hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
睡眠状態のセンシングによる家畜状態評価手法の開発

加速度センサで得られたデータの解析に時間を要し、予定よりも調査頭数が少なくなったこと、また、その代わりにひずみセンサを購入したことなどにより、当初の支出計画よりも若干下回った。ホルモン分析の件数を当初予定より増やす計画とし、分析関連の消耗品の購入に充てる。1研究成果公表のための旅費(国際学会,国内学会)、2実験に必要な薬品,消耗品,試験機材等の購入費用(H24年度未使用額を併せて使用)、3実験後のデータをデータベースに入力するためのアルバイトへの謝金、5論文投稿および別刷り費用、に使用する。
卸売市場制度「大転換」期における卸売企業の商業機能拡充の態様に関する実証的研究

本研究は,卸売市場流通の地位低下と卸売市場政策・制度の転換が進むなかでの卸売市場の今後のあり方を,卸売市場における取引主体である卸売企業の商業機能に着目して,実態調査に基づいて実証的に明らかにすることを目的とした。その結果,中央卸売市場の地方卸売市場への転換や公設市場の民営化など卸売市場の開設形態の変化,卸売企業の経営悪化と淘汰・再編が進行するなかで,卸売企業のなかに,卸売市場法改正による規制緩和を背景に,既存の流通機能に新たな機能を付加することによって,商業機能の拡充を図る事例が部分的にではあるが現れていることが明らかになった。このような実態調査結果を踏まえると,今後の卸売企業の展開方向として,既存機能の充実に加え,新たな事業領域への垂直的な事業展開と水平的な事業展開を図ることによって,商業機能拡充を図っていくことが有効であることが示唆された。1.わが国の生鮮食品流通において中継流通の拠点としての機能を果たしてきた卸売市場の地位は,近年の卸売市場経由率の低下に端的に示されるように低下しつつあり,1999年と2004年の卸売市場法改正によって,卸売市場制度の改革が行われた。本研究は,このような卸売市場制度の歴史的「大転換」のもとでの卸売市場の流通機能強化の方向について,卸売企業の商業機能に着目して実証的に検討することを目的とする。2.今年度は,(1)現段階の卸売市場と卸売市場制度改革の性格に関する検討,(2)卸売企業の商業機能に影響を与える要因としての生鮮食品需要や産地マーケティング,流通システムの変化に関する検討,(3)東京,大阪,札幌,仙台,神戸などの拠点卸売市場の実態調査,(4)釧路,尼崎,大分など中央卸売市場から地方卸売市場に転換した卸売市場や,秋田,盛岡,甲府,宇都宮など地方と市中央卸売市場の実態調査,(5)わが国と類似した卸売市場制度をもつ韓国の生鮮食品流通と卸売市場の実態調査,を実施した。3.上記の研究の結果,次の点が明らかになった。(1)2度にわたる卸売市場法改正は,わが国の卸売市場制度の根幹に関わる改革であるとともに,卸売市場流通システム転換の契機となるものであり,さらに委託販売手数料の自由化は,卸売企業の商業機能のあり方は大きな影響を与えることが予想される。(2)拠点卸売市場においては,他市場卸売企業の統合,小売企業へのサプライチェーンの構築,物流機能の強化,外食・中食企業への販売対応,など卸売企業の商業機能拡充の取組が見られる。(3)地方卸売市場への転換が卸売企業の商業機能拡充の契機となった事例が見られるが,反面で卸売市場の公共性が希薄化する傾向も見うけられる。(4)調査を行った地方都市中央卸売市場は,いずれも厳しい状況に置かれており,立地条件に適合した特色ある取組など今後の方向を模索している状況にある。(5)韓国においても,小売企業の急速な大型化や生鮮食品輸入の増加によって,従来の卸売市場を中心とした生鮮食品流通システムに大きな変化が現れてきている。1.わが国の生鮮食品流通において重要な役割を果たしてきた卸売市場の機能は,近年の卸売市場経由率の低下に端的に示されるように弱体化しつつあり,その機能拡充が重要な課題となっている。本研究は,1999年と2004年の二度にわたる卸売市場法改正による卸売市場制度の歴史的「大転換」のもとでの卸売市場の流通機能強化の方向を,卸売市場の取引主体である卸売企業の商業機能に着目して実証的に検討することを目的としている。2.今年度は,(1)前年度の研究成果の確認と今年度の研究計画の検討のための研究打合せの開催(2回),(2)周辺市場への影響が大きい大都市拠点中央卸売市場の実態調査(東京・横浜・大阪・神戸など),(3)地方都市中央卸売市場の実態調査(福島,宇都宮,金沢,福井など),(4)積極的な取り組みを行っている地方卸売市場の実態調査(郡山,東京多摩,長野,上田など),(5)日本の卸売市場経由率低下に影響を与えていると考えられる中国の冷凍野菜輸出企業の実態調査,を実施した。3.上記の実態調査の結果,以下の新たな知見が得られた。(1)卸売市場の施設整備,とりわけ低温売場や場内物流施設の整備によって流通機能の高度化を図っている市場が現れてきている(新潟市,横浜市南部,神戸市東部,東京多摩など)。(2)増加しつつある外食産業などの業務需要に積極的に対応することによって,垂直的な機能拡充を図ろうとしている卸売業者が存在する(横浜市南部,東京多摩など)。

(3)伝統野菜の集荷,GAPの取り組み,直営農場の設置など,生産段階への関与を強めることによって垂直的機能拡充を図ろうとしている卸売業者が現れてきている(金沢市,郡山市,長野市など)。(4)複数卸売業者の経営統合や合併などによって複数市場での事業展開を行うことによって水平的機能拡充を図り,事業の拡大と経営基盤の強化を図る卸売業者が現れてきている(神戸市本場,長野市,上田市など)。1.わが国の生鮮食品流通において重要な役割を果たしてきた卸売市場の機能は,近年の卸売市場経由率の低下に端的に示されるように弱体化しつつあり,その機能拡充が重要な課題となっている。本研究は,1999年と2004年の二度にわたる卸売市場法改正による卸売市場制度の歴史的「大転換」のもとでの卸売市場の流通機能強化の方向を,卸売市場の取引主体である卸売企業の商業機能に着目して実証的に検討することを目的としている。2.今年度は,(1)研究打合せの開催(3回),(2)大都市拠点中央卸売市場の実態調査(東京,名古屋,大阪,横浜,神戸など),(3)地方都市中央卸売市場の実態調査(富山,岡山,北九州など),(4)開設形態に変化が見られる地方卸売市場の実態調査(士浦,尼崎,下関など),(5)積極的な取り組みを行っている地方卸売市場の調査(旭川,高岡,豊岡など),を実施した。3.上記の実態調査の結果,以下の新たな知見が得られた。(1)東京都中央卸売市場大田市場や名古屋市中央卸売市場本場,大阪市中央卸売市場本場など大都市拠点中央卸売市場では,物流機能強化のための市場施設整備や卸売企業による多面的な事業展開の動きが見られている。他方で,地方都市中央卸売市場において,卸売市場機能の弱体化や卸売企業の経営の悪化が見られるケースも増加している。(2)中央卸売市場から地方卸売市場への転換や,公設市場の民営化,指定管理者制度の導入など,開設・運営形態の転換を進める卸売市場が増加しつつある。(3)拠点卸売市場と中小規模卸売市場がネットーワークを形成し,共同集荷を行うことによって集荷力の拡充・強化を図ろうとする取り組みが一定の成果を上げている(北九州-下関,神戸-豊岡など)。また,生産段階への関与や加工・配送機能の強化,取扱品目の総合化など水平的・垂直的事業展開を図ることによりて,卸売機能の拡充を図ろうとする卸売企業も増加しつつある。
超微粒子・有機分子複合体をチャネルとするナノ光センサーの作製と物性

