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ウシを利用した食料循環システムの構築と実現のための政策提案

ウシの生産は人間の食料を飼料として利用し、呼気や糞尿は大気、土壌、水系の汚染源となっている。そこで実験的手法とシステム分析を用いて、食料循環システムの構築の可能性を検討した。食品製造副産物を利用した飼料と稲発酵粗飼料に適した飼料稲品種を提唱した。放牧肥育と慣行肥育を比較したシミュレーションの結果、放牧は経済性とメタン排出に劣るが、蛋白含量の少ない飼料米を用いることで窒素排泄を低減できることを示した。国家規模のモデルを用いた都道府県ごとの利益とメタン排出量との関係解析の結果、メタン排出量1kg低減が474円の経済的損失になることを示唆した。最後に窒素とメタン低減につながる政策について検討した。本年度は、第一に食料循環のための飼料として、ワイン発酵澱、豆腐粕、醤油粕、ポテト加工残渣や麺類規格外品などの飼料価値を調べ、特に、ワイン発酵澱にはポリフェノールが多量に含まれていることを明らかにした。また、これらの食料製造副産物は、他の飼料の代替えとして利用できることを示すことができた。第二に、全国規模の視点から、1頭1年あたりの肉牛および乳牛の飼料別の可消化養分総量(TDN)、粗蛋白質(CP)、乾物(DM)要求量の算出手法を検討した。肉牛および乳牛を、飼養目的別に乳用種雌牛、乳用種去勢牛、交雑種、黒毛和種肥育牛、黒毛和種繁殖牛に分類した。畜産物生産費報告から1頭1年あたりの飼料別および総TDN給与量、飼料給与割合を算出した。次に、1頭1年あたりのTDN要求量の平均値と総TDN給与量を比較し、またTDN要求量平均値に飼料給与割合を乗ずることで、1頭1年あたりの飼料別TDN要求量を算出した。さらにその値と飼料成分表の値を用いて、1頭1年あたりの飼料別CPおよびDM要求量を算出した。その結果、算出した1頭1年あたりのTDN要求量平均値は、他の文献値と比較しても妥当な数値であった。第三に肉および乳生産から発生する環境負荷物質排出量の推定を行った。用いたモデルでは、飼料のエネルギー要求量、乾物摂取量、粗蛋白質要求量を1頭あたりで算出するよう設定した。糞尿中に含まれる窒素量は粗蛋白質の摂取量から体蓄積量を引くことで推定した。メタンに関しては、乾物摂取量を用いた算定式から推定した。さらに、1頭当たりで得られた数値に全国の各畜種の飼養頭数をモデルにより推定した結果に掛け合わせることで、日本全体における環境負荷物質排出量の推定を行った。その結果、肉牛および酪農生産における、排泄物由来の窒素および温室効果ガスは全国規模でそれぞれ年間約20万トンと約25万トンと推定された。第1に、醸造所より産出されるワイン澱は通常は焼却・埋却処分されるが、家畜の飼料として利用できる可能性がある。そこで濃厚飼料多給条件を想定しin vitro培養条件でワイン澱の添加が発酵特性および培養残渣の脂肪酸組成に及ぼす効果を検討した。その結果、ワイン澱の添加により、培養残渣と培養液中の多価不飽和脂肪酸の割合は増加し、培養残渣中の一価不飽和脂肪酸割合は減少した。この結果からワイン澱を添加した飼料により家畜生産物中の脂肪酸組成改良に寄与できる可能性が示唆された。第2にわが国の標準的な黒毛和種去勢牛肥育生産を想定した個体モデルを作成し、環境・経済的に最適な出荷日齢を検討した。その結果、1頭および1頭1年あたりの経済的に最適な出荷日齢は約27ヶ月齢であることが示唆された。一方で環境影響は、1頭1年あたりでの評価において、リン排泄量に対してはより早期に、窒素排泄量と温室効果ガス排出量に対してはより遅く出荷をするのが好ましい結果となった。したがって、最適と予測された27ヶ月齢での出荷は、現状の平均出荷月齢より2ヶ月程度肥育期間が短縮されるため、1頭あたりの環境影響も低減させることへと繋がり、現実的に最適であると考えられた。第3にわが国において主要な各ウシ生産の個体モデルを作成し、それらを拡張して地域または国家レベルにおけるウシ生産からの環境影響と経済性の定量化を行った。その結果、各ウシ生産の個体レベルにおいて最も環境・経済的に効率の良い生産体系は酪農生産であることが示唆された。ウシ生産からの環境負荷物質排出量および利益には地域差が見られることが明らかになった。当初は農家レベルでの研究に重点を置いていたが、飼養形態や給与飼料の種類が多様で、代表値を得ることが難しいかった。そこで、より的確な問題の解決を図るために国家レベルでの分析の転換して、現在様々な検討を加えている。第1にホールクロップサイレージ用の飼料イネの晩期直播栽培の導入による飼料自給率向上の可能性を検討した。実際に実施した試験の結果、ウシの飼料として用いる場合のホールクロップサイレージ用の飼料は、糊熟期に収穫することで、茎部に高濃度の非構造性炭水化物が蓄積され、倒伏の起こる可能性を低くすることのできることが示された。第2に新しい生産システムとして、放牧を取り入れた肥育生産システムの経済性と環境負荷に関する検討をシミュレーションモデルによって実施した。

