨神経部分結紮(pSNL)処置6週間後まで観察され、TNF-α中和抗体によって治療効果が得られることを確認している。また、マイクロアレイの結果、本モデル動物の坐骨神経では、TNF-αなどの炎症性サイトカインに加えて、Na+/Ca2+交換輸送体(NCX)の各アイソフォームの発現が増加していることを見出している。この知見より、CRPSの発症機序(痛みの増悪および慢性化)には、NCXを介するCa2+過剰負荷が関与しているという作業仮説を立てて研究を進めている。本年度は、まず、各NCXアイソフォームの遺伝子欠損マウスを用いて、通常の坐骨神経結紮モデルを作製し、各NCXアイソフォームの遺伝子欠損による痛み閾値に及ぼす影響を検討した。現在、各NCXアイソフォームのヘテロ欠損マウスもしくはホモ欠損マウスを用いて、モデル動物のvon Freyテストを経時的に実施している。現時点において、現時点において、NCX3ホモ欠損マウスでは野生型マウスと同様の痛み閾値の変化(感受性増大)を示すことを観察している。今後は、再現性を確認し、他のNCXアイソフォームの遺伝子欠損マウスでも解析を進めていく予定である。各NCXアイソフォームの遺伝子欠損マウスを用いた実験を当初の計画に従って進めることができており、痛み閾値の変化についての結果を得られている。今後、各NCXアイソフォームの遺伝子欠損マウスを用いて、通常の坐骨神経結紮モデルとCRPSモデルマウスとの詳細な比較実験を実施していく予定である。(理由)平成30年度の実験計画は概ね予定通りに進行したが、各NCXアイソフォームの遺伝子欠損マウスの準備に時間がかかり、TNF-αとNCXのダブル欠損マウスの作製を次年度に持ち越すこととなったため、使用額が当初の予定よりも少なくなった。(使用計画)平成31年度は、TNF-αとNCXのダブル欠損マウスの作製や脊髄組織のマイクロアレイ解析等を予定しており、全体では、当初予定した程度の金額を要するものと思われる。
蛍光放射光による細胞内元素分布測定法の確立

代表者(志村)はこれまでに、理化学研究所播磨研究所(SPring-8)と大阪大学が共同で開発した世界最小のナノビームによる走査型蛍光X線顕微鏡(SXFM)を用いて、哺乳動物細胞内の元素分布を測定することに成功している(Cancer Research誌)。SXFMは比較的高エネルギー元素の検出には有効であるが、生物学的にも重要な低エネルギー元素、カルシウム、リン、カリウム等の検出は難しい。主な原因である大気中のアルゴンガスおよび細胞試料台(SiN)基板成分のシリカのバックグラウンド除去は必須となった。基板試料を高分子膜のプロレンに代えたところ、シリカによるバックグラウンドは除去できた。さらにプロレン膜は生体親和性に欠けることから、プロレン膜表層にカーボン加工したところ細胞増殖は良好となった。これらより、SiN基板の欠点を補える新しい基板が可能となった。しかし、これらの基板作成は、カーボン加工が手軽に行えないことから効率に欠ける。そこで、理化学研究所の前島博士の協力により、他の可能性も試行した。目的とする細胞を浮遊化し、固定後ゼラチン・シュークロース溶液で凍結、1μmのクライオ切片を作製しプロレン膜上で測定したところ低エネルギー元素も良好に測定できた。切片であるために、元素分布の空間分解能はさらに増大した。また、連続切片を得ることで、同一細胞の免疫染色など既知の分化・腫瘍マーカーと元素分布の比較を得ることが可能となった。大気中のアルゴンガスについてはヘリウムガス置換から真空中で測定を行うことで完全に除去する方針である。真空での測定は、低エネルギー元素の検出を容易にし、良好な感度が得られるからである。SXFM真空凍結ステージの開発は、大阪大学(山内ら)と共同で行い、7月に試行予定である。以上、本研究では、プロレン膜の表層カーボン加工による付着細胞および浮遊細胞での凍結切片での観察により、生物学的に重要な低高エネルギー元素の網羅的な測定が可能となった。今後の課題は、細胞固定による元素の損失を考慮すると、細胞瞬間凍結によるクライオ切片での測定が有用となる。本システムは次第にクライオ電顕システムに類似しているが、用途に応じて、大気中および真空中の測定環境が可変な柔軟な測定システムを確立したいと考える。申請者(志村)はこれまでに、理化学研究所播磨研究所(SPring-8)と大阪大学が共同で開発した世界最小のナノビームによる走査型蛍光X線顕微鏡(SXFM)を用いて、哺乳動物細胞内の元素分布を測定することに成功している。医学利用への応用として、申請者はPt製剤(シスプラチン)に対する耐性獲得機序を明らかにするためで、薬剤耐性がん細胞においてSXFMプロファイルを行ったところ、Ptの取り込み量は通常の2.7倍低く、亜鉛は約3倍高い結果を得た。また、シスプラチンの投与時間に従い、亜鉛とPtは逆相関する傾向を示し、さらに、亜鉛は還元グルタチオンとの相関が高いことを示した。そこで、細胞内亜鉛を亜鉛のキレート剤で減少させたところ、グルタチオンの低下と共にシスプラチンの取り込み量が増大し、耐性細胞の致死率も増大する結果を得た。SXFMにより、抗がん剤耐性細胞に有効な治療法を選択できる可能性とSXFMの医学領域での有用性が示唆された(投稿中)。さらに現在、リン酸化の蛋白修飾を画像化するためには、比較的低エレルギー元素PのSXFM測定の感度を得るために、低バックグラウンドの細胞基板開発が重要である。本年度は、素材の検討を詳細に行った。数種の低エネルギー元素からなる高分子素材について、蛍光X線でのバックグラウンド測定と、細胞親和性試験を行った。高分子素材すべてにおいて、P測定がX線工学的に可能であった。カプトンおよびルミラーは、加工強度、滅菌処置の耐久性も十分であったが、細胞接着性が乏しく、細胞増殖能を低下させた。