hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粘菌細胞の分化における遺伝子発現の制御

また、先にWilliamsらが明かにした正常発生過程中の組織における両遺伝子の発現パタ-ンとも矛盾せず、組織における分化パタ-ン形成が特異的遺伝子を発現した細胞の選別によっておこることを示している。(2)予定胞子細胞の分化に伴って特異的に発現するDp87遺伝子の転写制御に係わるDNA領域を明かにするために、この遺伝子の上流域とCAT遺伝子をつなげたキメラ遺伝子を粘菌細胞に形質導入して調べた。その結果、転写開始点上流-442から-349bpの間にこの遺伝子の転写に重要な働きをもつシステム領域が存在することが示された。そこで、この領域が細胞型特異的あるいは発生段階特異的転写に関与するか否かを明かにするために、この領域をWilliamsから分与された粘菌のアクチン遺伝子のベ-サルプロモ-タ-とつなげ、大腸菌のβーガラクトシダ-ゼ遺伝子をレポ-タ-として調べた結果、このキメラ遺伝子は増殖期から強い発現を示し、予定柄および予定胞子細胞間で発現の差が認められなかった。同様なことは、Dp87遺伝子の上流域-666bpから-156bpをつなげた場合も同様であった。さらに、前述のシス領域をDp87遺伝子のベ-サルプロモ-タ-につなげた場合にも同様な結果が得られた。これらの事実は、先に同定されたシス領域が転写量の増大にのみ関与し、細胞型特異的転写に関与する領域は-349bpより下流に存在することを示唆しており、現在この領域を同定中である。(3)Dp87遺伝子のプロモ-タ-とβーガラクトシダ-ゼの遺伝子をつなげたキメラ遺伝子を粘菌細胞に形質導入し、発生過程における発現を調べた。その結果、ノザン法で調べられるmRNAの発現時期よりも早く集合中の細胞の一部で発現がみられた。これはこれまでよりも高い検出感度で個々の細胞における発現を調べることができたためと考えられる。この時期にはDP87を発現する細胞は集合流の中でランダムに現れるが、組織が乳頭状突起を形成する頃には組織の下部に集まった。この事実は、分化した細胞間の選別により特異的な分化パタ-ンがつくられるという考えを正常発生過程で予定胞子細胞の変化から初めて実験的に明かにしたものである。(4)我々が得ていた予定柄細胞に特異的なcDNADt114に対応するゲノム断片をWilliamsのゲノムDNAライブラリ-を用いてクロ-ン化した。このクロ-ンはDt114をコ-ドする全域並びにこの遺伝子の5'上流域と3'下流域を含む。(5)粘菌のcAMP合成酵素であるアデニルシクラ-ゼ遺伝子のクロ-ン化をWilliamsのゲノムDNAライブラリ-を用いて行った。その結果、この遺伝子を含む可能性をもついくつかのクロ-ンが単離されたが、他研究者との競合になったので、研究を中止した。細胞性粘菌の発生系では、細胞が集合して組織を形成するとその中で2種類の細胞(予定柄と予定胞子細胞)が組織の大きさに関係なく一定の割合で分化し、それぞれ組織の前後を占める。我々は、それぞれの予定細胞の分化にともなって特異的に発現する遺伝子を用いて、細胞分化ならびに分化パタ-ン形成元構を明らかにすることを目的として研究を行い、本年度は次のような成果を得た。1)Dr.J.Williamsが本年度末に来日し、すでに彼が作成していた予定柄細胞特異的遺伝子の発現を組織化学的に検出できる形質換株を用いて、我々の確立した液体培養条件での培養を行った。
主観的現在に関する時間障害の神経心理学的検討

本研究は、マクロ/ミクロな主観的現在についての神経基盤を明らかにすることを目的に、実験的手法と後方視的な症例検討を行ったが、今年度は実験的な検討を主として行い、マクロな主観的現在としては、時間的展望課題、時間評価(1分計測)課題、ペーシング課題、ミクロな主観的現在としては、視覚刺激と聴覚刺激に対するタッピング課題を行った。対象者は前頭葉領域、頭頂葉領域、小脳領域に脳腫瘍がある患者と年齢を一致させた対照被験者であり、腫瘍摘出術の前後(対照群は期間のみ一致させた)に実施した。時間的展望課題としてはサークル・テストを用い、過去・現在・未来として描かれたそれぞれの円の相対的な大きさを指標とした。結果、領域の主効果(頭頂葉>前頭葉、対照群)と時間の主効果(過去/現在>未来/現在)を認め、頭頂葉損傷患者は、過去を重視することが示された。時間評価課題では、領域の主効果(前頭葉<コントロール)と手術の主効果(術前<術後)を認め、時間評価には前頭葉が重要と考えられた。ペーシング課題では、領域の主効果(前頭葉、頭頂葉>コントロール)と領域と手術前後の交互作用(頭頂葉)が認められたことから、前頭葉の時間評価の機能が保たれることによって、ペーシングで必要とされる能力が改善すると考えられた。タッピング課題では、手術とモダリティの交互作用(術後に視覚で低下)を認め、脳の損傷によって視覚同期のメカニズムが影響を受けやすいことが明らかとなった。以上のように、マクロな主観的現在は前頭葉と頭頂葉のネットワークによって実現されることが示唆されたが、ミクロな主観的現在はモダリティごとに差が生じることが示されたが、特定の領域を見いだすには至っていない。