hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
発汗・皮膚血流の動的特性の生理的変動要因について

体熱平衡状態における発汗の動揺を、いくつかの異なる周波数レベルの合成波として捉え、次の方法で周波数分析した。室温36°C、湿度40%の人工気候室内で半裸体の被験者に安静椅座位をとらせ、ほぼ定常状態になった後、90120分間前腕、手掌の発汗量、前腕、指尖の皮膚血流量、僥骨動脈血流量、深部温(鼓膜温、食道温)、皮膚温(4カ所)を連続記録した。上記の各測定項目の中、前腕発汗量について、スペクトル分析システム(諏訪トラスト製MEMCALC)を用いて、最大エントロピー法により周波数分析した。発汗量の動揺は周波数0.0010.01Hzまでの低頻度領域では1/f、それ以上の高頻度領域では1/f^2または1/f^3のゆらぎを認めた。0.0010.01Hzの周波数領域について、パワースペクトル密度を調べたところ、ピーク周波数の偏差の大小に著しい個人差が認められた。最も偏差の小さい例では、0.002,0.005,0.008Hz(周期約8,3,3分)に明らかなピークを認めたが、最も偏差の大きい例ではピークを群別することすら困難であった。その特性には時間的な経過により、いくらか変動すること、また同一実験の反復により、特性の再現性がかなり高いことが認められた。周波数特性の特徴的な少数例の被験者につき、環境温度条件を40°C、40%に変えて暑熱負荷度の影響を、また同一被験者に夏、冬同一条件で記録し、季節差を検討し、それらに明らかな再を認めた。発汗量以外の各パラメータについても分析中である。今後の課題として、それらパラメータの分析結果より個人差の分類とその生理学的な意味の検討を試みたい。
循環器危険因子としての心臓周囲脂肪の測定意義についての疫学研究

まず、フラミンガム研究でも用いられている方法に基づく心臓周囲脂肪計測法の妥当性を検討した。2001年から2008年までに大阪府立健康科学センターで心臓CT検査を複数回実施したもののうち、実施の間隔が2年以内で、体重の増減が5%以内であった33名を対象者とした。心臓周囲脂肪の測定は心尖部レベルから肺動脈幹レベルまでの断面を解析して行った。心臓周囲脂肪体積は1回目の測定の平均値は77±29cm^3、2回目の測定の平均値は79±30cm^3であり、相関係数は0.959(p<0.01)であった。また、体重と心臓周囲脂肪量の関係をみたところ、ほとんど相関がなかった(R=0.33)。これらの結果から、この方法は心臓周囲脂肪量の評価に適したものであると考えられた。また、心臓周囲脂肪体積は体重とは独立した循環器疾患危険因子である可能性が高かった。循環器ドック受診者250名(男性112名、女性138名)を対象とし、冠動脈石灰化スコア100以上を冠動脈石灰化ありとして、心臓周囲脂肪の測定値を中央値で2群に分けて冠動脈石灰化の有無について性、年齢、喫煙、飲酒、高血圧の有無で調整したロジスティック回帰分析でオッズ比を求めた。心臓周囲脂肪の少ない群に対する多い群の石灰化のオッズ比(95%CI)は2.26(1.08-4.71, p=0.03)で男女別では女性で有意な関連が見られた。腹部内臓脂肪の少ない群に対して多い群で同様の比較をするとオッズ比は0.88(0.44-1.78, p=0.73)と有意な関連は見られなかった。心臓周囲脂肪は腹部内臓脂肪よりも冠動脈石灰化により強く関連すると考えられる。測定手法、解析手法を確立できたと考え、現在は例数をさらに増やすとともに生活習慣との関連の解析を進めているところである。平成21年度には、心臓周囲脂肪測定の再現性の検討を行った。2001年から2008年までで心臓CT検査を複数回実施したもののうち、実施の間隔が2年以内のものを再現性の検討に用いた。対象として選択された36名のうち体重の増減が5%以上あった3名については、心臓周囲脂肪量の顕著な変化を伴っていることが懸念されたため、再現性の検討には適さないと判断し、今回の検討から除外した。結果として33名の対象者で心臓周囲脂肪量の測定を行った。測定にはFramingham Studyと同様の方法を用いた。具体的には「心臓周囲脂肪」を心膜の内側のすべての脂肪組織と定義し、心尖部レベルから肺動脈幹レベルまでの全てのCT画像を解析した。今回、再現性の検討を行った指標は「心臓周囲脂肪体積」及び「横断面における心臓周囲脂肪最大面積」である。後者に関しては心臓周囲脂肪最大面積のCT画像のスライス位置が1回目と2回目で1cm以上ずれていた4名を除外して検討した。再現性を検討した結果、心臓周囲脂肪体積は1回目の測定は77±29cm^3(n=33)、2回目の測定は79±30cm^3(n=33)であり、相関係数は0.959で良好な再現性が得られた。また、横断面における心臓周囲脂肪最大面積は1回目の測定は12.9±5.6cm2(n=29)、2回目の測定は13.1±5.5cm3(n=29)であり、相関係数は0.940で、こちらも良好な再現性が得られた。このことから、どちらの指標も心臓周囲脂肪評価に適した有用性の高い指標であると考えられる。また、体重と心臓周囲脂肪体積にはほとんど相関がなかった(R=0.33)ことから、心臓周囲脂肪体積は独立した循環器疾患危険因子である可能性が高い。今後の研究でこれらの指標とその他の循環器疾患危険因子との関連を明らかにする意義は大きいものと考えられる。

心臓周囲脂肪の少ない群に対する多い群の石灰化のオッズ比(95%CI)は2.26(1.08-4.71, p=0.03)で男女別では女性で有意な関連が見られた。腹部内臓脂肪の少ない群に対して多い群で同様の比較をするとオッズ比は0.88(0.44-1.78, p=0.73)と有意な関連は見られなかった。心臓周囲脂肪は腹部内臓脂肪よりも冠動脈石灰化により強く関連すると考えられる。測定手法、解析手法を確立できたと考え、現在は例数をさらに増やすとともに生活習慣との関連の解析を進めているところである。
メトロポリス東京における曹洞宗の復興

