hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の嚥下機能に対する食品の物性や感性が及ぼす影響についての基礎的研究

1)食品物性が嚥下の口腔咽頭相、とくに舌機能に与える影響を調べる目的で舌圧および舌骨上筋表面筋電図活動を記録した。その結果、各被験食品間でより大きな差がみられたのは舌後方圧であり、これに対して舌前方圧では食品間に有意な差はみられなかった。活動のタイミングを比較すると食品の違いで舌骨上筋筋電図の活動開始が舌前方圧に先行していた。さらにすべての食品嚥下時においては舌後方圧の発生開始が最も遅かった。活動停止については、舌前方圧に続いて筋電図と舌後方圧がほぼ同時である傾向がみられた。これらより、通常の嚥下の際にも食品の物性が舌の活動の大きさやタイミング取りに対して大きく影響していることが明らかになった。舌前方部では発生時間を調節することによって口腔内の食塊移送をタイミング取りにしているのに対して、舌後方部では活動のタイミングを大きく変えることなく大きさを変えることによって嚥下活動全体のタイミングを調整していることが示唆された。(Journal of Oral Biosciences 348(4)278-2852006)2)食品物性の相違で嚥下関連筋の活動パターンが高齢者群と若年者群・中年者群との間で異なるか否かを検討した結果、通常の寒天とゼラチンの嚥下時に舌骨上筋群活動を記録し、これらから得られたデータを著者らが最近開発した解析手法(Tp法)を適用したところ、算出された3郡のTp値には、統計的な差はなかった。Tp値から誘導されたInp値については、ゼラチンの嚥下時には高齢者群のInp値が他2群と比べて有意に異なる部分がみられた。これらより、嚥下関連筋が示す活動パターンは高齢者においても基本的に保持されるものの、加齢にともなう些細な変化はおこることが示唆された。(Journal of Sensory Studies in press 2007)1)食品物性が嚥下の口腔咽頭相、とくに舌機能に与える影響を調べる目的で舌圧および舌骨上筋表面筋電図活動を記録した。(Journal of Sensory Studies in press 2007)今回我々は、ゼラチンに物性が近く普通寒天の長所をもつ介護食用に開発された即溶性低強度寒天(伊那寒天食品工業株式会社製)を用いて,試料の硬さや味,一回量を変化させて飲み込みやすさに影響を与える因子を検討し,さらに食品の物性の違いによる嚥下時の舌運動や嚥下関連筋活動の変化を検索し,飲み込みやすさとの関係を検討した。食品の物性では、寒天濃度が増すと硬さ,付着性は大きくなったが,凝集性にはあまり変化はみられなかた.官能評価では、やわらかく、おいしいと感じるものが飲み込みやすいと評価された。生理機能評価では、顎二腹筋筋電図・舌接触圧ともに硬さが増すにつれ,持続時間が長くなる傾向がみられ、舌後方接触圧では硬さが増すにつれ最大値・積分値は大きくなる傾向がみられた.VAS法での官能評価は,試料の硬さが増すにつれ,飲み込みづらく感じるという結果となった.今回の実験で,舌接触圧や筋電図測定結果が物性測定や官能評価の結果と同じ傾向がみられ、食品の硬さが増すと,嚥下時の食塊輸送の時間が延長し,舌後方と口蓋の接触圧が大きくなることが認められた。そのゆえ、これらの値が飲み飲みやすさと大きく関係する可能性があることが示唆された.食品の評価は,今までは物性測定

・官能評価でのみおこなわれていたが、今回の研究から,フィルムセンサーを用いた舌口蓋接触圧測定が,飲み込みやすさを評価する指標になり,簡便に行える嚥下機能評価として有用であることが示唆された.高齢者の嚥下機能に対する食品の物性は物性測定や官能評価でおこなわれていることが多かったが前回の実験でフィルムセンサーを用いて測定した舌口蓋接触圧が飲み込みやすさを評価する指標となることが示唆された。これまでの研究で、舌口蓋接触圧や筋電図の測定結果から、食品の硬さが増加すると嚥下時の食塊輸送時間が延長し、舌後方と口蓋の接触圧が大きくなる傾向があることが認められている。これまでも硬さの異なる食塊の飲み込み特性をテーマにしたいくつかの発表は見られたが、寒天やゼラチンは濃度を変えると硬さだけではなく、付着性、凝集性も大きくなる傾向があるため、今回、ほぼ同じ硬さで付着性、凝集性の異なるゼリーを作製し実験に供することにした。官能評価においては、付着性が大きくなると、飲み込みにくいと感じる評価が得られ、嚥下困難感とこれらの物性に関連があることが示唆された。このため付着性、凝集性が異なり、硬さに関しては飲み込みやすさに影響を与えないと考えられるゼリーを数種類試作し、研究者間で評価を繰り返した。その結果、クリープメーター(山電社製)による測定で、硬さを3000N/cm2程度にそろえ、付着性、凝集性を異なる物性にすれば硬さに影響されないゼリーが作製できるのではないかという結論に至った。このため硬さを揃え、明確に付着性、凝集性の異なるゼリーの作製に成功したので、今後Video Fluorographyを用いて、食塊通過時間や、軟口蓋が挙上するタイミングなどから飲み込みにくさを定量化するための方法を検討している。1)食品物性が嚥下の口腔咽頭相、とくに舌機能に与える影響を調べる目的で舌圧および舌骨上筋表面筋電図活動を記録した。その結果、各被験食品間でより大きな差がみられたのは舌後方圧であり、これに対して舌前方圧では食品間に有意な差はみられなかった。活動のタイミングを比較すると食品の違いで舌骨上筋筋電図の活動開始が舌前方圧に先行していた。さらにすべての食品嚥下時においては舌後方圧の発生開始が最も遅かった。活動停止においては、舌前方圧に続いて筋電図と舌後方圧がほぼ同時である傾向がみられた。これらより、通常の嚥下の際にも食品の物性が舌の活動の大きさやタイミング取りに対して大きく影響していることが明らかになった。舌前方部では発生時間を調節するとこによって口腔内の食塊移送をタイミング取りにしているのに対して、舌後方部では活動のタイミングを大きく変えることなく大きさを変えることによって嚥下活動全体のタイミングを調整していることが示唆された。2)食品物性の相違で嚥下関連筋の活動パターンが高齢者群と若年者群・中年者群との間で異なるか否かを検討した結果、通常の寒天とゼラチンの嚥下時に舌骨上筋群活動を記録し、これらから得られたデータを著者らが最近開発した解析手法(Tp法)を適用した。算出された3郡のTp値には、統計的な差はなかった。Tp値から誘導されたInp値については、ゼラチンの嚥下時には高齢者群のInp値が他2群と比べて有意に異なる部分がみられた。これらより、嚥下関連筋が示す活動パターンは高齢者においても基本的に保持されるものの、加齢にともなう些細な変化はおこることが示唆された。
学習コミュニティの知識生成能力による学習支援効果の評価指標構築の実証的研究

