hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レ-ザ誘起蛍光法を用いた低密度超音速自由噴流の乱流還移の解明

管路内の超音速流れ場ては急拡大部や弁部よおいて超音速自由噴流が発生するが、噴流境界で発生する乱れが大きな騒音・振動を誘起する。この騒音・振動現象を明らかにするため、本研究ではレ-ザ誘起蛍光法を用い、超音速自由噴流の層流から乱流への還移現象を調査した。本研究で得られた知見を以下に列挙する。1.低密度風洞の防振対策、光電子増倍管のショット雑音、などを詳細に検討し、噴流の乱れが高精度で測定できるシステムを開発した。2.本研究の結果、乱れは噴流境界部で発生するが、噴流の等エントロピ領域では層流が保たれること、マッハディスク周辺部で乱れ度が最も大きくなること、が明らかにされた。また、圧力比を変化させても噴流境界部が層流から乱流に変化するレイノルズ数は4000程度で圧力比には大きく依存していない。3.噴流で発生する乱れについて、得られたデ-タを用いて確率密度関数、自己相関関数、パワ-スペクトルを計算し、乱れの特徴を得ることができた。また、音響光学素子を用いてレ-ザビ-ムを交互に2方向に分け、空間的に異る2点の相関をとることができた。4.マッハティスク前辺部で得た乱れのデ-タをスペクトル解析したところ、3KHz程度に極大を有する振動成分があることが分かった。この振動成分のスペクトル強度はオリフィス出口近傍何学的形式に依存する傾向が見られた。5.パワ-スペクトルと自己相関、相己相関関数を検討した。その結果境界部で発生した揺らぎが下流方向に転播していることが推察されたが、揺らぎの主要な周波数はこれまでの理論結果ま比較して1桁小さかった。今後、本研究で得られたデ-タに基づき、詳細な理論的考察を行う必要がある。管路内の超音速流動現象の解明は工業的に極めて重要である。この流れ場では急拡大部や弁部において超音速自由噴流が発生するが、噴流境界で発生する乱れが大きな騒音を発生し、管路系の振動、破壞を誘起する場合もある。この騒音、振動現象を明らかにするため、本研究では流れを乱さず、かつ高い時間・空間分解能が得られるレーザー誘起蛍光法(LIF法)を用い、超音速自由噴流の層流から乱流への遷移現象を調査する事を目的とする。このため、昭和63年度には低密度風洞を用いた実験的研究に着手し、オリフィス製作、LIF受光系の製作、および計算機によるデータ処理用ソフトウェアの製作を行った。本研究において現在までに得られた結果を以下に述べる。1.風洞、および測定系に十分な防振対策を施した結果、静止気体からの蛍光信号に振動が全く観測されないレベルにまで精度を上げる事ができた。2.蛍光信号の揺らぎを光電子増倍管により高精度で測定するためには、光電子増倍管のショット雑音をできるだけ低く抑える必要が生じた。このため、光電子増倍管への印加電圧とショット雑音との関係を詳細に調査した結果、噴流の不安定理論から予測される周波数領域(<30KHz)での高精度測定が可能な電気回路パラメータを選択する事ができた。3.本装置で噴流の乱流から層流への遷移が明確に観測できることが分かった。

また、信号をコンピュータに取り込み、噴流内部における乱れの振幅の根自乗平均の分布を得たが、その結果、乱れは噴流境界上で徐々に発達し、マッハディスク周辺部で最大値を取る事、乱れが発生するのはオリフィス出口状態に基づくレイノルズ数が4000程度である事など、これまで明かにされていなかった事実が分かった。管路内の超音速流れ場では急拡大部や弁部において超音速自由噴流が発生するが、噴流境界で発生する乱れが大きな騒音・振動を誘起する。この騒音、振動現象を明らかにするため、本研究ではレ-ザ誘起蛍光法を用い、超音速自由噴流の層流から乱流への遷移現象を調査した。昭和63年度に完成させた低密度風洞とレ-ザ計測装置、デ-タ処理システムを用い、本年度は以下に示す研究結果を得た。1.オリフィス前後の圧力比を変化させて、噴流境界部の乱れの状態を明らかにすることができた。この結果、乱れは噴流境界部で発生するが、噴流の等エントロピ領域では層流が保たれること、マッハディスク周辺部で乱れ度が最も大きくなること、などが明らかにされた。また、圧力比を変化させても噴流境界部が層流から乱流に変化するレイノルズ数は4000程度で、圧力比には大きく依存していない。2.噴流で発生する乱れについて、得られたデ-タを用いて確立密度関数、自己相関関数、パワ-スペクトルを計算し、乱れの特徴を得ることができた。また、音響光学素子を用いてレ-ザム-ビを交互に2方向に分け、空間的に異なる2点の相関をとることができた。3.マッハディスク周辺部で得た乱れのデ-タをスペクトル解析したところ、3KHz程度に極大を有する振動成分があることが分かった。この振動成分のスペクトル強度はオリフィス出口近傍の幾何学的形状に依存する傾向が見られた。4.パワ-スペクトルと自己相関、相互相関数を検討した。その結果、境界部で発生した揺らぎが下流方向に伝播していることが推察されたが、揺らぎの主要な周波数はこれまでの理論結果と比較して1桁小さかった。今後、本研究で得られたデ-タに基づき、詳細な理論的考察を行う必要がある。
左手系ナノハイブリッド材料の創生に向けて

