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体外成熟卵胞由来イヌES細胞の樹立と再生医療への応用

イヌ卵子の発育・成熟促進、および体外受精から胚性幹細胞(ES細胞)の樹立、および再生医療への応用を目的に検討し、以下の成果を得た。(1)雌イヌの性成熟の促進および次回発情回帰の短縮により卵子の発育・成熟を促進できた。(2)イヌ卵子をコラーゲン・ゲル中で培養することにより、体外成熟率が改善できた。(3)子宮内胚盤胞期胚の内部細胞塊から分離したイヌES様細胞コロニーは10継代程度まで未分化な状態を維持できた。(4)サルES細胞を代用して神経細胞へ簡便に分化誘導できた。(5)骨髄間質細胞を代用した脊髄損傷イヌの細胞治療により、その安全性と有効性を評価したが、ES細胞の利用についてはさらに検討が必要と考えられる。本研究は、ヒト再生医療の実用化を円滑に進め得るトランスレーショナルリサーチの1つとして、ヒトと同様な生活習慣病の自然発症がみられるイヌに着目し、イヌES細胞の樹立を行い、本細胞を用いてイヌの再生医療モデルを確立することを目的に、以下の項目について検討する。(1)ES細胞樹立に必要な胚盤胞期胚を、卵巣内卵母細胞から定常的かつ安定に供給できる方法の検討(2)イヌES細胞の培養法の検討(3)ES細胞から機能細胞への分化誘導と再生医療への応用の検討イヌ卵子の発育・成熟促進、および体外受精から胚性幹細胞(ES細胞)の樹立、および再生医療への応用を目的に検討し、以下の成果を得た。本研究は、ヒトと同様な生活習慣病の自然発症がみられるイヌに着目し、イヌES細胞の樹立を行い、再生医療モデルを確立することを目的にしている。本研究年度では、ES細胞樹立に必要な胚盤胞期胚を、何万個もあると言われている卵巣内卵母細胞から定常的かっ安定に供給できる方法の開発を試みた。イヌ卵巣内卵母細胞はウシ等と比べて選別された胞状卵胞から得ることが困難なために、体外成熟技術の開発は立ち遅れており、体外成熟の前に卵母細胞を大きく成長させる体外発育技術の開発が求められている。卵子の成熟には卵子の周りにある卵丘細胞が不可欠とされている。そこで、卵子・卵丘細胞の立体構造を保つためにコラーゲン・ゲルによる三次元培養を行い、以下の結果を得た。1.コラーゲン・ゲルによる三次元培養では、卵子・卵丘細胞の立体構造を長期間保つ培養が可能になり、卵母細胞の発育が促進されることが示唆された。2.培養液にhypoxanthine(HX)を添加することで、卵子と卵丘細胞間の結合が高まるとともに、減数分裂停止を維持することができ、卵母細胞の発育に効果的であることが示唆された。3.培養液に卵胞刺激ホルモン(FSH)を添加することで、卵丘細胞の増殖を促し、疑似卵胞を作製できることが分かった。4.上記の結果をふまえて、7日間コラーゲン・ゲルで体外発育を行った後、体外成熟を行ったところ、オイルドロップで48時間体外成熟を行った場合に比べて、有意にMII卵子の割合が増加した。以上のことから、HXおよびFSH添加培養液を用いたコラーゲン・ゲル三次元培養は、卵子の発育およびその後の核成熟に効果的であることが示唆された。本研究年度では、昨年度に引き続きES細胞樹立に必要な胚盤胞期胚を、何万個もあると言われている卵巣内卵母細胞から定常的かつ安定に供給できる方法の開発を試みた。材料採取の簡便さから、今回はネコを用いて、卵巣内め優良卵子を選別する方法として卵丘細胞の付着状態に加えてbrilliant cresyl blue(BCB)染色行った。また体外受精に用いる優良精子を選別する方法としてパーコール法を検討した。さらに、イヌES細胞の分化誘導実験に先駆けて、既に樹立しているサルES細胞から神経系細胞への分化誘導方法についても検討し、以下の結果を得た。1.卵丘細胞付着状態と併用してBCB染色を用いることにより、卵巣内卵母細胞から体外成熟に適した優良卵子を選別できることが示唆された。2.体外受精に用いる精子をパーコール洗浄することにより、先体を持つ精子の割合は増加し、精子生存指数も増加する傾向が示唆された。3. 1で選別した優良卵子を体外成熟させて、2で選別した優良精子と体外受精させることにより、前核形成受精卵の割合、卵割率、桑実胚/胚盤胞期胚の形成率を有意に上昇させることができた。4.ラット胎子由来初代培養アストロサイトの培養上清を用いて、ES細胞から神経幹細胞を経て、神経細胞へ短期間で効率的に分化誘導できることが分かった。

本研究は、ヒトと同様な生活習慣病の自然発症がみられるイヌに着目し、イヌES細胞の樹立を行い、再生医療モデルを確立することを目的にしている。本研究年度では、昨年度に引き続きES細胞樹立に必要な胚盤胞期胚を得るために、卵巣内未成熟卵子の効果的な体外成熟法の開発を試みた。またES細胞の継代法を確立するために、同様の性質を有するイヌ人工多能性幹細胞(iPS細胞)を代用して検討したさらに、イヌES細胞の分化誘導実験に先駆けて、既に樹立しているサルES細胞から神経細胞への分化誘導方法およびイヌの脊髄損傷に対する細胞移植治療についても検討し、以下の結果を得た。1.体外成熟卵子を得る上で、ウシ血清アルブミン含有培地に卵胞刺激ホルモンとヒト胎盤性性腺刺激ホルモンを添加する手法が有用であることが分かった。さらに、ウシ胎子血清はイヌ卵子卵丘細胞複合体の膨化に有用であるが、この膨化は受精率に影響しないことが示唆された。2.イヌiPS様細胞の継代培養において、マウス線維芽細胞由来細胞株のSTO細胞を不死化してできたSNL細胞をフィーダー細胞として11継代程度まで維持できた。3.ラット等の異種動物由来成分を使わずに、サルES細胞由来アストロサイトの培養上清を用いて、サルES細胞から神経細胞を簡便に分化誘導できることが分かった。4.重度脊髄損傷を伴った椎間板ヘルニアのイヌにおいて、手術に加えて自己の骨髄中の幹細胞を含んだ骨髄間質細胞を投与することによって、運動機能が改善されることが示唆された。本研究年度では、昨年度に引き続きイヌES細胞樹立に必要な胚盤胞期胚を得るために、卵子の効果的な体外成熟法の開発を試みた。またES細胞の継代技術を確立するために、同様の性質を有するイヌ人工多能性幹細胞(iPS細胞)を代用して検討した。さらに、多分化能をもつ骨髄間質細胞で代用した脊髄損傷イヌの細胞治療について検討し、以下の結果を得た。1.性成熟の開始が遅延している雌イヌに性腺刺激ホルモン放出ホルモン類似体の徐放剤(GnRH徐放剤)投与による発情誘起、および発情休止期の雌イヌにprostaglandin F_<2α>、を投与して黄体を早期に退行させた後、GnRH徐放剤投与による次回発情回帰の短縮で、体外成熟に適したイヌ卵子を効率よく得られることがわかった。2.材料採取の簡便なネコの卵子を用いて、体外受精後、5%ウシ胎子血清含有Only-one培地で体外培養し、得られた胚盤胞期胚から内部細胞塊を分離してマウス胎子線維芽細胞(MEF)と共に培養した結果、効率的にES様細胞コロニーが得られた。3.イヌ胎子線維芽細胞に4つの多能性関連転写遺伝子(Oct4,Sox2,Klf4およびc-Myc)をレンチウイルスにより導入して作製したイヌiPS細胞は、MEFと共にKSR含有ES培地で培養した結果、25継代以上まで維持できた。4.重度脊髄損傷を受傷後1週間以内で、感覚および運動機能を欠如した胸腰部椎間板ヘルニアのイヌを用いて、脊髄の減圧および逸脱した椎間板物質の除去手術を行い、自己の骨髄間質細胞を第5および6腰椎間より脳脊髄液中へ移植して安全性の評価を行なった結果、7頭中2頭が歩行可能となり、細胞移植に伴う感染症や腫瘍形成は観察されなかった。
酸化ストレスマーカー、8-ヒドロキシグアニンによるアスベスト発がんリスクの予測

