hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ベージュ脂肪細胞の可視化を目指した生体イメージング法の確立と抗肥満成分の探索

前年度に引き続きThermo Mouse(FVB/N-Tg(Ucp1-luc2, -tdTomato) /1Kajim/J)に、1標準食投与群、2サンショウ成分3%混餌標準食投与群で比較し、UCP-1/レポーター遺伝子発現の経時的変化を検討した。まず体重変化を確認したところ、50日間で1群の平均体重増加は6.65±0.035、2群の平均体重増加は5.95±0.318であった。次にIn vivoイメージング装置IVISにより、UCP-1/レポーター遺伝子発現を1週間ごとに検討したところ、サンショウ成分の投与群では二週目より腹部に発光シグナルが認められ、8週間目にも継続してシグナルが認められた。その一方で、睾丸部で強い発光を示すものや、一部のコントロールマウスでは褐色脂肪細胞に強い発光が認められるなど、予想外の発光イメージング像が得られている。一方、サンショウ成分の分画抽出を行い脂肪細胞分化に与える影響を検討した。乾燥サンショウ粉末の70%エタノール抽出画分(35%収率)、サンショオール類を中心成分とする100%メタノール抽出画分(8%収率)、分取型HPLCを用いて、サンショオール類をさらに各成分に分取した。これらを用いて3T3-L1前駆脂肪細胞並びにマウス鼠径部皮下脂肪初代培養系を用いて脂肪細胞分化に与える影響を検討した。いずれの培養脂肪細胞系においても、脂肪細胞分化過程に添加すると、70%エタノール抽出画分、100%メタノール抽出画分、Hydroxy-alpha-Sanshool分画(収率から添加濃度を決定した)の添加により脂肪細胞死滅作用を示す事が明らかとなった。その一方で成熟脂肪細胞に分化したものでは、影響がなく死滅することはなかった。以上のことから、サンショオール分画には、ベージュ化による余剰エネルギー消費増強効果以外の作用があることが明らかとなった。肥満症の分子基盤の解明と、その予防法、治療法の開発は喫緊の課題である。研究の初期段階で、既に発表されていたUCP-1/Luciferseレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスのThermoMouse(Cell Report 9, 1584-93, 2014)が、米国ジャクソン研究所から分与可能であることが明らかとなったため、現在輸入手続を始めているところである。そこで本年度は、既に抗肥満作用を有すると考えられる和歌山県産農産物由来機能成分(サンショウ成分;ZP)の有用性について評価を行うと伴にUCP-1遺伝子の転写調節領域をPCR法にて増幅させ、レポーター遺伝子と繋ぎコンストラクトを完成させた。高脂肪食(HFD)負荷による肥満誘導モデルにおけるサンショウ成分の効果の検討を行った。3%ZPをHFDに混餌した群(3%ZP群)では摂食後1週目からHFD群に比し有意に体重増加抑制効果が見られた。また、3%ZP摂取群では、HFDを食しているにもかかわらず標準食群によりも体重増加抑制傾向が見られた。1%ZP群でも摂取後6週間で有意に体重増加抑制効果が見られた。また、内臓脂肪組織重量はサンショウ粉末の混餌含量濃度依存的に減少した。肝臓重量もHFD群に比し3%ZP群で有意に低下した。さらに脂肪肝抑制効果がみられ、さらに高脂肪食による肥大化した脂肪細胞のサイズも3%ZP群で減少していた。またこれに呼応するように、サンショウ成分の投与量依存性に鼠径部皮下脂肪組織でのUCP-1遺伝子発現の増強が見られた。以上のことから、サンショウ成分摂取によって体重の増加抑制効果や、脂肪肝の抑制、脂肪細胞のサイズの小型化などの背景には、熱産生により脂肪蓄積を抑えるベージュ化関連遺伝子の発現増強があるものと考えられる。研究の初期段階で、既に発表されていたUCP-1/Luciferseレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスのThermoMouse(Cell Report 9, 1584-93, 2014)が、米国ジャクソン研究所から分与可能であることが明らかとなった。このため受託作成するよりも購入分与を選択した。輸入手続きや組換えDNA申請等に時間を捉えているのが現状である。我々は、サンショウ成分には抗肥満効果があり、高脂肪食による脂肪肝を抑制し、糖・脂質代謝改善効果を有すること、また熱産生タンパクUCP-1をはじめベージュ化に関与する遺伝子発現が亢進することを明らかにしてきた。ジャクソン・ラボから輸入したThermo Mouse(FVB/N-Tg(Ucp1-luc2, -tdTomato) /1Kajim/J)を繁殖させ、個体識別のために耳パンチをした耳片組織からゲノムDNAを抽出しGenotypeをチェックしたところ、雄のみにUCP-1/ルシフェラーゼ・レポーター遺伝子が導入されていることが判明した。すなわちY染色体に挿入されているということである。これらの事は、トランスジーンの導入マウスはヘテロ体でしか得られないことを意味している。実験するにあたり、まず寒冷刺激、beta-アドレナリン受容体アゴニスト刺激にて、UCP-1/レポーター遺伝子の発現が上昇するかどうかを確認した。寒冷刺激にて、特に褐色脂肪組織におけるUCP-1/ルシフェラーゼ・レポーター遺伝子発現について検討したところ、9°Cで5時間では発現が見られなかったが、16時間でレポーター遺伝子発現が見られた。次に、CL316243について検討したところ、3日間腹腔内投与で同腹の兄弟6匹のうち4匹でレポーター遺伝子発現上昇が見られた。