使用には、さらに表面加工処理が必要と考えられる。一方、高輝度X線エネルギーの増大が可能となり、P測定の感度が改善されることが期待される。コントラストの良い画像を得るためにも、低エネルギー元素からなる基板を早期選定が不可欠である。申請者(志村)はこれまでに、理化学研究所播磨研究所(SPring-8)と大阪大学が共同で開発した世界最小のナノビームによる走査型蛍光X線顕微強(SXFM)を用いて、哺乳動物細胞内の元素分布を測定することに成功している。医学利用での応用として,申請者はPt製剤(シスプラチン)に対する耐性獲得機序を明らかにするため、耐性細胞の元素プロファイルを行ったところ、亜鉛が細胞内グルタチオンと高い相関を持ち,Pt製剤の細胞外除去機構に関与していることを明らかにし、Cancer Research誌(業績参照)へ発表した。SXFMは、亜鉛等比較的原子番号の高い元素に有効である。一方,リン等を含む生物機能には重要な、比較的低エネルギー元素の解析は、困難であった。低エネルギー元素を感度よく測定するために、バックグラウンドとして検出される基板(SiN)由来のケイ素、大気中由来のアルゴンの除去が必須である。そこで、基板の素材検討から行い、炭素および水素からなるプロレンフィルムを選択した。さらに、大気をヘリウムガスへ置換することで大気中アルゴンの影響もなくなり,リン、カリウム、カルシウム等の比較的低エネルギー元素の測定が可能となった。しかし、既成のプロレンフィルムは、細胞毒性は認めないが、細胞付着および増殖には不適である。また、フィルム表面が粗造なため、微分干渉像には適してない。そのため現在は、予め固定処理をした浮遊細胞を設置するための基板として使用している。現在、炭素素材でのオーダー加工を検討している。

この細胞基板では、単細胞が位置できる溝を設計に加えている。この溝により、細胞の位置確認を行わずに測定可能(オートパイロット測定)が可能となる。さらに、表面が滑沢成形されれば、微分干渉像や細胞増殖にも適した素材が完成できると考えている。代表者(志村)はこれまでに、理化学研究所播磨研究所(SPring-8)と大阪大学が共同で開発した世界最小のナノビームによる走査型蛍光X線顕微鏡(SXFM)を用いて、哺乳動物細胞内の元素分布を測定することに成功している(Cancer Research誌)。SXFMは比較的高エネルギー元素の検出には有効であるが、生物学的にも重要な低エネルギー元素、カルシウム、リン、カリウム等の検出は難しい。主な原因である大気中のアルゴンガスおよび細胞試料台(SiN)基板成分のシリカのバックグラウンド除去は必須となった。基板試料を高分子膜のプロレンに代えたところ、シリカによるバックグラウンドは除去できた。さらにプロレン膜は生体親和性に欠けることから、プロレン膜表層にカーボン加工したところ細胞増殖は良好となった。これらより、SiN基板の欠点を補える新しい基板が可能となった。しかし、これらの基板作成は、カーボン加工が手軽に行えないことから効率に欠ける。そこで、理化学研究所の前島博士の協力により、他の可能性も試行した。目的とする細胞を浮遊化し、固定後ゼラチン・シュークロース溶液で凍結、1μmのクライオ切片を作製しプロレン膜上で測定したところ低エネルギー元素も良好に測定できた。切片であるために、元素分布の空間分解能はさらに増大した。また、連続切片を得ることで、同一細胞の免疫染色など既知の分化・腫瘍マーカーと元素分布の比較を得ることが可能となった。大気中のアルゴンガスについてはヘリウムガス置換から真空中で測定を行うことで完全に除去する方針である。真空での測定は、低エネルギー元素の検出を容易にし、良好な感度が得られるからである。SXFM真空凍結ステージの開発は、大阪大学(山内ら)と共同で行い、7月に試行予定である。以上、本研究では、プロレン膜の表層カーボン加工による付着細胞および浮遊細胞での凍結切片での観察により、生物学的に重要な低高エネルギー元素の網羅的な測定が可能となった。今後の課題は、細胞固定による元素の損失を考慮すると、細胞瞬間凍結によるクライオ切片での測定が有用となる。本システムは次第にクライオ電顕システムに類似しているが、用途に応じて、大気中および真空中の測定環境が可変な柔軟な測定システムを確立したいと考える。
果実における多糖の蓄積・分解と水の流入低下が糖濃度の増加に及ぼす影響

本研究は、果実の品質に大きな影響を及ぼす糖濃度を制御するための基礎研究である。果実中の糖については、これまで濃度そのものが数多くの研究で研究対象となっているが、濃度が成分量と水分量の2つの要因の関数であるという事実を考慮し、別けて研究したものは少ない。この2つの要因がどの程度相互に依存し、独立して変動しているのかはまだ明らかでない。本研究では、特にデンプンを蓄積するキウイフルーツ果実を対象として、その加水分解産物である糖の増加と水の流入の関係を調べた。その結果、デンプンの蓄積は果実発育の早い時期から起こり、果実の肥大生長が盛んに起こっている発育第3期前期にすでに最高濃度となった。その間の糖濃度は低かった。しかし、肥大生長がほぼ終了する第3期中・後期になると、糖濃度の上昇が急速に進み、末期では、明らかにデンプンの加水分解が糖濃度の上昇の一因であることが示された。一般に、糖濃度の増加は水ポテンシャルの低下を招き、細胞内への水の流入を引き起こし、結果的に濃度増加が起こらなくなるのであるが、そのようにはならなかった。この事は、水の流入を妨げる要因があったこと示唆している。水流入を阻止する機構としては、果柄内維管束の抵抗の増大、細胞膜の半透性の低下、細胞の伸展性の極端な低下の少なくとも3つの原因が考えられるが、膨圧の大きな上昇が観察されなかったので、第3の可能性は否定された。