その結果、放牧肥育生産は従前の舎飼い肥育生産と比べて、牛肉の脂肪交雑が低く、肉色が濃く、脂肪が黄色いなど枝肉市場での評価が低く、経済的には劣るものの、消費者のニーズが高く、もし消費者がそのような牛肉に付加価値を付けて購買してくれるのであれば、十分経済的に成り立つことが示唆された。また、放牧肥育ではウシは牧草を食するため、人間の食料と競合する飼料当たりの生産される牛肉のエネルギー効率は高く、資源循環の視点からは優れてることが示された。第3にウシの3品種(黒毛和種、ホルスタイン種、それらの交雑種)からなる7つの生産システムの経済性と環境負荷を評価するモデルを個体レベル、地域レベル、国家レベルで開発した。2014年度の統計データを用いて、北海道を除く都府県の結果をデータとして、回帰分析によって窒素とメタンの排出量と利益の関係を調べ、窒素とメタンの排出が1kg増加することで利益がそれぞれ570円および470円増加することが示された。これらの数値を窒素とメタン排泄の経済的ロスと考え、窒素とメタンの低減を実施した農家に対する補助金の試算根拠として用いる政策を考えた。ウシの生産は人間の食料を飼料として利用し、呼気や糞尿は大気、土壌、水系の汚染源となっている。そこで実験的手法とシステム分析を用いて、食料循環システムの構築の可能性を検討した。食品製造副産物を利用した飼料と稲発酵粗飼料に適した飼料稲品種を提唱した。放牧肥育と慣行肥育を比較したシミュレーションの結果、放牧は経済性とメタン排出に劣るが、蛋白含量の少ない飼料米を用いることで窒素排泄を低減できることを示した。国家規模のモデルを用いた都道府県ごとの利益とメタン排出量との関係解析の結果、メタン排出量1kg低減が474円の経済的損失になることを示唆した。最後に窒素とメタン低減につながる政策について検討した。当初は農家レベルでのモデル開発に最初に行う予定であったが、なかなか適当な農家が見つからず、さきに全国規模のデータ分析とモデル開発に取り組むことにした。また、政策提言に関しては、前例がなく、手探り状態でなかなか方法論の開発が進んでいない。これまでの2年間の分析結果を詳細に検討し、さらなる問題解決に必要なシミュレーションを加えることで、新しい食料循環政策の提言のための方法論を提示したい。システム畜産学来年度は、窒素とリンの排泄及びメタン発生などの環境負荷と経済性に関するトレードオフを探る方法を確立し、また、食料循環政策の提言のための方法論の確立を試みる。当初、ウシを用いた実験で多額の経費の出費を想定していたが、他の競争的資金で補充できた。当初、ウシを用いた実験での多額の出費を予想していたが、他の競争的資金で補充できた。得られた研究成果を海外の学会で発表する予定である。得られた研究成果を海外の学会で多く発表する予定である。
ホーソーンの<ロマンス>における文学のテクストと歴史のコンテクスト

19世紀米文学の代表的作家ナサニエル・ホーソーンの研究は、この十数年ネオ・ヒストリシズムによって推し進められたが、私は独自の史的研究方法をとった。作者が歴史的事物を神話的主題に変容させて「ロマンス」を作り出すのに成功した、その視点から、彼の文学的創造の過程を跡づけてその作品の新しい様相を発見した。この3年間の関心は、アメリカの文化表象を形成した17世紀イギリスやその背後に拡がる中世、ルネサンス期ヨーロッパの慣習、芸術その他人間の思考と想像力の生み出した様々な文化表象、特に近代初期ハプスブルク王朝に収斂する。特に「タペストリー」、「真珠」、「肖像画」、「紋章」、「パジェントリーとスペクタクル」、「宮廷仮面劇」、「墓石」などはすべて神話的想像力を喚起する表象としてホーソーンのロマンス、わけても『緋文字』に統合されている。例えば<タペストリー>は芸術、文化の多様な側面を象徴的に結合する潜在的力を持ち、「多からなる-」という統合のテーマを生み出す。このテーマは近代初期ヨーロッパ諸国の君主達の一致した<Union>の理想を認識させる芸術的、社会的表象を見いだす。ロマンスにおいてこの<Union>の理念に表現形式を与えようとしたのが、他ならぬホーソーンであった。顕著な例は、『緋文字』のヒロインの娘の"Pearl"という名前である。英語の"pearl"という言葉はスペイン語の"Margarita"に相当し、ともに象徴的に<Union>という意味を表す。『緋文字』で作者はハプスブルクの<Union>の理念をロマンスの構造に与え、そのことによって、神聖ローマ帝国に継承されていた<Union>即ち"Pax Romana"という古代の理想を、"The United States"において再現することに成功した。ホーソーン誕生の1804年は奇しくも神聖ローマ皇帝が事実上消滅した年であった。ホーソーン生誕二百年を記念する2004年に、前回から続く当該研究の総仕上げとして『ホーソーン・《緋文字》・タペストリー』を上梓し、今後の研究に繋ぐことができた。ホーソーンの特性は、<小説>でなく、<ロマンス>という元来ヨーロッパの伝統的な語り形式である文学ジャンルを主張する点にある。この研究ではホーソーンが希望するロマンスの読みの態度に忠実に従い、ルネッサンス精神史の中で、『緋文字』とそれ以後のロマンスを読む。具体的にはホーソーンの文学作品のテクストを、作品が背景とする時代と、作家が生きた時代の歴史的様相をコンテクストとして読むのだが、その読みは時代を超えて繰り返される真実への憧れの表象へと収斂する。そこで本研究はルネッサンス文化の特徴である図像的アプローチを取る。今年度の研究実績は次の通りである。(1)研究環境の整備a.パソコン関係の機器を揃えた。b.書籍では入手困難なアメリカの古い時代の資料をマイクロフィルムで購入した。C.ルネッサンスの歴史・文化に関する資料を購入した。(2)現地での資料収集と調査ヨーロッパ・ルネッサンス文化の表象としての都市、建築、絵画を確認するために、3月末に大陸に出かける。(3)社会への還元10月26日の九州英文学会大会シンポジウム「ホーソーンとヴィジュアル・アーツ」にて招待講師として研究発表を受け持った。ホーソーンの作品におけるルネッサンスの肖像画の影響をテーマにして報告した。(4)授業での実践

ホーソーンの作品を文学的伝統の中で読み、視覚芸術への興味を促した。ホーソーンは自分の作品を<小説>ではなく<ロマンス>であると宣言する。本研究の基本姿勢は、元来中世・ルネサンスのヨーロッパの伝統的な語りの形式である<ロマンス>から発展してきたホーソーンの<ロマンス>を、ルネサンス精神史の中で読むことにある。具体的には、緻密な時代考証に支えられたホーソーンめロマンスを、その作品の背景になっている時代の歴史や文化表象との関わりで読むことに主眼を置き、その一方で、ホーソーンが生きていた19世紀アメリカというローカルな視点をも視野に入れながら、いつの時代にも繰り返して表れる主題に迫ってゆく。方法としては前基盤研究から継続している図像的アプローチをとる。以上の基本路線に則った平成15年度の実績は次の通りである。(1)現地での資料収集と調査ホーソーンのロマンスに描かれるヨーロッパ・ルネサンスの文化表象の資料収集のため、昨年のオーストリアに引き続き、本年度はフランスに出かけた。中世・ルネサンスの建築、彫刻、絵画、工芸美術の調査のため、宮殿、教会、各種博物館を訪れた。一般の文献では入手し得ない貴重な情報を得た。(2)社会への還元5月24日日本ナサニエル・ホーソーン協会全国大会のシンポジウム「ホーソーンと視覚芸術」で司会・講師の役を務めた。7月5日甲南大学英文学会20周年記念公開シンポジウム「表象としての人種」(講師松村昌家、青山孝、入子文子コメンテイター鷲田清一)で、パネリストとして「ホーソーンと人種」と題して発表した。(3)授業での実践学部・大学院の授業でホーソーンのロマンスを精読し、歴史や古い時代の文化表象に注目する解釈法を教えた。文学作品の解釈において作者の死が主張されて久しい。作品解釈は読者の自律的読みに任され、しかもニュー・ヒストリシズム、すなわち作者の生きた時代の歴史と思想の中で作品を解釈する方法が、目下の主流を占めている。この方法は確かに読みの新しい局面を浮上させた。しかし独自の創作理論を明示し、普遍的な問題に関わるメッセージを伝えようとする作家に対しては、提示されるpoint of viewを慎重に考慮せねばなるまい。Nathaniel Hawthorneは、自分の作品を「言葉による絵画」と主張して<小説>から区別し、<ロマンス>と銘打つ。だが近年のホーソーン批評は、彼のくロマンス>を<小説>と区別せず、また<美>の感性で読むことを忘れ、専ら19世紀の政治・歴史に作品を置いたイデオロギー批評や精神分析批評へと傾斜する。そこで当該研究では一貫してホーソーン自身の創作理論の原点に立ち戻り、『緋文字』を中心に読み直してきた。中世・ルネサンスの長い伝統の中に<ロマンス>をおき、17世紀のアメリカを舞台とする作品に描かれる「墓石」「紋章」「肖像画」「パジェントリー」「宮廷仮面劇」「真珠」、さらに「タペストリー」等の文化表象の意味を、イギリス及びヨーロッパのルネサンス精神史の中で考察した。
同情への抵抗と脳内メカニズム～人はなぜ押し付けられると反発するのか