また同複にもかかわらず、1匹は反応が弱く、さらにもう1匹はこれらの刺激を与えなくても、強く発現を示すものも存在した。次にサンショウ成分を混餌して、8週間に渡りUCP-1/レポーター遺伝子発現を追跡したところ、褐色脂肪組織での発現上昇はほとんどなく、下腹部でのUCP-1/ルシフェラーゼ・レポーター遺伝子発現上昇は見られるものの、これらの組織は鼠径部皮下脂肪ではなかった。それ以外にも、Y染色体に導入されているためか、睾丸そのものでの発現上昇が認められた。輸入したThermo Mouse (UCP-1/Luciferaseレポータートランスジェニックマウス)の輸入に手間取ったため、当初の計画より遅れている。また、Y染色体にトランスジーンが挿入されているためヘテロでオスにしか発現せず、交配により実験に用いる匹数を揃えるのに苦心している。睾丸が非特異的に発光するするため、鼠径部皮下脂肪のベージュ化が分かりにくいという難点がある。前年度に引き続きThermo Mouse(FVB/N-Tg(Ucp1-luc2, -tdTomato) /1Kajim/J)に、1標準食投与群、2サンショウ成分3%混餌標準食投与群で比較し、UCP-1/レポーター遺伝子発現の経時的変化を検討した。まず体重変化を確認したところ、50日間で1群の平均体重増加は6.65±0.035、2群の平均体重増加は5.95±0.318であった。次にIn vivoイメージング装置IVISにより、UCP-1/レポーター遺伝子発現を1週間ごとに検討したところ、サンショウ成分の投与群では二週目より腹部に発光シグナルが認められ、8週間目にも継続してシグナルが認められた。その一方で、睾丸部で強い発光を示すものや、一部のコントロールマウスでは褐色脂肪細胞に強い発光が認められるなど、予想外の発光イメージング像が得られている。一方、サンショウ成分の分画抽出を行い脂肪細胞分化に与える影響を検討した。乾燥サンショウ粉末の70%エタノール抽出画分(35%収率)、サンショオール類を中心成分とする100%メタノール抽出画分(8%収率)、分取型HPLCを用いて、サンショオール類をさらに各成分に分取した。これらを用いて3T3-L1前駆脂肪細胞並びにマウス鼠径部皮下脂肪初代培養系を用いて脂肪細胞分化に与える影響を検討した。いずれの培養脂肪細胞系においても、脂肪細胞分化過程に添加すると、70%エタノール抽出画分、100%メタノール抽出画分、Hydroxy-alpha-Sanshool分画(収率から添加濃度を決定した)の添加により脂肪細胞死滅作用を示す事が明らかとなった。その一方で成熟脂肪細胞に分化したものでは、影響がなく死滅することはなかった。以上のことから、サンショオール分画には、ベージュ化による余剰エネルギー消費増強効果以外の作用があることが明らかとなった。UCP-1/Luciferseレポーター遺伝子を発現するトランスジェニックマウスを用いて、サンショウ成分の抗肥満効果がある単一成分を同定することと及び経口投与によって効果のある他の農産物由来成分のスクリーニングを進めて行きたい。上記の問題があるため、新たにトランスジェニックマウスを作成する必要があるものと考えられる。
カビの二次代謝産物トリコテセン生合成におけるチトクロムP-450の役割

チトクロムP-450(P-450)は原核細胞である細菌から高等動植物にいたるまで殆どの生物に分布している酵素と考えられ、酸素添加反応を始め種々の生体内反応に関与している。一方、真菌は真核細胞の中で最も下等な生物であるが、種々の二次代謝産物を生産し、それらのうちには生物活性を有するものも少なくない。本研究では、真菌の二次代謝物であり、含酸素セスキテルペンであるトリコテセン類化合物の生合成に真菌のP-450が関与しているか否かを検討した。トリコテセンの一種であるT-2トキシン(T-2)を生産する真菌Fusarium sporotrichioidesの培地中に、P-450を誘導することが知られているフェノバルビタール(PB)を添加して培養したところ、菌の生長(菌体重量)は変らなかったが、T-2の生産量は4mMのPBで約8倍に増加した。一方、P-450の阻害剤として知られるSKF525-A、オクチルアミン(OA)、及び8-ベンゾフラボン(BF)による影響を検討したところ、BFは菌の重量、T-2量共に影響を与えなかったが、OAは1mMでT-2生産をほぼ完全に阻害した。SKF525-Aは予想に反しT-2生産を促進させ、0.25mMで約7倍に増加した。以上の結果より、Fusarinm属真菌によるトリコテセン類化合物の生合成に真菌のP-450が関与していることが示唆された。現在、T-2生産に対するPBによる促進及びOAによる阻害が、トリコテセン生合成のどの段階で行われているかを、生合成中間体であるトリコジェン及びトリコジオールの生成量を測定することにより検討中である。また、SKF525-AによるT-2生産の促進機構についても詳細に検討を行う予定である。
高齢者排尿誘導ガイドライン（日本モデル）の開発と多職種間有効活用の検討

本研究は2011年度より開発に着手している「高齢者排尿誘導ガイドライン(草案)」について、Minds診療ガイドライン作成の手引き2014に則り、日本国内において多職種間(医師・看護・介護・リハビリテーション専門職)で有効活用できる、高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)の完成を目的とする。平成29年度は、高齢者排尿誘導ガイドラインの「スコープ」(案)を作成した。作成に当たり、試案として作成しているCQと、文献検索のキーワードの妥当性、追加文献の検索手順の検討を行った。同時に、研究代表者、研究分担者は、Mindsガイドライン2014に習熟するために、公益財団法人日本医療評価機構が主催するガイドライン作成者のための研修会に全員が参加し知識の標準化を図った。次に、Mindsガイドラインの2007から2014で変更されている「スコープ」、「重要臨床課題」と「Clinical Question:以下CQ」の設定について、検討を行った。結論として、高齢者排尿誘導ガイドラインの「スコープ」における1目的、2トピック、3想定される利用者・利用施設、3既存ガイドラインとの関係、4重要臨床課題の吟味、「クリニカルクエスション」の洗練、「キーワード」の設定、「網羅的文献検討」について、7つのCQを作成し検討し、スコープの試案を作成した。本研究は、平成23年度より作成に着手した高齢者排尿誘導ガイドラインについて、Minds診療ガイドライン2007から変更された、Minds診療ガイドライン2014に基づき、ガイドラインの最終化から完成を目的としている。一方において、Mindsガイドラインの2007から2014で変更されている「スコープ」、「重要臨床課題」と「Clinical Question:以下CQ」の設定について、試案として作成しているCQと、文献検索のキーワードの妥当性、追加文献の検索の再作業を実施する必要があった。そのため、研究代表者、研究分担者全員が、Mindsガイドライン2014に習熟する必要があり、公益財団法人日本医療評価機構が主催するガイドライン作成者のための研修会に全員が参加し知識の標準化を図った。以上の研究方法の信頼性・妥当性の担保を実施したために、平成29年度も目標であった本ガイドライン素案完成に至っていない。しかし、ガイドライン作成手続きに必須の知識について、研究代表者、分担研究者全員が共通の認識を獲得できたので、次年度、進行を回復する予定である。高齢者排尿誘導ガイドライン(草案)(2016年3月に申請者らが作成)について、Minds診療ガイドライン作成手引き2014をもとに最終洗練に取り組み、高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)素案を完成する。具体的には以下の過程を取り組む。1高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)作成主体の決定し、組織編成を再整備、ガイドライン作成グループを決定する。利益相反(COI)を確認する。2スコープ全体構成の設定し、重要臨床(実践)課題設定し作成する。3クリニカル・クエスチョンの最終設定に向けた洗練と、これまで取り組んだシステマティック・レビューに追加文献を確認し、批判的吟味を実施する。4システマティック・レビューの確認とアブストラクト・フォームを作成する。5排尿誘導についてのクリニカル・クエスチョンについて、推奨度を検討し決定する。6本年度内に、高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)素案を完成する。76の素案について、老年泌尿器科学会、看護系学会において公表し、外部からの段階的な評価を受け、ガイドライン作成最終化を行っていく。