以上、キウイフルーツ果実では、果実生長第3期はデンプンの加水分解と水の流入低下の両者が同時に起こる時期であり、ともに糖濃度増加に関係していることが示された。本研究の目的は、糖濃度の増加をもたらす機構として、成熟期間に多糖が加水分解して少糖濃度が増加する一方、通道組織の機能低下による水の流入低下が生ずるという、2つの条件が満たされるためではないかと考えたが、その考えを確かめることにある。本年度は、成熟過程にあるキウイフルーツの果実を一定の日数ごとに採取し、果実当りの水分量、多糖及び少糖の量の変化を調査することが主な実験である。現在、分析を実施しているところである。また、果実を樹体から切り離した場合の影響については、予定していた方法とは違う方法に変え、果梗を切断後、果実をできるだけ着果していたときと同じ位置に保ち、また、直射日光を避けるために紙袋をかぶせた。このように方法を変更したのは、比較の対照となる着果している果実と、切断した果実の温度差をできるだけ小さくするためであった。分析は現在実施しているところである。しかし、夏の気象条件は果実の発育によいものではなかったようで、果実は例年より小さく、また、糖濃度も全体的にやや低いようである。そのため、来年度にも同様な試験設計の調査を繰り返す必要があると考えられる。モモの果実については、調査を予定し果実が激しい生理的落果を示し、予定したような果実の採取ができなかった。来年度のもう一度実験を行なう予定である。本研究の目的は、糖濃度の増加をもたらす機構として、生長期間に蓄積した多糖が追熱期間に加水分解して小糖濃度が増加する一方、通道組織の機能低下による水の流入低下が生ずるという、2つの条件が満たされるためではないかと考えたが、その考えを確かめることにある。本年度は昨年に引続き、東京大学附属二宮果樹園栽植のキウイフルーツ"ヘイワード"の果実を1週間ごとに、4果ずつを収穫して、それらの果実の体積、成分濃度(デンプン、可溶性糖)、乾物率、水ポテンシャルについての測定を行った。成分濃度などの分析のために果実の赤道部周辺から組織切片を取り、冷凍保存した。

一方、5個の果実を収穫せず、果実形状のパラメータを計測し、昨年度に求めた体積と果実形状パラメータの関係を適用してから体積を推定した。果実の体積生長はシグモイド曲線を示した。体積増加の停止時期には組織の水ポテンシャルが特異な変化を示すことはなかった。体積の95%は水で占められ、その割合がほとんど変わらないことから、果実の乾物生長は水の流入の停止とともに終わることを意味していた。成分の分析は現在実施しているところであるが、体積増加停止時に存在する貯蔵炭水化物はその後増えることはないので、その後追熱時に加水分解される可溶性糖の量を決めることになるであろう。なお、他の種類の果実についてのデータを取り、比較検討する必要がある。本研究の目的は、糖濃度の増加をもたらす機構として、生長期間に蓄積した多糖が追熟期間に加水分解して少糖濃度が増加する一方、通道組織の機能低下による水の流入低下が生じるという、2つの条件が満たされるためではないかと考え、実験を行った。本年度は、キウイフルーツにおける果実、葉の水分含量、水ポテンシャルの測定を重点的に行った。(1)果実の発育段階で数回、その水ポテンシャルの日変化を調査し、発育にともない日変化のパターンが異なることを見いだした。また、その変化を、果実のデンプン蓄積量の増加、デンプンの加水分解と関連させながら、検討した。(2)果実肥大が最大に達した頃に、早朝の水ポテンシャルに異常な変化が認められた。この水ポテンシャルの変化のあとに、デンプンの加水分解が急速になった。この時期には、早朝気温が10Cに初めて低下していることもあり、これらの要因の因果関係は明らかではなかった。(3)樹体からの水の供給が完全に遮断されたことを想定して、収穫してその後のデンプンの加水分解を調べた。加水分解の程度は、収穫した果実の発育段階によって異なり、発育が進むほど、分解しやすいことが認められた。
海浜変形に関わる砕波現象の実験的研究

海岸過程の解析に際して隘路となっている砕波現象の解明に向けて、原理的あるいはまた巨視的なアプローチの糸口を見出すことが本研究の目的である。こうした視点から、VTRシステムによる実験データの取得、ラグランジュ表記に基づく数値解析という従来用いられなかった手法の新規開発を試みた。煮沸により比重調節されたポリスチレン・ビーズの中立散乱トレーサ、高速VTRカメラ、画像データのディジタル化のためのインターフェイス、データ処理のためのマイクロコンピュータ等のハードウェアと、平面相関法および輝度勾配法の併用によるソフトウェアの組み合わせが砕波時の鉛直断面内流速場の同時的把握を可能とした。一方、ラグランジュ流の解析に伴なう数値計算上の難点が逐次克服され、非回転運動を対象とする速度解法、ならびにより一般的な圧力解法の双方が実用化された。これらの技法を砕波現象の相補的な実験および解析に応用した結果、波動断面内の局所的な圧力もしくは水表面近傍の圧力勾配の低下が一般的かつ本質的な砕波指標となることがわかった。ただし、進行性の砕波においては水粒子の水平速度がこうした破綻の直接の原因であるのに対し、重複性の砕波では重力加速度を基準とした鉛直速度の増大の状況が支配的要因となる。可視化とVTR撮影による流れの解析システムは、一部器材の更新によってさらに強化されるので、将来他の水理学的研究にも広く応用され得る。別途行なわれた砕波現象の巨視的把握のための実験の結果、急傾斜海浜における4種の砕波形態の出現領域が沖波波形勾配と海底勾配を用いて明確に区分し得ることがわかった。