hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カゴメ反強磁性体の量子スピン液体に対する有効理論の微視的な構築

前年度に引き続き、カゴメ格子上の反強磁性体におけるスピン液体状態に対する有効理論の研究を進めたが、今年度はそれと並行して行っていた分数量子Hall状態の量子細線による微視的な構成の研究に大きな進展があった。この研究は、前年度に行ったHarvard大学での滞在中に行った議論から着想を得ている。研究の対象としている分数量子Hall状態はトポロジカル秩序相の1種であり、強く相互作用する量子多体系において発現し、通常の粒子とは異なる統計性に従う準粒子励起を持つなど、スピン液体と共通する性質を持つ。我々は、そのような分数量子Hall状態を1次元的に閉じ込められた電子系、つまりは量子細線の接合系から構成する方法を提示した。特に、そのような量子細線の系において、磁束量子と結合した電子である複合フェルミオンや複合ボゾンの物理的描像が自然に現れることを発見した。そのような複合フェルミオンの絶縁体や金属あるいは複合ボゾンのボーズ凝縮体を考えることで、2次元電子ガスにおいて実験的に観測されているような分数量子Hall状態の階層状態や、複合Fermi液体、非可換な統計性を示すPfaffian状態などを記述する量子細線の模型が系統的に得られることを発見した。また、以上の研究の他に、3次元において点状の準粒子とループ状の準粒子が非自明な統計性を示すトポロジカル秩序相を、量子細線の接合系から構成する方法を発見した。これらの研究は、相互作用する多体系において、トポロジカル秩序相を微視的に実現する上での1つの指針を与えると期待している。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、カゴメ格子上の反強磁性体における基底状態での量子スピン液体状態に対して、その有効理論を導出した。特に、時間反転対称性を破るような3体相互作用を持つ模型について、スピンのIsing異方性が強い極限におけるボゾンの格子ゲージ理論による定式化と、擬1次元的な極限における非摂動的な場の理論的手法を組み合わせ、有効理論がゲージ場と強く結合した4種類のDiracフェルミオンで記述できることを発見した。このスピン液体状態では、スピン1/2を持った素励起(スピノン)がフェルミオン的に振る舞うことを意味し、模型のパラメータに応じてスピノンが様々な励起構造を持つ。本研究で用いた方法は、量子スピン液体状態を調べるための典型的な手法である平均場的な取り扱いとは本質的には異なり、特定の状況下ではあるが相互作用を完全な形で取り扱うことができるため、既知の方法では解析が困難であった模型への新たな応用の可能性がある。また、これまでに平均場的手法によって得られている状態とは異った新奇な量子スピン液体状態を発見できる可能がある。本研究では特に、模型に大局的な時間反転対称性がある場合に、スピノンのギャップレス励起が運動量空間で線状に配置し、空間的に局在したような特殊な励起構造を示すことを発見した。このようなギャップレスの量子スピン液体状態が既知のスピン液体と異なるものであれば、本研究の手法が新たな量子相を構成する上でも有効であることを示すことになるので、今後重点的に調べていく予定である。本年度の研究計画で予定していた範囲では、カゴメ格子上の反強磁性体における量子スピン液体状態の有効理論を得るところまでは達成された。しかし、その有効理論における対称性の役割、特にスピノンの分散と空間対称性の関係性についてはまだ解明に至っていない。これは主に、スピノンが本質的に非局所的な粒子であることからくる技術的な困難によるものであるが、現時点では一定の解決の目途が立っており、今後進展すると思われる。最も重要で基本的なステップである量子スピン

液体状態の有効理論の導出は達成されたため、今後はその物理的性質、特に結晶対称性の役割を解明することが重要となる。これはスピン液体状態の安定性を議論するために必要な解析であるだけでなく、発見したスピン液体が既知のものであるかを確認する上でも重要となる。結晶対称性に基づく電子構造の分類は近年目覚ましい進展があるため、これらの知見も援用しつつ解析を進めたい。これらの研究を足掛かりにして、より実験的に実現しているカゴメ反強磁性体に近い模型への適用を目指す。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
高齢期のリスクと資産に対する社会保障の役割について

本研究は、高齢者を対象とした個票パネルデータを用いて、高齢期の資産の状況とその推移を明らかにする。高齢になるほど、その影響があると考えられる(1)介護、(2)医療、(3)自然災害、(4)家族の形態の変化の4つのリスクに直面した時に、高齢者はどのように資産を変化させているだろうか。また、年金や医療保険、介護保険といった社会保障制度がこれらのリスクに対して資産変動を防ぐ機能を果たしているか実証的に検証する。
肝阻血再潅流による肝微小循環障害発生機序の解明とその防止法の開発

本年度は合成ノンペプタイドである合成エンドセリン受容体拮抗剤(SB209670)の投与が肝臓の温再阻血灌流後に生ずる肝微小循環系や肝細胞障害をどのように防止できるかについて検討した。「方法」ラット(平均体重286g)を全身麻酔かで呼吸管理し、静脈補液を行って、水分バランスや血液ガスや血圧・心拍などをモニターして全身状態を生理的状態に保持しながらPringle法で20分間の肝温阻血を行った。阻血再灌流5分前に生食0.1ml投与群、SB(10mg/kg)投与群、非温阻血再灌流群の3群(各群6匹)で実験した。生体蛍光顕微鏡ビデオ観察・解析システムを用いてラット肝の微小循環系(類洞・中心静脈)に及ぼすSBの影響を血管径、灌流率、白血球膠着を指標とし、肝細胞障害への影響は胆汁排出量(総胆管カニュレーション)、肝細胞逸脱酵素類(SGOT, SGPT, LDH)の血中変動、組織学的変化を指標に評価した。「結果」類洞の収縮、白血球膠着、灌流率低下などは、SB投与で有意に防止されたが、類洞の遠位に有る中心静脈ではSBの有意な効果は観察出来なかった。胆汁排泄量はSB投与群で有意に回復したが、肝細胞逸脱酵素の血中上昇は防止しなかった。また、肝温阻血後に出現する空胞変性を有する肝細胞数もSB投与で有意に減少しなかった。「考察」エンドセリン受容体であるETAとETBの両者に非選択的に結合するSBの血管収縮や白血球膠着に及ぼす作用が類洞と中心静脈で異なっている点は注目すべきであろう。類洞では阻血再灌流で誘導されたエンドセリン-1と類洞上皮と類洞星細胞の両者に発現したETAとETBへの結合をSBが阻害する事によって血管収縮や白血球膠着を抑制すると考えられる。しかし、複数の類洞の集合排水管である中心静脈の血行動態がETA, ETBの発現分布の相違を含め、類洞とは異なる機序に支配されていることが考えられる。エンドセリン(ET)受容体拮抗剤は虚血後の肝微小循環を改善させることにより虚血再灌流障害を防止すると考えられているが、その機序や肝機能に及ぼす影響は明らかとされていない。本研究では虚血後肝微小循環の観察を行いET受容体拮抗剤の微小血管への影響を報告した。ETA、ETB受容体非選択的拮抗剤SB209670(SB)を用いた肝微小循環障害防止効果の評価に胆汁分泌能、肝機能について検討した。【方法】SD雄ラットを1)非虚血群、2)虚血+生食投与群、3)虚血+SB投与群の3群に分けた(n=6)。生体蛍光顕微鏡を用いて微小循環動態を観察した後Pringle法で20分間温肝虚血を施した。虚血解除5分前に生食1.0mlもしくはSB 10mg/kgを各群別に投与した。再灌流60分後および120分後に再び微小循環動態を観察した。また30分毎に胆管カテーテルより胆汁を採取し胆汁量と胆汁成分を分析した。さらに観察終了後採血し血中GOT、GPT、LDH値を測定した。【結果】