以上の研究方法の信頼性・妥当性の担保を実施したために、平成29年度も目標であった本ガイドライン素案完成に至っていない。しかし、ガイドライン作成手続きに必須の知識について、研究代表者、分担研究者全員が共通の認識を獲得できたので、次年度、進行を回復する予定である。高齢者排尿誘導ガイドライン(草案)(2016年3月に申請者らが作成)について、Minds診療ガイドライン作成手引き2014をもとに最終洗練に取り組み、高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)素案を完成する。具体的には以下の過程を取り組む。1高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)作成主体の決定し、組織編成を再整備、ガイドライン作成グループを決定する。利益相反(COI)を確認する。2スコープ全体構成の設定し、重要臨床(実践)課題設定し作成する。3クリニカル・クエスチョンの最終設定に向けた洗練と、これまで取り組んだシステマティック・レビューに追加文献を確認し、批判的吟味を実施する。4システマティック・レビューの確認とアブストラクト・フォームを作成する。5排尿誘導についてのクリニカル・クエスチョンについて、推奨度を検討し決定する。6本年度内に、高齢者排尿誘導ガイドライン(日本モデル)素案を完成する。76の素案について、老年泌尿器科学会、看護系学会において公表し、外部からの段階的な評価を受け、ガイドライン作成最終化を行っていく。
極限運転下のターボ機械における不安定流動現象とその予知・制御に関する総合研究

本研究は,極限運転下における不安定流動現象の解明とその予知・制御技術の開発を,工業上,重要かつ将来を開く課題として考え,流体工学および流体機械の専門家がチームを編成して総合的に検討し,アクティブまたはパッシブ制御化されたターボ機械開発への指針を見出すことを目的とした.具体的には,(1)極低圧・低流量運転下でのポンプインデューサのキャビテーション脈動発生域と発生様相ならびにその回避・制御,(2)超高圧用極低比速度ポンプの右上がり揚程特性に及ぼす設計パラメータの影響と最適パラメータ選定による制御,(3)極低吸込み圧下ポンプインデューサでキャビテーションが引き起こす不安定現象解析法の開発とスィープ翼採用による回避効果,(4)低落差水力タービンドラフトチューブ内の渦崩壊に伴う非定常特性とその抑制,(5)極限風況下における風車回転翼の動的失速現象とそのときの翼力評価と失速制御,(6)ターボ機械の超高速運転下での振動と安定性制御およびすべり軸受性能の高精度予測と安定限界の改善,(7)ディフューザポンプの動静翼干渉による圧力脈動発生機構の解明とその低減方法を個々に調査し,その成果を総合的そして普遍的な観点から討議して,現象解明とその予知・制御技術開発への指針を明らかにした.本研究は,極限運転下における不安定流動現象の解明とその予知・制御技術の開発を,工業上,重要かつ将来を開く課題として考え,流体工学および流体機械の専門家がチームを編成して総合的に検討し,アクティブまたはパッシブ制御化されたターボ機械開発への指針を見出すことを目的とした.具体的には,(1)極低圧・低流量運転下でのポンプインデューサのキャビテーション脈動発生域と発生様相ならびにその回避・制御,(2)超高圧用極低比速度ポンプの右上がり揚程特性に及ぼす設計パラメータの影響と最適パラメータ選定による制御,(3)極低吸込み圧下ポンプインデューサでキャビテーションが引き起こす不安定現象解析法の開発とスィープ翼採用による回避効果,(4)低落差水力タービンドラフトチューブ内の渦崩壊に伴う非定常特性とその抑制,(5)極限風況下における風車回転翼の動的失速現象とそのときの翼力評価と失速制御,(6)ターボ機械の超高速運転下での振動と安定性制御およびすべり軸受性能の高精度予測と安定限界の改善,(7)ディフューザポンプの動静翼干渉による圧力脈動発生機構の解明とその低減方法を個々に調査し,その成果を総合的そして普遍的な観点から討議して,現象解明とその予知・制御技術開発への指針を明らかにした.[九州大学班]ポンプインデューサの翼角を数種類変えた実験からキャビテーションサージ発生領域を明らかにし,インデューサ入口・出口の周期的変動流れを回転全圧管を用いて計測し,領域の違いについて考察を加えた.[横浜国立大学班]超高圧に用いられる極低比速度ポンプの不安定性能を実験的に検討した。出口角の異なる8種類の羽根車は、すべて締切り付近で右上がり不安定性能を生じ、その原因が羽根間流れの強い3次元性と出口流れの大きな速度歪および羽根入口逆流によるものであることが判明した。[大阪大学班]旋回キャビテーションの抑制を図るために翼交互に不等翼弦長化したインデューサに発生するキャビテーションについて理論解析し,交互翼キャビテーションと旋回キャビテーションの発生領域を明らかにした.これと同時に実験もなされた.[名古屋大学班]低落差小水力タービンのドラフトチューブ内に生じる渦崩壊と流れの非定常特性について入口旋回形状と旋回強さを変えた数種の実験から調査し,その発生機構について考察した.[東京大学班]翼車回転軸の強制振動の応答振幅増大や不安定な自励振動の発生に対する抑制法について回転軸を支えるすべり軸受やシールの面から考察・検討を加えた.[三重大学班]風車回転軸上にワイヤレスビデオカメラを搭載し,回転中の翼面上の流れをタフトの挙動から明らかにした.また翼面上の圧力分布を測定し,圧力分布から観察される失速は,タフトの観察結果と一致した.[九州工業大学班]遠心ポンプにおける羽根車とディフューザ翼と相対運動に基づく圧力脈動を実験と理論の両面から調査し,その発生機構について考察した.様々な極限運転下において生じるターボ機械の不安定現象を分担者らが個々に調査し,その検知制御方法の検討を行うとともに2回の検討会を行った.各研究班の実績概要は以下の通りである.[九州大学班]翼角等を変えた数種類のポンプインデューサにおいてケーシング壁面静圧変動を瞬時計測し,キャビテーションサージ発生前後の分布的特徴を明らかにし,予兆検知・回避制御方法について考察・検討を加えた.[横浜国立大学班]超高圧用の極低比速度ポンプにおける不安定性能を引き起こす要因を内部流れの計測・観察と解析から調査し,その回避策と設計指針について考察・検討を加えた.[大阪大学班]高速ロケット用ターボポンプ模型を用いて,極低吸込み圧で,しかも非定常流れ条件下におけるキャビテーション不安定流動現象を系統的に実験調査し,発生条件の検出について考察・検討を加えた.[名古屋大学班]低落差小水力タービン吸出し管内での渦崩壊に伴う非定常流動特性について,その発生条件と流動パラメータとの関係を明らかにし,その抑制法について考察・検討を加えた.[東京大学班]翼車回転軸の強制振動の応答振幅増大や不安定な自励振動の発生に対する,その条件と抑制回避方法について,回転軸を支える滑り軸受やシールの機能上から考察・検討を加えた.[三重大学班]