昨年度に達成したp1)負の誘電率材料として非磁性金属および磁性金属のナノ結晶化、p2)反応場中の酸化還元能を制御法の確立、p3)凝集を抑制し自己組織化に不可欠なin-situ表面修飾法を踏まえ、以下の項目を達成した。1)左手系ナノ粒子の超臨界水熱合成とその物性測定(阿尻・名嘉)今年度新たに開発した脱酸素(1ppm以下)雰囲気グローブボックスシステムを用い、コアシェル構造ナノ粒子合成の最適条件の策定を図った。昨年度と異なり、実用性の観点から貴金属の量が少ないあるいは含まない材料として鉄/鉄酸化物等のナノ構造化に取り組み、酸素ガス濃度を1ppm以下に抑える超臨界合成プロセスを開発することにより達成した。2)超臨界in-situ表面修飾(阿尻・梅津)上記、コアシェル構造は結晶の酸化抑制および溶液中への良分散化のために不可欠なin-situ表面修飾に取り組んだ。還元剤導入下の厳しい条件にもかかわらず、酸化抑制と分散性を達成した。特に、酸化抑制効果は数ケ月にもおよび実用的な条件もクリアしている。同時に、Ti02やBaTi03などの絶縁体ナノ結晶へもin-situ表面修飾が可能であることを示した。3)左手系ナノハイブリッド材料の合成(阿尻・大原)上記の手法で合成されたナノ粒子を有機溶媒中に高濃度分散しうることを確認し、高分子中に分散・安定な高次構造化を達成した。また、in-situでFe304などの磁気ナノ結晶と生体機能分子を高次構造化にも成功した。後者では、磁気異方性や履歴効果等で特異な現象が観測されている。左手系材料実現に向けた機能性材料のハイブリッドナノ構造体とその高次構造化技術を開発した。(1)負の誘電率材料の探索(阿尻・名嘉)負の誘電率を達成しうる金属強磁性ナノ粒子の開発を行った。金属強磁性を示す物質として遷移金属、酸化物をとりあげ、超臨界水熱場における有機-無機相互作用を介したナノ結晶成長について検討した。材料として、鉄コバルトや白金鉄などの合金系(金属)、およびマグネタイト、マグヘマイト、各種フェライトなどの鉄をベースとした高絶縁体系のナノ粒子合成に取り組んだ。特に酸化物系のナノ粒子合成では、(1)超臨界中では有機分子と金属イオンが均一相を形成し、(2)媒質の溶解度の減少により無機ナノ粒子の核発生後(3)有機物による高活性結晶面の成長速度が抑制され、(4)その結果として通常では得られない表出結晶面をもつナノ結晶が得られた。これらの性質は、ナノ粒子を用いた自己組織化構造(超格子構造)を制御する上で不可欠なものである。(2)超臨界水熱合成プロセスの酸化・還元場の制御(阿尻・大原)流通式超臨界ナノ粒子合成法に酸化・還元場制御を導入するため多段式の原料吹き込み装置を開発した。その結果として、通常水熱場では困難であった金属(合金)系のナノ粒子合成が可能になった。また、回分式反応装置を用いた合成実験により、コバルトおよび鉄コバルト合金のナノ粒子合成条件を検討した。現状では、回分式ではコバルトおよび鉄コバルト、白金鉄合金のナノ粒子化に成功している。(3)超臨界水熱合成in-situ表面修飾(阿尻・梅津)上記の超臨界ナノ粒子合成装置を酸化・還元場制御することにより、金属および合金のナノ粒子化に成功したが、さらに有機分子によるin-situ表面修飾により、ハイブリッドナノ粒子を合成する条件及び合成法に関する研究を行った。流通式超臨界ナノ粒子合成装置への原料吹き込み口増設等により、酸化還元能を制御した超臨界水熱場に表面修飾剤を導入することに成功した。その結果として、強い磁性を持つにもかかわらず有機溶媒中に分散する表面修飾コバルトナノ粒子の合成に成功した。
聴覚障害幼児・児童に対する日本手話指導教材の開発とその実践的応用

近年、ろう学校幼児部の中で、遊びを通して手話によるコミュニケーションを深める実践は多くなされているが、小学以降の教科学習を可能にするためには、一定以上の手話力が求められる。そのためには、教師と子どもとの手話による会話だけでなく、いつでも同じ表現を見ることができ、また繰り返し使うことのできる手話ビデオ教材が有効であると考えられた。本研究では、幼稚部の活動の中で用いることのできる手話ビデオ教材を作成し、手話の力を小学以降の教科学習につなげていくモデルを提案した。平成17年度に行ったろう学校教員へのインタビュー調査により、行事や幼児が日常体験している身近な出来事を題材にした手話エピソードが教育現場で使いやすいということが明らかになったため、平成18年度は、演劇活動も行っており、日本手話が第一言語であるろう者2名の協力を得て、ろう児の身近な話題について約20のエピソードを手話で表現してもらい、それをビデオ収録した。その上で、収録したビデオを、ろう学校教員(ろう教員2名,聴者教員2名,難聴学級教員1名)に見てもらい、子どもの教育的観点からエピソードの修正を行い、より教材として適切なストーリーになるよう改良を行った。その上で再度、子ども向けに改良されたエピソードを手話が第一言語であるろう者に手話で語ってもらい、スタジオで撮影を行った。編集作業を行った後、最終的に作成された教材として、幼稚部の子どもたちにとって身近な12の話題から構成された手話ビデオが出来上がった。本来であれば、そのビデオをろう学校の幼稚部に配布し、実際の教育実践の中で使ってもらった上で評価を行う必要があるが、時間的に問に合わず、いくつかのろう学校に配布するだけで終わってしまった。今後、ビデオを使ったモデル授業の提案や現場の先生との研究授業の積み重ねなどをしていくことが必要であろう。本年度は、ろう幼児を対象とした手話教材を作成するにあたり、その基礎資料となるすでに作成されている内外の手話教材を収集し、あわせて、教材の使い方や評価の方法などについてインタビュー調査を行った7月には、今まで行ってきた手話獲得研究と手話から書記言語への移行についての指導に関する研究の成果を、ベルギーで開かれたThe 18th Biennial meeting of the International Society for the Study of Behavioral Developmentでポスター発表をし、発達心理学や心理言語学関係の研究者と研究に関する情報交換と打ち合わせを行った。また、11月には、アメリカ、ワシントンにあるGallaudet University, Kendall School for the DeafとMaryland school for the deaf, Frederick campusという手話を早期から導入しているバイリンガル教育を掲げた2つのろう学校を訪問し、手話プログラムとビデオ教材に関わる資料を収集した。また、聾学校教員や教材開発担当者にインタビュー調査を行い、わが国で手話教材を作成する上で必要な情報を収集した。両校では、幼児期に手話を獲得させ、学齢期以降英語の読み書きにつなげていくバイリンガル教育が行われており、手話に関わるビデオ教材や家庭での読み聞かせを支援するプログラムが実践されており、関係者にインタビュー調査を行った。さらに、手話教材を作成する前に、幼児期から手話を導入している聾学校幼稚部在籍児の手話能力を調査した。その結果、手話の力には個人差が大きいが、幼稚部担当の教員の声として、手話獲得を促進させるような教材を求めていることが明らかになった。本年度は、ろう学校幼稚部に在籍する幼児の手話力向上のための教材の試作を中心に行った。まず、聞こえない子どもに手話を第一言語として獲得させ、その力を使って音声言語の読み書きの力をつけるバイリンガル教育の先進国であるスウェーデンで作られたろう幼児向けの教材を購入し、その構成や内容について吟味し、わが国で使える教材の参考とした。その上で、手話が第一言語であるろう成人で、手話演劇なども行っているろう者3名に協力をお願いし、日本のろう学校幼稚部で行われている行事や季節のイベント、小さいときの思い出や印象に残っていること、疑問に思っていたことなどを自由に話しあってもらった。ここで出された話題の中から、ろう学校幼稚部の子どもたちが興味を持ちそうなテーマを3つ選び、3人のろう者でどのようなストーリーを作り、どのような手話で表現したらよいかについて検討してもらった。ストーリーが完成した後、それを手話で語ってもらい、デジタルビデオカメラで収録し、ろう学校幼稚部に在籍する子どもたちのための手話教材を試作した。また、このビデオ教材の実用化に向けて、ろう学校幼稚部のカリキュラムの中でどの時間に使用できるのかについて、複数のろう学校幼稚部教員にインタビューによる調査を行った。インタビュー調査の結果、このような手話ビデオ教材を使った保育は、就学前の5歳児を対象にしたわたりの指導の中で使ったらよいのではないかという意見が多く聞かれた。次年度は、本年度作成した手話ビデオ教材をろう学校幼稚部で実際に使ってもらい、子どもの反応やろう学校教員の意見を集約し、本格的な手話ビデオ教材作成の基礎的資料として整理したい。