本年度は、東京23区の曹洞宗寺院の資料収集、今まで絞った7つの事例寺院の外部観察、7つの寺院の中、2ヶ寺を対象にして調査を実施した。1メトロポリス東京にある曹洞宗寺院を対象として、2018年4月から6月にかけて、各禅寺の檀家数、信者数、寺院の布教方策等について調査を行った。調査方法としては、まず、曹洞宗宗勢総合調査委員会の調査データを活用し、東京都23区の禅寺に関する情報を取り出した。これにより、全国及び23区内の曹洞宗禅寺のランドスケープを、位置、場所等の面から把握し、曹洞宗が東京23区における布教状況の全体像を把握した。2調査対象である7つの禅寺に対する外部観察を行った。とりわけ、港区の龍澤寺と世田谷区の耕雲寺を対象として、全体像を把握するための調査を行った。内容は以下の通りである。a.禅寺の全体像に関する記述。具体的には、禅寺の歴史、建物、雰囲気、イベント、修行僧、職員等の内容を含む。b.禅寺のイベント(とりわけ参禅会)の行い方等への記述。c.当寺の歴史変遷及び建築当時の社会的及び宗教的背景、坐禅会等のイベントを開催する目的といった点に関する調査。これらの調査を踏まえ、曹洞宗寺院のランドスケープ、及び曹洞宗寺院のが開催するイベントの背景を明らかにすることができた。3龍澤寺と耕雲寺の坐禅会と坐禅研修に参与観察と聞き取り調査を行った。調査内容は以下の通りである。a.禅寺が特有のランドスケープに焦点を当て、その独特な景観が、禅寺のイベント(例えば坐禅、梅花講など)に参加する人にどのような感覚を与えるのかについての聞き取り調査。b.イベントを参加する人を対象にし、信者か否か、参加動機、参加後の感想、参加後の日常生活といった面を含んだ聞き取り調査。これにより、禅寺の景観、禅寺での布教活動が訪れる人、即ち現代人に対する意義を一側面から明らかにした。本年度において、1メトロポリス東京における曹洞宗禅寺に関する、データ収集、資料収集、2絞った7つの対象寺院、とりわけその中の2つの禅寺に対するランドスケープの調査、3海外(パリ)で開催する坐禅会の状況、を実施する予定であった。その中、1と2は予定通りに行い、有意義な研究結果を得た。3について、「ヨーロッパ国際布教総監部」によって開催される坐禅会は、東京と同様に大都会という背景を持つため、研究して比較する予定があった。しかし、予備調査を通し、以下の状況が判明した。a.「ヨーロッパ国際布教総監部」管内の禅寺の多くは都会から離れたところに位置している。b.その禅寺は成立の歴史的背景と現在の状況(例えば、寺院運営の仕方、檀家の持ち方など)が、日本の禅寺と大いに違いが見られる。これらの理由により、現代日本大都市の禅寺という課題から外れるため、フランスの坐禅会を本研究に取り入れることを放棄した。その他、予定通りに研究調査と研究発表を行ったため、本研究の課題は「おおむね順調に進展している」と評価する。次年度は禅寺のサウンドスケープについて調査を行う予定です。1禅寺のサウンドスケープの一事例として、禅寺で開催される梅花講を対象にして参与観察を行い、その行い方に対する詳細なる記述を行う。例えば、長光寺において、週に1回に行われる梅花講を対象として参与観察を行い、梅花講員(梅花講の会員)に対するインタビュー調査を行う。2イベントのオト(音)を中心に、坐禅会と攝心会に関する調査である。予定では新宿区の長光寺、品川区の東照寺と桐ヶ谷寺に対する調査を行う。坐禅会と年に1回か2回の摂心会(各回5日間程)に参加し、参与観察を行う。それに加え、禅僧侶と参禅者への聞き取り調査、及びイベントに参加する人への聞き取り調査(信者か否か、参加動機、参加後の感想、参加後の日常生活等)を含む。3禅寺の住職及び、修行僧、職員に対するインタビュー調査を行う。調査の内容はイベント初回開催時の歴史的背景、宗教側の考え、及び今までのイベントに関する考えなどを含む。

これらの調査を踏まえ、曹洞宗寺院のランドスケープ、及び曹洞宗寺院のが開催するイベントの背景を明らかにすることができた。3龍澤寺と耕雲寺の坐禅会と坐禅研修に参与観察と聞き取り調査を行った。調査内容は以下の通りである。a.禅寺が特有のランドスケープに焦点を当て、その独特な景観が、禅寺のイベント(例えば坐禅、梅花講など)に参加する人にどのような感覚を与えるのかについての聞き取り調査。b.イベントを参加する人を対象にし、信者か否か、参加動機、参加後の感想、参加後の日常生活といった面を含んだ聞き取り調査。これにより、禅寺の景観、禅寺での布教活動が訪れる人、即ち現代人に対する意義を一側面から明らかにした。本年度において、1メトロポリス東京における曹洞宗禅寺に関する、データ収集、資料収集、2絞った7つの対象寺院、とりわけその中の2つの禅寺に対するランドスケープの調査、3海外(パリ)で開催する坐禅会の状況、を実施する予定であった。その中、1と2は予定通りに行い、有意義な研究結果を得た。3について、「ヨーロッパ国際布教総監部」によって開催される坐禅会は、東京と同様に大都会という背景を持つため、研究して比較する予定があった。しかし、予備調査を通し、以下の状況が判明した。a.「ヨーロッパ国際布教総監部」管内の禅寺の多くは都会から離れたところに位置している。b.その禅寺は成立の歴史的背景と現在の状況(例えば、寺院運営の仕方、檀家の持ち方など)が、日本の禅寺と大いに違いが見られる。これらの理由により、現代日本大都市の禅寺という課題から外れるため、フランスの坐禅会を本研究に取り入れることを放棄した。その他、予定通りに研究調査と研究発表を行ったため、本研究の課題は「おおむね順調に進展している」と評価する。次年度は禅寺のサウンドスケープについて調査を行う予定です。1禅寺のサウンドスケープの一事例として、禅寺で開催される梅花講を対象にして参与観察を行い、その行い方に対する詳細なる記述を行う。例えば、長光寺において、週に1回に行われる梅花講を対象として参与観察を行い、梅花講員(梅花講の会員)に対するインタビュー調査を行う。2イベントのオト(音)を中心に、坐禅会と攝心会に関する調査である。予定では新宿区の長光寺、品川区の東照寺と桐ヶ谷寺に対する調査を行う。坐禅会と年に1回か2回の摂心会(各回5日間程)に参加し、参与観察を行う。それに加え、禅僧侶と参禅者への聞き取り調査、及びイベントに参加する人への聞き取り調査(信者か否か、参加動機、参加後の感想、参加後の日常生活等)を含む。3禅寺の住職及び、修行僧、職員に対するインタビュー調査を行う。調査の内容はイベント初回開催時の歴史的背景、宗教側の考え、及び今までのイベントに関する考えなどを含む。
低酸素性肺血管攣縮時の肺微小循環動態における内皮由来血管弛緩物質の生理学的意義

