hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
網膜神経節細胞のミトコンドリア動態と細胞死誘導機構の相関性解明とその臨床応用

緑内障は網膜神経節細胞およびその軸索が消失する神経変性疾患である。神経細胞は一度障害されると再生を望めないことから、医療現場では病態の進行抑制が最優先事項となる。緑内障の進行抑制には眼圧下降が唯一の科学的根拠を持った治療法である。しかし、眼圧を下降させても進行するタイプも存在しており、その場合は有効な治療法がない。このことから、申請者は緑内障のメカニズムとして、眼圧とは異なる要因によって網膜神経節細胞の軸索輸送が障害を受け、細胞死が誘導されていると考えた。そこで、本年度は、緑内障の発症に関与すると示唆されている炎症や酸化ストレスによって網膜神経節細胞の軸索輸送機能が受ける影響を動的に検証した。単離した網膜神経節細胞を000.1-1.0μg/mlのTNF-αで処理したところ、1.0μg/mlのTNF-α存在下で24時間後の移動性のミトコンドリアの割合が有意に減少した。これに対し、リソソームなどの酸性顆粒の軸索輸送には影響が見られなかった。さらに、50μMの過酸化水素を処理すると、6時間から12時間経過後に移動性ミトコンドリアが減少する傾向が観察された。しかし、いずれの場合も細胞死に至らなかった。さらに、NMDA(N-methyl-D-aspartic acid)の添加では軸索輸送動態に変化が見られなかった。また、緑内障患者の房水中で増加すると報告されているIL6を様々な濃度で添加しても細胞死は誘導されなかった。申請者のグループは、軸索輸送の低下が細胞死の前段階として生じることを報告していることから、サイトカインや酸化ストレスが、眼圧に関係なく緑内障が進行することの一因となる可能性を示唆している。緑内障は網膜神経節細胞や軸索が消失する神経変性疾患である。神経細胞は一度障害されると再生を望めないことから、医療現場では治療の基本となる薬剤によって眼圧を下降させることで病態の進行を抑制している。しかし、十分な効果を得られない場合や眼圧が下降しても進行する例もあり、治療方法の選択肢を増やすためにも眼圧以外の因子を標的とした緑内障治療方法の開発が急務とされている。本研究ではストレス負荷した細胞のシングルセル解析を行い、軸索でのミトコンドリア動態と遺伝子解析による細胞の死や生存に関連する因子の遺伝子発現変化を明らかにし、得られた知見から神経保護を指向した新規の遺伝子治療戦略法を確立したいと考えている。緑内障の病態として網膜神経節細胞の軸索変性および細胞死が知られている。細胞死に至る過程には、神経栄養因子や小胞体ストレス、death receptorなど様々な因子が関与していることが明らかになっている。申請者は炎症性サイトカインや酸化ストレスの影響によっても軸索輸送動態が変化すると考えた。そこで、軸索輸送障害と種々のストレスの関係を明らかにし、正常状態の輸送動態と比較することで、どの様な原因によって軸索輸送が障害され、細胞死に至るのか検討した。平成28年度は実験の第一段階として、正常状態および微小管重合阻害剤による軸索障害が軸索輸送動態に与える影響に注目した。網膜神経節細胞の軸索における酸性オルガネラの輸送特性を検討したところ、大部分が軸索末端から細胞体へ輸送されていた。軸索障害を誘導したところ、24時間後に全ての輸送が停止した。そして、72時間経過後には軸索の断片化や、細胞体の収縮および消失が認められた。120時間後には全ての網膜神経節細胞が細胞死に至った。対象群では輸送動態に変化はなく、細胞死は起こらなかった。これまでの予備検討により、市販されているミトコンドリア染色試薬の中でも、蛍光持続時間や細胞毒性の低さから、Rhodamine 123(Rh123)がライブイメージングに最適であると考えていた。しかし、細胞体および軸索をイメージングしたところ、キモグラフを作製しても一つ一つの蛍光スポットを追跡できない程のミトコンドリアが輸送されていた。Rh123の濃度を検討したものの、検出限界や検出感度との兼ね合いから、一つ一つのミトコンドリアから放出される蛍光スポットを検出することができなかったため、ミトコンドリアを軸索輸送の指標とすることを断念した。そこで、ミトコンドリアと同様に特異的染色試薬が市販されており、簡便に染色でき、軸索輸送される細胞小器官としてオートファジーに関与する酸性オルガネラに着目した。ライブイメージングを行うとミトコンドリアに比べ非常に蛍光スポットを追跡し易くなったため、以降の実験では軸索輸送の指標として酸性オルガネラを用いることにした。これらのことから進捗状況はやや遅れていると考えている。しかし、生理状態および軸索が障害されることによる輸送動態の変化を経時的に検討したところ、軸索輸送障害によるオートファジーの機能低下が、RGCの細胞死の一因となることが明らかとなったことから、平成29年4月現在、ここまでの結果をまとめ、Current Eye Researchに投稿中である。緑内障とオートファジーの関係は動物モデルを用いて進められている。しかし、遺伝子やタンパク質の発現変動、免疫組織化学などによる検証が中心であり、動的なアプローチによる解析は行われていない。そこで、ラット網膜より単離した網膜神経節細胞(RGC)を使用し、軸索障害によってオートファジー関連オルガネラが示す挙動をLysoTrackerで標識される酸性オルガネラの軸索輸送を指標として、ライブイメージングにより評価した。