本年度は1)分子・超微粒子複合体をシリコン酸化膜基板上に作製する条件の探索と2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定を行った。1)分子・超微粒子複合体をシリコン酸化膜基板上に作製する条件の探索本年度は感光性のルテニウム錯体とジルコニウムの複合体を電極を事前に形成したシリコン酸化膜上に形成した光センサーの構築を目指した。この場合にはシリコン酸化膜基板表面からルテニウム錯体とジルコニウム微粒子の超格子構造を形成する。シリコン酸化膜上にルテニウム錯体からこの超格子を形成した場合には分子・基板界面が不安定なため、超格子成長にばらつきが多かった。これを改善するためにジルコニウム層を先に形成することで超格子構造と基板界面が安定になり、またかつ分子層の密度も高くなった。2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定これらの超格子を200ナノメートル間隔および2マイクロ間隔の金電極中に形成し、紫外光ならびに可視光での光応答を得ることができ、10倍近い増幅率を得た。またアクションスペクトル測定装置を光源・プローバーなどを購入・作製しその組み合わせにより自作した。また一部のソフトウエアを作成依頼した。現在それらを組み合わせることを試みており、来年度半ばまでにアクションスペクトル測定が可能になる装置の立ち上げを目指している。本年度は1)分子・超微粒子複合体を被覆するナノ電極作製条件と微粒子被覆条件の探索とその光電流測定;2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定を行うためのアクションスペクトル測定装置の作製、を行った。1)分子・超微粒子複合体を被覆するナノ電極作製条件と微粒子被覆条件の探索とその光電流測定トップコンタクト法と呼ばれる手法で100ナノメートル間隔のナノ電極やフォトリソグラフィーで2ミクロン間隔の金電極を作製し、その上にキャスト法で感光性有機分子・金微粒子複合体または同じ分子のみを堆積した。まず分子付き微粒子で光でなく電界効果による電流変化を観察したが、ゲート電圧10Vでも1.2倍程度の電流変化しか見られなかった。しかし365nmの光(1200マイクロワット)照射下では電流が約50倍に増加した。分子のみやあるいは非感光性有機分子端時微粒子ではほとんど電流変化は見られなかった。次に感光性有機分子・金微粒子で電極間距離依存性をみたところ2ミクロン間隔の電極でも同様の光電流が観察されたため、キャスト法では非常に広い範囲に微粒子が広がるため、ギャップ以外のところの微粒子・分子複合体からの励起されたキャリアの生成が大きく関与していることを示唆している。2)分子・超微粒子複合体の光照射時の導電性測定を行うためのアクションスペクトル測定装置の作製まずアクションスペクトル測定装置を光源・プローバーなどを購入・作製しその組み合わせにより自作した。現在それらを組み合わせることを試みており、来年度半ばまでにアクションスペクトル測定が可能になる装置の立ち上げを目指す。
ハイブリッド同期無線センサネットワークと非接触計測による統合橋梁モニタリング

構造物の性能を適切に把握することは,設計・管理における不確定性を低減し,効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす.振動計測を利用すると,FEMの精緻化などを通して性能評価が可能となると期待されるが,橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成しその双方の把握が不可欠である.そこで,無線センサを利用した全体挙動の密な計測技術と,レーザードップラー速度計による非接触遠隔計測技術を組み合わせて簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築した.特に複数種類のセンサをGPS信号を利用して同期計測できる仕組みとした.構造物の性能を適切に把握することは,設計・管理における不確定性を低減し,効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす.振動計測を利用すると,FEMの精緻化などを通して性能評価が可能となると期待されるが,橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成しその双方の把握が不可欠である.そこで,無線センサを利用した全体挙動の密な計測技術と,レーザードップラー速度計による非接触遠隔計測技術を組み合わせて簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築した.特に複数種類のセンサをGPS信号を利用して同期計測できる仕組みとした.橋梁などのインフラ系構造物の性能を適切に把握することは,設計・管理における不確定性を低減し,また構造劣化診断を可能にするため,効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす.振動計測を利用すると,FEMの精緻化などを通して性能評価が可能と期待されるが,橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成し,その双方の把握が不可欠である.そこで,無線センサ技術を,GPS無線ハイブリッド同期と歪計測の観点から拡張し,また非接触遠隔計測技術を組み合わせ,簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を確立し,実構造系で実証することを目的とした.平成23年度は1)無線マルチホップ同期計測システムの改良,2)GPS絶対時刻を利用した同期計測の検討,3)無線歪計測システムの構築,4)新型レーザードップラ速度計(LDV)の計測特性の解明に取り組んだ.1)では,マルチホップ環境下での通信速度の最適化と,計測・通信の安定化を図った.2)では,GPSからの時刻信号を利用して,安価に数十ナノ秒程度の精度で,同期計測が可能であることを,シミュレーションを通じて示した.3)では,無線センサネットワーク基板に接続するための歪計測ボードを作成した.4)ではRSV-150を購入し,高精度加速度計,変位計などとともに振動台の動きを計測し,その計測性能を分析した.また,斜張橋ケーブルの振動を現地で計測することで,遠距離から対象物の振動を計測できることを確認した.橋梁などのインフラ系構造物の性能を適切に把握することは,設計・管理における不確定性を低減し,また構造劣化診断を可能にするため,効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす.振動計測を利用すると,FEMの精緻化などを通して性能評価が可能と期待されるが,橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成し,その双方の把握が不可欠である.そこで,研究代表者が中心となって取り組んでいる無線センサ技術を,GPS無線ハイブリッド同期と歪計測の観点から拡張し,また非接触遠隔計測技術を組み合わせ,簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築し,実構造系で実証することとした.まず,GPSに接続した無線センサネットワークにより橋梁の局部挙動と全体挙動を把握する実証試験を行った.長大吊橋を対象にして,マルチホップ通信環境下で複数種類のセンサノードをGPS時刻信号も利用して同期計測を行った.全体挙動は応答が小さく推定精度は高くないものの,たわみモードおよびねじれモードを時刻同期をとり計測できることが確認できた.また,局部振動と考えられるモードが比較的高い周波数帯域で確認された.次に,非接触遠隔計測レーザードップラー速度計をGPSタイムスタンプを利用して同期計測するシステムを構築した.無線センサノードとGPSを介して同期できるものである.さらに,局部振動計測からFEMを精緻化するための剛性評価解析を行った.多数存在する高振動数帯域の周波数ピークから特定の局部振動を抽出し,部材の剛性と関連付けるものである.撤去された実構造物を利用して実証試験も行った.橋梁などのインフラ系構造物の性能を適切に把握することは,設計・管理における不確定性を低減し,また構造劣化診断を可能にするため,効率的な建設・運用によるコスト削減や安全性向上をもたらす.振動計測を利用すると,FEMの精緻化などを通して性能評価が可能と期待されるが,橋梁詳細モデルは全体挙動・部材挙動が複雑に連成し,その双方の把握が不可欠である.そこで,研究代表者が中心となって取り組んでいる無線センサ技術を,GPS無線ハイブリッド同期と歪計測の観点から拡張し,また非接触遠隔計測技術を組み合わせ,簡易かつ詳細に構造物の全体挙動・部材ローカル振動を同期計測する統合モニタリング法を構築し,実構造系で実証する.本取り組みの中では,特に非接触遠隔計測レーザードップラー速度計(LDV)を複数のターゲットに効率的に照射,計測することを想定して,電動雲台をLDVと組み合わせ,雲台の電動操作により照準をターゲットに合わせられるシステムを構築した.また,LDVの電圧出力を取得するAD変換器をGPS信号により同期することにより,同じくGPS信号で同期された無線センサネットワークの加速度計測値とあわせて解析できるシステムとした.当初計画していた項目をほぼ達成できたが,以下の点については当初の計画通りには進まなかった.まず,同期計測システムの改良では,仕組みの実装をしたものの,その精度向上を定量的に評価するには至らなかった.