ラットで低酸素負荷時に一酸化窒素(NO)産性阻害剤であるL-N^Gモノメチルアルギニンを投与し肺微小循環動態を観察し非投与時と比較することにより、低酸素負荷時の一酸化窒素の作用について検討した。低濃度酸素による換気により細動脈の細い部位で局所的に不規則に血管径が減少していたが、細静脈では拡張していた。血管径で直径20μm未満と20μm以上の2群に分けて解析すると、細動脈ではL-NMMA投与前に直径20μm未満と20μm以上の両方の群で有意な血管径の減少を認めた。L-NMMA投与後にもK-NMMA投与前と同様に低濃度酸素により有意に血管径は減少した。細静脈ではL-NMMA投与前に直径20μm未満の群で有意な血管径の増大を認めた。しかし、直径20μm以上の群では有意な変化を認めなかった。L-NMMA投与後には、投与前にみられた直径20μm未満の群での血管径の増大はみられなくなった。現在、低酸素性肺血管攣縮の主な作用部位は動脈側と考えられている。本研究では細動脈は低濃度酸素による換気時に血管径の減少を呈し、以前の報告と同様な結果を得た。しかし、静脈側では直径20μm未満の細静脈で血管径が増大したいた。血管径の増大は細静脈の比較的細い部位のみで観察されていることから、この変化は肺胞付近の細静脈で観察される局所的な反応であると考えた。本研究では流量、圧の変化を検討していないため、細動脈より上流の動脈での血管径の減少による肺血管抵抗の増大により心拍出量が減少し、受動的に細動脈の血管径が減少した可能性も否定はできない。しかし、その場合には静脈側の血管径も全体的に減少すると考えられ、細静脈径の拡張は少なくとも、他の調節因子が働いていると考えられる。しかもL-NMMAで、この変化がみられなくなることから低酸素負荷時の細静脈径の増大にはNOの関与があるものと考えられた。
同時通訳システムの実現を目指した日英話し言葉翻訳に関する研究

英語日本語間双方向同時通訳システムの実現を目指し、本年度は、平成11年度に作成した同時通訳コーパスを活用して漸進的な音声翻訳手法の計算機上への実現に関する研究を実施した。また、プロトタイプシステムを用いた翻訳実験を通してその評価を試みた。具体的には、次の1.4.の項目の研究を実施した。1.日本語話し言葉の頑健な構文解析手法の提案日本語対話音声の連続音声認識ソフトウェアを用いて認識した結果をロバストに解析する手法を提案した。係り受け分析が付与されたデータから獲得した統計情報を活用することにより、文節間係り受け関係を付与することができる。対話コーパス上での解析実験を通してその利用可能性を確認した。2.漸進的文生成に基づく日英話し言葉翻訳手法の開発日本語動詞の早期予測可能性について検討するとともに、語順の入れ換えや態の変換を活用した漸進的英語文生成手法を開発した。日本語文の文末に出現する表現が、英語では早い段階で訳出されるという日英間の構造上の違いを一部解消可能となった。3.プロトタイプシステムの実現プロトタイプシステムは、解析部、変換部、生成部、予測部から構成される。予測部は、EDR単語概念辞書とATR対話コーパスの共起データをもとに英語動詞を推定する。共起データは概念化した名詞句と動詞との共起関係をもとに、1,883個の規則として作成した。システムは、日本語語彙540語程度の規模で、ワークステーション上に実装した。4.翻訳実験によるシステムの評価ATR対話データベースに収録された旅行申し込みをタスクとする4対話をテストセットとして用いた動詞予測実験の結果、53%の精度が得られた。さらに、文翻訳正解率に関する実験により、本研究で開発した生成手法の有効性を確認した。自然な多言語間会話の支援環境を提供することを目的として、本研究では、英語と日本語との双方向対話翻訳を対象とし、日英同時翻訳システムに関する研究を実施する。本年度は,システムを実現するための基礎データの獲得、および、同時翻訳手法の開発のために、以下に項目を研究した。1.同時通訳対話コーパスの作成と分析同時通訳者を介した対話ならびに講演を収録した。対話は、旅行ドメインにおける典型的なタスクを設定し、英日・日英の二人の同時通訳者を用意し、模擬的に実施した。講演は、一人の同時通訳者を用意し英語スピーチと日本語スピーチを収録した。総収録時間は、約10時間である。これらを,転記し対訳コーパスを作成した。コーパスを用いて、通訳特有の現象を調査した。2.日本語と英語の構造に関する比較調査ATR音声言語データベースを用いて日本語と英語の語の生起順序について比較検討した。述部の位置に関する対応関係について調べた結果、その結果、態の変形など、日本語と類似した語順で英語を生成するための方法が明らかになった。3.漸進的な日本語解析手法の検討係り受け解析をもとに漸進的日本語解析手法を開発した。これにより、入力に対して随時それまでの係り受け構造を作成できる。また、漸進的構文解析を実時間で実行するための文法記述方式を開発した。4.漸進的な日英話し言葉翻訳手法の開発動詞の早期予測技術を開発し、それに基づく漸進的日英話し言葉翻訳手法を実現した。また、そのプロトタイプシステムを作成し、ATR対話データベースを対象とした評価実験を通して本手法の利用可能性を確認した。
統合的オミックス解析による希少遺伝性疾患における歯数を規定する分子機構の解明

本課題では、歯数異常を有する希少遺伝性疾患患者から得られる大規模ヒト疾患ゲノムデータを、生物学・臨床情報と分野横断的に統合することで、従来型のゲノム配列解析では困難であった遺伝情報と形質情報の関連性を遺伝統計学的観点から明らかにし、歯数を規定する分子機構を統合的オミックス解析により解明することを目的とした。ヒト疾患ゲノム情報の適切な社会実装に向けた歯科領域から希少遺伝性疾患研究の基盤構築へと繋げる。
逃避・回避学習におけるマウスの系統特徴的な自発活動成分の役割