3秒ごと3分間のタイムラプス撮影を行い、コルヒチンの添加前、および添加後6、24、72、120時間経過後の酸性オルガネラの軸索輸送をそのキモグラフから定量し、評価した。さらに、RGCが細胞死に至っている事をEthidium homodimer-1(EthD-1)により判定した。合計27個のRGCの酸性オルガネラ(n=363)の輸送特性は、順行性(1.38%)・逆行性(90.4 %)・停止(7.99%)・fluttering(0.276%)であった。うち14個のRGCに軸索障害を誘導したところ、6時間後の輸送特性(n=236)は、順行性(0.424%)・逆行性(2.97%)・停止(95.8%)・fluttering(0.847%)となり、24時間後に全て停止した。72時間経過後には71.4%のRGCの軸索の断片化や、細胞体の収縮および消失が認められた。120時間後には残りのRGCがEthD-1陽性となった。13個の対象群では輸送動態に変化はなく、細胞死は起きなかった。これらの結果から、オートファジー関連オルガネラの軸索輸送動態を特徴付けることが、RGCの細胞死に起因する緑内障だけではなく、種々の神経変性疾患の発症やその進行程度を定量するための有用なパラメーターとなることを示した。作製中本年度の実験の第一段階として設定した、正常状態および微小管重合阻害の影響について、一定の成果を得ることができたと考えている。緑内障は網膜神経節細胞およびその軸索が消失する神経変性疾患である。神経細胞は一度障害されると再生を望めないことから、医療現場では病態の進行抑制が最優先事項となる。緑内障の進行抑制には眼圧下降が唯一の科学的根拠を持った治療法である。しかし、眼圧を下降させても進行するタイプも存在しており、その場合は有効な治療法がない。このことから、申請者は緑内障のメカニズムとして、眼圧とは異なる要因によって網膜神経節細胞の軸索輸送が障害を受け、細胞死が誘導されていると考えた。そこで、本年度は、緑内障の発症に関与すると示唆されている炎症や酸化ストレスによって網膜神経節細胞の軸索輸送機能が受ける影響を動的に検証した。単離した網膜神経節細胞を000.1-1.0μg/mlのTNF-αで処理したところ、1.0μg/mlのTNF-α存在下で24時間後の移動性のミトコンドリアの割合が有意に減少した。これに対し、リソソームなどの酸性顆粒の軸索輸送には影響が見られなかった。さらに、50μMの過酸化水素を処理すると、6時間から12時間経過後に移動性ミトコンドリアが減少する傾向が観察された。しかし、いずれの場合も細胞死に至らなかった。さらに、NMDA(N-methyl-D-aspartic acid)の添加では軸索輸送動態に変化が見られなかった。また、緑内障患者の房水中で増加すると報告されているIL6を様々な濃度で添加しても細胞死は誘導されなかった。申請者のグループは、軸索輸送の低下が細胞死の前段階として生じることを報告していることから、サイトカインや酸化ストレスが、眼圧に関係なく緑内障が進行することの一因となる可能性を示唆している。緑内障の進行に関与する種々のストレスを負荷することで、軸索輸送機能が受ける影響の動的な検証を進める予定である。
認知症カフェにおける市民ボランティアの体験と認知症の理解

新オレンジプラン(厚生労働省:2015)では、認知症に対する偏見をなくし認知症になっても暮らしやすい地域をつくるきっかけとなるように、「認知症カフェ」の設置を推進している。カフェでは、専門職とともに市民ボランティア(以下ボランティア)が参加し、認知症の人と家族を正しく理解し、適切な接し方ができることが求められている。そこで、認知症カフェの限られた時間のなかで、ボランティアが認知症の人と家族を正しく理解し、適切な接し方が習得できるための方策を検討するために、認知症カフェに参加している市民ボランティアがどのように認知症を理解し、認知症の人と家族へ接しているかを明らかにすることを目的に調査を進めた。2019年度は、1ヶ所の認知症カフェに3年以上参加している市民ボランティア(研究参加者)7名にインタビューを実施した。研究参加者に「認知症の理解、認知症の人と接し方」についてあらかじめ考えておくことを依頼し、認知症や認知症の人への接し方の理解に影響したと考える認知症カフェでの体験と専門職からのサポートについてインタビューガイドに沿って面接を行った。面接内容は、研究参加者の許可を得てICレコーダーに録音し、逐語録を作成した。逐語録の内容から、研究参加者が認知症カフェでの体験を通して、どのように認知症を理解しているかを分析し、認知症の症状やその人が穏やかに過ごすため対応についての理解が明らかになった。認知症に対する理解が進み、認知症となっても、意思をもったひとりの人であるなど正しく理解することが求められている。しかし、認知症の人の意思と対応についての市民ボランティアの理解状況が不明であった。逐語録およびインタビューガイドを再検討し、市民ボランティアの認知症の人の意思や対応についての理解を明らかにできるようにする。2018年度は、10名の研究参加者にインタビューを行い、分析予定であったが、倫理委員会への研究計画の提出遅れとリクルートに時間を要したため、データ収集および分析が遅れた。2019年度以降、複数の「認知症カフェ」において、研究参加者を募り、インタビューをする必要があるため、新規参加者のリクルートとインタビューの時間の調整を行い、2019年度中に、必要なデータ収集、分析が行えるようにしていく。また、これまでのインタビュー結果の分析で、研究参加者(市民ボランティア)が認知症をどう理解し、対応しているかは一部、明らかになった。しかし、市民ボランティアの認知症の理解に影響をした具体的な体験や、認知症の人自身の意思をどう捉えているかについては、十分に捉えられていない。面接に使用するインタビューガイドを再検討し、市民ボランティアが、認知症の人自身の意思をどう捉えているかを明確にできるようにする。人件費・謝金:1データ入力(逐語録作成)のために雇用した院生が、都合により、途中から従事できなくなり、研究者自身で行ったため、人件費が減少した。

2データ収集、分析の遅れのため、1名のスーパーバイザーへの依頼ができず、人件費が減少した。国内旅費:1業務の都合により日本認知症ケア学会への参加しなかったため、旅費を使用しなかった。2019年度は、人件費については、データ収集、分析を計画的に行い、2名のスーパーバイザーの支援を得るための謝金として活用する。複数の認知症カフェの市民ボランティアへのインタビューを行うための移動の交通費として使用する。大阪で開催される世界看護科学学会への参加費および旅費、学会発表用抄録・ポスター作成費として使用する。
グルタミン酸受容体トラフィックにおけるシナプス後肥厚の動的役割