1)酸化ストレスマーカーとしての細胞DNA、尿、血清中8-ヒドロキシデオキシグアノシン(8-OH-dG)および遊離塩基8-ヒドロキシグアニン(8-OH-Gua)の分析法の改善を試みた。DNA中8-OH-dG測定に関してはサンプルの保存温度が、測定値の再現性や正確さに大きく影響するため、測定直前まで-80°Cに保存することが重要であることがわかった。一方、尿、血清中の8-OH-dG、8-OH-Guaの分析に関しては卵白を蛋白源とした餌で動物実験を行うことによりバックグラウンドを下げることができた。これらの分析法を用いて、比較的低線量(2-10Gy)の照射で8-OH-dG,8-OH-Guaの明確な増加が観察できるようになった。この分析法はアスベスト発がんにおける酸化ストレスの測定法として応用が期待される。2)中国で過去にアスベスト関連の仕事に従事した労働者126名と対照群66名から尿を採取し8-OH-dGをHPLC-ECD法により測定した。8-OH-dG値は心臓病(P=0.0245)、神経衰弱(P=0.0089)と正の相関が見られたがアスベスト関連職業との関連は見られなかった。3)F344ラットの腹腔内にアスベスト(クリソタイル)を投与し経時的に尿中8-OH-dGおよび血清中8-OH-GuaをHPLC-ECD法により測定した。両マーカーとも上昇傾向がみられた。同様の条件でラットに中皮腫が発生することからアスベストによる中皮腫発生に活性酸素が関与していることが示唆された。アスベストの吸入によりFenton反応による直接作用あるいはマクロファージの食作用に伴う活性酸素の生成により細胞DNAが酸化的損傷を受ける可能性が示唆されている。酸化的DNA損傷のマーカーとして8-ヒドロキシデオキシグアノシン(8-OH-dG)に着目し分析した。本年度はまずマウス、ラット、ヒト尿中の8-OH-dGおよび遊離塩基8-OH-Guaの正確な分析方法を検討した。方法としては、従来の陰イオン交換カラム(HPLC-1)および逆相カラム(HPLC-2)を組み合せたカラムスイッチング法により最終的に電気化学検出器(ECD)により8-OH-dG、遊離塩基8-OH-Guaを、またHPLC-1において濃度補正物質クレアチニン(Cre)、7-メチルグアニン(7-MG)を検出する最良の条件を検討した。その結果、上記HPLC-ECD法において陰イオン交換カラム(HPLC-1)における塩濃度およびpHの調節により8-OH-dG、遊離塩基8-OH-Gua、Creおよび7-MGを正確に測定することが可能となった。8-OH-dGに加えて遊離塩基8-OH-Guaの測定が可能となった事によりOGG1による修復産物も含めたDNA損傷の総和を把握できる可能性がある。またヒト集団における尿中8-OH-dG値、肺がんとの関係を検討した。177人の尿中8-OH-dGを測定し喫煙、BMIや他のライフスタイルとの関係を調べた。喫煙者では8-OH-dG値とBMIとの間に負の相関がみられた(Pearson相関係数r=-0.48;P=0.0004)。一方、非喫煙者では8-OH-dG値とBMIとの間に相関はみられなかった(r=-0.12;P=0.18)。これらの結果から痩せた人では喫煙により酸化的DNA損傷が高まりやすいと考えちれる。肺がんを含めたいくつかのがんで痩せた人でリスクが高いことが知られている。しかし現状ではその生物学的説明は十分なされていない。本研究結果から8-OH-dGは肺がん等の喫煙により起こるがんのリスク評価のための良いマーカーになることが示唆された。
厳密少数粒子系計算法の確立とチャームハイパー核への応用

本研究目的は、チャームバリオンと原子核で構成されるチャームハイパー核の構造研究を行うことにより、チャームバリオンー核子間の相互作用の構築を目指し、チャームハイパー核の束縛状態としての存在の有無を決定付けることである。この研究のために、one-boson exchange模型の立場から、チャームバリオンー核子間の相互作用を構築した。この相互作用はΛcN-ΣcN-Σc*N結合を含む相互作用である。この相互作用を用いて、NNNΛc-NNNΣcの結合4体計算を行い、確かに束縛状態として存在することを指摘した。本研究目的は、「無限小変位ガウスローブ法」という新しい形の基底関数を用いる独創的な少数粒子系計算法を、チャームクオークを含むバリオンであるΛc,Σcを原子核に束縛させてできるチャームハイパー核の構造を研究することである。この研究のために、必要不可欠なことをΛc-核子間の相互作用の構築である。この構築について、中間子交換力をさらに精密化することによって、Λc-核子間の特に短距離間力の構築を行った。これまで、Λc-核子間の短距離間力の相互作用に不定性が大きかったため、Λc-Nの2体がかなり深く束縛する結果を得られた。この相互作用を使用し、ΛcNNの3体系の束縛状態の計算を行った。この3体系のスピン、パリティはJ=1/2+と3/2+の2通りを計算を行った。Λc-Nのcut offに依存するが、3体系が束縛することが分かった。、Λc-Nについて、S=1の状態が非常に引力的であるために、むしろJ=3/2+の状態がJ=1/2+の状態よりも束縛エネルギーが深くなることが分かった。また、同時にJ/Ψ粒子-核子間相互作用の構築、および、J/ΨNNの3体系の束縛の有無について考察した。その結果、NNJ/Ψ原子核は、束縛状態が存在するためには、J/Ψ-N間相互作用が、格子QCDで指摘している散乱長よりもずっと引力的なJ/Ψ-N相互作用が必要であることが分かった。そこで、より重いJ/Ψ原子核において、束縛する可能性の有無を調べた。その結果、質量数が8くらいになると束縛する可能性があることが示唆された。今回は、ΛcN-ΣcN結合を部分をΛcNサイドに繰り込む相互作用を使用して、少数多体系構造に適用した。来年度は、結合相互作用を陽に取り組んだ3体、4体構造計算に取り組む予定である。今回は、核子ー核子間相互作用に使用されるcut offの値を使用することにより、これまでの2体の束縛状態よりも浅い束縛エネルギーが得られた。この相互作用の更なる精密化については平成25年度にも続ける。特に、Σc*の状態を取り組むことが重要であることが分かっているので、平成25年度はΣc*N相互作用の精密化に特に重点をあてたい。また、同時にこの相互作用を用いたNNNΛc+NNNΣc+NNNΣc*のコード作成に取り掛かった。現在のところ、NNNΛc+NNNΣcの結合4体計算のコード作成が完了し、平成24年度に構築したΛc-Nの相互作用をコードに取り込くんでいる最中である。この相互作用をコードに取り組み次第、NNNΛc+NNNΣc+NNNΣc*の構造計算を行い、結合の重要性を検討する。また、平成25年度にはこのコードにNNNΣc*をさらに結合させた4体計算コードを完成させる予定である。チャームバリオンー核子相互作用の構築は、ほぼ終了し、平成26年度10月の日本ーアメリカ合同物理学会において、東工大の博士課程1年の前田沙織さんが準備的段階であるが成果発表を行った。現在、この成果を査読付き論文として発表予定である。同時に、チャームクオークの含むバリオン3体問題(udcなど)の3体構造計算を行い、バリオン系のエネルギー準位を予言した。この成果については、東工大の博士課程1年の吉田哲也くんが同様に日本ーアメリカ合同物理学会において成果発表を行い、まもなく論文をPhysical Review Dに投稿予定である。これらの2件の研究は、今後、J-PARCやアメリカのジェファーソン研究所における研究計画に大きく貢献する重要な課題となる。今後は、チャームバリオンー核子間相互作用として、Λc-N-Σc-N結合を陽に取り入れた3体、4体精密計算を行い、そのエネルギー準位の予言、実験のガイドを計画している。そのためのコードは準備的段階ではあるかすでに完了しており、最終計算の段階にきている。

