hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ワイヤレス電力伝送用　超薄型・高効率フレキシブル伝送コイルの開発

(1)MPCコイル磁束経路制御技術(Magnetic Path Control Technology: MPC)を適用したフレキシブルコイル(コイルの銅パターンに磁性コンポジット材料をキャップ状に塗布)を製作して評価した。MPCコイルは、コイルパターンの端部に鎖交する磁束を減少し、表皮効果・近接効果によって生ずる電流密度の偏りを減少させて、交流抵抗を低減することができる。ISMバンドである13.56 MHzにおけるMPCを適用したフレキシブルコイルと従来のPCBコイルの抵抗値は、それぞれ、0.30 Ωと0.43 Ωであり、MPCを適用することで抵抗値を約30 %低減した。また、フレキシブルコイルとPCBコイルのQ値は、それぞれ255と183となり、MPCを適用することでPCBコイルと比較してQ値を約40 %向上した。さらに、コイル間距離10 mmの条件下におけるMPCを適用したフレキシブルコイルとPCBコイルのコイル間伝送効率は、それぞれ95.0 %と93.7 %であり、1.3 %伝送効率が向上した。また、MPCを適用したフレキシブルコイルの厚さは0.7 mm,質量は4.55 gであり、PCBコイルと比較して56 %薄型化、質量を82 %軽減した。(2)バックヨークコイル間の結合係数を向上させるために、コイルの中心にコアとコイル基板をキャップ状に覆う形状の磁性コンポジット製バックヨークを検討した。バックヨークを配置したコイルの伝送効率は、50 W伝送時において1.2%向上した。また、伝送距離が大きくなるにつれてバックヨークの効果が顕著に表れ、効率が向上した。上記の結果から、MPCコイルおよびアモルファス球粉を用いたバックヨークは伝送効率向上および長距離での電力伝送に有用である。磁束経路制御技術(Magnetic Path Control Technology: MPC)を適用したフレキシブルコイルとバックヨークを製作して評価した。おおむね順調に進展している。ISMバンド(6.78 MHz、13.56 MHz)における磁束経路制御技術(Magnetic Path Control Technology: MPC)を適用したフレキシブルコイル、バックヨークの有用性を明確にしており、今後は、Qi規格(伝送周波数110 kHz205 kHz)においても本手法が有効であることを実証する。
脳内の感覚情報復号化における神経相関の重要性の定量的解明

本年度は神経系がどれくらい情報を統合しているかを定量化する解析手法の開発、及びそれの実データへの適用を行った。神経細胞が独立に情報処理をしている場合は情報の統合がなく、神経細胞同士が互いに相互作用をし、相関を持って情報処理をしている場合には情報の統合がある。神経系における情報の統合は、様々な認知機能において重要な役割を果たしていると考えられるため、情報の統合の度合いを定量化することは認知機能の理解において重要である。特に、近年Giulio Tononi氏が提唱した統合情報理理論(IIT)によると、情報の統合の度合い(統合情報量)と意識レベルとが相関するという仮説が唱えられている。本研究では、麻酔下の猿の皮質脳波(ECoG)から統合情報量を計測することでこの予測を検証した。統合情報量はIITの元の理論のままでは計算量の困難から、実データにおける計算は事実上不可能であった。そこで我々は統合情報量を計算する、より実践的な方法を新しく提案した。この新たな手法を用いて、猿の脳表面全体から128個の電極を用いて記録したECoGデータで統合情報量の計算を行った。提案した新たな手法及びECoGデータの解析の結果に関して、論文をまとめ現在査読中である。この研究は、統合情報量に基づく、意識レベルの定量化を行う第一歩となる論文で、この研究を発展させることで様々な意識状態(睡眠・植物状態など)の意識レベルを定量化することができる可能性がある。この研究と並行して、IITの理論を発展させることをGiulio Tononi氏との共同研究によって行った。この論文に関しても執筆が完了し、現在査読中の段階にある。(抄録なし)本研究は神経細胞がどれくらい協調的に情報処理を行っているかを定量化する解析手法の開発、及びそれの実データへの適用を目標としている。協調的な情報処理とは、神経細胞が独立に情報を処理しているのではなく、相互作用して情報のやり取りをし、互いに相関して情報処理をすることを言う。神経細胞が独立に情報処理をしている場合は、それぞれの神経細胞の活動をばらばらに考えても、神経細胞がシステム全体として行っている情報処理との間に本質的な差はない。一方、協調的に情報が処理されている場合は、神経細胞それぞれが行っている情報処理をばらばらに考えてしまうと情報の損失が生まれる。情報の損失の度合いが協調的な情報処理の度合いに他ならない。協調的な情報処理の度合いを定量化する理論としては、Wisconsin大学Giulio Tononi氏が提唱した統合情報理論(IIT)を用いている。IITの言葉では協調的な情報処理の度合いは統合情報量と呼ばれている。現在、この理論の発展をGiulio Tononi氏との共同研究により行っている。それと並行して、理論を実データに適用することを理化学研究所藤井直敬氏らとの共同研究によって行っている。IITは元の理論のままでは計算量の困難から、実データへの適用は事実上不可能であった。そこで我々は統合情報量を計算するより実践的な方法を新しく提案した。この新たな手法を用いて、猿の脳表面全体から128個の電極を用いて記録したECoGデータにおける統合情報量の計算を行っている。IITは統合情報量が意識のレベルと相関すると予測しており、この予測を検証している。具体的には深い麻酔によって猿の意識がなくなった時に、統合情報量が大きく減少するか否かの検証である。提案した新たな手法及び、ECoGデータの解析の予備的な結果に関して、2件の発表を行った。本研究は神経細胞がどれくらい協調的に情報処理を行っているかを定量化する解析手法の開発、及びそれの実データへの適用を目標としている。協調的な情報処理とは、神経細胞が独立に情報を処理しているのではなく、相互作用して情報のやり取りをし、情報処理を行うことを言う。神経細胞が独立に情報処理をしている場合は、それぞれの神経細胞の活動をばらばらに考えても、神経細胞がシステム全体として行っている情報処理との間に差はない。情報の損失の度合いがどれくらい協調的な情報処理が行われているかの程度に他ならない。協調的な情報処理を定量化する理論として、Wisconsin大学Giulio Tononi氏が提唱した統合情報理論(IIT)を用いている。IITは統合情報量によって意識レベルと意識の中身の双方を説明する理論である。現在、この理論を発展させることをGiulio Tononi氏との共同研究により行っている。現在この研究に関する論文を執筆中である。それと並行して、理論を実データに適用し、意識レベルの定量化を試みることを理化学研究所藤井直敬氏らとの共同研究によって行っている。提案した新たな手法及びECoGデータの解析の結果に関して、論文の執筆が完了し、現在査読中である。

