hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
原生動物を用いた水環境モニタリング法の有効性に関する生物学的基盤

本研究では、インピーダンス測定の結果得られた誘電的特性を利用して、有害物質がどの細胞小器官に対してどのように影響を示したのかを推定することを計画しているが、その目的にはまだ到達していない。しかし、インピーダンス解析に関する新規流動セルの開発に成功しており、当該年度の研究目的はほぼ達成されている。本研究では、インピーダンス測定の結果得られた誘電的特性を利用して、有害物質がどの細胞小器官に対してどのように影響を示したのかを推定することを計画していたが、いまだ成功には至っていない。有害物質の化学分析・微細形態解析も実施できなかったので、次年度の課題とした。しかし、インピーダンス解析に関する技術的障害はおおむね克服されたので、当該年度の研究目的はほぼ達成されている。インピーダンス測定に関する基礎的知見はほぼ得られたので、今後は当初の計画通り、「インピーダンス光学顕微鏡システム」の試作を行っていく。有害物質に高い反応性を示す原生動物の示す、細胞生物学的な反応機序を探る目的で、ユーグレナやタイヨウチュウ以外の原生動物について同様な検討を重ねることで、バイオモニタリングに最も適した生物材料をさらに探索する。また、原生動物を水質汚染の指標生物として利用し、試験水中における有害物質の有無を即座に確認するためのバイオモニタリングシステムの試験開発を続行する。本研究の目的は、有害物質に高い反応性を示す原生動物の示す、細胞生物学的な反応機序を探ることである。ユーグレナやタイヨウチュウ以外の原生動物について同様な検討を重ねることで、バイオモニタリングに最も適した生物材料を探索していく。さらに、本システムの応用範囲を海水や土壌溶出液にも広げる目的で、原生動物の浸透圧・イオン強度耐性についても検討する。次に、原生動物を水質汚染の指標生物として利用し、試験水中における有害物質の有無を即座に確認するためのバイオモニタリングシステムを試験開発する。モニタリングシステムの構造は、顕微鏡部分と画像解析部分、さらにインピーダンス解析部分からなる。具体的には、倒立型の光学顕微鏡にあらかじめ原生動物をセットしておいたプラスチックセルを置き、太陽虫あるいはユーグレナの様子をデジタルビデオカメラで撮影し、画像解析を行う。セルには一方から試験水を導入し、他方から排出するように、小型ポンプを用いたフロースルー型のものとする。また、セルには並行板コンデンサ型の白金電極を挿入・装着し、細胞懸濁液全体のインピーダンスを測定する。顕微鏡部分を含む装置全体は、室温(20-25°C度程度)に維持された恒温装置にセットされる。本装置の製作と動作試験は、吉村が担当する。画像解析とインピーダンス解析のためのプログラムは新たに設計・開発し、リアルタイムで原生動物細胞の動態を観察できる水質監視装置を作製する。また、ネットワークを介して遠隔地のパソコンから測定・解析ができるようにするために、パソコンはLANに接続し、遠隔操作のためのプログラムも開発する。
反芻動物における上皮増殖因子の分泌と胃内動態の研究

昨年度はヒツジのEGF量を測定するラジオレセプターアッセイ(RRA)を確立して、ヒツジの唾液腺におけるEGFの分布と組織含量を調べ、およびEGF活性物質の部分精製を行ったが、今年度はEGFの唾液中の分泌動態および胃内動態を検討した。方法として、手術によりヒツジの耳下腺管に挿管した後、無麻酔下において耳下腺から分泌された唾液を採取してRRAにより分泌動態を調べ、集めた唾液を低圧液体クロマトグラフィーおよびHPLCにより分析して下記の結果を得た。1)唾液腺から分離した高分子型のEGF活性物質は耳下腺の唾液中には検出されず、分子量およそ6kDaの低分子型EGFが検出された。2)食間期(10:00-18:00)の耳下腺唾液におけるEGFの濃度は582.0±33.26pM、分泌量は0.40±0.03pmol/minであり、摂食時(18:00-19:00)に濃度が1015.5±102.47pM、分泌量が2.30±0.40pmol/minに増加した。さらに胃に挿管して胃液を採取し、そのEGF濃度を調べたところ、3)第一胃液中のEGF濃度は食間期で73.3±6.0pMであり、食後に339.1±125.4pMに増加した。4)第四胃液中のEGF濃度は食間期で659.2±120.0pMであり、食後に259.4±157.3nMにまで著しく増加した。以上の結果より、唾液腺組織中の高分子型のEGF活性物質はおそらくEGFの前駆物質であり、ヒツジでは食間期においても唾液中に低分子量の分泌型EGFが常に分泌されていることが明らかとなった。その分泌は食後に著しく増加し、それに一致して第一胃内のEGF濃度も増加することが明らかとなった。また、第四胃液内のEGF濃度も食後に増加するが、第一胃よりも濃度上昇が著しいことから、唾液腺以外からの分泌によって第四胃内のEGF濃度が上昇することが示唆された。ヒツジの唾液腺から上皮増殖因子(EGF)を抽出するに当たり、ヒツジの耳下腺および下顎腺の組織を調べたところ、耳下腺が漿液腺であるのに対し、下顎腺は殆どが粘液腺であり、さらに抗ヒトEGF抗体を用いたドットブロットアッセイでそれぞれのミクロソーム分画に含まれるEGFを検出したところ、単位蛋白量あたりのEGF含量は耳下腺で多く、下顎腺で少ないことが明らかとなった。そこでヒツジのEGFは耳下腺から抽出することとし、そのホモジネートを超遠心にかけ、その上清を得てゲル濾過を行った。次に、ヒツジのEGF活性を測定するために放射性ヨウ素標識マウスEGFを拮抗物質として用い、ウシ肝細胞のミクロソーム分画に対する結合量から未知のEGF量を測定するラジオレセプターアッセイを確立し、本法により耳下腺抽出液およびゲル濾過の各分画のEGF活性を測定した。その結果、1)ヒツジ耳下腺における単位蛋白量当たりのEGF含量は他の齧歯類やヒトにおいて報告されているよりも非常に少ないこと、また2)ゲル濾過において通常のEGFの分子量である6kDa分画にEGF活性は検出されず、ゲルの排除限界に近い30-50kDa付近に検出されることが明らかとなった。したがって、ヒツジの耳下腺においては一般に体液中に分泌される低分子型のEGFが殆ど存在せず、他の動物種では生合成段階の前駆物質と考えられている高分子型のEGFが少量存在するだけであると考えられた。また、この高分子型のEGFは受容体に対する結合能を有していたことから単なる前駆物質ではなく、低分子型と同様な生物活性を有することも示唆された。以上より、単胃動物と比べて比較的大量の唾液を分泌する反芻家畜においては唾液腺からのEGFの分泌動態が異なることが示唆され、この点を今後詳細に明らかにし、さらにヒツジにおけるEGFの胃内動態を明らかにする予定である。

