hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
モルヒネ禁断後のプレプロエンケファリンmRNA増加の分子メカニズム

モルヒネ禁断時のラット尾側中脳水道周囲灰白質(cPAG)のプレプロエンケファリン(PPE)mRNAの増加におけるC-FosおよびcAMP系の関与を検討した。昨年度は、Aキナーゼ阻害剤およびc-fosのアンチセンスオリゴヌクレオチド(AO)の側脳室内前処置がこの増加を抑制することを明らかにしたが、cAMP response element binding protein(CREB)のAO1回前処置は影響を及ぼさなかった。そこで、本年度はモルヒネ禁断時のPAGにおけるc-Fosおよびリン酸化CREB(pCREB)量の変化、ならびにPPE mRNA増加に及ぼすCREBのAO2回前処置の影響を検討した。1方法SD系雄性ラットにモルヒネ20-30mg/kgを5日間連投した。ナロキソン(NLX)によりモルヒネ禁断を誘発し、NLX投与1、2および4時間後のPAGのc-FosおよびpCREB量をウエスタンブロッティング法により定量した。一方、NLX投与8および12時間前にCREBのAO 5nmolを側脳室内投与し、NLX投与4時間後のcPAGのPPE mRNA量を定量的in situ hybridization法に従って測定した。2結果モルヒネ禁断時のPAGにおけるC-Fos量は、NLX投与1時間後から4時間後まで変化せず、pCREB量は、MLX投与1時間後にのみ増加する傾向を示した。CREBのAO2回前処置は、モルヒネ禁断後のcPAGにおけるPPE mRNAの増加を有意に抑制した。3結語モルヒネ禁断時のcPAGのPPE mRNAの増加に、c-Fosに加えてCREBの関与が示唆された。しかし、モルヒネ禁断時のPAGにおけるc-FosおよびpCREB量の有意な増加は認められず、その原因として、cPAGに限局した測定ではなかったことが考えられ、現在、cPAG局所のこれら蛋白の変化を免疫組織学的に検討している。私はこれまでラット尾側中脳水道周囲灰白質(cPAG)のプレプロエンケファリン(PPE)mRNAが、モルヒネ禁断時に増加することを明らかにした。本実験の目的は、このPPE mRNA増加におけるproto-oncogene産物あるいはcAMP系の関与を明らかにすることである。1方法SD系雄性ラット(実験開始時,約240g)にモルヒネ20-30mg/kgを5日間連続投与し、最終モルヒネ投与24時間後、ナロキソン投与によりモルヒネ禁断を誘発した。A kinase阻害剤であるRp-cAMPS 100nmolをナロキソン投与直前、cAMP response element binding protein(CREB)のアンチセンスオリゴヌクレオチド(AO)5nmolまたはc-fosのAO 5nmolをナロキソン投与4時間前に側脳室投与した。ナロキソン投与4時間後に脳を摘出し、cPAGにおけるPPEmRNA量を定量的in situ hybridization法により測定した。無処置ラットの側脳室にCREBのAOを投与し、経時的に中脳部のCREB量をウエスタンブロッティング法により定量した。2結果Rp-cAMPSおよびCREBとc-fosのAOの側脳室投与は、無処置ラットのcPAGにおけるPPE mRNA量に影響を及ぼさなかったが、Rp-cAMPSおよびc-fosのAO投与はモルヒネ禁断ラットのcPAGのPPE mRNAの増加を有意に抑制し、CREBのAO投与はこのPPE mRNAの増加に有意な影響を及ぼさなかった。CREB量は、CREBのAO投与により、投与8から12時間後、コントロール群(CREBセンスオリゴヌクレオチド投与)に比べ有意に減少した。3結語モルヒネ禁断時のcPAGのPPE mRNAの増加には、c-fosおよびcAMP系が関与していることが示唆された。

しかし、モルヒネ禁断時のPAGにおけるc-FosおよびpCREB量の有意な増加は認められず、その原因として、cPAGに限局した測定ではなかったことが考えられ、現在、cPAG局所のこれら蛋白の変化を免疫組織学的に検討している。
腸炎ビブリオのT3SS2を介した下痢発症機構の解析

本研究では食中毒原因菌である腸炎ビブリオの下痢誘導機構を解明することを目的とした。ウサギ腸管結紮ループ試験で下痢原性を評価したところ、本菌は3型分泌装置2(T3SS2)を中心としてエフェクター(VopV)の経路と毒素(TDH)の互いに独立した2種類の下痢誘導経路が存在することが明らかとなった。T3SS2-TDH依存的な下痢誘導機構にはTDHの溶血活性が必要であった。この経路に寄与するエフェクターの同定を試みたところ、新たに1種類の新規エフェクターの同定に成功した。現在、このエフェクターがT3SS2-TDH依存的な下痢誘導機構に寄与するかどうかを検討している。本研究では申請者が見いだしたVopV非依存的、TDH-T3SS2依存的な下痢誘導機構を明らかにすることを目的としている。TDHは典型的なT2SS(2型分泌機構)から分泌されるシグナルペプチドを持つことから、T2SSから分泌されていると考えられている。つまり、T3SSとは別経路で分泌されたTDHがT3SS2依存的に注入されたエフェクターと何らかの協調があって、結果的にTDH、T3SS2依存的な腸管毒性を発揮していることが考えられる。そこでまず、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的な下痢誘導活性にTDHの溶血活性が必要かどうかを明らかにするために、溶血活性を持たない変異TDHを発現する腸炎ビブリオ株を作製し、下痢誘導活性をウサギ腸管結紮ループ試験で評価した。その結果、溶血活性を持たない変異TDHを発現腸炎ビブリオは下痢誘導活性を失っていた。よって、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的な下痢誘導活性にはTDHの溶血活性が必要であることが考えられた。そこで、抗TDH抗体がTDH-T3SS2依存的な下痢誘導活性に与える影響について検討した。その結果、野生株感染の下痢誘導活性と同様に、vopV遺伝子欠損株感染による下痢誘導活性も抗TDH抗体の添加によって抑制できなかった。次に、tdh、T3SS1、vopV遺伝子3重欠損株感染時に精製TDHを添加することでT3SS2によって注入されたVopV以外のエフェクターがTDHと協調して下痢誘導するかどうかをウサギ腸結紮ループ試験を用いて評価した。その結果、精製TDH単独投与と比較して、tdh、T3SS1、vopV遺伝子3重欠損株感染させることで、有意な下痢原性の上昇は認められなかった。現在、腸炎ビブリオ遺伝子欠損株の共感染によるTDH-T3SS2依存的な下痢誘導活性の検証を検討している。本研究では腸炎ビブリオのVopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導機構を明らかにすることを目的としている。前年度までに、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導には、TDHの溶血活性が必要であることが明らかとなっている。そこで、本年度はこの下痢誘導機構に寄与するエフェクターの同定を試みた。申請者はこれまでに、T3SS2の既知および新規エフェクターを合わせて12種類同定している。そこで、vopV遺伝子欠損株からそれぞれのエフェクター遺伝子欠損株を作製し、作製した遺伝子欠損株にtdh遺伝子を相補した株を作製し、それらの下痢誘導活性をウサギ腸管結紮ループ試験で評価した。その結果、tdh遺伝子相補によって、全てのエフェクター遺伝子欠損株において下痢誘導活性が回復した。一方、T3SS2遺伝子欠損株およびvopD2遺伝子欠損株にtdhを相補した株では、そのような回復は認められなかったことから、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導に寄与する未知のエフェクターの存在が考えられた。次に、未知エフェクターの同定のための培養上清プロテオーム解析の条件検討を行った。条件検討の過程で、申請者は胆汁酸(T3SS2遺伝子群の発現誘導物質)の非存在下にもかかわらず、T3SS2エフェクターの培養上清中の分泌量が上昇する変異株を得ることに成功した。現在、この株の培養上清のプロテオーム解析を行うことで、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導に寄与する新規T3SS2エフェクターの同定を試みている。この下痢誘導機構にはTDHの溶血活性が必要であった。しかしながら、抗TDH抗体で中和することができなかった。また、tdh/T3SS1/vopV遺伝子欠損株の下痢誘導活性はT3SS1/T3SS2遺伝子欠損株との共感染によって回復しなかった。さらに精製TDHの下痢誘導活性はtdh/T3SS1/vopV遺伝子欠損株の感染によって増強しなかった。このように共感染系によるTDHの協調的下痢誘導作用は認められなかった。そこで次に、この下痢原性に寄与するエフェクターの検索を試みた。まず、既知および新規エフェクターを合わせて12種類のT3SS2エフェクターの関与について、ウサギ腸管結紮ループ試験で評価した。その結果、いづれのエフェクターの関与も認められなかった。そこで、未知のエフェクターの関与が考えられたことから、培養上清をプロテオーム解析することにより同定を試みた。