本研究では、光反応性AMPA型グルタミン酸受容体ブロッカーであるANQXの光分解を脳スライス標本に適用することで、海馬シナプスでの内在性グルタミン酸受容体の生理的な分子動態を解析することを目的とした。静止状態ではAMPA受容体のシナプス移行はほとんど生じず、高頻度刺激により長期増強を誘発した際にシナプス移行が加速されることが明らかとなった。PSD95ノックアウトマウスから作成したスライス標本のシナプスでは、静止状態においてもシナプス移行の亢進がみられた。PSD95はAMPA受容体のシナプス局在化に関与し、シナプス内外の受容体輸送を制限する受容体スロットとしての機能を有すると考えられた。本研究では、海馬スライスのシナプスに光反応性グルタミン酸受容体ブロッカーであるANQXの光分解法を適用してAMPA型グルタミン酸受容体のシナプス移行の分子動態を計測し、シナプス後肥厚がAMPA受容体のシナプス局在と動態を制御する可能性について検証することを目的とする。このために、興奮性シナプスのシナプス後肥厚の主要な構成分子の一つであるPSD-95の遺伝子欠損マウスの解析を行う。初年度は、遺伝子欠損マウスのスライス標本での解析を確実に進めるために必要な、ANQXの光分解を用いたAMPA受容体の動態計測法の実験条件の最適化を図った。これまでは細胞外記録を用いて興奮性シナプス後電位を記録しAMPA受容体を介するシナプス応答を計測してきたが、単一ニューロンレベルでANQXによる光不活化の作用を検討するために、ホールセルクランプ法を用いてCA1野錐体細胞からシャーファー側枝入力の興奮性シナプス後電流を記録し解析を行った。ANQXを記録部位に局所的に投与し、短時間の紫外線照射と組みあわせると、興奮性シナプス後電流は持続的に抑制されほとんど回復せず、細胞外記録での実験に比べて光照射による抑制の程度も強かった。ホールセルクランプ法ではスライス表層に錐体細胞から記録するために、局所灌流による液交換が速やかであり、また紫外線が記録細胞に到達するまでの組織による減衰も少ないことによると考えられた。AMPA受容体の光不活化解析にはANQXの急速投与と急速除去が不可欠であることが指摘されており、ホールセルクランプ法を用いることで改善した条件でAMPA受容体動態の解析が可能となった。このために、興奮性シナプスのシナプス後肥厚の主要な構成分子の一つであるPSD-95の遺伝子欠損マウスの解析を行うこととした。二年目の本年度は、PSD-95ノックアウトマウスの繁殖を進め、ANQXの光分解を用いたAMPA受容体の動態計測実験を行った。正常マウスから作成した海馬スライスを用いた我々のこれまでの解析では、静止状態ではAMPA受容体のシナプス移行はほとんど生じず、高頻度刺激により長期増強を誘発した際にシナプス移行が加速されることが示されていた。このうち、静止時にシナプス移行がほとんどみられないという点は、培養細胞を用いた他の研究で得られた結論と異なる。PSD-95ノックアウトマウスでは、静止状態においてもシナプス移行の亢進がみられ、PSD-95はAMPA受容体のシナプスに局在化し、シナプス内外の受容体輸送を制限する、いわゆる「受容体スロット」としての機能を有すると考えられた。培養細胞では、スライス標本のシナプスよりもPSD-95の発現量が低く、AMPA受容体の可動性が高くシナプス移行が高率で生じている可能性が想定されたことから、PSD-95の発現量が低下しているヘテロマウスのスライスを用いて、この点をさらに検証することを試みている。本研究では、シナプス後肥厚がグルタミン酸受容体のシナプス局在と動態を制御する可能性について検証することを目的とした。光反応性AMPA型グルタミン酸受容体ブロッカーであるANQXの光分解によるシナプス光不活化法を用いてAMPA受容体のシナプス移行の動態を測定し、グルタミン酸受容体のシナプスでの動態の制御機構について検討を行った。昨年までに、シナプス後肥厚の主要なタンパクであるPSD-95のノックアウトマウスから得られた海馬スライスにおいてシナプス光不活化法を適用し、シナプス後肥厚のPSD-95とAMPA型グルタミン酸受容体の相互作用により、シナプス内外の受容体輸送が制限されている可能性を示した。

本年度はさらに、もう一つのグルタミン酸受容体であるカイニン酸型グルタミン酸受容体のシナプス局在化におけるPSD-95の役割について検討を行った。カイニン酸型グルタミン酸受容体は強い局在性を示し、海馬CA3野苔状線維シナプスなど特定のシナプスに選択的に発現することが知られている。苔状線維シナプスではAMPA型受容体を介する速い成分の興奮性シナプス後電流に加えて、カイニン酸型受容体を介する遅い成分の二成分からなる興奮性シナプス後電流が記録されるが、PSD-95ノックアウトではAMPA型受容体成分が減弱し、カイニン酸型受容体成分もより強く減弱していることが示された。PSD-95はAMPA受容体のシナプス後肥厚への局在化因子であることが知られているが、カイニン酸受容体のシナプス局在化にも重要な役割を担う受容体スロットとして機能していると考えられた。26年度が最終年度であるため、記入しない。神経生理学26年度が最終年度であるため、記入しない。マウス海馬スライス標本において、光照射と光反応性AMPA受容体ブロッカーANQXを用いてAMPA受容体のシナプス動態を計測する手法を確立し、これを遺伝子改変マウスに応用が可能な条件を確立したことから、おおむね順調に研究が進展していると考える。当初の研究計画に従い、PSD-95ノックアウトマウスから作成した海馬スライス標本において、光照射と光反応性AMPA受容体ブロッカーANQXを用いてAMPA受容体のシナプス動態を計測し、静止状態でのAMPA受容体のシナプス移行が促進していることを示したことから、おおむね順調に研究が進展していると考える。今後は、遺伝子改変マウスのスライスを用いた解析を進める。今後は、PSD-95ノックアウトマウスから作成した海馬スライス標本において、長期増強誘発に伴うAMPA受容体のシナプス移行の変化について解析を進める。初年度は実験条件の最適化に多くの時間を要し、当初予定より少額の研究費を使用するに留まった。次年度は手配済みの遺伝子改変マウスの購入と、実験用試薬などの購入に使用する予定である。本年度は、購入し繁殖したマウスの遺伝子解析や実験用試薬の購入などに研究費を使用したが、繁殖が順調に進んだことから、当初予定より少額の研究費を使用するに留まった。次年度は引き続きマウスの遺伝子解析や実験用試薬などの購入に使用する予定である。
地域企業のネットワーク経営におけるコア資源展開モデルの開発

1.研究の内容「地域企業のためのコア資源展開モデルを開発」することを目的とする本研究では、ミクロとマクロの視点を統合し、地域企業経営者が実践に適用可能な戦略論的な示唆を提出することを目指して、主に事例研究に基づく実証研究を実施した。事例収集にあたっては、個別企業への聞き取り調査による定性的ケース分析を中心にしながら地域産業全般へのフィールド調査も進め、企業や業界団体から入手したデータをもとにネットワーク構造分析も行なった。その上で理念モデルを作成し、成果報告を行った。(1)国内地域企業への聞き取り調査・フィールド調査を実施(北海道エリア、沖縄エリア、広島エリア)<平成18-19年度>(2)産業データ収集とそのネットワーク分析の実施<平成18-19年度>(3)海外地域企業への聞き取り調査・フィールド調査を実施(韓国エリア)<平成19年度>(4)モデル化と成果報告<平成19年度>2.研究の異議資源基盤観点に立脚した戦略論の多くは、地域に存在する外部要因である「産業クラスター」や「地域ブランド」等の変数を捨象してきたが、地域企業の実務ではこうした変数を無視することができない。本研究は、既存研究が扱わなかった地域企業という主体に焦点をあてたこと、そして内部要因である資源の問題と、上記の外部要因とを統合的に捉えるモデルを開発した点に意義がある。3.研究の重要性本研究がコア資源展開モデルの概要を報告したことで、ネットワーク経営を活用して地域企業が成長を実現するための有効な戦略的視点が整理されたと考えられる。ただし、研究の成果は未だ萌芽的なものであるため、今後は上記の変数に個別に着目した研究を行い、モデルを精緻化する必要がある。今後は、上記の変数のうち「地域ブランド」の議論に特化した研究を継続する予定である。1.研究目的および研究実施計画との対応(1)研究目的の整理本研究は、「地域企業を主体としたネットワーク経営論」の創出を目指し、理論的には戦略論的立場から「リソース・ベースト・ビューにおけるミクロ・マクロ視点の統合」を行い、実践的には「地域企業のためのコア資源展開モデルを開発」する目的を持っている。(2)研究の蓄積状況これまでの研究蓄積によって発表していた「事業システムの分析モデル」を、本研究が対象とする地域企業のネットワーク経営におけるコア資源展開モデルに応用するという、より深い理論化を目指す段階にある。(3)研究実施計画の進捗状況研究目的に沿うべく、本研究は第一段階として「地域企業への聞き取り調査・フィールド調査」を、第二段階として「量的データ収集とそのネットワーク分析」を、第三段階は結論としての「理念モデル化」を行うこととなっていた。本年度は第一段階に注力し、必要な質的データの収集を行った。2.研究実績の概要(1)研究実績の種類主に質的データを地域企業数社へのインタビュー調査によって行った他、複数地域において産業クラスターや地域ブランドの影響を知るためのフィールド調査を行った。企業インタビューにおいては、既に作成してある「事業システム分析モデル」を参照しながら、当該企業の事業展開について、時系列に沿いながら、他社や顧客との関係構造を把握していった。本年度の研究実績は、このようなモデルに対応した質的データと、フィールド調査によって収集した統計的・史的データである。(2)実績データの整理・発表状況本年度は、データ収集のための調査を主体として進めた結果、データ整理の面では明確な分類軸が未だできていない。そのため、研究発表は研究ノート形式の速報的なものを主とした。来年度は、研究が第二・第三段階に入るため、当初の目的に添うべく、より理論的な研究成果を発表する予定である。
霊長類の中手、中足部の3次元的形態と、化石類人猿の移動様式の復元