この計算を5月の最初までには終了し、その成果発表を、5月18日からシカゴにおいて開催予定の少数多体系物理に関する国際会議において、招待成果講演を行う予定である。本研究目的は、無限小変位ガウス・ローブ基底関数を用いた独創的な少数多体系計算法を活用し、チャームクオークを含むバリオンであるΛc,Σcを原子核に束縛させてできるチャームハイパー核の構造研究を行い、さらには、この構造研究を通して、チャームハイパー核内におけるチャームクオークの役割を解き明かすことである。これまでに、ΛcN-ΣcN-Σc*N結合を含むチャームー原子核相互作用を研究分担者である岡氏と共に構築に成功した。しかし、この相互作用の芯の部分に不定性が残るため、3体、4体チャーム原子核の構造計算を行い、その結合エネルギーのばらつきを計算する必要がある。このばらつきを先に理論的に指摘し、将来の実験データとの比較・検討から相互作用の引力部分を決定すること重要であることを指摘した。実際、以前から4ΛHe、4ΛHのNNNΛ+NNNΣ結合4体計算プログラムを改良し、NNNΛc+NNNΣcの結合4体計算を行った。NΛcの相互作用の引力が仮に、NΛ相互作用と同じであると仮定すると、Λcの質量分だけ、NNNΛcが3MeV程度NNNΛよりも深く束縛することを明らかにした。このことよりも、ストレンジネスクオークよりもチャームクオークを原子核に付加することにより、深く束縛させることでより物理を明快にすることができる可能性が開けてきたことを意味する。ただし、ΛcN相互作用には不定性が非常に大きいので、今後のJ-PARC実験施設での実験に期待したい。本研究目的は、チャームバリオンと原子核で構成されるチャームハイパー核の構造研究を行うことにより、チャームバリオンー核子間の相互作用の構築を目指し、チャームハイパー核の束縛状態としての存在の有無を決定付けることである。この研究のために、one-boson exchange模型の立場から、チャームバリオンー核子間の相互作用を構築した。この相互作用はΛcN-ΣcN-Σc*N結合を含む相互作用である。この相互作用を用いて、NNNΛc-NNNΣcの結合4体計算を行い、確かに束縛状態として存在することを指摘した。本プロジェクトとして、Λcを含む原子核に3体構造計算、および、チャームクオークを含むバリオンのスペクトラムを求めることに成功し、そのことを2014年10月のアメリカー日本ジョイント物理学会において2名の博士課程の学生が成果発表を行い、いろいろな観点で議論が行われた。このことをもとに論文を執筆し、投稿まで今一歩というところまで達しているということから。原子核理論これらの成果を5月に行われる月18日からシカゴにおいて開催予定の少数多体系物理に関する国際会議において、招待成果講演として一部を講演する。さらには、2編の論文を執筆中であるが、これについても近日中に投稿を行う予定である。さらに、研究の発展として、Λc-N-Σc-N結合を陽に取り入れた3体、4体精密計算を行い、Λc-N相互作用の詳細を決定する予定である。さらには、J-PARCへの実験の可能性の提言を行う。Λc-N相互作用の詳細の研究が十分に進み、一歩進めてΛcNNの3体系の束縛状態の有無について議論を進めることができた。まだ、チャームクオークを含む中間子J/Ψー原子核の束縛状態として存在について議論をすすめ、この成果を論文として発表させることが大いに意義があった。
墓誌の表現分析を基盤とした日中韓三カ国の文化交流の応用的研究