今年度は、前年度に採取した高サンプリングレートの加速度センサを用いて取得した屋外および教室内での学習実践時の身体運動のデータを元として、あわせて行ったアンケート調査などで得た学習と関わると期待される心的指標の情報等との対応関係について分析を行った。その結果、身体運動の統計的分布の特徴量が学習と関連する非認知的能力の指標と弱い相関を持つことを確認した。ここからは、この情報収集が対象とした比較的短時間(大学の授業1回)ではこの種の学習者の状態の情意的側面あるいは非認知的能力の測定には十分ではないことが伺える。またその一方、このようにして得られる学習者の情報が教育の改善に一定の役割を果たしえると同時に応用・実用の局面では機微に触れる学生個人に関する情報を当事者に知られることなく取得可能であることから情報の取得や利用に関する倫理的問題が派生することが、同時に行った検討から明らかとなった。この他、外国語学習をモデルケースとして、日常生活に浸透しつつあるスマートスピーカーによる学習支援のシステムを試作した。文字情報や視覚的情報を主体とした学習と比較し音声によるインタラクションを中心とする学習支援は、従来に比べ学習者の学習意欲や学習態度を改善あるいは支援する効果をもたらすことが期待できる。今後の研究においては、この種のスマートスピーカーを併用することによって学習環境の学習支援効果の情意的側面を強化する方法について、特にLMSとの連携を踏まえた適応的学習支援システムの構築という方向性で検討する。今年度はデータの採取対象としている学習実践のプロジェクトが年度の遅い時期に開始されたことから研究の基盤となるデータの採取と分析が遅れることとなった。その一方、当初の計画では想定していなかった、学習コミュニティや学習環境を情意・感情の側面からより支援することが期待できるスマートスピーカーを導入した学習支援システムの構築に着手することができた。本研究では元来学習コミュニティの学習支援効果の認知的・情意的側面について、認知的側面の測定・評価を可能とし、その上で認知・情意の両面を結びつけて評価可能とすることを目指していたが、実践上では集団内の人間の活動が他者に対しておよぼす認知的な影響と情意的な影響についての分析は同一の基盤において行うことが難しいことが明らかになってきた。このため、学習コミュニティ(すなわち学習環境における他者)の効果の認知的・情意的側面のそれぞれを協調的に学習者に及ぼす方法論を検討し、そのためのシステムの雛形を提案することを検討している。ここには、スマートスピーカーや機械学習といった新しい技術要素を導入することを考えている。今年度は、加速度センサのデータをもとに学習者のある時間帯における活動状態の類似度を評価する指標を開発しこれをもとに集団内における学習者間の協調関係を推測する手法を提案し論文として発表した。また、高サンプリングレートの加速度センサを屋外での活動を含む学習実践、および通常の授業時に学習者に持たせデータを採取し、そのデータと学習者の活動内容、およびアンケート調査などで得た学習と関わると期待される心的指標の情報等との対応関係について分析を行った。その結果、学習者の身体運動の振幅(周期)が活動内容によって特徴的な分布を見せることが確認された。また、身体運動の持続時間の統計的分布が人間が自らの感情について認識しコントロールする能力を指す情動知能と呼ばれる能力の指標と一定の相関を持つことが当該事例において推測された。これは、上記の加速度センサのデータに基づき協調関係を推測する手法、またそれらの情報をネットワーク分析の手法あるいは指標を用いて可視化・分析することなどとあわせ、センサ類のデータを実世界の学習空間における学習支援に役立てる端緒となると考えられる。そのほか、加速度計の情報より得た協調関係のネットワーク構造のデータを学習支援システムやSNSの上でのディスカッションのネットワーク構造と相互に比較することで、学習支援者に対し学習者間のコミュニケーションを効果的に支援するための可視化の仕組みを提案した。本研究は学習コミュニティの状態を学習支援システムや各種センサ類から得た情報を元に評価可能にすることを目指しており、今年度は先行研究のもとに高サンプリングレートの加速度センサの分析による活動状態の分析と、また各学習者において活動に影響する情意的側面、認知的側面の両方と関わる心的指標との相関の分析を行った。今年度は理論的な検討に先立って実際の教育学習活動の現場でのデータ採取を行ったためにデータの分析の範囲が限られているという問題はあるが、センサデータと対象者の心的状態の関係を分析する先行研究と学習者集団の状態を分析する本研究の代表者・分担者らのアプローチを結びつけることに一定の成果を得ており、この点から研究の進捗は概ね順調であると考えられる。

文字情報や視覚的情報を主体とした学習と比較し音声によるインタラクションを中心とする学習支援は、従来に比べ学習者の学習意欲や学習態度を改善あるいは支援する効果をもたらすことが期待できる。今後の研究においては、この種のスマートスピーカーを併用することによって学習環境の学習支援効果の情意的側面を強化する方法について、特にLMSとの連携を踏まえた適応的学習支援システムの構築という方向性で検討する。今年度はデータの採取対象としている学習実践のプロジェクトが年度の遅い時期に開始されたことから研究の基盤となるデータの採取と分析が遅れることとなった。その一方、当初の計画では想定していなかった、学習コミュニティや学習環境を情意・感情の側面からより支援することが期待できるスマートスピーカーを導入した学習支援システムの構築に着手することができた。本研究では学習コミュニティの状態、特にコミュニティ全体としての知識生成能力を、集団および個人の状態とあわせて評価・測定可能とすることを目標としている。この知識生成能力は認知的な作用によるものと情意的面での作用、あるいはその組み合わせとしての全体があると考えられ、今年度の成果は主に情意的側面との関わりが深い。今後は認知的側面の測定・評価を可能とし、その上で認知・情意の両面を結びつけて評価可能とすることを目指すが、先行研究において集団内の人間の活動が他者に対しておよぼす認知的な影響と情意的な影響についての分析は必ずしも同一の基盤において行われておらず、両側面の分析・評価を結びつける方法を検討することになると考えている。本研究では元来学習コミュニティの学習支援効果の認知的・情意的側面について、認知的側面の測定・評価を可能とし、その上で認知・情意の両面を結びつけて評価可能とすることを目指していたが、実践上では集団内の人間の活動が他者に対しておよぼす認知的な影響と情意的な影響についての分析は同一の基盤において行うことが難しいことが明らかになってきた。このため、学習コミュニティ(すなわち学習環境における他者)の効果の認知的・情意的側面のそれぞれを協調的に学習者に及ぼす方法論を検討し、そのためのシステムの雛形を提案することを検討している。ここには、スマートスピーカーや機械学習といった新しい技術要素を導入することを考えている。本年度は実験用機材として加速度センサを多数購入した。この際に機器構成と実験環境を試行錯誤することにより比較的安価に実験を行うことが可能となることが判明し、このため今年度の支出を抑えることができた。また今年度はデータ収集のために多忙となったことから研究打ち合わせのための出張を抑え、別件の出張時に研究打ち合わせを行うこととした。このため本年度使用を予定した額から若干の残額を生じている。これについては次年度に主に消耗品および国内の出張のための旅費として使用する予定である。今年度は各年度の主要な支出内容と想定している出張の費用が、研究データの源である教育プロジェクトの開始時期が遅くなったために比較的小額となっている。
統合失調症および自閉スペクトラム症への社会認知スキルトレーニング日本版の開発