本年度は神経系がどれくらい情報を統合しているかを定量化する解析手法の開発、及びそれの実データへの適用を行った。神経細胞が独立に情報処理をしている場合は情報の統合がなく、神経細胞同士が互いに相互作用をし、相関を持って情報処理をしている場合には情報の統合がある。神経系における情報の統合は、様々な認知機能において重要な役割を果たしていると考えられるため、情報の統合の度合いを定量化することは認知機能の理解において重要である。特に、近年Giulio Tononi氏が提唱した統合情報理理論(IIT)によると、情報の統合の度合い(統合情報量)と意識レベルとが相関するという仮説が唱えられている。本研究では、麻酔下の猿の皮質脳波(ECoG)から統合情報量を計測することでこの予測を検証した。統合情報量はIITの元の理論のままでは計算量の困難から、実データにおける計算は事実上不可能であった。そこで我々は統合情報量を計算する、より実践的な方法を新しく提案した。この新たな手法を用いて、猿の脳表面全体から128個の電極を用いて記録したECoGデータで統合情報量の計算を行った。提案した新たな手法及びECoGデータの解析の結果に関して、論文をまとめ現在査読中である。この研究は、統合情報量に基づく、意識レベルの定量化を行う第一歩となる論文で、この研究を発展させることで様々な意識状態(睡眠・植物状態など)の意識レベルを定量化することができる可能性がある。この研究と並行して、IITの理論を発展させることをGiulio Tononi氏との共同研究によって行った。この論文に関しても執筆が完了し、現在査読中の段階にある。現在3つの研究を並行して進めている状態であるが、まだ研究成果が論文としてまとまっている研究はない。しかしながら、それぞれ順調に進展しており、来年度にはこのうちのいくつかに関しては論文をまとめることができると予想されるため。Giulio Tononi氏との共同研究によるIITの発展に関しては現在論文執筆中である。理論をECoGデータに適用する研究に関しては論文執筆が完了し、現在査読中である。以上のことにより研究の目的の達成度としてはおおむね順調である。問題点は特になく、今後も今年度と同様の方針で研究を推進していく予定である。具体的には、神経細胞の協調的コーディングの重要性を定量化する理論、解析手法の開発、そしてそれらの実験データに対する適用、検証を行っていく予定である。実験データに関しては、共同研究者である藤井直敬氏、Giulio Tononi氏、石金浩史氏らのデータを用いる予定である。今後はIITの発展に関する研究に関しての論文執筆を今年度中に終わらせることがまず第一の目標となる。これと並行して、麻酔下のデータだけでなく、睡眠のデータに関してもIITによる解析を行い、統合情報量が意識レベルと相関するかどうかの検証を行う。
光合成初期電子移動反応の研究-とくにFe、Ca、Mnの役割

1.酸素発生反応に関与するカルシウム(Ca)の数と役割について多くの新しい成果が得られた。(1)酸素発生膜標品には系II反応中心当り2原子のCaが結合している。しかしCa1原子しか持たないが高い酸素発生の活性を示す2種類の標品が得られた。これは2原子のCaの結合の強さに差があり、強く結合したCaのみが反応に不可欠であることを示す。(2)酸素発生標品を12MのNaClで処理すると、活性は低下しCa添加で回復する。しかし従来考えられていたような結合Caの溶出は認められなかった。(3)これに対しpH3.0処理は2原子のCaのうち1原子を抽出する。しかしCa1原子のみを結合した標品では、Caは全く抽出されないにもかゝわらず、酸素発生は失活し、Ca添加で回復した。したがって酸処理による失活もCaの溶出と無関係である。(4)酸およびNaClで処理した標品のCaによる酸素発生活性の回復は同様な機構で起きる。酸処理標品の方が高濃度のCaを必要とするのは、表在性の23KDa蛋白質が結合しているためで、この蛋白質はCaに対する親和性を低下させる。以上の結果は、従来のCa効果に対する定説を全面的に否定し、NaClおよび酸処理による失活はCaの溶出ではなく、酸素発生複合体のコンフォメ-ション変化によることを示す。2.架橋実験により、表在性33KDa蛋白質は、アルカリ処理によるMnの溶出を抑える働きがあることが示された。3.好熱性ラン色細菌の系II反応中心標品の鉄含量の定量を行い、チトクロ-ムb559および受容体側の鉄以外にも1原子の鉄が系II反応中心に結合していることが見出された。3.系I反応中心複合体の8種の小型サブユニットはいずれもP700とチトクロ-ムc553の反応に関与していない。しかし少くとも3種のサブユニットはフェレドキシンの還元に関与している。1.光合成の酸素発生反応にCaが関与していることを示す知見は多いが、何原子の結合Caが機能しているかという基本的な問題は未解決であった。本年度の研究により、この問題に対する明確な解答が得られた。(1)糸II膜標品を高濃度のNaClで処理すると、表在性の23KDaたんぱく質が遊離し、酸素発生が失活するが、Caを添加すると活性が回復する。まずこの標品にはCaが2原子結合していることを見出した。さらに従来の予想に反してNaCl処理によりCaが抽出されないことを確かめた。したがってCaの促進効果は、結合Caではなく、23KDaたんぱく質が遊離することによることが分った。(2)高度に純化した酸素発生複合体にはCaが1原子しか結合していないことが見出された。その酸素発生にはCaの添加が必要であるが、その濃度依存性からみてCaの効果は23kDaたんぱくが失われたことによると考えるべきである。(3)さらにイネのクロロフィルbを欠く変異株から分離した酸素発生標品は、1原子のCaを持つがCa添加なしで高い活性を示すことが見出された。この結果から、酸素発生反応に必要なCa原子の数は1であると結論することができる。2.系I反応中心で電子受容体として作用している鉄・イオウセンターにはX、AおよびBの3種がある。好熱性ラン藻シネココッカスの系I反応中心複合体についてこれらの熱安定性をESRで調べ、いずれも高度でしかもお互に同程度の耐熱性を持っていることを見出した。さらに尿素や界面活性剤で処理することにより、センターAとBを欠き、センターXのみを持つ標品を得た。現在はさらに他の界面活性剤を用い、鉄イオウセンターや小型サブユニットを選択的に脱離させて、その系1電子伝達反応での役割を明らかにするための研究を開始している。3.好熱性ラン色