また、砕波帯内に形成される斜降渦ならびに水平渦がそれぞれ小砕波波高と砕波時波速を用いて定義されたレイノルズ数、さらに海底勾配を含む無次元数等の異なる領域で発生することが知られた。砕波現象を対象として,数値シミュレーション並びに内部流速場の実験的把握を行なった.筆者らはスロッシングの解析に向けて,Lagrange表記に基づく数理モデルを開発したが,これは殆んどそのままの形で重複性砕波の解析にも適用できることがわかった.引き続き圧力を主たる未知量とするより実用的な計算方式の検討が進行中である.現時点では固定境界における境界条件の設定法に難点が残されており,その合理化により計算の安定性が向上するものと考えている.小型の専用水槽を製作し,油水二層境界に発生する緩慢な波動を観察したが,この場合重力に比して表面張力の効果が相対的に卓越し,水面波動とは質的に異なる現象となる.そこ亭,通常の実験水槽にスポンジの小片を投入し,その動きを撮影したVTR画像から内部流速を推定することとした.一連の実験を通じて砕波時点以前の流体運動がほぼ渦なしの現象と見なし得ることが確認された.数値解析の結果を見ると砕波直前の段階における波頭部流速の急激な流大が十分に説明されていない.爾後の砕波変詩過程を計算機上で再現するためには,この差異を解消することが当面の問題である.より稠密な流速場の測定によってこうした砕波の水理機構を調べるためには,微細かつ多量の水中物質の移動を調べる技術の確立が望まれる.本研究においては多量の本屑を水中に投入し,高速度VTR装置およびマイクロコンピュータシステムを併用してその分布形態をディジタルデータ化した.時間ずれのある2つの画面中の微小画素群を平面相関によって対応づけ,流体要素の移動速度を知る方法は十分実用に耐えるとの結論に達した.

この方法は流体要素の回転,すなわち渦度の直接測定にも拡張する見通しが立てられている.高速VTR画像の処理に基づく水理計測システムの面では、ディジタル・データ化の分解能を高め、データ解析を高速化する器材面の強化により、データの精度および信頼性の向上が計られた。また画像データ解析のためのソフトウェアに関しては、輝度勾配法の導入により、その能率が大きく高められた。こうした実験手法の改良は、重複法、進行性の砕波の鉛直断面内流速場の一層明確な把握を可能とした。結果として、波頂部の圧力低下に伴ない、近傍水塊が全体の流体運動から独立して自由放体運動に近づく過程が観察された。これが砕波現象の実体と思われる。ただし、進行性の砕波においては水粒子の水平速度がこうした破縦に直接関係するのに対し、重複性砕波では重力加速度を基準とした鉛直速度増大の状況が支配的要因となる。一方、ラグランジュ表記に基づく数値解析の面では、圧力解法の不安定要因となる計算上の渦度を緩和補正により解消する手段が検討された。現在のところ物理的不安定の発生直前までの水理機構が解析され、少なくとも定性的には上述の実験的知見が裏付けられた。以上により、合成波を含む一般の波について、圧力もしくは水表面近傍の圧力勾配の低下が最も本質的な砕波指標となるものと推測される。砕波現象の巨視的把握を目的として、別途一連の水路実験が実施された。結果として、急傾斜海浜におけるspilling,plunging,callapsing,surging等の砕波形態の出現領域が沖波波形勾配と海底勾配を用いて明確に区分されることがわかった。また砕波帯内に形成される斜降渦ならびに水平渦がそれぞれ砕波波高と砕波時波速を用いて定義されたレイノルズ数、およびさらに海底勾配を含む無次元数の異なる領域で発生することが知られた。
病原性・非病原性SHIVの感染初期における体内増殖部位と組織病理学的変化の解析

病原性SHIVであるSHIV89.6P、非病原性SHIVであるSHIVNM-3rNをアカゲザルに静脈内接種し、その感染初期におけるウイルス学的、免疫学的、組織病理学的解析を行った。病原性SHIV89.6P感染ザルでは、感染後2週以内に末梢血中のCD4陽性細胞が枯渇し、血漿ウイルスRNA量も2週目にピーク(>10^9copies/ml)となり、その後10^6copies/ml前後のセットポイントを維持した。リンパ節・GALTでは、ウイルス産生細胞の出現を認めたが、その頻度は少なく、急速進行性のCD4陽性細胞減少を説明するのは困難と考えられた。方、胸腺では感染後2週以内で髄質細胞を中心にウイルス産生細胞強陽性所見が得られ、4週では胸腺組織の崩壊と末梢リンパ節における傍皮質領域での細胞の枯渇へと進行した。同様のウイルスロードを示すサル免疫不全ウイルス(SIV)ではこのようなsevereな病変は認められない。これらはSHIV89.6P感染に特異な所見であり、病態への関与が示唆された。一方、SHIVNM-3rN感染ザルでは、末梢血中のCD4陽性細胞数に大きな変化はなく、血漿ウイルスRNA量も24週の間にピーク(<10^7copies/ml)となるが、その後セットポイントは減少し、検出限界以下となった。各SHIV感染ザルのリンパ系臓器でのプロウイルスDNA量を測定したところ、SHIV89.6P感染ザルでは2週目で胸腺、脾臓、腸管リンパ節のいずれも高値(10^4-10^6copies/μg)を示したが、SHIVNM-3rN感染ザルでは2週目ではほとんど検出限界以下であった。以上のことから、この2種のSHIVの感染初期における臓器指向性と増殖力が病態に反映していると考えられた。
サブサイクルレーザーパルスによる電子加速とコヒーレントX線放射