生食群では虚血後類洞径は有意に収縮(84%)したがSBの投与により類洞収縮が抑制された(91%)。さらにSB群は類洞灌流率を有意に改善させた。同時に類洞内白血球膠着を抑制した。一方で中心静脈では生食群、SB群ともに血管径は収縮し、膠着白血球数は増加した。胆汁量は各群とも再灌流直後に著しく減少したが60分後にはSB群において有意に回復した(非虚血1757, NaCl 1130, SB 2031mg/kg)。さらに胆汁中の胆汁酸量も同様にSB群が多かった。一方で肝酵素はGOT、LDHにおいてはSB群の方が高値を示したが生食群と比べ有意差がみられなかった;GOT(非虚血160, NaCl 747, SB 771 IU/L) ; GPT(44, 525, 448 IU/L) ; LDH(2814, 4597, 7922 IU/L)【結語】SBは肝類洞では虚血後の微小循環障害を防止したが中心静脈では効果を示さなかった。またSBは虚血後の胆汁量の回復を速め胆汁酸排泄を増加させたが、肝酵素の上昇は抑制しなかった。SBの虚血後微小循環への効果は肝内の部位により異なり、また虚血後の胆汁量と肝機能では異なる影響を及ぼすことが判明した。本年度は合成ノンペプタイドである合成エンドセリン受容体拮抗剤(SB209670)の投与が肝臓の温阻血再灌流後に生ずる肝微小循環系や肝細胞障害をどの様に防止出来るかについて検討した。「方法」ラット(平均体重286g)を全身麻酔下で呼吸管理し、静脈補液を行って、水分バランスや血液ガスや血圧・心拍などをモニターして全身状態を生理的状態に保持しながらPringle法で20分間の肝温阻血を行った。阻血再灌流5分前に生食0.1ml投与群、SB(10mg/kg)投与群、非温阻血再灌流群の3群(各群6匹)で実験した。生体蛍光顕微鏡ビデオ観察・解析システムを用いてラット肝の微小循環系(類洞・中心静脈)に及ぼすSBの影響を血管径、灌流率、白血球膠着を指標とし、肝細胞障害への影響は胆汁排出量(総胆管カニュレーション)、肝細胞逸脱酵素類(SGOT, SGPT, LDH)の血中変動、組織学的変化を指標に評価した。「結果」類洞の収縮、白血球膠着、灌流率低下などはSB投与で有意に防止されたが、類洞の遠位に有る中心静脈ではSBの有意な効果は観察出来なかった。胆汁排泄量はSB投与群で有意に回復したが、肝細胞逸脱酵素の血中上昇は防止しなかった。また、肝温阻血後に出現する空胞変性を有する肝細胞数もSB投与で有意に減少しなかった。「考察」エンドセリン受容体であるETAとETBの両者に非選択的に結合するSBの血管収縮や白血球膠着に及ぼす作用が類洞と中心静脈で異なっている点は注目すべきであろう。類洞では阻血再灌流で誘導されたエンドセリン-1と類洞上皮と類洞星細胞の両者に発現したETAとETBへの結合をSBが阻害する事によって血管収縮や白血球膠着を抑制すると考えられる。しかし、複数の類洞の集合排水管である中心静脈の血行動態がETA、ETBの発現分布の相違を含め、類洞とは異なる機序に支配されている事が考えられる。
HAMの臨床病態・発症機序の解明並びに新治療法の開発に関する研究

HAM発症に関わる要因を宿主要因の解析を行う研究ならびウイルス側の要因を解析する研究から行い、加えてHAM脊髄炎症組織への浸潤を規定する因子は何かという点からの解析で行った。宿主要因では、HAM発症にHLA-A^*02、Cw^*08、HLA-DRB1^*0101、B^*5401が明らかとなり、前2者は発症抑制に、後2者は発症促進に作用していることを解明した。更に、HAMとキャリアを区別できる可能性のあるHTLV-1ウイルス量について解決するために、0.5%ごとにHAM発症数、HTLV-Iキャリア数を算出し、ROC曲線を描画後に、cut off値を算出した。ROC曲線からは、HTLV-Iウイルス量2%で、感度80%以上、特異度80%以上でHAM群とキャリア群を区別できることが明らかとなった。また、HAM発症の予測が可能かを解析し、要因の有無をダミー変数に置き換え、重回帰分析を行い、今回の集団の80%において、HAMもしくはキャリアの予想が可能であった。また、非HLA要因の解析では、候補遺伝子解析を今回のコホートで行い、TNF-α(-863A)多型がHAM発症の危険率を上げ、SDF-1-801A 3'UTR危険率を下げること、IL-15 191Cは、HTLV-1ウイルス量の低下している群に多いことを示した。この解析でも、HLAのみの解析と同様に、重回帰分析による発症予測についての解析を加え、HAM発症に関し88%の症例で予測可能となった。次にウイルス側の要因としてTaxサブタイプの存在を明らかにした。このsubtype Aはカリブ海沿岸のHTLV-1感染者に見られるタイプであり、キャリアからHAM発症が日本に比し高いカリブ海沿岸地域の発症要因解明に多大の影響を与えうるものであると考えている。HTLV-I感染細胞が脊髄に浸潤する機構の研究からは、リンパ球の組織回帰に関連する分子であるCD44が、慢性進行性の神経炎症組織での特徴的splice variant (v6/v1O)として存在することを明らかにした。鹿児島県在住ならびに他地域のHAM患者、HTLV-IキャリアのHLA classI、classIIタイピング、ABI Prism7700^<TM>でのHTLV-Iプロウイルス定量を行った。HLA classIの解析からHAM患者ではHLA-A^*02を持つものがHTLV-Iキャリアに比し低下していること、英国在住HAM患者でも同様であることが観察された。HLA-A^*02を保有することでOdds比は0.43になり、Bayesの定理よりHTLV-IキャリアからのHAM発症を28%抑制していることが示された。またHTLV-Iキャリア集団ではHLA-A^*02保有者においてHTLV-Iプロウイルス量が低いことが観察され、HLA-A^*02のHAM発症予防効果はHTLV-IキャリアにおいてHTLV-Iプロウイルス量を減らすことで生じているものと考えられた。HLA classIIの解析では、HLA-DRB1^*