平成17年度に行ったろう学校教員へのインタビュー調査により、行事や幼児が日常体験している身近な出来事を題材にした手話エピソードが教育現場で使いやすいということが明らかになったため、平成18年度は、演劇活動も行っており、日本手話が第一言語であるろう者2名の協力を得て、ろう児の身近な話題について約20のエピソードを手話で表現してもらい、それをビデオ収録した。その上で、収録したビデオを、ろう学校教員(ろう教員2名,聴者教員2名,難聴学級教員1名)に見てもらい、子どもの教育的観点からエピソードの修正を行い、より教材として適切なストーリーになるよう改良を行った。その上で再度、子ども向けに改良されたエピソードを手話が第一言語であるろう者に手話で語ってもらい、スタジオで撮影を行った。編集作業を行った後、最終的に作成された教材として、幼稚部の子どもたちにとって身近な12の話題から構成された手話ビデオが出来上がった。本来であれば、そのビデオをろう学校の幼稚部に配布し、実際の教育実践の中で使ってもらった上で評価を行う必要があるが、時間的に問に合わず、いくつかのろう学校に配布するだけで終わってしまった。今後、ビデオを使ったモデル授業の提案や現場の先生との研究授業の積み重ねなどをしていくことが必要であろう。
アフリカ型アルテミシニン耐性マラリアの耐性機序の解明

第一線抗マラリア薬のアルテミシニンに対して、東南アジアでK13と呼ばれる遺伝子の変異による耐性熱帯熱マラリア原虫が出現した。一方、アフリカではK13の変異がないにもかかわらず、アルテミシニン耐性を示すマラリアが最近報告された。本研究では、未だ明らかでないK13非依存性アフリカ型アルテミシニン耐性のマラリア原虫における決定遺伝子を同定する事を目的とする。目的達成のために、ケニアにてアルテミシニン臨床耐性調査を行い、耐性を示した患者から耐性型K13変異がないアルテミシニン耐性原虫を分離し、感受性株との交配による連鎖解析を行う。
批判的コミュニケーションの表出と対人的効果におけるアジア文化間比較

本研究では「相手の行動や態度に対して否定的な評価的反応を示す」批判的コミュニケーションに着目し、日中韓の東アジア文化間比較に参照基準のアメリカを加えて検討した。具体的には、送り手の表出と受け手への対人的効果の双方の規定要因を検討した。1.成果の概要:4カ国の大学生の同性友人ペアを対象に質問紙調査を行った。(1)批判内容(送り手):友人間での批判の内容には大きな文化差はなかった。(2)批判の表出の規定要因(送り手):日韓では親密度および受け手との返報性の双方に規定されるが、中国では親密度のみ、アメリカでは返報性のみに規定されていた。(3)批判の対人的効果(受け手):批判はアメリカでは特に受け手のネガティブな関係評価と相関し、次いで韓国で多くのネガティブな評価と相関があった。日中ではネガティブな効果は相対的に少なかった。(4)批判時の配慮の規定要因(送り手)中国とアメリカでは親密度が低いほど、日本と韓国では受け手が脅威を感じるほど、受け手に与える脅威に配慮していた。(5)批判時の脅威の規定要因(受け手):中国では親密度が低いほど、日本では受け手の勢力が強いほど、韓国では受け手の勢力が弱いほど、脅威を感じる。アメリカでは脅威の規定要因は見出されなかった。※以上の文化差について、日中韓でインタビューを行い、解釈を助ける質的データを取得した。2.成果の意義:従来等質とされてきた日中韓のコミュニケーションスタイルであるが、例えば、中国は親密度という関係の質が大きな規定要因であるに対し、日韓はコミュニケーションの相互作用性が重要な要因であるなど、東アジア文化間の差異を示した。さらに、この文化差は評価懸念傾向の違いで説明できるなど、文化差の解釈も行った。その上、アメリカとの比較の上で、日中韓の相対的な類似度が、注目する側面によって異なることを示し、東西の文化が常に二分されるわけではないことも主張できた。本研究は、日中韓のアジア文化間比較において、批判的コミュニケーションがどのような場合に表出/抑制され、どのような対人的効果をもたらすかについて、各文化特有の構造を明らかにすることを目的とする。本年度は19年度に行う日中韓米比較調査の準備段階として位置付けた。1.インタビュー調査中韓の大学院留学生と日本人大学院生に対し、国ごとにフォーカスグループインタビューを実施した。その結果、中国人は親密度によって批判の表出/効果が規定される一方、韓国人は地位差に基づいた判断をすることが示唆された。また、中国人は日常的な批判を想起するが、韓国人は価値観の違いなど根本的な批判を想起すること、日本人は批判に伴う懸念が強いことが示唆された。2.質問紙調査(1)研究室内の日本人、および、研究室外の自国出身の周囲他者(目上・目下・対等の3名ずつ)との関係について、自他の批判の頻度や関係評価を尋ねた。その結果、研究室内の批判頻度は、中韓の差はあまりないが日本人は相対的に頻度が低かった。研究室外の関係においては、中国人は対等関係での頻度が高く韓国人は目上からの頻度が高いが、日本人は全体的に頻度が低かった。次に、批判は基本的には関係評価を高める効果が示されたが、研究室内で韓国人が目下から受ける批判には効果がなく、日本人が対等な人から受ける批判の効果は小さかった。さらに、中国人は地位差に依存せず批判を返報するが、韓国人は相手が目上の場合に、日本人は相手が目上または目下の場合に返報性が弱かった。以上により、地位差や公私の要因の効果が国によって異なることが示唆された。(2)親密他者を1名想起してもらい、設定された状況で批判を表出する際に配慮する要因、批判を受ける時の反応について尋ねた。その結果、表出/効果は、中国人は親密度、日本人は勢力差によって規定され、韓国人はその中間と位置付けられることが示唆された。

2.成果の意義:従来等質とされてきた日中韓のコミュニケーションスタイルであるが、例えば、中国は親密度という関係の質が大きな規定要因であるに対し、日韓はコミュニケーションの相互作用性が重要な要因であるなど、東アジア文化間の差異を示した。さらに、この文化差は評価懸念傾向の違いで説明できるなど、文化差の解釈も行った。その上、アメリカとの比較の上で、日中韓の相対的な類似度が、注目する側面によって異なることを示し、東西の文化が常に二分されるわけではないことも主張できた。
マイクロRNAの発現異常によって維持される癌特異的HOX遺伝子ネットワークの解明