さらに胃に挿管して胃液を採取し、そのEGF濃度を調べたところ、3)第一胃液中のEGF濃度は食間期で73.3±6.0pMであり、食後に339.1±125.4pMに増加した。4)第四胃液中のEGF濃度は食間期で659.2±120.0pMであり、食後に259.4±157.3nMにまで著しく増加した。以上の結果より、唾液腺組織中の高分子型のEGF活性物質はおそらくEGFの前駆物質であり、ヒツジでは食間期においても唾液中に低分子量の分泌型EGFが常に分泌されていることが明らかとなった。その分泌は食後に著しく増加し、それに一致して第一胃内のEGF濃度も増加することが明らかとなった。また、第四胃液内のEGF濃度も食後に増加するが、第一胃よりも濃度上昇が著しいことから、唾液腺以外からの分泌によって第四胃内のEGF濃度が上昇することが示唆された。
月初期における火成活動史解明に向けたマグマ組成の調査

月のマグマオーシャンの固化とその後に起こったマントルの再溶融に至る,月初期の熱進化については未だに解明されていない.本研究は近年発見された,太古の時代のマグマ貫入の痕跡と考えられる線状の重力異常(LGA)に着目し,貫入岩路頭の探索とマグマ組成の調査から,月の冥王代とも言える時代の火成活動の復元を目指すものである.平成30年度は,前年に引き続き,貫入岩路頭の探索のための解析領域選定とデータ収集・整備を行った.さらに,それらのデータを用いて,線状重力異常を作った月初期のマグマ貫入イベントの後に形成された衝突盆地である,Crisium盆地のリングにおいて,Crisium形成によって地表に露出した貫入岩路頭の探索を行った.貫入岩探索のためにまず,スペクトルデータから玄武岩質岩石を同定するための手法開発を行った.具体的には,アポロサンプルのスペクトルデータベース(RELAB)を使用し,月面に存在する岩相のなかで玄武岩のみが持つスペクトル特徴を玄武岩指標として抽出することで,玄武岩探索方法を確立した.その玄武岩指標を用いてCrisium盆地のリング領域の「かぐや」マルチバンドデータに適用し,玄武岩探索を行った.その結果,Crisium盆地のリング領域内に高Fe領域は少数存在するものの,その大部分はトロクトライト的岩石であった.一方で,その中の5%程度が玄武岩的スペクトルを示した.これらの領域のTi量もアポロ玄武岩試料の値に近いことから,発見された物は太古の貫入岩であると結論づけられる.解析領域の選定とデータ収集・整備が当初の予定通りに実施できた.さらに解析領域の中で最も重要と思われるCrisium盆地における解析によって太古の玄武岩が発見できた.また,この解析を通じて,解析手法を確立することができ,今後の他の領域の解析が効率的になることが期待できる.当初の計画では画像解析においてENVIを使用する予定であったが独自開発ツールで実施ができる見込みがたったため,新規購入を取りやめた.今後はその他の領域に関しても同様の解析手法を適用し,マグマ貫入量・組成の空間・時間変化について調査する.また,クレータ年代学を用いて,貫入岩路頭の露出年代を決定し,マグマ貫入年代の下限値を制約する予定である.また得られたマグマ組成の解釈において,月試料分析の専門家であり,本科研費の連携研究者である長岡央氏(宇宙航空研究開発機構)との議論を深める予定である.月のマグマオーシャンの固化とその後に起こったマントルの再溶融に至る,月初期の熱進化については未だに解明されていない.本研究は近年発見された,太古の時代のマグマ貫入の痕跡と考えられる線状の重力異常(LGA)に着目し,貫入岩路頭の探索とマグマ組成の調査から,月の冥王代とも言える時代の火成活動の復元を目指すものである.平成29年度は,まずはLGAがマグマ貫入によって作られたことを検証するために,月周回衛星「かぐや」のマルチバンド画像データを用いてLGA周辺の地形・地質調査を実施した.その結果,LGA上に形成された大クレータの放出物上にマグマ起源と考えられる高鉄量物質が散在していることを発見した.この結果は,LGAの周辺の地下において,高鉄量物質が存在していたことを示しており,LGAがマグマ貫入起源であることを強く支持する初めての物質化学的証拠である可能性がある.来年度以降,より詳細に連続スペクトルデータを用いて検証を実施する予定である.また,これまで高い精度で調査されていなかった月裏側の海に関して,「かぐや」マルチバンドデータを用いて溶岩流の総体積を決定した.その結果,月の表側と裏側でマグマ生成量が20倍程度異なっていたことを発見した.一方で,LGAの分布は表側と裏側で明瞭な空間的不均質はないことから,月の表/裏のマグマ活動の二分性の程度は時代とともに変化してきたことを示唆している.昨年度予定していた通り,20箇所LGA領域のうち10箇所について,データ収集を実施した.また,もっとも規模が大きいLGA1領域について,詳細解析のための予備的な分光データ解析を完了し,今後の詳細解析に向けた解析手法の確立ができた.そのほかの領域のデータ収集についても手順が確立しているため,より効率的に実施できるようになった.月のマグマオーシャンの固化とその後に起こったマントルの再溶融に至る,月初期の熱進化については未だに解明されていない.本研究は近年発見された,太古の時代のマグマ貫入の痕跡と考えられる線状の重力異常(LGA)に着目し,貫入岩路頭の探索とマグマ組成の調査から,月の冥王代とも言える時代の火成活動の復元を目指すものである.平成30年度は,前年に引き続き,貫入岩路頭の探索のための解析領域選定とデータ収集・整備を行った.さらに,それらのデータを用いて,線状重力異常を作った月初期のマグマ貫入イベントの後に形成された衝突盆地である,Crisium盆地のリングにおいて,Crisium形成によって地表に露出した貫入岩路頭の探索を行った.貫入岩探索のためにまず,スペクトルデータから玄武岩質岩石を同定するための手法開発を行った.具体的には,アポロサンプルのスペクトルデータベース(RELAB)を使用し,月面に存在する岩相のなかで玄武岩のみが持つスペクトル特徴を玄武岩指標として抽出することで,玄武岩探索方法を確立した.その玄武岩指標を用いてCrisium盆地のリング領域の「かぐや」マルチバンドデータに適用し,玄武岩探索を行った.