従来指摘されていない日・中・韓三カ国の古代の文化交流の様相を解明し東アジアの文化交流への理解を豊かなものにするという明瞭な研究課題を具備する本研究にとって、2018年度も成果の大きい年度であった。大韓民国中央大學校日本研究所主催「2018年度中央大學校日本研究所學術大會日本文化における宴」(2018年12月1日、於中央大學校大学院国際会議室)に招聘され、「天平万葉と宴」と題して日本上代の歌集『万葉集』に歌われた七夕歌の研究発表を実施したからである。研究発表では中国由来の七夕伝説の日本における変容を日本の生活文化面から説明した。また、『万葉集』に歌われている牽牛と織女のひたむきな思いが日本の現代アーティストの歌詞にも同様に歌われている様相を指摘し、日本文化における1300年の時を超えての心情表現の継承を説き明かした。日本文化への理解を多面的に深め国際交流に貢献できた意義は大きい。同大会のシンポジウムにおいては韓国では病気や怪我に遭わずに長命の天寿をまっとうした人の葬儀を「好葬」と言うことが披露され、日本においても同様の名称はないかとの質問が投げかけられた。廣川晶輝は長命の天寿をまっとうした祖母(97歳で逝去)の葬儀を例に出し、火葬の際に棺に入れる「銭」を収骨時には目出度い縁起物として参集者が大切に持ち帰る風習を説明した。国際学術大会という場において多様な形での国際文化交流がはかれたことの意義も大きい。大会の翌日には中央大學校日本研究所所長具廷鎬氏の多大なる御好意により江華島に向かい臨地調査研究を実施した。江華歴史博物館において朝鮮王からの「勅」の文書資料を閲覧し文書行政の様相への知見を深め、ユネスコ世界文化遺産に登録されている支石墓の臨地調査研究を実施することで、本研究「研究計画調書」に明記されている「墓の顕示・アピールの機能」の研究を推進できたことの意義も大きい。本研究が目的とする「墓・古墳自体が持つ顕示・アピールの機能」についての研究成果を上げることができたからである。すなわち、上記の大韓民国中央大學校日本研究所主催「2018年度中央大學校日本研究所學術大會日本文化における宴」(2018年12月1日、於中央大學校大学院国際会議室)に招聘された際の江華島への臨地調査研究において、ユネスコ世界文化遺産に登録されている支石墓(江華支石墓・富近里チョムコル支石墓・鰲上里支石墓群の三カ所)への臨地調査研究を実施し、支石墓が成す近隣集落への「顕示・アピールの機能」についての研究を順調に進展できた。さらに、従来指摘されていない形で日・中・韓の東アジアの文化交流の理解を豊かにするという目的を持つ本研究にとっての今後の進展を期待できる大きな端緒を得ることができたからである。2014年5月「韓国外国語大学校開校60周年記念国際学術シンポジウム万葉集に見る恋と死ーあなたを歌うことー」にて講演した折に韓国国立民俗博物館への臨地調査研究を実施した(2015年11月にも実施した)。その際に葬送儀礼に用い棺を乗せた御輿の前に掲げ死者の生前を称揚する漢文体の「輓章」を分析することで、日・中・韓三カ国の古代の文化交流の様相を解明し東アジアの文化交流への理解を豊かにする研究課題を見出した。2018年度、福井県立若狭歴史博物館(福井県小浜市遠敷)にて資料調査研究を実施した際、福井県小浜地方にて盆の精霊船送りの行事に使用する船に「幡」を立てることを発見した。この「船」と「幡」の形態は、韓国国立民俗博物館で見た葬送儀礼の「御輿」と「輓章」の形態ときわめて近似している。朝鮮半島と北陸地方は海の交易において繋がっている。ここに文化交流の実態を見出せる。これまで堅実に推進して来た本研究の成果が結実する端緒を得た次第であり、今後の研究の新展開を期待できる。2019年度も、大韓民国中央大學校日本研究所主催「2019年度中央大學校日本研究所學術大會東アジアにおける悲しみの表象」(2019年12月開催予定)に招聘され研究発表をおこなうことが決定している。発表題目は「親と子の別れー山上憶良の作品を中心にー」であり、上記のキーワード欄に明示している「山上憶良」の研究を展開する予定である。2018年度に日本上代の歌集『万葉集』の作品理解を基盤として、大韓民国における日本文化への理解を多面的に深め国際文化交流に貢献できた成果をさらに進展させ、2019年度もこの国際文化交流に貢献する。中国出土墓誌の第一次資料・史料の分析においては、文部科学省に申請し交付を得てすでに整備できている中国出土墓誌研究の良好な研究環境を最大限に活用する。本研究の明瞭な研究課題「日本ー中国」「中国ー韓国」「日本ー韓国」の影響関係の分析の素地として、大韓民国国立民俗博物館の葬送儀礼の「輓章」の文言の表現分析を、前年度同様に継続する。なお、大韓民国中央大學校名誉教授朴銓烈氏と同教授具廷鎬氏の惜しみない御協力により大韓民国国立民俗博物館との間で信頼関係を構築できている。その構築できた信頼関係を基盤として研究を推進する。

2018年度、福井県立若狭歴史博物館(福井県小浜市遠敷)にて資料調査研究を実施した際、従来指摘されていない形で日・中・韓の東アジアの文化交流の理解を豊かにするという目的を持つ本研究にとっての今後の進展を期待できる大きな端緒を得ることができた。福井県小浜地方の盆の精霊船送りの「船」と「幡」の形態が、韓国国立民俗博物館に展示されている葬送儀礼の「御輿」と「輓章」の形態ときわめて近似しており、朝鮮半島と北陸地方における海の交易を基盤とした「韓国ー日本」の文化交流の実態を見出せた。これまで堅実に推進して来た本研究を結実させるべく、この文化交流の分析を推進する。研究代表者廣川晶輝は、墓自体が持つ顕示・アピールの機能、偲びの回路を開き得る機制の分析において成果を上げた(平成1921、2226年度科学研究費補助金交付。中国出土碑文の表現分析が日中文化交流に寄与する新説も公表した)。そして平成26年5月、韓国外国語大学校開校60周年記念国際学術シンポジウム「万葉集に見る恋と死ーあなたを歌うことー」にて講演した際、韓国国立民俗博物館への臨地調査研究を実施し、葬送儀礼に用い棺を乗せた御輿の前に掲げ死者の生前を称揚する漢文体の「輓章」の中に、「哀哉」という表現で始まる輓章を発見した。この表現は中国出土墓誌に頻出する慣用表現である。つまり、「中国出土墓誌→韓国葬送儀礼の輓章」という影響関係を新たに発見したのである。この発見に基づく本研究は、「日本ー中国」のみならず「中国ー韓国」「日本ー韓国」の影響関係を分析・論述する素地を得た。墓誌の表現分析を基盤として、従来指摘されていない日・中・韓三カ国の古代の文化交流の様相を解明し東アジアの文化交流への理解を豊かなものにする明瞭な研究課題・方法を具備する本研究は、目的完遂のため次の三基軸を備える。1.中国出土墓誌の第一次資料のテキストファイル化。2.韓国国立民俗博物館にての葬送儀礼の「輓章」の調査。3.墓の機能・機制の追究のための、墓・古墳の臨地調査研究。1.の実施成果として、中国出土墓誌を収める『中国石刻文献研究叢刊』における作業がある。2.の実施成果として、実際に韓国国立民俗博物館にて「輓章」の調査研究を実施した実績がある。3.の実施成果として、大韓民国中央大学校教授具廷鎬氏の協力による、大韓民国扶余の陵山里古墳群、公州の武寧王陵の臨地調査研究実施がある。日本に帰国後、百済様式の花山塚古墳の臨地調査研究を実施した。韓国と日本の文化交流を実際の古墳の臨地調査研究において見定めた意義は大きい。交付申請書の「研究目的」欄に明示したとおり、従来指摘されていない日・中・韓三カ国の古代の文化交流の様相を解明する研究を実施しているから。平成27年度は、実際に大韓民国に赴き、大韓民国扶余の陵山里古墳群の臨地調査研究を実施し、また、公州の武寧王陵の臨地調査研究を実施したから。また、日本に帰国後に、武寧王陵の百済様式を採用してレンガ状の切り石を積み上げる築造方法を採る花山塚古墳(奈良県桜井市)の臨地調査研究を実施し、韓国と日本の文化交流を実際の古墳の臨地調査研究において見定めたから。さらに、研究に基づく成果を一般の方々に対して報告・解説する努力を惜しまずに実施し、科学研究費交付の成果を国民の方々へと還元する目的を大いに果たしているから。
頸動脈硬化の進展要因の解明と循環器疾患・発症の予知に関するコホート研究