1.サブサイクルレーザーパルスよる電子加速に関連して,真空中におけるサブサイクルレーザーパルスの伝播に関する解析を行った。3次元的に局在したサブサイクルレーザーパルスが十分遠方ではどのように波形が変形していくかを数値計算で調べ,十分遠方ではパルスの中心部分は伝播方向に沿ってモノサイクル波になることが分かった。サブサイクル波の縦方向の幅をaまた横方向の幅Wとしたとき,w/a>1000程度になると,縦方向のパルス幅aの10^5倍の伝播距離に対してサブサイクル波のユニポーラーな性質が維持されることが明らかになった。これはa=10μmの場合,1mの伝播距離に対応することになる。2.等間隔で連続して入射される同じ大きさのサブサイクルレーザーパルス列による電子の多段粒子加速について数値計算を行った。数値計算の結果,電子の加速エネルギーEが多段加速のステージ数となるレーザーパルスの数Nの2乗に比例して増加することが分かった。またE=AN^2とした時,電子は静止しているよりもパルスの伝播方向への電子の初期速度が大きい方が比例係数Aは大きくなり,より効率的に加速されることが分かった。3.一様プラズマに超高強度のサブサイクルレーザーパルスを入射する1次元のPIC粒子シミュレーションによって,プラズマ中に強い航跡場が励起されることを示した。航跡場電場の大きさは,入射電力を一定にしたとき,長いパルスよりもサブサイクルパルスの方がより大きい航跡場電場が生成されることが分かった。4.超高強度のサブサイクルレーザーパルスとフォイルターゲット物質(または,プラズマ)との非線形相互作用に関しても,電子加速やレーザーパルスの非線形波動伝播等の問題の理論的検討とPIC粒子シミュレーションのための多次元コードの開発と整備を進めた。1.サブサイクルレーザーパルスによる電子加速における多段加速方式について解析して,高エネルギー極限において総対論的因子γがレーザー光の振幅a_0の3分の2乗に比例することを明らかにした。これから,この方式で電子を超高エネルギーまで加速するには非常に多くの加速ステージが要求され,従って電子の超高エネルギーへの加速にはこの方式はあまり適さないことが分かった。2.サブサイクルレーザーパルスで加速されたマイクロバンチした電子群からのシンクロトロン放射光について解析を行い,放射光がコヒーレント光になるための電子群に対する条件や,またソフトX線領域でコヒーレント放射光を得るための条件等を明らかにした。さらに実空間1次元の粒子シミュレーション結果を基にして,シンクロトロン放射光の輝度(brilliance)に関する計算も行った。固体フォイルターゲット(密度10^<23>cm^<-3>)を用いた場合を考えると,(1)電子エネルギーが50MeVでは,フォイルの厚さが0.011μmではシンクロトロン放射光は大体λ>100nmの波長に対してコヒーレント光になること,また(2)電子エネルギーが200MeVでは,フォイルの厚さが0.011μmでは大体λ>10nmの波長に対してコニーレント光になること,そして(3)電子エネルギーが1GeVと高エネルギーになると,フォイルの厚さ0.010.1μmでは放射光は大体λ>1nmの波長に対して(即ち,ソフトX線領域の波長に対しても)コヒーレント光になることが分かった。3.サブサイクルレーザーパルスとフォイルターゲットとの非線形相互作用及び付随する電子加速を解析するための実空間2次元,速度空間3次元のPIC粒子シミュレーションコードの開発も進めており,現在テストランを行っている。
うつ病患者における感謝プログラムの開発と有効性の検証

許しと感謝のエクササイズ(感謝プログラム)の効果を検証するために、事前に測定した抑うつ症状のスコア(BDI-II)を基準に、疾病ごとに無作為に介入群と対照群に振り分け、介入前、中間、介入後に自記式質問紙票によるアンケート調査を行った。継続して参加した対照群12名、介入群11名が分析対象となった。病名の内訳として対照群はうつ病8名、双極性障害1名、適応障害2名、不安障害1名で、介入群はうつ病8名、双極性障害1名、適応障害1名、気分変調症1名であった。BDI-IIは対照群が(19.8→18.2→18.7)で、介入群は(29.4→18.0→12.7)であった。首尾一貫感覚(SOC-13)は対照群が(36.1→35.8→36.1)で、介入群は(30.6→34.3→36.6)であった。自己受容尺度は対照群が(18.1→19.6→19.1)で、介入群は(17.6→21.5→24.0)であった。日本版寛容性尺度は対照群が(51.4→50.2→50.5)で、介入群は(46.5→55.9→60.7)であった。問題への直面化は、対照群が(13.7→14.7→13.0)で、介入群は(15.5→16.6→19.1)であった。ネガティブな内省は(16.5→17.2→16.2)で、介入群は(18.0→17.5→15.0)であった。日本語版ー外傷後成長尺度は、対照群が(31.2→32.8→29.5)で、介入群は(35.5→43.3→50.6)であった。また『嫌なことは毎日あります。でも嫌なことがあってもありがとうと言ったりと習慣がついているようで乗り切ったりできる時が多々ありました。』と前向きな感想の内容が多かった。すべての指標において対照群はほとんど変化がなく、介入群は改善する傾向を示したことから、うつ病を中心とする抑うつ症状に対して、本プログラムは一定の効果が期待できる可能性が示唆された。感謝プログラムの到達目標は、日常におけるストレサーを受け入れ、些細な出来事にも感謝することで、より前向きな姿勢を身に着けていくことを目的としている。臨床場面での応用の可能性を検証するため、うつ病患者が取り組み易く受け入れやすいプログラムを開発する必要があった。そこで、許しのエクササイズ(以下、EX)・感謝のEX・気づきのEXの3段階に分けてプログラムを進めていった。また、分かりやすいように平易な言葉を使用したことや論語・ことわざなど日常生活で見聞きした用語を引用し、プログラムの原則に組み込んでいった。