その結果,Crisium盆地のリング領域内に高Fe領域は少数存在するものの,その大部分はトロクトライト的岩石であった.一方で,その中の5%程度が玄武岩的スペクトルを示した.これらの領域のTi量もアポロ玄武岩試料の値に近いことから,発見された物は太古の貫入岩であると結論づけられる.解析領域の選定とデータ収集・整備が当初の予定通りに実施できた.さらに解析領域の中で最も重要と思われるCrisium盆地における解析によって太古の玄武岩が発見できた.また,この解析を通じて,解析手法を確立することができ,今後の他の領域の解析が効率的になることが期待できる.当初の計画では画像解析においてENVIを使用する予定であったが独自開発ツールで実施ができる見込みがたったため,新規購入を取りやめた.平成29年度に実施したLGA1周辺の簡易地質調査の結果を検証するために詳細解析を実施する.具体的には,「かぐや」連続スペクトルデータ,地形データを用いて,貫入岩路頭の組成調査,形成年代の下限値を決定する.形成年代の制約にはクレータ年代学を用いる.また昨年度に引き続きそのほかの領域のデータ収集と解析領域の選定を実施する.データの詳細解析に関して,地質史解読には,より地球化学的,岩石学的な専門知識が有用であることから,当分野の専門家である連携研究者である長岡央氏と連携を深める予定である.今後はその他の領域に関しても同様の解析手法を適用し,マグマ貫入量・組成の空間・時間変化について調査する.また,クレータ年代学を用いて,貫入岩路頭の露出年代を決定し,マグマ貫入年代の下限値を制約する予定である.また得られたマグマ組成の解釈において,月試料分析の専門家であり,本科研費の連携研究者である長岡央氏(宇宙航空研究開発機構)との議論を深める予定である.当初リモートセンシングデータの解析ソフトであるENVIを使用しデータ準備作業(モザイク処理,地形解析)を実施予定であったが,まずは解析手法の有用性の確認のために独自作成ツールで対応した.次年度に解析ソフトの購入を予定している.画像解析ソフトENVIを当初購入予定であったが,本研究を遂行する上で汎用的である独自ソフトを開発したため,物品費を抑えた.一方で,解析方法とソフト開発に関する打ち合わせを行ったため旅費の配分を増やした.当初の予定よりも解析手法を多様化させたことでデータプロダクトが増えたため,解析計算機の計算性能を向上させるとともにハードディスクの追加が必要である.そのため新規計算機とバックアップ用のハードディスクの購入を予定している.
肺線維化における末梢血中コラーゲン産生dendritic cell様細胞の役割

線維化病変部に集積する線維芽細胞および筋線維芽細胞の由来を探り、そのメカニズムと病態における役割を解明することは、治療を考えるうえで極めて重要である。循環血液中に存在するCD34陽性progenitor cellsに由来する樹状細胞(DC)の亜群の1つに,組織傷害部位に集積して組織修復に働く細胞があり,組織の線維化に関与している可能性が考えられている。この細胞は抗原提示能を持っと同時にcollagenやfibronctinを産生し組織修復を行うと考えられる。我々は、ヒト末梢血から分離したPBMCを2週間培養し、線維芽細胞様形態を示す樹状細胞である線維芽細胞様樹状細胞(fibroblast-like DC ; FDC)を確立した。本細胞はCD14ビーズにて単球系細胞を除去し単離すると細胞表面に樹状突起を持ち、樹状細胞様形態を示した。表面マーカーの解析では、CD45RO(+),HLA-DR(+)、CD11c(+),CD86(+),CD14(-)であり,血球由来の抗原提示細胞でDCの亜群と考えられた。さらに本細胞は、type I collagen, fibronectin, prolyl 4-hydroxylase陽性であり、fibroblastとしての性格も有していた。本細胞の由来はCD34陽性progenitor cell、およびさらに分化したCD14陽性単球からも誘導されることを確認した。同一個体から得られた単球由来樹状細胞やdisease controlから得た肺胞マクロファージと比較し細胞外基質を多量に産生していた。さらにTGF-β1によって本細胞が筋線維芽細胞様のphenotypeを示し、線維化形成において本細胞の重要性が示唆された。本細胞の機能と肺線維化における役割を検討することが肺線維化病態解明と治療に有用である可能性があると考えられた。1.研究目的循環血液中に存在するCD34陽性progenitorcellに由来する樹状細胞(DC)の亜群の1つに、組織傷害部位に集積して組織修復に働く細胞があり、組織の線維化に関与している可能性が考えられている。本細胞の末梢血からの分離法を確立し、性状を検討した。2.研究方法・成績ヒト末梢血から得たPBMCを2週間培養し、線維芽細胞様形態を示す細胞が得られCD14ビーズにて単球系細胞を除去し単離した。単離すると細胞表面に樹状突起を持ち、樹状細胞様形態を示した。CD45RO(+)、HLA-DR(+)、CD11c(+)、CD86(+)、CD14(-)であり、血球由来の抗原提示細胞でDCの亜群と考えられた。また、本細胞をTGF-β1で刺激するとα-smooth muscleの発現が増加し、筋線維芽細胞へ分化誘導された。3.考察および今後の計画線維芽細胞の性格を有するDCである線維芽細胞様樹状細胞(fibroblast-like DC ; FDC)が末梢血から単離された。本細胞の機能と肺線維化における役割を解明することが肺線維化病態解明と治療に有用である可能性がある。今後、本細胞のin vivoでの動態と肺線維化における役割を知るため以下の検討を行う。1)ヒト線維化肺組織標本における本DC亜型の動態を免疫組織染色で検討する。2)マウスにブレオマイシン誘発肺線維症を作成し、循環血中より分離し蛍光マーカーでラベルしたDC亜型を再投与することで本細胞が線維化組織に集積するか否かを検討する。線維化