0101保有者の頻度がHAM群に有意に増加していることが明らかとなり、このHLA-DRB1^*0101のHAM発症促進効果は、HLA-A^*02を持たないHAM患者ではより強くみられた(HTLV-Iキャリアからの発症率はHLA-DRB1^*0101を持つ場合には7%増加、HLA-A^*02-DRB1^*0101+の場合には11%増加)。HAM患者群ではHLA-DRB1^*0101保有者におけるHTLV-Iプロウイルス量が非保有者群に比し有意に低い(p=0.024)ことが観察され、HTLV-Iプロウイルス量から計算されるHAM発症リスクは、HLA-DRB1^*0101保有者において2倍に増加していた。これまでの検討からHTLV-I感染とHTLV-Iウイルス量の増加がHAM発症に必要であることは明らかとなっていたが、今回の検討で特定の免疫遺伝学的背景を持つ集団にHAM発症が多くまたは少なく見られることが確かとなった。昨年に引き続き鹿児島県在住ならびに他地域のHAM患者、HTLV-IキャリアのHLA classI、classIIタイピング、ABI Prism7700^<TM>でのHTLV-Iプロウイルス定量を行った。昨年までにHLA classIの解析からHAM患者ではHLA-A^*02を持つものがHTLV-Iキャリアに比し低下していること、HLA-A^*02を保有することでHTLV-IキャリアからのHAM発症を28%抑制していることが示され、HTLV-Iキャリア集団ではHLA-A^*02保有者においてHTLV-Iプロウイルス量が低いことが観察されたが、今年度は同様のことがHLA-Cw^*08でも生じていることが確認され、HLA-A^*02かHLA-Cw^*08を持つことでHTLV-IキャリアからのHAM発症を36%抑制していることが明らかとなった。さらにHLA classI領域(A,B,C)が全てヘテロ接合である場合には、どれか一つ以上がホモ接合の場合よりHTLV-Iウイルス量が低いことが観察された。このことはHLA classI分子により教育される細胞傷害性T細胞の頻度が全てヘテロ接合の場合により高いことを示していると考えている。また興味深いことにHLA classI領域ではあるがHLA-B^*5401においてはHAM発症の危険率が17%高くなることが観察された。以上の検討からHTLV-I感染とHTLV-Iウイルス量の増加がHAM発症に必要であることは明らかとなっていたが、今回の検討で特定の免疫遺伝学的背景を持つ集団にHAM発症が多くまたは少なく見られることが更に確かなものとなった。HAM発症に関わる要因を宿主要因の解析を行う研究ならびウイルス側の要因を解析する研究から行い、加えてHAM脊髄炎症組織への浸潤を規定する因子は何かという点からの解析で行った。宿主要因では、HAM発症にHLA-A^*02、Cw^*08、HLA-DRB1^*0101、B^*5401が明らかとなり、前2者は発症抑制に、後2者は発症促進に作用していることを解明した。更に、HAMとキャリアを区別できる可能性のあるHTLV-Iウイルス量について解決するために、0.5%ごとにHAM発症数、HTLV-Iキャリア数を算出し、ROC曲線を描画後に、cut off値を算出した。ROC曲線からは、HTLV-Iウイルス量2%で、感度80%以上、特異度80%以上でHAM群とキャリア群を区別できることが明らかとなった。
金属錯体の光反応生成物の同定と反応機構の考察

結晶として単離したすべての光反応生成錯体は、C-13NMRスペクトルにおいて-5ppm付近の高磁場側にコバルトに直接結合した炭素(Co-CH_2-)に帰属される特徴的なレゾナンスピークを示した。光学活性なCo-C結合錯体の幾何構造、絶対配置を吸収、CD、C-13NMRスペクトルデータ及びX線結晶構造解析によって明らかにした。また、これらの結果に基づいて光反応機構を考察した。[Co(eddp)(en)]Xの光反応では、光学活性なΛ-α体、Λ-β-1体及びΛ-β-2体からそれぞれ光学活性なΛ-α体、Δ-α体、Λ(又はΔ)-β体のCo-C結合錯体が、Δ-β-[Co(tndp)(en)]X及びΛ-α-[Co(Me_2eddp)(en)]Xの光反応からはそれぞれΛ(又はΔ)-β体及びΛ-α体のCo-C結合錯体が立体選択的に生成した。Δ-β-[Co(eddp)(phen)]Xからも光学活性保持で光反応が進行した。これらのCo-C結合錯体はすべて、原料錯体の2つのカルボキシル基の一方でのみ光脱炭酸反応を起こして生成した。アミノカルボン酸のコバルト(III)錯体の水溶液に光照射を行い、光反応によって生成するコバルトー炭素結合錯体を合成、単離、同定するとともに、それらの構造、性質を明らかにして行く。上記の原料錯体(ラセミ体4種と光学活性体3種)について光反応を行った。錯豊約0.2gを水にとかし,氷ー食塩冷却下で約60分間光照射(内部照射型,400W高圧水銀ランプ)した。反応液は直ちに陽イオン型カラムクロマトグラフにかけ、目的錯体を分離し、橙黄色結晶として単離した。元素分析、^<13>C NMRの結果から、4種の幾何異性体とも配位アミノカルボン酸の二つのカルボキシル基の一方のみが光反応によって脱炭酸し、CoーC結合していることがわかった。CoーC結合の生成については、tndp錯体の光反応生成物のX線結晶構造解析の結果によっても明らかにすることができた。さらに光学活性な原料錯体から、水溶液中で安定な光学活性なCoーC結合錯体を得ることに成功した。この成功は、今後光反応機構を解明して行く上で重要な鍵となる。光学活性なβ-[Co(tndp)(en)]cl(tndp:trimethy lenediamine-N,N'-diproπ-onate)の水溶液について、昨年度と同様の方法で光照射を行い、カラムクロマト法によって安定なCo-C結合を有する光学活性錯体を分離し、結晶として単離した。CDスペクトルデータからその絶対配置を推定した。また、本年度は、新規錯体として[Co(Me_2-eddp)(en)]Br(Me_2-eddp:ethylenediamine-N,N'-dimethyl-N,N'-dipropionate)を合成し、カラムクロマト分離により幾何異性体1種を結晶として単離し、吸収及びC-13NMRスペクトルからα構造と決定した。このα異性体についても水溶液中で光照射を行った結果、Co-C結合錯体の生成が確認できたので、単結晶についてX線構造解析を行った。その結果、配位Me_2-eddpの2つのカルボキシル基の一方で光脱炭酸反応が起こり、Co-C結合が形成していることを確証することができた。昨年度行ったeddp錯体の光照射では、異性化反応を伴ったが、Me_2-eddpでは異性化は見られなかった。さらに、α-[Co(Me_2-eddp)(en)]clの光学分割を試みた結果、α-ブロモ-(d)-カンファーπ-スルホン酸銀を分割剤として用いたジアステレオ塩溶解度差法により光学分割に成功した。新規に得た光学活性体の絶対配置はCDデータに基づいて決定した。また、この光学活性体の光照射をラセミ体と同様の方法で行った結果、全くラセミ化することなく光学活性なCo-C結合錯体を得ることができた。吸収及びCDスペクトルデータから、この錯体の幾何構造及び絶対配置を推定することができた。