29年度が最終年度であるため、記入しない。時間に関する見当識障害を示した症例の症候について後方視的に詳細な分析を行い、年齢認識に関するモデルを構築した。検討した症例は以下の3例である。1例目は第三脳室に腫瘍を認めた症例である。術前の評価では、知的機能および見当識は保たれていたが、軽度の記憶障害を認めた。術中は、自身や家族の年齢については正しく回答することが可能であったが、ほぼ一貫して10年ほど前の年で答え続けていた。2例目は右前大脳動脈瘤の術後に健忘を認めたが、その後に健忘は改善し日常生活も自立していた。しかし時間の見当識障害は持続したが年齢については正確に答えることが可能であった。3例目は第三脳室に腫瘍を認めた症例である。術前の評価では、知的機能は保たれていたが、記憶障害と見当識障害を認めた。見当識障害は著明で、日付・場所ともに回答できなかった。術中は年齢を回答することができず、およそ50歳若く答えることもあった。第三脳室の腫瘍では健忘の他に見当識障害や作話が生じることは古くから報告されてきたが、これらの症例のように、時間の見当識障害や年齢認識にも関与している可能性が示された。また、現在を適切に認識することが年齢の認識や自伝的記憶にとっての必要条件と思われた。これらの結果より、自身の年齢の認識が自伝的記憶の中核となるとともに、年齢の認識そのものが時間や場所への正確な定位(見当識)や、適切な内的状態の評価など複数の情報にもとづいて成立していると考えられた。実験的手法を行うための協力施設における倫理審査委員会の審査に時間を要し、実験的研究を開始が遅れたため。実験的手法による主観的現在についての研究を推進する。
酸素強調心臓MRIの撮影法の開発

新しい酸素強調心臓MRIを開発し、そのT2*強調心臓MRIの有用性について、正常人、心不全、肥大型心筋症、拡張型心筋症を対象に調査した。酸素強調T2*心臓MRIは、空気吸入時と10l/min酸素吸入時との吸入酸素濃度差から生じる信号差を画像化する。正常人や肥大型心筋症では、吸気中の酸素濃度上昇は、心筋の血管収縮と血流低下によってT2*短縮を惹起するか、あるいは予備能により変化しないが、心不全や拡張型心筋症、ミトコンドリア病では酸素利用能が低下し、BOLD:blood-oxygenlevel dependent効果により相対的T2*延長が生じる。平成27年度より3年で酸素強調T2*心臓MRIの撮影方法と有用性を確立する予定。平成27年度は本研究内容の学会発表(日本磁気共鳴医学会、国際磁気共鳴医学会)を中心に、関連論文の執筆を行った。平成28年度以降も学会発表、論文作成など研究成果を更新する。平成27年度に開始した研究で進捗は本年度も順調である。平成28年度末までに解析用アプリケーションの購入を予定している。平成27年度より3年で酸素強調T2*心臓MRIの撮影方法と有用性を確立する予定である。平成27年度より国内1回、国外2回の学会発表を行った。平成28年度は1編が論文掲載された。平成27,28,29年度の3年で酸素強調T2*心臓MRIの撮影方法と有用性を検討し、学会発表、論文作成を行った。酸素強調T2*心臓MRIでは、空気吸入時と10l/min酸素吸入時との呼気中の酸素濃度差から生じるR2*値の差を画像化する。呼気中酸素濃度の上昇により、健常心筋や肥大型心筋症ではT2*の短縮がおこるが、線維化心筋やミトコンドリア病では酸素利用能が低下しており、BOLD:blood-oxygenlevel dependent効果により相対的にT2*延長が生じる。この画像法は、とくに心筋における好気性環境と組織灌流の把握、ミトコンドリア病における骨格筋内酸素代謝の描出に応用でき、MRI画像の数値計測では有用性の可能性を示したが、臨床使用に耐えうる信号/雑音比を備えた画像化まではいたらなかった。撮影された画像を臨床応用するには、さらに改良されたワークステーションおよびアプリケーションが必要と考えられる。本研究課題の2年目に相当し、翌年の最終年度に向け、学会発表と論文作成をバランス良く行う。酸素強調T2*画像はとくに心筋症で有望であり、まずはこれを行う。その後、虚血性心疾患についても解析を行う。解析用ワークステーションが更新されたため、これを利用して詳細な解析を行い、論文を作成予定。放射線診断学初年度に予定していた解析用コンピュータおよびソフトウェアは本年度まで未購入であり、このため使用額の繰り越しが生じた。ソフトウェアのバージョンアップがなされたのちに本年度以降に購入する予定である。解析用ワークステーション未購入のため解析用コンピュータ、ソフトウェアに使用予定である。学会参加ならびに初年度分データから論文作成も行う。解析用ワークステーション、アプリケーションを購入予定
腫瘍ムチンとしてのエピグリカニン／Ｍｕｃ２１の免疫抑制能の解析

