hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
受容体欠損マウスを用いた虚血-再灌流障害におけるプロスタグランジンE_2の役割解明

本研究の目的は、虚血-再灌流障害におけるプロスタグランジン(PG)E_2の役割を受容体欠損マウスを用いて解明することであった。本研究によって、以下のことが明らかになった。虚血-再灌流障害のモデルを用い、in vivoとex vivoの実験を行った。in vivoの実験では、マウスの左冠動脈前下行枝を1時間結紮し、その後、24時間再灌流を行い、梗塞サイズを測定した。この結果、心筋梗塞サイズは、野生型と比較してPGE_2受容体の一つであるEP_4の欠損マウスにおいて著しい増加を認めた。つまり、心筋の虚血-再灌流障害に対して内因性PGE_2は、EP_4を介して心筋保護に働くことを初めて明らかにした。ex vivoの実験では、摘出灌流心への灌流液の供給を遮断し、その後再灌流を行い、心機能の変化を解析した。その結果、野生型マウスに比較し、EP_4欠損マウスでは、再灌流時のdeveloped tensionの回復が抑制され、CK遊出量は高値を示した。つまり、内因性PGE_2の心筋保護作用には、EP_4を介した心臓への直接作用も含まれていることが初めて明らかとなった。さらに、野生型マウスに対し、虚血前、あるいは虚血中に選択的EP_4アゴニストを投与し、その後再灌流を行い、24時間後に心臓の梗塞サイズを解析した。その結果、虚血前、虚血中のいずれの投与においても、EP_4アゴニストは梗塞サイズの有意な低下を引き起こした。この効果は、EP_4欠損マウスにおいて完全に消失した。よって、外因性に投与したEP_4アゴニストは、EP_4を介して虚血心筋保護に働くことを初めて明らかにした。また、EP_3欠損マウスについても解析を行った結果、内因性PGE_2がEP_3を介した心臓保護作用も有することが明らかとなった。本研究の目的は、虚血-再灌流障害におけるプロスタグランジン(PG)E_2の役割を受容体欠損マウスを用いて解明することである。本研究によって、以下のことを明らかにした。急性心不全のモデルとして、虚血-再灌流障害のin vivoとex vivoの実験を行った。in vivoの実験では、左冠動脈を1時間結紮し、その後、再灌流を24時間行い、梗塞サイズを測定した。この結果、心筋梗塞サイズは野生型と比較してPGE_2の受容体に一つであるEP_4の欠損マウスにおいて著しい増加を認めた。つまり、心筋の虚血-再灌流障害に対して、内因性PGE_2はEP_4を介して心筋保護に働くことを初めて明らかにした。さらに、選択的EP_4アゴニストを用いて、急性心筋梗塞の治療薬としての可能性について検討した。野生型マウスに対し、虚血前、あるいは虚血中に選択的EP_4アゴニストを投与し、再灌流を行い、24時間後の心筋の梗塞サイズを解析した。その結果、虚血前、虚血中の両方において、EP_4アゴニストは梗塞サイズの有意な低下を引き起こした。この作用は、EP_4欠損マウスにおいて完全に消失した。
遷移金属カルコゲナイドにおける新しい超伝導物質の探索

1.擬一次元化合物TlCu_7S_4の非化学量論的組成の試料を合成して、電気抵抗と熱測定をおこなった。その結果、CuあるいはTlが欠損すると電気伝導性が高くなり、キャリアー数も増加することがわかった。また熱測定より、この化合物の相転移の原因に関する知見が得られた。いかなる試料においても、2K以上では超伝導は観測されなかった。2.擬一次元化合物BaCU_4S_3のBaにKを、SにSeを置換した試料を合成し、電気抵抗を測定した。BaCu_4S_3は200Kの相転移があるが、置換によって転移温度は変化しなかった。また、すべての置換試料で抵抗が減少した。2K以上には超伝導は観測されなかった。3.新化合物BaTa_2Se_5の合成に成功した。構造はBaTa_2S_5型構造であることがわかった。電気抵抗測定によれば2.5Kに超伝導臨界温度をもつ超伝導体であることがわかった。帯磁率測定によってマイスナー効果も観測した。未知組成のBa-Nb-Se化合物において3K付近に超伝導臨界温度を観測した。現在、試料を同定中である。
数値最適化に基づく制御系設計の可視化手法の研究

本研究では、数値最適化に基づいた制御系設計を行うための可視化手法の研究を行った。具体的には、数理計画法の制約式として与えられた制御系設計条件の解空間(実行可能領域)の可視化と、解探索過程の可視化を実現する手法について研究した。階層型マトリックスデータの可視化手法を応用することで、これらの可視化を実現する手法を提案し実装した。実際の制御系設計問題を可視化することで、提案手法の有効性を確認した。本年度は、制御系設計問題のうち、一般的な双線形行列不等式問題(bilinear matrix inequality, BMI問題)のみを扱い、BMI問題に対する緩和問題、近似解法、分枝限定法の可視化を行うためのアルゴリズムについて研究を進めた。双線形行列不等式を制約とする最小化問題に対し、以下のような可視化アルゴリズムである。1.多次元空間の領域分割を行う。2.分割領域における最小化問題の上界と下界を求める。3.上記2の結果を2次元平面上に可視化する。4.上記2の結果を上記3の結果を踏まえて、3次元可視化を行う。5.マルチディスプレイグリッドを用いて、複数のディスプレイで可視化する。2については、すでに得られている上界と下界の計算方法を用いた。3および4については、多次元空間を2次元の平面に図示する手法として階層型マトリックスデータの可視化手法を用いた。5については、すでに開発しているディスプレイグリッドミドルウェアをOpenGLに対応させることで、可視化結果を柔軟に表示する基盤を構築した。平成19年度は、平成18年度に得られたBMI問題に対する緩和問題、近似解法、分枝限定法の可視化手法の実装を行った。具体的には以下のような手法を開発し実装した。最適化手法の一つであるSOS(sum-of-squares)について研究を進め、すでに提案されている各種の解法について、可視化可能であるか検討した。平成20年度は、平成19年度に開発した以下のような手法をMATLABライブラリの作成に取り組んだ。また、制御系設計だけではなく、システム同定への応用を目指して研究に取り組んだ。
周術期脳虚血障害に対する薬剤誘発及び局所冷却を用いた長期低体温療法の国際共同研究