GPSを利用した絶対時刻への同期では,シミュレーションにより分析を行ったが,無線センサネットワークへの実装には至っていない.また無線歪計測センサボードは作成したものの,計測に基づいた定量的な評価には至らなかった.以上のことから,概ね順調に進展している,と判断した.25年度が最終年度であるため、記入しない。GPSを利用してレーザードップラー速度計出力を他システム(無線センサネットワークなど)と同期計測する仕組みを構築できた.多点遠隔監視を効率的に行うために,電動雲台上にLDVを設置して照準合わせをするシステムも構築できたものの,更なる効率向上のためには照準合わせの自動化,高速化が期待される.まず,平成23年度に実現できなかった,同期計測システムの定量的評価,GPS同期の無線センサへの実装,ひずみ計測センサボードの評価を行う.次いで,GPS絶対時刻に基づいて,無線センサネットワークとレーザードップラ速度計の同期計測を実現し,実験により同期計測精度を明らかにする.次に,計測対象の実橋梁を選定し,汎用FEMソフトウェアで詳細にモデル化する.全体挙動を効率的に把握する無線センサの配置や,応力の大きな部材を明らかにし,実構造物系への適用の準備をする.25年度が最終年度であるため、記入しない。多点遠隔監視を効率的に行うために,電動雲台上にLDVを設置した照準合わせをするシステムを構築したものの,LDVの動作原理上,対象物の距離に応じた焦点合わせ(ピント調整)も必要となる.現システムでは,センサヘッドの方向制御はできるものの,ピント調整は別途行う必要がある.また,対象構造物によっては部材毎に振動レベルが異なり,感度調整が必要になることもある.振動レベルが小さく加振が必要な場合もある.ピント調整,感度調整,加振といったプロセスも考慮した計測システムを構築する,あるいは,上記が不要な計測点のみLDVを利用し密に計測し,その他は無線センサノードにより計測する,といった対応が必要と考える.
助産婦の役割モデルと燃えつき症候群の関連

中堅助産婦の燃えつき症候群と役割モデルとしての直属上司との信頼関係や指導評価システムを明らかにし、看護管理上の示唆を得ることを目的として調査を行った。調査は、全国の助産婦学校実習病院205施設の産科関連病棟に勤務する臨床経験5年以上10年未満の助産婦とその直属の婦長を対象に行った。調査用紙は看護部長に郵送し、婦長と該当する助産婦5名に配布回収を依頼した。婦長の回収数は173(回収率84.4%)、助産婦回収数494であった。その結果、中堅助産婦のうち、36.9%は燃えつき状態に陥っており、正常者は21.1%にすぎなかった。職業上の役割モデルがあるのは74.5%で、その対象は職場の先輩、ついで職場の上司が多かった。役割モデルの側面は、「臨床的判断力」「人柄や態度」「助産技術・ケア能力」がもっとも多かった。そして、役割モデルをもつ割合は燃えつき者では有意に低く(p<0.05)、特に職場の上司を役割モデルとする割合や、「助産技術・ケア能力」の側面を役割モデルとする割合が有意に少なかった。そして、業務の評価については婦長はその必要性を98.7%が感じているが、実際に評価を行っているのは48.2%にすぎず、中堅助産婦も85.2%が評価を望んでいるが、行われていると答えたのは20.4%にすぎなかった。評価を期待する側面は、中堅助産婦は役割モデルの側面と同じ内容であったが、婦長が評価を重視する内容は、「管理能力」「教育能力」で、中堅助産婦との間に食い違いが認められた。以上の結果から、中堅助産婦が評価を求める「臨床的判断力」「助産技術・ケア能力」「態度」の側面の定期的な職場での評価の実施と職業上の役割モデルの存在が燃えつき症候群の予防に役立つという示唆が得られた。
EHD対流を利用した多成分流体混合系の流動-相分離過程の相関の解明