本研究の目的は,癌特異的HOXコードの異常を引き起こす原因のひとつとしてマイクロRNA(miRNA)を証明することである.ヒトマイクロRNAのひとmiR-196a-1の二本鎖RNAを合成し,4種類のヒト細胞株に導入し,39個のHOX遺伝子の発現変化を定量的RT-PCR法で解析したところ,miR-196a-1はすべての細胞株のHOXA7の発現を低下させることがわかった.また,miR-196a-1の発現が高いヒト乳癌細胞はHOXA7の発現が低いことも明らかとなった.自由エネルギー最小化探索を利用したinsillco解析から,miR-196a-1によって認識される可能性が最も高いHOXA7のmRNA配列は,3'-UTRに5箇所存在することが予測された.そこで,5箇所のうちどれが最も重要であるのかを,ルシフェラーゼを利用したレポーターアッセイで解析した.その結果,5箇所いずれもmiR-196a-1の標的となること,さらに発現抑制効果は標的領域の数に依存して高くなることがわかった.miR-196a-1発現ベクターを作製し,miR-196a-1の発現が低いヒト乳癌細胞に過剰発現させ,細胞増殖性について検討した.miR-196a-1過剰発現細胞は,非発現細胞に比べ,足場非依存性の増殖能が高いことが明らかになった.現在,miR-196a-1過剰発現ヒト乳癌細胞のinvivoにおける増殖・転移性について調べている.以上の成果は,miR-196a-1はHOXA7の発現抑制を介して癌細胞の増殖を増強させることを示唆している.我々は,1)動物胚の形態形成過程においてマスター調節因子として働く39個のHOX遺伝子が成体においても臓器特異的な発現パターンを示すこと,2)癌組織(口腔癌,食道癌,胃癌,大腸癌,乳癌,肺癌および悪性黒色腫)における39個のHOX遺伝子の発現パターン(HOXコード)は,非癌部組織の発現パターンと異なること,ならびに3)特定のHOX遺伝子の異常発現が,その下位にある多くの標的遺伝子の発現を変化させ,より悪性な癌細胞に変換させることを見い出してきた.これらの事実は,HOXコードの乱れが癌の悪性化に関与していることを示唆している.本研究の目的は,癌特異的なHOXコードの異常が引き起される原因を明らかにすることである.HOX遺伝子の発現を調節する機構として,ポリコーム遺伝子群によるサイレンシングやトリソラックス遺伝子群による転写活性化の維持が知られている.最近,このようなHOX遺伝子の発現調節機構の他に,non-codingRNAに属するマイクロRNA(miRNA)によるHOX遺伝子のサイレンシングが報告されるようになってきた.我々は,HOXクラスター内で作り出されるmiRNAに注目し,これらのHOX遺伝子の発現に対する影響を,matureタイプのmiRNAを細胞内へ導入することによって調べた.その結果,miR-196aが39個のHOX遺伝子のうちHOXA7HOXB8およびHOXD8の発現を抑制することがわかった.HOXA7およびHOXD8の発現抑制は,precursorタイプのmiR-196a-1を用いても,matureタイプと同様に認められた.HOXA7のmRNAは2018bよりなるが,miR-196aは3'-UTRの1100bから1350bの領域に結合し回断している可能性がルシフェラーゼ・アッセイなどの実験から示唆された.本研究の目的は,癌特異的HOXコードの異常を引き起こす原因のひとつとしてマイクロRNA(miRNA)を証明することである.ヒトマイクロRNAのひとmiR-196a-1の二本鎖RNAを合成し,4種類のヒト細胞株に導入し,39個のHOX遺伝子の発現変化を定量的RT-PCR法で解析したところ,miR-196a-1はすべての細胞株のHOXA7の発現を低下させることがわかった.また,miR-196a-1の発現が高いヒト乳癌細胞はHOXA7の発現が低いことも明らかとなった.自由エネルギー最小化探索を利用したinsillco解析から,miR-196a-1によって認識される可能性が最も高いHOXA7のmRNA配列は,3'-UTRに5箇所存在することが予測された.そこで,5箇所のうちどれが最も重要であるのかを,ルシフェラーゼを利用したレポーターアッセイで解析した.その結果,5箇所いずれもmiR-196a-1の標的となること,さらに発現抑制効果は標的領域の数に依存して高くなることがわかった.miR-196a-1発現ベクターを作製し,miR-196a-1の発現が低いヒト乳癌細胞に過剰発現させ,細胞増殖性について検討した.miR-196a-1過剰発現細胞は,非発現細胞に比べ,足場非依存性の増殖能が高いことが明らかになった.現在,miR-196a-1過剰発現ヒト乳癌細胞のinvivoにおける増殖・転移性について調べている.以上の成果は,miR-196a-1はHOXA7の発現抑制を介して癌細胞の増殖を増強させることを示唆している.
V642I-APP変異ノックインマウス脳によるアルツハイマー病初期発症機序の解明

新規に作出した家族性アルツハイマー病モデル動物であるV642I-APP変異ノックインマウス(EurJNeurosci.19:2826、2004)は、26-28ヵ月齢においてア病特異的とされる脳内β一アミロイド(Aβ)の変化すなわちAβ1-42/1-40比の上昇を示し、また記憶学習能力に関する行動試験成績の有意な低下を示すが、組織学的に顕著な老人斑形成は伴わず、また明らかな神経原線維変化や神経細胞脱落も認めなかった。加齢V642I-APPヘテロ変異マウス脳はヒトにおけるア病の最初期発症機序を反映している可能性があり、その一端を発現遺伝子の量的ないし質的変化の検出により解明するため、変異群/対照群それぞれの29ヶ月齢マウス大脳を試料として、ディファレンシャル・ディスプレイ(DD)法およびcDNA representational difference analysis(cDNA-RDA)法による差次的発現解析を実施した。DD法では、ヘテロ変異型および野生型マウス各5匹からなるプール化試料を雄雌ごとに比較したところ、検出された207種の増幅産物中18種に差異がみられ、うち3種について半定量的PCR解析およびNorthern解析によりV642I-APPヘテロ変異依存的な差次的発現が確認された。一方cDNA-RDA解析では、同様のプール化試料による解析にて検出されたヘテロ変異群優位な候補遺伝子のうち、6種についてリアルタイムPCRによる定量的比較により差次的発現傾向が認められた。これらについて、独立した2組の同腹由来29ヶ月齢ヘテロ変異マウスおよび野生型対照マウス大脳における発現を検討したところ、特に皮質においてそれらの差次的発現傾向が顕著であった。研究代表者らはV642I-APPヘテロ点変異ノックインマウス(Eur J Neurosci 19:2826)を作出し、29ヶ月齢時に採取した大脳組織を試料として以下の解析を行った。(1)ディファレンシャル・ディスプレイ法による解析変異群/対照群それぞれの加齢マウス大脳poly-A RNAプール(各5匹分)より合成した第1鎖cDNAを鋳型とし、再現性に優れる新規ディファレンシャル・ディスプレイ手法(GeneFishing DEG法)による解析を行った。その結果、検出した207種の増幅産物のうち11種について差次的発現傾向が示唆された。遺伝子種を同定したのち、ノーザンプロット解析により定量的比較を行った結果、特に3種について遺伝子型依存的な有意の変化が認められ、そのうち1種については文献的にア病罹患脳での発現変化が報告されているものであった。現在これら差次的発現候補遺伝子について、さらに検討を実施中である。(2)cDNAサブトラクション法による解析上記(1)の結果より、加齢マウス脳ではV642I-APP変異によって一定の遺伝子群に発現変化が生じていることが示唆された。そこで、より多数の遺伝子について発現変化を比較する目的で、cDNA representational difference analysis法(Methods Enzymol. 303:325)による検討を開始した。雄雌それぞれの変異群/対照群大脳poly-A RNAプール化試料(各5匹分)を用い、まず変異群において優位に発現している遺伝子を探索した。複数回の独立したサブトラクション解析にて共通して検出されるものを、各群50クローンずつの無作為抽出スクリーニングにより検索したところ、8種の遺伝子が差次的発現候補遺伝子として検出された。現在ノーザンブロット解析およびリアルタイムPCR法による定量的比較に加え、逆方向のサブトラクション解析により変異群で発現が低下する遺伝子群の探索を実施中である。申請者らが開発したV642I-APP変異ノックインマウス(Eur J Neurosci.19:2826、2004)は、26-28ヵ月齢においてア病特異的とされる