蘇生後脳症に対する治療を目的とする選択的脳冷却法の臨床試験が試みられているが、種々の副作用も報告されている。一方、薬剤誘発性低体温は、冷却装置のない施設でも脳障害の発生後直ちに導入可能である事から興味深い。我々は、本助成期間内にTRPV1アゴニストを用いた薬剤誘発性低体温とペルチェ型熱電素子を用いた冷却デバイスの温度制御動態を解析した。また、ラット用非開頭型局所冷却デバイスを用いた脳温制御の可否と永久脳虚血モデル及び一過性脳虚血モデルにおける保護作用の有無について検討した所、良好な脳温制御と脳保護効果が得られる事を確認した。蘇生後脳症に対する治療を目的とした脳低温を誘発する方法として、選択的脳冷却法の臨床試験が試みられており、その手段としてはヘルメット型と鼻咽腔冷却型とがあげられる。一方、薬剤誘発性低体温は、冷却装置のない施設でも脳障害の発生後直ちに導入可能である事からも興味深い。我々は選択的脳冷却法を長期間にわたり適応する基礎データを構築するために、ペルチェ型熱電素子を用いた冷却装置と脳波電極、レーザー血流計プローブをハイブリッドさせた非開頭型ラット用冷却デバイスのプロトタイプを開発中である。これまでの研究で、申請者が改良したデバイスを用い、虚血性脳障害に対する薬剤誘発性低体温の有用性を模索する包括的国際共同研究開発を本年度より本格的にスタートした。平成23年度研究実績概要Iー1非開頭型ラット用冷却デバイスの開発我々が既に開発しているラット両側BIS測定用脳波電極デバイスを改良し、ペルチェ型熱電素子と水冷式の温度制御システムをハイブリッドさせ、非開頭型冷却デバイスを開発する。今回はプロトタイプとして連携研究者(山口大学藤岡裕士)らの開発した脳局所冷却システムを改良作製しその冷却性能を検討した。今回作製したシステムは(1)冷却(unit 1),(2)放熱(unit 2),(3)脳波検知(unit 3),(4)温度制御(unit 4),(5)電源(unit 5),の5つのユニットより構成した。unit 1の局所冷却部分を、頭蓋外から非開頭で行うべく前項に示した様な形状のデバイスに適応可能な形状で、手術後に動物が自由行動できる様な形態ならびにシステムを念頭に置き設計した。Iー2ペルチェ型熱電素子を任意に温度制御し、脳皮質および脳実質内に刺入した体温プローブによる脳温計測により、非開頭型冷却デバイスの基本性能をチェックした。これまでのデータによると、脳表の直接冷却において皮質と線状体との間には最大5°C程度の温度較差が見られており、頭蓋外からの冷却の場合その効率はさらに落ちると事が予想されるが、ペルチェ素子を用いた温度制御は任意の設定温度を長時間にわたり保持可能で、冷却可能な片面の対面で起こる放熱対策についても、アルミニウム製の枠を素子周囲に取り付け、その内部に水路を作製し冷却水を流す工夫を行っているため容易に可能であった。これまでの局所脳冷却システムは脳表面を直接冷やす事で脳深部まで高い冷却効率を得られていた。今回薬剤誘発低体温に対するコントロールとしての局所冷却法は、長期にわたり低体温療法を施行するため、開頭せずに頭蓋外からの冷却を主眼として行う。1)薬剤誘発性低体温低体温を誘発するtransient receptor potential vanilloid type 1 (TRPV1)のリガンドとしてのOLDAに着目し脳梗塞モデルにおける役割について追求する。また、カンナビノイドの特異的レセプターであるCB1は主に中枢神経に存在しCB2に関しては主に免疫細胞に発現しているが、虚血性脳障害後に障害部位に集積してくるミクログリアにも特異的に発現する事から、再灌流障害時における炎症制御の観点からも検討を行う。2)局所冷却による外因性低体温ヘルメット型のラット局所冷却モデルに関する報告は、Taniguchi,2003 Clark,2007.Fujioka,2010など数少ない。また虚血再灌流後に飲食も含めてfree movingが可能で、少なくとも2週間程度の温度制御可能な手法は連携研究者のFujiokaの報告した手法のみである。しかしながら、この手法も開頭下に脳表に直接デバイスを装着する事から頭蓋内圧に影響を与え、脳虚血性再灌流障害の中長期的研究には懸念が生じる。我々は、Fujiokaの所属する山口大学医学部脳神経外科学教室と綿密なる研究体制をとりながら、既に自らが開発しているラット両側BIS測定用脳波電極デバイス及び非開頭下脳血流測定用デバイスを改良し、ペルチェ型熱電素子と水冷式の温度制御装置をハイブリッドさせたシステムを開発中で、本申請によりさらなる改良が得られた場合、今回の共同研究のみならず多方面へ応用可能な手法となり得る。本年度は脳梗塞モデルにおける役割について追求する。一過性中大脳動脈閉塞モデル(MCAO)に、初年度で構築した冷却システムによる低体温暴露を加える。プロトコールは下記の通り。

1)成熟雄性SDラットに全身麻酔下に冷却デバイス並びにCortex及びstriatumへ温度センサーを刺入装着(設備、技術など現有)2)intraluminal methodによる60分間の一過性中大脳動脈閉塞モデルを作製する(設備、技術など現有)3)実験グループa)コントロール;MCAO b)MCAO +虚血中低体温c)MCAO +再灌流時低体温4)脳温制御a)温度目標(striatum温度を指標とする)25,30.32,34,36°Cb)低体温導入,維持及びエンドポイントのタイミング:虚血侵襲に対し経時的に発生する興奮毒性、ペナンブラ領域の脱分極、炎症、抗炎症シグナル、アポトーシスといった病態変化それぞれに対応する低体温の果たす役割を念頭に決定する。虚血中;(1)虚血開始時(2)虚血開始15分(3)虚血開始30分(4)虚血開始60分=再灌流直前・再灌流後早期;(5)再灌流後5分(6)再灌流後30分(7)再灌流60分(8)再灌流後120分(9)再灌流後180分・再灌流後中期;(10)再灌流後6時間(11)再灌流後12時間(12)再灌流後24時間・慢性期:再灌流7日後;予算年度内に早期、中期保護結果が確認された場合に施行する。c)低体温持続時間最大7日間まで5)評価指標a)行動学的評価;Modified neurological severity score(mNSS),Adhesive removal test, Rotarod testによる二重盲目試験b)梗塞体積;TTC染色、及びcresyl violet染色による二重盲目試験6)評価時期;復温から1日後、3日後、1、2、4、8週間の各時点で、5)の評価指標について検討を加える。これまでの研究助成により基本的な動物実験設備、モニタリングの購入、システム構築は既に終えている。したがって、実験動物、麻酔薬などの消耗品および学会発表に必要と思われる品目のみを使用予定である。研究費使用内訳1.初年度に構築した冷却システムの改良費用2.実験用動物3.実験用薬剤4.旅費
がん細胞の代謝特性を介した恒常的免疫攪乱による腫瘍進展機構の解明