霊長類は手足に把握性をもつのが大きな特徴である。手足ともに、運動器として移動の際に環境と直に接する部位であり、さらに手には採食のための器官でもある。このような手足の形態を立体的に理解することは、運動適応を理解する大きな助けとなるが、中手部・中足部の3次元的形態はこれまであまり研究されてこなかった。本研究の目的は、真猿類における中手骨・中足骨の3次元形態と手足の把握機能との関係を明らかにし、さらに化石種への応用を図ることにある。真猿類の手足の形態と、その把握性や運動適応との関係を理解するため、ヒトと大型類人猿を含むヒト上科と、オナガザル科、オマキザル科の各種霊長類について、3次元座標計測器を用いて中手骨、中足骨の形態計測をおこなった。取得した3次元座標データについて、中手骨、中足骨の捻転角を中心に分析し、種間比較をおこなった。中手骨の形態では、ヒトを含む多くの真猿類において第4中手骨において捻転が弱くなるという共通のパターンが見られた。しかし、チンパンジーでは独特のパターンが見られ、ナックル歩行との関連が示唆された。中足骨の捻転角にはかなりのバリエーション見られた。クモザル亜科のサルでは中手骨と同様のパターンが見られたが、ヒト上科では、ヒト、オランウータン、チンパンジーそれぞれに特異なパターンが観察された。また、コロブス亜科のサルでは第3中手骨で捻転が弱くなるパターンが見られ、跳躍運動との関連がうかがわれた。これらの成果について、第61回日本人類学会大会において発表をおこなった。このような骨形態からの知見を踏まえ、各種霊長類について前肢、後肢の筋系解剖をおこない、中手、中足部の形態と、筋の走行や運動との関連を考察した。また、生体での手足の形態を把握して考察を深めるため、(財)日本モンキーセンター附属博物館世界サル類動物園において現生真猿類各種の写真撮影をおこなった。動物にとって手部や足部は、移動などの際、生息環境に直接触れる重要な部位である。霊長類の手足は一般に把握性をもつが、その形態には幅広いバリエーションがある。そうした形態は、系統、生息環境、移動様式、採食などさまざまな要因の影響を受けている。中でも身体の支持に関わる移動様式は、手足の形態に大きな影響を与えると考えられる。霊長類の手足の形態学的研究はこれまで多くの研究者によって行われてきた。手足を校正する骨のうち、中手骨、中足骨は、手根や足根骨とともに四肢の長骨と指の間に位置し、手足の形態を決定する重要な骨であるが、他の部位に比べると、これまで詳細に検討されてきたとは言い難い。そこで本研究では、中手骨、中足骨の三次元的な形態を記述して、移動様式などとの関わりを明らかにしようとするものである。また、得られた知見を化石種へ応用することで、霊長類の移動様式の進化についての理解を深めることを目指す。中手骨、中足骨の三次元的な形態を検討する上で問題となるのは、定量的な計測を行うための手法が整備されていないことである。そのため、平成17年度は計測手法の確立に主眼を置いた。主に(財)日本モンキーセンターが所蔵する、広い分類群にわたる豊富な骨格標本について、詳細な観察を行った。検討の結果、中手骨、中足骨の捻転角や湾曲程度などの三次元的形態と、移動様式や把握性との間に、いくつか重要な関連性のあることが示唆された。これらの検討を踏まえて、骨形態を定量的に調査するための計測項目を決定し、そのための装置の購入と器具の開発を行った。手足ともに、運動器として移動の際に支持基体に接して環境とじかに相互作用する部位であり、さらに手には採食のための器官としてのはたらきもある。手足の中手部と中足部は、接触する支持基体や物体の形態に合わせて変形し、指とともに身体の支持や物体の把握に大きな役割を果たす。このような手足の形態を立体的に把握することは、運動適応を理解する大きな助けとなる。ところが、中手部・中足部の3次元的形態は、これまであまり研究されてこなかった。本研究の目的は、真猿類における中手骨・中足骨の3次元的形態と運動適応との関係を明らかにし、さらに化石種への応用を図ることにある。平成18年度は、平成17年度に開発した手法による中手骨、中足骨の形態データの蓄積を継続しつつ、平行して分析をおこなった。データ収集については、(財)日本モンキーセンター所蔵の現生霊長類標本のほか、7月にはケニア国立博物館において中新世化石ヒト上科についてデータ収集をおこなった。また、平成19年1月と2月には、京都大学が所蔵する現代人骨標本の計測をおこない、現生人類のデータを取得した。現生霊長類の中手骨では、母指を喪失しているものとしていないものがいるコロブス亜科とクモザル亜科について、重点的に検討を加えた。その結果、コロブス亜科では母指の有無によって中手骨の捻転角と中手部を横断するアーチ構造に違いが見られることがわかった。またクモザル亜科でもアーチ構造の違いが示唆された。こうした違いの一部は移動様式の差異を反映していると思われる。これらの結果は、第60回人類学会大会において発表した。