条件検討を行う過程で、胆汁酸(T3SS2遺伝子群の発現誘導物質)の非存在下にもかかわらず、エフェクターの分泌が増大する変異株が得られたことから、この株の培養上清のプロテオーム解析を試みた。その結果、新規のエフェクター候補、1遺伝子を得た。この遺伝子にはアミノ酸配列上、機能を推測出来るようなモチーフは無く、機能未知の遺伝子であった。今後、この遺伝子がVopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導機構に寄与する可能性について検討するために、遺伝子欠損株を作製し、T3SS2の分泌能に与える影響や下痢誘導活性に与える影響について検討を行っていく予定である。本研究では食中毒原因菌である腸炎ビブリオの下痢誘導機構を解明することを目的とした。ウサギ腸管結紮ループ試験で下痢原性を評価したところ、本菌は3型分泌装置2(T3SS2)を中心としてエフェクター(VopV)の経路と毒素(TDH)の互いに独立した2種類の下痢誘導経路が存在することが明らかとなった。T3SS2-TDH依存的な下痢誘導機構にはTDHの溶血活性が必要であった。この経路に寄与するエフェクターの同定を試みたところ、新たに1種類の新規エフェクターの同定に成功した。現在、このエフェクターがT3SS2-TDH依存的な下痢誘導機構に寄与するかどうかを検討している。本年度は、12種類のT3SS2エフェクター遺伝子欠損株の作製およびそれら遺伝子欠損株にtdh遺伝子を相補した株の作製とそれらの株の下痢誘導活性をウサギ腸管ループ試験で評価する必要があった。しかしながら、12種類のT3SS2エフェクター遺伝子欠損株のうち、いくつかの欠損株を得ることが困難であったためノックアウトベクターの再構築をする必要が生じた。よって、当初の計画より遺伝子欠損株の作製に時間を要した。さらに、それらの株の下痢誘導活性を評価するウサギ腸管結紮ループ試験で安定した結果を得るために多くの再現性実験が必要となった。そのために当初の研究計画よりやや進捗が遅れた。細菌学本年度に得られたT3SS2エフェクターの培養上清中の分泌量が上昇する変異株の培養上清のプロテオーム解析を行うことで、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導に寄与する新規エフェクターの同定を試みるとともに、それらのエフェクターとTDHとの協調作用機構の解析を進める。また、T3SS1,T3SS2遺伝子二重欠損株とtdh,T3SS1,vopV遺伝子3重欠損株もしくはtdh,T3SS1,T3SS2遺伝子3重欠損株とを共感染させた時の下痢誘導活性を評価し、VopV非依存的、TDH-T3SS2依存的下痢誘導機構に関与する、T3SS2エフェクターの必要性について検証を行う。本研究の評価法として用いているウサギ腸管結紮ループ試験は外科的手術を伴う感染動物実験であり、安定した結果を得るために手技の熟練と多くの再現性実験が必要であった。よって、得られた結果から確かな結論を導き出すために当初の研究計画よりも多くの実験を繰り返す必要が生じたため、やや進捗が遅れた。当初の計画より遺伝子欠損株の作製に時間を要し、結論を導き出すまでに時間を要した。その結果、次に行う予定であった新規エフェクターの同定を年度内に終えることができず、そのための予算を年度内に使うことができなかった。また、キャンペーンの等の値引きにより必要物品額が当初の計画より若干減額した。
低メタン産生牛の特定をめざしたルーメン菌叢プロファイリング指標の確立