Me_2-eddp錯体の光反応は完全に立体保持で進行することが示された。昨年度に引きつづき本年度新しく得られたCo-C結合錯体に関する新しい知見は、今後この種の錯体の光反応機構及び錯体の反応性を明らかにして行く上で、極めて重要となる。昨年度の予備実験で、光学活性alpha-[Co(Me2 eddp)(en)]+(Me2 eddp=ethylenediamine-N,N'-dime-thyl-N,N'-dipropionate)光反応から光学活性なCo-C結合錯体が生成することをすでに確かめているが、今年度はこの錯体の単結晶化とX線結晶構造解析を行い分子構造の決定を試みた。出発原料のLAMBDA-alpha異性体の光反射で得られたCo-C結合錯体の構造は、昨年度吸収、CD、C-13NMRスペクトル結果から推定した通りのLAMBDA-alpha構造であった。この錯体の光脱炭酸反応は2つの面外カルボキシル基のいずれか一方で起こり、完全に立体保持で進行していることを明らかにした。さらに、今年度は、不飽和配位子(phen)を含むbeta-[Co(eddp)(phen)]+のラセミ体及び光学活性体について光反射を行った。ラセミ体の光反応からは赤色結晶(beta異性体)Sオレンジ色結晶(alpha異性体)の2種類のCo-C結合錯体を単離した。この両者は中性または弱アルカリ性水溶液中で容易に相互に異性化したが、弱酸性条件下ではほとんど異性化は示さなかった。事実、弱酸性水溶液中でラセミ体と同様に光学活性体について光照射したところ、光学活性な赤色Co-C結合錯体が得られた。光脱炭酸反応によって生成するCo-C結合錯体は、不飽和配位子の共存によって安定化すると考えられていたが、今回行った3年間の研究結果から、不飽和配位子が共存しなくても水溶液中で安定なCo-C結合錯体が得られることを明らかにした。また、四座配位のジアミノジカルボン酸錯体では、2つのカルボキシル基の一方でのみ光脱炭酸反応を起こし、Co(III)への炭素結合は面外でのみ起こること、光学活性錯体の光反応は完全に立体保持で進行することなど、新しい知見を得ることができた。
都市の地域中心性と敬語行動 伊賀上野における第二次調査を中心に-

平成22年24年度の3カ年におよぶ共同研究によって、近畿地方の伝統的地方都市:伊賀上野における敬語行動の特徴を社会言語学的観点から総合的に分析し、一次調査以後60年の言語行動の変化とその要因を明確にするとともに、日本の都市をフィールドとした新しい言語研究の方法を示した。平成22年度は、伊賀上野第二次調査にむけての調査方法検討・調査項目策定を行うとともに調査を開始した。二次調査にむけては、中井精一(研究代表者)、阿部貴人(連携研究者)、笹原佑宜(研究協力者)らを中心に、第一次調査のデータベース化をすすめるとともに、朝日祥之(研究分担者)、松丸真大(研究分担者)らによって第一次調査のデータ分析を行い、経年調査にむけての調査票を作成ならびに予備調査を実施した。また、ダニエル・ロング(研究分担者)、張守祥(研究協力者)らを中心に、社会言語学的手法による企画調査の準備ならびに、大西拓一郎(研究分担者)、岸江信介(研究分担者)、鳥谷善史(連携研究者)らを中心に、伊賀上野中心部と周辺部の言語環境を明確にする目的で言語地理学的手法による企画調査の準備・検討をすすめ調査を開始した。加えて、高岡弘幸(研究分担者)および乾誠二(研究協力者)、平松豊作(研究協力者)らの文化人類学、人文地理学の研究者によって、伊賀上野に関する都市特性についての分析をすすめるとともに、天理参考館において資料収集を実施した。平成23年度は、伊賀上野第二次調査を実施するとともに調査データの整理ならびにデータベース化をおこなった。第二次調査では、中井精一(研究代表者)を中心とし、第一次調査の分析をおこなった松丸真大(研究分担者)、阿部貴人(連携研究者)らを中心になって、経年調査を推進するとともに、岸江信介(研究分担者)、大西拓一郎(連携研究者)、高木千恵(連携研究者)、鳥谷善史(連携研究者)らを中心に、周辺地域を対象とした言語地理学的調査が完了し、松森智彦(研究協力者)ならびに笹原佑宜(研究協力者)によってデータベース化が進行している。また、真田信治(研究分担者)、朝日祥之(研究分担者)らが中心となって、旧上野地区の移住者で構成されるニュータウンにおける社会言語学的調査、ならびにダニエル・ロング(研究分担者)、張守祥(研究協力者)らによって定住外国人を対象とした言語生活および言語景観に関する調査を実施した。加えて、高岡弘幸(研究分担者)、岡田浩樹(研究協力者)、島村恭則(研究協力者)および乾誠二(研究協力者)、平松豊作(研究協力者)、加田芳英(研究協力者)らの文化人類学、人文地理学の研究者によって、伊賀上野の都市特性に関する調査研究を推進した。平成24年度は、過去2年間で実施してきた調査研究を踏まえ、補充調査を実施することでデータの質的向上に努め、データ集として伝統的地方都市の敬語行動-伊賀上野における第2次調査データ-』・『伊賀上野言語地図』・『伝統的地方都市;上野-暮らしとその変化』を編集した。また、これらにもとづき、国立国語研究所が実施した第1次調査との経年比較を松丸真大(研究分担者)が、また愛知県岡崎市との都市間比較を阿部貴人(連携研究者)が中心となってすすめ、地域言語研究会平成24年度第1回研究報告会ならびに成果報告書『都市・社会・言語』にて報告をおこなった。加えて言語地理学的な観点から地方都市伊賀上野中心部と周辺地域との関係性ならびに地方都市伊賀上野と近畿地方中心部である大阪との関係性について、岸江信介(研究分担者)、大西拓一郎(連携研究者)、高木千恵(連携研究者)、鳥谷善史(連携研究者)らを中心に分析をすすめ上記研究報告会ならびに『都市・社会・言語』にて報告をおこなった。このほかダニエル・ロング(研究分担者)、張守祥(研究協力者)、今村圭介(研究協力者)によって、定住外国人を対象とした言語景観調査をすすめ、その分析結果を上記研究報告会にて発表するとともに成果報告書『伊賀上野に見られる多言語景観』として刊行した。また、髙岡弘幸(研究分担者)、乾誠二(連携研究者)、平松豊作(研究協力者)、加田芳英(研究協力者)等の民俗学や人文地理学らの研究者によって、伊賀上野の都市特性に関する分析をすすめ、上記研究会ならびに『都市・社会・言語』にて報告をおこなうとともに、資料集『きっぷと資料で見る関西線と伊賀鉄道の歩み』を刊行した。以上、伊賀上野を対象とした3年間にわたる多分野総合型の共同調査・共同研究によって、日本の都市をフィールドとした新しい言語研究の方法を示しえたと考えている。第二次調査の準備段階で、当該エリアの話者選定に手間取り調査準備に予想以上の時間を費やすことになったが、伊賀市内各公民館の支援により話者が確定し、順調に調査が進行するとともに最終年度にむけてデータベース化も進行している。24年度が最終年度であるため、記入しない。研究の最終年度であることから、成果発表をおこなう。成果の公表は、報告書を作成するとともに、国内・海外の学会で最終成果の発表をおこなう。また伊賀市および教育委員会と連携し、公開シンポジウムを開催し研究成果の社会還元を図る予定である。
遺伝学的検査の標準化と精度管理に関する研究

