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重力波天文学にむけた強重力系、高速天体、初期宇宙からの重力波の理論的研究

重力波は宇宙を観測する最終手段でありブラックホール現状や宇宙の始まりの情報を直接引き出す唯一の方法であるが、重力波は非常に微弱で、雑音に埋もれてしまう。その検出には雑音の除去が不可欠である。雑音のうちで重要なものは重力波の伝播における宇宙の大規模構造の影響である。本研究で非線形領域にも適用できる大規模構造の記述を開発し、電磁波や重力波の伝播における大規模構造の影響を調べた。その影響によって距離と赤方偏移関係が方向によって変化を受け、本研究によってその分散を求めた。この分散を考慮しなければ、観測結果の正しい解釈は得られないことも示された。近い将来の重力波観測による重力波天文学にとって、さまざまな天体現象からの重力波の理論的な波形予想が非常に重要である。さまざまな天体の中で特に興味深いのがブラックホールであり、銀河中心の超大質量ブラックホールから素粒子レベルのミニブラックホールまでさまざまな種類のブラックホールの存在が予想される。これらのブラックホールの内部構造として近年関が高まっている暗黒エネルギーの寄与を考えたとき、どのような内部構造が実現されるか、そしてその構造が安定が内部であるのかについて。加速器実験で生成が可能と考えられている身にブラックホールを念頭に研究した。この場合、質量、角運動量のみならず電荷をもったブラックホールも生成が可能と思われる。そこで質量、電荷をもったブラックホール内部に暗黒エネルギーとして宇宙定数を考えて、アインシュタイン方程式を解き、これえまで知られていなかった一連の解を発見した、。またこれらの解のうちあるパラメータ範囲で安定なブラックホールが存在することを示した。また宇宙初期のインフレーション時に生成される密度揺らぎや重力波の計算に用いられるデルタN定式化と呼ばれる方法について、その前提条件を詳しく検討し、計算結果のその妥当性を示した。これを用いて生成される揺らぎの非ガウス性を表すパラメータの間にある不等式が成り立つことを示した。また銀河中心の超巨大質量ブックホール近傍を恒星質量程度の小天体が光速度程度の超高速で運動する際に放射される重力波を理論的に求める方法についての研究が進行中である。重力波天文学における重要な問題は、重力波の信号がきわめて微弱であるため源の天体から我々に届くまでに宇宙の大規模構造による重力レンズ効果を受けて、本来重力波が運ぶ源の情報が変形されてしまうことにある。そのため重力波の伝播に対する宇宙の大規模構造の影響を正確に評価することが不可欠となる。本研究ではその影響を調べるために宇宙の大規模構造の進化について従来と全く異なる視点から理論的な定式化を行った。この定式化は密度揺らぎのような確率場をガウス的な揺らぎとそれからのずれとして展開する、その結果、銀河団スケール程度まで、N体数値計算と同精度で適用可能な物質の質量分布に対する理論的計算ができるようになった。N体計算では一つの宇宙モデルに対して密度揺らぎの進化を計算するには2,3日を要するが、この方法では10秒程度で計算でき数多くの宇宙モデルに短時間で適用できるというこれまでにない利点がある。この結果を用いて重力波や電磁波のような光速で伝播する波に対して、物質分布の非一様性の影響を調べ、距離と赤方偏移の関係における分散、すなわち平均値からのずれをを評価した。それによって平均値からのずれが宇宙モデル決定の誤差をもたらす可能性を指摘した。また任意の背景時空上で光速度に近い速度で運動をする粒子に対する運動方程式の新たな定式化を試み、現在研究中である。また国際学会で運動方程式に関する招待講演を行った。さらに観測的宇宙論の教科書を執筆し、現在、一般相対性理論とその重力波天文学への応用の教科書を執筆中である。光速度に近い高速運動をする点状粒子に対する運動方程式の光的座標系にもとずく新たな定式化を行った。この方法に基づいて任意の重力場中のスピンをもった粒子に対する運動方程式を求める計算を行った。この問題はすでに多くの研究者によって行われているが、新しい方法によっても同様の結果が得られるかどうかは明らかではない。その結果、スピンと曲率の相互作用の係数に2分の1の違いが現れることが判明した。従来の方法による結果は、中性子星2つがパルサーとなって連星系をつくっている天体の運動から、その正しさが検証されているので、新しい方法には何らかの問題点があることが明らかになった。また初期宇宙におこったインフレーション膨張からの密度揺らぎや重力波の計算法であるデルタN定式化と呼ばれる方法を詳細に検討し、この方法がタフだしいい結果を与える条件を示すことができた。すでに今年度までにインフレーション起源の重力波放射を計算する方法の論文とアインシュタイン方程式の内部特異点をもたないブラックホール解の発見とその安定性を論じた論文が掲載されている。また高速天体から放射される重力波の計算に必要な点粒子極限についてはすでに定式化を終えているので、順調に進展している。

高速天体に対する運動方程式の新しい導出方法の問題点を明らかにすることができた。また初期宇宙起源の重力波については計算方法を確立することができた。今後、特に銀河中心の超大質量ブラックホールのまわりの恒星質量クラスのブラックホール、中性子星の高速運動によって生成される重力波の正確な波形を計算するには、重力波放射による運動の反作用を具体的に考慮する必要があり、この問題について、私がこれまで発展させてきた点粒子極限に基づいて考察を進める。高速天体の運動方程式について新たな方法の問題点が明らかになったことで、現在進めているスピンをもった場合をより詳細に検討する。本年度は上記、高速天体の重力波放射の反作用の問題をドイツ、ポツダム近郊のマックス・プランク重力物理学研究所に滞在し、同じ問題に取り組んでいる共同研究者との議論を通じて研究を進めていく。次年度使用額は、今年度の研究を効率的に推進したことに伴い発生した未使用額であり、平成25年度請求額とあわせ、平成25年度の国際共同研究など研究遂行に使用する予定である高速運動をする天体からの重力波放射は一般相対論の多くの研究者が興味を持っていることであり、また重力波天文学にとってきわめて重要な問題であるので諸外国の研究者と議論をおこないうことが重要である。したがって主に専門家のいる研究所を訪問したり重力の国際会議に出席するための旅費として使用する。
人間の色覚のメカニズムにおける中心視と周辺視の相違について