本研究課題は、統合失調症(SCZ)患者および自閉スペクトラム症(ASD)成人の社会認知機能障害を標的とする心理社会的介入プログラムを開発し、その適用と効果の範囲を明らかにすることを目的とする。SCZ患者を対象として開発され、海外で有効性が検証されている社会認知スキルトレーニングを邦訳し、さらに、独自のトレーニング課題を追加して日本版プログラムを作成する。SCZ患者およびASD成人を対象に、作成した日本版プログラムによる集団療法介入を実施し、認知機能および心理・社会適応に及ぼす効果を検証する。初年度は、その準備段階として、ASD成人と健常成人の社会認知機能(メンタライジング、感情知覚、自己認知など)を含む広範な認知機能、および、心理・社会適応に関するデータを取得した。23年前に認知機能測定を実施したASD成人の内、再び協力が得られた23名を対象に心理・社会適応などに関するフォローアップ調査を実施し、ASD者の社会認知機能による心理社会的転帰の予測性について現在解析中である。ASD者の心理・社会適応を予測する認知領域は有望な介入ターゲットであると考えられる。この調査は、SCZ患者を対象に開発された介入プログラムの適用をASD成人に拡大するために、プログラムで扱うトレーニング課題や介入方略などを選定する目的で実施した。現在、一般大学生を対象とした模擬介入をおこなうためにパイロット版の介入プログラムを準備中である。当初の予定では、初年度中にパイロット版の介入プログラムを完成させ、一般大学生への模擬介入を開始する見込みであった。しかしながら、ASD成人に適用を拡大するためのプログラム内容の修正・充実を優先したため、年度内に介入研究を開始することができなかった。2019年度は、一般大学生を対象に模擬介入を実施し、健常成人の社会認知機能を向上させる可能性について検討する。参加者の評価・反応を基に必要に応じてさらなる修正を加えて、介入プログラムを完成させ、臨床群を対象としたランダム化比較試験を開始する。研究の進行状況が、当初の計画よりやや遅れているため、初年度に発生する予定であった出費が次年度にずれ込むことになった。計画していた研究の遂行に伴い、必要な物品の購入、参加者謝金、人件費などに使用する。
分子集合体の化学反応理論

1)金属表面の構造と触媒活性機構解明の精密分子軌道計算。酸化ケイ素に担持された酸化チタン触媒への酸素分子の吸着について密度汎関数法を用いて調べた。中心チタン原子の酸素配位構造と電荷が吸着の性を分配することが示された。(小林)Cu_n(n=1,2,5,13,76)という、銅クラスターの電子状態を、甲木の開発した環境ポテンシャルの方法を使って求めた。この方法には従来不可欠とされたfitting parameterが一切存在しないので、実験値の対応は極めてよかった。(舘脇)2)水溶液中の反応やプロトン移動ダイナミックスのシミュレーション。分子シミュレーション用ポテンシャルを計算するペア-近似法を開発した。任意性のあるパラメータを含めずに、精度良く大きな系のエネルギーを高速に計算できる。溶液反応のシミュレーションに有用であることが示された。(北浦)水のダイナミックスに関して、ポテンシャルエネルギー面の特徴を抽出し、構造変化の非統計性を明らかにした。また水クラスターへのプロトン付着のダイナミックスの分子動力学計算を行い、プロトン移動の機構とそれに伴うエネルギー緩和過程のダイナミックスを明らかにした。(大峰)3)ポリマーネットワークの電子構造を計算するための最良モデルの探索。Elongation法をMOPACプログラムパッケージと結合させ構造最適化を行った。ポリエチレン、ポリアセチレン等に適用したところ、通常の分子軌道計算の結果と極めてよく一致した。(今村)グラファイトに急速に収束するコロネントーラスの6角形にあるラベリングをすると、グラファイト格子が隙間なくタイリングできる。このトーラスがグラファイトの電子構造を近似する良いモデルであることが示された。(細矢)1)金属表面の構造と触媒活性機構解明の精密分子軌道計算。(細矢)1)個体表面における吸着反応、及び触媒機能の電子理論の展開(小林、舘脇)。数千個の点電荷がつくる靜電場に埋まれたLi^+_nF^-_<n-1>やLi^+_nF^-_<n+1>(n<15)クラスターのエネルギー状態を△SCF法で計算し、固体金属の状態密度を議論した。パラジウム結晶について、密度汎関数法で書かれたブロッホ関数でバンド構造の計算を行い、フェルミ準位、凝集エネルギー、格子定数及びバンドの分散関係を求めた。その結果、実験値や他の計算結果とほぼ一致する値が得られた。酸化マグネシウムを例にとり、イオン結晶での遠距離相互作用をとりいれる方法の検討も行った。2)溶液内化学反応の動的過程に関する分子動力学論の展開(北浦、大峰、長嶋)。液体フッ化水素の熱力学的性質には、低温圧縮率が大きいことを除き、水のような異常性が見出されていない。両者の違いの原因を明らかにするため、液体HFについてモンテカルロシミュレーションを行い、分配関数から熱力学量を計算し、水素結合の効果を解析した。水クラスターと溶液のダイナミックス計算を行ない、ポテンシャルエネルギー面の構造とダイナミックス、また相転移との関係を明らかにした。静電緩和の解析から、液体の水とは違う1/fノイズ型の緩和現象を見出した。水和プロトンクラスターにおける分子間相互作用についての検討も行った。3)高分子に特有の反応、及び高分子の成長反応の機構の分子軌道法理論の展開(今村、細矢)。Elongation法によって、非周期性高分子のいろいろなサイトにおける局所状態密度を計算する方法を確立した。直線上水素分子の配列した高分子系について適用し、abinitio計算の結果とよく合うことを確認した。グラファイトの電子構造に急速に収束するコロネンやピレンのトーラスネットワークのπ電子構造を計算し、その群論的な検討を行なった。1)固体表面における吸着反応、及び触媒機能の電子理論の展開酸化マグネシウム表面での水素分子の解離と吸着反応について密度汎関数法による計算を行った。