病変部に集積する線維芽細胞および筋線維芽細胞の由来を探り、そのメカニズムと病態における役割を解明することは、治療を考えるうえで極めて重要である。循環血液中に存在するCD34陽性progenitor cellsに由来する樹状細胞(DC)の亜群の1つに,組織傷害部位に集積して絹織修復に働く細胞があり,組織の線維化に関与している可能性が考えられている。この細胞は抗原提示能を持つと同時にcollagenやfibronctinを産生し組織修復を行うと考えられる。我々は、ヒト末梢血から分離したPBMCを2週間培養し、線維芽細胞様形態を示す樹状細胞である線維芽細胞様樹状細胞(fibroblast-like DC ; FDC)を確立した。本細胞はCD14ビーズにて単球系細胞を除去し単離すると細胞表面に樹状突起を持ち、樹状細胞様形態を示した。表面マーカーの解析では、CD45RO(+),HLA-DR(+)、CD11c(+),CD86(+),CD14(-)であり,血球由来の抗原提示細胞でDCの亜群と考えられた。さらに本細胞は、type I collagen, fibronectin, prolyl 4-hydroxylase陽性であり、fibroblastとしての性格も有していた。本細胞の由来はCD34陽性progenitor cell、およびさらに分化したCD14陽性単球からも誘導されることを確認した。同一個体から得られた単球由来樹状細胞やdisease controlから得た肺胞マクロファージと比較し細胞外基質を多量に産生していた。さらにTGF-β1によって本細胞が筋線維芽細胞様のphenotypeを示し、線維化形成において本細胞の重要性が示唆された。本細胞の機能と肺線維化における役割を検討することが肺線維化病態解明と治療に有用である可能性があると考えられた。
スルフヒドリル基を介したアロマターゼ阻害作用をもつ産業化学物質の生殖、次世代影響

18匹の雄F344ラットを6匹ずつの3群にわけ、それぞれに1-ブロモプロパン1000ppm、2-ブロモプロパン1000ppm、新鮮空気を8時間曝露した。16時間後に断頭し、精巣を取り出し、液体窒素で急速凍結した。液体窒素にて冷却しながら凍結精巣をハンマーにて粉砕し、凍結粉末からRNA抽出キットを用いてRNAを抽出した。電気泳動にてRNAの分解がないことを確認し、ラット精巣用DNAマイクロアレイ(DNAチップ研究所)を用いて遺伝子発現の変化を調べた。5082遺伝子中、263の遺伝子が1-ブロモプロパンと2-ブロモプロパンの曝露で共通して抑制されており、それには、S100,Creatinine kinase、glutathione S transferaseが含まれていた。37の遺伝子は1-ブロモプロパン曝露のみによって抑制され、119の遺伝子は2-ブロモプロパン曝露によってのみ抑制されていた。選択した遺伝子の遺伝子発現変化をリアルタイムPCRにより確認した。また、アロマターゼ遺伝子は1-ブロモプロパン,2-ブロモプロパンの曝露により発現が抑制されていた。1-ブロモプロパン曝露によって、ナトリウムチャンネル関連遺伝子の誘導、ATP結合、イオンチャンネル系の抑制、2-ブロモプロパン曝露により、DNA損傷関連遺伝子が誘導されており、1-ブロモプロパンが神経毒性が強く、2-ブロモプロパンが精租細胞アポトーシスを誘導するという過去の実験結果を説明するものであった。50匹のWistarImamich雌ラット(7週齢)を10匹ずつの5群に分け、3週間、膣スメア法により性周期を確認するとともに馴化した。照明は6-22時を明、22時-6時を暗にコントロールした。膣スメアでProestrusを確認後、雄WistarImamichiとMatingを行い、スメアにおける精子の存在を確認した。妊娠確認直後、曝露を開始し、離乳まで曝露を継続した。曝露時間は、10時-14時および16時30分-20時30分の合計8時間行い、出産後は、二回の曝露の間14時30分-16時30分の2時間と、曝露終了後21時-10時までの間、母ラットを仔のケージに戻して授乳させた。曝露濃度は、800ppm、400ppm、100ppmの3段階に設定した。対照群は二つ用意し、ひとつは同様のチャンバー内で新鮮空気を投与したもの、もうひとつは、母を引き離さずに常時仔ラットと一緒のケージで飼育したものである。後者の対照群は曝露中の母仔の引き離しによる影響を見るためのものである。800ppm曝露群では、出産が遅延し、分娩時死亡を引き起こしたラットが2匹存在した。剖検では子宮内に仔ラットが残り、子宮内に出血塊が見られた。さらに、6匹の母ラットは、仔をすべて食殺した。仔の吸引行動にも関わらず、母ラットは乳を与えることができなかった。800ppm群においては、仔Nursing異常が見られ、乳腺は十分に発達していなかった。乳腺発達は仔の母乳吸引によって影響を受けることから、曝露による直接影響であるかどうかは不明であるが、Nursingに何らかの障害が生じた可能性がある。また、出産の遅延、子宮出血は、凝固系の問題の可能性のほかに内分泌系障害も疑われるが、今回の実験では原因をつきとめることはできなかった。40匹のWistar-Imamichi雌ラットを10匹ずつ4群に分けた。妊娠確認後、実験1と同様に1-ブロモプロパンの連日曝露を行った。4群は800ppmを1群と、0ppm(新鮮空気)を3群用意した。0ppmのうち1群は、出産した仔を、800ppm群の仔と出産直後に交換し、他の2群は、それぞれの仔を出産直後に相互に交換した。つまり、曝露母から出生した仔は非曝露母に養育され、非曝露母から出生した仔は曝露母に育てられる組み合わせと、その対照として非曝露母から出生した仔同士を交換した組み合わせができたことになる。離乳日に母と仔を解剖した。本実験では、離乳までの仔の生存率・体重増加率では、対照群に対し、A(非曝露母から出生/曝露母が養育)、B(曝露母から出生/非曝露母が養育)で有意な減少を認めた。A, B間では生存率には有意差を認めなかったが、体重増加率ではBに比べAが有意に減少した。生存率については、胎児曝露と、経乳汁曝露を含む母親の養育機構障害により同程度の影響を受けるが、体重増加率では、後者の影響が大きいと考えられた。また、離乳後の観察でも、非曝露母から出生後に、曝露母から養育を受けた群では、他と比べ成長が大きく遅延したことから、次世代への発達影響を後々まで引き起こす可能性があることを示唆している。ヒトに対する発達毒性はまだ明らかにされていないものの、労働現場での妊娠・授乳中の1-BP曝露は、女性自身への神経生殖毒性のみならず、子への影響が懸念される。

液体窒素にて冷却しながら凍結精巣をハンマーにて粉砕し、凍結粉末からRNA抽出キットを用いてRNAを抽出した。電気泳動にてRNAの分解がないことを確認し、ラット精巣用DNAマイクロアレイ(DNAチップ研究所)を用いて遺伝子発現の変化を調べた。5082遺伝子中、263の遺伝子が1-ブロモプロパンと2-ブロモプロパンの曝露で共通して抑制されており、それには、S100,Creatinine kinase、glutathione S transferaseが含まれていた。37の遺伝子は1-ブロモプロパン曝露のみによって抑制され、119の遺伝子は2-ブロモプロパン曝露によってのみ抑制されていた。選択した遺伝子の遺伝子発現変化をリアルタイムPCRにより確認した。また、アロマターゼ遺伝子は1-ブロモプロパン,2-ブロモプロパンの曝露により発現が抑制されていた。1-ブロモプロパン曝露によって、ナトリウムチャンネル関連遺伝子の誘導、ATP結合、イオンチャンネル系の抑制、2-ブロモプロパン曝露により、DNA損傷関連遺伝子が誘導されており、1-ブロモプロパンが神経毒性が強く、2-ブロモプロパンが精租細胞アポトーシスを誘導するという過去の実験結果を説明するものであった。
レーザープラズマ生成初期の構造形成のモデル化とEUV光源の高効率励起の機構解明