細菌の系II反応中心標品の鉄含量の定量を行い、チトクロ-ムb559および受容体側の鉄以外にも1原子の鉄が系II反応中心に結合していることが見出された。3.系I反応中心複合体の8種の小型サブユニットはいずれもP700とチトクロ-ムc553の反応に関与していない。しかし少くとも3種のサブユニットはフェレドキシンの還元に関与している。(1)昨年度に引続き、酸素発生反応に関与するCaについて重要な成果が得られた。まずホウレンソウから界面活性剤を用いてCaを1原しか結合していないが、高い酸素発生活性を持つ糸II標品を調製した。さらに本標品についてEPR測定によりS2状態が出現することを確かめ、また4回の内光を1周期とする酸素発生および熱発光の規則的な変動が起きることを見出した。これはCa1原子のみの存在で酸素発生反応が健全に作動することを示すものである。ついで本標品の酸処理を行い、酸素発生は処理により失活し、Ca添加で回復するが、結合しているCaは全く溶出していないことを示した。これは酸処理による失活がCaの溶出によるとする考えを否定するものである。また酸処理標品をさらに1MNaClで処理して表在性の23KDaと17KDa蛋白質を除くと、酸素発生を回復させるのに必要なCa濃度が減少し、蛋白質を再結合させると必要なCa濃度が再び上昇した。これは従来の定説に反し、表圧性蛋白質はCaに対する親和性を低下させることを示すものである。そしてこの点を考慮に入れると、酸処理はNaCl処理と本質的に同じであることを示すものである。(2)好熱性ラン色細菌シネココッカスより糸2反応中心複合体を精製し、さらにそれからD1およびD2蛋白質とチトクロ-ム6559の複合体を純化抽出した。そして前者には約3原子、後者には約2原子の鉄が結合していることを見出した。これはまだその役割の不明な鉄が1原子、糸II反応中心に存在することを示すものである。(3)小形サブユニット組成の異なる糸1反応中心複合体を調製し、鉄イオウセンタ-A、Bとフェレドキシンの反応性を調べ、この反応にはサブユニット1、4、5を除く5種の小型サブユニットが関与していないことを見出し、サブユニット4が必要であることを示した。
未知・未培養微生物の検出・モニタリングを可能にする新規視覚的検出技術の開発

平成26年度は、平成25年度に開発を行った酵素を用いない新規高感度FISH法を純粋菌株及び環境微生物中のmRNAに適用させた。まず、標的mRNAを選定し、プローブの設計を行った。設計したプローブの適用可能性は、Clone-FISH法を用いて確認した。その結果、設計したプローブは、1塩基ミスマッチを識別できる高い特異性を有していることが明らかとなった。次に、標的mRNAを発現させた純粋菌株を用いて純粋菌株中のmRNAの視覚的検出を試みた。その結果、標的微生物から蛍光が確認できた。さらに、プローブを用いていない系、非標的微生物を用いた系からは蛍光が得られなかった。その結果から、標的微生物から得られた蛍光は、本手法のプローブ由来であると判断した。最後に、平成25年度で微生物群集を明らかにしたバイオリアクター内に生息する標的微生物のmRNAの視覚的検出を試みた。まず、スライド上で実験操作を行ったが、菌体数が少なく、また土壌等の不純物から非特異的な得られた。そこで、フィルター(pore size : 3.0 μm)を用いて不純物を除去し、フィルター(pore size : 0.2 μm)を用いて菌体の回収を行った。その結果、多くの菌体をフィルターに留めることに成功した。そのフィルターに対して本手法を適用させた結果、菌体以外から非特異的な蛍光があるのものの一部の菌体から蛍光が得られた。また、プローブを用いない系、交雑条件が厳しい実験条件では菌体から蛍光が得られなかった。これらの結果から、本研究で開発を行った本手法は微生物中のmRNAの視覚的検出技術として適用できることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。平成25年度では,酵素を用いない高感度FISH法であるin situ hybridization chain reaction (HCR)法を改良したin situdual HCR法の開発を目指し,プローブの設計及び本手法のプロトコルの最適化を行った.また.本手法の蛍光強度を算出し,本手法を用いてmRNAが視覚的に検出できるのか確認を行った.さらに,標的微生物を選定するために,トルエンガスを除去しているdown-flow hanging sponge (DHS)リアクター内の微生物群集構造解析を行った.1.プロープの設計及びプロトコルの最適化現在のin situ HCR法の蛍光強度ではmRNAを視覚的に検出するには不十分であると考え, HCRが菌体内の2回行えるプローブを設計した.洗浄方法等のプロトコルを最適化することで,スライド上から得られた非特異的な蛍光が抑制された.プロトコルを最適化したin situ dual HCR法の蛍光強度を算出した結果,従来のin situ HCR法の蛍光強度と比較して約2倍程度高かった.この結果から,従来の高感度FlSH法であるCARD-FISH法と同程度の蛍光強度を有していると考えられる.従って,開発したin situ dual HCR法は,酵素を用いることなくmRNAを視覚的に検出できるポテンシャルを有していると考えられた.3.トルエンガスを除去しているDHSリアクター内の微生物群集構造解析トルエン分解能を有している微生物は,機能と系統が一致していない場合が多い.そこで,トルエンを処理しているDHSリアクター内のトルエン分解菌を把握するために16SrRNA遺伝子及びトルエン分解に関与する機能遺伝子を標的とした微生物群集構造解析を行った.その結果, 16SrRNA遺伝子を標的とした解析では,既知のトルエン分解であるPseudomonas putidaが全体の約5%を占めており,主なトルエン分解として考えられた.しかし,機能遺伝子を標的とした解析結果とは一致しなかった.今後は. DHSリアクター内でトルエンを分解している微生物のmRNAを視覚的に検出し, mRNA及びrRNAの多重染色を行い,系統と機能を一致させる予定である.平成26年度は、平成25年度に開発を行った酵素を用いない新規高感度FISH法を純粋菌株及び環境微生物中のmRNAに適用させた。

また、プローブを用いない系、交雑条件が厳しい実験条件では菌体から蛍光が得られなかった。これらの結果から、本研究で開発を行った本手法は微生物中のmRNAの視覚的検出技術として適用できることが明らかとなった。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究で開発を行ったin situ dual HCR法の蛍光強度はCARD-FISH法と同程度であると考えられ, mRNAを検出できるポテンシャルを有していると考えられる.また,本手法のプロトコルの最適化も終了しており,平成25年度で計画していた実験計画通りに進んでいる.今後は,プロトコルを最適化したin situ dual HCR法を用いてDHSリアクター内に生息しているトルエン分解菌を標的としてトルエン分解に関与しているmRNAの特異的な検出を行う予定である.さらに,系統と機能を結びつけることが可能であるrRNAとmRNAの多重染色を行い,環境中に生息している微生物の系統と機能を一致させていく予定である.
地理情報システムとしてとらえた高知市の地震防災統合システム開発研究