酸化マグネシウム表面での一酸化炭素分子の吸着と硫化亜鉛表面での二酸化炭素分子の吸着還元反応の研究を開始した。(小林)。固体表面反応の計算に必要なSlater型基底原子軌道関数群を求めた。遷移金属の2原子分子の結合を解析した結果、遷移金属の反応性は、単原子分子では高く、2原子分子、3原子分子、及びクラスターでは低いこと、更にクラスターでは、その大さきとともに反応性が増すという一般的傾向と、その理由付けも明かにした(舘脇)。2)溶液内反応の動的過程に関する分子動力学理論の展開化学反応の場である溶液とクラスターの動的挙動を、大掛かりな分子動力学計算によって明らかにした。水中の瞬間的基準振動を計算し、全モードの5パーセントが反応的であることを示した。密度汎関数法を用いて水中のプロトン移動のポテンシャルエネルギー関数を計算した(大峰)。Cl^-(H_2O)_n(n=1-8)クラスターについて、分子シミュレーション計算を行い、室温における種々の"構造異性体"のモル分率を求めた。n=2の場合、室温では不安定なイオン中心型構造が主で、150K以下では徐々に安定なピラミッド型構造が増加し、120K以下では、後者が主になることを明かにした(北浦)。3)高分子の成長反応と、高分子に特有の反応機構に関する分子軌道理論の展開ポリアセチレン中にソリトンを含む場合の局所状態密度をElongation法によって求め、その状態密度から、高分子鎖間で電子移動の起こりやすいサイトが予測できるかを調べた。局所状態密度の大きさと電子移動との兼ね合いによって、この反応は進行する(今村)。6員環だけからなるトーラスネットワークのパイ電子構造を、PPP分子軌道法によって計算し、トーラスネットワークがグラファイトの電子構造をよく近似することを示した。トーラスネットワークが多層環状フェンスグラフやピーターセングラフなどと深い関連のあることを示し、同時にその物理的意味づけも明かにした(細矢)。1)固体表面における吸着反応、及び触媒機能の電子理論の展開酸化マグネシウム表面に一酸化炭素及び水素分子の吸着する反応を密度汎関数法によって精密な計算を行った結果は2報の論文に発表した。酸化亜鉛表面への二酸化炭素の吸着反応の結果の論文は印刷中である(小林)。イオン籠に埋め込まれたLiFクラスターの表面構造とエキシトンの挙動についての報文は現在印刷中。高温超伝導体(YBa_2Cu_3O_7)から抜き出したクラスターの電子構造の計算結果の報文は既に公表された(舘脇)。2)溶液内反応の動的過程に関する分子動力学理論の展開大規模の分子動力学計算によって水クラスター及び液体の水のダイナミックスの解析を行い、誘電緩和、ラマン散乱、温度ゆらぎ等の物理量への影響を計算した。結果は2報に公表、2報は印刷中である(大峰)。
In situ PCR法による菌状息肉症境界病変の早期確定診断

初年度は基礎実験として,TCR・γ鎖のVγ・Jγ-regionのそれぞれ12ケと3ケのsegmentに対して,Algaraら(Diagn Mol Pathol 3:275,1994)の方法に準じてVγに9ケとJγに3ケのprimerを設定し,さらにパラフィン切片に適合するように新たにinnerprimerをJγ側に作製したsemi-nested PCR法を試作した.その結果,33例の皮膚T細胞性リンパ腫のうち15例において陽性所見が得られた.引き続いて次年度は陽性となった1症例に対して,そprimersの中の有効なprimerの組み合わせを同定し得た1症例に対して,その有効なprimerによりパラフィン切片上でTCR・γ鎖のPCR増幅を行ない,さらに同一切片上でprimerの増幅する間に位置するoligonucleotideを標識してIn situ同定を行なった.DAB発色,alkaliphosphatase発色のいずれでも核内にドット状の陽性所見が得られた(研究成果の1).本年度はホルマリン固定パラフィン包埋材料におけるPCR-in situ法によるT-cell receptor(TCR)の形態学的同定法作成のための基礎実験を終了した.TCR-γ鎖のVγ,Jγ-regionはそれぞれ12ヶと3ヶのsegmentからなっている.このsegment数に最も対応しているAligaraら(Daign Mol Pathol 3:275,1994)の方法に準拠して9ヶのVγと3ヶのJγに対するprimerを設定し,さらにパラフィン切片に適合するように新たにinner primerをJγ側に作成してsemi-nested PCR法とした.その結果,31例の皮膚T細胞性リンパ腫において15例の陽性所見が得られた(1995年度日本癌学会出題予定).今後は陽性となったprimersのなかの有効なprimerの組合わせを同定することによりTCR-γ鎖のPCR-in situ同定法を完成していく予定である.また,本年度はhistologically malignant clinically benignな皮膚リンパ増殖性疾患について免疫学的・分子遺伝学的検索を行ない,臨床的には良性の経過をとるが,増殖するリンパ球そのものはmonoclonalityを示すリンパ腫細胞であることを明らかにした.皮膚科領域ではmycosis fungoides(MF)が悪性リンパ腫ではあるものの臨床経過の長いものとして知られているが,MFと異なって表皮親和性を示さないリンパ腫でも本症例のように長い経過を示し得ることが証明された(研究成果の1;新井ほか:皮膚のリンフォーマ13:82-85,1994).さらに,14歳まで消退しなかったinfantile digital fibromatosis(IDF)の検索を行ない,TUNEL法により分子遺伝学的にapoptosisに陥っている細胞の残存が同定できた.通常34歳までに起こる消退現象が起こらなかったのは,この疾患に通常見られるcataclysmic apoptosis(Majno G.etal:Am J Pathol 146:3,1995)が何らかの原因で不完全であったのではないかと推測された(研究成果の3;新井ほか:日本病理学会雑誌84:208,1995).初年度は基礎実験として,TCR・γ鎖のVγ・Jγ-regionのそれぞれ12ケと3ケのsegmentに対して,Algaraら(Diagn Mol Pathol 3:275,1994)の方法に準じてVγに9ケとJγに3ケのprimerを設定し,さらにパラフィン切片に適合するように新たにinnerprimerをJγ側に作製したsemi-nested PCR法を試作した.その結果,33例の皮膚T細胞性リンパ腫のうち15例において陽性所見が得られた.引き続いて次年度は陽性となった1症例に対して,そprimersの中の有効なprimerの組み合わせを同定し得た1症例に対して,その有効なprimerによりパラフィン切片上でTCR・γ鎖のPCR増幅を行ない,さらに同一切片上でprimerの増幅する間に位置するoligonucleotideを標識してIn situ同定を行なった.DAB発色,alkaliphosphatase発色のいずれでも核内にドット状の陽性所見が得られた(研究成果の1).前年度は基礎実験として,TCR-γ鎖のVγ・Jγ-regionのそれぞれ12ケと3ケのsegmentに対して,Aligaraら(Diagn Mol Pathol 3:275,1994)の方法に準じてVγに9ケとJγに3ケのprimerを設定し,さらにパラフィン切片に適合するように新たにinner primerをJγ側に作製したsemi-nested PCR法を試作し,その結果31例の皮膚T細胞性リンパ腫のうち15例において陽性所見が得られた.引き続いて本年度は陽性となったprimersのなかの有効なprimerの組み合わせを同定し得た1症例に対して,1組の有効なprimerによりパラフィン切片上にTCR-γ鎖のPCR増幅を行ない,さらに同一切片上でprimerの増幅する間に位置するoligonucleotideを標識してin situ同定を行なった.DAB発色,alkaliphosphatase発色のいずれでも核内にドット状の陽性所見が得られた(1995年日本癌学会で発表した).
ハクサンハタザオのトリコーム欠損変異が植食昆虫との種間相互作用に与える影響