脳内β-アミロイド(Aβ)の変化すなわちAβ1-42/1-40比の上昇を示し、また記憶学習能力に関する行動試験成績の有意な低下を示すが、組織学的に顕著な老人斑形成は伴わず、また明らかな神経原線維変化や神経細胞脱落も認めない。従ってこの時期のV642I-APP-KIマウス脳は、ヒトにおけるア病の最初期発症機序を反映している可能性がある。その分子機構解明の端緒を得ることを目的に、本年度は平成16年度に引き続いて以下の解析を行った。変異群/対照群それぞれの加齢マウス大脳poly-A RNAプールを用い、新規ディファレンシャル・ディスプレイ手法(GeneFishing DEG法)によって検出された差次的発現候補遺伝子群につき、別プールによる確認に加えてリアルタイムPCR法(rtPCR法)による発現量の定量的解析を行ったところ、一定の差次的発現傾向を確認した。一方、ヒトにおけるア病罹患率には明らかに性差が関係していることに着目し、雄雌それぞれの変異群/対照群大脳poly-A RNAプール化試料を用いてcDNA representational difference analysis法によるcDNAサブトラクション解析を実施したところ、特にV642I-APP変異群優位に発現量上昇が認められる一連の遺伝子群が検出された。それらについてrtPCR法による定量的解析を実施したところ、性差や差異の程度は各遺伝子ごとに異なるものの、概ねcDNAサブトラクション解析による傾向が確認される結果となった。さらに遺伝的背景の違いによる影響を最小限に留めるべく、同腹由来の野生型/変異型各個体より大脳試料を調製して実施したrtPCR解析によっても同様の結論を得た。
複合環境促進装置による構造物の劣化機構の解明と耐久性設計法の確立

本研究では構造物の基本である鋼構造物とコンクリート構造物を対象にして、劣化損傷機構と耐久性について研究を行った。これらの研究は、環境促進装置を駆使した実験的研究であるが、床版損傷と支承の損傷についての疲労実験、および、腐食損傷を受けた鋼部材の耐荷力が減少度に関する解析的研究も行った。以下に研究項目と主要成果を述べる。本成果は構造物の設計・維持管理に対して新規で貴重な資料と言える。(1)鋼構造部材、特に、溶接部材の腐食に関する研究:実構造物における腐食は鋼材の角部を省くと、溶接部位が最も早く発生することに着眼し、太陽光による光劣化、通常環境での温度変化、海洋環境における塩害に分けて実験的に実証し、暴露実験結果と併せてその損傷機構と促進実験の促進速度を明らかにした。(2)腐食を受けた鋼板の耐荷力に関する解析的研究:非線形理論に基づくFEM解析プログラムを作成し、腐食鋼板の耐荷力特性を明らかにし、耐荷力評価式を提案した。(3)鉄筋コンクリート構造の内部鋼材の腐食と防食:コンクリート内の鉄筋の塩害による腐食速度を明らかにし、設計資料を得た。また、防食塗装の性能の評価を行った。(4)斜張橋ケーブルの腐食機構:セメントグラウトされたケーブルの腐食機構を解明し、防食方法の一案を提案した。(5)プレストレストコンクリート構造におけるPS鋼材の腐食機構:モルタル充填度の欠如によって、温度の繰り返しによって腐食が発生することを実験的に証明した。(6)道路橋鉄筋コンクリート床版の鉄筋腐食と疲労寿命との相関:床版内上側鉄筋の腐食とかぶりコンクリート破壊との相関、および、その損傷を受けた床版の疲労寿命、対策について有意義な成果を得た。(7)橋梁支承の損傷に関する一考察:橋梁支承の主要損傷の一つが調整モルタルの破壊であるが、この破壊は水環境下にあるモルタルの疲労破壊であると実証できた。近年、構造物の疲労と、種々の自然環境因子の複合作用による環境劣化が大きな問題である。両者が相まって劣化は加速されていると言える。本研究は複合要因下での劣化特性を究明し、耐久性設計を確立する目的で立案され、進められている。研究初年度では、環境劣化因子としては、炭酸ガス、紫外線、オゾン、亜硫酸ガス、飛来塩分、温度変化、湿度、雨水、酸性雨、海水、生物があり、これらを構造物に複合付与し、劣化機構の基本について解明することにした。すなわち、構造物に関する劣化現状について既往の研究・報告、ならびに、種々の地域における構造物の劣化について調査し、鋼構造とコンクリ-ト構造に分けて特有の劣化現象を分析した。その結果、構造物の劣化の原因となる環境は、水・温度の繰り返し・炭酸ガスが複合する内陸の通常環境、塩分・水・温度が複合する海岸付近・海域の飛沫滞の海洋環境、および、太陽光線による紫外線、赤外線と湿度が複合する光環境の3つに大分類できる。よって、これらの3種の環境別に上記複合環境因子を同時に与えつつ、材料別に無応力状態の供試体での劣化促進実験を行い、基礎的資料の蓄積につとめた。さらに、促進実験による劣化速度と自然状態で劣化速度との相関を究明するため、温和な環境と最も厳しい海洋環境の2箇所で同じ供試体を自然暴露している。鋼構造物では塗装を対象とし、塗装なし、通常塗装、および、本州四国連絡橋公団仕様の3種について、光環境、通常環境、海洋環境の3種の環境下での劣化機構、劣化速度に関するデ-タを得た。コンクリ-ト構造では鉄筋の腐食とかぶり厚の関係について、通常環境と海洋環境の違いを調べた。