今年度も、引き続いて人間の色覚のメカニズムにおける中心視と周辺視の相違について研究を進めた。この研究成果の一つとして昨年度(1992年)発表した論文"Counter-balancing mechanism of yellow-blue opponent-color system against macular pigment"は、平成5年度日本心理学会研究奨励賞を受授賞した。これは、周辺視におけるY-B(黄-青)システムには黄斑色素の影響に対する自動的な補正機構が存在する可能性があるという非常に興味深い現象を発見した点が評価されたものであり、本研究が順調に成果を蓄積しつつあることを示している[鳥居修晃・立花政夫共編『知覚の機序』(知覚と認知の心理学4)4章:周辺視における反対色過程の特性(1993年)を参照]。現在も、この補正機構のさらなる解明に向けて、本年度の科学研究費補助金によって購入した高解像度radiusカラー・ディスプレーを用いた色覚実験装置によって実験を進めているところである(刺激の測定には平成3年度の科学研究費補助金によって購入したミノルタの色彩色差計CL-100システムを用いている)。また、同時にこれまでのデータを基に周辺視色覚のモデルも構築しており、これに関しても順調によい結果が得られつつある。この周辺視のモデルが完成すると、2°視野の混色関数と10°視野の混色関数との関係が非常にうまく説明できるようになるものと予想される。したがって、この点からも、本研究には人間の色覚のメカニズムにおける中心視と周辺視の相違についての非常に大きな貢献が期待できる。
生体の運動計画における最適化基準の研究

生体の運動計画における最適化基準と運動の学習制御アルゴリズムに関して、今年度は主に以下3点の成果を得た。1.歩行時の遊脚運動の軌道計画がどのように行われているかを検討するため、消費エネルギーを最小にする遊脚軌道を計算した。最適軌道の計算において、前年度は脚の力学モデルとして2リンク剛体モデルを用いたが,今年度は3リンク剛体モデルを用いた。その結果得られた最適軌道の特徴は実際の遊脚運動の特徴の多くと一致し,各関節の最適トルクの時間変化も,ヒトの歩行運動の計測実験から見積もられている値と近いものとなった。このことから,消費エネルギー最小化は遊脚運動の軌道計画における重要な拘束条件であると考えられる。2.腕の二点間のリーチング運動軌道計画に関しては,高次中枢は生体ノイズの影響を受けにくい運動軌道を選択することによって精度の高い運動を実現しているという「終点分散最小モデル」が提案されている。一方で,「消費エネルギー最小モデル」による軌道は腕のリーチング軌道とは異なることが報告されている。本研究では,これまで検討されていた「消費エネルギー最小モデル」で得られる軌道は生体ノイズの影響を受けやすいことに注目し,生体ノイズ下で目標位置に到達するまで補間運動を繰り返した場合には,「終点分散最小モデル」による運動軌道のほうが「消費エネルギー最小モデル」による軌道よりも少ない総消費エネルギーで到達タスクを実現できることを示した。すなわち,消費エネルギー最小化は腕の到達運動の軌道計画においても重要な拘束条件と考えられる。3.生体が歩行等の基本的な運動の学習制御には,小脳などの高次中枢と脊髄内に存在するパターン発生器(CPG)が協調的に働いていると考えられる。この階層的な学習制御システムを数理モデルとして提案し,その機能的妥当性をシミュレーション実験によって示した。1)多足歩行動物の歩行パターンの最適性を検討するため、歩幅やデューティ比等の歩行パラメータと消費エネルギーの関係を解析的に定式化し、各移動速度における最適歩行パラメータを数値計算により求めた。その結果は実際の歩行動物において観察される特徴とよく一致した。2)歩行時の遊脚運動の軌道計画がどのように行われているかを検討するため、消費エネルギーを最小にする遊脚軌道を計算した。その結果は、速度とともに足をあげる高さが高くなるといった特徴を示し、実際の遊脚運動の特徴と一致するが、今後さらに歩行運動の計測実験を行い、その詳細を比較検討する予定である。3)腕の二点間のリーチング運動に関して、消費エネルギーを最小にする軌道を求めるため、並列計算システムを構築し、遺伝的アルゴリズムによる最適化計算を行えるようにした。これにより求めた最適軌道はヒトの示す特徴と異なっていることがわかった。以上のように、歩行時の運動計画は主にエネルギー消費に基づいて行われていると考えられるが、腕の運動軌道は他の拘束条件が強く働いていると考えられる。今後は歩行運動のより詳細な最適性の検討とともに、腕の運動計画がどのように行われているかを検討していく予定である。今年度は、生体の運動計画における最適性とその神経アルゴリズムに関して、主に以下の2点について考察を行った。最適軌道の計算においては、脚を2リンクの剛体でモデル化した。その結果は、速度とともに足をあげる最適な高さは高くなるといった特徴を示し、実際の遊脚運動の特徴と多くの点で一致した。このことから、遊脚運動の軌道計画は消費エネルギー最小化基準に基づいて行われていると考えられる。ただし定量的値において最適軌道と実際の軌道には違いがあり、今後はより現実的な脚の力学モデルや消費エネルギーの見積もり方法を検討することにより、この点を考察していく予定である。2.歩行等の基本的な運動の制御には、脊髄等に存在する中枢パターン発生器とよばれる神経中枢が関与していることが知られている。このような下位中枢が、消費エネルギー等の評価値をもとに最適な歩行パターンを学習するメカニズムとして、小脳などの高次中枢と中枢パターン発生器よる階層的な運動学習制御モデルを提案し、一次元ホッピングロボットの制御シミュレーションでその有効性を確認した。今後は多自由度をもつシステムの学習制御の可能性を検証すると同時に、運動学習モデルとしての妥当性を神経生理学的知見から検証していくことが今後の課題である。

本研究では,これまで検討されていた「消費エネルギー最小モデル」で得られる軌道は生体ノイズの影響を受けやすいことに注目し,生体ノイズ下で目標位置に到達するまで補間運動を繰り返した場合には,「終点分散最小モデル」による運動軌道のほうが「消費エネルギー最小モデル」による軌道よりも少ない総消費エネルギーで到達タスクを実現できることを示した。すなわち,消費エネルギー最小化は腕の到達運動の軌道計画においても重要な拘束条件と考えられる。3.生体が歩行等の基本的な運動の学習制御には,小脳などの高次中枢と脊髄内に存在するパターン発生器(CPG)が協調的に働いていると考えられる。この階層的な学習制御システムを数理モデルとして提案し,その機能的妥当性をシミュレーション実験によって示した。
ハイデガーにおける思考論の再検討－手作業の意義に着目して－