以上のような工夫を施し、徐々に上記の姿勢を身に着けていけるようにした。同意が得られ継続参加した外来通院中のうつ病患者5名に許しと感謝のEXを約3カ月実施してもらった(許しのEX,感謝のEX,気づきのEXをそれぞれ1カ月実施)。その結果、BDI-IIの平均が開始前が中等症であったのに対し、介入後は極軽症に改善していた。また、ストレス耐性やその処理能力を示す首尾一貫感覚(SOC-13)、くよくよと考えてしまう傾向を示すネガティブな内省、自身の弱さを含めてありのままを受け入れる自己受容尺度、自身や状況、他者の寛容性を示す日本版寛容性尺度および危機的な状況を乗り越えた結果生じるポジティブな心理的変容の体験を示す日本版-外傷後成長尺度等が改善する傾向を示した。事後のアンケート内容から、感謝のEXが取組みにくく、負担感がやや強いようであったが、プログラムの効果は全てのエクササイズがまあ効果的とても効果的と概ねポジティブなものとして受け止められていたようだった。調査時期が11月であったため、当初の予定より若干の遅れはあったものの年度内に調査を終えることができた。また研究対象者も途中脱落することなく継続参加でき、プログラムに参加することで効果が実感できるものであったなど一定の有用性が示すことができたと考えた。持続効果を検証するべくフォローアップ調査を年度を超えて行っているが、平成28年4月から5月中には終える予定である。許しと感謝のエクササイズは、ネガティブな出来事や自身の弱さ等に「ゆるします」や「ありがとう」と唱えることで、それらをありのままに受け入れ,さらにポジティブな面を見出し最終的には些細で当たり前な出来事(目が見えること,家族がいること等)への気づきを通してより前向きな捉え方を身に着けていくことを目指している。EXは許しのEX、感謝のEX、気づきのEXの3段階あり、それぞれ1か月間の期間を設けている。同意が得られ継続参加した外来通院中のうつ病患者5名を対象に許しと感謝のEXを実施してもらった。今年度はプログラム終了時のアンケート内容と、2か月後のフォローアップ調査の結果である。介入前のBDI-IIは重症2名、中等症1名、極軽症2名で、フォローアップ時は重症1名、中等症1名が極軽症に改善し、極軽症2名のスコアは0点になっていた。重症1名は若干改善傾向を示していた。全体的にみれば有意差があり、効果量も大きかった。ストレス耐性を示す首尾一貫感覚も有意に改善し、自身の弱さを含めてありのままに受け止める自己受容感も有意に改善していた。

危機的な状況を乗り越えた結果生じるポジティブな心理的変容の体験を示す外傷後成長後尺度は有意水準0.09と有意ではなかったが、効果量は大であった。参加者のアンケートから「一方的に他者のせいだという思いや感情のままでふさぎ込んでいたが、自分を知ることで過去に囚われずに考える。」、「ネガティブな感情が薄れ、ポジティブな感情がより多くなった。OTとの関連がより一層効果を高めてくれたように思う。自然の風景に対しても、心のゆとりが生まれ、楽しめることが増えた。」等、前向きな記載があった。研究代表者が従事している専門学校において産休のため欠員ができ、その穴を急遽埋めなければならなかった。また私的な理由も重なり今年度予定していた調査を行うことが出来ず、学会等での研究成果の発表をメーンに切り替えた。以上のことから、当初予定していた無作為化比較試験を行うことが出来ず遅れていると判断した。外来通院中のうつ病患者に対する許しと感謝のエクササイズ(感謝プログラム)の有効性を検証するためは、対象者を無作為に介入群と待機群に分けて同時に観察し比較することで自然経過を考慮した上での介入効果を評価する無作為化比較試験を行う必要がある。またパイロットスタディでは評価者が介入プログラムを実施したため、データをよりよく見せたいというバイアスが生じる可能性がある。そのバイアスを避けるために、調査期間中は評価者と対象者が接触しないことやデータが介入群か待機群のどちらのものかを判別できないようにする必要がある。そのために今年度は対象施設の看護師と作業療法士それぞれ1名がプログラムの実施方法を習得できるようにトレーニングを行った。外来通院中のうつ病患者を選出するために、平成29年4月から5月に受診した患者のレセプト情報から「主病名:うつ病」で登録されている患者一人一人のカルテを確認し、実際の診断名を抽出したところ144名が該当した。また自殺念慮、認知機能障害、統合失調症、パーソナリティー障害等が併発している患者は除外したところ純粋なうつ病患者は40名に絞られた。研究参加説明会に参加しやすいように平日と土曜日を含む計8回の日程を確保し、説明会の時間も外来診察が終わる12時13時の間で設定した。9月初旬に郵送法で研究参加の呼びかけを行ったものの、実際参加した患者は外来作業療法にて直接声掛けをした1名のみであった。研究参加説明会に参加した人数が1名に過ぎず、調査を開始できなかったためである。その背景として、対象者は研究者と全く面識がない状態での勧誘であり、研究対象施設では郵送で研究参加案内を送ることが前例としてなかったことから警戒心を高めたことも要因の一つと考えられる。許しと感謝のエクササイズ(感謝プログラム)の効果を検証するために、事前に測定した抑うつ症状のスコア(BDI-II)を基準に、疾病ごとに無作為に介入群と対照群に振り分け、介入前、中間、介入後に自記式質問紙票によるアンケート調査を行った。継続して参加した対照群12名、介入群11名が分析対象となった。病名の内訳として対照群はうつ病8名、双極性障害1名、適応障害2名、不安障害1名で、介入群はうつ病8名、双極性障害1名、適応障害1名、気分変調症1名であった。BDI-IIは対照群が(19.8→18.2→18.7)で、介入群は(29.4→18.0→12.7)であった。首尾一貫感覚(SOC-13)は対照群が(36.1→35.8→36.1)で、介入群は(30.6→34.3→36.6)であった。自己受容尺度は対照群が(18.1→19.6→19.1)で、介入群は(17.6→21.5→24.0)であった。日本版寛容性尺度は対照群が(51.4→50.2→50.5)で、介入群は(46.5→55.9→60.7)であった。