また、次年度の予備実験として、50cm長さのケ-ブル模型を作成し、温度サイクルのみによるケ-ブル鋼材の腐食の可能性が大きいことの示唆を得た。本研究は種々の環境下における構造物の劣化機構を明らかにし,その耐久性向上のための設計手法を確立しようとするものである。昨年度の環境の分析,構造物の劣化現象の分析から,本年度は各種応力を受けた部材の環境促進実験を行い,無負荷部材の基本劣化速度との違いを調べた。また,構造物の塗装耐久性・効果に関する促進実験も実施した。さらに,腐食鋼板の耐荷力の低下の解析,水環境下における橋梁支承の損傷機構について基礎的疲労実験を行った。以下に主な成果を列挙する。1.鋼部材には塗装は一般的であるが,塗膜の劣化は溶接部位が最も速く発生することを実験的に明らかにした。溶接による残留応力,材質変化,溶接部の粗な形状,ならびに,ショッププライマ-の後処理に原因している。製品ブラストをかけることは非常に効果がある。2.鋼材の角は塗装が薄くなりがちであり,面取りを行うことによって一定厚の塗膜が確保でき効果的である。3.塗装として,本四公団仕様は非常に優れた耐久性を示す。4.光環境・通常環境・海洋環境における塗装の劣化速度,機構について差違を明らかにし,促進率について基礎デ-タが得られた。5.コンクリ-ト部材における塩分浸透速度と内部鉄筋の腐食率との関係について基礎デ-タが収集できた。6.荷重によってひびわれを発生すると内部鉄筋の腐食速度は大幅に速くなる。また,各種既存のコ-ティング材は鉄筋防食に大変効果的であり,耐久性向上は著しい。7.斜張橋ケ-ブルは外部から水・酸素の供給がなくとも,温度の繰返しのみで腐食することを実証した。モルタル中の水・空隙が原因する。8.橋梁支承の沈下損傷は水環境下にある充填モルタルの疲労であるとの実証疲労実験デ-タを収集した。平成4年度は本研究の最終年度であり、過去2年間の研究成果を併せて、構造物の劣化機構について整理を行った。構造別、材料別に劣化速度についてまとめた。これらの環境因子・条件毎に設計法に耐久性設計法を導入する試案をまとめた。本年度の主な環境促進実験の実施事項についてまとると、(1)道路橋鉄筋コンクリート床版の上側鉄筋の腐食とひびわれ発生との相関を,電食法を採用して実験した。鉄筋の腐食によってかぶりコンクリートのはくり破壊が呈することを明らかにした。(2)PC鋼機のモルタル充填不足による腐食について,小型模型を作製し,温度繰り返し促進実験を実施した。モルタルの充填不足があると,早期にPC鋼材が腐食することを実証した。(3)鉄筋コンクリート構造の鉄筋腐食とかぶりコンクリート原との関係が明らかとなった。(4)鋼材の腐食についての継続実験と自然暴露実験の調査を行い,初めて,促進実験と自然暴露実験との相関を明らかにした。両者ともやはり溶接部からの腐食であった。(5)斜張橋ケーブルの腐食に関して,昨年度までにモルタル充填が原因していることを明らかにしたが,これを防ぐため,ポリウレタン樹脂を充填する試みを行い,促進実験した。その結果,腐食は完全に防止でき有効な材料であることがわかった。
配位高分子形成過程における非周期性微小中間体の捕捉と解析

本研究では,金属錯体が形成する過程で生成する多種の中間体を釣り上げて構造を統計的に解析すること,および中間体の複雑な構造が組織だった構造へと変換される動的な過程を観察することを通して,錯体が形成する機構を解明し,さらにはその知見を錯体の構造制御へと繋げることを目標とする.配位高分子構造のナノメートルサイズの初期中間体の構造を原子分解能で決定することで,非対称性(アシンメトリック)である非秩序構造から周期的な秩序構造へと導かれる錯体形成の反応機構を求める.本研究では,金属錯体が形成する過程で生成する多種の中間体を釣り上げて構造を統計的に解析すること,および中間体の複雑な構造が組織だった構造へと変換される動的な過程を観察することを通して,錯体が形成する機構を解明し,さらにはその知見を錯体の構造制御へと繋げることを目標とする.配位高分子構造のナノメートルサイズの初期中間体の構造を原子分解能で決定することで,非対称性(アシンメトリック)である非秩序構造から周期的な秩序構造へと導かれる錯体形成の反応機構を求める.
次世代自動車技術をめぐる産業構造の変動：ネットワーク分析による実証研究

本研究は、自動車産業を対象とし、自動車メーカーを取り巻く企業間関係をネットワークとして捉え、近年著しく発展してきたネットワーク分析を適用することによって、自動車産業の供給連鎖網(サプライチェーン)の変動メカニズムを解明することを目的としている。昨今、自動車産業は、電気自動車(EV)化の進展、IT企業などの異業種からの参入などにより、いまや完成車メーカーや自動車サプライヤーを中心に構築された供給連鎖網に変革が迫られている。本研究では、自動車の次世代技術を示すCASEの観点から企業間のネットワークを階層化することで、分析対象を切り分け、焦点化を図る。
水田の暗渠排水が環境に及ぼす影響に関する研究

農地と環境の関わりを水田を中心にした水質浄化の観点から解明を試みた。特に本研究では、土壌の違いによる鉛直方向の水質の変動に注目し、水田の地下水函養機能に加え水質の浄化傾向も認められるであろうことを検証する一助となることを想定した。調査は、水田の土壌タイプ別に有機質水田と無機質水田の2種類を用い、水田への流入水、田面水、、暗渠及び排水路の水質を調査することにより解明を試みた。そのため、弘前市の灰色低地土壌水田(弘前水田、無機質)と青森県の浪岡町の黒ボク土水田(浪岡水田、有機質)及び秋田県の大潟村の細粒グライ土壌水田(八郎水田、無機質)の3種類の水田について灌漑期及び落水期にその水質を2週間に1回程度調査分析した。その結果、湛水のDO値は八郎水田で8-9ppm、弘前、浪岡水田で8-10ppm、これに対し、暗渠の値は八郎、青女子、浪岡水田で3ppm前後となった。湛水のBODの値は、八郎で約10ppm、弘前、浪岡水田で約6ppm、3地点の暗渠でいずれも3ppmであった。3地点のいずれでも湛水に比べDO、BODが低下する傾向が認められた。しかし、ECの値は逆に暗渠排水の方が高くなる傾向が認められた。特に、八郎水田の湛水の値は0.6ms/cmに対し暗渠で1.5ms/cmと大きな差となった。これらの原因を究明するため、鉄、マンガンの濃度を測定した。その結果、湛水に比べ濃度が上昇する傾向が確認された。このような塩基類の増加がECの値に差をもたらしていると考えられる。大腸菌郡数も湛水に比べ暗渠の値が低下する傾向にあった。以上のように、鉛直方向の浸透水の微生物学的な浄化傾向は明確になったが、各種イオン濃度等は、土壌の特性が大きく反映する傾向のあると結論されよう。
液－液相分離によって生じるオートファゴソーム形成場の高速AFMによる観察

オートファジーは真核細胞に保存された基本的な細胞内分解機構である。オートファジーが開始されると、分解対象物を取り囲む隔離膜が出現する。隔離膜の形成には前オートファゴソーム構造体が重要な役割を果たしている。酵母においては、その足場は5種類のタンパク質から成る高次多量体構造によって形成されるが、これが液滴の性質を有することが最近見出された。この液滴についての構造的な理解は、オートファジー開始のメカニズムの解明のために重要である。本研究は、ナノメートルレベルでリアルタイム観察が可能な高速原子間力顕微鏡を用いることにより、細胞内で生じる液滴を直接観察して構造及びダイナミクスを明らかにすることを目指す。
胃、大腸癌における生体内動脈性血行動態解析に基づく術後転移予測指標の確立