レーザープラズマ励起(LPP)極端紫外(EUV)光源において、短パルスレーザーによって照射された液滴が粒子になって飛散する機構の解明と、それを計算で再現する手法の確率を目指した研究開発を行なった。2次元ラングランジ流体のシミュレーションコードに、物質の分布に従ってメッシュを再配置する手法、気相と液相の間の相転移による気泡や粒子の精製のモデルを組み込んだ。スズのファンデルワールス状態方程式を用い、平均温度、密度に対する気相と液相の比を求め、それを満足するようにセルの分割、諸量の再配分を行う方法を開発した。初期に液体状態のスズ円柱ターゲットを、均一、時間的に一定の条件で加熱するテスト計算を行った。レーザープラズマEUV光源などにおいて、その特性に影響を与えるプラズマの不均一性の生成メカニズムの解明を目指した研究を行った。レーザー照射初期に、ターゲット物質が固体から液体、気体状態を経てプラズマ状態へと変化する際に、相転移に伴って自発的な構造形成が起こり、プラズマの不均一性が生じる可能性があると考えられるが、これを明らかにするための理論的な解析と、シミュレーションモデルの構築を行った。EUV光源の研究において、Snのマイクロドロップレットをまず低強度のプリパルスレーザーで照射してプラズマを予備生成し、次に高強度の炭酸ガスレーザーで加熱することで高効率でEUV光が発生することが実験的に示されていることから、プリパルスレーザー照射において、ターゲットが破砕され、微粒子となって分散する過程を最適化することを目指した。理論的な解析においては、平衡熱力学の考え方に基づき、気体状態は理想気体で、液体(固体)状態は、デューロンプティ則に従う、調和振動子の集まりであると考え、任意の温度、密度の状態を、両者の混合によって表現するモデルについて検討した。また、気液相転移の転移点は、ファンデルワールスモデルにマクセルの規則を適用して求められるとした。そして、流体シミュレーションに用いる状態方程式を構築し、熱力学的な諸量の定式化を行った。シミュレーションモデルの構築においては、流体とともに動くラグランジメッシュを用いた流体シミュレーションコードにおいて、メッシュの任意の分割、融合によって、メッシュの破綻を防ぎつつ、気液相転移、気相と液相の状態の分布を取り扱う方法について検討を行った。特に、媒質の温度、密度状態が気液共存状態と見なされる状態になったとき、ひとつのラグランジセルを、気相と液相のセルに分割し、相転移、相分離を表現するアルゴリズムについて検討を行った。レーザープラズマ励起(LPP)極端紫外(EUV)光源において、プリパルスレーザーによってSn液滴ターゲットを照射した際の、粒子発生の機構の解明、最適化を目指した研究を行った。ターゲット物質が液相から気相、プラズマ状態へと変化する過程について、理論的な研究と、数値計算手法の研究を行った。第一に、流体とともに動くラグランジメッシュを用いた2次元流体シミュレーションにおいて、流体の密度分布に応じて動的にメッシュを再配置することで、液相中の気泡、気相中のクラスタとそのダイナミクスの計算を行う手法の開発を行った。計算のタイムステップ毎に、メッシュの再接続、分割、切断、融合するアルゴリズムを開発し、セルの歪みが大きくなった時に、任意にセルを分割したり、隣接セルと融合する方法によって、メッシュの歪みを抑制し、安定に計算が行えるようにした。第二に、気液相転移を扱うための状態方程式について検討し、ファンデルワールス状態方程式は、熱力学関数を解析的な式で表し、これを用いるのが適当であるという結論を得た。第三に、相転移のモデリングについて検討した。熱平衡状態の仮定のもとに、温度、密度に対する液相、気相の体積比を求める方法を見出し、セルの分割による数値計算手法を開発した。対象とするセルを、隣接するセルとともに分割し、分割比に応じた分割方法を用いることで、その値が2.5%-97.5%の範囲で分割できるようにした。この手法を用いることで、潜熱も適切に取り扱えるようになった。最後に、気相と液相の媒質が共存する条件での流体方程式の記述において、有限体積法を用い、圧力勾配による流体の運動、それが媒質のセルに与える仕事による内部エネルギーの計算するようにした。開発したコードを用い、初期に高温に加熱された液相のSnの円柱が、膨張しながら蒸発する過程についてテスト計算を行った。交付申請書に記載した、モデルの理論的な考察と、シミュレーションコードの開発において、平成27年度の研究では、レーザー生成プラズマに特有な、熱伝導、レーザーの吸収、輻射損失などの効果の導入においては、一部試験的、概念的な段階に留まったが、相転移過程の物理モデル、シミュレーションコードの開発においては、理論解析、それに基づくプログラムの作成とそれを用いたテストが行われた。また数値計算手法についての研究も進展し、当初予定していたよりも高い計算精度、信頼性を達成した。レーザープラズマ励起(LPP)極端紫外(EUV)光源において、プリパルスレーザーによって照射された液滴が粒子になって飛散する機構の解明と、それを計算で再現する手法の確立、最適化を目指した研究を行った。理論研究および数値計算手法の研究を行った。ラグランジメッシュを用いた2次元流体シミュレーションコードにおいて、流体の密度分布に応じて動的にメッシュを配置することで、メッシュの破綻を回避するとともに、液相中の気泡、気相中の粒子のダイナミクスを追跡するアルゴリズムを開発した。さらにセルを分割することによって、状態方程式によって与えられる平均的な温度、密度に対して正しい気液の分布を与えるアルゴリズムを考案し、構造形成を伴う蒸発(沸騰)や凝縮の現象を再現できるようにした。