OECD Guidelines for quality assurance in molecular genetic testingなどをもとに、広く遺伝子関連検査について日本で適応できるベストプラクティスガイドライン原案を作成した。検査の解釈に関する情報をどのように提供すべきかの検討、およびACMG(American College ofMedical Genetics)の希少疾患の分子遺伝学的検査に関するガイドラインを参考にしたさらなる検討を行う必要があるOECD Guidelines for quality assurance in molecular genetic testingなどをもとに、広く遺伝子関連検査について日本で適応できるベストプラクティスガイドライン原案を作成した。検査の解釈に関する情報をどのように提供すべきかの検討、およびACMG(American College ofMedical Genetics)の希少疾患の分子遺伝学的検査に関するガイドラインを参考にしたさらなる検討を行う必要がある遺伝医学関連10学会による「遺伝学的検査に関するガイドライン」(2005年8月)に記載されている、(1)分析的妥当性、(2)臨床的妥当性、(3)臨床的有用性のうち、平成19年度は、(1)分析的妥当性について重点的に検討した。分析的妥当性は、本研究のなかでも最も基本的かつ重要な問題であり、「標準化」と「精度管理」が主要な課題である。遺伝学的検査に関する検査結果報告書作成方法の標準化のため、国内で分子遺伝学的検査を臨床検査として行っている臨床検査会社4社からの検査結果報告書を収集し、標準的検査報告書のあり方を検討するとともに、問題点を抽出した。検査の解釈に関する情報をどのように提供すべきか、問題となった。OECD(経済協力開発機構)では、遺伝子検査検体と情報のグローバル化に対応するため、Guidelines for quality assurance in molecular genetic testingすなわち、分子遺伝学的検査における質保証に関するOECDガイドラインを2007年5月に発表した。(1)一般原則、(2)質保証システム、(3)技能試験、(4)検査結果の報告、(5)人員の教育・訓練の5項目から成り立ち、Principle(原則)とBest Practice(目標)に分かれている。まず、このガイドラインの意図するところを詳細に検討し、日本の現状に即し対応可能な部分と修正必要な部分に分けて日本版ガイドラインの素案作成を行った。遺伝医学関連10学会による「遺伝学的検査に関するガイドライン」(2005年8月)に記載されている、(1)分析的妥当性、(2)臨床的妥当性、(3)臨床的有用性のうち、平成20年度は、(2)臨床的妥当性、(3)臨床的有用性について重点的に検討した。まず、このガイドラインの意図するところを詳細に検討し、日本の現状に即し対応可能な部分と修正必要な部分に分けて日本版ガイドラインの素案作成を、日本人類遺伝学会遺伝学的検査標準化準備委員会、JCCLSと共同して継続して行った。その結果、遺伝学的検査のみでなく、広く遺伝子関連検査について日本で適応できるベストプラクティスガイドライン原案を作成した。ACMG(American College of Medical Genetics)の希少疾患の分子遺伝学的検査に関するガイドラインを参考に、さらに検討を行う必要がある。
Ｓｉチップにモノリシック搭載可能なⅢ－Ｖ－Ｎ／Ｓｉレーザ実現の基盤研究