多点展開を目指したサーボ型高精度微気圧計の開発

昨年度にひきつづき,ベローズ式気圧センサーの基礎的な性能の試験と技術開発を行った.ベローズは,その構造上,上下方向に吊った一種のスプリングとしての挙動を示すと考えられ,そのことが気圧センサーとしての性能に影響を与える可能性が懸念された.そこで,スーパーウーファーを使用してベローズに人工的に圧力変化を印加することにより,周波数特性を測定した.その結果,使用したベローズの機械的な固有振動数はおよそ80Hzであり,したがって測定帯域の上限は50Hz程度となることがわかった.このことは,DCからインフラサウンドまでを想定したアプリケーションにとっては重大な障害とならないが,ベローズのサイズや構造などによっても違ってくるので,高い周波数帯域で使おうとする場合には,設計上留意しておく必要がある.ベローズ式気圧センサーの一連のテストを通じて,位置検出センサーとして使用している差動トランスの線形性に疑問が生じたため,ほかの種類の位置検出センサーを検討する必要が生じた.そこで,東京大学より光位置センサーを借用し,動作テストを行った.その結果,ベローズとの圧力感度が2倍程度異なること,および,長期的なドリフトが見られることがわかった.前者の原因は不明である.後者はベローズのマウント法の問題か,あるいは温度変化の影響かと考えられたが,テスト環境を整えることが困難なため,切り分けすることができなかった.以上のような基礎的な試験と並行して,ベローズに位置センサーを内蔵した気圧計のデザインの検討をすすめた.時間およびメーカー側の人手の不足により,試作機を製作するところまで進捗しなかったことは残念であるが,Martec社のMB2000シリーズに代表されるベローズ式気圧センサーの,今後の開発の可能性・方向性を確認することはできたと考えている.本研究の課題は,個体地球科学の精密観測にとっての要求を満たすような安価な気圧計を開発することである.この目的のため,センサーの基本概念の再検討から始めた.必要とされるセンサーは,大きくわけて2種類ある.地震学への応用を想定した高感度の相対気圧計,および測地学への応用を想定した高精度の絶対気圧計である.しかしこれらは機能的にオーバーラップしており,本来別々のものではない.そこで,差圧計と絶対圧計とを組み合わせ,気圧の絶対値も微小な時間変化も同時に測定できるようなメカニズムを工夫するという方向性を確認した.相対圧計のセンサーとして,何種類かを比較検討した結果,ベローズ式センサーが最適であることがわかった.ベローズ式センサーは,予備的なテストの段階で,サーボ機構などを組み込まない裸の特性において,すでに非常に良い特性を示すことが確認されていた.最初の課題は,温度変化の影響が比較的大きいことと,応答の直線性が不明であることであった.これらを解決するため,まず温度変化の小さい場所に試作機を設置し,リファレンスの気圧計との並行観測を行った.その結果,温度変化の影響がなければ,そのままで市販の高価な気圧計と同等の性能を示すことがわかった.次に,直線性については,高度差のある場所に持って行って気圧変化を与え,その応答を調べた.温度変化の影響との分離が難しいが,おおむね良好な応答をしめした.ただしこれらの実験から,センサーが傾斜に非常に敏感で,マウント法に工夫が必要であることもわかった.位置検出のための変位センサー,スローリークのための毛細管,サーボ制御のためのアクチュエータなどについても,部品の選定を進めた.昨年度にひきつづき,ベローズ式気圧センサーの基礎的な性能の試験と技術開発を行った.ベローズは,その構造上,上下方向に吊った一種のスプリングとしての挙動を示すと考えられ,そのことが気圧センサーとしての性能に影響を与える可能性が懸念された.そこで,スーパーウーファーを使用してベローズに人工的に圧力変化を印加することにより,周波数特性を測定した.その結果,使用したベローズの機械的な固有振動数はおよそ80Hzであり,したがって測定帯域の上限は50Hz程度となることがわかった.このことは,DCからインフラサウンドまでを想定したアプリケーションにとっては重大な障害とならないが,ベローズのサイズや構造などによっても違ってくるので,高い周波数帯域で使おうとする場合には,設計上留意しておく必要がある.ベローズ式気圧センサーの一連のテストを通じて,位置検出センサーとして使用している差動トランスの線形性に疑問が生じたため,ほかの種類の位置検出センサーを検討する必要が生じた.そこで,東京大学より光位置センサーを借用し,動作テストを行った.その結果,ベローズとの圧力感度が2倍程度異なること,および,長期的なドリフトが見られることがわかった.前者の原因は不明である.後者はベローズのマウント法の問題か,あるいは温度変化の影響かと考えられたが,テスト環境を整えることが困難なため,切り分けすることができなかった.以上のような基礎的な試験と並行して,ベローズに位置センサーを内蔵した気圧計のデザインの検討をすすめた.時間およびメーカー側の人手の不足により,試作機を製作するところまで進捗しなかったことは残念であるが,Martec社のMB2000シリーズに代表されるベローズ式気圧センサーの,今後の開発の可能性・方向性を確認することはできたと考えている.