辛い境遇に置かれた他者に対して、様々な社会的状況下で、観察者に同情が生じない場合がある。例えば、医療従事者の患者に対する同情低下が問題視されるなど、同情の破綻が社会問題のひとつとみなされている。本研究では、同情の発現有無に関与する、他者に対する優越感の脳内メカニズムを検討し、線条体のドーパミン神経伝達機能と線条体-前部帯状回の機能的結合が優越感の発現に関わっていることを見出した。さらに、線条体と前頭葉眼窩面のドーパミン神経伝達機能が、それぞれ、同情への抵抗に関わる他者の意図理解とマキャベリ特性と関連していることを見出した。行動実験により、他者表情に対する共感反応を、心理物理学的解析方法を用いて不快情動の知覚閾値により評価した。得られた結果と共感特性との関連を検討した。さらに、同被験者において神経伝達物質であるノルアドレナリントランスポーター密度を測定し、知覚閾値との関連を検討した。また、Quad modelを用いて自己認識のプロセスを推定した。1.患者への共感低下の背景にある脳機能メカニズムを検討するために、健常者において他者の痛み表情の真偽判断をfMRI撮像中に実施した。プライミング手法を用い、ポジティブなことばとネガティブなことばを表情を見せる直線に短提示し、情動の影響を検討した。行動解析では、ポジティブなことばに続く痛み表情に対して、詐病と判断する割合が低下した。現在fMRIデータ解析中である。2.安静時脳活動から痛みに関連する脳機能ネットワークを抽出し、共感能力、線条体ドーパミンとの関連を検討した。共感能力の4側面(他者理解、共感的配慮、不快感、想像力)はそれぞれ痛みネットワーク内の異なる脳領域と関連し、線条体ドーパミンが関連する脳領域と一部重複していることが判明した。結果を学会で公表した。3.ドーパミンと共感性の欠如の一側面としてしられるマキャベリ的知性との関連を検討し、前頭葉眼窩面、側頭葉内側部のドーパミンD2受容体密度とマキャベリ的知性の関連を見出した。現在論文作成中である。本研究では、他者が求める同情に対して抵抗が生じる背景に、どのような認知神経メカニズムが関与しているかを明らかにすることを目的とした。そのために、fMRIを用いて同情への抵抗を惹起する課題を施行し、その脳内機構を明らかにするための研究を以下のように計画し、実施した。まず、同情への抵抗が生じる要因を明確にするための行動実験を行った。Implicit Association Testを工夫した行動実験を作成し、被験者30人を対象に行動データ取得を行い、Quad modelなどを用いて潜在反応と顕在反応を個別に抽出するための定量解析した。さらに、被験者の情動や共感性などの個人差を計測するための質問紙データを取得し、行動実験との関連を検討した。他者の視点取り能力との関連が見られ、他者の心情理解が重要な要因のひとつである可能性を示唆する結果を得た。次に、行動実験で得られた結果を利用し、fMRIを用いて同情への抵抗に関わる神経メカニズムを明らかにするためのfMRI実験を行った。他者との関連性を実験条件によって変動させ、他者への同情が生じうる状態と抵抗が生じる状態を惹起するためのfMRI課題を作成し、脳活動計測を実施した。さらに、脳活動の背景にあるい神経伝達物質との関係性を検討するために、PETを用いてドーパミン神経伝達機能を計測し、データ取得を完了した。fMRIを用いて得られた認知データと脳活動データ、PETを用いて得られたドーパミン神経伝達機能データの解析を開始した。同情への抵抗の認知神経メカニズムについて、国内外での発表と国際誌への投稿準備を開始した。認知神経科学他者への共感反応についての行動実験を順調に進めている。さらに、脳機能、脳内の神経伝達物質を測定し、一定のデータを得て、現在解析中である。心理的リアクタンスのモデルを作成するための、基礎的検討をfMRI、PET、行動実験を用いて実施し、順調にデータ取得と解析を行っている。得られた結果について、学会での成果報告も行った。他者への共感反応と、脳機能、神経伝達物質との関連を統合した解析を行い、三者の関連を検討する。得られた成果を国際誌に投稿する。詐病判断のfMRIデータ解析を完了し、詐病判断と共感に関連する脳機能メカニズムを明らかにし、論文投稿を予定する。ドーパミンとマキャベリ的知性、共感との関連を明確にし、共感の反発や同情低下などの現象を説明しうる認知神経科学的モデルの構築のためのデータを蓄積する。データ計測、獲得を主に行たっため、解析は翌年度に行うこととし、解析に必要なPCやメディアなどの購入は、翌年に繰り越すことにした。データ解析と保存に用いる。学会発表、論文校正と投稿、脳画像解析、認知課題提示PC、など
高等菌類の分子進化と系統解析