マウス/ヒトエピグリカニンMUC21を強制発現させた細胞の生物学的及び免疫学的な挙動を解析し、グリコフォームの影響を精査した。マウスMuc21を発現した細胞は、培養容器や細胞外マトリックス分子に対する接着性が低く、Muc21が細胞表面のインテグリンの機能を低下させたことが示唆された。トランスフェクタントは細胞傷害性に対する感受性が低く、このムチンを発現する細胞が免疫監視を逃れる機構を説明する。アポトーシス耐性などの性質はヒトMUC21のトランスフェクタントでもみられた。マウスMuc21の機能解析を目的にVenus蛋白質を発現するバイシストロニックベクターにMuc21の84タンデムリピートを含むもの、及び4タンデムリピートを含むものの遺伝子を種々の細胞に発現させた。293T細胞、TA3-St細胞、CHO細胞等をはじめとする種々の細胞で、Muc21(84TR)の発現に伴って、細胞が浮遊状態となり、しかも浮遊状態で生存し続けることを見出した。Muc21の抗接着性はタンデムリピートの長さに依存していた。また含まれているシアル酸には依存していなかった。Muc21発現細胞は、固相化した細胞外マトリックス成分への接着性が低く、これは細胞表面のインテグリンの機能がMuc21によって阻害されているためであることが、抗インテグリン抗体の結合性の低下によって示された。これらのトランスフェクタント細胞は、モックトランスフェクタントと比べて成長が速かった。これらの機能や免疫抑制能がMuc21の糖鎖の構造に依存する可能性を検証することを最終目標に、Muc21の膜型と分泌型の発現ベクターを新たに構築し、糖鎖の生合成装置に変異を含む細胞株に導入した。一方、トランスフェクタント細胞のin vitroにおける挙動を解明することを目的に、293細胞ヒトMUC21発現細胞のin vivo(ヌードマウス)における挙動を明らかにした。MUC21発現細胞はin vivoにおいて増殖性が高いことが明らかになった。ヒトMUC21の検出に有用な複数のモノクローナル抗体の作製に成功した。これらのモノクローナル抗体の特異性の違いを明らかにすることを試みている。ムチン21の機能、特に免疫制御機能を明らかにすることを目的に、ノックアウトマウスの作出とその特性解析を行った。また、ムチン21のグリコフォームの違いによる機能の違いを解明することを目的に、グリコフォーム特異的なモノクローナル抗体の開発を行った。さらに、ムチン21を発現する細胞の特性を、アポトーシスの制御と言う観点から解析した。(1)ムチン21遺伝子全長をGFPと置き換えたターゲッティングベクターを作製し、C57BL/6由来のES細胞に導入し、相同組み換えを起こした細胞を得た。胚に移入してキメラマウスを得て、後輩によってホモ欠損マウスを得た。遺伝子欠損状態はゲノム遺伝子のPCR及びサザン解析によって確認した。導入したGFPを指標に発現組織の再確認を行ったところ、角膜上皮に高い発現を認めた。これまでも、ムチン21は物理的な侵襲にさらされやすい上皮表面に局在している可能性が示されていたが、再確認された。(2)ヒトムチン21の異なるグリコフォームを持つものを産生しているHEK293細胞を抗原として用いて、複数の抗ムチン21モノクローナル抗体を作製した。それらの特異性をグリコフォームの異なるムチン21を産生するCHO細胞を用いて検証し、糖鎖を持たないムチン21とTn抗原、T抗原、シアリルT抗原を含むムチン21に結合するものを見出した。これらを用いてヒト食道組織を染色し結果、ムチン21は扁平上皮全体に分布するが、糖鎖が伸長したものは、分化が進んだ部分のみに見られた。また食道扁平上皮がんではムチン21が産生されるが糖鎖の伸長は見られなかった。(3)マウスムチン21強制発現により、アクチノマイシンDによって誘導されるカスパーゼレベルが有意に低いことが示された。これらの成果から、ムチン21は複数のメカニズムで細胞を保護する分子であることが明らかとなった本研究は膜型ムチンであるMuc21の癌細胞の挙動、特に報告されている免疫抑制能との関連を明らかにすることを目的としている。リコンビナント分子のin vivoでの免疫修飾効果、細胞表面に発現した際の癌細胞の挙動への影響、発現細胞と免疫細胞との相互作用における機能、胸腺上皮細胞に発現したMuc21の成熟及び未成熟T細胞への影響などを解析することを予定した。本年度は、Muc21グリコフォームに特異的なモノクローナル抗体の取得とそれらの特性解析、モノクローナル抗体を用いた胸腺における発現解析、発現細胞の挙動、特にアポトーシス耐性の解析、及びグリコフォームの異なるリコンビナントMuc21の産生とその構造の解析を目的とした。

T抗原を持つMuc21に特異的なモノクローナル抗体に続いて、シアル酸を含む糖鎖を持つMuc21に特異的なモノクローナル抗体の取得を目指してスクリーニングを行い、複数のハイブリドーマを得た。また、これと並行してノックアウトマウスの解析を行い、二回目の試みとなる今回のアプローチで、C57BL/6を背景とするノックアウトマウスが作出されたことを示した。Muc21を発現した癌細胞のin vitroにおける挙動解析は、糖鎖生合成経路に変異のあるCHO細胞や種の異なる細胞にMuc21を発現させることにより、抗接着性だけでなくアポトーシス耐性に関しても、分子ドメインの重要性の確認、グリコフォームの重要性の検証に成功した。要約すれば、後者においてアポソーシス耐性がシアル酸を含む糖鎖を細胞外ドメインに持つことが必須であることが解った。