本研究は、従来の心理学研究に欠けていた直接観察法による行動観察を重視し、この方法がこれまでの実験室研究にも充分適用できること、むしろ、すべての心理学研究にとって必要ですらあるとの観点から行われてきた、我々の一連の研究の中の一つである。逃避回避学習の成績は近交系間で大きな差異があることが判っているが、これは観察の結果からみると、すぐさま記憶や学習能力といった心理過程の差異に結びつけて考えることは誤りに近いことが示唆された。(堤・牧野1986)。特に逃避回避場面における系統間で異なる電撃に対する対処活動の形態が大きな役割を果すことが考えられた。たとえば、C57BL/6は、電撃呈示時にあたりを走りまわるという、いわば水平面での活動型が圧倒的に多く、それに対し、C3H/Heはジャンプや立ち上がりなど、垂直面での活動が多くみられた。そこで実験1では、シャトル箱のグリッド床上7cmに赤外線ビームを張り、隣室への移動と共に立ち上りやジャンプによっても逃避回避ができるような2選択型の態動的回避学習をこの2系統に行わせた。その結果、C57BL/6は全員が水平型の移動によって電撃を回避したのに対し、C3H/Heは、移動によるものと垂直型の活動によるものとに分かれた。しかし、この系統では両活動を合わせるとC57BL/6と同程度の学習の成立がみられたのである。次に実験2-1では、逃避不可能電撃に対して近交系マウスがどのような対処活動をするかを直接観察した。その結果、やはりC57BL/6は水平面での活動が圧倒的に多く、C3H/Heでは、水平と垂直面での活動が混在することが確認された。実験2-2では、今度は垂直面での活動による回避学習を4系統に課した。その結果、C3H/Heの方がC57BL/6よりも成績が良いことが明らかになった。以上の結果は、「反応」側の問題を重視すべきであるという我々の見方を大きく支持するものとなっている。
一般化されたSeifert構造の分類

複素n次元空間〓^n上の線形ベクトル場X=Σ^^n__<i=1>λ_i・Z_i〓/〓Z_i(ただし、すべてのλ_i/λ_jが正の有理数である)の解で定義される〓^n-{【.vertlcally divided circle.】}上の葉層構造は一般化されたSeifert構造である。さらにXに横断的な2n-1次元単位球面S^<2n-1>にこの構造から一般化されたSeifert構造が随伴される。そのlead spaceは同じ2n-2次元orbifoldになっている。我々の得た主結果は次の構造定理である。「2n-1次元微分可能、連結な閉多様体Mから〓^n-{【.vertlcally divided circle.】}への微分可能な写像がXに横断的であるならば、MはS^<2n-1>に微分同相である。」この定理の証明のために、我々は多様体Mからorbifold Qへのsubmersionを定義し、一般化されたEhresmannの定理を作ったそして、一般化されたSiefert構造の分類のために、A.Haefliger(geneve大学)教授の援助を得てこの構造に対する分類空間を新たに作った。そして、そのホモトピ-的性質をもちいて、fibreがS^1でQが単連結のときに分類が可能となり、この応用として主結果を得た。したがって、fibreが一般の多様体で、Qが単連結でない場合の分類については今後に残された問題である。これ以外に、〓^n上の一般の正則ベクトル場に横断的な写像の存在・非存在について多くの結果を得た。それゆえに新たに興味ある問題が3つみつかっている。得た結果を以下の研究集会・セミナ-で口頭発表した。(1)「微分解析と微分位相幾何」研究集会(京都大学数理解析研究所、1989年11月)(2)「古典力学・量子力学とトポロジ-」研究集会(科学研究費総合A代表者松本幸夫、1989年11月)(3)名古屋大学理学部数学教室の「力学系セミナ-」(1989年、4月、10月、12月の3回)(4)京都大学理学部数学教室の「微分トポロジ-セミナ-」(1989年、5月、11月、12月の3回)複素n次元空間〓^n上の線形ベクトル場X=Σ^^n__<i=1>λ_i・Z_i〓/〓Z_i(ただし、すべてのλ_i/λ_jが正の有理数である)の解で定義される〓^n-{【.vertlcally divided circle.】}上の葉層構造は一般化されたSeifert構造である。(1)「微分解析と微分位相幾何」研究集会(京都大学数理解析研究所、1989年11月)(2)「古典力学・量子力学とトポロジ-」研究集会(科学研究費総合A代表者松本幸夫、1989年11月)(3)名古屋大学理学部数学教室の「力学系セミナ-」(1989年、4月、10月、12月の3回)(4)京都大学理学部数学教室の「微分トポロジ-セミナ-」(1989年、5月、11月、12月の3回)
ヒト固体群の拡散に関する人口学的シミュレーション分析

今年度は人類集団の消長に関する基礎的な検討を行なうため、人口拡散についての骨格モデルを構築し、個々の人間を最小の構成要素とするマイクロシミュレーションを実行した。このシミュレーションは以下の三つのステップから成る。すなわち、1)単一小集団(50ー200人)の各人の運命を、設定された出生及び死亡確率に従って各年ごとに決定していく。なお出生・死亡確率は、人口支持力のレベルにより変化させる。2)1)のモデルを各集団ごとに一次元上に隣接させ、集団サイズと人口支持力により決定される移動状況を把握する。3)2)のモデルを二次元上に拡張する。そして2)と3)のモデルから、個々の集団の人口増減及び移住の頻度分布を決める。具体的にはまず人口支持力が(1)50人(2)100人(3)200人かつ、年初人口が人口支持力レベル順に45人、90人、180人である小集団を考える。出生確率を人口支持力の80%未満の時を1.05、80100%を1.0、100%を0.90とした時の20.000年間における人口増減の推移を観察した。人口増減の程度を変動係数で示すと(1)4.1、(2)3.1、(3)2.1となり、これから人口支持力が大きくなるほど人口サイズの変動係数は小さくなることが判明した。移住の頻度分布については、上記と同様の仮想小集団がそれぞれ8集落隣接している状況を想定し、人口拡散の速度についてシミュレーション分析を行なった。この場合、それぞれの集団サイズが人口支持力90%以上になり、かつ隣接集団に人口支持力からみた収容力の余力が40%以上あった場合のみおよそ20%の人口が確率的に移住すると仮定する。8集落の一端から他端に到達する平均時間(年)を100回の試行結果から観察すると、(1)1872年(2)2416年(3)2752年となり人口支持力が大きいほど平均到達時間が長いことが判明した。しかし100回の試行のなかで集団が消滅する(人口数ゼロ)例は、(1)33回(2)16回(3)0回と人口支持力の小さい集団の不安定さが実証された。
枯草菌細胞内低分子RNA(scRNA)結合性蛋白質の検索と機能解析