Si上の格子整合系III-V-N混晶レーザ実現を目指し、GaAsN活性層およびクラッド層の高品質化と電気的特性の制御について検討を行った。GaAsN活性層成長に表面窒化と埋め戻し成長を繰り返す表面窒化法を適用し、550600°Cの高温成長に於いてもN取り込み効率の維持が可能で、窒化時に(1×4)超構造を維持することで、組成均一性が高く非輻射再結合中心濃度が大幅に低減できることを示した。クラッド層としては、As2及びP2をV族原料として用い、V/III比が4以下、基板温度550°C以上とすることで、構造欠陥、組成揺らぎの無い高品質GaAsPNが得られる事、SおよびMgの有効性を示した。本研究では、Si基板上光配線、Si系集積センサやMEMSなどへ、モノリシックに搭載可能な光源の実現を目指し、格子整合系Si/III-V-N/Si無転位成長技術を基に、Si上へのレーザ実現の基盤技術を開発する。H25年度は、III-V-N層中のN組成揺らぎおよび非発光中心の形成を抑制するため、成長表面を窒化・成長中断を設けることで、熱的に安定な窒素クラスタのみを埋め込み、従来の低温成長によるIII-V-N成長の抱える課題の解決を目指した。まず、安定したP2フラックス供給のためP2用のバルブドクラッカセルを導入し、従来のInPクラッキングによる成長との成長条件の整合など、基礎的な成長特性の把握を行った。これにより、長時間にわたり安定で且つ、GaPN/GaAsN界面での急速なAs/P切り替えを実現した。活性層の成長に表面N化を適用した場合、低温での発光強度の増大と、成長後のアニール無しで、室温に於いても強い発光を得ることに成功した。表面窒化により成長を行ったGaAsNのバンド端発光の発光半値幅は、従来方法で成長したものが100meV程度と大きな不均一幅を示しているのに対し、40meV程度と大幅な改善が認められた。以上により、表面窒化を用いてGaAsN活性層を実現するための目処を得ることができた。昨年度に見出した表面窒化と際埋込成長によるGaAsN成長法が発光効率向上と組成不均一の抑制に有効であることのメカニズムについて検討を行った。その結果、以下の知見が得られた。(1)窒化後の成長中断時間を長くするとN組成は減少するものの、組成均一性が改善し、温度昇汞が可改善できる。(2)GaAs埋込層の表面平坦性が、N取り込み、特に不要なNクラスタの取り込み抑制に大きく関係している。(3)PLの解析より、成長中断時間を長くすると、同じN組成であっても発光領域の電子温度上昇が大幅に低下できることから、非輻射再結合中心の濃度が大幅に低減できていることが分かった。(4)Si基板上への成長で必要となる微傾斜基板状の成長に於いて、N取り込み効率の変化は見られなかった。以上により、表面窒化によるN取り込みはステップ端ではなくテラス上での安定Nクラスタが関与していることが分かった。実デバイスで求められる歪み補償構造の実現のため、GaPNおよびGa(As)PN成長時のN取り込み効率の基板温度およびV/III比依存性を詳細に調べ、As系に対して550°C以上の高温にてV/III比を5程度と大きく低減したGaPNに準拠した条件で高品質なGaAs(P)Nが得られる事を明らかにし、GaPN/GaAsNおよびGaPN/GaAsPN歪み補償量子井戸を実現した。Nラジカルセルにのマッチングボックスを自動化し、実際のレーザ構造で必要とされる厚いGaAsNおよびGaPNクラッド層の成長が高い再現性をもって得られる事を確認した。以上により、従来の連続成長とは異なる高温における成長層表面に窒化とそれに引き続くGaAsによる埋込再成長を用いたGaAsN成長技術を確立できた。本研究では、Si基板上に格子整合するIII-V-N混晶を無転位で成長する技術を基に、Si基板上のレーザ実現に向けた基盤技術の開発を目的とした。研究期間内で以下の取り組みを中心に検討を行った。(1)GaAsN量子井戸活性層の非輻射再結合低減のため、GaAs表面の窒化により熱的に安定な窒素クラスタを形成し、これをGaAsで埋め戻す疑似混晶の成長を行い、N組成与良気と非輻射再結合中心の量について検討を行った。550600°Cという高温で成長することに加えて、窒化時および埋込成長直前の表面超構造が(3×)構造を示さない表面状態を保つことで、N組成揺らぎの大幅な改善と、非輻射再結合を大幅に低減できることを見出した。(2)発光波長の長波長化のためのGaAsPNクラッド層の組成制御技術としては、P2、As2を用い、且つ高温(550°C)、低III/V比(4)で成長を行う事で、成長後のアニール無しにPL発光の得られるAs組成20%、N組成6%程度のGaAsPN層が得られることを明らかにした。(3)GaAsPNクラッド層へのドーピング技術およびドナー活性化率の検討では、上記(2)の条件にて、as grown試料に於いても10^1610^18cm-3のキャリア濃度制御が出来る事、成長後のアニールにより、ドナーの活性化率が30%とGaPと同程度まで向上できることを示した。以上を踏まえて、GaAsPNによるpin構造をSi基板上に無転位で実現し、逆方向

リーク電流密度も10nA/cm2と良好なデバイスを得る事に成功した。Si上の格子整合系III-V-N混晶レーザ実現を目指し、GaAsN活性層およびクラッド層の高品質化と電気的特性の制御について検討を行った。GaAsN活性層成長に表面窒化と埋め戻し成長を繰り返す表面窒化法を適用し、550600°Cの高温成長に於いてもN取り込み効率の維持が可能で、窒化時に(1×4)超構造を維持することで、組成均一性が高く非輻射再結合中心濃度が大幅に低減できることを示した。クラッド層としては、As2及びP2をV族原料として用い、V/III比が4以下、基板温度550°C以上とすることで、構造欠陥、組成揺らぎの無い高品質GaAsPNが得られる事、SおよびMgの有効性を示した。当初計画の検討内容を全て実行し、低温PLの解析より発光領域の電子温度推定を行った結果、当初予想していた通り発光強度改善が非輻射再結合中心の低減に寄ることが明らかに出来た事に加えて、本手法が結晶性、特に非複写再結合中心の評価指針として有効であることが確認出来た。また、従来のIII-V=N混晶の成長条件として一般的に用いられている500°C以下の低温ではなく、本課題で提案している政庁法にて、600°C付近の高温で必要な高いN組成が得られ、かつ、高品位の結晶が有られること、ステップ端ではなくテラス状に形成されたNクラスタが特性改善に有効であることなど、これまでのIII-V=Nの成長では得られていなかった新たな知見が得られている。27年度が最終年度であるため、記入しない。結晶成長、半導体工学これまでの成長は、無添加の活性層の高品質化を中心として進めてきたが、レーザ実現に向けて、活性層の光学利得の評価、本課題で提案している結晶成長法を用いて、ドーピングを行った際の課題、キャリア閉じ込め構造の検討が必要である。光閉じ込め構造の実現には、低屈折率の格子整合系材料の開発が必要である。kouhoとして考えているAlGaPNの基礎的な成長条件は、これまでの予備検討である程度把握しているが、組成均一性の高い厚結晶を実現し、デバイス構造設計に必要な光学定数、ドーピング時の電気的特性などの基礎物性値の確定を行う必要がある。来年度には、この2点を中心に検討を進めていく。当初計画で導入した設備の導入し安定的に実験を進められるように成った事を受けて、GaAsN成長における窒化時間、中断時間、成長温度の変更によるN取り込み状態の変化について知見を集め、現象論的にはN組成を制御し、目標としているN組成3%を含む組成制御を精度良く実現出来るようになった。開発した成長法により、発光特性の面内均一性が良好、一般的に室温は校を得るために要求される成長後アニールを行うことなく室温での発光を確認できるレベルまで結晶性を改善できている。窒素分布の揺らぎに関しても、室温における発光半値幅が40meVと従来方法に比べて1/2以下に低減できたことから、概ね順調に進んでいると判断した。昨年度の成果を受け、GaAsN量子井戸中の非発光輻射再結合中心濃度をPL発光スペクトルより推定した電子温度を元に推定しつつ、非発光再結合中心の低減を図る。GaPN/GaAsN歪量子井戸構造の界面急峻性について検討を行い、歪補償構造の導入により、多重量子井戸構造を実現する。以上に加えて、当初計画に挙げた、Siに格子整合するAlGaPNクラッド層の設計作製について研究を進め、Si基板上へのGaAsN系レーザ発振を試みる。
キュウリモザイクウイルス系統間における核酸成分の分析と組み換えに関する研究