1980年代に登場した分子系統進化学の新しい波は、これまで形態学中心の保守的な立場を堅持してきた菌類分類学にも波及し、1990年代初頭より菌類の分類・系統進化の研究は、新しい局面に入った。すなわち、菌類分子系統分類学と呼ぶ新しい研究分野が登場した。そのような背景を踏まえて、本研究は当初次の諸点を明らかにすることにあった。1.分子進化学的手法を用いて、高等菌類系統論の鍵を握るタフリナ目(Taphrinales)菌類の系統進化的関係を明らかにする。2.担子菌酵母・アナモルフ酵母の超微形態学的、細胞学的研究を行い、それらの形質の系統進化学的指標としての評価を行う。3.分子と形態の両形質の多面的解析から、高等菌類における系統進化の現代的構図を提示し、分類体系再構築の手がかりを探る。4.分子系統樹作成法の開発。その結果、次のような特筆すべき研究成果が得られた。1.18S rDNA塩基配列の比較解析から、タフリナ目菌類などの系統進化的関係を明らかにして、子嚢菌類中の新主要系統群として“Archiascomycetes(古生子嚢菌類")を提案した。2.分子と形態の両形質の解析から、85年にもわたり子嚢菌類と堅く信じられてきたMixia osmundae(=Taphrina osmundae)は、担子菌類のサビキン菌類系統群に位置づけられることを明らかにした。3.担子菌類における担子菌類系酵母の系統関係を明らかにした。4.高等菌類は単系統であるが、下等菌類のツボカビ類と接合菌類は多系統であることを提示し、さらに複数の系統で鞭毛の消失が起こったことを示唆した。5.植物寄生菌類Protomyces属菌種の18S rRNA遺伝子中にグループIイントロンを発見し、当該遺伝子の異種生物間における水平移動を強く示唆した。6.分子系統樹作成法について、最尤法を用いた分子系統樹作成への並列配列論理プログラムの応用を検討し、論理プログラム言語の一つであるKL1を適用して開発した。(1)子嚢菌類の天狗巣病菌Taphrinawiesneri、オニタビラコ浮腫病菌Protomyces inouyei、不完全酵母Saitoella complicataについて、核18SリボソームRNAをコードしている領域をPCR法で増幅し、増幅部分を精製後シーケナーゼで塩基配列を決定した。得られた塩基配列を比較し、近隣結合法および最大節約法(PAUP Ver.3.0)を用いて樹型の統計学的評価を伴う系統樹を作成し、多角的に供試分類群の系統進化を解析した。その結果、これら3種は、"真の"子嚢菌類とは大きく隔たった、子嚢菌類中で最初に分岐した。"Archiascomycetes"(古生子嚢菌類)とも呼ぶべき主要系統群を構成し、これにはさらに分裂酵母Schizosaccharomyces pombe、カリニ肺炎菌Pneumocystis cariniiが結合することを明らかにした。(2)担子菌酵母の代表種Rhodosporidium toruloidesほか6属6基準種について同様の方法で塩基配列を決定し、系統解析した。その結果、供試分類群は大きく2つの系統群に分かれ、細胞壁微細構造、菌体キシロースの有無とよい相関性が認められた。

特に、従来フィロバシジウム科に位置づけられていたErythrobasidium hasegawianumはテリオスポア形成酵母系統群に含まれた。(3)テリオスポア形成酵母群のLeucosporidium属の化学分類学形質を調べた。(4)担子菌酵母7属代表種8種および不完全酵母1種の細胞壁・隔壁孔の微細構造を透過型電子顕微鏡を用いて調べた。(5)分子系統学の基礎である分子系統樹作成および系統解析に関係する研究を行った。以上のうち、(1)-(4)までは杉山が、(5)は斎藤が分担した。(2)担子菌酵母Kondoa malvinella、Rhodosporidium dacryoidum、及びアナモルフ酵母Sympodiomycopsis paphiopediliの18S rRNA遺伝子の塩基配列を決定した。既知高等菌類34種のデータと比較し、系統樹を作成した結果、担子菌類酵母を含む担子菌は3大系統群に分かれ、それらは菌糸隔壁孔の微細構造や菌体糖組成による群別と高い相関性が認められた。これに関係する原著論文をMycoscienceに投稿、受理された。(3)下等菌類ハエカビ類の系統と分子進化を調べることを目的に、接合菌亜門のうち、ハエカビ目(Entomophthorales)の4代表種とトリコミケス菌類Smittium culisetae(ハルペラ目)の18 rRNA遺伝子の塩基配列を決定した。それらに既知の10塩基配列を加え解析した結果、ハエカビ目の4種は2つのクラスターに分かれ、S.culisetaeはハエカビ目の分岐近くに位置した。これに関係する原著論文をMycologiaに投稿、受理された。(4)分子系統樹作成及び系統解析に関係する研究を行った。以上のうち、(1)(3)までは杉山が、(4)は斎藤が分担した。1.高等菌類と下等菌類の系統進化的関係について、菌類を中心に50種の真核生物の18SリボソームRNA遺伝子塩基配列を用いて、近隣結合法による系統樹を作成し、系統解析を行った。その結果、ツボカビ類、接合菌類、子嚢菌類、担子菌類の4系統群は単系統でまとまり、菌類界を構成した。下等菌類のツボカビ類と接合菌類は、それぞれ単系統を形成せず、極端な多様化が認められた。そして、鞭毛の消失は複数の系統で起こっていることが強く示唆された。一方、高等菌類は単系統を構成し、子嚢菌類と担子菌類は姉妹群の関係にあるとの結論が得られた。従来伝統的に下等菌類に含められるてきた細胞性粘菌類、真正粘菌類、ラビリンツラ菌類、ネコブカビ類、卵菌類、サカゲツボカビ類は、“真の"菌類に含まれないことが確認された。これら“疑似"菌類は、原生動物界もしくはクロミスタ界に含まれる。細胞壁組成、リシン生合成経路、鞭毛の型も分子系統を支持した。菌類は植物よりはむしろ動物に近縁であって、その共通祖先として有力視されている原生動物、立襟鞭毛虫類の位置に矛盾のないことが示唆された。2.表現型、遺伝子型両形質に基づく既存の高等菌類分類体系の評価について、子嚢と担子器は系統を反映した形質である、と結論された。また、高等菌類に含まれる不完全菌類は、子嚢菌類もしくは担子菌類の系統群に包含され、独立の主要系統群は構成しないことが判明し、分類学的再編が必須である。3.以上の解析結果から、高等菌類は子嚢菌類と担子菌類の2大系統群に分かれ、それぞれ3つの主要系統群に分かれた。
マイクロ波加熱によって発生するホットスポットの生成メカニズムとその制御