高知市の地震防災統合システム構築のための以下の調査・研究および関連研究を行った。1)高知市の建物約14万棟を地理情報システム(ソフト名=アークビュー)に入力し耐震規定の改定した年に応じた分類をし、さらに被災度が沖積層深さに依存することも考慮した高知市の街区ごとの木造建物被災危険度を表示する街区を昨年度は361ブロックで解析したが緊急救出を考慮した場合これでは不十分なことがわかり2200ブロックとした。2)高知市の地震時地域別出火危険度を予測をより詳細なした。上記木造建物データを基に、倒壊と半壊およびそれ以下で出火危険度が異なることから、兵庫県南部地震の出火危険度報告および東京消防庁の直下型地震対策報告書等を参照して、高知市の出火件数の算出を行い、地域別出火危険度をより詳細なものとし精度を上昇させた。3)建物データ、液状化危険度地域、沖積層深さ分布、ガス配管システム、電気供給線システム、電話システムに加えて、等高線、道路幅および橋梁のデータを地理情報システム上に構築した。4)高知市の建築物の地盤特性を考慮した地震時の地盤増幅解析を13箇所について行い、入力時震動が場所により2倍近く異なることを公表した。(2002年度修士論文および日本建築学会論文梗概集に発表)5)アークビューソフトに構築された建物データ群を平均50棟単位で街区ブロックモデル化し、木造建物の倒壊をそのうち10棟としてブロック住民だけで24時間以内に倒壊建物から救出できるためのシステムを提案した。これには神戸市消防局レスキューパーティの協力も得た。24時間以内に8割近くが存命で救出できるデータがある。高知市の地震防災統合システム構築のための以下の予備調査・研究および関連研究を行った。1.高知市の木造建物約8万棟を地理情報システム(ソフト名:アークビュー)に入力し耐震規定の改定した年に応じた分類をし、さらに被災度が沖積層深さに依存することも考慮した高知市の街区ごとの木造建物被災危険度を表示する街区を抽出した。2.高知市の地震時地域別出火危険度を予測した。上記木造建物データを基に、倒壊と半壊およびそれ以下で出火危険度が異なることから、兵庫県南部地震の出火危険度報告および東京消防庁の直下型地震対策報告書等を参照して、高知市の出火件数の算出を行い、地域別出火危険度を算出した。3.建物データ以外に、液状化危険度地域、沖積層深さ分布、ガス配管システム、電気供給線システム、電話システムを地理情報システム上に入力完了した。4.建築物の地盤特性を考慮した耐震性能2001年3月24日に発生した芸予地震の報告書をまとめて,日本建築学会中国・四国支部報告書としてまとめた。5.芸予地震では地盤の固かった地域が多く、耐震診断指標として小さい値であったにもかかわらず被害が生じていないRC建物が多かった。そこで既往の耐震診断指標のシステムの中に地盤による地震入力の増幅の概念を導入し、兵庫県南部地震で被災した建物群の指標値に当てはめてせん断破壊型建物についてその妥当性を一部立証した。6.2001芸予地震で倒壊したRC建物につき、柱全てがせん断破壊した後耐力低下する復元力特性を持つ建物の動的応答解析のケーススタディを行い、計算機上での建物倒壊をシミュレーションすることができた。1)高知市の建物約14万棟を地理情報システム(ソフト名:アークビュー)に入力し耐震規定の改定した年に応じた分類をし、さらに被災度が沖積層深さに依存することも考慮した高知市の街区ごとの木造建物被災危険度を表示する街区を昨年度は361プロックで解析したが緊急救出を考慮した場合これでは不十分なことがわかり2200ブロックとした。

2)高知市の地震時地域別出火危険度を予測をより詳細なした.上記木造建物データを基に、倒壊と半壊およびそれ以下で出火危険度が異なることから、兵庫県南部地震の出火危険度報告および東京消防庁の直下型地震対策報告書等を参照して、高知市の出火件数の算出を行い、地域別出火危険度をより詳細なものとし精度を上昇させた。3)建物データ、液状化危険度地域、沖積層深さ分布、ガス配管システム、電気供給線システム、電話システムに加えて、等高線、道路幅および橋梁のデータを地理情報システム上に構築した。4)高知市の建築物の地盤特性を考慮した地震時の地盤増幅解析を13箇所について行い、入力時震動が場所により2倍近く異なることを公表した。(2002年度修士論文および日本建築学会論文梗概集に発表)5)アークビューソフトに構築された建物データ群を平均50棟単位で街区ブロックモデル化し、木造建物の倒壊をそのうち10棟としてブロック住民だけで24時間以内に倒壊建物から救出できるためのシステムを提案した。これには神戸市消防局レスキューパーティの協力も得た。24時間以内に8割近くが存命で救出できるデータがある。高知市の地震防災統合システム構築のための以下の調査・研究をまとめた。1)高知市の建物約14万棟を地理情報システム(ソフト名:アークビュー)として入力し建物の耐震規定の改定した年に応じた建物分類をし、さらに被災度が沖積層深さに依存することも考慮した高知市の街区ごとの木造建物被災危険度を町丁目単位で表示可能とした。死亡者密度を基にした地震補強対策の優先順位を策定した。(2003年度修士論文)一方高知市全体の木造建物の補強に関する費用対効果を考慮した分析も別途行ない、対策案として提案した。これらは倒壊になお建物データは毎年更新しなければならないので今後も継続する予定である。2)高知市の地震時地域別出火危険度を上記木造建物データを基に、倒壊と半壊およびそれ以下で出火危険度が異なることから、兵庫県南部地震の出火危険度報告および東京消防庁の直下型地震対策報告書等を参照して、高知市の出火件数の算出を行い、地域別出火危険度の精度の高い算定を提案した。さらに、高知市中心部の地震時火災延焼遮断帯の最適分割法を提案することが出来た。(2003年度修士論文)3)建物データ、液状化危険度地域、沖積層深さ分布、ガス配管システム、電気供給線システム、電話システムに加えて、等高線、道路幅および橋梁のデータを地理情報システム上に構築した。これにより、建物以外のインフラストラクチャーを含めた都市全体の被害予測が容易なものとなった。4)高知市の建築物の地盤特性を考慮した地震時の地盤増幅解析を13パターン分類に分けて行い、入力時震動が場所により2倍近く異なることを公表した。(2002年度修士論文および日本建築学会論文梗概集に発表)5)アークビューソフトに構築された建物データ群を平均50棟単位で街区ブロックモデル化し、そのうちの木造倒壊建物に対して、ブロック住民だけで24時間以内に倒壊建物から救出できるためのシステムを提案した。これには神戸市消防局レスキューパーティ1995年1月17日地震直後の対応の詳細をインタビューして出来たレポートが非常に有効であった。24時間以内に9割近くが存命のまま救出できるデータがある。
咀嚼筋の感覚の小脳経由の視床投射を解明しパーキンソン病の頭部振戦の治療に貢献する