Muc21ベクターをこれらの細胞から細胞外に放出されるようにデザインして発現させ、その産物の精製法を確立した。マウスまたはヒトエピグリカニンMUC21を強制発現させた細胞の生物学的及び免疫学的な挙動を解析し、グリコフォームの影響を精査した。マウスMuc21を発現した細胞は、培養容器や細胞外マトリックス分子に対する接着性が低く、Muc21が細胞表面のインテグリンの機能を低下させたことが示唆された。トランスフェクタントは細胞傷害性に対する感受性が低く、このムチンを発現する細胞が免疫監視を逃れる機構を説明できた。アポトーシスを引き起こす刺激に対する耐性はヒトMUC21のトランスフェクタントでもみられた。この性質はO結合型糖鎖を伸長出来ない細胞株では見られず、ムチンのグリコフォームが重要であることが判明した。また、ムチンの細胞質ドメインと細胞外ドメインの双方が重要であることが判明した。このアポトーシス耐性が、MUC21を発現するがん細胞の悪性度がより高いことの原因と考えられた。おおむね順調に進展しているが、当初作出した転写開始部位ノックアウトマウスは遺伝子発現が残っていることが明らかになり、二回目の遺伝子全長ノックアウトマウスの作出を行ったため、プロジェクト全体の進め方に影響が出た。また、モノクローナル抗体の使用により、胸腺上皮細胞においてmRNAレベルは高いが、Muc21の発現レベルは低いことが判明しつつあり、この点でも軌道修正が必要になると思われる。25年度が最終年度であるため、記入しない。今後の方向性は主に二つあり、第一はMuc21発現細胞がアポトーシス耐性を獲得するメカニズム、特にそれがグリコフォーム依存的である原因の解明である。第二の点は、グリコフォームを異にするリコンビナントMuc21を精製し、グリコフォー。ムを決定した上で、それらの免疫抑制能をin vivoで解析するとともに、樹状細胞との相互作用を解析することによって、免疫抑制の機構を明らかにすることである。
精子機能タンパク質発現のライブイメージングと不妊発症に関する細胞生物学的研究

Eqtn-EGFP-TGマウスとODF2-EGFP-TGマウスが完成し、授精過程の変化をライブイメージングした。超顕微鏡STEDを用いて、Eqtn-EGFP-TG精子の80-100nm程度の先体膜系を検出可能であることを世界で初めて撮影し、ライブセルイメージング応用の可能性が得られた。エクアトリンのスレオニン138から分岐する糖鎖が伸張するためには糖転移酵素Galnt3が関与することを発見した。球形頭部精子症を示す不妊患者精子のMN13分子配備状況を解析し、ヒト卵活性不全に至る機序を発表した。本年度は下記の結果を得た。1.CD9:1)CD9はこれまで精子には存在しないと考えられていたが、CD9が精子にもあることを発見し、CD9の精巣内発現から先体反応過程そして膜融合過程に至るまでの現象を、CD9-GFP-TG+/+および-/-卵,CD9-GFP-TG精子およびwildを用いて明らかにし、国際誌に発表した(Cell Tiss Res.,2010)。精子CD9欠損雄は不妊にならないが,精子CD9が他の膜分子を安定化している可能性が示唆された。2)裸化卵子を一度に大量に作製する方法を開発し、報告した(Reprod Med Biol,2011,in press)。2.Equatorin/EQT:1)1型膜シアロ糖タンパク質Equatorin(EQT,MN9)をコードする遺伝子にEGFPをつないだ遺伝子改変マウスEQT-GFP-TGマウスを作製し、Equatorinに関するLive imaging解析機器をグレードアップし、その解析条件を検討した。2)先体反応/膜融合から卵活性に至る分子変化のcascadeを撮像し一連の画像化を構築し、その一部を国際誌に発表した(Reproduction,2010)。3)Izumoの挙動との違いをlive imagingと微細構造レベルで比較解析した結果、IzumoはEquatorin/EQTよりも迅速に膜を移動し、広く分布することがわかった。一方、Equatorinは先体内膜に強く安定して存在し続け、卵形質内に取り込まれることがわかった。4)EQT-KOマウスはもどし交配する途中、繁殖困難になったため、EQT遺伝子欠損雄マウスのphenotype解析が予定より遅れた。現在、繁殖できる状態になったため、今後phenotype解析する。4.MN13:wild精巣で発現を解析すると共に、球形頭部精子症を示すモデルマウスGOPC-/-の精子と精巣、球形頭部精子症を示す不妊症患者精子を解析した。マウス卵活性不全に至る解析結果から、ヒトにおける卵活性不全に至る機序を推測し、発表した(Hum Reprod.,2010)。【1】本研究で対象とした精子機能タンパク質Equatorin(EQT)に関する、EQT-GFP-TGマウスが完成した。Live imagingに関して詳細な解析が可能となったため、今年度新しく得た主な結果を示す。EQT-GFP-TGマウスを用いて、先体反応から卵活性に至るEQTの変化をlive imagingの画像を取得できた。