代表的なCancer Metabolite pathwayであるIDH1/2変異陽性グリオーマを焦点に、腫瘍内免疫プロファイルに及ぼすインパクトについて検証した。その結果IDH1/2変異は腫瘍内M2マクロファージやMDSC浸潤、PD-1陽性T細胞浸潤、腫瘍細胞のPD-L1/2陽転化等、腫瘍内微小環境の免疫原性を高め、いわゆる「Inflamed Phenotype」誘導に寄与していることが判明した。この所見はIDH変異腫瘍への免疫チェックポイント分子阻害剤の適応を考慮するうえで貴重な所見であると考えられる。がん細胞代謝特性による腫瘍免疫応答、炎症発癌への影響を検証するため、本研究課題では、がん細胞に特異的な代謝酵素活性産物としてIDH(R132H)による2-HG活性に伴うHIF-1α制御活性による炎症シグナルについて、これが腫瘍内ミエロイド細胞の恒常的炎症シグナル誘導に及ぼすインパクトを、InflammasomeおよびIL-1β産生など炎症カスケード活性変化や、MDSC、マクロファージなどミエロイド細胞分化誘導、という主要な免疫抑制、炎症発癌経路に焦点をあてて検証した。IDH (R132H)活性変異ベクターを導入されたヒトグリオーマ細胞は、コントロールと比較して有意にHIF-1αの転写、翻訳活性が増強していた。さらに、HIF-1依存性にIL-1βやIL-6など多様な炎症性サイトカインの産生増強が認められた。このIDH(132H)導入グリオーマ細胞培養上清添加刺激により、CD14陽性ヒト単球はCD68陽性マクロファージやCD33+HLA-DR-lowMDSCへの分化誘導を認めた。特にMDSCとの共培養により、CD4+, CD8+Tリンパ球の増殖能や、IFN-γ産生能、およびグリオーマ細胞障害活性能の抑制を認めた。以上より、IDH(R132H)活性変異が、HIF-1α誘導活性を介した炎症応答惹起を介して、今後はin vivo aminal modeilでの検討やヒト癌検体におけるIDH(R132H)変異と腫瘍内免疫細胞サブセットや炎症シグナル活性、および予後相関についての解析を行う予定である。腫瘍細胞および腫瘍内微小環境における代謝経路就職が、腫瘍免疫応答に与える影響、とりわけ近年臨床面で注目されている免疫チェックポイント分子に着目して検討した。IDH変異陽性グリオーマ細胞脳内移植モデルにおいては、CSF1R++(嬌IDO+マクロファージの浸潤が特徴であり、同時にPD-1陽性T細胞が近接している像(Inflamed phanotype)が特徴的であった。興味ことに、PD-L1弱陽性ないし陰性であるIDH変異グリオーマ細胞は、Orthotopic transplantation後にPD-L1強陽性を呈することが判明した。それに対して、IDH野生型グリオーマ細胞移植群では、CSF1R+/-(弱陽性)マクロファージがscatterに分布し、かつT細胞浸潤が認められない、いわゆるNon-inflamed phenotypeが特徴的であった。さらにIDH変異グリオーマへの抗PD-1抗体による治療効果は、IDH野生型に比して優れた生存延長、腫瘍縮退効果をし示すことが明らかになった。以上より、IDH変異は腫瘍の生物学的特性の変化に限局せず、PD-1経路活性をはじめとした免疫原性の増強にも関わることを明らかとした、これは今後のIDH阻害剤とPD-1/PD-L1阻害剤との併用のScientific rationaleにつながる重要な知見であると考えられる。当初の計画予定であったIDH活性変異によるがん細胞中のHIF活性化や炎症シグナル変化、およびParacrineな免疫抑制誘導等ほぼ仮説通りに研究目的を達成できている。ただし、IDH(132H)活性に伴う2-HGの測定系などが確立できていないことが課題として挙げられる。さらに、当初1年目の研究達成目標に掲げていた、PKM2代謝経路を介した発癌経路については、機能解析には至っていないが、PKM2ベクターの作成や導入細胞株の作成、測定系の確立などは完了しており、次年度に向けた準備については概ね順調であるといえる。腫瘍免疫PKM2系についてはIDH(R132H)と同様にin vitro機能解析を遂行する。さらに、IDH1(R132H)、PKM2発現改変、あるいはPKM2遺伝子欠損膵がん細胞を対象に、腫瘍細胞のOrthotropic移植モデルを作成する。具体的には乳がん細胞は皮下脂肪、大腸癌は脾注肝転移モデル、神経膠芽腫は頭蓋内投与による腫瘍形成を行う。さらにPKM2欠損KRASG12V-TG自然膵癌発症マウスにおける腫瘍進展能をコントロール群と比較検証する。免疫機能解析のために、腫瘍周囲ミエロイド細胞、Tリンパ球を主要な解析対象として、免疫学的解析(腫瘍内ミエロイド細胞浸潤、活性の検討,腫瘍血管新生能など)を総合的に検証する。
高次元線形表現のモジュライ空間と3次元多様体の分解