低メタン生成牛を特定する指標開発をみすえ、カシューナッツ殻液給与によるメタン低減と連動して増減を示すルーメン菌群を探索した。メタン古細菌群mOTU35は、ホルスタイン乾乳牛、タイ在来牛および水牛のメタン生成と高い正の相関を示した。一方、真正細菌群OTU95は乾乳牛ルーメンでのみメタン生成と負の相関、プロピオン酸と正の相関があった。以上より、両菌群がカシューナッツ殻液のメタン低減効果に直接・間接的に関わること、特にmOTU35はメタン生成程度に深く関わるコア菌群であることが示唆された。よって本菌群のルーメン内モニタリングがウシ個体ごとのメタン生成程度を把握する指標をもたらす可能性がある。本研究では、メタン低減剤への反応が大きいウシとそうでないウシのルーメン菌叢を網羅的に比較し、「低メタン生成を導く菌叢特定(ウシ選抜)の指標を開発する」ことを目的としている。新規メタン低減剤であるカシュー殻液製剤に対するメタン低減反応の異なるウシ3頭からルーメン内容物を採取し、菌叢解析を実施した上で、メタン低減率が大きいウシの特徴づけを試みた。まず個体ごとのルーメン内容物を用いて16S rRNAおよびメチルコエンザイムAの遺伝子ライブラリー(ルーメン内潜在菌数を反映)およびそれらのcDNAライブラリー(ルーメン内の活性を反映)を構築した。低減剤給与前後の個体別ライブラリーからのべ2154クローンの塩基配列決定し、真正細菌およびメタン生成古細菌構成員を網羅的に解析した。これらの解析を通して、低減剤給与前に比べ給与後に増減した菌群の特定を試みたところ、以下のような結果を得た。すなわち、真正細菌ではSuccinivibrio dextrinosolvensに系統的に近い菌群の検出頻度上昇があり、古細菌では未培養のメタン菌のそれが下がっていた。この増減はとくにメタン低減率の高いウシ個体で顕著であった。前者はプロピオン酸の生成にかかわる菌種に近いことから、メタン低減率大なウシのルーメン内でプロピオン酸生成系が優先的に増強されたことを示唆するものである。今後はこれらの現象を精密定量化するためのPCRプライマーや、視覚化のための蛍光プローブの設計が必須と思われる。このように初年度で菌叢特定の一定の手がかりが得られた。メタン低減剤に対する反応の異なるウシ(乾乳牛)3頭からルーメン内容物を採取し、菌叢解析を実施した上で、メタン低減率が大きいウシの特徴づけを試みた。その結果、メタン生成量とリンクする2つの菌群を特定できた(真正細菌群OTU95およびメタン生成古細菌群mOTU35)。前者はSuccinivibrio dextrinosolvensに系統的に近いもので、メタン生成量が増加するにつれ存在量が減少した。一方、後者は未培養のものであり、メタン生成量が増加するにつれ存在量も増加した。これらの相関が試験乾乳牛3頭に限定的な現象なのか、反芻家畜全般に普遍的なものかを知るために、泌乳牛、ヒツジ、タイ在来牛、沼沢水牛を材料とした検証を実施した。OTU95存在量とメタン生成量との負の相関は乾乳牛以外では有意でなかった。一方、mOTU35存在量とメタン生成量の正の相関は、乾乳牛以外に、タイ在来牛および沼沢水牛でも有意であった。さらにmOTU35とプロピオン酸生成量との間で有意な負の相関が乾乳牛およびタイ在来牛で見られた。メタン低減はプロピオン酸増強と同時に見られることが一般的であり、この一連の結果は、mOTU35がメタン生成におけるコア菌群であること、その減少と同時にプロピオン酸生成に関与する菌群が相対的に増加している可能性があることが示唆された。以上、最終年度で前年度に特定した菌群が普遍的に反芻家畜ルーメンに存在し、少なくとも乾乳牛、タイ在来牛と沼沢水牛においては、メタン生成能が特定菌群存在量により左右されることを示した。換言すると、mOTU35の存在量を制御できればメタン低減を導ける可能性があることを示す成果と言える。反芻家畜が生成する温暖化ガス、メタンの削減をはかるため、新規メタン低減剤の開発を行なってきたが、その過程で「メタン低減率にはウシの個体差が大きい」ことを見出した。メタン低減にはルーメン内の特定菌の増減が関与しており、結果的に菌叢の大きな変化が必須である。

ウシが元来有している菌叢および低減剤への菌叢の反応に個体差があるため、メタン低減率にこのような違いが生じるものと理解される。しかし、これを逆手に取り、低減剤への反応が大きい固有菌叢を特定できれば、メタン低減率の大きいウシを事前に選抜可能である。そのようなウシの特定には、複雑なルーメン菌叢をプロファイリングできる指標が必須である。本研究では、メタン低減剤への反応が大きいウシとそうでないウシのルーメン菌叢を網羅的に比較し、「低メタン生成を導く菌叢特定(ウシ選抜)の指標を開発する」ことを目的とする。本研究課題の2年目までの分析で、ウシルーメンにおけるメタン低減の大小とリンクする主要菌群2つ(真正細菌群OTU95ならびにメタン生成古細菌群mOTU35)を特定できた。しかも、両菌群ともDNA定量系を確立でき、精密な動態追跡が可能となった。これを駆使することにより、両菌群がウシのべ6頭のメタン低減に密接に関係していることをつきとめた。また、おそらくOTU95は低減反応大のウシのみが優先的に保有する菌群であること、一方mOTU35はいずれのウシも保有するものの、メタン低減大のウシで本菌群の減少程度が大きいものと推定された(メタン低減率と高い相関をもつ菌群であると判断された)。つまり、いずれの菌群もメタン低減程度の個体差を説明するに足る指標と考えられた。ウシ個体別の菌叢ライブラリーが構築でき、かつ網羅的な配列解析が推進できている。その中で、特徴的な増減を示す菌群がいくつか特定できたことは当初の予想どおりである。ただし、個体数が3頭と、少なかったのが残念なところではある。25年度が最終年度であるため、記入しない。ウシ個体別のルーメン菌叢の網羅的解析をとおして、メタン低減率の大きな個体でより大きく変動する菌群を2つ特定でき、さらにそれらの定量系を確立できた。これを活用することで、両菌群のメタン低減剤に対する反応を鋭敏かつ定量的にとらえることができるようになった。すなわち、真正細菌群OTU95とメタン古細菌群mOTU35をメタン低減度を判別する指標として使う目処がたった。初年度に特定したメタン低減とともに大きな増減を示す菌群の精密定量化が必須である。そのためのツールとしてreal-time PCRによる定量系の確立と活用が望まれ、これを通して初年度の探索的な解析が花開くことになる。同時に、メタン低減剤の給与試験をより多くの動物で実施し、これら菌群動態の普遍性を検証しつつ、研究を推進していく必要を感じている。最終年度は、より多数の候補菌群を特定し網羅的指標を確立するよりも、むしろ2年目までに特定した2つの菌群動態の普遍性を実証するほうが、研究成果の信頼性を高め、今後の応用にも資すると判断し、以下のような検討を実施するものとする。ルーメン菌叢は元来個体差が大きく、品種間差や動物種間差もからんでくることで、本課題で特定したメタン生成とリンクする菌群の増減に関しては「普遍性の検証」が重要である。そこで、日本国内のウシの代表品種であるホルスタイン種に加え、最もメタン放出が大な地域のひとつである東南アジアの在来牛および水牛も評価材料に加える。さらにヒツジも評価材料とする。これら多頭数の反芻家畜で、かつ代表的な品種や畜種をカバーしながら、特定菌の動向に法則性があることを実証する。多数の試料を扱いながら、特定の細菌遺伝子情報を整理・体系化していくのが最終年度の主作業である。
西ドイツにおける「政治」科の授業設計と展開過程に関する事例研究