1990年代後半より、マイクロ波を用いた有機合成の研究が盛んに行われている。中でも、金属触媒を用いた化学合成は著しい促進効果が示唆されており、グリーンケミストリー的な位置づけからも重要な技術である。一方、マイクロ波による金属触媒能の促進理由(メカニズム)については様々な学術的議論が行われてきたが、その主原因として触媒近傍で局所的に発生する非平衡高温場(ホットスポット)の存在が予想されている。本研究では、マイクロ波によって触媒表面に発生すると考えられるホットスポットの存在を明確にし、そのメカニズムの解明と制御を世界で初めて成功した。申請者らはマイクロ波による固体触媒表面で発生するホットスポットを、ハイスピードカメラで始めて観測に成功した。また、このホットスポットは固体触媒粒子間で発生することを予想した。本年度はこの予測を実証するため理論と実験を行った。申請で購入したベクトル・ネットワークアナライザにより活性炭(触媒担体)や溶液の誘電因子を実測し、そのデータを用いた触媒近傍の電場強度のシミュレーションを行った。電磁界シミュレーターとしてCOMSOL Multiphysicsを用い、模擬的に作成した活性炭粒子をトルエンなどの溶媒中に分散させ、2.45GHzマイクロ波を照射し、粒子間の位置に対する電場の強度を可視化した。様々な間隔で計算を行うと、数マイクロメータの間隔に粒子が離れると電場が数百倍に集中することが示された。このような現象は、金属ナノ粒子などで見られる表面増強プラズモンに類似の現象であることが分かった。また、実験観察においてホットスポットの発生メカニズムは活性炭表面の分極が関連していると予想できたため、マイクロ波の電場や磁場の方向によって発生効率が変わると考えられる。この点は、次年度の実験で証明する。マイクロ波の吸収のない樹脂基盤へ、様々な間隔で活性炭粒子を固定化し、マイクロ波照射によるホットスポットの発生効率や発生のために必要な間隔を観察すると、約9マイクロメートルの間隔が最もホットスポットが発生することが分かった。理論的に算出された結果と実験値が合致したことから、シミュレーションの精度が高いことが示された。また、溶媒を水などの極性溶媒に変えるとホットスポットの発生挙動が変化することが分かった。一方、金属触媒を担持させた活性炭粒子では、ホットスポットに対して金属触媒の影響がないことが分かった。申請者らはマイクロ波による固体触媒表面で発生するホットスポットを、ハイスピードカメラで始めて観測に成功し、このホットスポットは固体触媒粒子問で発生することを予想した。昨年度までに、この予測を実証するため理論と実験を行った。実験と理論計算より、粒子同士の間隔や粒子サイズがホットスポットの発生を左右することが分かった。本年度は、マイクロ波が電磁波であることから電場と磁場を分離できる装置を試作し、これを用いてマイクロ波の電場や磁場に対するホットスポットの影響を検討した。電場による触媒加熱では容易にホットスポットが発生したが、同出力による磁場照射ではホットスポットの発生が著しく抑えられた。しかし、出力を向上させると磁場照射下であってもホットスポットの発生が観測された。これは磁場加熱によるホットスポットの発生は観測されないが、磁場から発生する交番電場によってホットスポットが発生したと考えられる。一方、マイクロ波周波数を2.45GHzから5.8GHzを用いた、ホットスポット発生における周波数効果を検討した。周波数を変えることによりホットスポットを著しく低下させることができた。これは、電界密度が5.8GHzによって向上することで無溶媒に対する配向分極率が向上したため、触媒自己発熱に加え溶媒による加熱も併用されたことからホットスポットの発生が抑えられたと考えられる。昨年度までに、この予測を実証するため理論と実験を行ってきた。ホットスポットの正体が、触媒表面で発生するマイクロプラズマであることが昨年度までの研究で分かってきたため、ホットスポットから発生する光からプラズマの温度などを予想した。これらの結果に加え、ホットスポットの発生には、幾つかの要因が組み合わさり発生していると推定されるため、トリガー的要因と持続的要因に分けて整理する。また、実際にこれらのパラメータを調整することで、ホットスポットの発生を制御できることを実験的に証明した。実験的な証明法として、鈴木宮浦カップリング反応や脱水素化反応などのモデル有機合成の効率からも評価する。また、コンピューターシミュレーションを用いてだけでホットスポットの発生を予測することを試みた。これらの結果は、審査付の学術論文に投稿し、さらに国際会議、国内会議においても発表した。初年度の研究によって、ホットスポットの発生条件が分かったため、そのデータを基に2年目の研究は、ホットスポットの制御に成功した。研究進行に対して問題はなく予定通りの研究を遂行することができた。マイクロ波化学、触媒ホットスポットの正体が、触媒表面で発生する放電であることが2年間の研究で明らかにされ、またその発生制御についても検討を重ねた。

最終年度はホットスポットの成分分析を行う。実際には、ホットスポットが発生すると微弱な発光が見られるため、これを分光学的に分析し、そのスペクトルから成分を検討する。また、研究最終年度であるため、3年分の成果をホットスポットの発生要因(トリガー的要因と持続的要因)を整理する。また、ホットスポットの発生を制御についても明確化する。さらに、審査付の学術論文に投稿や、国際会議、国内会議において発表し、成果報告を行う。本研究の申請予算の大半はベクトル・ネットワークアナライザの購入を予定しており、この点は研究開始後すぐに購入できたため時間的ロスもなく計画通り研究を進めることができた。また、研究自体も大きな問題はなく、スケジュール通りの理論計算と実験から考察を導き出すことができたため、予定通りの結果を得られた。申請計画に基づき、シングルモードアプリケータを試作し、電場と磁場に対するホットスポットの振る舞いや、マイクロ波周波数効果の影響などを調べる。
ヒトパルボウイルスB19による関節リウマチ発現機序の解明

1.研究グループが経験したB19感染後に発症したRA例(B19-RA)11例とRA発症時にB19の存在を確認できなかったRA例15例の臨床像の差異を調べた。その結果、両グループには差異を認めず、B19感染後発症RAはRAの少なくても一部とみなされた。2.B19の細胞内進入から増殖機序を検索した。B19はKu80をレセプターとしP抗原共存下で強く細胞内に進入できた。進入時は細胞表面のクラスリンを介し、エンドゾームに取り込まれた。B19高および低産生クロンの差異実験からここから細胞核にウィルスが入る時点で産生を制御する因子の存在が推定され、この因子を現在追及中である。3.B19感染症に関するB19抗体の研究から通常のB19感染者は感染後にB19IgM抗体が出現し、IgG型B19抗体の上昇と共に急性感染症は終焉を迎える。これに対してB19感染が遷延する例ではB19IgG抗体が上昇してもB19中和抗体が低下したまま持続する例が目立った。RA60例でB19に関する各種抗体を測定したところ、RAでは46%において中和抗体が著名に低値出ることが判明した。これらの例の大部分はIgG抗体は出現している。B19中和抗体産生不全がB19駆逐不全、さらにB19持続感染の経路をたどると推定され、RA関節滑膜での免疫系細胞でのB19持続感染を説明する機序として注目される。4.B19感染赤芽球でのB!19増殖はB19-NS1に対するsiRNAで著名に抑制された。更にRA関節滑膜細胞の初代培養系にB19-siRNAを加えるとTNFα産生の抑制が有意差を持って認められた。RAに関するB19-siRNAの有用性の可能性を示す所見である。1、関節リウマチ(RA)の関節滑膜ではT細胞、樹状細胞、マクロファージ等の免疫細胞にヒトパルボウイルスB19(B19)を検出でき、このB19が、持続感染しつつ宿主細胞でのTNFα、IL6らの炎症性サイトカインを誘発する。しかし、B19のターゲットは赤芽球であり、その細胞表面に存在するP抗原をB19のレセプターとして用いると報告されていた。我々はT細胞H9を用いて、B19の未知のレセプターとしてKu80を同定した。(投稿中)。すなわち、HeLa細胞はP抗原を有するが、B19には結合しない。一方、Ku80遺伝子HeLa細胞はKu80,P抗原を細胞表面に発現でき、B19が感染し、感染細胞侵入が可能となった。Ku80抗体が共存するとB19感染が阻止されたこともKu80のB19レセプターとしての役割を支持した。Ku80は赤芽球の他にも免疫系細胞表面に存在しており、B19はKu80を介して免疫系細胞に感染することを明らかとした。この事はB19によるRA病態惹起の解析及び解明のファーストステップの機序について重要な知見とされる。2、関節や骨髄にB19が選択的に存在し、活性化されうる機序としてこれらの組織は低酸素状態にあることに注目した。すなわち、関節滑膜及び骨髄組織は著明な低O_2状態にある。in vitroでの赤芽球細胞へのB19感染において1-5%のO_2状態では20%O_2状態に比してKu80発現が増加する。