我が国で循環器疾患の疫学研究を長期にわたり実施している4地域集団において、これまでに統一した方法で頚動脈超音波検査を5,269人の中高年男女を対象に実施し、またそのうち1,761人の対象者に対して25年後の頚動脈超音波検査を再度施行することにより、この間の頚動脈硬化の進展度を評価する。そして、動脈硬化の進展を左右する主な環境要因、遺伝的要因の同定を行う。さらに循環器疾患発症を予知する上で頚動脈硬化の有用性についてコホート分析を行う。対象集団は東北農村(人口7千人)、大阪近郊(人口2.3万人)、関東農村(人口1.7万人)の6074歳男女住民と大阪府吹田市(人口33万人)の4089歳男女住民である。頚動脈超音波検査を東北農村で234人(6074歳)、大阪近郊で443人(6074歳)、関東農村で506人(6074歳)、大阪府吹田市で3,998人に達した。頚動脈硬化進展と関連の強い因子として、高血圧、高コレステロール血症、糖尿病が確かめられた。頚動脈硬化の進展とは加齢が強く関与していた。また、男子においては炎症マーカーである高感度C反応蛋白の高値と接着分子であるE-セレクチンが頚動脈硬化の有意な関連要因として示された。アンジオテンシン変換酵素の遺伝子多型と頚動脈硬化との明らかな関連は認められなかった。上記の対象者を追跡調査し、発症した脳卒中、虚血性心疾患と頚動脈硬化との関連を分析したところ、総頚動脈の内膜・中膜複合体(IMT)の肥厚と全脳卒中との間に関連の傾向がみられた。我が国で循環器疾患の疫学研究を長期にわたり実施している4地域集団において、これまでに統一した方法で頚動脈超音波検査を実施した4,900人の中高年男女を対象に、25年後の頚動脈超音波検査を再度施行することにより、この間の頚動脈硬化の進展度を評価する。さらに循環器疾患発症を予知する上で頚動脈硬化の有用性について、コホート分析を行う。対象集団は東北農村(人口7千人)、四国農村(人口1.6万人)、関東農村(人口1.7万人)の6074歳男女住民と大阪府吹田市(人口33万人)の4074歳男女住民である。1996年1999年にかけて、頚動脈超音波検査を東北農村で400人(6074歳)、四国農村で600人(6074歳)、関東農村で600人(6074歳)、大阪府吹田市で3,300人(4059歳:1,700人、6074歳:1,600人)に実施している。この4,900人のうち、最初の約1,000人について25年後の時点で再測定を行った。現在までに頚動脈硬化進展と関連の強い因子として、高血圧、高コレステロール血症、糖尿病が確かめられている。特に、高血圧と高コレステロール血症の持続期間が長いことが関与していた。また、男子においては血漿フィブリノーゲンの高値が頚動脈硬化の有意な関連要因として示された。しかし血漿ホモシステインの高値と頚動脈硬化との関連は弱かった。さらに遺伝子多型に関して、アンジオテンシン変換酵素の多型と頚動脈硬化との関連は認められなかった。上記の4,900人の追跡調査を継続し、このコホート集団より発症する脳卒中、虚血性心疾患(心筋梗塞、労作性狭心症、1時間以内の急性心臓死)の同定作業を進めている。

我が国で循環器疾患の疫学研究を長期にわたり実施している4地域集団において、これまでに統一した方法で頚動脈超音波検査を実施した4,593人の中高年男女を対象に、25年後の頚動脈超音波検査を再度施行することにより、この間の頚動脈硬化の進展度を評価する。そして、動脈硬化の進展を左右する主な環境要因、遺伝的要因の同定を行う。さらに循環器疾患発症を予知する上で頚動脈硬化の有用性について、コホート分析を行う。対象集団は東北農村(人口7千人)、大阪近郊(人口2.3万人)、関東農村(人口1.7万人)の6074歳男女住民と大阪府吹田市(人口33万人)の4074歳男女住民である。1996年1999年にかけて、頚動脈超音波検査を東北農村で327人(6074歳)、大阪近郊で443人(6074歳)、関東農村で523人(6074歳)、大阪府吹田市で3,300人(4059歳:1,700人、6074歳:1,600人)に実施した。この4,593人のうち、1,500人について25年後の時点で再測定を行った。頚動脈硬化進展と関連の強い因子として、高血圧、高コレステロール血症、糖尿病が確かめられた。特に、高血圧と高コレステロール血症の持続期間が長いことが頚動脈硬化の進展と関与していた。また、男子においては炎症マーカーである血漿フィブリノーゲンや白血球、Tリンパ球の高値が頚動脈硬化の有意な関連要因として示された。血漿ホモシステインの高値と頚動脈硬化との関連、さらにアンジオテンシン変換酵素の遺伝子多型と頚動脈硬化との関連は弱いながらも認められた。上記の対象者を追跡調査し、発症した脳卒中、虚血性心疾患(心筋梗塞、労作性狭心症、1時間以内の急性心臓死)と頚動脈硬化との関連を分析したところ、総頚動脈の内膜・中膜複合体(IMT)の肥厚と脳梗塞との発症の間に関連が認められた。
抗真菌活性をもつ巨大ポリエーテル天然物ガンビエル酸の効率的全合成と活性構造の解明

ガンビエル酸類は食中毒シガテラの原因渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusから単離された巨大ポリエーテル天然物であり、非常に強力な抗真菌活性と中程度の細胞増殖抑制活性を有することが明らかにされている。しかし、天然からの試料入手が困難な微量成分であるため、その作用機構や活性発現に必要な構造、その他の生物活性については未だに未解明である。前年度は、鈴木一宮浦反応を基盤とし、ガンビエル酸Aの全合成を達成し、絶対立体配置を含む全立体構造を決定した。本年度は、前年度確立したガンビエル酸Aの全合成ルートを派生させ、合成中間体から数種の人工構造類縁体を合成した。さらに、ガンビエル酸A及びこれら類縁体の黒カビAspergillus nigerに対する抗真菌活性試験とP388マウス白血病細胞に対する細胞増殖阻害試験を行い、構造活性相関に関する知見を得ることを試みた。その結果、抗真菌活性については、C1位カルボン酸の存在と分子右側のJ環側鎖の長さが活性発現に重要なことが明らかになった。また、細胞増殖阻害活性については、J環側鎖が抗真菌活性と同様に活性発現に必要な構造である一方、C1位カルボン酸をメチルエステルにしても活性が保持されることがわかった。さらに、細胞増殖阻害活性について、J環側鎖の骨格の立体構造が活性発現に影響を与えていることが明らかとなった。抗真菌活性と細胞増殖阻害との間で構造活性相関に違いがあったことから、それぞれの活性の発現機構および標的分子が異なることが示唆された。ガンビエル酸類は食中毒シガテラの原因渦鞭毛藻Gambierdiscus toxicusから単離された巨大ポリエーテル天然物であり、非常に強力な抗真菌活性を有することが明らかにされている。しかし、天然からの試料入手が困難な微量成分であるため、その作用機構やその他の生物活性については未だに未解明である。また、複雑で巨大な分子構造のため、未だその全合成は達成されていない。本研究では、ガンビエル酸Aの効率的全合成を目指し、本年度は、そのA/BCD環部フラグメントの合成の検討を行った。まず、C1-C6フラグメントとB環部フラグメントとの鈴木-宮浦カップリング反応とヨードエーテル化によるA環の立体選択的構築を鍵反応とし、A/B環部フラグメントを合成した。これと別途合成したD環部フラグメントに相当する鎖状のエノールポスフェートとを鈴木-宮浦カップリング反応により連結したのち、閉環メタセシス反応により、望みのエノールエーテルを得た。さらにC環の閉環とメチル基の導入を経て目的のA/BCD環部フラグメントを合成した。すなわち、2回の鈴木-宮浦カップリング反応を行うことにより効率的にフラグメントの合成を達成した。これにより、全合成に必要な量を供給できるA/BCD環部フラグメントの合成ルートを確立し、実際に数百ミリグラムのフラグメントを合成することができた。本研究では、ガンビエル酸Aの効率的全合成を目指し、本年度は、ガンビエル酸Aの全合成に向けた検討を行った。前年度合成を達成したA/BCD環部フラグメントと別途合成した(F)GHIJ環部フラグメントを鈴木-宮浦カップリング反応により連結し高収率でカップリング体を得ることに成功した。続く3段階でC25位の立体化学を制御した。その後、F環の酸化的開裂を含む6段階で得たヒドロキシカルボン酸の山口ラクトン化によりE環に相当するラクトンを合成した。さらに、3段階で誘導したジエンに対する閉環メタセシス反応によりF環を構築し、これにより全ポリエーテル骨格の合成を完了した。このポリエーテル骨格の分子右側に対してJulia-Kocienskie反応を行うことにより分子右側側鎖を導入した。さらに、保護基の除去を含む4段階でガンビエル酸Aの初の全合成を達成した。