高次元線形表現のモジュライ空間の幾何学の低次元トポロジーへの応用を基礎付け,当研究領域を育成することを目的として研究を行った.初年度は,3次元多様体内の曲面の複雑性を図った量であるThurstonノルムと,モジュライ空間上の特別な関数であるねじれAlexander多項式の間に知られる関係の拡張性を追究した.FriedlとLueckのよって,群の1次コホモロジー類のねじれL^2-Euler標数が導入され,3次元多様体の基本群に対しては当不変量がThurstonノルムと等価であることが示されている.本研究では,ある群のクラスに対して,ねじれL^2-Euler標数はある線形表現に付随するねじれAlexander多項式によって捉えられることを示した.このクラスは,直交Artin群の部分群であって,コンパクトなEilemberg-MacLane空間を持つ群を全て含む.特に,3次元多様体の基本群はそのような群の典型例であり,この結果は,3次元多様体のThurstonノルムに対するFriedl,Nagel,Vidussiによる先行結果を一般の離散群の場合にまで拡張するものである.本年度の研究は,線形表現のモジュライ空間及びその上の特別な関数の研究を,3次元多様体から一般の離散群の場合に拡張するための足掛かりとなる.特に,今後計画している,モジュライ空間の無限遠点から構成される3次元多様体内の本質的曲面とトーション不変量との関係の研究を促進することが期待される.また,当初計画していた,一点穴あきトーラス束のSL_3-A多項式の計算も順調に進んでいる.本年度の研究を足掛かりに,3次元多様体の基本群の研究で得られたアイデアを一般の離散群の場合に拡張する研究を更に進める.ドイツのレーゲンスブルク大学に研究滞在し,Stefan Friedl教授と密接な研究打ち合わせを行う予定である.また,本研究のテーマに基づいたセミナーを企画し,研究領域の育成・発展を図る.これまでに得られた成果を講演等により積極的に発信することを心掛け,研究を更に深める.高次元線形表現のモジュライ空間の幾何学の低次元トポロジーへの応用を基礎付け,当研究領域を育成することを目的として研究を行った.初年度は,3次元多様体内の曲面の複雑性を図った量であるThurstonノルムと,モジュライ空間上の特別な関数であるねじれAlexander多項式の間に知られる関係の拡張性を追究した.FriedlとLueckのよって,群の1次コホモロジー類のねじれL^2-Euler標数が導入され,3次元多様体の基本群に対しては当不変量がThurstonノルムと等価であることが示されている.本研究では,ある群のクラスに対して,ねじれL^2-Euler標数はある線形表現に付随するねじれAlexander多項式によって捉えられることを示した.このクラスは,直交Artin群の部分群であって,コンパクトなEilemberg-MacLane空間を持つ群を全て含む.特に,3次元多様体の基本群はそのような群の典型例であり,この結果は,3次元多様体のThurstonノルムに対するFriedl,Nagel,Vidussiによる先行結果を一般の離散群の場合にまで拡張するものである.本年度の研究は,線形表現のモジュライ空間及びその上の特別な関数の研究を,3次元多様体から一般の離散群の場合に拡張するための足掛かりとなる.特に,今後計画している,モジュライ空間の無限遠点から構成される3次元多様体内の本質的曲面とトーション不変量との関係の研究を促進することが期待される.また,当初計画していた,一点穴あきトーラス束のSL_3-A多項式の計算も順調に進んでいる.本年度の研究を足掛かりに,3次元多様体の基本群の研究で得られたアイデアを一般の離散群の場合に拡張する研究を更に進める.ドイツのレーゲンスブルク大学に研究滞在し,Stefan Friedl教授と密接な研究打ち合わせを行う予定である.また,本研究のテーマに基づいたセミナーを企画し,研究領域の育成・発展を図る.これまでに得られた成果を講演等により積極的に発信することを心掛け,研究を更に深める.
複数カメラによる注視と分散視のモード選択に基づく視覚情報の不確かさを考慮した監視

本研究の目的である複数カメラによる注視と分散視の切り替えによる効率のよい監視システムを実現するために、昨年度開発した屋内環境シミュレーションソフトウェア(複数の回転カメラを配置できる)を利用して、確率分布のエントロピー最小化規範に基づくカメラ行動の決定手法についてさらなる検討を行った。単純にエントロピーを最小化する行動を選択すると、各時刻で矛盾した行動を決定してしまい追跡に失敗することがあった。これは毎回の各カメラの行動を決定するのに、全体のカメラ行動から期待される推定の予測確率分布を求め、それをもとに全てのカメラの行動を決定しているためにおきるので、今年度は各カメラを独立に制御しておき、一度人物らしき領域を発見したら連続的にそれを追跡しつづけ、自分の視野から外れるときに隣接するカメラと調整を行って追跡の受け渡しを行う手法を検討した。この手法では人物があるカメラの視野から別のカメラの視野へと移動するときにのみカメラ行動が切り替わるので、時間的に整合性のある行動を選択することができることを確認した。さらに以上の手法を拡張し、追跡中の人物がだれであるかを判別する手法について検討した。撮影される顔画像は小さいので最初はだれかを判別することはできないが、位置推定を行いつつ追跡をして顔画像を集めていくと、次第にだれであるかが明らかになってくる枠組みを考えた。このときカメラ行動選択の基準として新たに顔を正面から捕らえるカメラが優先的に人物を追跡するという規範を追加してシミュレーションを行ったところ、顔画像を効率的に収集できそうであることが確認できた。今後の課題として、追跡のための位置推定と顔画像の収集のどちらを優先させるの判断基準を策定し、システムを実装することがあげられる。本研究の目的である複数カメラによる注視と分散視の切り替えによる効率のよい監視システムを実現するために,まず本年度は,固定した複数のカメラによる人物の追跡手法の検討と実装,さらに回転カメラシステムについて,状況に応じて最適な向きを決定する手法の理論的検討と計算機シミュレーションによる実験を行った.まずはじめに,固定した複数カメラによる人物追跡と位置の推定手法について研究した.障害物の多い室内を想定し,隠蔽のために必ずしもすべてのカメラから人物が観測できないような状況でも人物追跡ができる手法を考案した.まず人物が観測できるカメラ画像の動き情報(オプティカルフロー)から人物領域を検出する.人物が観測できるカメラの情報から人物の3次元位置を推定し,隠蔽のために人物が見えないカメラに通知することにより,あるカメラの視野から別のカメラの視野に移動する人物の追跡をカメラ間で引き継ぐようにした.研究室内にカメラを設置し,上記の手法を実際の人物画像列に対して追跡実験を行い,有効性が確かめられた.これについては来年度中の論文発表を予定している.さらに,回転カメラによる人物追跡に拡張するため,今年度の補助金で購入したパソコンを用いて,ドア,廊下,部屋からなる屋内環境シミュレーションソフトウェアを作成した.このソフトウェアを用いて,観測データの信頼性を考慮した人物位置ならびに個人識別の確率分布を計算し,最適な回転カメラの向きを決定する手法を検討した.観測後の確率分布のエントロピーが最小になる行動を選択するという規範を用いて実験したところ,各時刻で矛盾した行動を選択してしまい追跡に失敗することがあった.そこで一度決定した戦略に沿った行動を選ぶような規範を考える必要があることがわかった.本研究の目的である複数カメラによる注視と分散視の切り替えによる効率のよい監視システムを実現するために、昨年度開発した屋内環境シミュレーションソフトウェア(複数の回転カメラを配置できる)を利用して、確率分布のエントロピー最小化規範に基づくカメラ行動の決定手法についてさらなる検討を行った。
白金性能を超える新規[NiFe]ヒドロゲナーゼの電子伝達機構の解明