平成28年度の研究実績として、ロンドン大学での資料収集が挙げられる。教育学研究科付属の図書館において、手仕事と教育に関する資料をアーカイブにまで範囲を広げながら渉猟した。発見した資料は主に1910年代から1930年代に書かれたものであり、それらの資料から、産業化によって生じた疎外の克服が、手仕事に期待されていることが見いだされた。手仕事は単に身体の職業的訓練だけでなく、「人間性の回復」という、精神的な役割を期待されていたのである。以上の資料収集の成果を、学会発表あるいは論文投稿という形でまとめていきたい。次に、「注意力」に関する研究が挙げられる。人間と手の関係についての研究は、人間存在が根本的に技術によって代補されていることを明らかにした。もちろん教育のみならず、今日あらゆる分野で注目を集めている「注意」の能力もまた、技術によって代補されている。この点に関して、フッサール現象学を批判的に考察したベルナール・スティグレールの議論を参照しつつ、論文を執筆し、投稿した。現在査読中である。また、教育思想史学会にて、「社会的なもの」について共同発表を行った。「社会的なもの」は、手仕事と思考の関係を主題とする本研究課題と直接関係するものではないが、教育を研究するうえで多角的な視点が必要だと考えたため、教育史研究者や実践家たちと共同研究を行い、学会発表を行った次第である。教育と福祉、公共性の複雑な関係について様々な領域の知見を参照しつつ検討したこの研究の成果は、次号の『近代教育フォーラム』に掲載される。28年度が最終年度であるため、記入しない。今年度の研究の成果として、マリア・モンテッソーリの手に関する論述の検討、ハンナ・アレントとハイデガーにおける思考概念の比較検討、そしてドイツにおいて2012年に出版された『手仕事としての教育』第一章を翻訳し、研究室の紀要に投稿したことが挙げられる。モンテッソーリの手に関する論述は、先行研究において感覚器官の訓練を論じているものとして整理されていた。しかしモンテッソーリ自身は教育における手とは「感覚器官の問題ではない」と述べている。モンテッソーリにおいて手とは、作品の制作と、それが世代を超えて継承されることを可能とするものなのであった。ここから、モンテッソーリの手を筋肉や感覚器官の訓練からではなく、遺産相続の問いとして展開することを試みた。その際、モンテッソーリが重視し、また幼児教育の実践場面においてもその重要性が認められている「環境」が、手仕事によって制作されたものとして論じられていることを明らかにした。アレントとハイデガーにおける思考概念の比較検討は、アレント研究者と共に研究会を開き、共著論文を執筆する形でなされた。これによって、アレントがハイデガーの思考概念のどこに意義を見出し、かつ批判すべき点を見出したのかを明らかにした。最後に『手仕事としての教育』の翻訳であるが、この著書はしばしば日本国内の学術論文において引用されるものでありながら、未訳であったために、その意義はあまり周知されていなかった。そこで今回、出版社から許可を得たうえで、研究室紀要にその翻訳を投稿したのであった。研究室紀要の原稿はウェブ上で閲覧することができるため、今回の翻訳によって、『手仕事としての教育』の持つ(一部ではあるが)教育学における重要性が、広く知れ渡る機会をつくることができたと言えるあろう。今年度の研究実績としてまず挙げられるのが、ハイデガーにおける手についての論述の検討である。本年度は行為と言葉との関係からハイデガーの手について検討し、その成果を日本現象学会第37回大会で発表した。ハイデガーにおける手が行為と言葉との密接なかかわりを検討し、手がはじめて行為者とその対象を分節化すること、そこにおいて言語という起源とその痕跡をはじめて成立することを示した。ただし、手と行為の関係という観点から『存在と時間』における手許存在と手前存在という両概念に言及するべきであったが、この作業は課題として残った。次に、ハイデガー以外の論者による手についての議論の検討である。たとえば先史人類学者のルロワ=グーランは直立歩行し手が解放された人間という種の誕生と道具の発明を同じ契機として捉えることによって、本来的に技術的な存在としての人間を提示した。そしてフランスの哲学者であるベルナール・スティグレールはこのルロワ=グーランの着想をデリダのグラマトロジーを参照することによって批判的に引き継ぎつつ、ハイデガーの存在論と重ね合わせることによって、独自の技術哲学を構想した。この手の解放と技術の獲得が教育にどのように関わっているのか、上記の思想家たちの議論を参照することによって明らかにする論文を執筆し、『教育哲学研究』第114号に投稿した。そしてこの手の解放という人類学的発見とハイデガーの存在論を引き継ぎつつ、スティグレールは現代の管理社会についての考察を展開する。ここで管理社会とは、もはや規律訓練が社会を組織する際の原理的位置を占めていない新しい事態を表すためにドゥルーズが提出した概念である。このような事態に教育思想はどのように応答できるのか検討し、その成果を第58回教育哲学会で発表した。現在までの進捗状況は、おおむね順調だと言える。理由として、定期的に学会で研究成果を発表できていること、学会誌に査読付き論文を投稿したこと、そして前年度の今後の研究の推進方策で目標とした、国際学会での発表を果たしたことなどが挙げられる。

教育学研究科付属の図書館において、手仕事と教育に関する資料をアーカイブにまで範囲を広げながら渉猟した。発見した資料は主に1910年代から1930年代に書かれたものであり、それらの資料から、産業化によって生じた疎外の克服が、手仕事に期待されていることが見いだされた。手仕事は単に身体の職業的訓練だけでなく、「人間性の回復」という、精神的な役割を期待されていたのである。以上の資料収集の成果を、学会発表あるいは論文投稿という形でまとめていきたい。次に、「注意力」に関する研究が挙げられる。人間と手の関係についての研究は、人間存在が根本的に技術によって代補されていることを明らかにした。もちろん教育のみならず、今日あらゆる分野で注目を集めている「注意」の能力もまた、技術によって代補されている。この点に関して、フッサール現象学を批判的に考察したベルナール・スティグレールの議論を参照しつつ、論文を執筆し、投稿した。現在査読中である。また、教育思想史学会にて、「社会的なもの」について共同発表を行った。「社会的なもの」は、手仕事と思考の関係を主題とする本研究課題と直接関係するものではないが、教育を研究するうえで多角的な視点が必要だと考えたため、教育史研究者や実践家たちと共同研究を行い、学会発表を行った次第である。教育と福祉、公共性の複雑な関係について様々な領域の知見を参照しつつ検討したこの研究の成果は、次号の『近代教育フォーラム』に掲載される。本研究における今年度の達成度は、「おおむね順調に進展している」と評価できる。学会発表を二回、学術論文を二本執筆し、また翻訳も手がけた。そして当初の計画通り、今年度中に資料調査を済ませることもできたため、今年度に設定した目的は、すべて達成したと言える。ただ、学会での発表の成果を、論文にまとめる作業が完璧になされたとは言い難いので、今後の課題としたい。今後の研究の推進方策として、大きく三つを挙げることができる。ひとつは、学会でも指摘があったのだが、ハイデガーの手許存在と手前存在についての検討である。『存在と時間』で提出されたこの両概念についての検討は本研究にとって中心的な課題であるのだが、いまだ取り組めていない。したがって、本年度は文献読解と資料調査の成果などを綜合して、この課題に取り組まなければならない。もうひとつは、学会誌の査読に耐えうる論文を執筆することである。現在投稿中の論文を除くと、学会誌に掲載された論文は一本のみである。博士論文を執筆するためには最低でも査読付き論文が二本必要であるため、今年度中に最低でももう一本、査読に耐えうる論文を執筆するよう励まなければならない。そして最後は、以上の成果を綜合したうえで、博士論文を執筆することである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の今後の推進方策について、ここでは簡潔に三つ挙げることにしたい。ひとつは、論文執筆のペースを上げることである。今年度は、二本査読誌に投稿したが(現在査読中)、来年度は一年に三、四本執筆し、投稿することにしたい。
抗原タンパク質をペプチド化して行う等電点免疫測定法の開発