また、細胞増殖阻害活性については、J環側鎖が抗真菌活性と同様に活性発現に必要な構造である一方、C1位カルボン酸をメチルエステルにしても活性が保持されることがわかった。さらに、細胞増殖阻害活性について、J環側鎖の骨格の立体構造が活性発現に影響を与えていることが明らかとなった。抗真菌活性と細胞増殖阻害との間で構造活性相関に違いがあったことから、それぞれの活性の発現機構および標的分子が異なることが示唆された。当初の目的である全合成を達成し、また全合成によるサンプル供給が可能となったから。今後は、ガンビエル酸Aが強力な抗カビ活性を示す作用機構を解明する研究へと展開して行く予定である。具体的には、天然物の類縁体を合成し、これらの活性評価を行う。すなわち、構造活性研究を行うことで、本天然物のどの部分が実際に活性に影響しているかを明らかとする。
熱傷時の病態に関与する各種サイトカイン及び接着分子の検討

1.熱傷患者の呼吸障害発症にinterleukin8と顆粒球エラスターゼが関与している可能性についての知見がえられ、それは血中のinterleukin8値を測定することで呼吸障害の度合いが推測される結果が得られた。2.熱傷初期あるいは感染期における炎症反応をあらすのに、特に明らかに感染を伴わないような受傷初期の炎症反応の強さを表すのに、従来言われているinterleukin 6やCRPではなくむしろinterleukin 1 receptor antagonistのほうがよりよい指標となることがわかった。4.敗血症、あるいは敗血症性多臓器不全発症時に可溶性接着分子(sICAM-1、sElam-1、sVCAM-1)が増加していることが確認され、これらの可溶性接着分子と血管内皮細胞上の接着分子との関係について検討中である。これらの結果はいずれも新しい知見であり、熱傷における病態の解明、さらい治療に結びつくものと思われる。1.熱傷患者の呼吸障害発症にinterleukin 8と顆粒球エラスターゼが関与している可能性についての知見がえられ、それは血中のinterleukin8値を測定することで呼吸障害の度合いが推測される結果が得られた。
正準変換型数値解法による惑星運動の超長期計算

本研究では、正準変換型数値解法という新しい手法を用いて、重点領域研究計画「全地球史解読」に於いて致命的な位置を占める謂わゆる“IK-diagram"(熊澤・伊藤,1993)の正当性と精密性を増すことを目的としたものである。まずはこの目的を達成するための道具作り、すなわち数値積分法の開発を行い、いくつかの高速アルゴリズムを考案し、計算機上に実装する作業を行った。研究題目にある正準変換型数値解法の他、ベクトル計算機や並列機の上で最適な動作をする算法をいくつか開発し、実装した。次に、これらの数値解法を用いて実際の惑星運動の数値積分に着手した。従来までに外惑星系に関する計算結果は既にかなり得られて来たので、今年度は地球を含めた内惑星系の数値計算を進めた。その結果は研究発表リスト内の論文などに納められている。ひとことで言えば、十億年程度の時間スケールでは内惑星系は非常に安定であり、カオスと言われる惑星の運動が現実的には極めて安定したものであるということが示された。この結果、少なくとも計算を実行した約十億年前までに於いてはIK-diagramは信憑性が高く、『全地球史解読』に於ける相対年代時計として利用できることが確認された。昨今、太陽系の外にも多くの惑星系が発見されつつあり、その数は今後ますます増えて行くものと予想される。これからの研究に於いては、これらの惑星系をも視野に入れた数値計算を行い、我々の太陽系の構造がどこまで安定なのか、また、これだけ安定な惑星系は普遍的に存在するのかまたはそうではないのか、などの検証を行ってゆく予定である。同時に、更に高速で高精度の新しい数値解法の開発も継続して行い、惑星運動が地球環境変動に与えて来た長い時間スケールでの影響について詳細なる検証を加える予定である。
窒素施肥によるダイズ窒素代謝活性の変動の種子品質への影響解析と窒素施肥法の改善

