宇宙医学実験におけるテレサイエンス実験技術の開発

1992 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 04557007
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 渡邉 悟 名古屋大学, 環境医学研究所, 教授 (00021361)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 臼井 史朗 豊橋技術科学大学, 情報工学系, 教授 (40023337) ; 山下 雅道 宇宙科学研究所, 助教授 (60107480) ; 和田 佳郎 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (80240810) ; 田中 正文 名古屋大学, 環境医学研究所, 助手 (30197470) ; 森 滋夫 名古屋大学, 環境医学研究所, 助教授 (00023656)
• Keywords: テレサイエンス / 模擬宇宙実験 / Head Mounted Display / テレ・マニピュレーション / 細胞内電位 / 蛙卵の受精電位

Research Abstract

本年度はテレサイエンス・テストベッドとして模擬軌道上実験室と地上管制室を宇宙開発事業団筑波宇宙センターに設置し、地上と軌道上の交信遅延時間を画像と音声については片道3秒、コンピュータを通してのコマンド信号については片道10秒に設定し、実際の宇宙実験における遅延時間と同様の条件下で行った。実験はアフリカツメガエルの受精電位の細胞内記録法による測定であり、地上からコマンド信号により、顕微鏡の焦点合せ、ガラス微小電極の卵細胞への刺入をテレ・マニピュレーションにより行った。これらの操作には立体視が不可欠の条件であることから、現在我々の開発中のHead Mounted Display(HMD)装置を用い、顕微鏡像を眼前のスクリーンに立体視できるようにした。アフリカツメガエルの排卵、精子の採取は軌道上のオペレータガ地上の研究者の指示のもとに操作を行い、またガラス管微小電極への3M KC1の注入等の本実験において必須な重要な操作も研究者の指示のもとにオペレータが行い、電極内の気泡の存在等も研究者が取り付けられた電極を顕微鏡下で確認し、電極の選別も行われた。実験は第1日目のリハーサルと第2日、第3日の2日間の本実験により計5回の電位測定を行った。リハーサルでは軌道上における卵の操作に時間がかかり、標本の照明による温度上昇などの悪条件が重なり、不調におわった。本実験では第1回こそ受精電位の記録に失敗したものの、細胞内電位測定は成功した。第2回、第3回、第4はいずれも受精電位記録に成功した。しかも受精した卵は卵割が開始し、電位測定のみでなく卵割によっても正常に発生段階を観察することが出来た。宇宙における医学生物学実験にテレサイエンス/テレマニピュレーションを導入し、精巧な細胞内電位測定が可能なことを示すことが出来たのは、宇宙実験に大きな指針を与えたことになった。

Research Products

• [Publications] Watanabe,S.: "Telescience testbed for biomedical experiments in space morphological and physiological experiments of rat musculoskeletal system." Adv.Space Res.12(1). 243-247 (1992)
• [Publications] Yamashita,M.: "Telescience Testbed;Operational support functions for biomedical experiments." Acta Astronautica. 27. 155-161 (1992)
• [Publications] Watanabe,S.: "Telescience testbedding for physiological esperiments under hypobaric hypoxic conditions." COSY 8 Utilization of earch orbiting stations(Proceedings). (1992)
• [Publications] Watanabe,S.: "Fish physiology for a model of behavioral changes in weightlessness." Proceedings of the 3rd International Symposium on Space Medicine in Nagoya.105-115 (1992)
• [Publications] Watanabe,S.: "Telescience testbed in human space physiology." Acta Astronautica.23. 327-333 (1991)
• [Publications] Watanabe,S.: "Neurovestibular Physiology in Fish." Adv.in Space Biol.and Med.1. 97-125 (1991)
• [Publications] Yamashita,M.: "Telescience testbed for physiological experiments in space." Microgravity Q.1(1). 1-8 (1990)
• [Publications] Yamashita,M.: "Telescience testbed for biomedical experiment in space-operational managements-." Proceedings of 17th International Symposium on Space Technology and Science.2021-2030 (1990)
• [Publications] Watanabe,S.: "Telescience testbed for biomedical experiments in space -Morphological and physiological experiments of rat musculoskeletal system." Proceedings of 17th International Symposium on Space Technology and Science.2021-2030 (1990)
• [Publications] Watanabe,S.: "Physiological experiments implemented by telescience testbed." Abst.of 8th IAA Man in Space Symposium.41-41 (1989)
• [Publications] Yamashita,M.: "Telescience Testbed for physiological experiments.Proceedings of 40th Congress of the" International Astronautical Federation.1-10 (1989)