蛍光抗体法により他の先体機能タンパク質IzumoやSAMP32の挙動との相違解析や、電顕レベルの微細構造変化と比較解析により、Equatorinは、IzumoやSAMP32の挙動とは異なり、移動後の最終部位も異なることを確認した。また、先体反応にから受精過程におけるEquatorinの挙動変化の基礎データを得た。Equatorin機能ドメイン(138T)から出る糖鎖(この部にエピトープがある)の最初の糖鎖部位に、Galnt3が関連していることを発見した。このことは、MN9エピトープ部位の機能を推測するために極めて重要な情報である(論文投稿中)。生化学的には精製MN9を用いた免疫沈降法により、Equatorinと共沈してくるタンパク質をLC-MS/MSとin silicoで解析した結果、細胞骨格系タンパク質を含んで多数の候補があったため、さらにタンパク質を絞り込みために、改善した可溶化の方法によりさらに絞り込みのLC-MS/MS解析を行っている。【2】Wild雄マウス精子とCD9-/-卵との体内受精実験を行い、Equatorin分子の挙動をlive imagingで解析した結果、膜変化に伴うEquatorinの詳細な変化が得られた。また、wild卵との受精実験では、Equatorinは受精卵内に取り込まれた後、前核期まで残存することを蛍光imaging画像として得た。最終的にMN13とPLCzとEquatorinとの関係を見るために、PLCz遺伝子を培養細胞に導入した。また、EGFPやmCherryを導入したPLCz遺伝子改変マウス用のベクターも完成した。このように詳細な解析が可能となり、予定の基本部分のデータを取得できた。

本研究で対象とした精子タンパク質エクアトリン(Eqtn)に焦点を当てた、授精過程におけるライブイメージイング情報を取得した。先体反応実験結果をもとに、精子が卵子膜との融合するために行う授精能獲得段階の初期段階で前先体部膜系に微細構造や生化学レベルで変化する証拠を得た。エクアトリン分子上での機能部位を推測した。体内受精過程における精子の膜融合準備段階から頭部進入時期について総説した(J Electron Microsc, 2012)。ガラクトース転移酵素Galnt3遺伝子欠損マウス精子の解析から、エクアトリンのアミノ酸配列スレオニン138から分岐するMN9エピトープ部の糖鎖がO-グリコシレーションされて伸張するためにはGalnt3が関与することを共同して発見し、Galnt3が欠損した精子は円形頭部を示すなどの形態異常が起こり雄性不妊となることを示した(Histochem Cell Biol, 2013)。超顕微鏡STEDを用いて、Eqtn-EGFP Tg精子を1匹のままで内外の先体膜系が検出されることを世界で初めて撮影し、Eqtn-EGFP Tg精子を用いたライブセルイメージングへの可能性が得られた(投稿準備中)。Eqtn遺伝子欠損ホモマウス精子に起こる異常現象について解析中である。MC121抗体の抗原がGalNAbeta1-3-linked paraglobosideであることを明らかにした(Biochem Biophys Res Commun,2011)。確立したEqtn-KO, Eqtn-EGFP Tg, CD9-EGFP Tg, ODF2-EGFP Tgのマウスを維持し、新たな蛍光probeを組込んだTgマウス作成中である。ODF2についてはヘテロ段階で不妊となるが系統を維持することができており、これまで解析データが集積されたため、論文を執筆中である。本年度当初、大震災の影響を受けて、7月頃までの実験に多くの制約があったが、その後諸々の基礎データとなるイメージング画像を取得することができた。一方、生化学的実験においては、Equatorinの可溶化の条件を確立することに困難さがあり、この分が遅れとなる大きな原因となった。現在は、至適条件が判りつつありある。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のように、基礎データとなるimaging画像取得システムには問題はない。一方、研究進行上の大きな障害となっている免疫沈降のための至適なEquatorinの可溶化条件が判ってきているのでそこをさらに調整する。可溶化のために用いるdetergentとそれに関わる溶媒の組合せにより、かなり克服の可能性が高くなってきているので、LC-MSIMS解析がやり易くなり、正確になると推測している。
樹立細胞株パネルを用いたATL多段階発がん原因遺伝子のスクリーニング