複数の風向風速計を風力タービン上流に設置し,流入する非定常風分布と翼面上圧力分布の関係を調べ,斜流運転状態では実測より求めた揚力計数と迎え角との間に動失速と思われるヒステリシスが見られ,これをタフトを用いた可視化より考察した.[九州工業大学班]超大型遠心ポンプにおける羽根車とデフューザベーンとの相対運動に基づく圧力動脈の発生機構について更に非定常計測し,脈動量評価と低減化を狙った設計指針について考察・検討を加えた.様々な極限運転下でのターボ機械の不安定現象を分担者らが個々に調査し,理論モデルの構築と予兆検知・回避制御方法の検討を行うとともに2回の会合を持ち成果の取り纏めを行った.各研究班の実績概要は以下の通りである.[九州大学班]ポンプインデューサのキャビーションサージ発生前後におけるケーシング壁面静圧変動の瞬時計測と流れ計測を行い,サージ発生機構を翼長さ・翼角について考察し,予兆検知法の開発への指針を示した.[横浜国立大学班]超高圧用の極低比速度ポンプにおける不安定性能を引き起こす要因を内部流れの計測・観察と解析から調査した結果をまとめ,その回避策と設計指針を示した.[大阪大学班]高速ロケット用ターボポンプ模型を用いて,極低吸込み圧で,しかも非定常流れ条件下におけるキャビテーション不安定流動現象を系統的に理論解析し,発生条件の検出について指針を示した.[名古屋大学班]低落差小水力水車吸出し管内での渦崩壊に伴う非定常流動特性について,その発生条件と流動パラメータとの関係を成果としてまとめ,その抑制法について指針を示した.[東京大学班]翼車回転軸の強制振動の応答振幅増大や不安定な自励振動の発生に対する,その条件と抑制回避方法について結果をまとめ,回転軸を支える滑り軸受やシールについて機能上からの設計指針を示した.[三重大学班]高速風車の非定常風況下における翼動的失速と出力低下現象を更なる詳細計測から捉え,その定量的な考察から,動失速と渦放出現象の抑制策について設計指針をまとめ,高性能化への指針を示した.[九州工業大学班]超大型遠心ポンプにおける羽根車とディフューザ翼列との相対運動に基づく圧力脈動の発生機構について非定常的に計測した結果を考察・議論し,脈動量評価法と低減化について指針を示した.
日本語諸方言における四つ仮名体系から二つ仮名体系への変化過程に関する研究

本研究は、四つ仮名→三つ仮名→二つ仮名→一つ仮名の各方言の音声実態を明らかにし、日本語の子音体系の中でサ・ザ・タ・ダ行子音の実体とその変化の方向を明らかにしようとするものである。1992年8月に、東京学芸大で、高知県と鹿児島県の記者各一名の協力を得て「四つ仮名」音声のパラトグラムを収集した。東京大学医学部言語医学研究施設で、ファイバースコープにより高知県中村方言の前鼻音に伴なう軟口蓋の動きと、鹿児島県枕崎方言の入声音を構音するときの声門の動きを観察した。パラトグラムと、「音声録聞見」・INSAS/Mによるソナグラム,ファイバースコープによる口蓋帆と声門の動きをまとめて編集し、ビデオテープで成果を刊行した。本ビデオにより、「四つ仮名」の音声に関与する子音の特微を視覚的に捉えることができた。破擦音の場合、パラトグラムでは、口蓋の奥から両側面を這い上がるように硬口蓋に舌が接触してゆき、前歯の歯茎に達する。続いて内側が接し歯茎部に厚みのある接触面が観察される。一方、摩擦音の場合、歯茎の奥から接触が始まり歯茎後部に接触が接っていくが、口蓋の正中線上の接触はない。この点が破擦音とは異なる。ソナグラムに見る四つ仮名の対立は次の様である。破擦者では第2フォルマントの遷移に乱れがあり、閉鎖に伴なう無音区間が存在する。一方、摩擦音ではフォルトマントは連続的に遷移している。ファイバースコープによる前鼻音の観察は、次のようである。100分の1秒の単位で口蓋帆の動きをみると、約100分の4秒程度のす早さで軟口蓋が上下する。入声音では、声門閉鎖が観察され、パラトグラムの観察では舌が[t]の状態で硬口蓋に接していることが分る。これは、ダブルアーティキュレーションであることが観察できる。
正直さの認知科学 -脳機能と潜在意識からのアプローチ-