本研究の目的は、ガラス基板上に形成した電極形状に依存してポリマーブレンド溶液層内部に発現する電気流体力学的(EHD)対流の様々な対流構造を利用し、流れの構造と多成分流体混合系の相分離過程の相関について明らかにしようとするものである。すなわち、任意形状の電極を形成したガラス基板2枚(一方の基板のみ電極を形成)の間にポリマーブレンド溶液を挟み、電極に直流電場を印加すると、電極形状に依存した不平等電場に起因して溶液内にEHD対流が発生する。このとき、系をクエンチすると相分離を生じ、その過程がEHD対流の構造や強度に影響される。本研究では、クエンチ法として溶媒蒸発並びに冷却の2つの方法を試みた。さらに、流体力学的効果を考慮したCahn-Hilliard(CH)モデルに基づく相分離過程の数値シミュレーションを行った。具体的には以下のような結論を得た。1.EHD対流、相分離過程の観察polystyrene(PS)及びpoly(vinylacetate)(PVA)を用い、重量比が1:1、全ポリマー濃度が4wt%となるようにtolueneに溶解したポリマーブレンド溶液を試料とし、これを規則構造を有する電極付ガラス基板上の30×40×2mmの溝に展開し、直流電場を印加するとともに、装置内に窒素ガスを流入して溶媒を蒸発させ、溶液内の対流および相分離構造の経時変化を位相差顕微鏡によって観察した。結果として、電極形状に依存して発現したEHD対流に拘束された相分離構造(電極1ユニットにPVAリッチ液滴が拘束された構造)が得られた。また、この構造は印加電圧に強く依存することがわかった。一方、冷却による相分離に関しては、装置上の様々な問題が明らかとなり、これを改良することに時間を要し、相分離過程の詳細な観察までには至らなかった。2.相分離過程の数値シミュレーション流体力学的効果を考慮したCahn-Hilliard(CH)モデルに基づく相分離過程の数値シミュレーションコードを開発するとともに、これを利用し相分離構造に及ぼすキャピラリー力、重力、温度勾配の影響を明らかにした。このとき、系をクエンチ(上限臨界共溶温度をもつ系において、系の温度を臨界温度以下にする)すると相分離を生じ、その過程がEHD対流の構造や強度に影響される。本研究では、電極形状及びサイズ、さらに印加電圧の値を変えることによりEHD対流の構造と強度を制御し、対流並びに相分離した相(液滴)の変形・分裂・合体挙動の詳細な観察を行い、多成分流体混合系における流動⇔相分離過程の相関を明らかにする。本年度は、以下の点を実施した。1.対流及び相分離過程可視化実験装置の製作平行な2枚のガラス基板間に注入された試料(ポリマーブレンド溶液)を任意の温度に設定できると同時に、ガラス基板上の電極に直流定電圧を印加できる観察セルを設計、製作した。

また、クエンチした際の相分離過程と電場印加により発生するEHD対流の様子を観察するために、位相差顕微鏡並びにCCDカメラからなる光学系観察部を構築した。本研究の目的は、ガラス基板上に形成した電極形状に依存してポリマーブレンド溶液層内部に発現する電気流体力学的(EHD)対流の様々な対流構造を利用し、流れの構造と多成分流体混合系の相分離過程の相関について明らかにしようとするものである。すなわち、任意形状の電極を形成したガラス基板2枚(一方の基板のみ電極を形成)の間にポリマーブレンド溶液を挟み、電極に直流電場を印加すると、電極形状に依存した不平等電場に起因して溶液内にEHD対流が発生する。このとき、系をクエンチすると相分離を生じ、その過程がEHD対流の構造や強度に影響される。本研究では、クエンチ法として溶媒蒸発並びに冷却の2つの方法を試みた。さらに、流体力学的効果を考慮したCahn-Hilliard(CH)モデルに基づく相分離過程の数値シミュレーションを行った。本年度は以下の点について検討した。1.EHD対流、相分離過程の観察polystyrene(PS)及びpoly(vinylacetate)(PVA)を用い、重量比が1:1、全ポリマー濃度が4wt%となるようにtolueneに溶解したポリマーブレンド溶液を試料とし、これを規則構造を有する電極付ガラス基板上の30×40×2mmの溝に展開し、直流電場を印加するとともに、装置内に窒素ガスを流入して溶媒を蒸発させ、溶液内の対流および相分離構造の経時変化を位相差顕微鏡によって観察した。結果として、電極形状に依存して発現したEHD対流に拘束された相分離構造(電極1ユニットにPVAリッチ液滴が拘束された構造)が得られた。また、この構造は印加電圧に強く依存することがわかった。一方、冷却による相分離に関しては、装置上の様々な問題が明らかとなり、これを改良することに時間を要し、相分離過程の詳細な観察までには至らなかった。2.相分離過程の数値シミュレーション流体力学的効果を考慮したCahn-Hilliard(CH)モデルに基づく相分離過程の数値シミュレーションコードを開発するとともに、これを利用し相分離構造に及ぼすキャピラリー力、重力、温度勾配の影響を明らかにした。
ユビキチン/プロテアソーム系とαBクリスタリンの細胞内動態の関連について

デスミンミオパシーを発症するフランスの一家系で、低分子量ストレス蛋白質であるαBクリスタリンの変異(R120G)が報告されている。これまでにR120GαBクリスタリン変異体の性質について、主に組換え蛋白質を用いた解析はされているが、哺乳動物細胞内での性質に関してはあまり検討されていない。本研究では、R120GαBクリスタリンの細胞内での性質を、細胞内蛋白質品質管理機構として代表的なユビキチン/プロテアソーム系と分子シャペロン系との関連を含めて解析した。HeLa細胞で野生型αBクリスタリン(wt-αB)あるいはR120GαBクリスタリン(R120GαB)を一過性に発現させ、その発現様式をウェスタンブロットで解析したところ、wt-αBは主に可溶性画分に分布していたがR120GαBは主に不溶性画分に分布していた。また、免疫染色を行い、顕微鏡観察すると、R120GαBを発現させた細胞のうち15-25%で細胞質に存在する複数の封入体様構造が観察され、そこにR120GαBは局在していた。wt-αBを発現させた細胞では、このような形態は全く観察されなかった。さらに、この封入体様構造には、Hsp27も共局在していた。私たちは、これまでに、プロテアソーム阻害剤によるアグリソーム形成と低分子量ストレス蛋白質のアグリソームヘの局在を報告しており、今回観察された封入体とアグリソームとの関連について解析したが、R120GαB発現によって観察された封入体に、ビメンチンは局在しておらず、また、ユビキチン化蛋白質も検出されず、アグリソームとは性質が異なる封入体であることが明らかになった。今年度は、細胞内のプロテアソーム活性を阻害し、細胞内で異常蛋白質が蓄積するような条件下で、低分子量ストレス蛋白質(HSP)であるαBクリスタリン(αB)およびHSP27がどのような挙動を示すのか、生化学的および細胞生物学的に検討した。プロテアソーム阻害剤であるMG-132をヒトグリオーマ細胞株であるU373MG細胞に作用させ、ウェスタンブロット法で解析したところ、可溶性画分および不溶性画分でのαBおよびHSP27の誘導が観察された。特に不溶性画分での増加が顕著であり、両蛋白質の不溶性への移行も同時に起こっていた。蛍光抗体法によりαBおよびHSP27の細胞内局在を調べたところ、両蛋白質は、通常の細胞では、主に細胞質に存在していたが、MG-132を作用させた細胞では、核近傍の一点に集積していた。この構造物は、中間径フィラメントであるビメンチンに囲まれ、ユビキチン、20Sプロテアソームも局在していた。さらに、微小管重合阻害薬であるノコダゾールによってその形成は抑制された。これらの現象から、MG-132処理で観察される核近傍の構造は、正常な構造をとることができない蛋白質をプロテアソーム阻害剤共存下に過剰発現させた時に形成されるアグリソームであることが分かった。一方、プロテアソーム阻害剤を作用させると、p38およびp44/42MAPキナーゼの活性化を介してHsp27およびαBのリン酸化が亢進していた。しかしながら、p38およびp44/42MAPキナーゼの阻害剤を加え、リン酸化を抑制しても、アグリソームの形成および低分子量HSPの蓄積に影響は見られなかった。以上のことから、プロテアソーム阻害剤によって、低分子量HSPの誘導、リン酸化、そしてアグリソームへの蓄積が起こったが、リン酸化とアグリソーム形成、アグリソームへの低分子量HSPの蓄積には直接関連の無いことが明らかとなった。