ドイツのノルトライン・ウェストファ-レン邦の文部省は一種の統合教科である「政治」科の指導要領を1973年に分布した。本研究では,この指導要領を枠組みとして総合制学校と基幹学校で展開される政治教育の授業の分析を中心にして,指導要領,文部省刊行の授業計画資料,授業計画理論,教科書,教師用教本,補助資料が授業の計画,実施,評価のどの段階にどのような役割を果たすかを総合的に明らかにすること目的としている。1.指導要領はブランケルツ(W.Blankertz)のカリキュラム理論を基礎とし,シェルケン委員会によって開発されたが,テ-マに即した詳しいカリキュラム分析がなされ,内容を導くマトリックスが加わっている。2.指導要領は学習目標を基礎としているが,子どもの現実の学習過程に合わないという理由で,ブル-ムのタキソノミ-の分類は放棄されている。3.ガ-ゲルの授業計画理論における授業段階理論は7段階からなる問題解決学習であり,教科書『見る判断する行動する』の授業段階と一致する。4.多くの教科書は,比較する,調べる,討論するなど,生徒に多様な行動を促す質問を多く含んだ構成となっている。5.・「新しい青年運動の規模と意義」(ベルリンの第10学年,総合制学校での授業)を分析した。この授業は教師の質問をもとに話し合うことで授業が進行しているので,特に教師の質問から授業過程の構成を分析した。教師の質問はよく階層化されていて,OPHなどの視聴覚教材を用いて生徒の興味を引き起こすように工夫されている。授業ではこのように補助教材が授業の進行に重要な役割を果たす。西ドイツの政治教育の授業展開における指導要領、授業計画資料、教授学、教科書、補助資料などの相互の関係を明らかにすることが、本研究の目的であるが、以下の成果と残された課題を明らかにした。1・「青年運動」「婦人問題」等の授業記録を入手し、文字化した。これらの授業過程によると、教科書そのものの記述を学習することは弱く、文書資料やOHPによる図版の提示を媒介として、討論の形で授業は進められている。しかし、授業の実施過程と授業計画理論における授業段階との関係を考察するには、少なくとも1単元の記録が必要である。2・ハイリゲン(W.Hilligen)やガ-ゲル(W.Gagel)によって編集された教科書『見る判断する行動する』と教師用教本に示されている授業段階は基本的には7段階の問題解決学習であり、教育内容はコンフリックトを含んだ社時事問題が多い。文部省の刊行した授業計画資料に示されている授業段階も問題解決学習である。この同一性はガ-ゲルが指導要領委員会の授業計画資料作成部会の座長であったことによる。3・ガ-ゲルの授業計画理論には範例方式を構成する概念「乗り込み」(Einstieg)が授業の導入段階で重要な役割を果たす。また、彼の授業計画理論はベルリン学派の学習理論とクラフキ(W.Klafki)の教授学を積極的に受け入れて構成されている。4・授業の実施段階で使用される資料は、いくつかの授業では、子ども相互の討論を引き出す役割を担っている。詳細な授業記録(例:単元名「青年運動」)に基づいて、子どもの認識過程を明らかにし、教科書の記述、指導要領の目標、資料の内容がどのように子どもの認識の形成に関わっているかを追求することによって、授業過程における、補助教材、教科書、指導要領、の役割が重層的に明らかに出来るのではないかという、展望を得た。本年度の研究では,先年度の研究成果をふまえ,特に,政治教育の教授理論の構想の解明,政治教育の教科書の分析,政治教育の実際の授業の分析を行った。

1.政治教育の教授理論の解明では,初等教育段階の政治教育に言及しているニチュケ(V.Nitzucke),アッカ-マン(P.Ackermann)を,中等教育段階の政治教育に言及している理論家として,個人の自由(オプチオネン)を中核にして授業を構想するハイリゲン(W.Hilligen),学問のカテゴリ-を中心にして授業を構想するズト-ル(B.Sutor),子どもの興味を中心にした授業を構想するシミ-デ-ラ-(R.Schmiederer),およびガ-ゲル(W.Gagel)を取り上げて,彼らの授業理論を明らかにした。今後取り上げなければならない政治教育の理論家としては,ギ-ゼケ(H.Giesecke),クラウセン(B.Claussen),フィッシャ-(K.Fischer)等がいる。2.政治科の教科書『政治,経済,社会』の単元構成と,マス・メディアの単元を詳しく分析した。教科書は,新聞の記事や資料を手掛りにして,討論する,分析する,比較する,調べるという多様な活動を生徒に促すような質問が多く含まれている。言論の自由を扱ったこの単元では,ナチ時代に言論の自由のために死刑にされた歴史的事実を導入に用い,言論の自由が当たり前になっている現代の生徒にコンフリックトを起こすように工夫していある。3.「新しい青年運動の規模と意議」(ベルリンの第10学年,総合制学校での授業)を分析した。この授業は教師の質問をもとに話し合うことで授業が進行しているので,特に教師の質問から授業過程の構成を分析した。教師の質問はよく階層化されていて,OPHなどの視聴覚教材を用いて生徒の興味を引き起こすように工夫されている。
フローサイトメトリーによる病原大腸菌O157の迅速検出法の開発

1.目的とする病原大腸菌に対する特異抗体の作成病原大腸菌のなかで平成8年に大阪府堺市で発生した大腸菌O157による集団食中毒患者の便から分離された大腸菌O157:H7を抗原として種々の条件でウサギ4羽を免疫し、血清を得た。その特異抗体値を凝集反応により測定し、その特異性が最も高い血清から、抗病原性大腸菌O157:H7IgGの精製を行った。2.1.で作成した特異抗体への蛍光物質の標識特異抗体を標識する蛍光物質としては、種々の検討を行った結果、FITCが最も適当であった。FITCと特異抗体との結合は、両者を混合、反応させた後、ゲルろ過により、未結合のFITCを除去し、透析により、至適緩衝液に置き換えて、試験に供することが、最も適切であることが判った。3.2.で作成した標識特異抗体と試料(抗原)の反応抗原である、病原大腸菌O157:H7と標識特異抗体が最もよく結合する条件を検討した。まず、種々の温度と時間で検討を行った結果、37°Cで10分間の反応で、最も短時間かつ充分な反応が得られることが、判明した。次に、抗原および抗体の濃度についても種々の条件で検討を行った結果、抗原は、10^8/ml、抗体は、血清の2、000倍希釈で最もよく反応することが、確認された。
小学校英語でのルーブリックによる英語のパフォーマンス評価に関する基礎的研究