モデルを適用するプラズマ、流体の条件の理論的な検討、相転移モデルの検討のもとに数値解法の開発を行った。とくに相転移のモデル化においては、計算の各タイムステップにおいて、流体運動の計算とメッシュの再構築の処理を交互に行う手法に基づき、断熱条件での相転移を考えることにより潜熱の効果を正しく評価できるようにした。開発したシミュレーションコードを用い、テスト計算、検証を行った。Sn円柱を定常的、均一に加熱する条件で計算を行い、はじめに、相転移などが発生しない低密度の気体を初期条件とした計算を行って、1次元コードと正しく一致すること、エネルギーや質量などの保存を確認した。次に液体密度のSnを初期条件とした計算を行い、媒質の温度、密度状態が相図上で気液混合状態になるときに粒子の発生が起こること、臨界温度の高い物質ではより粒子発生が起こりやすいことを示す結果を得、実験で観測されている現象とつじつまがあう結果を得た。平成28年度の研究では、シミュレーションコードの開発においては、その理論的基礎を確立することができた。理論的な検討と数値計算によって、熱平衡状態の概念に基づく状態方程式を用いレーザーで加熱されたターゲットの過渡的な膨張、冷却およびそれに伴う気泡や粒子発生を扱う手法を確立するとともに、それが適用可能な必要な条件を明らかにした。メッシュの動的再配置によって、これまで困難とされてきたラグランジ流体シミュレーションを2次元への拡張を可能にするとともに、粒子発生のモデリングにおけるその利点を明らかにした。レーザー生成プラズマ、レーザープラズマ相互作用の物理の導入においては、試験的、概念的な段階に留まる一方で、実験との比較検証に適した条件の検討を行い、均一、定常的な加熱の条件で計算を行うことで、モデルおよび計算結果の妥当性を確かめるとともに、EUV光源ターゲットからの粒子発生について実験とつじつまがあう計算結果を得ることができた。レーザープラズマ励起(LPP)極端紫外(EUV)光源において、プリパルスレーザーによって照射された液滴が粒子になって飛散する機構の解明と、それを計算で再現する手法の確立を目指し、理論研究、数値計算手法の研究を行った。2次元ラグラジアン流体シミュレーションコードに、物質の分布に従ってメッシュを再配置する手法、気相と液相の間の相転移による気泡や粒子の生成のモデルを組み込み、簡単な問題についての計算を行った。初期に液体状態のスズ液柱ターゲットを、均一、時間的に一定の条件で加熱する計算を行い、粒子発生のメカニズムの解析を行った。ターゲット物質の臨界温度などの物性値、加熱強度などの効果について評価した。次に、今後のモデルの高度化や開発したコードの応用の可能性について検討した。短パルス高強度レーザー照射ターゲットにおける粒子発生のメカニズムについて検討した。衝撃波によってターゲット物質が破砕される過程の計算を行うために、ターゲットの内部の物質の状態の変化、流体運動のダイナミクスを扱うモデルについて検討するとともに、正しい計算を行うために必要な、理論、実験的な検証の方法について検討した。
左右体肢の協応による素早い筋出力調節方略

本研究では、下肢による等尺性の膝関節伸展動作を用い、ヒトの素早い筋出力調節時の中枢制御機構について、発揮された張力から明らかにすることを目的とした。具体的には、筋出力を増加させる場合と減少させる場合、また一側の下肢で行う場合と両側の下肢で同時に行う場合、下肢と上肢による筋出力を同時に行った場合をそれぞれ比較した。さらに下肢の両側で行う場合には、左右の出力が同じ場合と異なる場合についても比較した。本研究結果から、下肢における等尺性筋出力調節の特徴が明らかとなった。ヒトの随意動作遂行時の素早い筋出力調節に関わる中枢制御機構について、発揮張力を指標として実験を行った。特に、素早い出力の減少に着目し、素早い出力増加時と比較検討することを目的とした。女子大学生10名を被験者とし、座位で両側下肢の等尺性膝関節伸展(120°)動作におる張力発揮を右脚一側条件と左右両側条件で行った。被験者の課題は、最大張力(MVF)の40%の力を保持した状態から、LEDの点灯により呈示される視覚刺激に対して、できるだけ早く2種類の要求水準(20%MVFあるいは60%MVF)に到達することであり、予め要求水準がわかっている単純反応課題とわからない選択反応課題を行った。測定項目は、発揮張力と筋電図(大腿四頭筋および大腿二頭筋より導出)で、張力より正確性および反応時間(調節開始時間:刺激呈示ー張力変化開始、調節時間:張力変化開始ー張力変化終了、全体調節時間:調節開始時間+調節時間)を求めた。結果、正確性については、条件、要求水準、課題による違いはみられなかった。また、3種類の反応時間については、調節開始時間が、両要求水準で一側条件が両側条件よりも有意に短く、また単純反応課題が選択反応課題よりも有意に短かった。調節時間および全体調節時間においては、条件、要求水準、課題による差は認められなかった。以上の結果から、両側同時での出力調節においては、力を減少する場合も増加させる場合も、両側同時に行うときに中枢からの運動指令が到達するのに時間がかかることが示された。また、申請者の先行研究での上肢による筋出力調節の結果と比較すると、下肢で行う場合には、一側で行うときに上肢よりも調節時間が長くかかることが明らかとなり、中枢における四肢の筋出力調節時の制御様式についての基礎的データを得ることができた。昨年度は両側の下肢で同時に同じ出力発揮(両側とも増加または減少)することを課題としたが、今年度は両側下肢において、左右で異なるレベルへの素早い出力(両側異条件)の調節過程における張力発揮特性を調べた。女子大学生10名を被験者とし、座位で両側下肢の等尺性膝関節伸展(120°)動作による張力発揮を行った。課題は、最大張力(MVF)の40%から、視覚刺激に対してできるだけ素早く2種類の要求水準(20%MVF、60%MVF)に対して、一側は60%MVFまで増加させ、対側は20%MVFまで減少させることであり、単純反応課題と選択反応課題を行った。発揮張力より、正確性および反応時間(調節開始時間:刺激呈示ー張力変化開始、調節時間:張力変化開始ー張力変化終了、および両者を合わせた全体調節時間)を求めた。結果は、正確性に関しては、単純反応課題で力を減らす場合に恒常誤差が大きくなった。すでに報告した左右で同じレベルに出力する場合(両側同条件:左右とも60%MVFもしくは20%MVF)と比較すると、単純反応課題において、力を増やす場合も減らす場合も両側異条件で絶対誤差が大きかった。また反応時間では、選択反応課題で両条件とも力を増やすほうが減らすよりも調節時間と全体調節時間が長くなる傾向がみられた。以上の結果から、両側同時に異なるレベルに力を調節するときには、力を減少する場合には増加させるときよりも、正確性が低下することが示唆された。また、左右で同じ出力を発揮する場合と比べて、力を増加するときには調節に要する時間が長くなることが示され、中枢における筋出力調節機構における制御様式に関する重要な基礎データを得ることができた。女子大学生10名を被験者とし、座位で一側上肢(右)の等尺性肘関節屈曲(90°)動作と一側下肢(右、左)の等尺性膝関節伸展(120°)動作による張力発揮を行った。今年度は右側の上肢と下肢(同側条件)、また右側の上肢と左側の下肢の組み合わせ(対側条件)において、それぞれ同時に出力増加時と出力減少時の調節過程における張力発揮特性を調べた。最大努力(MVF)の40%から視覚刺激に対してできるだけ素早く2種類の要求水準(出力増加:60%MVF、出力減少:20%MVF)に到達することを課題とし、予め要求水準がわかっている単純反応により行った。発揮張力より、正確性(誤差)および素早さを示す反応時間(調節開始時間:刺激呈示-張力変化開始、調節時間:張力変化開始-張力変化終了、および両者を合わせた全体調節時間)を求めた。結果、正確性については、恒常誤差において出力を減らす場合に対側条件では減少量が大きい傾向がみられた。