私たちは、これまでに、プロテアソーム阻害剤によるアグリソーム形成と低分子量ストレス蛋白質のアグリソームヘの局在を報告しており、今回観察された封入体とアグリソームとの関連について解析したが、R120GαB発現によって観察された封入体に、ビメンチンは局在しておらず、また、ユビキチン化蛋白質も検出されず、アグリソームとは性質が異なる封入体であることが明らかになった。
CRISPR/Cas9を用いた癌関連融合遺伝子の生成・生成抑制機構の解明

本研究では、様々な癌、白血病、リンパ腫で見つかっている融合遺伝子をCRISPR/Cas9システムにより人為的に生成し、その生成頻度を定量するアッセイを樹立することにより、融合遺伝子の生成・生成抑制に関わる因子を同定することが目的であった。研究成果としてはまず、肺癌などでみられるEML4-ALK融合遺伝子の生成頻度をデジタルPCRで定量するアッセイの樹立に成功した。次にこのアッセイを用いて、主要なDSB修復因子であるDNA-PKcsが融合遺伝子の生成に重要であることを明らかにした。平成27年度の計画は融合遺伝子を生成するためのCRISPR/Cas9ベクターのデザインと構築、およびリアルタイムPCRによる融合遺伝子検出・定量の条件設定であったが、2つの計画変更を行った。1つ目は生成させる融合遺伝子の変更である。当初の計画ではETV6-NTRK3融合遺伝子およびRET-PTC1融合遺伝子を生成する予定であったが、複数のCRISPR/Cas9ベクターを構築し、細胞に導入したものの、融合遺伝子生成を確認できなかった。一方、肺癌や乳癌、大腸癌で見つかっているEML4-ALK融合遺伝子を生成させるため、EML4遺伝子およびALK遺伝子を切断するCRISPRベクターを構築し、ヒト肺癌細胞株A549に導入したところ、再現性よく融合遺伝子を検出することができた。そこでEML4-ALK融合遺伝子生成系を用いて「融合遺伝子生成頻度定量アッセイ」の樹立を目指すこととした。2つ目は定量PCRの方法の変更であり、リアルタイムPCRからデジタルPCRへ変更することとした。理由は、デジタルPCRは絶対定量法であるため、リアルタイムPCRのように検量線作成のための希釈系列を作る必要がなく、用意するサンプル数を大幅に削減でき、しかも操作が非常に簡便で、短時間に定量できるためである。EML4遺伝子およびALK遺伝子を切断するCRISPRベクターをA549細胞に導入し、24時間後にゲノムDNAを抽出し、用いるゲノムDNA量を変えてデジタルPCRを行ったところ、融合遺伝子生成量はゲノムDNA量に比例して増加するという結果が得られた。以上の検討から、デジタルPCRによるEML4-ALK融合遺伝子生成頻度の定量アッセイは樹立できたと考えられ、今後本アッセイを用いて融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる因子を同定する予定である。平成27年度の当初の計画は融合遺伝子を生成するためのCRISPR/Cas9ベクターのデザインと構築、およびリアルタイムPCRによる融合遺伝子検出・定量の条件設定であった。「研究実績の概要」欄に書いた通り、昨年度は生成させる融合遺伝子および融合遺伝子の定量法を当初の計画から変更した。このような変更があったものの、昨年度中に平成28年度に行う予定であったCRISPR/Cas9ベクターの細胞への導入条件の検討および融合遺伝子生成頻度の定量アッセイの樹立まで進むことができた。そのため進捗状況を「当初の計画以上に進展している」とした。平成28年度の計画は、CRISPR/Cas9ベクターの細胞への導入条件の検討およびリアルタイムPCRによる融合遺伝子生成頻度の定量アッセイの樹立であった。平成27年度に構築したCRISPR/Cas9ベクターはレンチウイルスベクターであるため、融合遺伝子を最も多く生成するウイルス力価を探った。また同時にDNAの細胞導入試薬である、Lipofectamine 3000も試した。融合遺伝子は平成27年度に再現性よく生成することがわかった、EML4-ALK融合遺伝子の生成量を見た。その結果、どの力価のウイルスよりもLipofectamine 3000でCRISPR/Cas9ベクターを導入した時の方がEML4-ALK融合遺伝子の生成量が多いことがわかったので、以後はCRISPR/Cas9ベクターの細胞への導入はLipofectamine 3000を用いて行うこととした。また平成27年度の検討によりリアルタイムPCRよりもデジタルPCRの方が融合遺伝子生成量の定量性に優れていることがわかったので、平成28年度からはデジタルPCRを用いることとした。樹立した融合遺伝子生成量の定量アッセイを用いて、融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる因子の探索を行った。主要なDNA修復因子である、DNA-PKcs, Ligase IV,あるいはPARP1に対する阻害剤を細胞に処理したところ、DNA-PKcsの阻害剤を処理した細胞でのみ、EML4-ALK融合遺伝子の生成量がコントロールと比べ有意に減少することがわかった。この結果はDNA-PKcsがEML4-ALK融合遺伝子の生成において重要な役割を担っていることを示唆している。しかし実際にはアッセイの樹立に加え、平成29年度に予定していた、融合遺伝子の生成にかかわる分子の同定ができたため。融合遺伝子は、様々な造血器腫瘍や固形腫瘍で見つかっているが、その生成・生成抑制の分子機構は解明されていない。その解明のためには、ゲノム内の特定部位にDNA二本鎖切断(DSB)を導入し、融合遺伝子を人為的に生成させる実験系が必要である。そこで本研究では、ゲノム内のほぼ任意の部位にDSBを導入可能なCRISPR/Cas9システムを用いて癌関連融合遺伝子をヒト培養細胞に生成させ、その生成頻度を簡便に定量するアッセイを樹立するのを第一の目的とした。そしてこのアッセイを用いて癌関連融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる分子を同定することを第二の目的とした。平成27、28年度は、生成させる癌関連融合遺伝子の選択、CRISPR/Cas9ベクターのデザインと構築、融合遺伝子の検出や定量、細胞への導入条件の検討などの条件設定を行った。