等電点免疫測定法は抗原タンパク質と蛍光標識抗体断片の複合体をマイクロ等電点電気泳動によって分離定量する方法である。本法は抗原を複合体の等電点の値によって同定して定量するため、標識抗体の非特異的結合や公差反応性による影響を受けることなく正確に定量できるという特長をもつ。また、マイクロ等電点電気泳動を用いるため、微量の試料について短時間に測定を完了できる。本法では、抗原試料は分子として可溶性である必要があるが、タンパク質の中には溶解性が悪く、凝集体を生成したり、不溶化するものも少なくない。このようなタンパク質もペプチドに断片化することによって溶解性が改善し、等電点免疫測定法を適用するのに適した分子に変換できる可能性が高いと考えられる。また、ペプチド化によって抗原試料の安定性が高まり、定量分析における再現性の向上が期待できる。プリオンタンパク質は膜タンパク質で、その立体構造の異常がウシ海綿状脳症候群などのいわゆるプリオン病を引き起こすと考えられている。プリオンタンパク質の定量を目指して、組換えマウスプリオンタンパク質(rMoPrP)について、等電点免疫測定法を適用したところ、複合体の検出が困難であることを判明した。これは、rMoPrPの溶解性が悪いことが原因している。そこで、rMoPrPをペプチドに分解して等電点免疫測定法を適用した。トリプシン、キモトリプシン、ペプシン、リシルエンドペプチダーゼなどによる酵素分解では測定に用いた抗体に対するエピトープを破壊してしまうことが明らかになったが、CNBr分解ではエピトープを破壊せずに溶解性を大幅に向上し、等電点電気泳動による複合体の検出定量が可能になった。CNBr分解の条件を検討したところ、1%CNBr,50°C,1hで分解はほぼ完了することが判明した。また、10,000倍以上のウシ血清アルブミン存在下においても、CNBr分解はほぼ変わりなく進行し、分解したペプチドを等電点免疫測定法によって定量できることが明らかになった。また、60ngのrMoPrPにヒト血清20μLを添加した試料においても、CNBr分解は問題なく進行することが示された。これらの結果により、本法が不溶性タンパク質の免疫測定法としてたいへん有望であることを示すことができた。1)蛍光標識抗体断片の調製抗体を断片化し蛍光標識した。マウスIgG1抗体について、本申請者が確立した方法で、200μgの抗体について、再現性よく、標識抗体断片を調製することができた。マウスIgG1は、ペプシンによってきれいにF(ab)_2断片に変換される。このF(ab)_2をpH7において10mMのメルカプトエチルアミンで処理すると、ヒンジ部位のジスルフィド結合のみを選択的に切断してFab'とすることができた。マウスIgG1はヒンジ部位に3残基のシステイン残基をもつため、このままの状態でSH基を蛍光標識すると、複数の蛍光色素がヒンジ部位に取り込まれ、蛍光消光を起こしてしまう。微量のCu^<2+>イオン存在下に1時間空気酸化を行うと、3つシステイン残基のうち2つにジスルフィド結合が形成され、単一のチオール基をもつ状態にすることができる。

こうして残った1つのシステイン残基をヨードアセチル化テトラメチルローダミンで標識し蛍光標識Fab'を得た。抗体から出発する一連の操作は、反応後の抗体断片の回収に、硫安沈殿法を用いることにより、1日以内に完了することができた。2)蛍光標識抗体断片の調製こうして得た蛍光標識Fab'は、主に抗体のAsnあるいはGln残基の脱アミド反応によって、通常等電点的に不均一である。標識抗体断片をアガロースゲル等電点電気泳動によって精製した。標識Fab'を平板型アガロースゲル等電点電気泳動で分離し、蛍光性の主バンドをゲルから切り出した。ゲル内の標識Fab'を拡散によって溶液中に回収した。3)抗原分解物の調製抗原タンパク質を、トリプシン、リシルエンドペプチダーゼ、キモトリプシン、ペプシン、パパイン、V8プロテアーゼ、CNBrなどで徹底的に分解した。数μgの抗原タンパク質について、完全分解に利用される条件を用いて、分解物を調製した。また、還元アルキル化して得たポリペプチドについても同様に、分解を行った。4)複合体形成断片の検出分解物に標識抗体断片と両性担体を添加し、蛍光検出キャピラリー電気泳動装置で複合体形成の有無を観察した。等電点免疫測定法は抗原タンパク質と蛍光標識抗体断片の複合体をマイクロ等電点電気泳動によって分離定量する方法である。本法は抗原を複合体の等電点の値によって同定して定量するため、標識抗体の非特異的結合や公差反応性による影響を受けることなく正確に定量できるという特長をもつ。また、マイクロ等電点電気泳動を用いるため、微量の試料について短時間に測定を完了できる。本法では、抗原試料は分子として可溶性である必要があるが、タンパク質の中には溶解性が悪く、凝集体を生成したり、不溶化するものも少なくない。このようなタンパク質もペプチドに断片化することによって溶解性が改善し、等電点免疫測定法を適用するのに適した分子に変換できる可能性が高いと考えられる。また、ペプチド化によって抗原試料の安定性が高まり、定量分析における再現性の向上が期待できる。プリオンタンパク質は膜タンパク質で、その立体構造の以上がウシ海綿状脳症候群などのいわゆるプリオン病を引き起こすと考えられている。プリオンタンパク質の定量を目指して、組換えマウスプリオンタンパク質(rMoPrP)について、等電点免疫測定法を適用したところ、複合体の検出が困難であることを判明した。これは、rMoPrPの溶解性が悪いことが原因している。そこで、rMoPrPをペプチドに分解して等電点免疫測定法を適用した。トリプシン、キモトリプシン、ペプシン、リシルエンドペプチダーゼなどによる酵素分解では測定に用いた抗体に対するエピトープを破壊してしまうことが明らかになったが、CNBr分解ではエピトープを破壊せずに溶解性を大幅に向上し、等電点電気泳動による複合体の検出定量が可能になった。CMBr分解の条件を検討したところ、1% CNBr,50°C,1 hで分解はほぼ完了することが判明した。また、10,000倍以上のウシ血清アルブミン存在下においても、CNBr分解はほぼ変わりなく進行し、分解したペプチドを等電点免疫測定法によって定量できることが明らかになった。
アレルギー性気道反応における経口免疫寛容の効果