成人T細胞白血病の発症過程に関与する因子を同定するため、ATL患者由来の樹立細胞株から、免疫不全NOGマウスにおいて高い造腫瘍性を示す細胞集団を分画した。この細胞ではAKTシグナル及びNFkBシグナルの亢進が認められ造腫瘍性に関与していることが示唆された。NFkBシグナル亢進に関与する因子のスクリーニングのため、レポーター細胞を用いたfunctional screeningをい、RIPK2、IRAK1、TNFR1Aなど既知の遺伝子以外に、これまでNFkBシグナルとの関連が明らかではなかった遺伝子を複数同定した。ATLの発症に関与するシグナル伝達系あるいはがん関連遺伝子を同定するため、NOGマウスにおける腫瘍形成能を指標にATL由来樹立細胞株を分画した。その結果細胞数10個から腫瘍を形成する高造腫瘍能細胞集団を分画することができた。この細胞集団ではNFkBおよびAKTシグナル伝達系が異常亢進している事がレポーターアッセイ、ウェスタンブロット解析により示された。AKTの恒常的活性化変異体を導入した細胞では造腫瘍能が亢進し、逆にAKTの特異的阻害剤MK-2206の投与により腫瘍形成が抑制された事から、造腫瘍能にAKTシグナルが関与している事が強く示唆された。また網羅的遺伝子解析から、AKTシグナルを抑制する事が知られているPIK3IP1とINPP5Dの発現が高造腫瘍能細胞集団で低下している事が明らかになり、さらにこれらの遺伝子をsiRNAによりノックダウンするとAKTシグナルが活性化される事が示された。以上の結果から、分画した高造腫瘍能細胞集団ではPIK3IP1とINPP5Dの発現低下によりAKTシグナルが活性化し、これにより造腫瘍能が亢進しているものと予想された。今年度の研究から、ATL由来細胞の造腫瘍能/悪性形質にAKTシグナル伝達系の亢進が重要である事、亢進の原因として2つの遺伝子、PIK3IP1とINPP5Dの発現低下が関与している可能性がある事、を示すデータが得られた。今後この2つの遺伝子を対象に、ATLの悪性形質転換機構解明を進めることが可能であり、また臨床応用研究展開のための足がかりが得られたものと考えている。一方でライブラリースクリーニングによる新規悪性化関連遺伝子の同定に関しては十分な結果を得ることができなかった。血液腫瘍学AKTシグナル活性化に関与することが示された2つの遺伝子に関して、1)発現調節機構を明らかにする。2)臨床サンプルでの発現レベルを検討する。ATL関連がん遺伝子のスクリーニングに関しては、3)CRISPR/Cas9システムを応用したスクリーニング系の構築を目指す。ライブラリースクリーニングによるATL悪性化関連遺伝子の同定に関しては十分な結果を得ることができていない。これにより、以降の性状解析実験を実施できていないため、次年度への繰り越しが生じた。CRISPR/Cas9システムを応用したスクリーニング系の構築に使用し、またこの系でスクリーニングできた新規がん遺伝子の解析にも使用する。
個の自立と新たな凝集力の中で変貌する現代華北農村社会システムに関する史的研究

1,本研究の目的は、都市との社会的格差が拡大している中国農村の実態を、農民へのインタビューと収集した文献資料を基に、歴史的に明らかにすることにより、習近平政権が進める農村の「都市化」の現状と問題点を明らかにし、個別化と共同性のはざまの中で新たな凝集力を求める現代華北農村の社会システムに関する史的検討を行ったものである。2、本年度は2018年9月に北京の農業大学および中国社会科学院経済研究所、国家図書館、さらに天津の南開大学で日本語文献調査を行った。3、2018年4月に山西省霍州市義旺村で「四社五村」による祭礼に日本人研究者として初めて参加し、9月に山西大学外国語学院および霍州市水利局の協力のもとに、定点調査地である義旺村、さらに隣接する洪洞県橋東村、橋西村、杏溝村等で農村調査を実施し、村の幹部および古老から、近年の水利関係を中心とする社会的変容に関する証言を得た。さらに南開大学歴史学院の協力のもとに、約80年前日本の占領下で満鉄調査部等が農村調査を実施した秦皇島市侯家営村で戦後初めて日本人として入村する機会を得た。また本科研で定点調査となっている晋中市霊石県の溝峪攤村および淑中村で農村調査を実施した。4、2018年に(公財)東洋文庫を会場として、複数の中国人研究者を招聘し、国際シンポジウム「近現代中国農村の社会環境と新農村建設」を開催した。南開大学歴史学院の協力のもとに、約80年前に満鉄調査部等の日本人が調査した秦皇島侯家営村を再調査する機会に恵まれた。戦後当該村に日本人が入村するのは初めてであった。中国側研究機関等の研究協力者の援助のもとに最終年度も基本的に当初の予定通りに調査ができる見通しをもてた。1、本研究の目的は、都市と農村との格差が拡大している中国農村の実態を、農民自身へのインタビュー調査をもとに、歴史的に明らかにすることにより、習近平政権が進める農村の「都市化」の現状を明らかにして、個別化と共同性のはざまで新たな凝集力を求める現代華北農村社会のシステムに関する史的検討を行うことである。2、そこで本年度は、9月に2週間にわたって、北京の中国農業大学および中国社会科学院経済研究所での日本語文献資料の調査を行った。3、さらに河北大学歴史学院の協力のもとに河北省保定市東部の王各荘村で農村調査を実施し、山西大学中国社会史研究センターの協力のもとに山西省中部の霊石県溝峪灘村と霍州市義旺村で農村調査を実施した。4、研究期間の初年度なので、メンバーを5月に東京に集合させ、研究会を開催し、本研究の目的および全体計画と各自の役割分担を決定した。