霊長類は手足に把握性をもつのが大きな特徴である。手足ともに、運動器として移動の際に環境と直に接する部位であり、さらに手には採食のための器官でもある。このような手足の形態を立体的に理解することは、運動適応を理解する大きな助けとなるが、中手部・中足部の3次元的形態はこれまであまり研究されてこなかった。本研究の目的は、真猿類における中手骨・中足骨の3次元形態と手足の把握機能との関係を明らかにし、さらに化石種への応用を図ることにある。真猿類の手足の形態と、その把握性や運動適応との関係を理解するため、ヒトと大型類人猿を含むヒト上科と、オナガザル科、オマキザル科の各種霊長類について、3次元座標計測器を用いて中手骨、中足骨の形態計測をおこなった。取得した3次元座標データについて、中手骨、中足骨の捻転角を中心に分析し、種間比較をおこなった。中手骨の形態では、ヒトを含む多くの真猿類において第4中手骨において捻転が弱くなるという共通のパターンが見られた。しかし、チンパンジーでは独特のパターンが見られ、ナックル歩行との関連が示唆された。中足骨の捻転角にはかなりのバリエーション見られた。クモザル亜科のサルでは中手骨と同様のパターンが見られたが、ヒト上科では、ヒト、オランウータン、チンパンジーそれぞれに特異なパターンが観察された。また、コロブス亜科のサルでは第3中手骨で捻転が弱くなるパターンが見られ、跳躍運動との関連がうかがわれた。これらの成果について、第61回日本人類学会大会において発表をおこなった。このような骨形態からの知見を踏まえ、各種霊長類について前肢、後肢の筋系解剖をおこない、中手、中足部の形態と、筋の走行や運動との関連を考察した。また、生体での手足の形態を把握して考察を深めるため、(財)日本モンキーセンター附属博物館世界サル類動物園において現生真猿類各種の写真撮影をおこなった。
制御焦点とパフォーマンスの関連ー他者の影響に焦点を当ててー

他者が個人の動機づけ(その結果としてのパフォーマンス)に及ぼす影響が,制御焦点(促進焦点か防止焦点か)によって異なるのかどうかを,ライバル(他者)の存在,基本的心理欲求の充足の観点から検討することを主な目的とする。促進焦点の高い個人と防止焦点の高い個人では,他者が動機づけやパフォーマンスに及ぼす影響が異なる(つまり,制御適合の効果が見られる)ことを示す予定である。
家母長制国ラオスにおける家計内食料配分

多くの発展途上国で、女性は男性と比較して、教育水準が低く、自己申告の健康状態が芳しくないという結果が出ている。既存文献は、その原因として、家父長制(男子は成人後、実の両親と同居し、女子は成人後、義理の両親と同居)のもとで、未成年時の子供に対する、親の投資が男子を優遇し、女子に不利になるようにするインセンティブが作用することが一因であるとしている。本研究で調査するラオスは、アジアでは稀にみる家母長制の慣習の民族が大多数であり、ラオスにおける家計内資源配分を調査することは、既存文献の仮説(家父長制が男子優遇の家計内資源配分の一因である)を検証する意味で、意義深くもあり、興味深い。ラオスにおける家計内の食料配分を分析した結果、男性の食料消費は、女性の食料消費よりも、家計一人当たり食料消費についての弾力性が高く、特に、壮年期男性の食料消費についての弾力性が高いことがわかった。既存文献では、家計内における消費弾力性が高いことを家計内の地位が低いことの兆候とするものが多いが、理論モデルによる分析は、家計内における消費弾力性が高いことは、必ずしも、家計内での地位が低いこととはならないことを示しており、今次の分析結果から、ラオス壮年男性の家計内での地位について結論を導き出すことは困難である。観察データを用いた、家計内資源配分や家計行動の研究において、因果関係の立証には、家計所得や家計の富に対する外生的ショックが有用である。例えば、途上国の農村部における農業家計を考えた場合、家計が豊かなときと逼迫しているときを比較して、家計逼迫の際に、家計構成員の誰が食料摂取を減らすのかを考える。悪天候による農作物収穫の減少は、家計内食料配分に、家計所得の減少を通じてのみ影響を与えると考えられるため、降雨量は、既存文献で、外生変数として頻繁に活用されてきた。しかし、多くの既存文献では、降雨量と農作物収穫のパネルデータを用いて導き出された、降雨量と農作物収穫の正の相関を前提に分析がなされている。すなわち、降雨量が高ければ高いほど農作物収穫は大きくなるという仮定である。直感的に考えて、洪水は、農作物収穫に負の影響をあたえるであろう。今研究資金による研究では、既知の洪水や旱魃を外生ショックとして、家計内資源配分への影響を分析する。ラオスでは、過去に、複数の洪水や旱魃があり、農業収穫に大きな被害がでたことが記録に残っている。既存文献と異なり、今研究資金による研究では、既知の洪水や旱魃による確実な農業収穫の減少が引き起こす家計内資源配分の変化を調べることができる。さらに、地理データを用いて、地域ごとの土地の高度データを活用することにより、洪水や旱魃のデータをさらに精度の高いものとすることができる。(概して、高地で洪水は起こらない。)ここで記された構想の下、降雨量、地理、センサス・データの収集がほぼ終わり、一部詳細な分析を現在行っている。しかし、直感的に考えて、洪水は、農作物収穫に負の影響をあたえるであろう。

既存文献と異なり、今研究資金による研究では、既知の洪水や旱魃による確実な農業収穫の減少が引き起こす家計内資源配分の変化を調べることができる。さらに、地理データを用いて、地域ごとの土地の高度や主要な河川への距離を活用することにより、洪水や旱魃のデータをさらに精度の高いものとすることができる。(概して、高地や河川から離れた土地で洪水は起こらない。)ここで記された構想の下、降雨量、地理、センサス・データの収集がほぼ終わり、詳細な分析を現在行っている。家母長制国ラオスにおいては、壮年期男性の食料消費の家計所得弾力性が高く、老年期家族構成メンバーのそれが低いという結果を得た。また、各年代を通じて、男性メンバーの食料消費の家計所得弾力性は女性メンバーのそれよりも高い結果を得た。既存文献では、家計内の地位が低い家族構成メンバーは、家計内でバッファーの役割を果たすため、食料消費の家計所得弾力性が高くなるとの議論が優勢である。しかし、今回ラオスのデータを分析して得られた結果が、ラオスが家母長制国であることが理由で、家計内での男性の地位が女性の地位よりも低いためと結論付けるのは短絡すぎる。実際、今回の研究で用いた理論モデルにおいては、効用関数と生産関数の形状によっては、家計内で、より生産性が高く、地位が高いメンバーの食料消費の家計所得弾力性が、他の被扶養家族メンバーより高くなることは、理論上十分あり得ることを見つけた。計量経済モデルを推定して得られた結果と理論の整合性に問題があり、現在、もっと精緻な理論が必要なのか、それともデータ品質に問題があり、理論と整合性のある結果が得られないのか、検証を行っている。この作業に手間と時間を要し、進捗状況は予定より、やや遅れている。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は、ラオスのセンサス・データを主な分析データとしているが、データ品質上の問題で、理論と整合性のある結果が得られない可能性があるため、別のデータセット(Laos Expenditure and Consumption Survey 3 & 4)を使い、計量経済モデルの推定を進めている。本プロジェクトの動機や計量経済学的なidentificationはしっかりしているので、理論とデータ検証の整合性が取れれば、本プロジェクトは、この分野の文献に大きく期待できる。
インプラントを用いたオーバーデンチャーの骨内応力分布に関する研究