本研究課題では、令和2年度(2020年度)から、正式に小学校5・6年生を対象に必修科目として、特別支援学級も含めて実施される「外国語科(英語)」に関して、2018年度から開始されている移行期間を含めた、令和元年度から令和4年度までの研究期間(4年間)において、児童・生徒の英語のパフォーマンス(特にスピーキングとリスニング)の評価の観点と方法、それに対応する指導法の在り方等を検討してゆくものである。
プロフィラグリンN末領域による細胞死の分子機構の解明と皮膚癌治療への展開

ProfilaggrinのN末領域(proFLG-N)は核内に移行しDNAを分解、細胞死を誘導する。この機序としてカルパインIを介するシグナルが関与し、さらにapoptosis-inducing factorの関与も示唆された。proFLG-Nと結合する分子をプロテオミクス解析にて検索したところ、pininが同定され、その両者が核内で直接結合すること、pinin自体が細胞死と直接関与することも見出した。さらにproFLG-Nの最もN末端に存在する19アミノ酸を皮膚有棘細胞癌の株細胞であるHSC-1細胞に導入したところほぼ全てが細胞死に至り、有棘細胞癌の新規治療になり得る可能性が示唆された。profilaggrin N末領域(proFLG-N)とアポトーシス誘導シグナル経路の関連の検討を行った。汎カスパーゼ阻害薬であるZ-VAD-FMK、カテプシンBを介するアポトーシス経路を阻害するCA074-ME、カルパインを介するアポトーシス経路を阻害するALLN、PD150606で処理した表皮角化細胞にproFLG-ABTコンストラクトやproFLG-Anlsコンストラクトを導入したところ、PD150606で処理した場合に細胞死が有意に抑制された。これよりproFLG-Nによる細胞死にはカルパインを介したシグナル経路が関与していることが示唆された。またネクロプトーシスの関与も検討した。ネクロプトーシスのkey mediatorであるRIPK1、RIPK3の阻害薬であるNecrostatin-1で処理した表皮角化細胞に各コンストラクトを導入したが、細胞死の抑制は見られなかった。2.proFLG-Nと結合する蛋白質pininの表皮における発現・機能解析プロテオミクス解析により核内に存在しproFLG-Nと結合しうる蛋白質として同定されたpininの細胞内発現コンストラクトを作製し、リコンビナントpinin蛋白質の細胞内局在の検討したところ、誘導蛋白質が核内に局在することが確認させた。このpinin誘導蛋白質とproFLGーN誘導蛋白質による免疫沈降法を行ったところ両者の結合が確認された。さらに抗pinin抗体を用いて免疫染色法により正常ヒト皮膚やアトピー性皮膚炎、乾癬などの疾患皮膚でのpininの発現の検討も行った。現在正常皮膚と疾患皮膚との差異について解析している。profilaggrin N末領域とアポトーシス誘導シグナル経路の関連の検討に関しては当初の予定通り研究がすすんでおり、いくつかの興味深い所見が得られている。1.プロフィラグリンN末領域(proFLG-N)とアポトーシス誘導シグナル経路の関連の検討:proFLG-Nによる表皮角化細胞の細胞死はPD150606による処理で抑制されたことよりカルパインを介する経路が本細胞死に関与していると考えられた。PD150606に添加がproFLG-N誘導細胞死にどのように影響するか検討するためmicroarray解析を行った。その結果細胞死に関与するいくつかの分子で発現の変化が見られ、現在リアルタイムPCRで発現の変化を検証中である。2.proFLG-Nによる細胞死とpininとの関連の検討:pininは以前我々が行ったプロテオミクス解析により核内でproFLG-Nと結合しうる蛋白質として同定された。当初siRNAでpininを抑制した細胞ではproFLG-Nにいる細胞死が抑制されると思われたが、詳細な検討の結果、表皮角化細胞におけるpininの欠失はproFLG-Nの有無にかかわらず細胞増殖の抑制、TUNEL陽性細胞の増加が見られ細胞死を誘導することが示された。さらにpininの欠失は有棘細胞癌の株細胞であるA431細胞においても増殖を抑制した。現在pinin抑制による分子発現の変化についてmicroarrayで解析中である。profilaggrinのN末領域による細胞死に関与する経路が同定され、またprofilaggrinとともに細胞死に関与する分子の機能もかなり解明されてきていることより、おおむね順調に進展していると考える。1.プロフィラグリンN末領域(proFLG-N)とアポトーシス誘導シグナル経路の関連の検討:カルパインの阻害薬であるPD150606によりproFLG-N誘導細胞死が抑制されたことから、siRNAでカルパインIを抑制しproFLG-ABT constractの作用を検討した。その結果同様にTUNEL陽性細胞数が減少した。さらにカルパインIを抑制した細胞を用いて3次元培養系で皮膚組織を作製したところ角層内に多くの核の残存が確認された。以上よりカルパインIの経路が細胞死(DNAの分解)に関与している可能性が示唆された。さらにカルパインIのシグナル経路との関連が知られているAIFとENDO-Gの関与を検討したところ、proFLG-N導入よりTUNEL陽性になった細胞の核内にAIFが局在していた。2.proFLG-Nと結合する蛋白質pininの表皮における発現・機能解析:表皮角化細胞におけるpininの機能を検索するため、pininの発現を抑制した表皮角化細胞を用いてmicroarray解析を施行した。その結果対照と比較してpinin抑制細胞では多くの抗アポトーシス関連分子の発現が減少し、プロアポトーシス分子の発現が亢進していた。以上よりpininは表皮角化細胞の増殖あるいは生存に関与していることが示唆された。proFLG-Nとの関連について検討している。3.TAT-1-19proFLG-Nの癌細胞株に対する細胞死誘導効果の検証:proFLG-Nの最もN末端に存在するペプチド(1-19アミノ酸)を皮膚有棘細胞癌の株細胞であるA431、HSC-