1.ハクサンハタザオ自然集団にみられるトリコームの遺伝的多型の生態学的意義を明らかにするため、トリコームを作る株(有毛株)と作らない株(無毛株)の食害の程度や適応度を野外で測定した。3年目も表現型間で差がなく、どちらも同じように食害されていた。2.近い距離にあって植食昆虫の種組成が異なる2集団での比較も行ったが、集団による違いはみられなかった。3.トリコーム多型集団からDNAを抽出し、トリコーム遺伝子GL1の塩基配列を決定した。無毛株由来の複数の対立遺伝子を調べたが、変異がほとんどなかった、一方、有毛株由来の対立遺伝子の間には変異が見られた。4.強力な食害者であるダイコンサルハムシにはトリコーム防衛が効かないことを前年度までに明らかにしたので、本年度は別の食害者であるスジグロシロチョウへのトリコームの影響を調べた。室内でチョウの幼虫に有毛株と無毛株を摂食させたところ、無毛株を摂食させた幼虫のほうが体重が重くなった。これらの結果は、調査対象とした野外集団ではトリコーム表現型が中立的であること、トリコームの防衛効果は植食昆虫によって異なることを示唆する。植食昆虫相の違いがトリコーム表現型の地理的変異をもたらすかどうかを明らかにするため、全国のハクサンハタザオ集団を調査し、有毛株と無毛株の頻度を測定した。地理的に遠く離れた集団でも無毛株が見られ、遺伝的多型の予備的調査からも無毛表現型が各地で独立に生じたと考えられた。植物は植食者から身を守るために様々な防衛手段を進化させてきた。防衛形質の進化ダイナミクスの理解のためには防衛形質の突然変異の運命、すなわち集団内に生じた防衛形質の遺伝的変異が植食者との関係をどのように変更するかを知る必要がある。ハクサンハタザオでは、トリコームを作る株と全く作らない株が共存している集団がある。トリコームの欠損は1遺伝子の変異によると考えられ、多数の遺伝子座が関与する量的形質と違って防衛戦略の集団内変異の意義を明らかにするのに都合がよい。そこで、ハクサンハタザオのトリコーム多型集団において野外調査を行い、有毛株および無毛株を食害する昆虫の数、ダメージレベル、果実生産数を調べた。予想される結果は、植食者が多い場所では有毛株が植食者によるダメージを抑えることができて有利になり、植食者が少ない場所ではトリコームのコストを節約できる無毛株が有利になる、というものである。しかしこの予測は支持されず、開花時のトリコーム多型(花茎上のトリコームの有無)は昆虫の数と果実数に影響しなかった。果実生産に最も大きな影響を与えたのはダイコンハムシによる花芽・茎頂の食害であったが、トリコームの有無は花芽の防衛に関与していなかった。葉や茎の食害レベルもトリコームの有無と関係がなかった。したがって、トリコームの集団内多型は中立変異であるのかも知れない。または調査年に植食昆虫が多すぎて有毛株の有利さが失われてしまった可能性もあり、植食昆虫相の時間的変動も考慮した長期的調査を継続していく必要がある。トリコーム遺伝子座の変異の効果だけを検出するために、有毛株と無毛株の交配によって近同質遺伝系統の作成も継続している。F1世代とバッククロス第一世代の交配まで進んでいる。アブラナ科多年草バクサンハタザオにおいては、トリコームを作る株(有毛株)と全く作らない株(無毛株)が共存している集団がある。トリコーム多型は1遺伝子の変異による単純な遺伝様式を持つと考えられ、防衛形質のコスト・ベネフィットの変動を追跡する野外調査や様々な実験を行う上で都合が良い。そこで、バクサンハタザオのトリコーム多型集団において有毛株および無毛株を食害する昆虫の数、食害の程度、果実生産数を調べた。トリコーム欠損をもたらす遺伝子の探索も行った。野外調査の結果、開花時のトリコーム多型(花茎上のトリコームの有無)は植食昆虫の数と果実数に影響しなかった。ハムシを植物上に放して食害の影響を調べた室内実験でも、トリコームの有無は花数(適応度の指標)に影響しなかった。食害をさせなかった場合でも有毛株と無毛株で花数に差はなく、トリコームのコストも検出されなかった。またはトリコームのコストとベネフィットが環境依存的に表れる可能性もあり、植食昆虫相やその他の環境条件の時間的変動も考慮した長期的調査を継続していく必要がある。トリコーム形成に関わる遺伝子群のうち、GL1遺伝子に着目して塩基配列を決定し、解析した。その結果、無毛型の対立遺伝子は変異が非常に少なく、最近になって集団中に急速に広がったと考えられる。トリコーム遺伝子に働いた過去の自然淘汰と現在働いている自然淘汰が異なる可能性が示唆された。1.ハクサン

ハタザオ自然集団にみられるトリコームの遺伝的多型の生態学的意義を明らかにするため、トリコームを作る株(有毛株)と作らない株(無毛株)の食害の程度や適応度を野外で測定した。3年目も表現型間で差がなく、どちらも同じように食害されていた。2.近い距離にあって植食昆虫の種組成が異なる2集団での比較も行ったが、集団による違いはみられなかった。3.トリコーム多型集団からDNAを抽出し、トリコーム遺伝子GL1の塩基配列を決定した。無毛株由来の複数の対立遺伝子を調べたが、変異がほとんどなかった、一方、有毛株由来の対立遺伝子の間には変異が見られた。4.強力な食害者であるダイコンサルハムシにはトリコーム防衛が効かないことを前年度までに明らかにしたので、本年度は別の食害者であるスジグロシロチョウへのトリコームの影響を調べた。室内でチョウの幼虫に有毛株と無毛株を摂食させたところ、無毛株を摂食させた幼虫のほうが体重が重くなった。これらの結果は、調査対象とした野外集団ではトリコーム表現型が中立的であること、トリコームの防衛効果は植食昆虫によって異なることを示唆する。植食昆虫相の違いがトリコーム表現型の地理的変異をもたらすかどうかを明らかにするため、全国のハクサンハタザオ集団を調査し、有毛株と無毛株の頻度を測定した。地理的に遠く離れた集団でも無毛株が見られ、遺伝的多型の予備的調査からも無毛表現型が各地で独立に生じたと考えられた。
生体肝移植ドナーの予後に関する質的研究