平成30年度は、米国刑務所に収監中の囚人を対象とした、サイコパスの不正直さに関する脳機能画像研究について論文を発表した(Abe et al., 2018, Soc Cogn Affect Neurosci)。サイコパス傾向の測定にはPsychopathy Checklist-Revised (PCL-R)を利用し、fMRIによる脳活動測定中には(不)正直さを測定するためのコイントス課題を実施した。嘘をつく頻度が高い参加者(二項検定を用いて分類)に絞って反応時間のデータを分析したところ、サイコパス傾向が高いほど、嘘をつくかどうかの意思決定の反応時間が早い傾向が認められた。また、サイコパス傾向が高いほど、前部帯状回の活動が低いことも明らかとなった。前部帯状回は様々な機能に関わっているため、その解釈には慎重さが求められるが、認知的な葛藤の検出に重要であるとする見解がある。したがって、サイコパス傾向が高い参加者では、嘘をつくか正直に振る舞うかの葛藤が低下しており、躊躇せずに素早い反応時間で嘘をついている、という解釈が可能と考えられる。上記の研究に加え、今年度はパーキンソン病を対象とした神経心理学的研究について論文を発表した(Abe et al., 2018, Front Neurol)。患者群及び健常対照群に不正直さを定量化する認知課題を実施した結果、患者群では不正直な行為の頻度が有意に低下しており、報酬系の機能障害が背景にあると考えられた。また、潜在連合テスト(IAT)を用いた不正直さに関する脳機能画像実験を行った。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度の研究では、正直さに対する潜在的な道徳的価値観を測定するための潜在連合テスト(Implicit Association Test, IAT)の作成を行った。IATは2種類の刺激をそれぞれ、意味的に一致もしくは一致しないカテゴリーに分類する課題であり、その反応時間の違いから、被験者がある対象に対して抱いている潜在的な好みの強さを測定できる実験パラダイムである(Greenwald et al., 1998, Journal of Personality and Social Psychology)。先行研究においても、例えば「黒人」-「悪い」の結びつきや、「暴力」-「悪い」などの連合の強さには個人差があり、反応時間の違いに反映されることが確認されている。本研究では、正直さと不正直さを示す刺激の分類を行うことで、潜在的な「嘘」-「悪い」の連合の程度の個人差を定量化することを目的とした。平成28年度までの研究において、この目的に合致する刺激をもとにIATを作成し、予備実験を実施したところ、概ね道徳的価値観の潜在的指標として利用可能であると考えられた。平成29年度はこの課題をもとに、行動実験によるデータ収集を実施する。IATで測定する潜在的な道徳的価値観に加え、標準化された各種質問紙で測定する個人差に関する指標が、心理実験によって定量化する嘘をつく行為の頻度にどのような影響を与えているかを検証することが主な目的となる。また、研究の進捗状況に応じて、脳機能にアプローチする実験にも着手する予定である。現在までに課題作成と予備実験のデータ取得が順調に進んでおり、本実験のデータ取得に円滑に移行できる状態にある。平成29年度の研究では、正直さに対する潜在的な道徳的価値観を測定するための潜在連合テスト(IAT)を用いた行動実験を実施した。IATは2種類の刺激をそれぞれ、意味的に一致もしくは一致しないカテゴリーに分類する課題であり、その反応時間から、被験者がある対象に対して抱いている潜在的な好みの強さを測定できるパラダイムである(Greenwald et al., 1998, Journal of Personality and Social Psychology)。先行研究においても、「暴力」-「悪い」などの連合の強さに個人差があり、反応時間に反映されることが示されている。本研究では、正直さと不正直さを示す刺激の分類を行うことで、潜在的な「嘘」-「悪い」の連合の程度の個人差を定量化した。その結果、IATのスコアが罰の回避に動機づけられる嘘の割合を予測しうる可能性が示された。予備的な知見のため、追試も必要であると考えられるが、本研究成果は平成30年度以降に実施する脳機能画像実験の基礎となるものである。また、今年度は海外の研究協力者と共に、米国刑務所に収監中の囚人を対象とした脳機能画像実験のデータ分析を進めることができた。結果として、サイコパス傾向の高い囚人は嘘をつく際の反応時間が早く、また前部帯状回の活動が低下しており、認知的葛藤が低減している可能性が示された。これらの結果は、サイコパスが平然と嘘をつくことを神経科学の観点から説明しうる貴重な知見になると考えられる。さらに、上述のIATを応用した関連研究として、「浮気」に対する興味関心の制御に関わる認知基盤に焦点を当てた研究を報告した。特定のパートナーと交際している恋愛中の男性が、魅力的な女性に対する興味関心を制御するには、1)浮気を是としない潜在的な態度と、2)前頭前野による行動制御の機構、の両者が必要であることが示された。現在までに行動実験のデータが蓄積されており、脳機能画像実験のデータ取得に円滑に移行できる状態にある。

サイコパス傾向の測定にはPsychopathy Checklist-Revised (PCL-R)を利用し、fMRIによる脳活動測定中には(不)正直さを測定するためのコイントス課題を実施した。嘘をつく頻度が高い参加者(二項検定を用いて分類)に絞って反応時間のデータを分析したところ、サイコパス傾向が高いほど、嘘をつくかどうかの意思決定の反応時間が早い傾向が認められた。また、サイコパス傾向が高いほど、前部帯状回の活動が低いことも明らかとなった。前部帯状回は様々な機能に関わっているため、その解釈には慎重さが求められるが、認知的な葛藤の検出に重要であるとする見解がある。したがって、サイコパス傾向が高い参加者では、嘘をつくか正直に振る舞うかの葛藤が低下しており、躊躇せずに素早い反応時間で嘘をついている、という解釈が可能と考えられる。上記の研究に加え、今年度はパーキンソン病を対象とした神経心理学的研究について論文を発表した(Abe et al., 2018, Front Neurol)。患者群及び健常対照群に不正直さを定量化する認知課題を実施した結果、患者群では不正直な行為の頻度が有意に低下しており、報酬系の機能障害が背景にあると考えられた。また、潜在連合テスト(IAT)を用いた不正直さに関する脳機能画像実験を行った。今後は平成28年度に作成した課題をもとに、行動実験によるデータ収集を実施すると共に、研究の進捗状況に応じて脳機能にアプローチする実験にも着手する予定である。平成30年度の研究では、正直さに対する潜在的な道徳的価値観を測定するための潜在連合テスト(IAT)を用いた脳機能画像実験を開始する。また、米国刑務所に収監中の囚人を対象とした共同研究の成果をまとめ、学術雑誌に論文として報告する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
迅速硬化型アパタイトセメントの生体親和性に関する検討