また、絶対誤差においては出力を減らす場合に対側条件で誤差が大きい傾向がみられた。一方素早さに関しては、条件および要求水準による違いは認められなかった。以上の結果から、上肢と下肢の組み合わせにおける出力調節では、対側の組み合わせにおいて、力を抜く場合に上肢での正確性が低下する(抜き過ぎる)ことが明らかとなった。一方、素早さに関しては組み合わせによる影響はみられないことが分かった。平成25年度からの実験結果と合わせて、中枢における四肢の筋出力調節時の制御様式に関して、基礎的なデータを得ることができた。本研究では、下肢による等尺性の膝関節伸展動作を用い、ヒトの素早い筋出力調節時の中枢制御機構について、発揮された張力から明らかにすることを目的とした。具体的には、筋出力を増加させる場合と減少させる場合、また一側の下肢で行う場合と両側の下肢で同時に行う場合、下肢と上肢による筋出力を同時に行った場合をそれぞれ比較した。さらに下肢の両側で行う場合には、左右の出力が同じ場合と異なる場合についても比較した。本研究結果から、下肢における等尺性筋出力調節の特徴が明らかとなった。3年間の計画における2年目の実験計画を予定通り遂行することができた。データ解析も基本的な解析は終了しており、申請者のこれまでの先行研究結果との対比を検討する課題は残っているものの、いくつかの興味深い知見が得られている状況である。また、今回の結果については、平成27年度に開催される日本体育学会において発表する予定である。スポーツバイオメカニクス平成27年度は、3年間の最終年度であるため、計画通り実験を遂行するとともに、3年間の結果をまとめてヒトの筋出力調節における中枢制御機構についてまとめる予定である。成果は、翌年の日本バイオメカニクス学会で発表する予定である。研究計画の変更はない。3年間の計画の中での、1年目の実験計画を予定どおり遂行することができた。データ解析についても、基本的な解析は終了しており、申請者の先行研究結果との対比に関する分析の余地が残っているものの、いくつかの興味深い知見が得られている。平成26年度は計画の中での2年目である。計画どおりの実験を遂行し、結果をもとにヒトの筋出力調節における中制御機構についてまとめる予定である。また、1年目および2年目の結果をまとめて、学会において研究発表を行う。
チャーン・サイモンズ理論や面の運動に対する確率解析的研究

本研究の主要な対象であるチャーン・サイモンズ理論に対し、リーマン面とそのモジュライ空間に関する数論幾何を応用することによって、次のような結果を得た。1.数論幾何における重要な対象であるテイト曲線と、その高種数化に関する理論を用いることにより、ショットキー群によって一意化された、双曲的3次元多様体のチャーン・サイモンズ不変量を表す巾級数の数論性を示した。2.数論幾何において基本的な重要性を持つ算術的リーマン・ロッホの定理に現れる同型写像を、代数曲線の族の場合に考察し、1.の結果を用いることにより、その同型写像の具体的な無限積表示を与えた。3.リーマン面に関する古典的リウヴィル作用の正則分解公式における未決定の定数を、具体的に求めた。4.数論幾何の主要問題の一つであるゼータ関数の特殊値の有理性を、幾何的なゼータ関数に対して考察し、2.の結果を用いることにより、ショットキー群で一意化された3次元双曲的多様体のルエル・ゼータ関数について、その特殊値の持つ有理性と数論性を示した。本研究の主な目的は、ウィッテン等により明らかにされたチャーン・サイモンズ理論と物理学における弦理論との関連性をさらに深く追求することにあった。上記2.で述べられた代数曲線の族についてのリーマン・ロッホ同型写像は、弦理論における弦測度として現れることが知られている。従って、数論幾何を援用して得られた上記13の諸結果により、チャーン・サイモンズ理論と弦理論の更に深い関連性が明らかにされ、その関連性は数論幾何と数理物理に大きな応用を持つことが示された。Chern-Simons(チャーン・サイモンズ)積分の全ラグランジアンに対する漸近展開において指数3乗の項を処理するために、展開主要項に影響を及ぼさないRenormalization項を導入して、さらに藤原ー熊ノ郷の方法を用いて漸近展開が成り立つことを示した。何もしなければ到底できそうにない問題に対して、何らかの可能性のある方法を開発したことは意義があると思う。このような方法は、指数n乗の項がある場合にも同様に適用可能で、たとえばYang-Millsラグランジアンの場合にも適用されると思われる。この結果を平成24年11月に京都大学数理解析研究所にて開催された「量子場の数理とその周辺」で講演し、講究録にも投稿した。今後の課題は、Wittennの超対称的Yang-Mills 4次元位相的場の理論に、この方法が適用されるかどうかの検証である。面の運動の解析を目指して、中国華北電力大学の張助教授、九州工業大学の岡崎教授、と共同で研究を進めている集合値確率微分方程式については、これまで得られていなかった面に沿った方向に揺動する場合として、最も簡単なポアッソン飛躍過程による揺動がある場合を解決した。これまでの研究で、面に交わる方向の揺動については解決済みで、「クラゲの運動は捉えたがアメーバの運動は捉えていない」といっていたアメーバの運動を捉える試みの端緒を開いた。平成24年にInternational Journal of Approximate Reasoningに発表した。Chern-Simons(チャーン・サイモンズ)積分の全ラグランジアンに対する物理の常套手段である摂動展開を数学の漸近展開によって正統化しようとすれば指数3乗の項の処理が現在知られている道具ではできそうにない。そこで、思い切って積分の数学的に正当化されていないFeinman測度を正当化されているGauss測度に置き換えた積分の漸近展開を藤原ー熊ノ郷の方法を用いて完成させた。平成26年度にはしかるべき雑誌に投稿・出版を目指す。面の運動の解析を目指して、中国華北電力大学の張助教授、九州工業大学の岡崎教授と共同で研究を進めている集合値については、確率微分方程式については、これまで得られていなかった面に沿った方向に搖動する確率積分を、もっとも簡単なポアッソン飛躍過程で搖動する場合の定義に成功し、それを含む確率微分方程式の解について、2014年正月のRIMS国際研究集会「Mathematics of Uncertainty and Fuzziness」で講演し、Proceedingにも投稿した。