アレルギーなどの免疫反応を引き起こす物質(抗原)を経口摂取することにより、免疫反応が抑制されることを経口免疫寛容と呼ぶ。経口免疫寛容の導入によりアレルギー性気道反応の抑制が得らるかどうかをマウス喘息モデルを用いて検証した。経口免疫寛容導入により、アレルギー性気道反応の著明な抑制効果が得られ、導入が早期であるほど効果が強く、高用量ほど著明な抑制効果がえられることが明らかとなった。高用量の抗原経口投与により、感作後や発症後においてもアレルギー性気道反応の抑制効果が得られ、気管支喘息の新たな治療となる可能性が示された。経口免疫寛容は、抗原の経口摂取により抗原特異的免疫応答が低下することであるが気管支喘息への効果は明らかでない。本研究においては、マウス喘息モデルを用いて、経口免疫寛容のアレルギー性気道反応への抑制効果を明らかにする。まず、抗原による感作の成立前、感作成立後、さらには発症後とタイミングを変えて経口免疫寛容の導入を行い、タイミングの違いによる免疫寛容の効果の違い、気道過敏性やアレルギー性気道炎症への効果の違いを検討した。既に申請者らのグループにより確立された喘息モデルを用い、卵白アルブミン(OVA)の腹腔内感作の後、OVAを吸入暴露し、気道反応を評価した。経口免疫寛容の導入<1>lowdose :OVAlmgを隔日で5回、経口投与する。<2>high dose : OVA100mgを隔日で5回、経口投与する。結果:感作前の経口免疫寛容の導入:上記のlow doseあるいはhigh doseの抗原投与をOVAの腹腔内感作の前に行い、免疫寛容導入後にOVAの感作、吸入暴露をおこなったところ、気道炎症、気道過敏性ともに著明に抑制が得られた。感作後の経口免疫寛容の導入:上記抗原投与をOVA感作終了後に行い、OVA吸入暴露の後48時間で気道反応の評価を行ったところ、low doseあるいはhigh doseの抗原投与ともに著明にアレルギー性気道炎症および気道過敏性の抑制が認められた。感作、暴露後の経口免疫寛容の導入:抗原感作、吸入暴露の後に上記抗原投与を開始し、経口免疫寛容導入後にOVAの吸入、その後に気道反応の評価を行なった。low doseの抗原投与ではアレルギー性気道反応の抑制効果は得られなかった。high doseの抗原投与では好酸球性気道炎症への抑制効果は得られなかったが、杯細胞の過形成は抑制され、さらに気道過敏性の抑制が認められた。以上より、経口免疫寛容導入により、アレルギー性気道反応の著明な抑制効果が得られ、感作後や発症後においても気管支喘息の新たな治療となる可能性が示唆された。本研究において、マウス喘息モデルを用いて経口免疫寛容のアレルギー性気道反応への抑制効果を明らかにする。経口免疫寛容の導入〈1〉low dose:OVA1mgを隔日で5回、経口投与する。〈2〉high dose:OVA100mgを隔日で5回、経口投与する。high doseの抗原投与のほうが、アレルギー性気道反応の抑制効果がより強力であった。気管支肺胞洗浄液中のIL-4,IL-5,IL-13といったTh2タイプサイトカインの抑制効果もhigh doseの抗原投与により強くみられた。一方、制御性T細胞数はlow doseの抗原投与により増加を認めた。以上より、経口免疫寛容導入により、アレルギー性気道反応の著明な抑制効果が得られ、導入が早期であるほど効果が強く、高用量ほど著明な抑制効果がえられることが明らかとなった。

高用量の抗原経口投与により、感作後や発症後においてもアレルギー性気道反応の抑制効果が得られ、気管支喘息の新たな治療となる可能性が示唆された。経口免疫寛容導入における抗原投与のdose (high doseおよびlow dose)、タイミングの違いによる気道過敏性および気道炎症への効果の解析をおこない、経口免疫寛容の導入におけるTh17および制御性T細胞(Treg)の働きの解析をおこなった。既に申請者らのグループにより確立された喘息モデル(J Exp Med 1997:186:449-454)を用いた。OVAの感作後、OVAを吸入し、気道反応を評価した。経口免疫寛容の導入<1>lowdose:OVA 1mgを隔日で5回、ゾンデを用いて胃内に投与。<2>high dose:OVA100mgを隔日で5回経口投与し、コントロール群には同量のBSAの投与。感作前の経口免疫寛容の導入:上記の抗原投与をOVAの腹腔内感作の前に行った。経口免疫寛容導入後にOVAの感作、吸入暴露を行い気道反応の評価を行った。感作中の経口免疫寛容の導入:第1回目のOVAの腹腔内感作の後に上記抗原投与を行い、その後、第2回目の感作を行い、OVA吸入暴露の後、気道反応の評価を行った。感作後の経口免疫寛容の導入:上記抗原投与を感作終了後に行い、OVA吸入暴露後に気道反応の評価を行った。感作、暴露後の経口免疫寛容の導入:抗原感作、吸入暴露の後に上記抗原投与を開始し、経口免疫寛容導入後にOVAの吸入、その後に気道反応の評価を行った。結果:感作前、感作中の経口免疫寛容の導入ではlow doseあるいはhigh doseの抗原投与ともに著明にアレルギー性気道炎症および気道過敏性の抑制が認められた。感作、暴露後の経口免疫寛容の導入ではlow doseの抗原投与ではアレルギー性気道反応の抑制効果は得られず、high doseでは抑制が認められた。気管支肺胞洗浄液中のTh2サイトカインの抑制効果もhigh doseの抗原投与により強くみられた。一方、制御性T細胞数はlow doseの抗原投与により増加を認めた。またIL・17産生CD4T細胞(Th17)数もlow doseの抗原投与により増加した。低用量の経口免疫寛容導入へのTregおよびTh17の関与が示唆された。以上より、経口免疫寛容導入により、アレルギー性気道反応の著明な抑制効果が得られ、導入が早期であるほど効果が強く、高用量ほど著明な抑制効果がえられることが明らかとなった。
細胞骨格系に作用する機能性天然分子の開発と創薬への利用