下顎無歯顎模オーバーデンチャーで、種々のアタッチメントがインプラントに生じるひずみ、義歯の動揺に与える影響について検討した。下顎無歯顎模型の両側犬歯部、及び小臼歯部にインプラントを模型基底面に垂直に埋入した。擬似粘膜として、シリコーンラバー系印象材を用いた。インプラント周囲の骨内応力はストレンゲージを貼付したアバットメントのひずみから推察し、義歯床に取り付けた変位センサーから義歯の3次元的変位、回転を計測した。2本システムでは、1)CMバーにおいて、クリップの長さ10mmを1個、5mmを1個、5mmを2個とした3種の維持装置を設定した。その結果、適合性を有する義歯であっても、適用する支台装置によって荷重の分布は大きく異なった。クリップの長さを2倍にすると、連結強度が強まり、インプラントに生じるひずみは大きくなるが、義歯は安定することが示唆された。さらに同じ長さでも、クリップを分割すると、連結強度が強まることが示唆された。4本支台で、連結を行い、1)クリップのみとした場合、2)クリップと遠心でのカンチレバー支持、3)クリップと遠心にERAアタッチメントを用いた3条件で測定を行った。クリップのみでは、インプラントへの荷重負担は小さいが、義歯の動揺は大きかった。クリップに遠心カンチレバーを付加した場合には、義歯の動揺は最小となったが、遠心インプラントの荷重負担量は軸力、曲げモーメントともに最大となった。クリップにERAアタッチメントを付加した場合には、義歯の動揺量、荷重負担量ともに、前二者の中間的な存在であった。2本インプラントを支台としたオーバーデンチャーで、バーアタッチメントを使用されるマトリックスが、インプラントに生じるひずみ、義歯の動揺に与える影響について検討した。下顎無歯顎模型の両側犬歯相当部に、インプラントを模型基底面に対して垂直に植立した。疑似粘膜として、シリコンラバー系印象材を用いた。顎骨モデル内に埋入されたfixtureに連結される維持装置としてニューCMバーアタッチメントを採用した。バー中央部10mm,5mmのフィメール2種類と、5mmのフィメール2個、さらに長さ10mmのフィメールを使用した3条件を設定,インプラントにかかるひずみを測定した。義歯の動きに関しては、左側第一大臼歯相当部に取り付けたセンサー(3SPACE,ポヒマス)にて、義歯の3次元的な変位および回転について計測した.義歯に対する荷重は、島津精密万能試験機をて,義歯床右側第一大臼歯相当部を荷重点とし、咬合床咬合平面に対して垂直に50Nの静的荷重を与えた。その結果、同一の有床部形態、適合性を有する義歯であっても適用する支台装置により荷重の欠損部顎堤、支台インプラントに対する分配は大きく異なった。求た支台インプラントのひずみの大きいものほど、義歯の動揺が小さくなることが示唆された。すなわち,マトリックスを2個にすると、連結強度が強まり、インプラントに生じるひずみは大きくなり、義歯は安定することが示唆された。つぎにマトリックスの長さを2倍にすると、連結強度が強まり、インプラントに生じるひずみは大きくなり、義歯は安定することが示唆された。さらに同じ長さでも、マトリックスを分割すると、連結強度が強まることが示唆された。2本インプラントを支台としたオーバーデンチャーで、3種のアタッチメントを使用した場合に、インプラントに生じるひずみ、義歯の動揺に与える影響について検討した。顎骨モデル内に埋入されたfixtureに連結される維持装置としてO-ring、CMバー、マグネットの3種類のアタッチメントを採用した。オーバーデンチャーの臼歯部に荷重を負荷し、インプラントにかかるひずみを測定した。

義歯の動きに関しては、左側第一大臼歯相当部に取り付けたセンサー(3SPACE,ポヒマス)にて、義歯の3次元的な変位および回転について計測した.義歯に対する荷重は、島津精密万能試験機をて,義歯床右側第一大臼歯相当部を荷重点とし、咬合床咬合平面に対して垂直に50Nの静的荷重を与えた。その結果、同一の有床部形態、適合性を有する義歯であっても適用するアタッチメントにより荷重の欠損部顎堤、支台インプラントに対する分配は大きく異なった。すなわち,バーアタッチメントが最もインプラントに荷重を伝達し、義歯も安定した。インプラントへの荷重伝達は最大でも7%以下であった。一方、マグネットアタッチメントでは、インプラントに生じる曲げモーメントは最小であるが、義歯の動きが最大であった。つぎに、ボールアタッチメントは垂直方向への荷重伝達が最も少なかった。バーアタッチメントと比較したときに変位に差は認められないが、回転では差が認められた。本年度では、4本インプラントを支台としたオーバーデンチャーで、バーアタッチメントを使用疎たモデルを作製。インプラントに生じるひずみ、義歯の動揺について検討した。下顎無歯顎模型の両側犬歯部、第二小臼歯相当部に、インプラントを基底面に垂直に植立した。擬似粘膜として、シリコーンラバー印象材を用いた。顎骨モデル内に埋入されたフィクスチャーに連結される維持装置として、ニューCMバーアタッチメントを採用し、4本のフィクスチャーをバーにて連結した。バー中央部に10mmの長さのクリップを配置した。なおスペーサーは付与していない。後方にはエラアタッチメント(日機装)を各1個ずつ配置した。オーバーデンチャーとしては、1)CMバーとクリップ1個のみとし、エラアタッチメントは義歯と接触させない場合、2)CMバーとクリップ1個のみとし、エラアタッチメント部で義歯と接触(カンチレバー支持)させた場合、CMバーとクリップ1個のみとし、エラアタッチメント部では所定のプラスチックアタッチメントを用いて義歯を維持・支持させた場合、の3条件を設定した。義歯に対する荷重は左側第一大臼歯相当部に、島津社製精密万能試験機を用いて、50Nの荷重を行なった。その結果、同一の有床部形態、適合性を有する義歯であっても、適用する支台装置により荷重の欠損部顎堤、支台インプラントに対する分配は違いが生じた。条件2)では、義歯の動きは小さいが、インプラントへの曲げは大きく働き、条件1)では、逆に義歯の動きは大きいが、インプラントへの曲げは小さかった。条件3)では、1,2の中間に位置するような、義歯の動きとインプラントへの曲げを示した。条件2ではクリップの脱離する傾向が見られた。
ナノ粒子・生体膜間相互作用のメカニズム解明とマルチスケールシミュレーション