1処理した細胞に導入し、30分後にannexin V/PI用いてFACS解析を行ったところ、A431細胞では明らかな変化が確認できなかったが、HSC-1細胞ではほとんどの細胞が後期アポトーシス/ネクローシスの分画に存在し、細胞死が誘導された。ProfilaggrinのN末領域(proFLG-N)は核内に移行しDNAを分解、細胞死を誘導する。この機序としてカルパインIを介するシグナルが関与し、さらにapoptosis-inducing factorの関与も示唆された。proFLG-Nと結合する分子をプロテオミクス解析にて検索したところ、pininが同定され、その両者が核内で直接結合すること、pinin自体が細胞死と直接関与することも見出した。さらにproFLG-Nの最もN末端に存在する19アミノ酸を皮膚有棘細胞癌の株細胞であるHSC-1細胞に導入したところほぼ全てが細胞死に至り、有棘細胞癌の新規治療になり得る可能性が示唆された。細胞死のメカニズムに関してはprofilaggrin N末領域による細胞死がPD150606により抑制されることからPD150606が関与するカルパインを介するシグナル経路についてより詳細な検討を行う。またこの細胞死に関連する分子を網羅的に検索するためRNAマイクロアレイ解析を行う。また癌治療への展開を目標にprofilaggrin N末領域ペプチドを用いた研究をさらに進める。proFLG-Nとカルパイン経路を介する細胞死の関連を、microarray解析の結果に基づき解明していく。また核内でpininとproFLG-Nが結合することによりpininの機能が阻害され、細胞死にいたる可能性について検証する。さらにproFLG-Nペプチドの癌細胞株への増殖抑制作用を検証する。平成28年2月末から3月に発注した物品の納入が年度区切りに間に合わなかったため次年度使用額が生じた。平成29年3月に発注した物品の納入が年度区切りに間に合わなかったため次年度使用額が生じた。現在に物品納入されており、それに対する支払いに使用する。現在物品は納入されており、それに対して使用する。
視床下核刺激のパーキンソン病モデルサルに対する微細運動改善効果は薬剤に勝るか

今年度は既定の研究計画により、以下の研究を行った。(1)我々の既に提案した行動判定テストによるOMS原則[Oはobjectification(客観化)を意味し、なるべく客観的なテストを開発、使用すること;Mはmulti-purpose(多目的化);Sはsimplification(簡略化)]を活用し、小児のmovement disorders(PMD)における行動判定テストの論文(https://doi.org/10.1111/cns.13036)及び最新のIT技術を利用し、行動判定テストについての論文(https://doi.org/10.2176/nmc.ra.2018-0045)を発表できた。(2)研究分担者の野崎とと共に、ヒトパーキンソン病患者とサルパーキンソン病モデルの微細運動と粗大運動の研究を続けている。ヒトのデータについては解析が終了し、論文発表できた(https://doi.org/10.1016/j.wneu.2018.04.014)。現在、サルの粗大運動と微細運動のデータの解析中。これらのOMS原則に関する論文では、最新のwearable sensorsを用いて、サルとヒトPD患者の双方に使える粗大運動のHand reachingtest(HRT)及び微細運動のGrippingtest(GT)を開発する。この方法を用いて、ヒトパーキンソン病患者とサルパーキンソン病モデルにおけるDBSの微細運動と粗大運動に対する治療効果を詳細に検証することができる。更に、次のステップとして、FDG-PETにてPDサルモデルのFRTによる手運動の脳活性をDBSオン・オフ、薬剤オン・オフで計測し、各条件における脳活性の差を比較することにより脳内の賦活されたエリアを同定する。基底核を中心とした神経回路がドーパミン系薬剤またはDBSによりどのように変化するのかを確認し、PD状態での手指運動制御の神経回路を明らかにする。これらの成果は、現在行われているSTN-DBS治療に対してより効果的な刺激法に関する知見を提供し、治療ガイドラインの作成の際に有用となり得る。(3)その他、論文リストに記載した他の研究もサポートした。本年度までに実施した研究は、交付申請書に記載した研究目的および研究計画通りに、おおむね順調に進んでいる。サル動物モデルと患者における粗大運動を計測するHand Reaching Testと微細運動を計測するGripping Testを開発できた。動物を訓練し、DBSとLevodopa投与による、微細運動と粗大運動の治療効果を検証した。現在はデータ解析を進行中。(2)新規PDモデルサルの作成、昨年度と同じ方法で、DBSとLevodopa投与による、微細運動と粗大運動の治療効果を検証する。

現在、患者のデータと動物の行動判定テストのデータを解析中。この結果を見て、行動判定テストの改良ができて、新規動物実験を進めることができる。
残留圧縮応力を持つ表面被膜の自己再生を特徴とする高靱性複合材料

酸化反応により誘起される表面圧縮応力を利用した高靭性化および高強度化と酸化層の自己再生機能を提案した。分散質NiAlから理論密度が小さいNiAl_2O_4を生成する酸化反応の体積膨張は高靭性と高強度をもたらす表面圧縮応力に変換できる。まず,母材NiAl/Al_2O_3複合材料の作製プロセスを確立した。このプロセスでは,マトリックス成分としてのAl_2O_3を分散した水/メタノール溶液中で沈殿させた(Ni,Al)-ヒドラジノ安息香酸前駆体から大気中1280°CでAl_2O_3粒子でくるまれた球状の微細NiAl粒子を得る。この複合粉末は1600°Cで無加圧焼結できた。母材複合材料中のNiAl粒は,大気中1200°C以上でNiAl_2O_4とNiOに酸化された。酸化生成物のひとつであるNiOはマトリックス・アルミナの粒界に沿って拡散して粒界成分のAl_2O_3と反応し,表面の薄いフィルム状酸化層の下にAl_2O_3とNiAl_2O_4からなる20-50μmの変質層を形成し,変質層には最大-128MPaの圧縮応力が発生することを明らかにした。表面のフィルム状組織の発達は14350°C以下ではあまり生じなかったが,1400°Cでは急激に顕著になった。変質層の発達はNiAlの添加量と酸化処理温度によって制御できた。10vol%NiAl/Al_2O_3複合材料の強度と破壊靭性値,530MPaと4MPa・m^<1/2>,は酸化処理によって660MPaと8MPa・m^<1/2>まで改善できた。自己再生機能については,人工欠陥を導入後,表面を除去した材料の再酸化処理によって,特性に劣化を招かずに表面層が再生することを示した。また,酸化生成物の速い拡散を利用して材料表面のビッカース圧痕と圧痕先端から進展したクラックからなる人工欠陥を充填し,かつ,強度を回復できることを明らかにした。表面酸化反応を利用したこれらの知的な機能と高靭性化および高強度化はセラミックス基複合材料の信頼性の向上に寄与できると期待できる。アルミナ・マトリックス中に分散した金属間化合物NiAlを酸化することにより生じる体積膨張を利用して,表面に残留圧縮応力を持つ酸化被膜を自己組織化させた三層型積層複合材料について検討した。化学沈殿法を利用して作製した粉末は,1μm以下の微細な球状NiAl粒子がアルミナで取り囲まれた複合粒子構造を持ち,アルゴン中,15001600°Cで無加圧焼結できた。作製したアルミナ-NiAl複合材料は大きな亀裂偏向効果により高い破壊靭性値(5.06.0MPa・m^<1/2>)を示し,表面の圧縮応力に応じて引張応力が発生する中間層に適した応力感受性の低い材質として評価できた。高エネルギーマイクロ波焼結(28GPa)は分散質/マトリックス界面の密着性を改善し,高い亀裂偏向効果を得るために効果的であった。