迅速硬化型アパタイトセメントは従来型アパタイトセメントの問題点であった長い硬化時間(3060分)を短縮したセメントであり、約5分で硬化するアパタイトセメントである。本研究は迅速硬化型アパタイトセメントの有用性を検討するため、両アパタイトセメントを実験動物に埋入し、その軟組織および硬組織に対する組織反応を検討した。その結果、迅速硬化型アパタイトセメントはセメントの硬化が保証された実験条件において、従来型アパタイトセメント以上の軟組親和性を示しただけでなく、従来型アパタイトセメントが炎症反応を惹起する条件(練和直後のセメントペーストを実験動物の皮下に埋入)においても優れた軟組織親和性を示すことが明らかになった。一方、骨組織に対する組織反応および骨伝導性は両アパタイトセメントに差異は認められなかった。実際の臨床応用においてはアパタイトセメントは硬化体で用いるのではなく、ペースト状態で骨欠損部等に充填され、また、充填されたアパタイトセメントも必ず軟組織と接触することから迅速硬化型アパタイトセメントの選択が好ましいと結論した。なお、従来型アパタイトセメントをペースト状態で実験動物の皮下に埋入した際に炎症反応が惹起される原因は従来型アパタイトセメントの硬化時間が長く、そのため、初期における機械的強さが小さいことに起因すると考えられた。したがって、迅速硬化型アパタイトセメントにおいても、その硬化が保証できないような症例(例えば、出血部位への充填)においては炎症反応を惹起する可能性がある。今後、より広い臨床症例を想定した検討が必要不可欠である。平成7年度は、1)迅速硬化型アパタイトセメントの粉末部を調整することと、2)迅速硬化型アパタイトセメントの練和液組成を機械的性質および小動物(ラット)にインプラントした組織学的検討結果から決定することを研究目的としていた。セメント粉末部の調整については順調に終了した。練和液組成を決定するために行う生体親和性の検討はラットの皮下にセメントをインプラントして経時的に軟組織親和性を検討した。また、ラット大腿骨に骨欠損を形成、セメントを充填し、硬組織親和性を検討した。練和液組成としては0.05モル濃度から1.0モル濃度までの中性リン酸がほぼ同様な迅速な硬化反応と優れた生体親和性を示すことを確認し、今後の実験においては0.2モル濃度の中性リン酸を使用することに決定した。中性リン酸濃度が0.05モル以下の場合には十分に迅速な硬化反応が得られず、その結果、従来型アパタイトセメントと同様に軟組織為害性が一部認められた。一方、迅速硬化型アパタイトセメントの止血不要タイプに用いる場合に添加するアルギン酸ナトリウムは0.5%に決定した。約0.2%以上のアルギン酸ナトリウムを添加した場合に練和直後のセメント練成体を血液に浸漬しても崩壊しない止血不要タイプとなるが生体内においては出血が激しい場合もありやや多めの添加量にした。生体親和性についてはアルギン酸ナトリウム濃度を2%にまで増量しても組織為害性は軟硬両組織について認められなかった。平成8年度は1)平成7年度に決定した組成の迅速硬化型アパタイトセメント(粉末部:リン酸四カルシウムとリン酸水素カルシウムの等モル混合物:練和液:0.5%アルギン酸ナトリウム含有0.2M中性リン酸水素ナトリウム)を調整し、同組成のアパタイトセメントにおける2)短期動物インプラント実験を行うとともに、3)短期動物インプラント実験における組織学的評価を行うこと、および、4)中長期動物インプラント実験を行うこと、を目的としていた。1)については動物インプラント実験に必要な全ての量のアパタイトセメントの調整が順調に終了した。2)3)については実験を終了した。なお、その結果、迅速硬化型アパタイトセメントは従来型アパタイトセメントの硬化時間を短縮しているだけでなく、従来型アパタイトセメントと比較して組織親和性(特に軟組織親和性)に優れていることが明らかになった。

また、迅速硬化型アパタイトセメントにおける優れた組織親和性の発現はアパタイトセメントにおけるアパタイト形成に密接に関与すること、さらに、アパタイト形成には原料粉末粒子の比表面積が重要であることが明らかになった。(そのため、比表面積測定の重要性が高まり、計画調書には予定されていなかった比表面積測定装置を購入した。)4)については概ね順調に動物インプラント実験が進行した。以上の結果から勘案して、平成9年度に予定している中長期動物インプラント実験の組織学的評価も順調に行えると考えられる。迅速硬化型アパタイトセメントは従来型アパタイトセメントの問題点であった長い硬化時間(30-60分)を短縮したセメントであり、約5分で硬化するアパタイトセメントである。本研究は迅速硬化型アパタイトセメントの有用性を検討するため、両アパタイトセメントを実験動物に埋入し、その軟組織および硬組織に対する組織反応を検討した。その結果、迅速硬化型アパタイトセメントはセメントの硬化が保証された実験条件において、従来型アパタイトセメント以上の軟組親和性を示しただけでなく、従来型アパタイトセメントが炎症反応を惹起する条件(練和直後のセメントペーストを実験動物の皮下に埋入)においても優れた軟組織親和性を示すことが明らかになった。一方、骨組織に対する組織反応および骨伝導性は両アパタイトセメントに差異は認められなかった。実際の臨床応用においてはアパタイトセメントは硬化体で用いるのではなく、ペースト状態で骨欠損部等に充填され、また、充填されたアパタイトセメントも必ず軟組織と接触することから迅速硬化型アパタイトセメントの選択が好ましいと結論した。なお、従来型アパタイトセメントをペースト状態で実験動物の皮下に埋入した際に炎症反応が惹起される原因は従来型アパタイトセメントの硬化時間が長く、そのため、初期における機械的強さが小さいことに起因すると考えられた。したがって、迅速硬化型アパタイトセメントにおいても、その硬化が保証できないような症例(例えば、出血部位への充填)においては炎症反応を惹起する可能性がある。今後、より広い臨床症例を想定した検討が必要不可欠である。
法廷における感情的情報の提示が裁判員の判断に与える影響