その結果、肺癌などでみられるEML4-ALK融合遺伝子をデジタルPCRで定量する方法がもっとも再現性が良いことがわかったので、この方法を融合遺伝子の定量アッセイとし、融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる分子を探索することとした。平成29年度はまず、主要なDSB修復因子であるDNA-PKcsとPARP1が融合遺伝子の生成頻度に影響を与えているかどうかを調べた。これらのタンパク質に対する特異的阻害剤を用いた検討の結果、DNA-PKcsの阻害剤を処理した細胞でのみ、EML4-ALK融合遺伝子の生成量がコントロールと比べ有意に減少することがわかった。DNA-PKcsはDSB修復経路のひとつ、Classical non-homologous end joining (c-NHEJ)の主要な因子であるため、c-NHEJおよび最近見つかったc-NHEJのサブ経路にかかわる因子群を中心に現在RNAiスクリーニングを実施中である。本研究では、様々な癌、白血病、リンパ腫で見つかっている融合遺伝子をCRISPR/Cas9システムにより人為的に生成し、その生成頻度を定量するアッセイを樹立することにより、融合遺伝子の生成・生成抑制に関わる因子を同定することが目的であった。研究成果としてはまず、肺癌などでみられるEML4-ALK融合遺伝子の生成頻度をデジタルPCRで定量するアッセイの樹立に成功した。次にこのアッセイを用いて、主要なDSB修復因子であるDNA-PKcsが融合遺伝子の生成に重要であることを明らかにした。昨年度に平成28年度までの計画がほぼ終了したので、今年度は平成29年度に行う予定であった、融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる因子同定のためのRNAiスクリーニングを行うこととする。スクリーニングの対象因子としては当初の計画通り、Classical Non-homologous end joining (NHEJ)因子群、Alternative NHEJ因子群、Homologous recombination因子群、Single-strand annealing因子群、細胞周期チェックポイント因子群などの「DSB応答・修復関連因子群」およびクロマチンリモデリング因子群、ヒストン修飾因子群などの「クロマチン動態関連因子群」を予定している。さらに本スクリーニングで融合遺伝子の生成・生成抑制にかかわる因子が見つかったら、その因子が融合遺伝子の生成、すなわちDNA二本鎖切断の誤った修復を促進・抑制するメカニズムを生化学的、分子生物学的手法を用いて解明する。平成28年度に融合遺伝子の生成にかかわる分子としてDNA-PKcsを見つけた。DNA-PKcsはDNA二本鎖切断修復経路のひとつ、Classical non-homologous end joining (c-NHEJ)の主要な因子である。
場面性を重視した相互行為分析の手法開発：医療の身体的やりとりを記述する枠組の構築

場面性を重視した相互行為分析の手法を開発することを目的として,以下の研究内容を実施した.まず,前年度までの研究成果を踏まえ,医療場面における相互行為の特徴について,理論的考察を行った.特に,歯科診療場面における歯科医師や患者の身体行動が言語的性質(言語性)を帯びるかどうかを検討した.その結果,以下の(1),(2)の観点において身体行動の言語性が存在することが示唆された.(1)身体行動は,相手に特定の反応を要求するという点で言語性を帯びることが示唆された.歯科医師が患者の口にミラーを近づけ,患者がそれに応じて口を開くことは,隣接ペアが歯科診療場面に特有のやり方で身体的に構成されているものとして位置づけられた.ただし,実際にはその言語性は,歯科診療を取り巻く社会的背景や物理的状況に裏付けられて初めて生じるものであることも留意すべきであることが論じられた.(2)身体行動は,共起している言語的発話を相互行為連鎖上に意味づけるという点で言語性を帯びることが示唆された.具体的には,「デンタルミラーを患者の口に近づける」という身体行動が,歯科医師の発話の連鎖上の意味(まもなく発話が終了すること)を決定づけ,歯科医師と患者の言語的やりとりを適切に促す,というプロセスが観察された.加えて,医療場面を中心に実施した相互行為分析の結果を踏まえ,場面の特性に適合した相互行為分析の手法として,(1)会話における複数の身体部位によるマルチモーダルな調整を統合的に記述する手法,(2)会話の分裂を含んだ参与構造の複雑な展開を俯瞰的に記述する手法,(3)大局的な会話連鎖の構造やエスノグラフィックな背景情報を参照することで,局所的な相互行為のプラクティスを解釈する手法を提案した.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。医療の身体的やりとりを記述する枠組を構築するために,歯科診療場面を対象とした相互行為分析を実施し,以下3つの知見を得た.(1)歯科医師と患者のやりとりにおいて,診療を遂行するための身体行動(会話外行動)が発話などの会話行動に埋め込まれることで,その身体行動が相互行為資源として用いられる過程を観察した.相互行為の状況に依存して動的に対応するための道具立てとして,歯科医師と患者双方の会話行動と会話外行動が複合的に使われることを示した.社会的場面の活動は,基本的に会話外行動を含んでマルチモーダルに組織される活動(マルチモーダル・アクティビティ)として見るべきであるという視座を提唱した.(2)「暗黙的協同」(坂井田・諏訪, 2015)と呼ばれる現象について,歯科診療場面に依存した「傍参与的協同」という図式が見られることを示した.歯科診療場面の傍らに参与する歯科衛生士が,会話という観点からは傍参与者でありながらも,実際には歯科診療という制度的な要請に応じて,傍参与者以上の貢献を見せることを明らかにした.複数の活動の同時進行による多層的な参与構造が存在しており,この構造は会話行動のみを観察していては見逃されうるものの,歯科診療場面の相互行為では極めて重要な機能を持つことを示した.(3)話しかけたい相手の会話行動や会話外行動を観察可能な資源として,「今話しかければ相手の反応を得られる」というタイミングを見極めること,すなわち「会話場」を形成するやりとりを観察した.歯科衛生士が歯科医師に話しかけてよいタイミングを見極めるにあたって,歯科医師の当座の関与を観察し,首尾よく会話場を形成する過程を分析した.医療場面において焦点の定まらない相互行為から焦点の定まった相互行為を開始する際,相手の会話外行動が利用され,相互行為の基盤が形成されることを示した.医療場面の身体的やりとりを分析するための3つの枠組を提唱することができた.これらの枠組は,医療場面だけでなく様々な社会的場面の身体的相互行為を探究するために有用であると考えられるが,そのためには今後の検討が必要である.さらに,医療場面の身体的やりとりを微視的かつマルチモーダルに記述するためのトランスクリプション手法のプロトタイプを考案することができた.場面性を重視した相互行為分析の手法を開発することを目的として,以下の研究内容を実施した.まず,前年度までの研究成果を踏まえ,医療場面における相互行為の特徴について,理論的考察を行った.特に,歯科診療場面における歯科医師や患者の身体行動が言語的性質(言語性)を帯びるかどうかを検討した.その結果,以下の(1),(2)の観点において身体行動の言語性が存在することが示唆された.(1)身体行動は,相手に特定の反応を要求するという点で言語性を帯びることが示唆された.歯科医師が患者の口にミラーを近づけ,患者がそれに応じて口を開くことは,隣接ペアが歯科診療場面に特有のやり方で身体的に構成されているものとして位置づけられた.ただし,実際にはその言語性は,歯科診療を取り巻く社会的背景や物理的状況に裏付けられて初めて生じるものであることも留意すべきであることが論じられた.(2)身体行動は,共起している言語的発話を相互行為連鎖上に意味づけるという点で言語性を帯びることが示唆された.具体的には,「デンタルミラーを患者の口に近づける」という身体行動が,歯科医師の発話の連鎖上の意味(まもなく発話が終了すること)を決定づけ,歯科医師と患者の言語的やりとりを適切に促す,というプロセスが観察された.