ナノメートルサイズのシリカ粒子が、生体膜とモデル生体膜に及ぼす影響について検討した。溶血試験によって、シリカ粒子による赤血球膜の損傷は、粒子の曝露濃度・曝露時間の他に、粒子径と等張溶液の構成成分にも影響されることがわかった。LB膜作成装置から得られる表面圧ー面積の曲線によれば、リン脂質単分子膜(モデル生体膜)に対して、シリカ粒子は引力的な相互作用をすると考えられる。シリカ粒子が生体膜に強く付着すると考えられる相手として、膜タンパク、リン脂質、これらに糖鎖が結合したものなどが考えられるが、特定するためにはさらに詳細な実験的検討が必要不可欠である。本研究では、ナノ粒子の毒性・膜損傷性について、実際の生体膜とモデル生体膜との類似点・相違点を明らかにし、ナノ粒子・生体膜間相互作用のメカニズムの全体像を物理化学的に理解することを目指す。さらに、分子モデリングと流体ミクロモデリングとを連携させたマルチスケールシミュレーションを実行し、実験結果の検証および当該現象の予測手法を構築する。これにより、ナノリスクが問題視されている産業・社会へ貢献する。具体的な研究目的は、以下である。A.ナノ粒子の赤血球膜への付着と膜損傷の評価・観測B.ナノ粒子のモデル生体膜への付着と膜損傷の評価・観測C.ナノ粒子・生体膜間相互作用のマルチスケールシミュレーション平成25年度は、現在大量に使用されているシリカ粒子について、種々の粒子径と表面官能基をもつナノ粒子の溶血性試験を種々の暴露環境下(温度、血清添加の有無など)で行った。溶血作用を示すナノ粒子について、各種顕微鏡法(光学顕微鏡、電子顕微鏡、原子間力顕微鏡)などを駆使して、溶血作用の単一細胞・単一粒子レベルの観測を行った。これらにより、ナノ粒子の赤血球膜への付着と膜損傷のメカニズムの全体像を明らかにした。A.ナノ粒子の赤血球膜への付着と膜損傷の評価・観測B.ナノ粒子のモデル生体膜への付着と膜損傷の評価・観測C.ナノ粒子・生体膜間相互作用のマルチスケールシミュレーション平成26年度は、非晶質シリカ粒子による赤血球の膜損傷に及ぼす粒子径(5120nm)および分散媒体である等張液(150mM塩化ナトリウム水溶液、300mMグルコース水溶液、両者の任意混合水溶液)の影響を調べた。その結果、(A-1)大きさ11120nmのシリカ粒子による膜破壊は、無血清培地中では、粒子の大きさではなく、培地体積当たりの粒子の表面積に依存すること、(A-2)大きさ8nmのシリカ粒子は最大の膜破壊性を示し、生体膜の厚さと同じ5nmの大きさのシリカ粒子では膜破壊性が著しく低下すること、(A-3)塩化ナトリウム濃度が低下するにつれて、濃度150mM→25mMでは膜破壊性が低下するが、濃度25mM→0mMでは膜破壊性が上昇すること、などを明らかにした。LB膜作製装置を用いて、水面上に形成される不溶性単分子膜と水相に懸濁されたシリカ粒子(大きさ8nm)との相互作用を、表面圧ー面積の曲線から調べた。その結果、シリカ粒子と不溶性単分子膜の相互作用は、親水基の種類(-COOH, -OH, -NH2)と炭素鎖の長さ(C13, C14, C18)に影響されることが示唆された。A.ナノ粒子の赤血球膜への付着と膜損傷の評価・観測B.ナノ粒子のモデル生体膜への付着と膜損傷の評価・観測C.ナノ粒子・生体膜間相互作用のマルチスケールシミュレーション平成27年度は、LB膜測定装置を用いて、水面上に形成されるリン脂質(DPPC)の単分子膜と水相(Tris-HCl緩衝液150mM, pH=7.4)に懸濁されたシリカ粒子(大きさ約8 nm)または12タングストケイ酸(大きさ約1 nm)との相互作用を、表面圧ー面積曲線(Π-A曲線)から調べた。シリカ粒子の場合、粒子懸濁液の濃度が濃くなるほど、より高い圧力を示した。12タングストケイ酸の場合、懸濁液の濃度が低いときは粒子なしの場合と同じようなΠ-A曲線を示し、粒子懸濁液の濃度が10 mg/mlのとき、やや強い圧力を示した。すなわち、シリカ粒子は、12タングストケイ酸よりも強く、モデル生体膜と相互作用していると考えられる。このような挙動は、赤血球を用いた溶血試験でも見られた。

溶血試験によって、シリカ粒子による赤血球膜の損傷は、粒子の曝露濃度・曝露時間の他に、粒子径と等張溶液の構成成分にも影響されることがわかった。LB膜作成装置から得られる表面圧ー面積の曲線によれば、リン脂質単分子膜(モデル生体膜)に対して、シリカ粒子は引力的な相互作用をすると考えられる。シリカ粒子が生体膜に強く付着すると考えられる相手として、膜タンパク、リン脂質、これらに糖鎖が結合したものなどが考えられるが、特定するためにはさらに詳細な実験的検討が必要不可欠である。網羅的な溶血試験を行うことによって、シリカ粒子による赤血球膜の膜損傷性に及ぼす粒子径と等張液の電解質濃度の影響の全体像を明らかにすることができた。モデル生体膜として、これまで検討していた「リン脂質被覆W/Oエマルション」と「巨大ベシクル」に代わって、平成27年度からLB膜作製装置によって「水面上に形成される不溶性単分子膜」を用いることにした。ここから得られる表面圧ー面積の曲線によって、モデル生体膜とナノ粒子の相互作用を定量的に検討することが可能となった。27年度が最終年度であるため、記入しない。界面プロセス工学種々の膜分子、ナノ粒子、分散媒体を用いて、「水面上に形成される不溶性単分子膜」とナノ粒子の相互作用を定量的に検討する。赤血球膜およびモデル生体膜へのナノ粒子の付着状態を、蛍光顕微鏡や電子顕微鏡によって観察する。分子モデリング手法と流体ミクロモデリング手法を連携させたマルチスケールシミュレーションを実行し、実験結果の検証および当該現象の予測手法を構築する。これまでに得られた詳細な実験・計算データを総括し、ナノ粒子との相互作用に関する実際の生体膜とモデル生体膜との類似点・相違点を明らかにする。これにより、ナノ粒子・生体膜間相互作用のメカニズムの全体像を明らかにし、その物理化学的な理解を深化させる。平成25年度の実験内容は多かったため、完了しなかった実験については、平成26年度以降も引き続き行う予定である。「LB膜作製装置」の納品日が平成26年10月30日と予想外に遅く、更に有益な情報が得るために必要な周辺機器を選定するまでにさらに約3ヶ月を要したため、本年度中に予算を執行できなかった。モデル生体膜として、「リン脂質被覆W/O(water-in-oil)エマルション」と「巨大ベシクル」を用いる。溶血性試験で用いたナノ粒子について、これらモデル生体膜への付着と膜損傷の評価・観測を行う。溶血性試験で得られた結果と比較検討することにより、ナノ粒子との相互作用に関する実際の生体膜とモデル生体膜との類似点・相違点を明らかにする。「LB膜作製装置」に周辺機器を組み込むことにより、ナノ粒子懸濁液と接する不溶性単分子膜の相挙動を直接観察することなどが可能となる。このような複合装置によって得られる観測データは、ナノ粒子・生体膜間相互作用のメカニズム解明に向けて、極めて貴重な情報を与えるものと期待している。
単色X線画像法による爆縮核燃料プラズマの温度・密度マッピング