5、また主な研究項目を、1農業生産と市場関係に関して農家経営における食糧生産と副業、2都市近郊農村における野菜栽培と販売ルートの相関関係、3中国国内での野菜栽培市場と有機農業の関係、4村内外における同族関係と地縁系都合の関係、5農民の宗教活動と精神的世界観の変化、6農村における人口抑制政策と女性の社会進出の関係7水利灌漑システムと給水・排水関係、8水源施設と水神信仰の関係、9水利灌漑施設の建設と農村工業の関係等に絞って研究した。6、調査結果の検討と次年度以降の研究計画について3月に資料調査を兼ねて金沢大学にメンバーが集合し研究会を開催して検討した。河北省での調査は河北大学歴史学院の協力を得て、初めて王各荘村での調査を実現できた。また山西省での調査は、山西大学中国社会史研究センターの協力を得て、かねてから定点観測を実施してきた溝峪灘村および義旺村で当初の予定通りの調査をすることができた。さらに北京の研究機関での日本語資料も収集も予定通り収集した。1、本研究の目的は、都市との社会的経済的格差が拡大している中国農村の実態を、農民へのインタビューと収集した文献資料をもとに、歴史的に明らかにすることにより、習近平政権が進める農村の「都市化」の現状を明らかにし、個別化と共同性のはざまの中で新たな凝集力を求める現代華北農村社会のシステムに関する史的検討を行うことである。2、本年度は、2016年9月に北京の中国農業大学および中国社会科学院経済研究所で日本語文献資料の調査を行い、10月に武漢の華中師範大学農村研究学院で関連資料を収集した。3、さらに2016年9月に、河北大学歴史研究学院の協力のもとに、河北省保定市近郊の伍公村を、山西大学外国語学院の協力のもとに、晋中市霊石県溝峪灘村と淑仲村、さらに霍州市水利局の協力のもとに山間部の義旺村を、雲南大学西南環境史研究所の協力のもとに、昆明市近くの楚雄市多宝村で農村調査を実施した。4,2016年10月に武漢の華中師範大学農村研究学院を訪問した際に、習近平政権がモデル農村としている湖北省黄石市陽新県平原村を見学し、幹部と懇談する機会を得た。5、メンバーを2016年5月に東京に集合させ、研究会を開催し、本研究の目的および全体計画と各自の科役割分担を決定した。12月に訪日した中国側研究協力者を囲んで研究会を開催し、研究成果の確認を行った。

2017年3月に調査結果の検討と次年度以降の研究計画ついて、資料調査を兼ねて東洋文庫にメンバーが集合して、研究会を開催した。河北省での調査では河北大学歴史学院の協力を得て、伍公村での調査を実現した。また山西省での調査は、山西大学外国語学院および霍州市水利局の協力を得て、かねてから定点観測をしてきた溝峪灘村および義旺村で当初の予定通りの調査をすることが出来た。さらに昆明市の雲南大学西南環境史研究所の協力を得て楚雄市多宝村でも農村調査を実現し、当初の計画以上に、華北農村との比較検討することが出来た。1、本研究の目的は、都市との社会的格差が拡大している中国農村の実態を、農民へのインタビューと収集した文献資料をもとに、歴史的に明らかにすることにより、習近平政権が進める農村の「都市化」の現状を明らかにし、個別化と共同性のはざまの中で新たな凝集力を求める現代華北農村社会のシステムに関する史的検討を行うことである。2、本年度は、2017年5月に上海図書館で、9月に北京の中国農業大学および中国社会科学院経済研究所、さらに天津の南開大学で日本語文献調査を行った。3、2017年5月に無錫市政府の協力のもとに、すでに「都市化」が進行している無錫市遠郊での農村調査を実施した。さらに9月に山西大学外国語学院の協力の基に、本科研研究での定点調査地域となっている晋中市霊石県溝峪灘村と淑中村で調査をした。さらに霍州市水利局の協力のもとに、やはり定点調査地域の山西省中部山間部に位置する義旺村で、農村調査を実施し複数の幹部と古老から、近年の水利関係に関する社会的変容に関する証言を得た。また調査村の義旺村が近隣の村々と共同で実施する水利関係の行事について、2018年4月に来村して参観するように要請された。それだけ調査地域の農村との関係が良好であることの証左と判断した。4、メンバーを2017年5月に東京に、2018年2月に金沢に集合させ、研究会を開催し、本計画の目的および全体計画と、各自の役割分担を決定し、さらに検討を重ねた。そして、2018年3月に、調査結果の検討と、次年度以降の研究計画について、資料調査を兼ねて東洋文庫に全員が集合し、研究成果の確認を行った。山西省での調査では、山西大学外国語学院および霍州市水利局の協力を得て、かねてから定点観測してきた溝峪灘村および義旺村で当初の予定通りに調査することができた。1,本研究の目的は、都市との社会的格差が拡大している中国農村の実態を、農民へのインタビューと収集した文献資料を基に、歴史的に明らかにすることにより、習近平政権が進める農村の「都市化」の現状と問題点を明らかにし、個別化と共同性のはざまの中で新たな凝集力を求める現代華北農村の社会システムに関する史的検討を行ったものである。2、本年度は2018年9月に北京の農業大学および中国社会科学院経済研究所、国家図書館、さらに天津の南開大学で日本語文献調査を行った。