本研究では、広範な天然資源を素材として、アクチンおよびチューブリンを分子標的にしたスクリーニングを行うことにより、これらの蛋白質の重合・脱重合を阻害する新しい天然分子を見出すとともに、構造活性相関を検討することにより、特異な重合阻害剤や脱重合阻害剤(重合促進剤)を開発し、新しい癌治療薬等のリード化合物としての可能性を検討することを目的として以下の研究を行った。海洋生物、植物、微生物等の天然物資源を素材として、チューブリンとアクチンに特異的に作用する機能性天然分子を探索した結果、ラン科シランBletilla striataの根茎から単離した数種のスチルベン関連化合物が、IC_<50> 10μMでチューブリン重合阻害活性を示すことを見い出した。これらスチルベン関連化合物のチューブリンに対する活性は、bisbenzylの存在が重要であると推定される。これらのうち一つはSN-38のK562/BCRPcellに対する殺細胞活性を増強させる作用を示した。また、キョウチクトウ科コプシアKopsia singapurensisから単離されている、微小管脱重合阻害活性を持つアルカロイドrhazinilamの溶液中のコンホメーションと活性について計算化学により考察した。さらに、アクチンファイバーの安定化を促進させる作用を有する海洋共生渦鞭毛藻由来マクロリド化合物・アンフィジノリドHの溶液中のコンホメーション解析を行うとともに、関連抗腫瘍性マクロリドとしてアンフィジノリドB4およびB5を単離構造決定した。今後、天然物由来のバイオプローブの開発、さらにアクチンやチューブリン蛋白との結合部位の特定や、これらの蛋白質のダイナミックな制御機構について検討する予定である。本研究では、広範な天然資源を素材として、アクチンおよびチューブリンを分子標的にしたスクリーニングを行うことにより、これらの蛋白質のの重合・脱重合を阻害する新しい天然分子を見出すとともに、構造活性相関を検討することにより、特異な重合阻害剤や脱重合阻害剤(重合促進剤)を開発し、新しい癌治療薬等のリード化合物としての可能性を検討することを目的として以下の研究を行った。海洋生物、植物、微生物等の天然物資源を素材として、チューブリンとアクチンに特異的に作用する機能性天然分子を探索した結果、日本産イチイより分離したタキサン系化合物・タキサスピンDに、抗癌剤タキソールと同様の微小管脱重合阻害活性を、ヒユ科ノゲイトウから得られた2環性環状ペプチド・モロイジンならびにセロゲンチン類に、抗癌剤ビンクリスチンに匹敵するチューブリン重合阻害活性を見い出した。また、沖縄産海綿より分離した37員環マクロリド化合物・セオネゾリドAは、ウサギの血小板に対して顕著な形態変化を誘起し、この血小板の形態変化は、微小管の再構成に基づくことが示された。一方、海綿より得られたマクロリド化合物・ハリシガミドに、アクチン脱重合作用を見い出した。さらに、沖縄産の扁形動物ヒラムシから分離した共生渦鞭毛藻より単離したマクロリド化合物・アンフィジノリドHは、哺乳動物細胞内でアクチンのsubdomein4のチロシン残基と共有結合し、アクチンファイバーの安定化を促進することが示された。本研究では、広範な天然資源を素材として、アクチンおよびチューブリンを分子標的にしたスクリーニングを行うことにより、これらの蛋白質の重合、脱重合を阻害する新しい天然分子を見出すとともに、構造活性相関を検討することにより、特異な重合阻害剤や脱重合阻害剤(重合促進剤)を開発し、新しい癌治療薬等のリード化合物としての可能性を検討することを目的として以下の研究を行った。

海洋生物、植物、微生物等の天然物資源を素材として、チューブリンとアクチンに特異的に作用する機能性天然分子を探索した結果、ラン科シランBletilla striataの根茎から単離した数種のスチルベン関連化合物が、IC_50 10μMでチューブリン重合阻害活性を示すことを見い出した。これらスチルベン関連化合物のチューブリンに対する活性は、bisbenzylの存在が重要であると推定される。これらのうち一つはSN-38のK562/BCRPcellに対する殺細胞活性を増強させる作用を示した。また、キョウチクトウ科コプシアKopsia singapurensisから単離されている、微小管脱重合阻害活性を持つアルカロイドrhazinilamの溶液中のコンホメーシヨンと活性について計算化学により考察した。さらに、アクチンファイバーの安定化を促進させる作用を有する海洋共生渦鞭毛藻由来マクロリド化合物・アンフィジノリドHの溶液中のコンホメーション解析を行うとともに、関連抗腫瘍性マクロリドとしてアンフィジノリドB4およびB5を単離構造決定した。今後、天然物由来のバイオプローブの開発、さらにアクチンやチューブリン蛋白との結合部位の特定や、これらの蛋白質のダイナミックな制御機構について検討する予定である。
東南アジアの熱帯林生態系におけるトップダウン効果の検証