この複合材料を13001400°Cで酸化処理すると,処理条件に応じて網目状から緻密膜状まで表面層の自己組織化を制御できた。破壊靭性値は酸化反応による被膜の形成量にほぼ比例して増加し,被膜形成量85%で破壊靭性値6.98.1MPa・m^<1/2>となった。X線残留応力測定により,この被膜には最大130MPaの圧縮応力が発生していることが確認できた。実測の圧縮応力値は母材と三層材の破壊靭性値から推算した圧縮応力値とほぼ一致し,本研究で提案したメカニズムにより材料を強靭化できることと考えられた。しかしながら,酸化度が90%を越えると,表面被膜層と中間層との界面にキャビティーが発生し,残留応力が低下すると同時に表面層の剥離が認められた。界面近傍の構造解析から,これは酸化により生じたニッケル・イオンがアルミナ・マトリックスの粒界に沿って拡散するためであることがわかったが,これは,一方で,ニッケル・イオンの速い拡散により表面層を自己再生できる可能性を示唆していた。アルミナ・マトリックス中に分散した金属間化合物NiAlの酸化により生じる体積膨張を利用して,表面に残留圧縮応力を持つ酸化被膜を自己組織化させた三層型積層複合材料について,昨年度までに,アルゴン中で無加圧焼結できる粉末の作製法を確立し,最大130MPaの表面圧縮応力と6.98.1MPa・m^<1/2>に達する破壊靭性値を実現した。本年度は,NiAl添加量を5vol%と10vol%にした2種類の材料を作製し,材料組成と表面酸化層の構造,残留圧縮応力,機械的特性との関係を中心に検討した。処理温度1300°Cから1400°Cで表面を酸化すると,酸化層の厚みはNiAl添加量に依存せず,処理条件のみに依存して20μmから55μmとなった。この厚みと表面の酸化度などから求めた残留応力の期待値は厚み20μmまではX線法による測定値と良く一致し,破壊靭性値の増加に対する残留応力の寄与率が80%以上であることがわかった。しかしながら,酸化層の厚みが50μmになると,寄与率は50%以下に減少し,表面層内部に残留応力の勾配が生じることを示唆していた。表面層の体積変化に関係したパラメータとしてNiAlの添加量と酸化度の積をΨで表すと,最表面部の組織は,Ψ<0.08でネットワーク状,Ψ>0.08で緻密な皮膜状となった。このとき,NiAl添加量が少ない5vol%では,表面部のNiAlがほぼ100%酸化されてもΨは0.05以下で被膜状にはならず,ネットワーク構造が保たれた。酸化処理した積層型材料の破壊靭性値は5vol%NiAlで最大8.3MPa・m^<1/2> (Ψ=0.48),10vol%NiAlで最大6.3MPa・m^<1/2> (Ψ=0.86)であったが,前者の破壊靭性値は残留応力から期待される値よりも大きく,これには粒界に発達した酸化生成物NiAl_2O_4のネットワークヘの亀裂の誘導偏向などの副次的なメカニズムが作用している可能性が示唆された。本年度は,(1)材料の強度特性,(2)表面酸化層と中間層との界面特性,(3)表面酸化層の自己再生機能,(4)自己修復機能について検討した。母材NiAl/Al_2O_3材料の強度は483548MPaであった。酸化処理材の強度は処理温度1250°Cでは661655MPaで,母材よりも178107MPa高くなった。この強度の増加分は表面酸化層に発生する圧縮応力の値とほぼ等しく,圧縮応力が強度の改善にも寄与することが明らかになった。しかしながら,処理温度を1400°Cにすると強度は490MPaに低下した。強度が増加する場合は酸化層内部に破壊起点があるのに対して,強度が低下する場合は酸化層と中間層の界面付近に破壊起点が観察され,酸化処理温度が高いと界面密着性が低下した。
小児IgA腎症の病理組織の解析と予後予測-腎症進展阻止を目指す病理情報の蓄積

IgA腎症では多彩な組織像を呈するが、病変を急性障害と慢性障害に大別し各病変について半定量的に評価を加え、ステロイド剤(ス剤)の有無による治療反応性との観点から検討した。腎生検によりIgA腎症と確定診断され治療後2年以上の経過後に再生検を受けた15歳以下の小児例を対象とした。臨床指標として尿所見異常、血清クレアチニン値を用い、ス剤を4週間以上使用した症例をス剤治療群、その他の治療を受けた症例をス剤非治療群とした。腎組織の解析では、メサンギウム増殖、急性管内性病変、急性管外性病変、急性間質炎症細胞浸潤を急性活動性病変、糸球体硬化、慢性管内性糸球体病変、慢性管外性病変、間質線維化を慢性病変とし、各項目をスコアー化し半定量的評価を加えた。昨年度よりさらに症例を集積して解析した結果、下記の所見を得た。ス剤投与によりメサンギウム増殖・急性管内性病変・急性管外性病変は有意に改善した。ス剤非投与群では間質炎症細胞浸潤、慢性病変の進行を認めた。ス剤投与群のうち尿所見異常の消失群では糸球体硬化病変・間質線維化は悪化したが、メサンギウム増殖、急性管内・管外性病変、慢性管外性病変は改善した。尿所見異常の持続群では、メサンギウム増殖以外は改善は認めなかった。ス剤非投与群のうち尿所見異常消失群では、糸球体硬化以外は改善ないし不変であった。尿所見異常持続群では、間質炎症細胞浸潤と慢性障害は悪化した。初回生検時の組織では、ス剤投与にもかかわらず尿所見異常が持続した群は慢性障害が目立ち糸球体硬化は高値であった。ス剤は急性管内性病変、管外性病変の沈静化に寄与し慢性病変の進行を抑制することにより、予後の改善に有効であるが、初回生検にて慢性病変が強い症例では十分な効果がないことが示唆された。慢性障害所見が強い症例はス剤投与による治療効果に限界があり、turning pointについて見当する必要が示唆された。小児1gA腎症の様々な腎組織病変を半定量的手法をもって評価し、治療反応性との関連から検討を加えた。対象として、IgA腎症と組織診断された15歳以下の小児例でかっ追跡腎生検を行っている症例100例を収集し解析した。臨床予後の指標として、尿所見異常(蛋白尿ないし血尿)の有無、血清クレアチニン値を用いた。ステロイドを1mg/kg/day以上を4週間以上使用した症例をステロイド治療群、それ以外の治療を受けた症例をステロイド非治療群とした。腎組織の解析では、メサンギウム増殖、急性管内性病変(管内増殖・係蹄壊死)、急性管外性病変(細胞性半月体、細胞線維性半月体)、急性間質炎症細胞浸潤の4項目を急性活動性病変、糸球体硬化、慢性管内性糸球体病変、慢性管外性病変(線維性半月体・癒着)、間質線維化の4項目を慢性病変とし、各項目をスコアー化し半定量的評価を行った。その結果、1.ステロイド投与により、糸球体硬化病変は悪化するが、活動性病変、特にメサンギウム増殖・急性管内性病変・急性管外性病変は有意に改善した。ステロイド非投与で尿所見異常が持続した群では、間質炎症細胞浸潤および慢性障害スコアーは悪化した。