またB19の宿主細胞への結合、増殖が著しく増加することを見出した。(投稿準備中)3、関節にB19感染細胞が流血中より侵入する機序の解明を試みている。B19はT細胞に結合すると、細胞骨格蛋白の発現、引き続き逃走能が亢進することを認めた。現在、その分子機序を解明中である。前年度に関節リウマチ(RA)の関節滑膜に存在する免疫系細胞に感染する機序として、これらの免疫細胞表面に存在するKu80がB19の未知のレセプターとして作用する事を明らかとした(Blood 2005)。B19をin vitroでT細胞株H9あるいは末梢血リンパI球に感染するとT細胞では細胞接着因子が活性化され、細胞の遊走能の亢進がもたらされたが、ここではB19とKu80の結合が必須であった。またマクロファージ(Mφ)株U937あるいは末梢血単核球にB19を感染させるとMφが活性化して凝集したり、活性化マーカー等が出現した。更にTNFα産生が惹起された。これらより、B19の免疫系細胞への感染によりRA病態形成に必須なT細胞の局所浸潤のための遊走能亢進、活性化、Mφの活性化と炎症性サイトカインの産生を誘導できる事が証明できつつあるとされる。これらの成績からも、B19がこのB19レセプターと結合し、免疫系細胞に感染し、細胞内で増殖する分子機序を明らかにできれば、B19の感染、増殖を特異的に制御できること、そしてこれより、RAの根治的治療を開発する戦略の一環として有意義であることが期待される。このために、B19増殖が著明である赤芽球株KU812EP6やT細胞株H9,マクロファージ(Mφ)株U937で、B19とKu80結合後の細胞内分子機序を追及した。まず、他の細胞に比べてB19増殖を著明に誘導できる赤芽球株KU812EP6ではB19高感受性株とミュータントであるB19非産生である細胞を選別し、クロン化した。各々のクロンに発現する全mRNAを抽出し、両者を比較する事により、B19産生に必須である分子を明らかにできることが推定されるために現在、解析中である。また、B19は細胞内に侵入するとエンドゾームに入ることを認めたが、これと同時に現在、T細胞の接着に関連する各シグナル伝達因子の動きを解析中である。1.B19感染と関節リウマチ(RA)発症の臨床研究:研究グループが経験したB19感染後に発症したRA例(B19-RA)11例とRA発症時にB19の存在を確認できなかったRA例15例の臨床像の差異を調べた。その結果、両グループには差異を認めず、B19感染後発症RAはRAの少なくても一部とみなされた。2.ヒトパルボウィルスB19(B19)の細胞内増殖機序:B19の細胞内進入から増殖機序を検索した。B19はKu80をレセプターとしP抗原共存下で強く細胞内に進入できた。進入時は細胞表面のクラスリンを介し、エンドゾームに取り込まれた。B19高および低産生クロンの差異実験からここから細胞核にウイルスが入る時点で産生を制御する因子の存在が推定され、この因子を現在追及中である。3.B19の中和抗体:B19感染症に関するB19抗体の研究から通常のB19感染者は感染後にB19IgM抗体が出現し、IgG型B19抗体の上昇と共に急性感染症は終焉を迎える。これに対してB19感染が遷延する例ではB19IgG抗体が上昇してもB19中和抗体が低下したまま持続する例が目立った。RA60例でB19に関する各種抗体を測定したところ、RAでは46%において中和抗体が著名に低値出ることが判明した。これらの例の大部分はIgG抗体は出現している。
チロシンホスファターゼSHP-2の標的基質蛋白質に関する研究

研究代表者は、src-ホモロジー2領域(SH2ドメイン)を有しているPTPase、SHP-2を発見し以後一貫してこのPTPaseの細胞増殖機構における生理的役割につき研究を継続している。SHP-2は、様々な増殖因子刺激によるRas/MAPキナーゼの活性化に重要な役割を果たしている。SHP-2の生理機能を明らかにする上で、最近、私達は、SHP-2の結合基質蛋白質SHPS-1(SHP Substrate-1)の遺伝子クローニングに成功している。SHPS-1は、分子量120kDaの受容体型の糖化膜蛋白質で、4個のYXXL/V/Iチロシンリン酸化モチーフを細胞内部分に有している。増殖因子刺激や細胞接着刺激等によりSHP-2はSHPS-1と複合体を形成することにより活性化され、Ras/MAPキナーゼカスケードを活性化する可能性が想定される。しかしながら、SHPS-1/SHP-2複合体による、Ras/MAPキナーゼ活性化の詳細な機序は未だ不明である。そこで、本研究計画においては、以下の研究を行った。[1]SHPS-1の細胞内、外ドメインに対する結合分子の同定免疫グロブリンFc領域との融合蛋白とした可溶性SHPS-1細胞外ドメインを大量に精製し、これを探子として、SHPS-1リガンド候補蛋白質の解析を行った。肝臓、及び脳にSHPS-1リガンドの存在を示唆する結果を得ている。現在、Cos細胞を用いた発現クローニングを行っている。一方、SHPS-1の細胞内ドメインに結合する蛋白質を酵母LexA-Two-Hybrid Systcmを用いスクリーニングしたが、有望なクローンは得られなかった。[2]SHS-1遺伝破壊マウスの作製と解析SHPS-1遺伝子破壊マウスを作製した。[3]新規SHP-2結合基質蛋白質の同定SHP-2結合基質蛋白質は、PTPase活性を喪失した変異型SHP-2を強制発現させた際には、高度にチロシンリン酸化され且つSHP-2と安定な複合体を形成する分子量100K蛋白質を精製した。
持続発展教育の観点を踏まえた地球惑星科学分野での新しい実験・実習・演習教材の開発