1)タイ国・カオヤイ国立公園の熱帯季節林において、果実生産と種子散布者である4種のサイチョウやシロテテナガザル、ブタオザルなどの樹状での果実消費を調査して、果実や種子の特性との関連を明らかにした。259種の植物のうち、大型で脂肪質に富んだ果実、1個あるいは少数の大型の種子をもつ種には、サイチョウのみによって種子散布されている「サイチョウ散布物語」と考えられるものがあった。シロテテナガザルは糖質主体の果実を好み、サイチョウとは明らかな嗜好性の違いが示唆された。2)サイチョウについては営巣木のまわりに散布された種子由来の実生の追跡を3年間行った。サイチョウの営巣木の下に散布された種子由来の実生は3年間のうちにほとんどすべてが消失したが、「サイチョウ散布物語」の実生は、少数であるが生存するものもみられた。主に種子や実生の集中による種子捕食が死亡の原因であると考えられた。3)カメラトラップを用いて地上に落下した果実を食べる動物相の調査をおこない、種子捕食者であるアカスンダトゲネズミ、マライシロハラネズミなどの小哺乳類の個体群動態をトラップを用いた標識再捕獲法によって3年間にわたって行った。主たる種子捕食者であるアカスンダトゲネズミ、マライシロハラネズミの個体数密度はこれまで調査が行われてきた東南アジア熱帯林にくらべて23倍高いこと、また年1山型の個体数変動を示し、乾季の中頃に個体数のピークがみられることがわかった。その2種の繁殖期は同調せず、3年間、一貫してアカスンダネズミは雨季の初め、マライシロハラネズミは乾季の初めに繁殖を行うことが判明し、それぞれの依存する果実生産の季節性との関連が示唆された。4)これらのことから、サイチョウがいなくなってしまった森では、種子の集中分布にともなう種子捕食率が高くなり、いくつかの樹種では更新不能になると考えられ、森林の空洞化に伴うトップダウン効果があると結論された。東南アジア熱帯林で、種子散布と種子捕食についての以下の研究を行なった。1.タイ・カオヤイ国立公園で自動撮影装置を使って、254種の果実種について地上での果実消費者を調べた。その結果、ネズミ科のMaxomyssuriferは調査した植物種の90%以上の果実で観察され、例えばMastixia pentandra(ミズキ科)、Aglaia spectabilis(センダン科)、Canarium euphyllum(カンラン科)、Platea latifolia(クロタキカズラ科)のようないくつかの植物種の果実を、その場から咥えて運び去ることが判明した。2.同じ調査地で捕獲調査によって小哺乳類の個体群動態を調べた。その結果、Maxomys suriferの繁殖期とNiviventer bukitの繁殖期が異なり、特にNiviventer bukitは果実資源の少ない乾季に繁殖を行う可能性が示唆された。そしてNiviventer bukitの個体数はイチジクの果実量の季節変動と有意な相関があった。3.同じ調査地で樹上における果実消費を直接観察とサイチョウの巣への持ち帰り種子によって調査した。その結果、果実のサイズによって消費する動物種が判別されることがわかった。4.同じ調査地でブタオザルの遊動と食物変化の調査を行なった。ブタオザルは果実の多い時期には成熟果実を食べるが、不足すると未熟果実を食べ若い種子を捕食することがわかった。5.マレーシア・パソ森林保護区で、一斉開化で結実したShorea属7種について飼育実験によって、種子捕食昆虫相を調べた。

節の共通な6種では同種のゾウムシとキクイムシを種間で共有したが、節の異なる1種では異種のゾウムシが採集された。東南アジア熱帯林で、種子散布と種子捕食について以下の研究を行なった。1.タイ・カオヤイ国立公園で自動撮影装置と糸つけ実験による地上での果実消費者と、目視による樹冠での果実消費者の比較を行なった。同じ果実種に関して、地上ではネズミ、リス、ヤマアラシ、シカ、ブタの仲間が主たる種子捕食者で、ほとんど二次散布を行なわないのに対して、樹上ではサイチョウ、テナガザルが果実を消費して種子もほぼ無傷で運んでいることがわかった。2.森林残存面積が異なる3地点にて果実消費者の調査を行なった。大型種子をつけるFicusaltissimaの果実消費者を、大型動物が残っているカオヤイ国立公園と、大型動物がすでに消失した都市近郊で比較したところ、前者では非常に多くの動物が果実を消費するのに対して、後者ではほとんどの果実が消費されず、地上で腐っていく様子が観察された。3.サイチョウの営巣場所での実生の継続調査では、あきらかに種子の搬入は巣穴前面で認められたが、当年性実生、それ以降の実生、稚樹では前面に多いという傾向が失われた。このことはサイチョウの巣穴には大量の種子が運び込まれるにもかかわらず、その多くが死滅することを意味する結果と考えられる。4.マレーシア・パソ森林保護区で、2年連続で一斉開花したShorea属7種から飼育実験で種子捕食者相を調べることに成功した。その結果、ゾウムシ・キクイムシなど種子捕食昆虫相には変化がなく、種子捕食率も1回目と2回目で有意な違いはなかった。タイ国・カオヤイ国立公園の熱帯季節林において、果実生産と種子散布者である4種のサイチョウやシロテテナガザル、ブタオザルの果実消費と営巣木のまわりに散布された種子由来の実生の追跡を3年間、また、カメラトラップを用いて地上に落下した果実を食べる動物相の調査をおこない、さらに種子捕食者であるアカスンダトゲネズミ、マライシロハラネズミなどの小哺乳類の個体群動態をトラップを用いた標識再捕獲法によって3年間にわたって行った。259種の植物のうち、大型で脂肪質に富んだ果実、1個あるいは少数の大型の種子をもつ種には、サイチョウのみによって種子散布されている「サイチョウ散布植物」と考えられるものがあった。シロテテナガザルは糖質主体の果実を好み、サイチョウとは明らかな嗜好性の違いが認められた。ブタオザルは未熟果実を多く食べ、むしろ種子捕食者として働いていることが示唆された。サイチョウの営巣木の下に散布された種子由来の実生は3年間のうちにほとんどすべてが消失したが、「サイチョウ散布植物」の実生は、少数であるが生存するものもみられた。主に種子や実生の集中による種子捕食が死亡の原因であると考えられた。主たる種子捕食者であるアカスンダトゲネズミ、マライシロハラネズミの個体数密度はこれまで調査が行われてきた東南アジア熱帯林にくらべて2Λ3倍高いこと、また年1山型の個体数変動を示し、乾季の中頃に個体数のピークがみられることがわかった。その2種の繁殖期は同調せず、3年間、一貫してアカズンダネズミは雨季の初め、マライシロハラネズミは乾季の初めに繁殖を行うことが判明し、それぞれの依存する果実生産の季節性との関連が示唆された。
A/dh2欠損マウスを用いたアルコールによる扁平上皮癌発生メカニズムの解明