2.ステロイド投与を受け尿所見異常が消失した群では、糸球体硬化・間質線維化は悪化したが、メサンギウム増殖・急性管内性病変・急性管外性病変・慢性管外性病変は有意に改善した。尿所見異常が持続した群では、メサンギウム増殖以外のスコアーの有意な改善は認めなかった。3.初回生検時の組織を比較すると、ステロイド投与にもかかわらず尿所見異常が持続した群は、尿所見異常が消失した群に比し慢性障害が目立ち、糸球体硬化は有意に高値であった。ステロイドは活動性病変、特に急性管内性・管外性病変の沈静化に寄与し、慢性病変の進行を抑制することにより予後の改善に役立ち有効であるが、初回生検にて慢性病変が目立つ症例では十分な効果が得られないことが判明した。IgA腎症では多彩な組織像を呈するが、病変を急性障害所見と慢性障害所見に大別し病変について半定量的に評価を加え、ステロイド剤(ス剤)の有無による治療反応性との観点から検討した。腎生検によりlgA腎症と確定診断され治療後2年以上の経過後に再生検を受けた15歳以下の小児例を対象とした。臨床指標として尿所見異常、血清クレアチニン値を用い、ス剤を4週間以上使用した症例をス剤治療群、その他の治療を受けた症例をス剤非治療群とした。腎組織の解析では、メサンギウム増殖、急性管内性病変、急性管外性病変、急性間質炎症細胞浸潤を急性活動性病変、糸球体硬化、慢性管内性糸球体病変、慢性管外性病変、間質線維化を慢性病変とし、各項目をスコアー化し半定量的評価を加えた。昨年度よりさらに症例を集積して解析した結果、下記の所見を得た。ス剤投与によりメサンギウム増殖・急性管内性病変・急性管外性病変は有意に改善した。ス剤非投与群では間質炎症細胞浸潤、慢性病変の進行を認めた。ス剤投与群のうち尿所見異常の消失群では糸球体硬化病変・間質線維化は悪化したが、メサンギウム増殖、急性管内・管外性病変、慢性管外性病変は改善した。尿所見異常の持続群では、メサンギウム増殖以外は改善は認めなかった。ス剤非投与群のうち尿所見異常消失群では、糸球体硬化以外は改善ないし不変であった。尿所見異常持続群では、間質炎症細胞浸潤と慢性障害は悪化した。初回生検時の組織では、ス剤投与にもかかわらず尿所見異常が持続した群は慢性障害が目立ち糸球体硬化は高値であった。ス剤は急性管内性病変、管外性病変の沈静化に寄与し慢性病変の進行を抑制することにより、予後の改善に有効であるが、初回生検にて慢性病変が強い症例では十分な効果がないことが示唆された。慢性障害所見が強い症例はス剤投与による治療効果に限界があり、turning pointについて検討する必要が示唆された。
日本サルの移動にかかわる適応行動の脳内メカニズム

我々ヒトは、自分を取り巻く環境を適宜認知し、その中で自己の欲求実現を最大化できるような行動を無意識のうちに選択している。その場合、環境内部での自己を含む社会構造の影響を非常に強くうけるため、我々ヒトは極めて社会的な生物だと言われる。このような内的な要求と外的な社会制約を整合的に処理するための作業空間として、脳内部に仮想的空間が構築されていることが示唆されている。すなわち、現実と直結した脳内部の仮想空間を介して、我々は環境を認知・操作し、行動を最適化し、社会的に正しい行動を行っていると考えられている。しかしながら、従来の報酬獲得行動に関する研究は、社会的文脈の操作を伴わなかった。社会的行動中には、自分より上位の他者の影響により報酬獲得行動を適宜抑制しなければならない場面があるが、その抑制の仕組みは不明である。我々は、その社会的行動抑制の仕組みを理解するため、日本ザルに社会的行動課題を課し、神経細胞活動を記録した。実験では、3種類の課題を用いた。1)サルが一人だけで座り、競合する他者がいない状態。2)ヒトがサルの隣に座り、エサを巡って争う状態。3)ヒトはサルの隣に座るが、競合しない状態。そのような課題を用いて、大脳皮質の広範囲から慢性的に神経活動を記録し、記録領野間の因果関係を抽出する手法を用いて解析した。すると、運動の準備期間、すなわちこれから報酬がもらえるかどうか不確定な期間の、皮質内構造が変化する事が分かった。これは、他者が存在する事で発生する脳内構造の変化であると言える。我々は、その社会的行動抑制の仕組みを理解するため、日本ザルに二つの行動課題を課し、神経細胞活動を記録した。課題1では、ヒトがサルの隣に座り、エサを巡って争う、課題2では、サルにエサを手渡すが、エサをとる瞬間に、「手を広げて手渡す」、「手を開かずエサを渡さない」、「エサを落とす」の3種類の行動を行う。そのような課題を用いて、前頭前野、頭頂葉と尾状核から神経細胞活動を記録した。これらの領域の全てが報酬獲得行動に従って反応を見せたが、その他の領域と比べて尾状核の神経細胞活動は、社会的リスクの高さに応じて、高い活動をみせた。この活動様式は、尾状核が社会的認知機能における、社会的圧力認知機能に関与している事を示唆した。