法廷においては、居合わせた人に強い感情を引き起こすようなやり取りが多くなされる。裁判員が判断を下す際に、感情の影響を受けてゆがんだ判断をしてしまうことがないか、それを防ぐような手だてはないかについて、模擬裁判員実験を行って検討した。その結果、模擬裁判員のある種の感情(怒り、同情など)が被告人の有罪無罪の判断と関係していることから、感情により裁判員の判断が影響を受ける可能性が指摘された。さらに、判断の仕方についての説明を加える、判断するまでに時間を置くなどにより、感情の影響を抑えられる可能性があることも示された。本研究では、感情を喚起させるような情報の法廷における提示が、裁判員の有罪・無罪の判断にどのような影響を与えるのかについて、模擬裁判員実験を通して検討することを主たる目的とする。本年度については、殺人事件の被害者遺族の意見陳述がもたらすネガティブ感情の影響について、裁判シナリオの提示から判断までの間に遅延を置かない条件でいくつかの実験を行い、検討した。まず、実験参加者に事前に事件とは無関連な課題を課すことによって、直感的な情報処理を促す条件、合理的な判断を促す条件を設定し、後者の条件で感情の影響はやわらげられ、有罪判断率が低くなることを示した。また、刑事裁判の原則説明がネガティブ感情の影響を低下させることを示したが、この効果は実験参加者の認知欲求の程度により異なり、認知欲求の低い参加者の有罪判断率が原則説明により低下することが示された。さらに、正確な判断をしようという動機づけが、ネガティブ感情の影響を緩和することが示された。また、実験参加者の特性としての怒りの傾向とネガティブな反芻傾向の高低と、意見陳述によるネガティブ感情の喚起が有罪無罪判断に及ぼす影響との関係を調べる実験を行ったが、この結果は現在分析中である。実験の他に、裁判員制度に関心を持つ一般市民に対する質問紙調査を行い、裁判員の判断にバイアスを与える要因にどのようなものがあると思われるかについて尋ねたところ、マスメディアによる報道と並び、感情がバイアスを与えると考えるものが多いことが示唆された。模擬裁判員実験の結果を踏まえての、法実践に対する含意を導き出すことも本研究の目的の一つであったが、こちらについては現在、実験の分析と並行して進行中であるが、成果として出すまでに若干の時間がかかると考えている。前年度までの研究で、殺人事件の被害者遺族の意見陳述がもたらすネガティブ感情が有罪判断率を増加させること、実験参加者に事前に事件とは無関連な課題を課すことによって合理的な判断を促すと感情の影響が減少し、有罪判断率が低くなること、刑事裁判の原則説明が、認知欲求の高い実験参加者においては、ネガティブ感情の影響を低下させること、正確な判断をしようという動機づけが認知欲求の低い実験参加者においても、ネガティブ感情の影響を緩和することなどが明らかにされてきた。本年度の研究では、公判廷において接した感情的な情報の影響が、評議までの時間の経過によってどのように変化するのかについて、実験的に検討した。模擬裁判員(実験参加者)は、否認事件の模擬裁判のビデオ映像を視聴した後に、裁判員としての判断、感情状態などを尋ねる質問紙に回答した。その際、ビデオ視聴後すぐに質問しに回答する条件、60分の遅延を設ける条件、60分の遅延の後に、裁判ビデオの内容を想起し、視聴時の自分の感情状態を思い起こした後に質問しに回答する条件を設けた。その結果、有罪無罪判断、量刑判断、質問紙回答時の気分状態、被告人、被害者遺族に対する感情状態に大きな相違はみられなかった。このことから1時間程度の遅延は、裁判員の判断に対する感情的情報の効果に影響を与えることはないものと考えられる。ただし、今回の実験では、裁判ビデオにおける証拠の証明力が弱く有罪判断が出にくいものであったこと、1時間程度の遅延は実際の裁判における審理の終了から評議開始までの時間としては短いことから、異なった裁判シナリオ、条件設定を用いて更なる検討が必要である。本年度の研究では、これらの実験のデータを取り足し、詳細な分析を行い、理論的考察を深めることを行った。

実験の結果自体は追加データや追加分析により大きく異なることはなかった。ただし、被害者遺族の意見陳述を有罪・無罪の判断に用いないように、という直接的な注意を与えると、特に認知欲求が低い参加者では、かえって有罪判断の理由に意見陳述が挙げられる傾向が高まる、という興味深い結果も得られた。これらの結果は、我々の判断は素早く直観的な過程とゆっくりとした緻密な過程の2種類の過程によるという二重過程理論によりうまく説明されること、後者の過程が用いられた場合には、感情を喚起させるような情報の提示は有罪・無罪の判断に影響しにくいことが示された。一方、法廷内で実際の裁判員に適切な判断過程を採るように方向付ける方法については検討が必要であるが、困難であることが示唆されている。そのため有罪・無罪など事実認定の手続きと量刑判断の手続きを分離すべきであるとする、手続き二分に関する法学的な議論と関連付けて論じる必要があることが示唆された。模擬裁判員実験は順調に進み、計画以上の成果を得ているが、法実務への提言、それに対するフィードバックからの問題の発掘というサイクルを完遂するには至らなかった。25年度が最終年度であるため、記入しない。模擬裁判員実験を行い、これまでの結果をまとめて法律学者、法実務家、一般市民に向けて報告し議論する機会を複数持つことができた。これにより、前年度の課題であった、法実務に関する提言、それに対するフィードバックを得て、次の研究につなげることができた。法実務への提言の作成、それに対するフィードバックの収集に重点を置いて、模擬裁判員実験と並行して研究を続けたい。基本的にはバランス的に当初の計画に対し遅れている部分により重点を置くことになる。そのために、24年度は裁判官・弁護士・法律学者との意見交換の機会を積極的に設けたい。具体的にはシンポジウムの企画、法実務化に対するヒアリングの実施などを予定している。これまでの研究において、感情の測定を質問紙により行っていたが、不十分である可能性が示唆されており、皮膚抵抗反応、心拍などの整理指標を導入することとした。また、これまでの研究では、感情を喚起する材料に触れた直後の判断におけるバイアスを問題にしていたが、実際の裁判員は審理から評議までの間に数時間から数日の時間が経過する場合が多く、ある程度時間をおいてからの判断のバイアスについて実験的に検討することを計画している。また、引き続き、法律学者、法実務家などとの議論の機会を設け、より実践的な研究を目指し、現実的な提言につなげることを目指す。
Notch-HESシグナルを介したリンパ球運命決定機構の解析