日本における肝臓移植は約99%が生体ドナーに依存しており、1989年以来3000例を超える症例数は世界的にもほかに類を見ない。健康なドナーの身体にメスを入れる生体肝移植において、最優先されるべきはドナーの身体的・心理的安全の確保である。しかし、肝左葉からより容量め多い肝右葉を摘出する症例が増え、ドナーに対する術後のリスクが増大していることが問題視されるようになった。日本肝移植研究会が生体肝移植ドナーの国内全数2,667例を対象に行った質問紙調査によると、47%のドナーが術後も何らかの身体症状があると答え、約40%が今後の健康に不安を感じると回答していた。その一方で、1/4を超えるドナーが医療的フォロー・アップをまったく受けていないという現状が明らかとなった。だが、生体ドナーの心理・社会的問題については、質問紙などを用いて集団の傾向を明らかにする量的研究だけでなく、インタビューの逐語録など言語データを用いた質的研究を行う必要があることが指摘されてきた。数量的データのみからでは、個別性の高いドナーの体験やニーズの具体的な詳細を把握することは難しいからである。本研究では、術後のドナーにインタビューを行い、その体験や心理・社会的ニーズの経時的変化を概念モデルとして示すことを目的とした。平成20年度は、生体肝移植ドナーの長期予後(特に健康状態や心理状態)に関する先行研究のレビューにもとづき、インタビュー項目を抽出し、本調査を実施する予定であったが、異動先で当該研究の遂行が不可能となり、継続を断念せざるをえなかった。日本における肝臓移植は98%以上が生体ドナーに依存しており、1989年以来3000例を超える症例数は世界的にもほかに類を見ない1)。しかし近年、肝左葉からより容量の多い肝右葉を摘出する症例が増え、ドナーに対する術後のリスクが増大していることが問題視されるようになった2)。日本肝移植研究会は生体肝移植ドナーの国内全数2,667例を対象に行った質問紙調査によると、47%のドナーが術後も何らかの身体症状があると答え、約40%が今後の健康に不安を感じると回答していた。そこで本研究では、術後のドナーにインタビューを行い、その体験や心理・社会的ニーズの経時的変化を概念モデルとして示すことを目的とする。平成19年度は、生体肝移植ドナーの長期予後(特に健康状態や心理状態)について、近年散見するようになった欧米諸国からの報告などを網羅的にレビューした。
自然体験を積み重ね科学が好きになる子を育成する年長児保育プログラムの開発

本研究の目的は、「自然体験を積み重ね科学が好きになる子を育成する年長児保育プログラムの開発」である。そのために、「科学が好きになる子」の具体的な姿を、(1)自然に親しみ、驚き・感動する子(2)生き物に親しみ、いのちを大切にする子(3)仲間と協力し、遊びを創造する子の3つと捉えた。そして、その育成に向けての仕組みを追究し、「生活科」を中心に小学校へのスムーズな接続も考えての年長児保育プログラムの開発を行ってきた。成果として、次の3つがあげられる。一つは、「科学が好きになる子」の育成のためには、次の3つが有効であることが分かったこと。(1)自然に親しみ、驚き・感動する子の育成のためには、自然のおもしろさ・偉大さを子どもに十分に感じさせる活動を行うこと、(2)生き物に親しみ、いのちを大切にする子の育成のためには、経験の積み重ねを大切にした活動と援助を行うこと、(3)仲間と協力し、遊びを創造する子の育成のためには、意図的な環境構成を行うことである。二つには、保育者の「ちょっとした手立て(気づき)」が、園庭環境の構成だけでなく、他の自然物のよさを引き出し、遊びを生みだすためにも重要なポイントであることが分かった。三つには、年長児保育プログラムとして、「うさぎ」「サスケをつくろう」「いのちはみな同じだよ」等を開発することができた。更に、上記の成果は、幼小の連携をスムーズに行ううえでも重要なことであるが、理科教育の一層の充実を目指し、幼稚園から高等学校までを見通した教育の重要性が言われている中、子どもの自然科学に対する萌芽期の理科教育に着目した点からも有意義な成果になった。
負イオンならびにラジカル生成を伴う分子の電子付着過程

解離性電子付着により負イオンと中性ラジカル種を生成する過程を対象とし、パルスラジオリシス・マイクロ波加熱空洞法を適用して、平均電子エネルギーを熱エネルギーから約2電子ボルトまで変化させたときの反応速度定数を測定し、それを反応断面積の電子エネルギー依存のデータに変換した。さまざまなハロゲン化合物について得られた主な知見をまとめると以下のようである。a)CCl_4,CFCl_3の断面積は共に0eVにCl^-生成のピークを持ち、電子エネルギーと共に減少する。CFCl_3ではさらに0.8eV付近にCl_2^-生成の第二のピークを示す。CHCl_3では0.3eV付近にCl^-生成の単一ピークを与える。b)臭素化合物の速度定数と断面積はともに電子エネルギー0eV付近にピークを持ち、電子エネルギーの増大と共に減少し、別のピークはみられない。断面積の絶対値はCH_3Br<CHBr_3<CH_2Br_2,及びCFBr_3<CF_3Br<CF_2Br_2の順に大きくなる。c)ヨウ素化合物のCF_3I,CH_2I_2では共に断面積は0eVにピークを持ち、電子エネルギーと共に減衰するが、絶対値はCF_3Iの方がCH_2I_2よりも大きい(いずれもI^-生成過程のみ)。d)臭化エタン、臭化エチレン化合物では、断面積は0eV付近にピークをもち、電子エネルギーと共に減少する。絶対値については、一般にBr数の増加と共に大きくなるが、Br数が1のときF数の増大と共に大きくなるのに対し、Br数が2の場合にはF数の増加によってもほとんど変わらない。同じBr数では、エタン系とエチレン系で顕著な差は見られない。e)ハロゲン化ベンゼンの場合、断面積は置換ハロゲン原子によって大きく異なり、特にピークを与える電子エネルギー値はI,Br,Clと変わるにつれて、0,0.3,0.7eVと推移する。一方、パーフルオロベンゼンとペンタフルオロハロゲン化ベンゼンにおいては置換ハロゲン原子の如何に関わらず、ほとんど同様の断面積絶対値と電子エネルギー依存性(0eVにピークをもつ)を示す。
炎症防御における自然免疫系を介した臓器相互関連の解析と、その臨床応用に関する研究