加えて,医療場面を中心に実施した相互行為分析の結果を踏まえ,場面の特性に適合した相互行為分析の手法として,(1)会話における複数の身体部位によるマルチモーダルな調整を統合的に記述する手法,(2)会話の分裂を含んだ参与構造の複雑な展開を俯瞰的に記述する手法,(3)大局的な会話連鎖の構造やエスノグラフィックな背景情報を参照することで,局所的な相互行為のプラクティスを解釈する手法を提案した.次年度は,(1)今年度に導出された枠組を用いた医療場面における実証的研究の継続,(2)他の社会的場面を対象とした当該枠組の汎用性の検討,(3)医療場面の身体的やりとりを記述するトランスクリプション手法の確立をめざす.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
MEMS機能デバイスを利用したセンサ用ナノ量子細線のマルチフィジックス特性評価

本研究では、ナノデバイス開発に必須となるナノ材料単体でのナノメカニクス特性を高精度に評価するため、ナノ材料評価専用MEMSデバイスとSEM内ナノプローブマニピュレータを新開発し、代表的なナノ材料であるカーボンナノチューブ(CNT)単体の力学特性の解明を試みた。MEMSデバイスには、世界初となる変位拡大機構を有する静電容量センサを搭載し、変位分解能0.93nmを実現した。本デバイスは、ナノプローブマニピュレータに搭載した上でFE-SEM内に設置され、CNT固定後に引張試験が実施可能となる。平均直径51nm,長さ17μmの多層CNTのナノ引張試験で得られた応力-ひずみ関係から、CNTは先ず外層が破断して、引き続き内層が破断することが明らかとなった。また、ヤング率は約600GPaを示し、これまでに報告とほぼ同程度の値を示した。近年、急速に開発研究が進められてきたナノ材料を積極的に活用した新しいナノセンサや、革新的なナノシステムを開発することで、高度付加価値社会の実現が期待されている。そこで本研究では、ナノデバイス開発に必須となるナノ材料単体のナノメカニクス特性の高精度評価を目的に、『ナノ材料専用マルチフィジックス特性評価デバイス』の新開発、および同デバイス上の所望の位置にナノ材料を設置するための技術開発を実施する。平成20年度はナノ材料評価専用MEMSデバイスの開発を目指し、1)各種マイクロアクチュエータおよび変位センサを搭載したデバイス要素の設計を実施するとともに、2)同デバイス上にナノ材料を捕獲、固定化するためのFE-SEM内に搭載可能な3軸ナノステージの開発を行った。1)においては、ナノ材料引張駆動用には静電駆動式マイクロアクチュエータを、ナノ材料固定用としては熱膨張式マイクロアクチュエータを搭載することとした。また。変位計測用には静電式変位センサを採用する。これらアクチュエータ、センサは、MEMSプロセス技術によりシリコン基板上に一括加工することで、高精度な形状寸法を確保する予定である。一方、2)においては、PZTアクチュエータを用いた超小型3軸ナノステージを開発した。FE-SEM内に設置することを目的にしているため、同ステージの外形寸法は20mm立方以内に収まるように設計している。また、ナノ材料の捕獲、操作、固定を目的にしていることから、100nmの変位分解能と5mm移動距離を目指し、PZTパルス駆動機構を新規に開発した。研究の第二年度に当たる平成21年度は、1)マイクロマシニング技術を援用したナノ材料評価専用MEMSデバイスの製作、2)第一年度に開発した3軸ナノステージの性能評価を行った。1)においては、ナノ材料引張駆動用の櫛歯型静電駆動マイクロアクチュエータを含んだ、MEMSデバイスの作製に成功した。また、静電駆動アクチュエータの変位を読み取るための静電式変位センサもデバイス内に併せて集積し、センチの機械的な動きを顕微鏡変位計測システムによって評価した。一方、2)においては、PZTアクチュエータを用いた超小型3軸ナノステージを開発に成功した。ステージの駆動評価実験では、微動分解能10nm、動作距離±2.5mmの性能であることが確認された。ただし、PZTへの電圧印加した後、ステージを放置状態にした場合、PZTのチャージ変化に伴うクリープ現象があることが明らかになった。今後は、このクリープ特性を詳細に調べて、高精度な位置決めを実現できるようにする予定である。