ヒドロゲナーゼは、水素分子をプロトンと電子への分解反応とその逆反応の水素生成を触媒する金属酵素である。ヒドロゲナーゼは水素酸化触媒性が非常強いことから、燃料電池の水素極触媒等として工業的な応用が期待される。しかし、ヒドロゲナーゼは高い活性を示すが、酸素に不安定である。そこで本研究では、阿蘇くじゅう国立公園から単離した新規細菌、Citrobacter sp. S-77から酸素に安定な[NiFe]ヒドロゲナーゼの精製に成功し、その生化学的な特性解析を行った。ヒドロゲナーゼは、水素酸化及び水素発生反応を行うことができる金属酵素であり、その優れた機能を水素利用技術へと応用する研究が大変注目されている。しかし、ヒドロゲナーゼは酸素暴露後に失活するという問題点がある。我々は今まで、「酸素耐性」を示す新規ヒドロゲナーゼの探索と、その生化学的な特性とタンパク質結晶構造解析を行っている。実際、阿蘇くじゅう国立公園から通性嫌気性細菌Citrobacter sp. strain S-77株を単離した。本新規細菌S-77株から「高水素酸化活性と高酸素安定性」の両特性を併せ持つ新規「NiFe」ヒドロゲナーゼ([NiFe]S77)を細胞膜から精製し、その生化学的な特性解析を行った。また、その精製酵素を用いた固体高分子型水素燃料電池(PEFC)の創製を行い、水素酸化反応において本酵素が白金を遥かに超える優れた触媒性能を示すことを世界で初めて実証した。現在、我々は本S-77株の全ゲノムの解析(約5.2 Mbp)に成功し、本細菌には二種類の異なった酸素安定性「NiFe」ヒドロゲナーゼの存在を確認している。ゲノム解析の結果によって、本新規[NiFe]S77には既存のヒドロゲナーゼとは異なる鉄硫黄クラスターの存在が予測されることから、その詳細な構造と機能の解析を行っている。これまでの研究結果から、「NiFe」ヒドロゲナーゼの酸素安定性には電子伝達機能を示す小サブユニットが重要な役割をしていると考えられる。現在、ゲノム解析から得られた遺伝子配列から、ヒドロゲナーゼの水素活性化と酸素耐性について分子系統解析も行っている。本研究においては、平成29年度以後の研究計画であった[NiFe]S77のタンパク質結晶化にも成功し、その詳細なXー線結晶構造解析を進行している。本研究においては、平成29年度以後の研究計画であった[NiFe]S77のタンパク質結晶化を成功した。現在、その詳細なXー線結晶構造解析にも挑んでいる。実際、我々は、阿蘇くじゅう国立公園から通性嫌気性細菌Citrobacter sp. strain S-77株を単離した。また、その精製酵素を用いた固体高分子型水素燃料電池(PEFC)の創製を行い、水素酸化反応において本酵素が白金を遥かに超える優れた触媒性能を示すことを世界で初めて実証した)。ゲノム解析の結果によって、本新規[NiFe]S77には既存のヒドロゲナーゼとは異なる鉄硫黄クラスターの存在が予測されることから、タンパク質結晶化などによるその詳細な構造と機能の解析を行っている。現在、新規に得た酸素安定型「NiFe」ヒドロゲナの構造解析とその酸素耐性機構の解明を行っている。新規[NiFe]S77のタンパク質結晶化とその解析、また、酸素耐性機構の解明などおおむね順調に進展している。ヒドロゲナーゼは、水素活性化を有する大サブュニットと、外部との電子の受け渡しをする小サブュニットによって構成されている。申請者は、ヒドロゲナーゼの活性中心と電子伝達体との電子授受機能が水素の活性化と酸素の耐性にも重要だと考えている。そこで本研究では、de novoアッセンブル法によって全ゲノムの解析結果から、我々が新規に発見した[NiFe]S77は酸素耐性酵素として詳細に研究されているHYD1と類似した生化学的な特性と構造をしているが、[NiFe]S77はHYD1ではなくHYD2と同様な遺伝子構造による複合体を形成していた。HYD2は研究例が非常に少なく、酵素活性が酸素に不安定な酸素感受性型ヒドロゲナーゼとして知られている。そのHYD2の複合体構造は機能未知のタンパク質によって形成されており、その電子伝達反応系の構造と機構がまったく不明であった。本研究では、この新規ヒドロゲナーゼの機能性と特性の解析のため、大サブユニットのNiFe活性中心と小サブユニットのFeSクラスターの電子授受反応機構、また、[NiFe]S77と電子伝達系の複合体タンパク質との間相互作用を明らかにし、本酵素の新規電子伝達機構の解明を目指した。

実際に4量体の[NiFe]S77複合体(HybCとHybOにHybBとHydAが結合した酵素複合体)の精製に挑戦した。複合体サブユニットは膜近傍の局在性とタンパク質の異なる性質から複合体の状態での精製は非常に困難であり、完全精製までには至っていない。しかし、大と小サブュニットから成る2量体の[NiFe]ヒドロゲナーゼの精製とその結晶化に成功し、詳細なタンパク質構造解析を進めている。ヒドロゲナーゼは、水素分子をプロトンと電子への分解反応とその逆反応の水素生成を触媒する金属酵素である。ヒドロゲナーゼは水素酸化触媒性が非常強いことから、燃料電池の水素極触媒等として工業的な応用が期待される。しかし、ヒドロゲナーゼは高い活性を示すが、酸素に不安定である。そこで本研究では、阿蘇くじゅう国立公園から単離した新規細菌、Citrobacter sp. S-77から酸素に安定な[NiFe]ヒドロゲナーゼの精製に成功し、その生化学的な特性解析を行った。これまでの研究結果では、ヒドロゲナーゼの完全な4量体複合体酵素の精製は非常に困難であると思われる。そこで、今後ヒドロゲナーゼの電子受容体(HybBとHydA)のみを単離精製したい。また、平成29年度以後の研究計画であった[NiFe]S77の詳細なタンパク質Xー線結晶構造解析にも挑みたい。これまでの研究結果によると、新規酵素[NiFe]S77の4量体の複合体(HybC、HybO、HybB、HydA)の精製とその電子受容体と思われるHybBとHydAの単離精製は極めて困難である。そこで、[NiFe]S77の結晶構造解析とその生化学的な特性解析などによる新規[NiFe]S77ヒドロゲナの酸素耐性機構の解明に挑みたい。生体触媒変換予定した旅費と人件費・謝金などを節約することができた。直接研究経費(物品費、研究成果発表、論文投稿など)に活用し、最終年度の研究成果発表などを充実させるために使用したい。
P2P技術を応用した、同期型遠隔教育支援システムに関する研究