細菌性腹膜炎における肝臓自然免疫と脾臓の役割を検討した。ラットを用い正常群、肝マクロファージ(KC)抑制群、脾摘群、脾摘+KC抑制群で結紮穿刺腹膜炎モデルを作成し検討した。致死率は正常群と比較しKC抑制群で上昇したが、脾摘群ではKC抑制の有無に関係なく正常群と同程度であった。この結果より腹膜炎において、脾臓と肝臓の臓器相関が示唆さるとともに、細菌性腹膜炎における脾臓の重要性が明らかとなった。目的:腹腔内感染に起因する急性肺障害発症機序における肝臓マクロファージであるKupffer細胞(KC)と脾臓の役割を、ラット腹膜炎モデルで検討した。方法:雄性S.D.種ラットを用い脾臓を摘出した脾摘モデルを作成、その1週間後にKC抑制物質であるliposome-entrapped dichloromethylenediphosphonate(MDP)を24時間前に投与後、盲腸結紮穿刺腹膜炎(CLP)モデルを作成し、致死率、臓器障害を肝・肺で検討した。また、両臓器での炎症性メディエーター発現を検討した。結果:死亡率はコントロール群(C、生理食塩水投与)C群で60%(CLP後7日目)、MDP群は12時間以内に全て死亡した。しかし、Spx施行群においてはMDPの投与非投与に関係なく、C群と同程度の致死率であった。死因は、急性肺障害であり、MDP群でC群と比較し障害が急性増悪したがSpx施行群ではC群と同じ程度の肺障害であった。腹膜炎において致死的サイトカインであるHMGB1を血中で測定するとMDP群でC群と比較しHMGB1値は有意に高値となっていた。しかし、脾摘を施行された群ではMDPの投与非投与に関係なくC群と差を認めなかった。考察:腹膜炎において、脾臓と肝臓は臓器相関していた。また、肝臓マクロファージはエンドトキシンの除去に重要であり、脾臓マクロファージはHMGB1産生において重要な役割を果たしていた(Kono et al.J.Surg.Res.2010 In press)。また、肝臓マクロファージはエンドトキシンの除去に重要であり、脾臓マクロファージはHMGB1産生において重要な役割を果たしていた(Kono et al.J.Surg.Res.2011 In press)。方法:雄性S.D.種ラットを用い脾臓を摘出した脾摘モデルを作成、その1週間後にKC抑制物質であるliposome-entrapped dichloromethylenediphosphonate (MDP)を24時間前に投与後、盲腸結紮穿刺腹膜炎(CLP)モデルを作成し、致死率、臓器障害を肝・肺で検討した。

死因は、急性肺障害であり、MDP群でC群と比較し障害が急性増悪したがSpx施行群ではC群と同じ程度の肺障害であった。腹膜炎において致死的サイトカインであるHMGB1を血中で測定するとMDP群でC群と比較しHMGB1値は有意に高値となっていた。しかし、脾摘を施行された群ではMDPの投与非投与に関係なくC群と差を認めなかった。考察:腹膜炎において、脾臓と肝臓は臓器相関していた。また、肝臓マクロファージはエンドトキシンの除去に重要であり、脾臓マクロファージはHMGB1産生において重要な役割を果たしていた(Kono et al.J.Surg.Res.2011Epub ahead of print)。
伽耶および日本の古墳出土遺物の比較研究

近年、朝鮮半島のなかでも特に古墳時代において日本との関係が深かった伽耶地域における古墳の調査研究の進展は著しく、日本の古墳出土遺物と共通ないし類似する遺物が数多く検出されている。本研究はこうした最近の韓国における調査・研究の進展を踏まえて、伽耶の古墳出土資料と日本の古墳の出土品を比較・検討することによって両者の交流関係の実態を追求しようとしたものである。第1年度(平成4年度)は、日本の古墳出土遺物のなかでも馬具、甲冑、装身具、須恵器など伽耶と共通性の大きい遺物について、形態、製作技法、系譜・影響関係、編年などを研究メンバーがそれぞれ分担して検討を進め、また初期須恵器や日本出土の陶質土器などについては共同で資料の検討を行い、相互に討論する機会をもった。第2年度(平成5年度)はとりまとめの年度にあたるので、前年度の調査結果を各自が検討し、その成果をとりまとめた。それらの成果の一部は研究成果報告書に報告し、さらに総合的な検討を加え、国立歴史民俗博物館研究報告などに報告するが、日本における須恵器の生産開始が、伽耶でもとくに洛東江中流域の陶質土器製作工人の渡来によって5世紀初頭ないし前半に始まったこと、日本の初期の馬具の多くが直接的には伽耶からもたらされた可能性が大きいことなど、45世紀の日本における先進文物や新しい技術の受容に際して伽耶がはたした役割が予想以上に大きかったことを明らかにすることができた。その歴史的な背景や意味付けについては、考古学だけではなく文献史学との協業によって総合的に検討しなければ重要な課題であろう。なお、今後の日本における古墳研究には、伽耶など朝鮮半島との関係の検討が不可欠と考えられるが、日本の古墳研究者の利用に供するため、伽耶関係の考古学および文献史学の研究文献目録を作製し、研究成果報告書に収録した。最近、朝鮮半島でも古代において日本と最も関係の深かった伽耶地域における古墳墓の調査研究の進展には著しいものがある。その結果日本の古墳出土遺物と共通ないしは関係の深い遺物が数多く出土し、日本の古墳から出土する馬具、甲胄、須恵器などの源流がこの地に求められる可能性が大きくなり、彼我の交流関係を具体的に検討する資料が増加している。本研究はこうした最近の伽耶における研究の進展を踏まえて、馬具、甲胄、須恵器などの具体的資料について相互比較、影響関係などの検討を行おうとするものである。本年度は、こうした問題について日本測研究者との共同研究をすすめるため日本学術振興会の外国人招聘研究者として来日中の韓国釜山市慶星大学校の申敬〓氏を含めて、メンバー全員で具体的な資料についての検討・討議を行い、あるいは各メンバーがそれぞれ資料調査を行って検討を深めた。特に陶質土器と須恵器の関係については大阪府堺市大庭寺窯出土の初期須恵器や東京国立博物館で開催された「日本出土の舶載陶磁」展に集められた伽耶をはじめとする朝鮮半島各地から日本にもたらされた陶質土器など、具体的な資料を前に全メンバーで検討会を行い、問題点の整理を行った。また馬具や甲胄などをめぐる問題については、各メンバーがそれぞれ問題となる日本出土資料の調査・検討を行った。それらの成果の取りまとめは次年度の課題であるが、須恵器についてはまず伽耶の洛東江中流域の工人の渡来により生産が開始され、その後全羅南道の陶質土器の影響をも強くうけて日本型の須恵器が成立すること、初期の馬具や鉄製甲胄についても伽耶の形響を基本に、さらにと百済地域の影響をもうけていることなどがほぼ明かに出来た。年代論や具体的な影響関係の理解について韓国の研究者と日本側の研究者の間の意見の相違点も少なくないが、次年度には成果の取りまとめとこうした問題点の整理を行なう予定である。