そこで本研究では、ナノデバイス開発に必須となるナノ材料単体のナノメカニクス特性の高精度評価を目的に、『ナノ材料専用マルチフィジックス特性評価デバイス』の新開発、および同デバイス上の所望の位置にナノ材料を設置するための技術開発を通して、ナノ材料単体での機械特性評価を実施した。研究の最終年度に当たる平成22年度は、1)マイクロマシニング技術を援用したナノ材料評価専用MEMSデバイスの試作完成、2)第一年度に開発した3軸ナノステージへのデバイス組み込み、3)カーボンナノチューブ(CNT)単体での引張試験を実施した。得られた成果は以下のとおりである。1)ナノ材料引張駆動用の櫛歯型静電駆動マイクロアクチュエータを含んだ、MEMSデバイスの作製に成功した。また、静電駆動アクチュエータの変位を読み取るための静電式変位センサもデバイス内に併せて集積し、0.9nmの変位計測分解能を実現した。2)ナノワークステーションシステムの開発に成功した。同システムに上記のMEMSデバイスを設置するとともに、システム全体を電子顕微鏡内に設置することで、MEMSデバイス上でナノ材料単体での捕獲、移動、固定操作を行うことが可能となった。3)1),2)で得られた技術的成果に基づいて、CNT単体での引張試験を実施し、高精度な応力-ひずみ関係、ならびにCNT変形・破壊機構を解明することに成功した。CNTのヤング率は590GPa、破壊強度は4GPaであった。また、多層型CNTの場合、その破壊機構は層間隔離が初期段階で生じることが明確になった。なお、単軸応力下での電気抵抗変化については、時間の関係上、計測が出来なかったが、技術的な問題はすべて解決されており、引き続き研究を推進する予定である。
コンピュータ・グラフィックスを用いたスポーツ動作情報の可視化の試み

スポーツ・体育学における研究成果は、数的表現や平面的なグラフによるところが大きく実際のスポーツ・体育の現場へその内容を還元することが十分ではないと思われる。そこで、意図的で質的量的な再構成を行うことが可能なCG(コンピュータ・グラフィックス)を用いて、バイオメカニカルな研究成果を実際のスポーツ・体育の現場へ、還元する方法を検討した。具体的な研究実績は以下の2つである。1)CGを用いたテニスにおけるラリーパターンの分析システムの研究テニスにおける、より効果的なスポーツ技能修得ための練習・指導方法の一つとして、ラリー中におけるボール軌跡、練習者の移動軌跡、および、それらの時間的関係等をすばやく分析し、空間的、時間的情報をCGを用いて選手あるいは指導者に視覚的フィードバック情報として数分内に還元するためのシステムを試作した。その結果、少なくとも本実験で用いた大学生同好会レベルでの被験者に対しては、システム全体の有効性、妥当性、信頼性といった観点からは十分意味のあるものと判断された。2)CGを用いた棒高跳の突込み・踏切り動作の指導および分析への応用複雑で競技者がその動作を理解しにくい陸上競技跳躍の棒高跳の「突込みから踏切り」までを、選手により効果的に理解させ練習・指導に有効な方法と成りうるかを検討した。高校生、大学生の選手を対象にして、その練習過程において動作を三次元的映像分析からわかりやすいCG表現に置き換え、選手に対して理想動作と同時に自己の動作のフィードバック情報として与え、内省報告やパフォーマンスの変化を比較検討した。その成果の一つとして、棒高跳をはじめて10ヶ月と短期間で女子室内日本新記録(3m00全日本選抜新居町大会2位1995.3.19)を記録した大学女子選手や練習中の記録ではあるが半年間で50cm程度の記録の向上をさせる選手もいた。研究発表に関しては現在整理中である。
視覚野における感受性期型可塑シナプスと残効関連型可塑シナプスの相違とその関連

1963年の眼優位可塑性の発見以来、多くの研究によって、本研究でいう感受性期型可塑シナプスの調節・制御には、(i)主に視覚入力の神経活動自身に依存する機構と(ii)直接視覚系とは関係のない修飾系の関与が示されてきた。(ii)修飾系の1つとして我々は中枢ノルアドレナリン(NA)系に注目し、その関与を示す実験的証拠を報告してきたが、近年の研究によってNA受容体がアストロサイトに発現していることが明らかになり、NAの作用の一部がグリア細胞の機能によって仲介されている可能性が考えられるようになった。さらに我々は(i)(ii)の両機構の収束点として皮質の未熟なアストロサイトを想定し、実際にグリオトキシンの注入によって眼優位可塑性のレベルが低下することを明かにした。このグリア細胞の機構は感受性期型可塑シナプスの調節に重要であるが、残効関連型可塑シナプスの調節にはあまり関与していないと思われた。単純なスリット光刺激を用いて調べた受容野特性と高対比正弦波状格子刺激を用いて調べた受容野特性は良い一致を示していた。最適格子刺激を条件として個々のニューロンレベルで残効現象を調べた。調べた約半数の細胞が残効現象を示し、残効現象の両眼間転移も認められた。残効現象を示した細胞が少なかったのは実験条件によるものと考えられ、これは麻酔・非動下で眼優位可塑性のレベルが低下することと似ており、残効関連型可塑シナプスと感受性型可塑シナプスの関連を示しているものと考えられるが、外来性NAによって感受性期型可塑シナプスが駆動されるのに対して、皮質内NAを増加させても必ずしも運動残効現象が再現されることはなかった。単眼遮蔽した動物を用いた実験から、剥奪眼の条件刺激は正常眼の光刺激に対する反応及び残効現象に何ら影響しないことが明かになり、残効関連型可塑シナプスは感受性期内の視覚環境の影響を強く受けていることが示唆された。眼優位可塑性の発見以来、多くの研究によって、本研究でいう感受性期型可塑シナプスの調節・制御には、(i)主に視覚入力の神経活動自身に依存する機構と(ii)直接視覚系とは関係のない修飾系の関与が示されてきた。我々は両機構の収束点として皮質の未熟なアストロサイトを想定し、まずグリオトキシンの注入によって眼優位可塑性のレベルが低下するかどうかについて検討した。その結果、フルオロクエン酸の視覚野への注入によって単眼剥奪に伴う眼優位分布の開眼側へのシフトが有意に抑制されることが明らかとなり、アストロサイトの機能と感受性期可塑シナプスの密接な関係が示唆された。アストロサイトのいかなる機能が関与しているのか、より特異的な手法を用いての検討を開始すると同時に残効関連型シナプスについてもアストロサイトの関与について調べる実験に着手した。第1次視覚野のニューロンは単眼視覚刺激に対するそれぞれの応答の比によって7つのグループに分類することができ、これが感受性期型可塑シナプスを調べるスケールであるが、本年度は感受性期型可塑シナプスを調べる際に用いてきた単一光間隙像と、残効関連型可塑シナプスを調べる際に用いる高対比正弦波状格子刺激を用いて、多くのニューロンについて受容野特性を調べて両者を比較した。両者は比較的良い一致を示し、刺激の最適条件を短期間内に決定することが可能となった。又運動残効を調べるために格子状刺激の移動方向を任意の時点で反転できるようシステムを改良し、いくつかの細胞について残効関連型シナプスの存在を確認することができた。