社会心理的ストレスが内因性鎮痛系の機能不全を引き起こす機序の解明

社会心理的ストレスを与えたラットにおいては、ラットの反復社会的敗北ストレスを与えると、その後に足底に切開を加えた痛みが、コントロール動物に比して遷延することを、研究分担者の林田らのグループが報告した(Arora et ai., Neuroscience 2018;382:35-47)。反復社会的敗北ストレスを負荷したラットでは、脊髄のアストロサイトやミクログリアが活性化し、脊髄後角ニューロンが感作を起こしていた。慢性痛時に内因性鎮痛系が減弱する機序に関する研究では、研究代表者のグループが以下の論文を発表した(Suto et al., J Pain 2019;20:600-609)。神経障害性疼痛モデル(SNL)作成から6週間経過したラットではNSIAで測定する内因性鎮痛が低下する。NSIAの減弱はTrkBアゴニストの7,8-dihydroxyflavone(DHF)の全身投与で改善する。青斑核のマイクロダイアライシス法でグルタミン酸・GABAを測定すると、DHFはGABAの放出を抑制して、青斑核の痛みに対する反応性を改善していた。抗うつ薬であるアミトリプチリンもSNL6WのNSIAを改善した。抗うつ薬はBDNFを産生することが知られていることから、BDNF-TrkBシグナルによって、青斑核を抑制しているGABAを抑制することによって、青斑核機能を改善することが示された。すなわち慢性痛によって青斑核がGABAによって強く抑制されることが、内因性鎮痛を減弱させる一因であることが示唆された。同様にDHFは脊髄でもTrkBを介してSNL6WのNSIAを改善することを報告した(Kato et al., Anesth Analg 2018Jun 20 [Epub ahead of print])。社会心理的ストレスに関する実験では、反復社会的敗北ストレスを負荷したラットでは、NSIAで測定した内因性鎮痛が減弱することを確かめた(未発表)。現在はこのメカニズムに関して、青斑核周囲のアストロサイトの役割に関する研究を進めている。また、ラットの腰痛モデルである髄核留置モデルを作成すると、患肢にアロディニアが出現し、40日程度の経過で回復するが、反復社会的敗北ストレスを負荷したラットでは、痛みが遷延することを見出した(未発表)。一方、神経障害性疼痛モデル(SNL)作成から6週間経過したラットで、青斑核の痛みに対する反応性が低下するメカニズムに関する研究を継続して進めた。青斑核からの細胞外記録を用いた実験で、基礎神経活動は増加するが、前肢へのカプサイシン投与による反応性が消失することを、研究分担者の林田らが見出している(未発表)。社会心理的ストレスに関する実験では、ラットの反復社会的敗北ストレスモデルを用いて引き続き検討して行く予定である。ストレスを負荷した動物では、内因性鎮痛が減弱すること、ストレス負荷後に加えた痛みの回復が遷延すること、などの関係性を明らかにする。その後、内因性鎮痛がストレスによって低下する機序を、青斑核と下行性ノルアドレナリン抑制系に焦点を当てて検討して行く予定である。一方、慢性痛時に内因性鎮痛系が減弱する機序に関する研究は、今後は腹側被蓋野から側坐核に投射する中脳辺縁ドパミン神経系に関する研究も行う予定である。側坐核に放出されたドパミンは、報酬作用を惹起すると同時に、鎮痛効果を発揮することが明らかになっており、内因性鎮痛機構の重要な経路である可能性がある。

また、ラットの腰痛モデルである髄核留置モデルを作成すると、患肢にアロディニアが出現し、40日程度の経過で回復するが、反復社会的敗北ストレスを負荷したラットでは、痛みが遷延することを見出した(未発表)。一方、神経障害性疼痛モデル(SNL)作成から6週間経過したラットで、青斑核の痛みに対する反応性が低下するメカニズムに関する研究を継続して進めた。青斑核からの細胞外記録を用いた実験で、基礎神経活動は増加するが、前肢へのカプサイシン投与による反応性が消失することを、研究分担者の林田らが見出している(未発表)。青斑核から脊髄後角に投射するノルアドレナリン作動性下行性抑制系は、内因性鎮痛機能の中でも最も重要な系である。ラットの前肢にカプサイシンを投与すると、痛みのため内因性鎮痛系が活性化し。後肢の疼痛閾値が上昇する(noxious stimulation induced analgesia: NSIA)。研究代表者らはNSIAには、痛みのため脊髄に放出されるノルアドレナリンが重要であることをマイクロダイアライシス法で確かめた。更にラットの神経障害性疼痛モデル(spinal nerve ligation: SNL)を用いて、作成後5週間以上経過して神経障害性疼痛が慢性化すると、痛みに対する青斑核の反応性が低下し、カプサイシン刺激で脊髄にノルアドレナリンが放出されないことを見出して論文等で発表した(Ito et al., 2018;126:298-307)。さらに三環系抗うつ薬やセロトニン・ノルアドレナリン再取り込み阻害薬は、反応性が悪くなったノルアドレナリン作動性下行性抑制系の機能を回復されることを発表した(Ito et al., 2018;126:298-307)。本研究では社会心理的ストレスによっても慢性化した神経障害性疼痛と同じように青斑核機能が低下し、NSIAが減弱するのかどうかを確かめるために、新たなる研究モデルを立ち上げている。同時に慢性痛で青斑核機能が低下するメカニズムについて検討を進めた。社会心理的ストレスに関する実験では、ラットの反復社会的敗北ストレスモデル(Krishnan et al., 2007)を用いることとし、そのモデルを確立するための実験を進めた。ストレスを受ける動物であるSprauge-Dawleyラット(雄: 180-200g)は1週間、飼育ケージ中に1匹で過した後、毎日異なるLong Evansラット(雄: 700-800g)の個別飼育ケージに入れられ1時間過ごすことを1セッションとする。これを2週間続けることで精神的ストレスを受け、社会的忌避行動を示すようになる。ストレスを負荷したラットの内因性鎮痛(NSIAで測定)が減弱するか否かを測定する予定である。その前に疼痛閾値が低下するか否かをPaw-pressure test(Randall-Selitto)で測定したが、疼痛閾値はコントロールラット(個別飼育ケージで3週間過ごしたラット)と変わりがなかった。一方、神経障害性疼痛モデル(SNL)作成から6週間経過したラットで、青斑核が痛みに対する反応性が低下するメカニズムに関しての研究を進めている。方法としては電気生理学的手法、免疫染色法、マイクロダイアライシス法などで行っている。