今回の研究では、マルチスライスCTを用いた胃、大腸癌における腫瘍内血行の多寡と腫瘍血管構築の差異の解析および予後因子との関連について検討した。胃癌21例、大腸癌33例を対象とし、320列CTを用いた造影CTを行い、動脈相(4相)、門脈相、平衡相の多相撮影を行った。胃癌については、動脈性増強効果の定性評価を行い、予後因子との関連について比較し、大腸癌については動脈優位相での腫瘍容積のvolumetryを行い、予後因子との関連について検討した。結果、胃癌は増強パターンと再発の有無に有意な関連は認められなかった。大腸癌は動脈性血行が乏しい腫瘍の方が、病理学的悪性度が高い可能性が示唆された。320列MDCTによりCTCが施行された33症例の進行大腸癌を対象に腫瘍のvolumetryを行い、動脈性増強効果と病理学的因子について比較検討した。全例、経静脈性非イオン性高濃度ヨード造影剤投与下にボーラストラッキング法を用い、動脈優位相の多時相高精度腫瘍容積データを収集した。今回、trigger pointから30sec後のデータを用い腫瘍のvolumetryを行った。動脈性増強効果の指標として、1腫瘍の平均CT値、2相対比率(腫瘍の増強効果の程度:造影時の平均CT値/非造影の平均CT値)を用い、病理学的因子と比較した。それぞれの平均値をcutoff値として多血性、非多血性腫瘍の2群に分類した。腫瘍の平均CT値は68±17HU、平均相対比率は1.8±0.41であった。平均CT値による検討(1)では、多血性腫瘍はリンパ節転移陽性の頻度,進行度pStageI,IIの頻度はそれぞれ31%,69%であった。一方、非多血性腫瘍はリンパ節転移陽性の頻度,進行度pStageIII,IVの頻度はいずれも60%であった。相対比率による検討(2)でも、同様に、多血性腫瘍はリンパ節転移陽性の頻度,進行度pStageI,IIの頻度はいずれも30%であったのに対し非多血性腫瘍は、リンパ節転移陽性の頻度,進行度pStageIII,IVの頻度はいずれも57%であった。進行大腸癌原発巣において動脈性血行が豊富なものより乏しい腫瘍が病理学的悪性度が高い可能性が示唆された。一方、壊死のCT値を50HU以下と定義し、腫瘍内壊死の割合(%;腫瘍内非濃染域の容積/腫瘍全体の容積)を算出したところ、平均値は34±17%であった。腫瘍内非濃染域の割合が50%以上の腫瘍(V50%≦)と50%未満の腫瘍(V50%>)を比較したところ、V50%>のリンパ節転移陽性の頻度,進行度pStageIII,IVの頻度はいずれも71%であり、V50%≦と比べ有意に頻度が高かった。原発巣の腫瘍内壊死の程度が病理学的悪性度と関連する可能性が示唆された。今回、術前大腸癌の動脈性血行の評価を正確に行うために腫瘍の容積データを用いた独自の手法によるvolumetryを行った。管腔に空気を満たすことにより腫瘍はCT値の異なる比較的均質な組織(脂肪)、物質(空気)により取り囲まれるため、閾値設定により、組織の分離が可能となる。具体的な手順は、大腸内視鏡で十分に腸液を吸引後にCTコロノグラフィー(CTC)を施行。1.腫瘍を含む領域を抽出、2.CT値0HU<で抽出、3.腫瘍輪郭をマニュアルでトレースし正常壁と分離、4.周囲臓器、血管をMPRと比較し分離する。術前CTCが行われた進行大腸癌62例を対象に動脈、門脈相における容積データを用いvolumetryを行った。平均腫瘍体積(cc)は13.9±14.9、標本腫瘍径(cm)は4.1±1.5で相関係数は0.79であった。動脈相、門脈相におけるvolumetryの比較では、腫瘍体積は相関係数0.99とほぼ一致した結果であり信頼性の高い方法と考えられた。動脈優位相の容積データを用いた根治術後のpStage別での比較では、平均腫瘍体積(cc)はpStageの進行とともに体積が増大する傾向(pStageI;3.9, pStageII;16.7 ,pStageIII;14.4 ,pStageIV;22.4)があるのに対し、腫瘍平均CT値(HU)はpStageの進行とともに低下する傾向(pStageI;81.0, pStageII; 80.9 ,pStageIII;74.4 ,pStageIV;70.6)が見られた。、再発あり群の平均CT値72.4±10.2HUは再発なし群の平均CT値は79.9±18.1HUよりも低かった。

臨床的悪性度は原発巣における動脈性血行低下や壊死との関連が推察された。本研究は、320列マルチスライスCTを用いて胃癌と大腸癌の腫瘍のvolumetryを行い、動脈性増強効果と病理学的因子、予後について比較検討するものであった。ただし胃癌については腫瘍部と正常部の分離が困難であったため大腸癌のみを本研究の対象とした。3DCT(CT colonography:CTC)が施行された大腸癌57症例のうち、早期癌、非造影症例を除外した33症例の進行大腸癌を対象とした。全例、腫瘍の良好な描出のため撮像直前に自動炭素ガス注入機を用い、検査対象の消化管内腔を十分拡張させ、鎮痙剤(抗コリン剤)を投与した。経静脈性非イオン性高濃度ヨード造影剤投与下に至適撮影タイミングを得るためボーラストラッキング法を用い、動脈優位相、多時相高精度腫瘍容積データを収集した。今回、動脈後期相のデータを用い、腫瘍のvolumetryは昨年報告書と同様の手法で行った。動脈性増強効果の指標として、1単純CT、2造影CT動脈相、3造影CT後期相それぞれにおける腫瘍の体積、腫瘍の平均CT値を用いた。予後に関しては平均観察期間685日の観察を行い、無再発群28例と再発群(肝転移、リンパ節転移、局所再発)5例において比較を行った。無再発群における腫瘍体積の中央値は123.5mm223.2mm325.2mm、平均CT値の中央値は139.2HU268.2HU378.8HUであった。再発群における腫瘍体積の中央値は125.2mm223.9mm27.8mm、平均CT値の中央値は、132.4HU261.7HU383.5HUであった。Wilcoxonの順位和検定では、単純CTにおける平均CT値のみで、再発有群のCT値が無再発群よりも有意に低かった。本研究では単純CTのみで再発群の腫瘍のCT値が有意に低かった。病変を構成する組織構築に両者の違いが予後と関連する可能性が示唆された。消化管診断異動に伴い臨床業務の負担が増大したため。微小血管造影、透徹標本の作製は、基礎実験から開始する必要があり時間を要するものと考えられる。腫瘍内壊死の程度につき、CT所見と病理学所見とを対比する。再発率、遠隔転移の頻度に差異がないかついても検討する。術前MSCTにより腫瘍の造影剤増強パターンを解析。定量的評価に基づき、腫瘍血流の多寡に応じて多血群と非多血群に群分けする。各群の切除標本の病理所見(大きさ、深達度、脈管侵襲、壊死の程度、リンパ節転移)を比較し、病理学的構築に違いがあるか否か検討する。血管構築については、微小血管造影の技術獲得に時間を要するのであれば、低酸素誘導因子の発現状況、腫瘍内血管数などについて免疫組織学的手法で評価することも考慮している。異動に伴い臨床業務の負担が増え環境が著しく変化した。このため研究が遅れ、年度内完了が困難となった。データ整理、解析のためのPC、周辺機器、各種ソフトウエアの購入国内外での研究の参加、成果の発表1.データ整理、解析:パソコン、各種ソフトウエア。2.病理学的評価:実体顕微鏡および画像解析ソフトもしくは免疫組織学的検索のための試薬。3.国内外での研究会への参加、成果の発表。
時間差分学習と期待効用による遅延報酬強化と異時的選択の脳計算モデル