ドメインIVしか持たない大腸菌4.5SRNAをSC200NA株に導入したところ、対数増殖期の生育は完全に回復させたが、定常期での増殖や胞子形成能の回復はみられなかった。一方、4ドメインからなるヒトSRP 7SRNAを導入したところ、対数、定常期の生育を共に完全に回復させることができた。さらに、scRNAのドメイン構造と機能分担を解析するため、各ドメインを欠失させた変異scRNAを構築した。各異変scRNAの機能はSC200NA株のIPTG非存在下での生育の回復を指標として判断した。その結果、ドメインIV領域の生物種間で保存性の高い22残基を欠失させたところscRNAの機能は完全に消失した。この時、B.で同定した51KD蛋白質の変異scRNAへの結合性も低下していたことから、ドメインIV領域のステムループ構造はこの蛋白質の結合部位となっていることが示唆された。現在、この部位にランダムな突然変異を導入して蛋白質結合に必要な構造解析を行っている。一方、ドメインI及びI,IIの両方を同時に欠失指せた場合、対数期での生育には影響を示さなかったが、定常期での増殖を回復することができず、また、熱耐性の胞子形成率や菌体外プロテアーゼ生産量も野性型と比べ著しく低下していた。従って、scRNAのドメインI,II構造は真核生物の細胞分化過程に相当する胞子形成において必須であることがわかった。このことは、ドメインI,IIが真正細菌の中では胞子形成能を有する枯草菌のみでみられていることとよく一致する。試験管内で合成したscRNAをプローブとして枯草菌全蛋白質についてノースウエスタン法で解析したところ、3種の蛋白質がポジティブに反応した。そこで、scRNA複合体の存在と存在様式及び構造とについて解析を試みた。超音波破壊した菌体を膜画分と細胞質画分とにした後、膜画分から複合体の塩抽出・アミノペンチルカラムによるカラム精製を行った。カラム溶出液を520%のショ糖密度勾配遠心法でさらに精製を進めた。SDS-PAGEによる解析より、scRNA結合性蛋白質として3種の蛋白質が確認された。N末端の解析や遺伝子レベルでの解析から、3種のうち51KDの蛋白質は哺乳動物のSRPの一つであるSRP54と高い相同性があることがわかった。
半導体薄膜を用いた環境計測センサの開発

本研究は、エンジンやボイラー等の排気ガス、煙草の煙、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、花粉、黴の胞子等の広範囲の環境汚染物質の濃度を計測する小型・集積化・多機能センサを、金属酸化物からなる多層半導体薄膜を検知材料とし、IC技術とマイクロマシーニング技術を用いて、実現できることを明らかにしようとするものである。数種類の環境計測用センサの開発を行った。それらの代表例を以下に示す。センサ基板として、集積化およびインテリジェント化に適するSi基板を利用した。ポータブル機器として用いるのに必要な低電力消費化のためマイクロマシーニング技術を用いてSi基板を加工し、SiO_2/Al_2O_3/SiO_2膜を用いたダイヤフラム構造とした。その上に、センサ膜第一層としてクラックや剥離が生じず、安定性と耐久性に優れたFe_2O_3系薄膜をスパッタリング法により付けた。続いて、センサ膜第二層として、高感度なSnO_2系薄膜を付けた。一方、同様のダイヤフラム構造上にセンサ膜を加熱するためのPt+W/Cr膜を用いたヒータを作成し、センサ膜とヒータとを対向させた。センサ完成後、ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの排気ガス、NO_x、CO、煙草の煙、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、花粉等を導入し、これらに対するセンサのコンダクタンスの時間的な変化を動作温度の関数として観測した。その結果、上記の環境汚染物質に対して高い感度を示し、これらのセンサとして使用できることが明らかとなった。また水蒸気に対するセンサ(湿度センサ)の開発も行った。今後は、各種環境汚染物質に対するセンサの選択性を向上させる方法を研究する予定である。本研究は、エンジンや燃焼機器等から排出され、大気汚染の原因となる窒素酸化物(NOx)やアレルギー等の健康被害の原因となる花粉、ダニ、黴の胞子、細菌等の広範囲の環境汚染物質の濃度や浮遊量を計測する小型・集積化・高機能センサを、金属酸化物からなる多層半導体薄膜を検知材料とし、IC技術とマイクロマシーニング技術を用いて、実現できることを明らかにしようとするものである。本年度は下記のように、環境計測用センサのプロトタイブの開発と基本的な特性測定を行った。センサを作成する基板としては、集積化に適するSi基板を利用した。電力消費を減少するために、マイクロマシーニング技術を用いてSi基板を加工し、SiO_2膜を用いたダイヤフラム構造とした。その上に、センサ材料の剥離を防止し結晶性を向上させるためのAl_2O_2膜をバッファ層として付けた。さらにその上に、センサ膜第一層としてクラックや剥離が生じにくく安定性と耐久性に優れたFe,O.系薄膜をスパッタリング法により付けた。続いてセンサ膜第二層として、高感度なSnO_2系薄膜を付けた。最後に電極として、Pt系薄膜を付けた。微細なパターンを形成するために、IC作製に用いられるホトリソグラフィー技術とリフトオフ技術を用いた。センサの製作後、各種の環境汚染物質(NO_x.SO_x、花粉、黴、皮膚の破片等)を導入し、これらに対するセンサのコンダクタンスの時間的な変化を動作温度の関数として観測した。その結果、本センサは、250°CにおいてNO_xに対して感度を示し、また、400°Cにおいて、花粉、黴、皮膚の破片のいずれに対してもパルス的な応答を示した。これらのことから、本センサは環境計測用センサとして使用できる可能性を有することが明らかになった。今後は検出対象を広げながら、さらにセンサ特性を改善していく予定である。