ダイズ栽培に対する窒素肥料の施与効果については、様々な意見がある。窒素固定能を持つダイズには効果はないとされているが、一方で、実際の営農指導では施肥を推奨する場合が多い。また、生産物の種子の品質(貯蔵成分含有率)は生育環境の違いで変動するが、その原因は明らかでない。それらの原因を調べ、また、窒素施肥による種子成分の品質が変動する機構を推定することを目的とし、異なる品種のダイズを高窒素条件(根粒による窒素固定を抑制)と低窒素条件(根粒による窒素固定が活発)で育て、それらの影響を調べた。すなわち、神戸大学農学研究科圃場並びに篠山市圃場で多品種(大学:8品種、篠山:26品種)を長寿命(全生育期間高窒素)と短寿命(開花期まで高窒素)の緩効性窒素肥料で異なる生育時期の土壌窒素濃度を変えた条件、ならびにスターター窒素だけの低窒素条件で育てた。大学圃場で調べた結果、窒素肥料の施与により収量の増加する品種と、窒素肥料の施与の反応が現れない品種に区分出来た。篠山の結果からは、24品種全体では窒素施与効果は認められた(個々の品種では変動が大きく、断定は出来なかった)。種子の貯蔵成分(タンパク質、脂質)への影響については2つのグループに分けられた。すなわち、タマホマレに代表する品種では窒素施与によりタンパク質含有率が増加し、一方、フクユタカに代表する品種ではその影響が出なかった。同様な栽培条件で得られた丹波黒大豆種子の品質に差が現れた。これらの結果は、品種特性により窒素施与方法を変える必要性を示している。また、土壌から供給される肥料窒素の利用効率や根粒での窒素固定の植物体全体・種子への物質蓄積への影響が品種により異なることを示しているダイズ栽培に対する窒素肥料の施与効果については、様々な意見がある。また、土壌から供給される肥料窒素の利用効率や根粒での窒素固定の植物体全体・種子への物質蓄積への影響が品種により異なることを示している異なる品種のダイズの土壌窒素に対する応答能の違いを調べるため、西日本で栽培されている品種を中心に72品種のダイズを窒素条件の異なる土壌(20g/m^2/月の無機窒素が放出される土壌と出ない土壌の2種類)で生育(3個体/処理区)させた。その成長(茎長、完熟期)と種子収量、成分含有率の変動を比較することにより、土壌窒素条件への際立った違いを持つ数品種の選抜を試みた。ダイズ品種は、収穫時期(10月上旬一11月下旬)および種子タンパク質含有率(3848%)の異なるものを選んだ。夏ダイズは、夏の乾燥害により収量は低下したが、それ以降のものは正常であった。窒素条件の茎長や種子収量への影響は、品種で異なった。土壌窒素濃度の高い条件で生育の良いものが多かったが、逆の場合もあった。夏ダイズを除く48品種の中で、高窒素土壌で収量が増加したもの33品種、低下したもの12品種、茎長が長かったもの30品種、短かったもの11品種であった。高濃度の土壌窒素は根粒の着生と窒素固定活性を抑制するが、それらの違いが生育や収量に反映する。品種間で異なる結果になったことは、それらの植物の生育への影響程度が異なることを示唆する。種子成分含有率は現在調査中であり、不明であるが、今までの結果からは低タンパク品種で増加程度が激しいと予測される。これらの特性の品種間差を比較し、来年度の生理生化学的な研究に用いる品種を絞り込む計画である。ダイズは窒素肥料が不要であると言われる一方で、地域によれば窒素施肥を奨励している所もある。これらの矛盾は、異なる品種のダイズを同質のものとして考えていることで起きている可能性が高く、次年度の研究で、ダイズ品種間での窒素応答能の違いを明らかに出来れば、ダイズ栽培における窒素施与技術が向上することが期待される。

ダイズ栽培に対する窒素肥料の施与効果については、様々な意見がある。窒素固定能を持つダイズには効果はないとされているが、一方で、実際の営農指導では施肥を推奨する場合が多い。また、生産物の種子の品質(貯蔵成分含有率)は生育環境の違いで変動するが、その原因は明らかでない。それらの原因を調べ、また、窒素施肥による種子成分の品質が変動する機構を推定することを目的とし、異なる品種のダイズを高窒素条件(根粒による窒素固定を抑制)と低窒素条件(根粒による窒素固定が活発)で育て、それらの影響を調べた。すなわち、神戸大学農学研究科圃場並びに篠山市圃場で多品種(大学:8品種、篠山:26品種)を長寿命(全生育期間高窒素)と短寿命(開花期まで高窒素)の緩効性窒素肥料で異なる生育時期の土壌窒素濃度を変えた条件、ならびにスターター窒素だけの低窒素条件で育てた。大学圃場で調べた結果、窒素肥料の施与により収量の増加する品種と、窒素肥料の施与の反応が現れない品種に区分出来た。篠山の結果からは、24品種全体では窒素施与効果は認められた(個々の品種では変動が大きく、断定は出来なかった)。種子の貯蔵成分(タンパク質、脂質)への影響については2つのグループに分けられた。すなわち、タマホマレに代表する品種では窒素施与によりタンパク質含有率が増加し、一方、フクユタカに代表する品種ではその影響が出なかった。これらの結果は、品種特性により窒素施与方法を変える必要性を示している。また、根粒での窒素固定の植物体全体・種子への物質蓄積への影響が品種により異なることを示唆する
昆虫の学習における罰系・報酬系の電気生理学的解析

本研究は主にゴキブリの唾腺ニューロン記録法を用いて、昆虫の学習形成過程に関わる報酬系や罰系の生体分子の役割と、この学習系に関わる領域及びニューロンを調べることを目的としている。本年度はまず、ピコポンプを使用した脳領域への薬物の局所投与技術を向上させ、脳内構造の中の特定の領域に薬物を投与することが可能になった。この方法を使用して嗅覚の記憶にかかわるとされるキノコ体の傘部または垂直葉と、触角葉への薬物局所投与実験をおこない、オクトパミン受容体阻害剤が記憶の読み出しに与える影響を調べた。実験では、ゴキブリの唾腺ニューロンの神経活動を記録しながら嗅覚と味覚を連合させる報酬学習訓練、訓練後の匂い応答テスト、オクトパミン受容体阻害剤であるエピナスチンの各脳領域への局所投与、投与後の匂い応答テスト(投与15分後)をこの順でおこなった。学習の成立した個体において、触角葉またはキノコ体傘部へのエピナスチン局所投与では報酬記憶の読み出しへの影響は見られなかったが、キノコ体垂直葉への投与ではオクトパミン受容体の阻害によって報酬記憶の読み出しが阻害されたと考えられる結果を得た。したがって、報酬学習によって得られた記憶の読み出しにはキノコ体垂直葉でのオクトパミン神経伝達がかかわっている可能性が高い。これまでキノコ体葉部に投射するオクトパミン作動性ニューロンの役割についての研究はなく、今回の結果は新規の発見である。以上、今年度は今後の研究にも有用となる薬品の局所投与技術を向上させ、完全固定下の昆虫において報酬記憶の機構の一端を明らかにした。近年、昆虫の報酬学習には生体アミンの一種であるオクトパミンが、罰学習にはドーパミンが重要な役割を果たすことが報告されてきている。本研究は主にゴキブリの唾腺ニューロン記録法を用いて、昆虫の学習形成過程に関わる報酬系や罰系の生体分子(オクトパミンとドーパミン)の役割を調べることと、この学習系に関わる領域及びニューロンを同定することを目的としている。本年度、私はオクトパミン受容体阻害剤であるエピナスチンの投与によって、固定したワモンゴキブリの嗅覚報酬学習が阻害されるかどうかを、唾液分泌を司る唾腺ニューロンの神経応答を用いて検証した。その結果、エピナスチンは嗅覚報酬学習を阻害することが示唆された。さらに、エピナスチンは同様の訓練で形成された記憶の想起を阻害する効果をもつことが示唆された。報酬学習の阻害実験について、具体的には、ゴキブリの唾腺ニューロンの神経活動を記録しながら、訓練前の匂い応答テスト、エピナスチン(または生理食塩水)の全身投与、報酬学習訓練、訓練後の匂い応答テストをこの順で行なった。訓練前、訓練中、訓練後の匂いに対する唾腺ニューロンの応答を比較した結果、エピナスチン投与群では学習効果が見られなかった。一方、同様の報酬学習訓練で学習が成立したゴキブリにエピナスチン(または生理食塩水)を投与して、投与の15分後と1時間後にそれぞれテストをしてエピナスチンの記憶の想起への影響を調べた。その結果、エピナスチン投与群では15分後のテストで学習の効果が見られなかったが、1時間後のテストでは学習効果が見られた。従って、この報酬学習訓練で獲得された記憶は、エピナスチンによって想起を阻害されるものと考えられる。これらの結果は固定下の昆虫において短時間の報酬記憶の獲得と想起がエピナスチンによって阻害されることを示唆するもので、今後、報酬記憶の場や機構を調べる上で重要なものである。本年度は10月より復学し、北海道大学水波研究室に出向する形で研究を続けることとなった。復帰当初は研究室の移転に伴い雑務や実験装置の立ち上げに時間を割かざるを得なかったが、ピコポンプを使用した脳領域への薬物の局所投与技術を習得できた。その実験では、ゴキブリの唾腺ニューロンの神経活動を記録しながら、訓練前の匂い応答テスト、ニコチン性アセチルコリン受容体拮抗薬であるメカミラミンの側葉への局所投与、報酬学習訓練、訓練後の匂い応答テスト(メカミラミン投与1時間後と3時間後)をこの順で行なった。実験から、ニコチン性アセチルコリン受容体の阻害によって、学習自体ではなく学習効果の読み出しや表現が阻害されたと考えられる結果を得た。従って、側葉領域のアセチルコリン受容体は報酬学習の成立に関わるニューロンの下流に存在していることが示唆される。この結果は他の結果と合わせた論文として現在投稿準備中である。この実験で習得した局所投与技術によって脳内の特定の領域(キノコ体、触角葉など)に限局した薬品の投与が可能になり、さらに限局した領域(キノコ体の傘部・葉部)への局所投与技術を開発した。以上、今年度(6ヶ月間)は今後の研究に有用な薬品の局所投与技術を習得し、固定下の昆虫において報酬記憶の場や機構を調べる過程が一歩前進した。また、側葉で存在するアセチルコリン受容体が報酬学習の成立するニューロンの下流にあることが示唆される結果を得た。