従って、数論幾何を援用して得られた上記13の諸結果により、チャーン・サイモンズ理論と弦理論の更に深い関連性が明らかにされ、その関連性は数論幾何と数理物理に大きな応用を持つことが示された。Chern-Simons積分の漸近展開・集合値確率微分方程式ともに順調に成果が上がっている。Chern\Simons積分に対する摂動展開を数学的に漸近展開によって正当化する目標、面の運動を集合値確率微分方程式を通して研究する目標、ともに順調に成果が上がっている。チャーン・サイモンズ理論、面の運動に対する確率解析的研究、ともに順調に進んでいる。次年度は、この研究計画の最終年度である。今までの成果を国際誌に投稿し掲載を目指す。さらに新しく超対称的Yang-Mills場の理論への応用を試みる。集合値確率微分方程式についてはポアッソン過程を含むもっと一般な飛躍過程を揺動力とする確率積分に挑戦する。繰越金があるので、海外からの研究者の招聘と研究会の開催も目指したい。今年度がこの研究計画の最終年度であったが、代表者が定年を迎えたこと等によって、研究の遂行に若干の不調をきたし、研究期間の延長を申請し、承認された。次年度は、この研究計画の最終年度であり、得られた結果を国際誌に投稿し掲載を目指す。チャーン・サイモンズ積分の漸近展開について結果を投稿する。集合値確率微分方程式について結果を投稿する。上記研究のための資料収集、討論、研究連絡のための旅費をまずもって計上したい。さらに、海外から共同研究者を招聘したい。国際研究集会を開催したい。定年後の一年ということもあって、予定していた旅費の使用ができなかった。研究期間の延長を申請し、承認された。主として研究連絡・打ち合わせ・情報収集のための旅費等に使用する。今年度も中国華北電力大学の張金平女史を招聘して、共同研究を行う。
摂食障害における認知障害メカニズム及び認知行動療法に関する脳機能画像研究

本研究は,女性摂食障害患者及び健常若年女性を対象に,機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて身体イメージに関連した刺激の認知課題遂行中の脳活動を検討した.今回の結果から身体イメージに関連した不快な刺激に対し,摂食障害患者では,前頭前野や扁桃体が重要な役割を果たしており,また病型により神経的認知スタイルが異なると考えられた.本研究により,摂食障害の症状形成は,身体イメージに対する脳の反応パターンと関連することを示しているものと考えられた本研究は,女性摂食障害患者及び健常若年女性を対象に,機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて身体イメージに関連した刺激の認知課題遂行中の脳活動を検討した.今回の結果から身体イメージに関連した不快な刺激に対し,摂食障害患者では,前頭前野や扁桃体が重要な役割を果たしており,また病型により神経的認知スタイルが異なると考えられた.本研究により,摂食障害の症状形成は,身体イメージに対する脳の反応パターンと関連することを示しているものと考えられた本研究は摂食障害患者を対象に認知課題遂行時の脳活動を機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討し,摂食障害に特徴的な認知基盤を明らかにすることを目的としている.女性摂食障害患者及び健常若年女性を対象に,MRI装置を用いて身体画像刺激の認知課題遂行中の脳活動を連続的に撮像した.課題では,被験者のデジタル写真を横軸方向へ,±25%拡大縮小した画像を作成し,被験者自身の実際の画像と2つ並べて提示し,その組み合わせにより,3つのTaskを被験者に課す.Fat Taskは肥満画像と自己画像を並べ,Thin Taskはやせ画像と自己画像を並べて呈示し,不快な画像を選ぶ.Control Taskは自己画像を二つ並べて呈示し,十字印がついている画像を選ぶ.測定された脳機能画像は解析ソフトSPM5を用いて個人解析した後に,グループ解析を行い,Fat Task, Thin Task遂行中にControl Task遂行中と比較して有意に活動が上昇した脳領域を検出した.Fat Task遂行中に,Control Task遂行中と比較して有意な信号の上昇を認めた脳部位は,AN-R群では扁桃体,AN-BP群では扁桃体及び前頭前野,BN群では後頭葉,健常群では扁桃体及び前頭前野であった.Thin Taskにおいては,グループ間で有意な脳活動の差を認めなかった.今回の結果から自己の身体イメージの変化に対し,摂食障害患者では,前頭前野や扁桃体,後頭葉が重要な役割を果たしており,また病型により神経的認知スタイルが異なると考えられた.本研究により,摂食障害の症状形成は,自己の身体イメージの変化に対する脳の反応パターンと関連することを示しているものと考えられた.研究の進展に伴い,摂食障害の治療効果判定や発症予防につながる知見が得られることを期待している.本研究は摂食障害患者を対象に認知課題遂行時の脳活動を機能的核磁気共鳴画像法(fMRI)を用いて検討し,摂食障害に特徴的な認知基盤を明らかにすることを目的としている.女性摂食障害患者(AN-R,AN-BP,BN群各12例)及び健常若年女性(12例)を対象に,1.5テスラのMRI装置を用いて身体イメージに関連した不快な情動刺激の認知課題遂行中の脳活動を連続的に撮像した.情動刺激課題では,身体イメージに関連した不快な単語のみを3単語(例:ぜい肉・脂肪・太る)呈示された中でどれが最も不快かを考え,単語に対応するボタンを選ぶ.対照課題では,情動的に中性な単語のみを3単語(例:種類・時間・述べる)呈示された中でどれが最も中性かを考え,単語に対応するボタンを選ぶ.測定された脳機能画像は解析ソフトSPM5を用いて個人解析した後に,グループ解析を行い,情動刺激課題遂行中に対照課題遂行中と比較して有意に活動が上昇した脳領域を検出した.身体イメージに関連した不快な単語刺激に対し,拒食症状や強い肥満恐怖を有するAN-R及びAN-BP群では扁桃体の活動が有意に上昇し,過食症状を有するAN-BP及びBN群では内側前頭前野の活動が有意に上昇していた.今回の結果から,摂食障害の病型・臨床症状と扁桃体、内側前頭前野における脳の反応性の関連性が推測された.本研究により,摂食障害の症状形成は,身体イメージに関連した情動刺激に対する脳の反応パターンと関連することを示しているものと考えられた.今後,研究の進展に伴い,摂食障害治療の効果判定などにつながる知見が得られることを期待している.