本研究は、エンジン、ボイラー、石油ガス化ファンヒータ等の燃焼機器等や煙草から排出され、大気汚染の原因となる窒素酸化物(NOx)や煙、健康被害の原因となる花粉、ダニ、黴の胞子、細菌等の広範囲の環境汚染物質の濃度や浮遊量を計測する小型・集積化・高機能センサを、金属酸化物からなる多層半導体薄膜を検知材料とし、IC技術とマイクロマシーニング技術を用いて、実現できることを明らかにしようとするものである。本年度は下記のように、環境計測用センサの集積化プロセスの開発と感度測定を行った。センサ基板として、集積化に適するSi基板を利用した。ポータブル機器として用いるのに必要な低電力消費化のため、マイクロマシーニング技術を用いてSi基板を加工し、SiO_2/Si_3N_4/SiO_2膜を用いたダイヤフラム構造とした。その上に、センサ膜を加熱するためのCr/Pt+W/Cr膜を用いたヒータを作成し、さらに絶縁膜として、SiO_2膜を付けた。その上に、センサ膜第一層としてクラックや剥離が生じにくく安定性と耐久性に優れたFe_2O_3系薄膜をスパッタリング法により付けた。続いて、センサ膜第二層として、高感度なSnO_2系薄膜またはWO_3薄膜を付けた。本研究では、ホトリソグラフィー技術を用い、13mm×13mmの一枚のSi基板上に、8個のセンサ素子を集積化した。センサの完成後、NOxの他に、煙草の煙およびディーゼル排気ガスを導入し、これらに対するセンサのコンダクタンスの時間的な変化を動作温度の関数として観測した。その結果、本センサは、NOxだけでなく、煙草の煙およびディーゼル排気ガスに対しても高い感度を示し、これらのセンサとして使用できることが明らかとなった。今後は主として粒子状物質に検出対象を広げ、環境計測用センサとしての可能性を追求していく。本研究は、エンジン、ボイラー、石油ガス化ファンヒータ等の排気ガス、煙草の煙、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、花粉、ダニ、黴の胞子、細菌等の広範囲の環境汚染物質の濃度を計測する小型・集積化・多機能センサを、金属酸化物からなる多層半導体薄膜を検知材料とし、IC技術とマイクロマシーニング技術を用いて、実現できることを明らかにしようとするものである。本年度は、環境計測用センサのプロトタイプの開発を行った。センサ基板として、集積化およびインテリジェント化に適するSi基板を利用した。ポータブル機器として用いるのに必要な低電力消費化のため、マイクロマシーニング技術を用いてSi基板を加工し、SiO_2/Al_2O_3/SiO_2膜を用いたダイヤフラム構造とした。一方、同様のダイヤフラム構造上にセンサ膜を加熱するためのPt+W/Cr膜を用いたヒータを作成し、センサ膜とヒータとを対向させた。センサ完成後、ディーゼルエンジンおよびガソリンエンジンの排気ガス、煙草の煙、ホルムアルデヒド、トルエン、キシレン、花粉等を導入し、これらに対するセンサのコンダクタンスの時間的な変化を動作温度の関数として観測した。その結果、上記の環境汚染物質に対して高い感度を示し、これらのセンサとして使用できることが明らかとなった。また、各種の匂い物質に対しても感度が得られた。
コンビナトリアル的手法によるグリコシダーゼの基質特異性の迅速決定法

前年度の予備的成果をもとに、種々のアグリコンを有する配糖体からなる基質ライブラリーを混合物のまま各種グリコシダーゼに作用させ、遊離するアグリコンをGC-MS等で経時的に追跡・定量することにより、グリコシダーゼのアグリコン特異性を迅速かつ簡便に評価し、それをパターンとして特徴付けることができる画期的な新手法の開発に成功した。グリコシダーゼの基質特異性は速度論的パラメーターであるk_<cal>/K_m値によつて評価されるが、これを求めるのは大変手間がかかる。重要なのはk_<cal>/K_m値の比であることに注目し、ミカエリス-メンテンの仮定をもとに、2つの基質AとBが競合する時、v_A/v_B={(k_<cal>/K_m)_A/(k_<cal>/K_m)_B}([A]/[B])...(1)となることから、複数の基質を混合して酵素反応を行い、その反応初速度からk_<cal>/K_m値の比を迅速に決定できる可能性があることを見出し、β-グルコシダーゼをモデルにして、以下のように研究を行った。基質となるβ-グルコシドとして、C_<58>の種々のアルコールをアグリコンとする6種のモデル化合物(1a-f)を合成した。まず、混合基質を用いた酵素反応により生成したアルコールの混合物を抽出し、GC-MSで一度に分離、定量する一連の方法を確立し、ここに提案した方法で真の基質特異性が評価が可能か検証した。アーモンド由来のβ-グルコシダーゼに対して、1a-fの基質それぞれを単独で反応させて速度論的パラメーターV'_<max>/K_mを得た。次に、6種類の基質1a-fを混合して反応させ、それぞれの基質に対する初速度v'を求めた(V'_<max>およびv'は、見かけのV_<max>およびvを、用いた酵素単位(U)で割った値)。その結果、混合基質を用いて酵素反応を行った場合の、各基質のv'の相対値は、個々の基質を用いて測定したV'_<max>/K_mの相対値によく一致し、この方法により酵素の相対的な基質特異性を簡便に求められることが確かめられた。反対に、1a-fの基質それぞれを単独で用いて酵素反応を行った場合、それぞれの基質の反応初速度v'の相対値はV'_<max>/K_mの相対値と一致しなかった。これは、式(1)が示す通り、一定濃度の基質を単独で用いた場合、その反応初速度を比較しても真の基質特異性は評価できず、基質を混合して反応させた場合には、反応初速度から真の基質特異性が評価できることを示している。次に、Aspergillus niger由来のβ-グルコシダーゼに対して同様に調べた結果、v'の相対値はアーモンド由来のβ-グルコシダーゼとは異なるパターンを示し、この酵素固有のアグリコン特異性を示したことから、この方法で各β-グルコシダーゼのアグリコン特異性の特徴が表せることが明らかとなった。本研究では、コンビナトリアル的手法により、種々のアグリコンを有する配糖体からなる基質ライブラリーを混合物のまま各種グリコシダーゼに作用させ、遊離するアグリコン(アルコール)をGC-MS等で経時的に追跡・定量することにより、混合物のままで挙に、酵素のアグリコン部分に対する基質特異性を明らかにする、画期的な新手法を開発することを目指して以下の成果を得た。(3)GC-MSを用いた試験法の確立:予備試験用の酵素として、二糖のcellobioseを良い基質とするAspergillusniger由来のβ-グルコンダーゼと、青酸配糖体を良い基質とし、基質特異性が広いと言われているアーモンド由来のβ-グルコシダーゼを用いた。クエン酸緩衝液(5.0mM)中、各基質を25mMの大過剰の濃度で各酵素(0.1Unit)と反応させ(2,4,6,8分)、各基質に対する初速度を求めた。一方、これらの基質を混合して作った「基質カクテル」を上記2種のβ-グルコシダーゼと反応させ、生成したアグリコンを定量し、各基質を単独で反応させたものと比較した。この場合の各アグリコンの生成量は減少するが各基質に対する初速度の比は単独で反応させた場合と酷似し、このコンビナトリアル的手法が適用できることを確認できた。しかも、予備的に設計し、合成した上記数種の基質からなる基質ライブリーを用いただけでも、上記2種のβ-グルコシダーゼの加水分解パターンにはっきりとした違いが認められ、この試験方法の有望性が示唆された。(4)反応結果に基づく基質特異性の表示法の検討:我々は茶樹のβ-グルコシダーゼの精製を行っているので、これらを用いて上記試験を行い、モデルとして用いた上記2種のβ-グルコシダーゼの結果と比較した。現在ではまだ基質ライブラリーが確定していないので、各基質からのアグリコンの生成量をバーグラフとして表して比較する程度であるが、これら4種のβ-グルコシダーゼは異なった加水分解パターンを示し、このコンビナトリアル的手法によるグリコシダーゼの新しい分類法を確立できる可能性を強く示唆した。