キュウリモザイクウイルス(CMV)の系統間における核酸ゲノムの比較と組換えを目的として研究を行い、以下の知見を得た。また、CMVと同じウイルスグループに属するキク微斑ウイルス(CMMV)をペチュニアから分離し、新病害として記載した。1.CMV感染葉から複製型二本鎖RNAを抽出し、電気泳動と銀染色により分離株間のゲノムを比較した。その結果、RNA13の泳動度の差によってCMVの系統を迅速、簡便に判別でき、また、RNA3の差が血清型の差に一致することを示した。2.CMVからは、病原性に影響を及ぼすとされているサテライトRNA5(CARNA5)がしばしば検出される。本研究では、CARNA5の複製型二本鎖RNAを非放射性のフォトビオチンでラベルし、プローブとして用いるハイブリダイゼーション法を開発し、CARNA5を安全で迅速に検出できることを示した。さらに、電気泳動度の異なる3種のCARNA5の間では、塩基配列に差異のあることを示した。3.えそモザイク症状を示すピーマンとモザイク症状を示すペチュニアからCMMV-KとCMMV-Uをそれぞれ分離した。両分離株の粒子形状、宿主範囲、アブラムシ伝搬性を調べ、純化試料を用いて抗血清を作製し、外被タンパク質や核酸の性状を明らかにした。このCMMVを植物で継代すると病徴の軽減化がみられた。この現象には、CARNA5と塩基配列に相同性のあるサテライト様RNA-5が関与していると考えられた。4.CMVの複製型二本鎖RNAをタバコプロトプラストにエレクトロポレーションしたが、全く感染が成立しなかった。このことから、複製型二本鎖RNAはCMVのゲノム組換え実験に適さないと考えられた。多種の作物から分離したキュウリモザイクウィルス(CMV)分離株について,病原性,血清性,核酸の電気泳動パターンを比較した.1.CMVの複製型二本鎖RNAを少量(5g)の感染葉から抽出して電気泳動すると,分離株間でRNA1, 2, 3および5に差があるものが見出された.このうち, RNA3の差は血清型の違いに対応することが判明した. RNA5の差は病原性の程度に反映していた.2.CMVと同一グループに属するキク微斑ウィルス(CMMV)からRNA5を検出した.これは世界中で未報告と思われ新知見である.今後, CMVとCMMVのRNA15の組み換えを実験する材料となった.3.CMVの複製型二本鎖RNAを加熱冷却して得られる一本鎖RNAの感染性を確認することに成功した.二本鎖RNAは,電気泳動において,一本鎖RNAより分離が良好であるので,複製型二本鎖RNAの形で組み換え実験を行うことにより,本研究の目的を効率よく達成し得るものと考えられる.4エレクトロトランスフェクター(外来遺伝子導入装置)を用いて, CMV核酸を植物細胞プロトプラストに導入する条件設定を行いつつある.1.キュウリモザイクウイルス(CMV)の一部の系統は、ゲノムRNA14の他にサテライトRNA5(CARNA5)を持ち、CARNA5は植物における病徴発現に影響するものとされている。本研究では、CARNE5の複製型二本鎖RNAを非放射性のフォトビオチンでラベルし、プローブとして用いるハイブリダイゼーション法を開発し、CARNA5を高感度に、迅速かつ安全に検出できることを示した。また、電気泳動度の異なる3種のCARNA5の間では、塩基配列に差異のあることを示した。2.えそモザイク症状を示すピーマンと、モザイク症状を示すペチュニアから、キク微斑ウイルス、(CMMV)-KとCMMV-Uをそれぞれ分離した。両分離株の粒子形状、宿主範囲、アブラムシ伝搬性を調べた。

また、純化したウイルスを用いて抗血清を作製し、ウイルスの核酸や外被タンパク質の性状を明らかにした。このCMMVを植物中で継代すると病徴の軽減化がみられたが、本現象には、CARNA5と塩基配列に相同性の認められるサテライト様RNA5が関与しているものと考えられた。3.タバコのプロトプラストに、CMVの複製型二本鎖RNAを、エレクトロトランスフェクター(外来遺伝子導入装置)を用いて導入しようと試みたが、全く感染の成立は認められなかった。このことから、複製型二本鎖RNAはCMVのゲノム組み変え実験に適さないものと思われた。
家庭血圧と理想的な環境下における随時血圧との潜在性動脈硬化予測能の比較

厳密に測定された診察室血圧の平均値と家庭血圧値の平均値に差は無く、またそれらの相関も高かった。一方、1標準偏差上昇あたりの冠動脈石灰化の予測能は、家庭収縮期血圧で最良(オッズ比1.45)であり、診察室収縮期血圧がそれに次いだ(オッズ比1.37)。しかしROCカーブの曲線下面積はほぼ同等であり、診察室血圧を理想的な条件で測定することができれば、家庭血圧に匹敵する臓器障害の予測能が得られる可能性が示された。平成19年度に滋賀県草津市住民より住民台帳法に則り無作為に抽出する40-79歳の男女5に対して冠動脈石灰化測定、頚部エコーによる頚動脈内膜中膜肥厚計測、血液化学検査、NMRリポ蛋白分画、問診アンケート調査、診察室血圧測定を実施した(ACCESS研究)。本研究ではこれらの対象に検査終了後、ICメモリつき自動血圧測定器を貸与しての血圧測定を依頼した。血圧測定の方法については、調査実施時に日本高血圧学会の家庭血圧測定条件の指針に準拠して指導を行い、7日間の測定を実施させ、平成20年3月1日現在、858名のデータ分析を可能とした(データ収集は継続中)。一般に、住民健診や医療機関等で測定される診察室血圧は、家庭で安静時に測定される家庭血圧と比べ血圧値が高値となることが知られている。しかしながら、十分に安静を保った状態で測定された診察室血圧値で、どうなるかは不明である。そこで本年度は、疫学研究で用いられるような厳密な診察室血圧と家庭血圧の平均値にどの程度の差があるかについて検討した。診察室血圧は、5分間安静、安静時の会話無し、静謐な環境下で自動血圧測定器(BP-8800;オムロンコーリン社)を用いて測定された。家庭血圧は起床後30分以内、排尿後、座位にて最低2分間の安静後で7目問測定された。分析の結果、診察室血圧の平均値(収縮期血圧137.6mmHg、拡張期血圧80.1mmHg)と家庭血圧値の平均値(収縮期血圧137.6mmHg、拡張期血圧80.6mmHg)に差は無かった。また相関も収縮期血圧、拡張期血圧それぞれ0.73、0.75と高かった。これらの関連は年齢層別に分析しても同様であった。以上より、厳密に測定された診察室血圧は、家庭血圧と平均値がほぼ一致することを明らかとした。尚、潜在性動脈硬化との関連については次年度に調査・解析する予定である。また、家庭血圧値は(1)多数回の測定を行い、個人の平均により近付けることができること、(2)血圧測定に対する精神的影響(白衣効果)の影響を受けないこと、等の利点により、循環器疾患の予測能が診察室血圧より高いことが知られている。しかしながら、診察室血圧が十分に安静を保った状態で測定された場合に、どうなるかは不明である。そこで本研究では、疫学研究で用いられるような厳密な診察室血圧と家庭血圧で(1)平均値にどの程度の差があるか、(2)潜在性動脈硬化(冠動脈の石灰化、アガストンスコア10以上を石灰化あり)の予測能に差があるか、について検討した。診察室血圧は、5分間安静、安静時の会話無し、静謐な環境下で自動血圧測定器(BP-8800 ;オムロンコーリン社)を用いて測定された。家庭血圧は起床後30分以内、排尿後、座位にて最低2分間の安静後で7日間測定された。分析は家庭血圧測定、診察室血圧、冠動脈石灰化の測定を完了した949名について行った。冠動脈石灰化の予測能は多重ロジスティック回帰モデルを用いて分析し、年齢、喫煙の有無、コレステロール、血糖、降圧薬内服の有無を共変量とした。分析の結果、診察室血圧の平均値(収縮期血圧138.0mmHg、拡張期血圧79.9mmHg)と家庭血圧値の平均値(収縮期血圧138.5mmHg、拡張期血圧80.6mmHg)に差は無かった。また相関も収縮期血圧、拡張期血圧それぞれ0.73、0.73と高かった。しかしスクリーニングの精度を示すROCカーブの曲面下面積はほぼ同等であり、診察室血圧を理想的な条件で測定することができれば、家庭血圧に匹敵する臓器障害の予測能がある可能性が示された。
ネコ前肢運動制御に関係する脊髄介在ニュ-ロンの髄節分布と機能局在の研究