小学校,中学校等,高等学校等での「理科(地学領域)」で実験・実習・演習教材が不足している項目を探り,不足している項目での実験・実習・演習教材の改良・開発を行った.改良・開発にあたっては,安価かつ簡便であることを重視した(キッチン地球科学の精神に基づいた).結果として,これまでの実験より安価に作れる教材の提案や新しい教材の提案を行い,提案した実験等を取り入れることで授業効果が高まることを明らかにした.研究テーマを3種類に大別し研究を遂行した.(1)教科書分析と授業実践研究:中学校第13学年にて平成23,24年度に使用されている「理科」の全教科書(5種類/学年)に第2分野として掲載されている地球惑星科学と関係する実験・実習・演習のうち,今年度は地震と関係する内容に焦点をあて,教科書間の相違を比較検討した.さらに,旧課程の教科書とも比較を行った.その結果,新課程の教科書となっても基本的な内容として演習課題に相違は無く,引き続き実験と呼べる内容は取り扱われていないことが判明した.そこで,キッチン地球科学の精神に基づき,これまで提案してきた地震に関わる実験のうち,中学校での実験として使える教材を選び,中学生向けに改良を行った.さらに,新教材の開発も研究協力者と試みた.あわせて,改良・開発した教材の一部を用いた授業実践研究を中学校3年生を対象として1校3クラスにて行った.その結果,提案した教材は改善の余地が残るものの,概ね理解を助ける教材として有益であることが判明した.(2)理科教育・安全教育の充実を目指すための被災地におけるアンケート調査と教科間との連携:2011年度に実施した宮城県北部教育事務所管轄内大崎地区と気仙沼市とにある公立の小・中学校を対象としたアンケート調査の分析を進めた.あわせて,「生活科」や「社会科」,「保健科」で行われている地震に関する安全教育と「理科」との関係を分析し,「理科」にて取り扱われていない内容であるが取り扱うべきと考えられる内容の抽出を校種別に行った.分析は現在進行中であるが,教科間の連携に対する課題を明確に出来た.(3)地震被害の教材化に向けた資料収集:2011年度に引き続き,主として宮城県を対象に地震被害と復興・復旧の様子とを「理科」の視点から教材化することを試みるため定期的に定点観測を行い,教材作成のための資料収集を行った.研究テーマを1年目,2年目と同様3種類に大別し研究を遂行した.(1)「教科書分析と授業実践研究」中学校第13学年にて使用されている「理科」の全教科書(5種類/学年)に第2分野として掲載されている地球惑星科学と関係する実験・実習・演習の教科書間の相違を比較検討した.キッチン地球科学の精神で取り扱える,これまで提案してきた実験等も含め,中学校での実験として使える教材を中学生向けに開発,改良を研究協力者と試みた.また,高等学校「地学基礎」の全教科書(5種類)にても同様に行った.あわせて,改良・開発した教材の一部を用いた授業実践研究を高校生を対象として3校(うち1校は特別支援学校)にて行った.その結果,提案した教材は改善の余地が残るものの,概ね理解を助ける教材として有益であることが判明した.(2)「理科教育・安全教育の充実を目指すための被災地におけるアンケート調査と教科間との連携」「社会科」や「生活科」,「保健科」で行われている自然災害に関する安全教育と「理科」との関係を分析し,「理科」にて取り扱われていない内容であるが取り扱うべきと考えられる内容の抽出を校種別に行った.分析の結果を受け,高等学校向けに提案する新科目,新教科の項目案を完成させた.その内容は,2014年45月に開催されるJpGU2014大会にて発表予定である.(3)「地震被害の教材化に向けた資料収集」20112012年度に引き続き,主として宮城県を対象に地震被害と復興・復旧の様子とを「理科」の視点から教材化することを試みるため定期的に定点観測を行い,教材作成のための資料収集を行った.3年目の資料収集が2012年度と同様に天候の影響から3月末までに実施することが困難と判断されたため2014年4月に行うこととし,(3)に関して延長申請を行った.小学校,中学校等,高等学校等での「理科(地学領域)」で実験・実習・演習教材が不足している項目を探り,不足している項目での実験・実習・演習教材の改良・開発を行った.改良・開発にあたっては,安価かつ簡便であることを重視した(キッチン地球科学の精神に基づいた).結果として,これまでの実験より安価に作れる教材の提案や新しい教材の提案を行い,提案した実験等を取り入れることで授業効果が高まることを明らかにした.研究テーマを3種類に大別し研究を遂行した.(1)教科書分析:平成23年度使用の小学校「理科」の全教科書に掲載されている地球惑星科学に関係する実験・実習・演習を全て抽出し,教科書間の相違を比較検討した.その結果,例えば同じ実験であっても実験方法は教科書により大きく異なることが判明した.これは,前学習指導要領時代の教科書と同様の状況である.そこで,キッチン地球科学の精神に基づき,指導が困難であると思われる教材の改良,キッチン地球科学としての実験にはなっていない実験に対してキッチン地球科学として取り扱える教材開発,およびいずれの教科書にも掲載されていないが,地球科学の実験等として追加して貰いたい実験等の提案を,研究協力者と行った.あわせて,一部の教材は授業実践研究も小学校6年生を対象として2校にて行った.