29年度は、三叉神経中脳路核ニューロンによって運ばれる咀嚼筋筋感覚が入力する三叉神経上核のニューロンが、小脳に投射するのか、投射するならば小脳のどこに、どのように投射するのかの解明を試みた。その結果、三叉神経上核のニューロンは、主に、反対側優位に小脳皮質に強く投射することが明らかになった。小脳核への弱い投射も認められた。以上の結果を受け、30年度はまず、三叉神経上核ニューロンの小脳への投射様態の三次元的分布の詳細な解析と分布をトレース(カメラルシダを用いた描出)した。単小葉B、正中旁小葉、片葉旁小葉への強い投射の様態が明らかになった。この投射様態は、mossy fibers (苔状神経線維)に分類できた。更に、この小脳投射と比較するため、顎関節などからの深部感覚の小脳投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に三叉神経中間亜核、一部三叉神経吻側亜核)から小脳への投射の投射部位、投射様態の解明をめざした。耳介側頭神経を剖出し、フック電極を装着した。耳介側頭神経の電気刺激と受動的顎運動に対する神経応答を、延髄の吻外側部に刺入した順行性神経トレーサーであるBDAを封入したガラス管微小電極から記録して、三叉神経中間亜核吻側レベルを同定した。次に、同定した中間亜核にBDAを電気泳動で微量注入した。その一週間後に動物を灌流固定し、脳を摘出して、脳の連続切片を作成した。標識神経をABC法とDABを用いて可視化した後、顕微鏡観察した。標識された神経軸索終末が、小脳の皮質にBDA注入部位に対して反対側優位だが両側性に認められた。小脳への投射様態の三次元的分布の詳細な解析と分布のトレース(カメラルシダを用いた描出)を行なっている所である。この結果と、三叉神経上核から小脳への投射の様態との比較も行なっており、特徴的な分布様態の差が認められたが、その詳細は解析中である。「研究実績の概要」に記した様に、本研究の申請時に計画した30年度の実験「小脳投射と比較するための、顎関節なとからの深部感覚の小脳への投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に中間亜核)から小脳への投射の、投射部位、投射様態の解明」に着手できている点では、研究は順調に進んでいる。しかし、小脳皮質と小脳核に投射する標識軸索の投射部位と投射様態の解析、特にその三次元的分布の解析が、当初の予想よりも容易では無く、大変苦労しているところである。それは、投射部位が当初予想していたようには限局しておらず、大きな小脳内に広く分布しているためである。解析に更に時間を要する状況である。このデータは本研究で最も重要な部分なので、早急に完全実施しなければならない。平成31年度(令和元年)は、顎関節などからの深部感覚の小脳への投射の中継核である三叉神経中間亜核から小脳皮質と小脳核への投射の、部位と様態の解析、特にその三次元的分布の解析を早急に終了させる。そのデータと、すでに明らかになっている咀嚼筋筋感覚が入力する三叉神経上核から小脳への投射様態の解析結果との比較検討を、早急に開始するつもりである。この比較検討は、意識に上らない深部感覚の小脳における機能の解明のために最も重要な部分なので、完璧に実施したい。特に、2個の小脳投射の両方が収束する小脳皮質部位と、一方のみが終止する小脳皮質部位とを区別して同定しなければならない。これらの結果を参考にして、小脳から発する投射、特に視床への投射の解明研究に研究を展開したい。順行性神経トレーサーであるBDAを封入したガラス管微小電極を小脳に刺入し、その部に電気泳動で微量注入後、標識軸索の視床分布を調べる。咀嚼筋筋感覚の三叉神経上核を経由した視床入力部位との関連を明らかにする。Parkinson症候群患者さんのDBS治療の対象部位の検討において、頭部の深部感覚の末梢からの入力と小脳からの入力の両方がある視床部位が後内側腹側核(VPM)に存在し得るとの仮説を本研究の申請で立てた。その証明のため、ラットを用いたin vivo実験を、大阪大学歯学研究科動物実験指針に従って開始した。29年度はまず、三叉神経中脳路核ニューロンによって咀嚼筋筋感覚が入力する三叉神経上核のニューロンが、小脳に投射するのかどうか、投射するならば小脳のどこに、どのように投射するのかの解明を試みた。具体的には、咬筋神経の電気刺激と受動的開口に対する神経応答を橋の吻背側部に刺入したガラス管微小電極から記録して三叉神経上核の位置を同定した。次に、同定した三叉神経上核に順行性神経トレーサーであるBDAを、BDAを封入したガラス管微小電極から微量注入した。