衝動性に関わる脳機構は,報酬の獲得・消費時に顕著に現れるという予想に基づき,ヒトが数十秒遅延する液体報酬を直接消費している際の脳活動を解析した.液体を飲む際に頭が動くことが懸念されたが,大きさは最小であり,機能的脳画像には大きな乱れがないことを確かめた.さらに,報酬消費中には一次運動野の顎に該当する領域,一次味覚野,および腹側線条体に大きな活動があることを確かめた.行動実験で推定された遅延割引の大きさと,報酬消費中の脳活動の相関を調べたところ,前頭前野頭極部で大きな負の相関が見られた.すなわち,より衝動的な被験者ほど活動は大きかった.また腹側線条体の前部では,衝動的な被験者に顕著な活動が観察され,後部では,衝動性が高い被験者だけでなく,中庸な被験者にも大きな活動が観察された.次に,前頭前野頭極部と腹側線条体の機能回路の構造を心理生理交互作用により調べた.前頭前野からは腹側線条体前部,および腹側線条体の前部と後部間につよい機能的結合が観察された.さらに腹側線条体の後部から前部への機能的結合は,より衝動的な被験者で強くなっていることが観察された.これらの結果は,遅延報酬に対する衝動性に関連した前頭前野・線条体の機能回路機構を示唆している.すなわち,前頭前野の活動が大きくなり,腹側線条体後部からの結合が強くなることによって,腹側線条体前部の活動が大きくなることが衝動性に反映されていることを示唆している.27年度が最終年度であるため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。まず,行動予備実験のセットアップを行った.過去においては刺激提示コンピュータの性能に依存して液体報酬量が不正確になることがあったので,異時的選択課題の刺激提示に従って,シリンジポンプからの液体報酬量の制御が正確であることを確かめた.また最新のハードウェアに対応できるよう,ポンプ・コンピュータの入出力の再設計を行った.さらに日本人被験者が課題を遂行できるよう,刺激提示スクリプトの日本語化を行った.単語によるスタンバーグ型作業記憶課題が含まれるため,材料の収集を行った.また,予備実験において,複数のデザインをテストするための計画とスクリプティングをおこない,予備実験の準備が整った.機能的MRIの実験計画のために過去の研究(Jimura et al. J Neurosci 2013)のデータの再解析を行った.今回の研究は,液体報酬の経験により後の四股運脳活動がどのように変化するかに焦点が当てられているため,論文未発表である液体報酬消費時の脳活動の解析を行った.液体報酬消費時の前頭前野の脳活動は被験者の遅延割引率と相関あることがわかり,報酬強化後の報酬消費は安定的であっても自己制御と関連していることが示唆された.この結果はMRI実験のデザインは報酬強化後の脳活動を統制条件としなければならない可能性を残しているが,報酬強化実験において十分な強化試行があれば統制を取ることができる,という判断をした.すなわち,報酬強化セッションの終了を統制条件として解析を行う予定である.衝動性に関わる脳機構は,報酬の獲得・消費時に顕著に現れるという予想に基づき,ヒトが数十秒遅延する液体報酬を直接消費している際の脳活動を解析した.液体を飲む際に頭が動くことが懸念されたが,大きさは最小であり,機能的脳画像には大きな乱れがないことを確かめた.さらに,報酬消費中には一次運動野の顎に該当する領域,一次味覚野,および腹側線条体に大きな活動があることを確かめた.行動実験で推定された遅延割引の大きさと,報酬消費中の脳活動の相関を調べたところ,前頭前野頭極部で大きな負の相関が見られた.すなわち,より衝動的な被験者ほど活動は大きかった.また腹側線条体の前部では,衝動的な被験者に顕著な活動が観察され,後部では,衝動性が高い被験者だけでなく,中庸な被験者にも大きな活動が観察された.次に,前頭前野頭極部と腹側線条体の機能回路の構造を心理生理交互作用により調べた.前頭前野からは腹側線条体前部,および腹側線条体の前部と後部間につよい機能的結合が観察された.さらに腹側線条体の後部から前部への機能的結合は,より衝動的な被験者で強くなっていることが観察された.これらの結果は,遅延報酬に対する衝動性に関連した前頭前野・線条体の機能回路機構を示唆している.すなわち,前頭前野の活動が大きくなり,腹側線条体後部からの結合が強くなることによって,腹側線条体前部の活動が大きくなることが衝動性に反映されていることを示唆している.過去データの解析を行うことによって,実験デザインの計画がほぼ終了したため.このため予備実験を最小限にすることができた.予備実験を数人行うことによって機能的MRI実験を行うことができる状況まできたため.27年度が最終年度であるため、記入しない。予備実験を数人行い,機能的MRI実験を行い,データ解析を行う予定である.27年度が最終年度であるため、記入しない。
遺跡出土微小骨片の骨組織構造による種同定法の確立

遺跡出土微小骨片の組織構造から動物種類を同定する方法の開拓を目指し、これまでに収集した動物標本の骨切片を作成して組織像の所見を蓄積するとともに、更新世人類遺跡出土骨片を材料として同定の実際における方法の検討をおこなった。動物標本の内容は、現生哺乳類14種40個体、現生鳥類1種1体、絶滅化石哺乳類3種3体である。これらの骨格各部位について厚さ50μmの切片を作成し、光学顕微鏡と偏光顕微鏡で検鏡して定性的観察所見を得た。さらに組織像をコンピュータに取り込み、画像解析プログラムを用いて組織形態計測をおこなった。その結果、osteonとHavers管の大きさ、osteon間を充填する繊維組織の様相、laminar boneと呼ばれる層板構造の有無、laminar bone内で横走する導管と縦走する導管の長径比などが、種により異なることを明らかにした。こうした諸特徴は、年齢や性別、部位によっても相違するが、secondary boneにおいてはその変異幅が動物間の違いを超えるほどではなく、組織構造から動物種類を推定する方法が積極的に支持されるものと考えられた。この成績をもとに、北海道千歳市柏台1遺跡から出土した約22,000年前の骨片60余点の組織構造について比較解剖学的検討をおこなったところ、その組織像は現生ニホンジカにもっとも類似していた。出土骨片が焼骨であったことから焼成による組織構造の変化についても検討したが、それでもなおニホンジカの特徴から逸脱するものではない。後期更新世日本列島には多様なシカ科動物群が存在していたことから種の特定は困難であり、ニホンジカに類似する骨片は中型シカ科の可能性が高いと結論づけるのが妥当であると思われた。