その結果,提案した教材は改善の余地は残るものの,概ね理解を助ける教材として有益であることが判明した.(2)理科教育・安全教育の充実を目指すための被災地におけるアンケート調査:宮城県北部教育事務所管轄内大崎地区と気仙沼市とにある公立小・中学校を対象としたアンケート調査を実施した.その結果,防災ずきん(防災ヘルメット)の配備率が低く約2割であることなど,自然災害への備えとして考慮すべき事項,および「理科」にて取り扱うべきと考えられる内容を抽出した.今後より精細な分析を行う予定である.(3)地震被害の教材化に向けた資料収集:宮城県を主対象に地震被害と復興・復旧の様子とを「理科」の視点から教材化することを試みるため,定期的に定点観測を行い教材作成のための資料収拾を行っている.研究協力者や併設校(中・高)の理科教員と議論を行い,学校の視点から見た教材化の方向性を探っている.その結果,学校での被災を対象とした教材化を試みる方針で研究を進めることが重要であると判明した.2014年度は,2013年度末に天候の影響にて行えなかった調査を実施した.2011年度2013年度に引き続き,主として宮城県を対象として,地震被害と復興・復旧の様子とを「理科」の視点から教材化することを試みるため,これまで行ってきた定点観測を引き続き実施し,教材作成のための資料収集を行った.3年目となった2013年度の資料収集が,2012年度と同様に天候の影響から3月末までに実施することが困難と判断されたため2014年4月に行い,合わせて2015年3月にも可能な範囲(地域)で行った.この結果,被災後4年間の資料を収集することが出来た.2015年3月に得られた資料も加え,2015年4,5月にてまとめを行う予定で研究を引き続き進めている.2014年度には,2013年度までの成果に基づき,開発した教材を用いた実践研究も引き続き行った.例えば,(公社)日本地震学会2014年度秋季大会にあわせて開催された,(公社)日本地震学会としては初の試みとなった「親と子の教室」と「教員教室」への協力を行い,特に「教員教室」では演示実験を実施し,教員等へ教材を紹介した.また,中学校1年生を対象とした「理科」の授業などにて実践研究を行った.作成した実験・実習・演習のレシピを,掲載先として予定しているHPで広く公開することが本研究で残された課題である.また,本研究からも明らかとなった教科間,および教科教育と教科外教育との関係に横渡る課題の整理と,発達段階を考慮したカリキュラム試案の作成を行い,作成したカリキュラム試案の基で必要となる実験・実習・演習を抽出する研究に取り組んでいくことが,今後の課題として横たわっていることも本研究の結果から判明した.地震学地球惑星科学教育理科教育9.研究実績の概要に記した(1)に関して,京都大学防災研究所共同研究特定研究集会およびIT強震計研究会にて研究発表を行ったが,著書や論文の形では公表が済んでいないことによる.(2)に関しては,震災による放射線量に関わる調査結果も加える必要があると判断し,学校での放射線量の測定に関するまとめを優先して行ったことから,まとめが遅れていることによる.ただし,放射線量に関する成果は2012年度に発行された“桜美林論考『自然科学・総合科学研究』"に掲載された.(3)に関しては,
滑動性眼球運動に関わる前頭眼野の入出力機構

まず,smooth pursuit関連領域への前庭入力の有無と,その入力様式の電気生理学的解析を行った。実験にはサルを用いた。ケタラール(10mg/kg)にて全身麻酔を導入し,a-クロラロースの静脈内投与(100-120mg)にて麻酔深度を維持した。両側内耳窓近傍に置いた銀ボール電極により,前庭神経を電気刺激し,平成13年度の研究により明らかとなった,smooth pursuit関連領域を中心に,表面電位および層別電場電位を解析した結果,area 6paにおいて、潜時の比較的遅い,表面で陽性,深さ約0.5mmにおける陰性波と,潜時の比較的早い,表面で陽性,深さ約1.5mmで最大となる陰性波から成ることが明らかになった。潜時の解析からこの反応は,他の大脳皮質を介するのではなく,視床を介して直接投射することが判明した。われわれが以前に行った,視床皮質投射により生じる運動野と頭頂野における電場電位の研究の結果に基づいて,この結果を解釈すると,この反応の少なくとも一部は、浅層性および、深層性の視床皮質投射によるものであることが明らかとなった。次に頭部回転刺激を用いて前庭神経核のうち,水平半規管から入力を受ける内側前庭神経核を同定した後,その部にDextran BiotinないしWGA-HRPを注入し,皮質前庭神経核投射細胞を逆行性に標識した。同一のサルで,上記の前庭入力の前頭眼野近傍での分布を調べ,皮質前庭神経核投射細胞の分布と前庭入力の分布を比較したところ,両者は極めて良く一致した。現在,この部位に順行性標識物質を注入したところ,前庭神経核を中心とした部位に標識終末が認められ,前頭眼野これらが滑動性眼球運動の出力路の一部を形成するものと考えられる。1.視覚誘発性サッケードとsmooth pursuitを訓練したサルの慢性実験において、ユニット活動を記録し、マッピングを行い前頭眼野におけるサッケード関連領域とsmooth pursuit関連領域を同定した。前頭眼野の後方に接する部分にsmooth pursuit関連細胞が分布していた。以下の実験においてはケタラール筋肉内注射(10mg/kg)にて全身麻酔を導入し、ネンブタールの静脈内投与(10mg/kg)にて麻酔深度を維持し、以後必要に応じてネンブタールの静脈内投与を追加した。2.1の方法で同定したsmooth pursuit領域に、Dextran-biotinの微量注入を行い、順行性に神経終末を標識し,皮質下の投射部位を明らかにした。おもな投射は,橋核,橋被蓋網様核にあり,一部中脳にも認められた。前庭神経核内にも神経終末が同定された。4.その目的のため,blocytinとWGA-HRPの二重染色法を新たに独自に開発中である。blocytinとWGA-HRPを同一切片上で染色する技術は容易なことではなく,これまでに報告がない。これにtransneuronal labelingを同時に行うのはさらに困難である。この方法が確立できれば、順行性と逆行性標識の二重染色が可能となるので、前頭眼野と運動神経核の両方向から神経結合を決めることが出来るので、これを用いて中継部位を解剖学的に同定することが出来ると考えられる。
結び目群の線形表現を使った被覆空間のトポロジーの研究

結び目の外部空間の被覆空間のトポロジーを調査するために、被覆空間の位相不変量を結び目のねじれアレキサンダー不変量の積から計算する積公式を導出を行った。この公式の導出は、本研究課題の目的である「結び目(理論)と結び目に沿った分岐被服空間と呼ばれる空間のトポロジ-との関係をねじれアレキサンダー不変量を使って解明する」ことの過程において、中間地点に対応する。今回得られた積公式の適応対象である"結び目の外部空間の被服空間"と本研究課題の目的にある"結び目に沿った分岐被覆空間"との違いは、"Dehn filling"と呼ばれる3次元空間を変化させる操作によって記述される。本研究課題の目的達成のためには、今後さらに積公式の"Dehn filling"についての変化を詳細に考察する必要がある。今年度の成果の一つである積公式の導出は、パリ第7大学(フランス)所属のJerome Dubois氏との共同研究の成果である。また、得られた積公式の具体例を様々な結び目を使って構成していく中で、結び目理論において最も基本的かつ重要といってよい結び目のアレキサンダー多項式とねじれアレキサンダー不変量との間の新たな関係を発見することができた。元来、ねじれアレキサンダー不変量はアレキサンダー多項式という結び目理論及び3次元トポロジーにおいて非常に有用な不変量を結び目群の線形表現と組み合わせることにより精密化を図ったものである。今回の発見は、結び目のねじれアレキサンダー不変量の中にアレキサンダー多項式自身が多項式の因子として現れる現象を発見し、解明することができた。今回の発見、考察においては、今年度交付された科学研究補助金による国内外での研究打ち合わせから多くの有益な情報を得ている。とりわけ、トロント大学(カナダ)の村杉邦夫教授との議論からは多くの示唆を受けることができた。