標識された神経軸索終末が、小脳の皮質に注入部位に対して反対側優位だが両側性に認められた。特に、単小葉B、正中旁小葉、片葉旁小葉に強い投射が認められた。小脳核への投射も認められた。投射様態は、mossy fibers(苔状神経線維)に分類できた。本研究によって、口腔顔面領域の筋紡錘感覚の小脳内の入力部位とその入力様態が世界で初めて明らかになった。現在、標識終末の三次元的分布の解析を行っているところである。更に、上記の小脳投射と比較するため、顎関節などからの深部感覚の小脳への投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に中間亜核)から小脳への投射の、投射部位、投射様態の解明をめざす実験に着手した。「研究実績の概要」に記した様に、本研究の申請時に計画した30年度の実験「小脳投射と比較するための、顎関節などからの深部感覚の小脳への投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に中間亜核)から小脳への投射の、投射部位、投射様態の解明」に既に着手している点では、研究は順調に進んでいる。しかし、29年度として計画し実施した「三叉神経上核に順行性神経トレーサーであるBDAの注入」によって、小脳皮質と小脳核に投射する標識軸索の投射部位と投射様態データは既に充分に得られてはいるが、その解析、特にその三次元的分布の解析が、当初の予想よりも容易では無く、大変苦労をしているところである。更に時間がかかりそうな状況である。このデータは本研究で最も重要な部分なので、30年度に継続して行うつもりでいる。29年度は、三叉神経中脳路核ニューロンによって運ばれる咀嚼筋筋感覚が入力する三叉神経上核のニューロンが、小脳に投射するのか、投射するならば小脳のどこに、どのように投射するのかの解明を試みた。その結果、三叉神経上核のニューロンは、主に、反対側優位に小脳皮質に強く投射することが明らかになった。小脳核への弱い投射も認められた。以上の結果を受け、30年度はまず、三叉神経上核ニューロンの小脳への投射様態の三次元的分布の詳細な解析と分布をトレース(カメラルシダを用いた描出)した。単小葉B、正中旁小葉、片葉旁小葉への強い投射の様態が明らかになった。この投射様態は、mossy fibers (苔状神経線維)に分類できた。更に、この小脳投射と比較するため、顎関節などからの深部感覚の小脳投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に三叉神経中間亜核、一部三叉神経吻側亜核)から小脳への投射の投射部位、投射様態の解明をめざした。耳介側頭神経を剖出し、フック電極を装着した。耳介側頭神経の電気刺激と受動的顎運動に対する神経応答を、延髄の吻外側部に刺入した順行性神経トレーサーであるBDAを封入したガラス管微小電極から記録して、三叉神経中間亜核吻側レベルを同定した。次に、同定した中間亜核にBDAを電気泳動で微量注入した。その一週間後に動物を灌流固定し、脳を摘出して、脳の連続切片を作成した。標識神経をABC法とDABを用いて可視化した後、顕微鏡観察した。標識された神経軸索終末が、小脳の皮質にBDA注入部位に対して反対側優位だが両側性に認められた。小脳への投射様態の三次元的分布の詳細な解析と分布のトレース(カメラルシダを用いた描出)を行なっている所である。この結果と、三叉神経上核から小脳への投射の様態との比較も行なっており、特徴的な分布様態の差が認められたが、その詳細は解析中である。「研究実績の概要」に記した様に、本研究の申請時に計画した30年度の実験「小脳投射と比較するための、顎関節なとからの深部感覚の小脳への投射の中継核である三叉神経感覚核群(主に中間亜核)から小脳への投射の、投射部位、投射様態の解明」に着手できている点では、研究は順調に進んでいる。しかし、小脳皮質と小脳核に投射する標識軸索の投射部位と投射様態の解析、特にその三次元的分布の解析が、当初の予想よりも容易では無く、大変苦労しているところである。
中国の大都市における出稼ぎ労働者の形態と労働市場の構造

本研究の主な目的は,上海市と北京市におけるインフォーマル・セクターの分布状況,経済的特徴,拡大のメカニズム,労働市場の構造などについて,既存のさまざまな人口・労働力の調査資料に対する総括的な分析を通して,それらを実証的に解明することである.「上海市1995年流動人口調査」の個票を利用した分析の結果から幾つかの暫定的な結論を引き出すことができる.まず第1に,上海市の出稼ぎ労働者は,割合高い教育を受けた青壮年の男性が主流で,全体の2割強が非農業を前職に持ち,6割強が結婚している,というような全体像を有している.彼らは主として1990年代以降上海市に流入し,公的な就職斡旋組織が欠如している中で,大半は地縁・血縁関係に頼るか,自力で仕事を見つけている.上海市での滞在先にも出身地別の棲み分けがみられる.第2に,自ら商業とサービス業などを営む3割近くの出稼ぎ労働者を除いて,大多数は,工場・建設業等の工員・作業員として都市住民の敬遠する仕事に就いており,労働市場における都市住民との棲み分けが出来ている.第3に,賃金曲線の形や月収関数の計測結果などから,個々人の人的資本が月収に相当反映されているところから,出稼ぎ労働者による労働市場がすでに形成され,労働力資源の配分に対して,それが大きな役割を果たしているといえる.しかし一方では,戸籍や出身地の相違により参入できる業種や職種,居住する区域などが明らかに異なっているところから,出稼ぎ労働者に関する労働市場がかなり階層化している側面も否定できない.今年度の研究課題は、「上海市1995年流動人口調査」の個票を利用し、大都市における出稼ぎ労働者の就業と賃金、生活実態などを明らかにすることである。具体的には、(1)計画経済時代と改革・開放以降の上海市における人口移動の規模と方向、および関連制度の変化、(2)出稼ぎ労働者の全体像と移動の時期・経路、(3)出稼ぎ労働者の就業形態、産業別就業構造、就労時間・勤続・転職、(4)出稼ぎ労働者の賃金構造と賃金関数の推定、労働市場の階層化問題、(5)出稼ぎ労働者の生活実態、(6)出稼ぎ労働者と実家の関係(土地の請負、送金など)、(7)流動人口政策などへの評価と今後の進路、などについて、アンケート調査の結果を基に実証的に分析した。分析からの主な結論を纏める。すなわち、市場経済化改革の深化に伴い、職業選択の自由と地域間人口移動の自由が大きく拡大した。農村からの出稼ぎ目的の移動者は主として比較的高い教育を受けた若年の男性を中心としている。その大半は独身ではあるものの、既婚者の場合、夫婦ともに移動する割合が高い(47%)。地縁、血縁関係で地域間移動を果たした出稼ぎ労働者は、上海市では主として都市住民に敬遠されている業種または職種で仕事をしている。人的資本が割合有効に利用されていることから労働市場がかなり機能していると言えようが、戸籍や出身地などで賃金が大きく異なっている事実から、現存の労働市場は階層化している可能性が高い。出稼ぎ労働者は送金や農繁期の帰省などで実家と深い関係を保っているが、高学歴の若年層を中心に、都市部に長期滞在する意思がかなり強い。本研究の主な目的は,上海市と北京市におけるインフォーマル・セクターの分布状況,経済的特徴,拡大のメカニズム,労働市場の構造などについて,既存のさまざまな人口・労働力の調査資料に対する総括的な分析を通して,それらを実証的に解明することである.「上海市1995年流動人口調査」の個票を利用した分析の結果から幾つかの暫定的な結論を引き出すことができる.まず第1に,上海市の出稼ぎ労働者は,割合高い教育を受けた青壮年の男性が主流で,全体の2割強が非農業を前職に持ち,6割強が結婚している,というような全体像を有している.彼らは主として1990年代以降上海市に流入し,公的な就職斡旋組織が欠如している中で,大半は地縁・血縁関係に頼るか,自力で仕事を見つけている.上海市での滞在先にも出身地別の棲み分けがみられる.第2に,自ら商業とサービス業などを営む3割近くの出稼ぎ労働者を除いて,大多数は,工場・建設業等の工員・作業員として都市住民の敬遠する仕事に就いており,労働市場における都市住民との棲み分けが出来ている.第3に,賃金曲線の形や月収関数の計測結果などから,個々人の人的資本が月収に相当反映されているところから,出稼ぎ労働者による労働市場がすでに形成され,労働力資源の配分に対して,それが大きな役割を果たしているといえる.しかし一方では,戸籍や出身地の相違により参入できる業種や職種,居住する区域などが明らかに異なっているところから,出稼ぎ労働者に関する労働市場がかなり階層化している側面も否定できない.
知覚・認知に基づく抽象図形の感性情報データベースの開発