前年度の予備的成果をもとに、種々のアグリコンを有する配糖体からなる基質ライブラリーを混合物のまま各種グリコシダーゼに作用させ、遊離するアグリコンをGC-MS等で経時的に追跡・定量することにより、グリコシダーゼのアグリコン特異性を迅速かつ簡便に評価し、それをパターンとして特徴付けることができる画期的な新手法の開発に成功した。グリコシダーゼの基質特異性は速度論的パラメーターであるk_<cal>/K_m値によつて評価されるが、これを求めるのは大変手間がかかる。重要なのはk_<cal>/K_m値の比であることに注目し、ミカエリス-メンテンの仮定をもとに、2つの基質AとBが競合する時、v_A/v_B={(k_<cal>/K_m)_A/(k_<cal>/K_m)_B}([A]/[B])...(1)となることから、複数の基質を混合して酵素反応を行い、その反応初速度からk_<cal>/K_m値の比を迅速に決定できる可能性があることを見出し、β-グルコシダーゼをモデルにして、以下のように研究を行った。基質となるβ-グルコシドとして、C_<58>の種々のアルコールをアグリコンとする6種のモデル化合物(1a-f)を合成した。まず、混合基質を用いた酵素反応により生成したアルコールの混合物を抽出し、GC-MSで一度に分離、定量する一連の方法を確立し、ここに提案した方法で真の基質特異性が評価が可能か検証した。アーモンド由来のβ-グルコシダーゼに対して、1a-fの基質それぞれを単独で反応させて速度論的パラメーターV'_<max>/K_mを得た。次に、6種類の基質1a-fを混合して反応させ、それぞれの基質に対する初速度v'を求めた(V'_<max>およびv'は、見かけのV_<max>およびvを、用いた酵素単位(U)で割った値)。その結果、混合基質を用いて酵素反応を行った場合の、各基質のv'の相対値は、個々の基質を用いて測定したV'_<max>/K_mの相対値によく一致し、この方法により酵素の相対的な基質特異性を簡便に求められることが確かめられた。反対に、1a-fの基質それぞれを単独で用いて酵素反応を行った場合、それぞれの基質の反応初速度v'の相対値はV'_<max>/K_mの相対値と一致しなかった。これは、式(1)が示す通り、一定濃度の基質を単独で用いた場合、その反応初速度を比較しても真の基質特異性は評価できず、基質を混合して反応させた場合には、反応初速度から真の基質特異性が評価できることを示している。次に、Aspergillus niger由来のβ-グルコシダーゼに対して同様に調べた結果、v'の相対値はアーモンド由来のβ-グルコシダーゼとは異なるパターンを示し、この酵素固有のアグリコン特異性を示したことから、この方法で各β-グルコシダーゼのアグリコン特異性の特徴が表せることが明らかとなった。
空間的自己相関のあるパネルデータの複数方程式モデルの一般化積率法推定量開発と応用

パネルデータとは,多数の同一対象について繰り返し観測を行った調査からえられるデータ形式である.パネルデータを回帰分析する際,空間的に相関する誤差項の考慮が求められる場合がある.ここでは,さらに(1)複数の同時方程式があり,誤差項が互いに相関を持つ場合,(2)前期の誤差項と相関を持つ場合について,従来の最尤推定量に比べて誤差項の分布についてより少ない仮定に基づいて,またより少ない計算負荷で推定を行うGM推定量(一般化モーメント推定量)を導出した.さらに有限標本下での性能を数値実験により明らかにした.パネルデータとは,多数の同一対象について繰り返し観測を行った調査からえられるデータ形式である.パネルデータを回帰分析する際,空間的に相関する誤差項の考慮が求められる場合がある.ここでは,さらに(1)複数の同時方程式があり,誤差項が互いに相関を持つ場合,(2)前期の誤差項と相関を持つ場合について,従来の最尤推定量に比べて誤差項の分布についてより少ない仮定に基づいて,またより少ない計算負荷で推定を行うGM推定量(一般化モーメント推定量)を導出した.さらに有限標本下での性能を数値実験により明らかにした.本年度の成果は,単一方程式の問題について,空間的自己相関と同時に時系列の相関を取り込んだパネルデータのGM推定量の開発および数値実験を通じた有限標本の下での推定量の特性の解析を行ったことにある.時系列の相関については,Cohen and Paul(2004), Baltagi, Song, Jung and Koh(2007)で行われた実装と異なり,Elhorst(2008)で取り上げられた時系列および空間について同時に相関するタイプの誤差として定式化した下で推定量を導出した.このタイプのモデルについては,定常性の条件がElhorst(2007)の中でも吟味されていたが,これについては議論に問題があり数値実験を通じて定常性のえら得る領域を数値的に確認するとともに,必要な定常性の条件を改めて解析的に吟味した.またここで開発した推定方法を上智大学の有村俊秀氏,東京工業大学の岩田和之氏とのNOx,PM排出規制に関する共同研究に適用し,その有用性を検討した.また,一般家庭系廃棄物の排出に関する分析のための追加的なデータの整備を行った.本研究では,空間的の属性を伴うパネルデータを適切に分析するための頑健な枠組みを構築することを目的に,観測対象が(時間横断面的な)空間的な相関,特に空間的自己相関,をもつパネルデータのための一般化モーメント法推定量の開発を行ってきた.前年度までに,(1)空間的自己相関をもつパネルデータによる複数の同時方程式について,これらの撹乱項に相関がある場合の線形回帰モデル(SURモデル)の一般化モーメント法推定量,および(2)撹乱項が空間的自己相関をもち,さらに時系列でも前期の撹乱項と自己相関する場合の単一方程式の線形回帰モデルの一般化モーメント推定量について,その構成方法を明らかにし,有限標本下での振る舞いについて検討を加えてきた.さらに,家庭系廃棄物排出および大気中への自動車排気ガスの排出に関する分析に応用するための準備を進め,一部予備的な結果を得るに至った.本年度は,前年度までに取り上げた2つのモデルの一般化モーメント法推定量の大標本下での振る舞いについて検討を加えた.一つには,定常性が得られる空間的自己相関係数の係数の範囲について,Kelejian and Pruchaらの一般化モーメント法推定量では,従来の取り扱いよりも大きな下限にもとづいて議論をしており,定常性の十分条件のみが取り上げられているように見えるが,これを空間重み付け行列の固有値に関する考察から再考察した.また一つには,時系列方向の自己相関を空間的自己相関とともに取り込んだ場合の定常性について検討を加えた.時間断面方向の空間的自己相関家庭についての定常性だけでなく,時系列方向についても定常性を求める場合には,これらのパラメータの絶対値の和について必要な条件が求められる.しかしながら,標準的なパネルデータでは時系列方向のサンプルの増大は考慮せず時点数は固定とすることから,このような条件が応用研究を進める上で求められる状況についてさらに検討を行う必要がある.
ラットおよび猿大脳基底核の神経活性物質の相関-基底核疾患との関連において