なお、今後の日本における古墳研究には、伽耶など朝鮮半島との関係の検討が不可欠と考えられるが、日本の古墳研究者の利用に供するため、伽耶関係の考古学および文献史学の研究文献目録を作製し、研究成果報告書に収録した。最近、古墳時代に朝鮮半島のなかでも特に日本との関係が深かった伽耶地域における古墳の調査研究の進展は著しく、また日本の古墳出土遺物と共通ないし類似する遺物が数多く検出されている。本研究はこうした最近の韓国における調査・研究の進展を踏まえて、伽耶の古墳出土資料と日本の古墳の出土品を比較・検討することによって両者の交流関係の実態を追求しようとしたものである。前年度は、日本の古墳出土遺物のなかでも馬具、甲冑、装身具、須恵器など伽耶と共通性の大きい遺物について、形態、製作技法、系譜・影響関係、編年などを研究メンバーがそれぞれ分担して検討を進め、また相互に討論の機会をもった。今年度はとりまとめの年度にあたるので、前年度の調査結果を各自が検討し、その成果をとりまとめた。それらの成果の一部は研究成果報告書に報告し、またさらに総合的な検討を加え、国立歴史民俗博物館研究報告などに報告するが、日本における須恵器の生産開始が、伽耶でもとくに洛東江中流域の陶質土器製作工人の渡来によって始まったこと、日本の初期の馬具が基本的には伽耶からもたらされた可能性が大きいことなど、45世紀の日本における先進文物の受容に際して伽耶がはたした役割が予想以上に大きかったことを明らかにすることができた。なお、今後の日本における古墳研究には、伽耶など朝鮮半島との関係の検討が不可欠と考えられるが、日本の古墳研究者の利用に供するため、伽耶関係の考古学および文献史学の研究文献目録を作製し、研究成果報告に収録した。
神経伝達物質の変化に伴う神経回路編成機構の解明

単一シナプスレベルでの神経回路編成機構を明らかにすることを目的として、シナプス後膜グリシン受容体の局在と機能的変化の検討を行ってきた。本研究におけるこれまでの実験結果から、グリシン受容体活性化に伴って、それらがシナプス後膜に集積して機能的に働くことが示唆された。そこで、平成25年度はその現象の制御機構に焦点を当てて研究を進めた。具体的には、従来同様、マウス脊髄由来の初代培養細胞を対象とし、細胞膜上のグリシン受容体を特異的に可視化するためにpH感受性GFP付加DNAコンストラクトを用いて、光褪色後蛍光回復法(FRAP)による検討を行った。また、グリシン受容体は、特異的な細胞内足場タンパク質(ゲフィリン)との結合により、細胞膜上での局在が変化する。そこで、赤色蛍光タンパク質を付加したゲフィリンを共発現させ、ゲフィリンの局在が確認された小領域におけるグリシン受容体の移動性を確認した。すると、ゲフィリン局在領域では、グリシン受容体の移動性が有意に減少することが認められた。そこで、グリシン受容体とゲフィリンとの結合を変化させることが予想される因子について、各種の選択的阻害剤を用いて解析したところ、グリシン受容体のシナプス集積はキナーゼの活性に依存することが認められた。更に、こうしたシナプスでのグリシン受容体集積は、従来、細胞内塩化物イオン濃度が高い幼若期の神経細胞で生じる現象であると考えられてきた。しかし、グラミシジン穿孔パッチクランプ法による解析から、細胞内塩化物イオン濃度が低い成熟した細胞においても、グリシン受容体のシナプス集積が起こることを見出した。(抄録なし)単一シナプスレベルでの神経回路編成モデルとして、シナプス前終末から放出される神経伝達物質の変化に伴うシナプス後膜受容体の局在とその機能的変化について検討を行っている。まず、抑制性神経伝達物質のGABAおよびグリシンを共放出する脊髄培養細胞を対象とし、選択的グリシン受容体阻害剤を用いて、長期的グリシン受容体の活性阻害がシナプス後膜におけるグリシン受容体の形態的および機能的変化に関与するのか検討した。免疫染色法によって長期グリシン受容体阻害群と非阻害群を比較したところ、受容体阻害群では抑制性シナプスにおけるグリシン受容体の減少が認められた。そのため、次に電気生理学的パッチクランプ法を用いてこれら二群におけるグリシン性神経伝達について検討を行ったところ、長期グリシン受容体阻害群においても、阻害剤除去直後からグリシン性応答が確認されたものの、グリシン性応答の大きさは非阻害群に比べ小さかった。その後、経時的に両群の応答を比較したところ、長期グリシン受容体阻害群では阻害剤除去からの経過時間とともに、応答の増大が認められた一方、非阻害群については変化がみられなかった。こうした結果から、シナプス後膜におけるグリシン受容体の局在およびグリシン性神経伝達には、グリシン受容体の活性化が関与していることが示唆され、更に、成熟した神経細胞においても機能的変化が生じることが確認された。今後は、シナプス前終末から放出される伝達物質が変化する系を用いて解析を行うとともに、生細胞イメージングによって、時空間的変化を詳細に検討する予定である。単一シナプスレベルでの神経回路編成モデルとして、本研究では神経伝達物質の変化に伴うシナプス後膜グリシン受容体の局在とその機能的変化を検討している。一昨年度実施した免疫染色法および電気生理学的な結果を踏まえ、昨年度はシナプス後膜におけるグリシン受容体の局在変化に焦点を当て、新たに2つの生細胞イメージング技術を用いて、時空間的なダイナミクスの検討を行った。具体的には、マウス脊髄由来の初代培養細胞を対象とし、細胞膜上のグリシン受容体を特異的に可視化するDNAコンストラクトを作製、遺伝子導入した。その上で、光槌色後蛍光回復法(FRAP)によって、数分間における受容体の時空間的移動を解析した。すると、神経伝達物質グリシンによる受容体の活性を阻害した群では、対熊群に比べ受容体の回復率が早かったことから、細胞膜におけるグリシン受容体の移動性は、受容体自体の活性に依存していることが示唆された。加えて、グリシン受容体阻害剤を除去後1時間経過した群において同様の測定を行ったところ、対照群と同程度に移動性が減少していたことから、成熟した神経細胞であっても、受容体が活性化して1時間程で受容体の時空間的動態が変化し得ることが明らかになった。そこで次に、側方拡散する受容体粒子を特異的に標識し、シナプスにおける受容体の移動性を詳細に検討するため、量子ドットイメージング法を用いてグリシン受容体粒子の動きを追跡した。すると、グリシン受容体は活性依存的にシナプスに停留することが明らかとなり、成熟神経細胞においても、受容体の活性化によって1時間以内にシナプスに停留しやすくなる可塑性を見出した。現在は、薬理学的手法を合せてこれらの現象を制御する細胞内メカニズムを検討している。