本研究の目的は、遠隔地に分散した大量の受講者端末間で、音声や画像や操作の共有を実時間で行うことができる教育支援システムの実現性を探り、その開発を試みるものである。当初の研究実施計画では、遠隔地間に分散する大量の端末間で音声や画像やデータを実時間で共有できる教育支援システムを開発することにしていた。2006年度までに、それまでに研究開発を行っていた分散システムの評価を行うシステム(DSR)に音声・画像を共有する機能を追加し、教育支援システムSOLAR-CATSを開発した。SOLAR-CATSは分散した端末間で、音声・画像通信の他、お絵描きソフトなどの応用プログラムとその操作を、異なる複数の端末の利用者が実時間で共有することにより、遠隔地間での実時間教育を実現しようとするものである。SOLAR-CATSは操作の排他制御機能を持っており、異なる端末で同時に異なる操作が行われようとしても、どれか一つの操作だけが行われることにより、全体として常に同じ表示・同じ状態を保つことができる。操作の記録を行うことも可能である。以上の研究を基にして、2007年度には、SOLAR-CATSにパソコン画面の静止画共有機能を追加した。このことにより、静止画ではあるがパソコン上の任意のソフトウェアの状態を参加者が実時間で共有することが可能となり、教師がプレゼンテーションソフトの画面で教材を学生側端末で示し、その画面上で、教師と学生が書き込みなどを行って授業を行う、というようなことが可能になった。これらに関して、2007年に熊本で開催された国際会議8th International Conference on Inlfbrmation Technology Based Higher Education and Trainingなどで発表を行った。本研究は、P2P技術を用いることによって、従来は非常に困難であった、遠隔地に分散した大量の受講者端末間で、音声や画像や操作の共有を実時間で行うことができる教育支援システムの実現性を探り、その開発を試みるものである。2005年度は以下を行った。1.遠隔地間共同作業システムに関する最近の研究の動向を調査すると共に本研究で開発する遠隔地間同期型教育支援システム(本システム)との比較や意見交換を行うため、2005年6月に獨協大学で開催された情報処理学会「コンピュータと教育」研究会、2005年7月にオーストラリアのシドニーで開催された国際会議ICITA2005、2005年8月に北海道尻別で開催された情報処理学会シンポジウムSSS2005に参加し発表を行った。2.本システムは、P2Pを使ったノード間通信システム、排他制御を使用したノード間同期システム、各ノードにおいて音声の入出力や画像の入出力を行うアプリケーションシステムの3つのサブシステムから構成される。このアプリケーションシステムの一つとして、大阪学院大学と大阪市立大学で開発されている教育用日本語プログラミング言語の実行環境PENを加えることができた。このことにより、分散配置されたパソコンをネットワークで結合した環境上で、日本語プログラミング言語の教育が行えるようになった。このことについて、情報処理学会「コンピュータと教育」研究会で発表を行った。音声・画像の送受信を行うアプリケーションの試作を開始した。2006年度は以下を行った。1.遠隔地間共同作業システムに関する最近の研究の動向の調査を行った。2.研究で開発する遠隔地間同期型教育支援システム(本システム)の通信機能の改良、音声・画像の送受信機能の改良、パソコン画面の転送機能の追加、本システムそのもののバージョンアップ機能の追加などを行った。3.本システムの遠隔操作機能を使った遠隔機械制御システムの試作を行った。4.本システムを実際の授業で試用した。

本研究の目的は、遠隔地に分散した大量の受講者端末間で、音声や画像や操作の共有を実時間で行うことができる教育支援システムの実現性を探り、その開発を試みるものである。当初の研究実施計画では、遠隔地間に分散する大量の端末間で音声や画像やデータを実時間で共有できる教育支援システムを開発することにしていた。2006年度までに、それまでに研究開発を行っていた分散システムの評価を行うシステム(DSR)に音声・画像を共有する機能を追加し、教育支援システムSOLAR-CATSを開発した。SOLAR-CATSは分散した端末間で、音声・画像通信の他、お絵描きソフトなどの応用プログラムとその操作を、異なる複数の端末の利用者が実時間で共有することにより、遠隔地間での実時間教育を実現しようとするものである。SOLAR-CATSは操作の排他制御機能を持っており、異なる端末で同時に異なる操作が行われようとしても、どれか一つの操作だけが行われることにより、全体として常に同じ表示・同じ状態を保つことができる。操作の記録を行うことも可能である。以上の研究を基にして、2007年度には、SOLAR-CATSにパソコン画面の静止画共有機能を追加した。このことにより、静止画ではあるがパソコン上の任意のソフトウェアの状態を参加者が実時間で共有することが可能となり、教師がプレゼンテーションソフトの画面で教材を学生側端末で示し、その画面上で、教師と学生が書き込みなどを行って授業を行う、というようなことが可能になった。これらに関して、2007年に熊本で開催された国際会議8th International Conference on Information Technology Based Higher Education and Trainingなどで発表を行った。
被子植物の発生学的研究、特にキク亜綱について

1.研究代表者戸部は、共同研究者ルンドベルグとともに、以下のような研究を行った。2.キク目12科(2003年の分類システムによる)のうち、生殖構造の発生学的研究が終わっていないロウセア科4属(ロウセア属、アブロフィルム属、カルボデツス属、クッチア属)について、前年度に引き続き、雌雄生殖器官(雄花と雌花、種子)の発生学的特徴を研究した。そのために、ミクロトームによる連続切片(パラフィン切片、テクノビット樹脂による切片)を作成技術を更に向上させ、それらの切片を顕微鏡によって観察した。その結果、腺型のタペート細胞、倒生胚珠、薄層珠心、1細胞性の胚珠内始原細胞組織、タデ型胚のう形成、細胞型内乳形成、などの特徴を持つことが明らかになり、更に、ターミナル・ハーストリウムを持つことも明らかになった。これらの特徴の組合せは、キク目のユガミウチワ科やキキョウ科とも共通しており、キク目原始群の特徴であることが明らかになった。特に、ターミナル・ハーストリウムを持たない、キク目の進化した群(キク科、カリケラ科、ミツガシワ科など)と対照的である。3.キク目との比較に欠かすことのできないエスカロニア科についても、前年度と同様研究を進め、種皮表層のユニークな細胞の他には特徴の無いことが分かり、その一方、花被基部の合着程度も種によって異なるなど属内変異があることも明らかになってきた。4.変異をルンドベルグは、インドネシア・ロンボク島へ国外採集に出かけ、キク目との比較対照に欠かすことの出来ないポリオスマ属を採集し、これについても発生学的研究を取り組み始めた。5.以上のように、キク目を中心とした被子植物の発生学的研究が着実にすすんでおり、その成果をまとめて論文として発表する予定である。1.研究代表者戸部は、共同研究者ルンドベルグとともに、以下の研究を行った。2.キク目13科のうち、生殖構造の発生学的研究が終わっていないカルポデツス科3属(アブロフィルム属、カルポデツス属、クッチア属)について、雌雄生殖器官(雄花と雌花)の発生と種子の解剖学的研究を行った。そのために、ルンドベルグは、ミクロトームを利用した解剖学の研究手法(パラフィン法と樹脂切片作成法)を学び、顕微鏡観察の技術を習得した。3.キク目との比較に欠かすことのできないエスカロニア科の研究も進めた。その結果の一部として、種皮表層の細胞に際だった特徴が観察され、近縁群との比較に役立つ形質であることを突き止めた。4.ルンドベルグはニューカレドニアへ出張し、フェリネ科の他にポリオスマ属の種の花の蕾から種子までを採集し、そのれらの研究を一部行った。フェリネ科、キク目の中で唯一子房上位の花を持つ科で、本来、他のキク目の種と同様に子房下位の花が、発生とともに子房上位へ移行すると考えられたが、これまでの研究では、若い花の蕾のときから子房上位であることが明らかになった。5.キク目のアルゴフィルム科の研究もまだ未完成であり、この科のデータも集めて、完成に近づけた。
慢性血栓塞栓性肺高血圧症の外科・カテーテル治療に関する多施設共同レジストリー研究