本年度はまず、ピコポンプを使用した脳領域への薬物の局所投与技術を向上させ、脳内構造の中の特定の領域に薬物を投与することが可能になった。この方法を使用して嗅覚の記憶にかかわるとされるキノコ体の傘部または垂直葉と、触角葉への薬物局所投与実験をおこない、オクトパミン受容体阻害剤が記憶の読み出しに与える影響を調べた。実験では、ゴキブリの唾腺ニューロンの神経活動を記録しながら嗅覚と味覚を連合させる報酬学習訓練、訓練後の匂い応答テスト、オクトパミン受容体阻害剤であるエピナスチンの各脳領域への局所投与、投与後の匂い応答テスト(投与15分後)をこの順でおこなった。学習の成立した個体において、触角葉またはキノコ体傘部へのエピナスチン局所投与では報酬記憶の読み出しへの影響は見られなかったが、キノコ体垂直葉への投与ではオクトパミン受容体の阻害によって報酬記憶の読み出しが阻害されたと考えられる結果を得た。したがって、報酬学習によって得られた記憶の読み出しにはキノコ体垂直葉でのオクトパミン神経伝達がかかわっている可能性が高い。これまでキノコ体葉部に投射するオクトパミン作動性ニューロンの役割についての研究はなく、今回の結果は新規の発見である。以上、今年度は今後の研究にも有用となる薬品の局所投与技術を向上させ、完全固定下の昆虫において報酬記憶の機構の一端を明らかにした。
国際化時代の教員養成における多文化音楽教育のCD-ROM教材開発

本研究は、日本とアメリカの小中学校の生徒が、日本やアジアの伝統的な民俗音楽を、その本質を損なうことなく、音楽単独ではなく、自然や暮らし、宗教、そして他の文化との関わりをもって学習することのできる、総合的な文化理解を目指す多文化音楽教育の学習マニュアルとしてのCD-ROM制作を行うことを目的とした。CD-ROM制作のため、6月にバリ島、5月と12月に椎葉村、2月に沖縄にフィールドワークを行って足りなかったソースの収集に務め、写真・映像撮影、及び聞き取り調査を行った。その上で、アメリカの多文化音楽教育実践の第一人者であり、すでに多文化教育のCD-ROMを制作している共同研究者のアメリカ・インディアナ大学のメアリー・ゲッツ教授制作のCS-ROMを先行研究として、研究成果物として、多文化音楽教育、バリの音楽文化、竹富島の音楽文化、椎葉の音楽文化の4種の学習DVDマニュアルを制作した。DVD制作を行ったのは、情報量が多く、CD-ROMには収まらなかったためである。その他、アジアの文化として、モンゴルとタイの音楽文化の取材、映像・映像撮影を行った。これらの研究成果をもって、平成15年度5月、教大協全国大会(於広島)の分科会において、<異文化理解を踏まえた多文化音楽教育のすすめ>を発表、平成15年7月オーストラリアのニューキャッスルで行われた国際コダーイ協会シンポジウムで、<Japanese Folk Songs Workshop using new teaching material CD-ROMs>の発表を行い、更に10月に行われた日本音楽教育学会第34回神戸大会、大会シンポジウム<国際社会と音楽教育>でパネリストとして、異文化理解を踏まえた多文化音楽教育の方法について発表、さらに、平成16年3月には、日本音楽教育学会の近畿地区例会で、ワークショップ「多文化音楽の指導法」を行って、研究成果の社会への還元を図った。福島と宮城の小中学校で、筆者の異文化理解教育理念でアフリカ、アイヌ、バリなどの実践が取り組まれた。本研究は、日本とアメリカの小中学校の生徒に、日本の伝統的な民俗音楽を、その本質を損なうことなく、真の文化理解を目指す多文化音楽教育の学習マニュアルとしてのCD-ROM制作を行うことを目的とする。CD-ROM制作のための教材の研究・収集のため、平成12年9月に研究分担者の加藤富美子とともに富山県に赴き、富山県民謡「こきりこ節」のフィールドワークを行った。また、共同研究者のアメリカの多文化音楽教育実践の第一人者であり、すでに多文化教育のCD-ROMを制作しているアメリカ・インディアナ大学のメアリー・ギョッツエ教授を招聘し、分担者ともに平成12年11月に宮崎県と沖縄県においてフィールドワークを行い、宮崎県の「刈り干し切り歌」や、沖縄県の古典舞踊や「カチャーシー」、池間島の「クイチャー」などの収録を行った。同時に、これらをめぐる自然や生活、民俗誌、その他の文化の聞き取り取材や収録を行い、CD-ROM制作のための大きな成果を得ることができた。三者の研究協議のもとに、制作プログラム・プログラムを作成した。これらの収録を設備備品として購入したデジタルビデオカメラCanon XL1を用いて行い、高画質を得ることができた。また、研究成果の一部を、平成12年7月17日から22日にかけてカナダのエドモントンで行われたISME(国際音楽教育協会)第24回大会において、研究代表者の降矢が日本伝統音楽のワークショップを行って発表し、好評を博した。なお、日本国内の民俗音楽、取材を非常に多岐にわたって深い内容を追求して行ったため、当初予定したバリ島への取材は、本年度は行うことが出来なかった。