高速点火核融合プラズマを対象とし、爆縮コアプラズマの形成過程、密度半径積の計測、ならびに超短パルスレーザーによる追加熱過程の観測を目的として、超高速単色X線X線分光診断法の研究を実施した。爆縮コアプラズマの電子温度プロファイルを計測するため,塩素トレーサーガス封入ターゲットを開発し、爆縮実験に用いた。昨年開発した単色X線サンプリングストリークカメラで塩素の共鳴線であるHea線とLya線を単ショットベースで取得し、二次元電子温度の時間履歴が500820eVの間で変化することなどが分かった。さらに,流体シミュレーションと比較した結果,爆縮過程の減速相でシェルと内部ガスの混合が発生し、その現象が電子温度を低下させていることを明らかにした。プラズマの初期密度を駆動レーザーに対する臨界密度より低い低密度ターゲットを使用すると、加熱膨張が起こるまでに速やかに一様加熱でき、固体平板と比べ一桁以上高いX線の変換効率を得ることを定量的に示した。爆縮コアプラズマの密度計測に最適なチタンのK殻X線(4.5-6.0keV)に着目し、チタンドープエアロジェル(密度3.2mg/cc,チタン含有量が3%原子数)をシリンダーに詰めたターゲットを用いて加熱波の観測実験を行った。実験結果と二次元放射流体シミュレーションとを比較し、シリンダー壁面からのプラズマ膨張がシリンダー軸上で衝突しプラズマ温度を上昇させていることが確認された。さらに,チタンの含有率を上げ、更なる変換効率の向上を目的に,新規ターゲット材料の二酸化チタンナノファイバーコットン(密度27mg/cc)を用いたX線発生実験を行い、従来のX線発生方式と比較して一桁以上高いX線変換効率の向上に成功した。高速点火核融合プラズマを対象とし、縮退状態にある強結合プラズマで顕在化する圧力電離、吸収端シフト、イオン化シフト、ライン広がりなどを利用した新しいX線分光診断法を開発する。また、これまでの研究で100ピコ秒程度と予測されている極短時間内に起こる高速加熱過程の物理を解明するため、シームレスな撮像を可能とする「単色X線サンプリングストリークカメラ」を開発し、合わせてX線分光解析ツールを整備することにより、核燃焼下での高時間分解プラズマプロファイル計測法を開発する。また爆縮コア密度の値ならびに空間プロファイルを明らかにするため、単色X線バックライト法の開発を進め、追加熱前後の爆縮コアの温度・密度マッピングを行うことにより、より追加熱物理を明らかにするとともに、高効率追加熱の方策を明らかにする。これまでの研究で、塩素をトレーサー層に含ませた2層ターゲットを使用してきたが、流体不安定性が原因となって、爆縮途上からも塩素の発光が強くコア画像に重畳していたので、データ取得が困難であった。そのため、今年度は、爆縮シェルではなく、シェル最内部に塩素を含む化合物ガスを微量充填しするための基礎技術の開発を行い、塩素含有のフロンガス充填に成功した。また、撮像記録装置として、X線ストリークカメラを用いサンプリング画像法を開発し、実験への導入準備を整えた。さらに、X線自発光を抑制し、爆縮コアのみのシャドウ像を取得できるようバックライト光にチューニングした単色Xカメラの多多チャンネル化を行い、撮像の基本技術を確立し、特性を評価した。
神経線維の興奮の分子機構の光学的方法による研究

神経線維の興奮に伴う膜分子の構造変化の検出を目的として、興奮に伴う神経線維の旋光性変化およびその他の光学的性質の変化の測定を行った。測定装置には自作した高速旋光計を用いた。庶糖溶液による較正の結果、旋光計が正確に作動していることが確かめられた。エビの歩脚神経を材料として用いると、振幅が最大500μ°に達する経過の短い旋光性変化が認められた。形は一相性または多相性で、方向もサンプルにより一定しなかった。このシグナルは、電気的アーテファクトでなく、また、複屈折性、散乱、円二色性、直線二色性のいずれの変化もよらないことが、光学的性質の検討から、確実に示された。複屈折性シグナルは非常に大きいので、旋光性シグナルの遅い部分に重畳して出現することが多かったが、複屈折性シグナルは神経の方位角を変えると変化し、旋光性シグナルは変化しないので、両者を区別できた。シグナルの方向を決定する要因として、歩脚の左右差、用いる光の波長(450ー650nmの範囲で)、および神経の静止時の複屈折性は、いずれも問題とならないことがわかった。神経にかける張力を変えると、シグナルは種々の変化を示し、ある標本では、シグナルの方向の逆転が起った。また、神経の中央部から光学シグナルの誘導を行い、神経の中枢端または末梢端から刺激を加えると、刺激の部位により、旋光性シグナルの符号の逆転が起り、調べた標本の約80%についてこの現象が認められた。旋光性シグナルに重畳して現われる複屈折性シグナルについては、逆転は認められなかった。イカ巨大線維からも同様のシグナルが認められたが、その大きさは20μ°程度で、S/Nが悪く、充分な解析をするに至らなかった。これらの現象の分子機序について考察を行った。伸展の効果の説明には、旋光性が、入射光と膜の分子軸との角度に依存することを考えにいれる必要がある。シグナルには、膜電位の空間的勾配に依存する成分がある。1.エビ神経束を用いた実験。(1)直線二色性シグナルの誘導。神経は、光学的には、複屈折性・旋光性・直線二色性:円二色性を持った物質と考えられ、興奮にさいしてこれらの性質が変化してシグナルとして記録される。直線二色性のシグナルは今まで充分に記載されているといえないので、エビ神経束からこれを記録した。変化の大きさは複屈折性変化の十分の一以下であった。(2)円二色性シグナルの検索。神経が興奮すると旋光性の変化が起るがこの中に円二色性変化のシグナルの寄与があるか否かが問題となる。円二色性シグナルと旋光性シグナルとは、次のような異る性質を持つ。もし神経の方位角を90゚かえると、円二色性シグナルはその方向をかえるが、旋光性シグナルはその方向をかえない。また。検光子の方位角を90゚かえると、円二色性シグナルはその方向をかえないが、旋光性シグナルはその方向をかえる。実際に、上に述べた操作を試みると、現在の旋光計で得られるシグナルは測定精度内では全く旋光性シグナルの性質を示すことがわかった。(3)神経の張力と旋光性シグナルとの関係。エビの神経の旋光性シグナルはその方向が一定せず、右旋性の増加を示す場合と減少を示す場合とがある。