ショウジョウバエにおいてNotchシグナル系の下流エフェクター分子として同定されているbasic helix-loop-helix(bHLH)型転写因子hairy(h)and Enhancerof split[E(spl)]の哺乳類ホモログであるHES1遺伝子は、神経系のみならず胸腺細胞にも発現されていることから、T細胞の分化・成熟に何らかの役割を果たしていることが考えられた。そこでHES1遺伝子破壊マウスを用いて、このマウスにおけるT細胞の初期分化様式について解析を行った。その結果、HES1(-/-)マウスの大部分において胸腺欠損が観察された。また、胸腺形成が認められた場合にも、正常マウスに比べ明らかに胸腺の形成が不完全であり、その不完全胸腺内には成熟T細胞は存在しなかった。そこでさらに詳細に解析を行うために、HES1(-/-)マウスの胎児肝細胞を成熟リンパ球を欠くRAG2(-/-)マウスに接種し、生体内におけるリンパ球分化様式について解析した。その結果、B細胞は正常に分化するのに対し、T細胞はCD4-CD8-のdouble negative stageにおいて分化が止まっていた。これはT細胞抗原レセプター(TCR)非依存性に起こる未分化T細胞の増殖ならびにそれに引き続いて起こるTCR依存性増殖が起こらなかったためであることが示唆された。以上の結果から、HES1はT細胞初期分化課程における増殖制御に関わる分子であることが示唆された。この増殖制御機構に関し、今後、細胞レベルでの詳細な解析を行っていく予定である。ショウジョウバエにおいてNotchシグナル系の下流エフェクター分子として同定されているbasic heLIx-loop-helix(bHLH)型転写因子hairy(h)and Enhancerof split[E(spl)]の哺乳類ホモログであるHESl遺伝子破壊マウスのT細胞初期分化について、以下の点を明らかにした。1. HESl(-/-)マウスの大部分において胸腺欠損が観察された。2. HESl(-/-)マウスの胎児肝細胞を成熟リンパ球を欠くRAG2(-/-)マウスに接種し、生体内におけるリンパ球分化を解析した。以上の結果からHESlはT細胞初期分化過程における増殖制御に関わる分子であることが示唆された。この増殖制御機構に関し、今後細胞レベルでの詳細な解析を行っていく予定である。Notchシグナル系の下流エフェクター分子であるbHLH型転写因子HES1のT細胞初期分化について、以下の点を明らかにした。1.HES1(-/-)マウスではB細胞は正常に分化するのに対し、T細胞はCD4-CD8-のdouble negative stageにおいて分化が止まっていた。これはT細胞抗原レセプター(TCR)非依存性に起こる未分化T細胞の増殖ならびにそれに引き続いて起こるTCR依存性増殖が起こらなかったためであると考えられる。2.胸腺ストローマ細胞依存性増殖を示すPreT細胞株、Btk細胞を用いて、その増殖におけるHES1分子の発現様式について解析を行った。Btk細胞はストローマ細胞に潜り込むようにして増殖し、その後培養液中に出てきてしばらく増殖した後死んでいくという増殖様式を示す。この時のHES1の発現について調べたところ、ストローマ細胞に潜り込んだ状態ではHES1発現量は低く、培養液中に出てきた細胞のHES1発現量は増加していた。

この増加はmRNAの増加によることから、胸腺ストローマ細胞に潜り込んだ状態ではBtk細胞はストローマ細胞からHES1の発現を抑えるシグナルを受け取っていることが示唆された。以上の結果からT細胞初期分化過程における増殖制御に関わると考えられるHES1は、胸腺ストローマ細胞から未熟T細胞への何らかのシグナルによりその発現量が制御されていることが示唆された。
帰納学習を利用した医用画像データの自動分類

今年度は昨年までの研究成果を論文としてまとめ、国際会議にて報告した。具体的には、帰納学習の対象を緑内障眼の眼底写真とし、緑内障かどうかを自動分類するルールを生成し、ルールの精度を明らかにした。ここで取り上げた眼底写真は早期緑内障に属するもので、専門家でも分類するのが非常に困難である。これを帰納学習からのアプローチで自動化し、39の早期緑内障眼において、画像一つ一つをいくつかのセグメントに細分化し、セグメントごとに異常かどうかを判定した。このデータを入力として、我々の開発した帰納学習システムGKSを実行させ、ルールを清々した結果、ルールの精度は75%になった。これは研修医の精度を上回るものであるが、専門医にはまだ及ばない。こうした実験を分析し、本アプローチの有効性と限界を明らかにした。次に、学習システムの学習プロセスおよび生成されたルールの性能を明示するために、3次元グラフィックスによる視覚化システムを設計し、実装した。学習時の仮説空間を探索する様子やルールの統計的指標を使った表示を行った。このシステムはプログラミング言語Javaで実装し、非常にポータビリティの高いものとなった。これをGKSに組み込むことに成功し、学習機能と視覚化機能を融合させることができた。これは、本視覚化システムが帰納学習のツールとして広く利用できることを示している。今年度は対象画像を緑内障診断で使用される眼底写真に絞って、帰納学習による画像の分類方法を提案した。これは次の2点からなる。(1)緑内障のように専門医の少ない疾患の診断には、インターネット通信を介した遠隔医療が重要であり、また早期発見を目的とした検診などでは多数の患者のデータを扱える必要がある。そこでまず、コンピュータによる緑内障診断システムを実現するために、対話性・拡張性に優れ、画像のやりとりを容易に行なえるインターネット言語Javaを用いてシステム設計を行なった。特に、診断のために緑内障の専門医の経験的な知識を用いて眼底画像を解析するところに特徴があり、インターネットを活用して帰納学習に必要なデータベースを構築した。(2)帰納論理プログラミングの枠組で、学習ターゲット同士を関係付けるルールを導出できる逐次学習を提案し、これをベースにして緑内障を診断するために眼底画像を分類する規則を導出した。学習に際して包含する負事例の割合を変化させて実験を行ない、学習の精度との関係を明らかにした。さらに、逐次学習の各段階を示しながら、逐次学習が帰納論理プログラミングの高い表現力を活かして階層的で構造的なルールを、学習の感度と精度の両方を高めながら導出できることを示した。