本研究は、知覚・認知特性に基づいた、コンセプト(感情・印象)を含んだ標準化図形データベースの開発を目的とした。まず、先行研究による知覚特性パラメータを元にコンピュータで抽象図形を発生させ、一方でコンセプトを含んだ手描き図形を生成した。生成された図形を用いて心理学的な実験を行い、印象を含んだ図形の知覚・認知特性を明らかにした。これらの心理特性を標準化し、最終的に、コンセプトを含んだ標準化図形データベースを構築した。本研究は、知覚・認知特性に基づいた、コンセプト(感情・印象)を含んだ標準化図形データベースの開発を目的とする。ここでは印象を含んだ図形の知覚・認知特性を明らかにし、これを基盤としてコンピュータによって意味を含んだ図形を発生するシステムを開発する。さらには生成された図形を用いて心理学的な実験を行い、最終的に、標準化した図形データベースを構築する。本年度は、印象を含んだ図形の知覚・認知的特性の明らかにするため、(1)図形の基本生成法の確立、(2)知覚・認知実験による図形特性の究明、(3)意味を含んだ図形の生成実験を実施した。(1)においては、コンピュータで図形を作成するための基本生成法を確立した。ここでは0yama, et. Al.(1998)の原理を利用して、4変数;頂点数、振幅、各頂点の連結方法(直線連結/曲線連結)、各頂点位置の規則性(規則的配置/不規則的配置)を変化させた波形の始点と終点を、円形に連結する方法を用いた。(2)では、(1)で生成した図形を用いて、心理学的な実験を行った。具体的には、ディスプレイの中央に配した標準図形を、左右に呈示された比較図形のどちらと形状が類似しているか、強制2択でキー押し判断させ、その反応時間を測定した。これにより、図形の類似判断を行う際、複雑性という知覚・認知特性が他の特性より優先的に処理されることが示とれた。(3)においては、意味を含んだ図形を生成するため、食味をイメージして手描きで図形表現する実験を実施した。これにより、コンセプトを含んだ図形の生成が可能であることが示された。次年度以降は意味を含んだ図形の生成パラメータ等を検討し、(2)と同様な実験などから、知覚・認知特性を究明し、コンセプトを含んだ図形データベース構築を目指す。本年度の成果は以下の3点である。(1)昨年度確立した図形の基本生成法によって作成した図形を用い、心理学的な実験を行った。具体的には、(1)ディスプレイの中央に配した3個の図形の類似判断と、その反応時間の測定、および、(2)仮現運動を用いた見えの距離調整課題による潜在的類似判断課題、を実施した。これにより、図形の類似判断を行う際、複雑性という知覚・認知特性が他の特性より優先的に処理されることが示された。(2)コンセプトを含んだ図形特性の解明の1例として、コンテクスト(文脈)に依存した刺激を用いた心理実験を実施した。ここでは、コンテクストに依存した刺激として、図地が分化しやすい/しにくい図形の明度とパタンの組み合わせを変化させ、その知覚印象を測定した。この結果、図地分化しやすい図形(コンテクストを生成する図形)は、図形中の明度の配し方によって図形全体の明るさ印象が変化することを示し、意味を含んだ図形の一特性を明らかにした。(3)昨年度生成した意味を含んだ図形を用い、食味評定実験を実施した。味の印象を表現する図形を評価軸の両端に配し、飲料のイメージを評定する課題を実施したところ、意味を含んだ図形を標準化することによって、非言語刺激の評定ツールとなる展望を得た。次年度は意味を含んだ図形を標準化し、コンセプトを含んだ図形データベース構築を目指す。ここでは印象を含んだ図形の知覚・認知特性を明らかにし、これを基盤としてコンピュータによって図形を発生し、生成された図形を用いて心理学的な実験を行った。最終的に、標準化した図形データベースを構築した。(1)昨年度までに確立した図形の基本生成法によって作成した図形を用い、心理学的な実験(潜在的類似判断課題)を行った。(2)コンセプトを含んだ手描き図形を生成し、この図形を用いて心理特性を評価・標準データとした。(3)これまでの成果を統合し、コンセプト(感情・印象)を含んだ図形のデータベースを作成した。

本データベースには図形の知覚・認知特性のデータが含まれており、求める条件の図形を様々な条件で検索することが可能である。また、これらの図形と心理的特性を比較できるよう、印象を喚起する画像の収集も行い、同一データベース上にその基本特性を蓄積した。本データベースには図形および有意味画像、無意味画像を含んでいることから、求める印象を含む図形と画像が同時に検索できる仕組みになっている。本データベースを用いることにより、心理実験において刺激選定を補助することが可能となった。さらには、本データを用いてコンセプトに合ったデザイン画などを作成することが可能となる。
恐怖記憶の階層的情報処理機構に関する研究