A7dh2欠損マウスにアセトアルデヒドを皮下投与することで、肉眼的観察可能な表皮に扁平上皮癌を発生させる。この表皮に発生した扁平上皮癌を分子生物学的・病理学的に検討することでALDH2不活性型の人に高頻度に発症する口腔・咽頭癌や食道癌などの発癌メカニズムを考察し、この癌の治療や予防に応用する。慢性飲酒による障害は、厚生労働省から通知された「21世紀における国民健康づくり運動(健康日本21)」においても「アルコール(飲酒)」はひとつの分野として挙げられており、アルコール性臓器障害を予防することは社会的・医学的に重要な課題となっている。本研究では、Aldh2欠損マウスにアセトアルデヒドを皮下投与することで、肉眼的観察可能な表皮に扁平上皮癌を発生させる研究を行った。この表皮に発生した扁平上皮癌を分子生物学的・病理学的に検討することでALDH2不活性型の人に高頻度に発症する口腔・咽頭癌や食道癌などの発癌メカニズムを考察し、この癌の治療や予防に応用することを考える。慢性飲酒による障害は、アルコール依存症などの精神的疾患から就業不能状態や家庭崩壊などの社会的問題を含んでいるだけでなく、身体的問題も含んでいる(Oyama et al.,2005)。厚生労働省から通知された「21世紀における国民健康づくり運動(健康日本21)」においても「アルコール(飲酒)」はひとつの分野として挙げられており、アルコール性臓器障害を予防することは社会的・医学的に重要な課題となっている。今回、Aldh2欠損マウスにアセトアルデヒドを皮下投与することで、肉眼的観察可能な表皮に扁平上皮癌を発生させる研究を行った。このため、次の群のマウスを作製した。(1)約1年間(5日間連続投与後2日間の投与休止を繰り返す投与方法)の期間、それぞれ約10匹ずつの野生型・Aldh2欠損マウスに100mg/kg体重(LD50の1/5量に相当)のアセトアルデヒドを皮下投与。(2)アセトアルデヒド・エタノール皮下投与による野生型マウスとAldh2欠損マウスの発癌に関する比較・検討、また、数ヶ月の期間、それぞれ約10匹ずつの野生型・Aldh2欠損マウスに1g/kg体重(アセトアルデヒド投与量の10倍で、ヒトでは日本酒600mL程度に相当)のエタノールを皮下投与。(1)(2)のマウスの体重の変動を検討して、マクロ写真像と投与部位における皮膚病変(潰瘍,びらんや発疹など)の範囲を長軸×短軸で記録した。さらに、病変部を複数回生検して、その生検材料を用いてHematoxylin-Eosin(HE)染色による病理標本を作製して、腫瘍組織の病理学的変化を検討した。国民一人当たりのアルコール消費量は30年前の1.5倍に漸増して、現在では約240万人以上の人が純アルコールに換算して150mL以上(日本酒6合程度)を毎日摂取する時代となった。この慢性飲酒による障害は、アルコール依存症などの社会的問題だけでなく、身体的問題も含んでいる。(1)(2)のマウスの体重の変動を検討して、マクロ写真像と投与部位における皮膚病変(潰瘍,びらんや発疹など)の範囲を長軸×短軸で記録する。また、可能であれば病変部を複数回生検して、腫瘍組織における病理学的変化を検討し、遺伝子変異の検出を試みた。

今回、Aldh2欠損マウスにアセトアルデヒドを皮下投与することで、肉眼的観察可能な表皮に扁平上皮癌を発生させる研究を行った。この表皮に発生した扁平上皮癌を分子生物学的・病理学的に検討することでALDH2不活性型の人に高頻度に発症する口腔・咽頭癌や食道癌などの発癌メカニズムを考察し、この癌の治療や予防に応用することを考える。このため、次の群のマウスを作製した。約1年間(5日間連続投与後2日間の投与休止を繰り返す投与方法)の期間、(1)6匹の野生型マウスと5匹のAldh2欠損マウスに100mg/kg体重(LD50の1/5量に相当)のアセトアルデヒドを皮下投与(アセトアルデヒド投与群)。(2)6匹の野生型マウスと5匹のAldh2欠損マウスに1g/kg体重(アセトアルデヒド投与量の10倍で、ヒトでは日本酒600mL程度に相当)のエタノールを皮下投与(エタノール投与群)。(1)(2)のマウスの体重の変動を検討した結果、(1)(2)ともに野生型マウスに比べAldh2欠損マウスで平均体重の減少傾向を認めた。マクロ写真像と投与部位における皮膚病変(潰瘍,びらんや発疹など)の範囲を長軸×短軸で記録した結果、(1)のAldh2欠損マウス1例(1/5)に投与3ヶ月後より表皮を進展する潰瘍を伴った腫瘍発症を認めた。今後、この病変部を生検し、腫瘍組織における病理学的変化を検討し、遺伝子変異の検出を試みる予定である。慢性飲酒による障害は、厚生労働省から通知された「21世紀における国民健康づくり運動(健康日本21)」においても「アルコール(飲酒)」はひとつの分野として挙げられており、アルコール性臓器障害を予防することは社会的・医学的に重要な課題となっている。(1)(2)のマウスの体重の変動を検討した結果、(1)(2)ともに野生型マウスに比べAN励2欠損マウスで平均体重の減少傾向を認めた。この腫瘍は病理学的に細胞異型と構造異型を認め、扁平上皮癌である可能性が示された。今後、この腫瘍組織における、遺伝子変異の検出を試みる予定である。アルコール性臓器障害を予防することは社会的・医学的に重要な課題となっている。
毛髪及び血中重金属、微量金属と神経発達症との関連に関わる研究

本研究は、生体内微量金属と神経発達症の関連を明らかにすることを目的とする。そのために神経発達症患者を対象、非神経発達症患者を対照とした症例対照研究により、両者の毛髪中微量元素濃度の比較を行う。同時に、研究代表者が所属する組織で参加しているエコチル調査(子どもの健康と環境に関する全国調査)甲信サブユニットセンターで当該調査に参加する学童調査(平成31年度より始まる8歳児調査)において実施するコンピュータを使った神経発達検査と血中微量元素との関連を明らかにする。
バイリンガル話者の英語音声生成における交差言語的影響とタスクの種類

本研究は、話者が持つ第一言語や第二言語が、新しい言語を習得する際にどのような影響を与えるか、発音に注目して検証する。特に、日本語と中国語のバイリンガル、日本語と韓国語のバイリンガルによる英語の発音を日本語のモノリンガルの英語の発音と比較し、両者の発音習得プロセスの違いを解明する。さらに、発音練習のためのタスクの種類による影響の観察を通して、日本における英語学習者にとって最も効果的な発音指導方法を明らかにする。