重症肺高血圧症(PH)を伴う慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)の根治的治療法は肺動脈内膜摘除術(PEA)であるが、末梢型やPEA後遺残PHに対しバルーン肺動脈拡張術(BPA)がある。本研究では、1主要施設においてPEAレジストリを行い早期・遠隔成績を検討する。2PEAの成績をBPAと比較し最適な治療体系の確立をめざす。2014-17年に163例のPEAが施行され、病院死亡率2.5%で有意なPHの改善が得られた。一方、BPAは231例で安全性と有効性が実証された。中枢型にはPEA、末梢型、手術困難例、PEA後遺残PH例にはBPA、と病変部位やリスク評価からの適切な治療選択が重要と結論づける。2014年1月から2014年12月まで,慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)に対する肺動脈内膜摘除術(PEA)は,東京医科大学11例(死亡なし),藤田保健衛生大学10例(死亡1例),国立循環器病研究センター10例(死亡なし)が施行され,本レジストリに仮登録となっています.これは,この三施設で全国PEA件数のほぼ半数のPEAが施行されたことになっています.一方,CTEPHに対する肺動脈バルーン拡張術(BPA)は,国立循環器病研究センターにおいて43例(BPA回数:188回)に施行され,死亡例を認めておらず,レジストリに仮登録となっています.当研究のレジストリに関するデータベースに関しては,2014年11月,国際CTEPH協会(ICA)の方から新たにBPAを含めた詳細なレジストリの原案が示され.本研究においてもそれに合致したレジストリ案を新たに作成しており,近々,本登録を開始する予定にあります.将来的には,本レジストリの結果をICAレジストリと比較することも検討中です.慢性血栓塞栓性肺高血圧症(CTEPH)に対する診療実績に関しては,2015年1月から2015年12月に一年間で,肺動脈内膜摘除術(PEA)は,東京医科大学12例(死亡なし),藤田保健衛生大学(大雄会病院)17例(死亡なし),国立循環器病研究センター10例(死亡なし),計39例が施行され,死亡例はなく,全例において程度の差はあるが肺高血圧症(PH)の改善が認められ,良好な成績が得られた.この症例数は全国PEA総数(通常,年5060例,2013年は62例が平均総数)の半数以上に相当している.2014年1月から2014年12月までのPEA症例30例を合わせ,総登録対象症例は計69例となった.一方,PEAに拮抗する治療として肺動脈バルーン拡張術(BPA)があり、その適応に関してしばしば問題となっており,今回の比較検討の対照としたが.昨年一年間に国立循環器病研究センター40例(BPAセッション数:200回),東京医科大学6例(PEA術後症例5例)に施行.共に死亡例を認めず,良好な成績(PHの軽快と症状,QOLの改善)を得ている.一昨年の一年間のBPA(全て国循症例)43例と合わせ,計83例となった.症例登録と共に,2015年1月12月の間に本研究に付随する以下の研究発表を行い,一部は論文作成中である.1慢性血栓塞栓性肺高血圧症を発症した精神疾患症例の検討,2術後心肺補助を要した慢性肺血栓塞栓性肺高血圧症の検討,3動静脈に同時に血栓症を来した抗リン脂質抗体症候群の一例,4月経過多を伴った慢性血栓塞栓性肺高血圧症と大動脈二尖弁の一例.また,本年度は,PEAとBPAの併用(東京医大),PEAの遠隔成績(国循)などの発表が予定されている.当研究のレジストリに関するデータベースに関しては,国際CTEPH協会(ICA)によるBPAを含めた詳細なレジストリの原案があり,本研究においてもそれに合致した本邦版のデータベースを新たに作成し,現在,症例登録の段階にある.ただ,本研究期間において,前向き登録の症例だけでは遠隔成績を含め詳細な検討が困難と判断し,3施設における後ろ向き研究を追加し,CTEPHにおける診療の実際を検討している.慢性肺動脈血栓塞栓症(CTEPH)は重症の肺高血圧症(PH)を伴い、進行性かつ難治性である。最近ではCTEPH治療薬が臨床導入され効果を上げつつあるが、依然として根治的治療法は肺動脈内膜摘除術(PEA)のみである。本邦では毎年50件前後の頻度でPEAが施行されているが、外科的に到達困難なCTEPH末梢型の頻度が高く海外とは異なる状況にある。一方、最近になりCTEPH末梢型、PEA後の遺残PH、CTEPH中枢型の手術困難例などに対して経皮的バルーン肺動脈拡張術(BPA)が臨床応用され、安定した良好な成績が得られている。カテーテル手技で簡便に実施できる利点もあり、BPA件数はPEAのそれを大きく上回る。しかしながら、両治療の適応は施設ごとに異なっており(実施不可能を含め)、実際の臨床の場で混乱を招いている.そこで、本研究は、1国内の主要PEA実施施設(4施設)においてPEAのレジストリー研究を行い、早期・遠隔成績の詳細を検討し更なる治療成績の向上をめざす。