大脳基底核は運動機構調節に重要な働きをしていることがよく知られている.神経難病疾患の一つであるパーキンソン病に代表されるような大脳基底核疾患の病態を解明するためには,大脳基底核における神経伝達機構を解明し,人の疾患との対応のために霊長類での検討が必要である.本研究では,神経伝達物質の立場から主に免疫組織化学的手法を用い,実験動物として最もよく用いられているラット及び霊長類である猿の大脳基底核において形態学的,化学的解析を行った.1.大脳基底核の代表的神経核である線条体において黒質-線条件ドパミン(DA)系がどんな神経活性物質を含有する線条体ニュートロンに終末するかを解明することを目的としてラット線条体においてDA神経とエンケファリン(ENK),サブスタンスP(SP), GABA,アセチルコリン(A Ch),ニューロペプチトY(NPY)免疫陽性ニュートロンとのシナプス相関について研究した.その方法として免疫電顕ミラー法及び免疫電顕二重染色法を実用化した. DAの検出にはチロシン水酸化酵素, GABAにはグルタミン酸脱炭酸酵素, A Chにはコリンアセチルトランスフェラーゼに対する抗体を用いた.その結果TH陽性のDA神経終末は従来より報告されているように線条体投射型ニューロンに終末するのみならず様々な介在型ニュートロンにも終末する事が明らかになった.即ち, DA神経終末はラット線条体ENK, SP, GABA, A Ch, NPYニュートロンのいずれにもシナプスを形成し入力していた.2.日本猿線条体においてNPYニュートロンの形態学的特徴とDAニュートロンとのシナプス相関について免疫電顕ミラー法を用いて検索をおこなった.猿線条体NPYニュートロンはラットのNPYニュートロンに比べさらに複雑であったが,ラットでの結果と同様, DA線維とシナプスを形成しDA入力を受けていた.3.霊長類黒質ではラットと異なり豊富なENK免疫活性が存在したのでその微細構造について検討した.ENK免疫反応は無髄の神経終末内に存在しENK陰性の樹状突起に終末していた.大脳基底核は運動機構調節に重要な働きをしていることがよく知られている.神経難病疾患の一つであるパーキンソン病に代表されるような大脳基底核疾患の病態を解明するためには,大脳基底核における神経伝達機構を解明し,人の疾患との対応のために霊長類での検討が必要である.本研究では,神経伝達物質の立場から主に免疫組織化学的手法を用い,実験動物として最もよく用いられているラット及び霊長類である猿の大脳基底核において形態学的,化学的解析を行った.1.大脳基底核の代表的神経核である線条体において黒質-線条件ドパミン(DA)系がどんな神経活性物質を含有する線条体ニュートロンに終末するかを解明することを目的としてラット線条体においてDA神経とエンケファリン(ENK),サブスタンスP(SP), GABA,アセチルコリン(A Ch),ニューロペプチトY(NPY)免疫陽性ニュートロンとのシナプス相関について研究した.その方法として免疫電顕ミラー法及び免疫電顕二重染色法を実用化した. DAの検出にはチロシン水酸化酵素, GABAにはグルタミン酸脱炭酸酵素, A Chにはコリンアセチルトランスフェラーゼに対する抗体を用いた.その結果TH陽性のDA神経終末は従来より報告されているように線条体投射型ニューロンに終末するのみならず様々な介在型ニュートロンにも終末する事が明らかになった.即ち, DA神経終末はラット線条体ENK, SP, GABA, A Ch, NPYニュートロンのいずれにもシナプスを形成し入力していた.2.日本猿線条体においてNPYニュートロンの形態学的特徴とDAニュートロンとのシナプス相関について免疫電顕ミラー法を用いて検索をおこなった.猿線条体NPYニュートロンはラットのNPYニュートロンに比べさらに複雑であったが,ラットでの結果と同様, DA線維とシナプスを形成しDA入力を受けていた.3.霊長類黒質ではラットと異なり豊富なENK免疫活性が存在したのでその微細構造について検討した.ENK免疫反応は無髄の神経終末内に存在しENK陰性の樹状突起に終末していた.黒質一線条体ドパミン神経系はその変性がパーキンソン病の主病因であると考えられているが、このドパミン神経系が線条体でどのような機能を果たしているか不明の点が多い。私どもは黒質-線条体ドパミン神経がどの神経伝達物質あるいは神経活性物質を含有する線条体ニューロンにシナプス入力しているかを明らかにするため、ドパミンのマーカーにその生合成酵素であるチロシン水酸化酵素(TH)の抗体を用い種々の神経活性物質に対する抗体と組み合わせて免疫組織化学的に実験を行なった。1.免疫電顕ミラー法を用い黒質-線条体ドパミン入力線維と線条体エンケファリンニューロンとのシナプス相関について検討した。ラット線条体ニューロンのうち35-50%がエンケファリン陽性を示しこれらの大部分がTH陽性の神経終末よりシナプス入力を受けていることを超微形態学的に明らかにした。2.免疫電顕ミラー法を用いて線条体サブスタンスPニューロンとドパミン入力線維とのシナプス相関について検討した。線条体ニューロンの30-35%がサブスタンスP陽性を示し、それらのおよそ3分の2がTH陽性のドパミン神経終末よりシナプス入力を受けていることを明らかにした。3.免疫電顕ミラー法を用い線条体GABAニューロンと黒質-線条体ドパミン入力とのシナプス相関について検討した。

GABAは抑制性伝達物質として知られているが、線条体ニューロンの約半数がGABAの生合成酵素であるグルタミン酸脱炭酸酵素を含有しており、中型投射型,中型介在型,大型1型,大型2型の4種類のGABA性ニューロンを同定した。これら全種類のGABAニューロンの半数以上が黒質ドパミン入力線維よりシナプス入力を受けていた。またGABAニューロンの全てが同時にGABA性入力を受けていた。4.免疫電顕二重染色法を開発し実用化する予定である。5.以上の結果を学会や学会誌などに発表または発表予定である。