ネコ前肢脊髄節の介在ニュ-ロン機構を解析し、次の成果を得た。1.premotorニュ-ロンの脊髄起源と経路:新たに開発した脊髄分離標本を用いて前肢運動ニュ-ロンへのpremotorニュ-ロン系を解析し、以下を明らかにした。(1)上腕二頭筋、三頭筋、尺骨神経支配手指筋の運動ニュ-ロンはいずれもC4ーT1の各脊髄節からpremotorニュ-ロンの投射を受ける。(2)興奮性および抑制性oremotorニュ-ロンの脊髄分布は、上記三運動核それぞれが特有のパタンを示し、特に遠位筋運動核のpremotorニュ-ロン群は近位筋に比し複雑な分布を示す。(3)premotorニュ-ロンに対する一次求心性線維および下行路線維の結合は脊髄節によって異なり、両入力とも吻側頚髄で単シナプス性、尾側頚髄では単および多シナプス性に結合する。これはどの運動核でも共通する。2.運動ニュ-ロンPSPによるC6ーC8介在ニュ-ロンの入力の解析:C6ーC8分離標本を用いた運動ニュ-ロン記録の実験により、筋I群線維の2シナプス抑制の介在ニュ-ロンに皮膚、錐体路、赤核脊髄路線維が2シナプス性に、皮膚反射路の介在ニュ-ロンに錐体路、赤核脊髄路が単および2シナプス性に、上記下行路からの2シナプス路の介在ニュ-ロンに皮膚線維が単および2シナプス性に収束入力することを明らかにした。3.直接記録によるC6ーC8premotorニュ-ロンの解析:T1運動核に投射するC6ーC8のpremotorニュ-ロンおよびその候補から直接記録して、それらの一次求心性線維および下行路線維入力の収束パタンを明らかにし、それが運動ニュ-ロンで得られた2の結果と合致することを確かめた。4.premotorニュ-ロン経路の多様性:上記介在ニュ-ロンの入力パタンと脊髄内位置から、premotorニュ-ロン経路は多種類であることが明らかにされ、それぞれは運動の異なる局面で用いられることが示唆された。新たに開発した後索切断・髄節分離法により、C4ーT1各髄節後索刺激で前肢運動ニュ-ロンに誘発されるPSPを解析して、各髄節から上腕二頭筋、上腕三頭筋、尺骨神経運動ニュ-ロンへのpremotorニュ-ロンの径路を解析した。その結果、1.上記三種の運動ニュ-ロンはいずれもC4ーT1などの脊髄節からもpremotorニュ-ロンの投射を受けること、2.上記運動核に投射する興奮性premotorニュ-ロンと抑制性premotorニュ-ロンは夫々の運動核に特有の髄節分布パタ-ンを示すこと、3.premotorニュ-ロンに対する一次求心性線維および皮質脊髄路線維の結合様式は脊髄節によって異なり、どの運動核に投射するpremotorニュ-ロンに対しても、吻側頚髄では両入力とも単シナプス性に、尾側頚髄では単および多シナプス性に結合すること、4.遠位筋(尺骨神経支配筋)運動ニュ-ロンと近位筋(上腕二頭筋、上腕三頭筋)運動ニュ-ロンを比べると、後者の方が興奮および抑制premotorニュ-ロンの髄節局在様式が複雑であること、を明らかにした。

また、運動ニュ-ロンで記録されるPSPを指標として反射作用と下行路作用の空間促通の様式を解析することにより、premotorニュ-ロンは主として反射作用を伝達するもの、主として下行路作用を伝達するもの、両者を同等に伝達するものに機能分化していることが示唆された。急性実験による上記の回路解析に精力を注いだため、脊髄局所破壊の実験は緒についたところであり、次年度に完成させる予定である。ネコ頚髄の介在ニュ-ロンの機構の解析し、次の成果を得た。1.C6、C8で後索を切断、さらにその吻側および尾側の後根を切断したC6ーC8分離標本でT1運動ニュ-ロンの細胞内記録を行い、皮膚、筋求心性線維、錐体路、赤核脊髄路の組み合わせ刺激で促通されるシナプス電位を解析し、運動ニュ-ロンに投射するC6ーC8介在ニュ-ロンへのこれら入力系の収束の様式を調べた。その結果、筋I群線維からの2シナプス抑制路の介在ニュ-ロンに対し皮膚線維、錐体路、赤核脊髄路がそれぞれ2シナプス性に、皮膚反射経路の介在ニュ-ロンに対し錐体路、赤核脊髄路が単および2シナプス性に、錐体路および赤核脊髄路からの2シナプス経路の介在ニュ-ロンに対し皮膚線維が単および2シナプス性に、収束入力することが示された。2.上記1で解析した運動ニュ-ロンのシナプス電位はC6ーC8の介在ニュ-ロンにより伝達されたはずである。そこでC6ーC8脊髄筋で、T1運動核または側索から逆行性に応じpremotorと考えられる介在ニュ-ロンから直接記録、解析し、各ニュ-ロンの所在、皮膚、筋一次求心性線維、錐体路、赤核脊髄路からの入力の収束の様式を明らかにした。また順行性発火と逆行性発火の潜時から、それが各入力の作用を運動ニュ-ロンに伝えるときの中枢潜時を189ヶの介在ニュ-ロン各々で求めた。こうして得られた介在ニュ-ロン経路の入力収束パタンと中枢潜時は、実際に運動ニュ-ロンで記録されたPSPのそれと良く一致し、記録した介在ニュ-ロンがそれらのPSPを伝えることが強く示唆された。記録したpremotorニュ-ロン候補の介在ニュ-ロンは、それらの入力パタンのクラスタ-分類により15群に分類され、各群は特有の脊髄内分布を示した。以上の結果から、下行路と一次求心性線維の信号は多様なpremotorニュ-ロン群により運動ニュ-ロンに伝達される、と結論された。