離乳前後の脳機能発達期にストレスを負荷したラットを用いて、幼時期のストレスが、発達期特異性(臨界期)を持って、成長後の情動行動変容を引き起こすこと、それには恐怖記憶の形成・想起に関わる皮質-辺縁系を中心とした脳内シナプス伝達の障害が関与していることを神経生理学的及び分子生物学的に明らかにした。さらに、恐怖刺激に対する行動応答には性差が認められること、それにはセロトニン神経系が関与していることを見出した。また、脳内サイトカインを介する恐怖記憶に関わる神経調節機構があることを初めて明らかにした。これらの知見は、ストレス性精神神経疾患の生物学的背景及び治療戦力の構築に新たな情報を提供するものである。本研究は、脳機能発達期である幼児期の過度のストレスが、情動神経回路の形成不全あるいは情報処理機構の障害を引き起こし、成長後の心的外傷後ストレス障害(PTSD)や不安障害などの精神神経疾患の易罹患性の背景になっているとの仮説に基づき、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構を、恐怖刺激の入力部位である扁桃体(AMG)及び情動行動の最終出力部位である中脳水道中心灰白質(PAG)を含む階層的情報処理機構の視点から、ラットを用いて実験的に追究したものである。その結果、恐怖記憶の消去過程においては、単なる恐怖記憶の消去ではなく、消去記憶という新たな記憶が形成されることを、文脈的恐怖条件付け試験における行動応答と情動回路(皮質辺縁系)におけるシナプ伝達を同時に記録することによって、初めて報告した。すなわち、恐怖記憶の消去過程および想起時には、それぞれ海馬及び皮質前頭前野におけるシナプスの可塑的変化が重要な役割を果たしていることを明らかにした。さらに、電気的及び化学的に神経を破壊したラット及び遺伝的に恐怖記憶形成障害を呈する注意欠如多動性モデルラットを用いて、恐怖記憶の形成には皮質-辺縁系が重要であることも明らかにした。また、恐怖記憶の形成における脳内サイトカインを介する新たな調節機構を示す知見を得た。文脈的恐怖条件付け試験における行動応答に性差が認められるという実験事実に基づき、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構の違いを雌雄差という視点から検討した結果、正中縫線核-海馬経路におけるセロトニン神経系を介するシナプス伝達調節機構の関与を示唆する結果が得られた。これらの成果は、国内学会において発表し、論文として報告した。本研究は、脳機能発達期である幼児期の過度のストレスが、情動神経回路の形成不全あるいは情報処理機能の障害を引き起こし、成長後の心的外傷後ストレス障害(PTSD)や不安障害などの精神神経疾患の易罹患性の背景になっているとの仮説に基づき、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構を検討したものである。その結果、恐怖記憶の消去過程においては、単なる恐怖記憶の消去ではなく、消去記憶という新たな記憶が形成されることを、文脈的恐怖条件付け試験における行動応答と情動回路(皮質-辺縁系)におけるシナプ伝達を同時に記録することによって神経生理学的に初めて明らかにした。さらに、遺伝的に恐怖記憶形成障害を呈する注意欠如多動性モデルを用いて、恐怖記憶の形成には皮質-辺縁系が重要であることも明らかにした。また、恐怖記憶の形成には、脳内サイトカインを介する新たな調節機構があることを初めて明らかにした。文脈的恐怖条件付け試験における行動応答に性差が認められることから、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構の違いを検討した結果、セロトニン神経の起始核の一つである正中縫線核セロトニン陽性細胞数に違いがみられることなど、セロトニン神経系の関与を示唆する結果を得た。これら恐怖記憶の階層的情報処理機構に関わる脳内神経回路におけるシナプス伝達が、発達期の過度のストレスによって障害されることを、離乳前後の幼若期にストレスを負荷した雄性ラットを用いて明らかにした。本研究は、脳機能発達期である幼児期の過度のストレスが、情動神経回路の形成不全あるいは情報処理機能の障害を引き起こし、成長後の心的外傷後ストレス障害(PTSD)や不安障害などの精神神経疾患の易罹患性の背景になっているとの仮説に基づき、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構を、恐怖刺激の入力部位である扁桃体(AMG)及び情動行動の最終出力部位である中脳水道中心灰白質(PAG)を含む、階層的情報処理機構の視点から追究したものである。

その結果、恐怖記憶の消去過程においては、単なる恐怖記憶の消去ではなく、消去記憶という新たな記憶が形成されることを、文脈的恐怖条件付け試験における行動応答と情動回路(皮質辺縁系)におけるシナプ伝達を同時に記録することによって、恐怖記憶の消去過程および想起時には、それぞれ海馬及び皮質前頭前野におけるシナプスの可塑的変化が重要な役割を果たしていることを明らかにした。また、恐怖記憶の階層的情報処理機構に関わる脳内神経回路におけるシナプス伝達が発達期の過度のストレスによって障害されることを、離乳前後の幼若期にストレスを負荷したラットを用いて明らかにした。たとえば、幼若期(3週齢時)ストレス負荷によって成長後、恐怖記憶の「想起不全」と「消去障害」といった異なるベクトルの行動変容が生じることを明らかにした。文脈的恐怖条件付け試験における行動応答に性差が認められたことから、恐怖記憶の形成及び消去過程における神経機構の違いおよび離乳前後の去勢処置の影響を検討した結果、セロトニン神経系の関与を示唆する結果を得た。これらの成果は、国内学会において発表し、論文として報告した。精神医学平成24年から25年度の実験計画に基づき、恐怖記憶の階層的情報処理機構について文脈的恐怖条件付け試験を用いて追究した。すなわち、恐怖記憶の獲得、再生ならびに消去過程(消去試行ならびに消去記憶の想起)の三つの側面から、海馬-皮質前頭前野(mPFC)神経回路のシナプス可塑的変化を電気生理学実験と行動解析を組み合わせた覚醒下における実験ならびに麻酔下における実験を行った。さらに、扁桃体刺激による影響を評価し、情動神経回路のシナプス可塑性と情動行動表出において扁桃体が抑制的に調節していることを明らかにしてきた。H25年度はこれら階層的情報処理機構に関わる脳部位として、新たに正中縫線核-海馬経路に着目し、ストレスに対する情動応答における性差の脳内機構の違いを明らかにすることができた。さらに、情動行動の最終出力部位である中脳水道中心灰白質(PAG)に関する基礎的な検討を進めた。これら平成25年度に実施した実験の一部は、H26年度の実験計画を前倒しで実施したものであり、本研究課題を精神疾患における性差という視点から発展させたものである。今後、一部精神疾患の罹患率に認められる性差の生物学的基盤の解明への発展が期待される。平成24年から25年度の実験計画に基づき、恐怖記憶の階層的情報処理機構について文脈的恐怖条件付け試験を用いて追究した。すなわち、恐怖記憶の獲得、再生ならびに消去過程(消去試行ならびに消去記憶の想起)の三つの側面から1)海馬-皮質前頭前野(mPFC)神経回路のシナプス可塑的変化を電気生理学実験と行動解析を組み合わせた覚醒下における実験ならびに麻酔下における実験、ならびにシナプス可塑性に重要な役割を担っているextracellular signal regulated kinase (ERK)活性の動的変化より明らかにした。さらに、これらシナプス応答に対する2)扁桃体刺激による影響を評価し、情動神経回路のシナプス可塑性と情動行動表出において扁桃体が抑制的に調節していることを明らかにした。