2PEAの早期・中期成績をBPAのそれと比較検討し、CTEPH診療ガイドラインへの提言を含め、最適な治療体系の確立をめざすことを目的とする。調査結果として、20142016年において、119例(全国症例数の2/3)のPEAが施行され、死亡率2.5%と良好で、耐術生存例において良好なPHの改善が得られた。一方、BPAに関しては、CTEPH末梢型を中心に298例と2.5倍の頻度で施行されており、死亡例もなくPHの改善が得られ安全性と有効性が明かとなった。また、PEA後の遺残PHやCTEPH中枢型の手術困難例に対してもBPAが施行され、良好な成績が得られている。したがって、CTEPH中枢型に対してはPEAを、CTEPH末梢型、手術困難例、PEA後の遺残PH例などに対してはBPAをと、適切な治療選択が重要と結論づけられる。本研究に関連するCTEPHに対する診療実績に関しては、2014年1月から2016年12月の3年間で、PEAは、東京医科大学2014年11例/2015年11例/2016年12例、計34例(手術・入院死亡なし)、藤田保健衛生大学(大雄会病院)15例/17例/17例、計49例(手術死亡1,病院死亡1)、国立循環器病研究センター11例/9例/16例、計36例(手術死亡1)、計119例に施行された。この症例数は全国PEA総数(日本胸部外科学会年次集計:2013年62例、2014年61例)の約2/3に相当した。死亡率は2.5%であり、海外の主要なCTEPHセンターと同等の良好な成績が得られた。また、耐術生存例の全例においてPHの改善が認められ、中期的にも良好な成績が得られた。なお、東京医科大学において、2011年から2016年の53例中15例(28.3%)において術後遺残PHを認め、平均肺動脈圧<25 mmHgを目標にBPAを追加施行している。一方、BPAに関しては、東京医科大学2014年0例/2015年7例/2016年19例、計26例(PEA後12例)、国立循環器病研究センター84例/98例/116例、計298例(PEA前1例、PEA後43例)であった。共に死亡例を認めず,良好な成績(PHの軽快および症状・QOLの改善)を得た。特に、PEA後のBPAはある程度の頻度で必要とし、計画的(ハイブリッド治療)か非計画的(遺残PH)は別として、一連の治療手段としての安全性、有効性を示すものであった。結果的にCTEPH中枢型にはPEA、末梢型や残存病変にはBPAとする方針に変わりはないが,境界領域に対する両者の適応と成績,新しい治療であるBPAの中長期成績が更なる検討課題であり,追加で調査中である。慢性肺動脈血栓塞栓症(CTEPH)は重症の肺高血圧症(PH)を伴い、進行性かつ難治性である。最近になりCTEPH治療薬が導入されたが、依然として根治的治療法は肺動脈内膜摘除術(PEA)のみである。本邦では毎年50-60件のPEAが施行されているが、外科的に到達困難なCTEPH末梢型の頻度が高く、海外とは異なる状況にある。一方、最近になりCTEPH末梢型、PEA後の遺残PH、CTEPH中枢型の手術困難例などに対し経皮的バルーン肺動脈拡張術(BPA)が臨床応用され、安定した成績が得られている。簡便に実施できる利点もあり、BPA件数はPEAのそれを大きく上回る。両治療の適応は施設ごとに異なっており、実際の臨床の場で混乱を招いている.そこで、本研究は、1国内の主要PEA実施施設(4施設)においてPEAのレジストリ研究を行い、早期・遠隔成績を検討し更なる治療成績の向上をめざす。2PEAの成績をBPAのそれと比較検討し、CTEPH診療ガイドラインへの提言を含め、最適な治療体系の確立をめざすことを目的とする。結果として、20142017年に163例(全国症例数の2/3)のPEAが施行されていた。
発達障害幼児のための神経心理学的検査及び支援プログラムの効果の検討

本研究では、障害の早期発見・早期対応の観点から就学前の発達障害幼児に対してその認知機能を的確に把握できるような神経心理学的検査の開発が必要であると考え、注意、同時処理、継次処理およびプランニング(実行機能)に焦点を当てた神経心理学的検査とその年齢による標準値を検討した。具体的には、1視覚性持続的注意、2同時処理・継次処理および3実行機能について、3歳から6歳までの健常幼児に適用可能な神経心理学的検査を行い、その発達的特徴を明らかにした。研究は、発達障害幼児を対象とした神経心理学的検査を作成し、その有効性を検討することが主な目的である。神経心理学的検査は、1注意、2同時処理、3継次処理、4プランニングの4種類の検査で、文献や既成の発達検査、幼児の行動観察などを参考に検査項目を作成し、健常幼児および発達障害が疑われる幼児を対象に検討する。平成25年度においては、以下の4点について検討した。1視覚性持続的注意検査について、ADHDと診断された4歳6歳児17名を対象にパソコンソフト『もぐらーず』による注意検査を行い、健常幼児(4歳6歳)と比較検討した。その結果、ADHDは健常幼児に比べて成績の有意な低下が認められたが、年齢が上がるにつれて成績も上昇した。2同時処理検査としてKABC-IIの中の「模様の構成」および言語の理解と操作を必要とする「トークン検査」を、3歳5歳の健常幼児24名に実施し、発達的検討を行った。その結果、3歳児では成績の個人差がきわめて大きく、成績の良いものと悪いものの差が大きかった。4歳児と5歳児では成績の個人差は小さくなり、年齢が高くなるにつれて成績も上昇した。3継次処理検査の「数唱」を3歳5歳の健常幼児24名に実施し、発達的検討を行った。その結果、3歳児では成績の個人差が大きかったが、4歳児と5歳児では個人差も小さくなり、年齢が高くなるにつれて成績の上昇が認められた。4幼児期の行動チェックリストの試案を作成した。本研究は、発達障害幼児を対象とした神経心理学的検査を作成し、その有効性を検討することが主な目的である。平成24年度は、1注意、2同時処理・継次処理、3プランニングの3種類の検査について、文献や既成の発達検査、幼児の行動観察などを参考に検査項目を作成し、健常幼児において検討することが目的であった。これまでの成果として、1注意検査に関しては、視覚性持続的注意検査(パソコンソフト『もぐらーず』による検査)と聴覚性持続的注意検査(『おはなし』の聞き取り検査)からなる持続的注意検査および受容性選択的注意検査(異同弁別検査)と表出性選択的注意検査(動物の絵を用いたストループ検査)からなる選択的注意検査を作成した。2同時処理・継次処理検査に関しては、3種類の同時処理検査(積み木の組み立てを用いた空間関係検査、言語の聞き取りと操作からなる言語検査、類推検査)と4種類の継次処理検査(数唱、文の復唱、順番の理解、手の動作の切り換え)を作成した。3プランニング検査に関しては、カード分類課題とハノイの塔課題からなる非言語性プランニング検査および絵とまんがを用いた言語性プランニング検査の2種類の検査を作成した。1注意、2同時処理・継次処理、3プランニングの3種類の検査のうち、注意検査については、4歳児(9名)、5歳児(11名)、6歳児(10名)を対象に年齢による変化を検討した。年齢毎にそれぞれの検査の正答数と所要時間を求め、年齢的変化を検討したところ、正答数は年齢とともに増加し、所要時間は減少したことから、本注意検査の有効性が確認された。また、ストループ検査に関して、大学生33名を対象に、近赤外線スペクトロスコピー(NIRS)を用いて検討したところ、文字から色への切り換えに伴い前頭前野において脳血流の有意な増加が認められたことから、ストループ検査と前頭前野の活動との関連性が確認された。平成26年度においては、プランニングに関して2つの検査(ハノイの塔、次元の異なるカード分類)を行った。1ハノイの塔は、大・中・小の3枚のディスクを使用し、年少児(34歳)24名、年中児(45歳)23名、年長児(56歳)26名を対象に実施し、ヒントなしに独力でできた人数やヒントを与えてできた場合のヒントの回数などを発達的に検討した。その結果、年齢が上がるにつれて、独力でできる人数は増加し、ヒントの回数も減少した。