3、2018年4月に山西省霍州市義旺村で「四社五村」による祭礼に日本人研究者として初めて参加し、9月に山西大学外国語学院および霍州市水利局の協力のもとに、定点調査地である義旺村、さらに隣接する洪洞県橋東村、橋西村、杏溝村等で農村調査を実施し、村の幹部および古老から、近年の水利関係を中心とする社会的変容に関する証言を得た。さらに南開大学歴史学院の協力のもとに、約80年前日本の占領下で満鉄調査部等が農村調査を実施した秦皇島市侯家営村で戦後初めて日本人として入村する機会を得た。また本科研で定点調査となっている晋中市霊石県の溝峪攤村および淑中村で農村調査を実施した。4、2018年に(公財)東洋文庫を会場として、複数の中国人研究者を招聘し、国際シンポジウム「近現代中国農村の社会環境と新農村建設」を開催した。南開大学歴史学院の協力のもとに、約80年前に満鉄調査部等の日本人が調査した秦皇島侯家営村を再調査する機会に恵まれた。戦後当該村に日本人が入村するのは初めてであった。
部材接合部に制震装置を配した損傷制御型PCa構造システムの開発

耐震性能を高める制振デバイスを配して部材間接合部での滑りや回転を許容することで、地震時の耐震性能を向上させ、かつ地震後の部材損傷を最小限とすることが可能であるPCa造部材間接合部の開発を行い、こうした接合部を有する構造形式の設計法を確立することを目的とした研究を行った。特に,地震時のエネルギーを吸収するためのデバイスと地震時の復元力及び地震後の自己修元性を与えるデバイスを組合わせた構造形式のうち、波形鋼鈑をダンパーとして用いた構造形式を提案した。・ダンパーに波形鋼板を用いることで,せん断変形に対し高い剛性を示す一方,曲げ剛性および波の進行方向の軸剛性は工学的に無視可能であるという特性を活かし,上下梁の変形状況に関わらず安定したエネルギー消費を行うことが可能なダンパーを開発した。・等価1自由度系の縮約方法、モード適応型静的非線形荷重増分解析法(MAP解析法)、高次モード応答の評価法および複合減衰機構を有する等価1自由度系の等価粘性減衰定数の評価法など、限界耐力計算に関する各方法を適用して多層制震建築物の地震応答評価法を提案した。・コンクリート建築物のリユース化に不可欠な剥離性をもつ圧着接合目地を考案して、同目地の1面せん断実験を行い、その剥離性・リユース性・せん断強度特性を定量的に明らかにした。・残留変形率を求める基本式を、理論的に明快である断面内における力の釣り合い条件より求まる荷重-変形(モーメント-曲率)関係および等価塑性ヒンジ長さの仮定を用いて導出し、同式の諸係数におよぼす前述のPC鋼材の多様性の影響を分割要素解析を用いて求めている。・骨組の履歴復元力特性に大きな影響を及ぼすであろうPCaPC柱を対象としたPCaPC柱に対する載荷実験を実施し,また,過去に行われた実験結果を既往の文献から抽出することにより,PC造骨組の履歴復元力特性をモデル化した。耐震性能を高める制振デバイスを配して部材間接合部での滑りや回転を許容することで、地震時の耐震性能を向上させ、かつ地震後の部材損傷を最小限とすることが可能であるPCa造部材間接合部の開発を行い、こうした接合部を有する構造形式の設計法を確立することとした。・PCa造部材間接合部において、地震時のエネルギーを吸収するためのデバイスと地震時の復元力及び地震後の自己修元性(残留変形を残さない。)を与えるデバイスを組合わせた構造形式のうち、わが国において耐震性能が十分と考えられる形式を数種類提案する。・提案した形式の部材間接合部の載荷実験を行い、残留変形が十分小さいこと、エネルギー吸収が十分大きいこと、また、PCa部材自体のコンクリートのひび割れや圧壊・鉄筋座屈等の損傷が十分に低減されていることを確認する。・実験で得られた挙動を計算機上で追跡できる数値モデルを提案し、このモデルを用いて提案する構造システムを有する建築構造物の地震時応答予測を行い、各限界状態における性能評価を行う。2004年度は,計画に従い,以下の研究内容を遂行した。・骨組みや耐震壁構造において機能すると思われる制震装置を組み込んだ構造システムの提案を行った。・PC鋼材量・緊張力・普通鉄筋量・断面位置・付着区間等を変数としたモデルを用いて制御システムの最適化を行う。ただし、ひび割れや圧壊等の損傷がどれほど主要な構造部材に進展するかを綿密にモデル化し、部分架構の変形性能と部材の損傷を関連づけた。

耐震性能を高める制振デバイスを配して部材間接合部での滑りや回転を許容することで、地震時の耐震性能を向上させ、かつ地震後の部材損傷を最小限とすることが可能であるPCa造部材間接合部の開発を行い、こうした接合部を有する構造形式の設計法を確立することを目的とした研究を行った。特に,PCa造部材間接合部において、地震時のエネルギーを吸収するためのデバイスと地震時の復元力及び地震後の自己修元性を与えるデバイスを組合わせた構造形式のうち、わが国において耐震性能が十分と考えられる形式を数種類提案した。また,提案した形式の部材間接合部の載荷実験を行い、残留変形が十分小さいこと、エネルギー吸収が十分大きいこと、また、PCa部材自体のコンクリートのひび割れや圧壊・鉄筋座屈等の損傷が十分に低減されていることを確認し,最終年度への見通しを得た。具体的には,以下についての検討を行った。・骨組や耐震壁構造において機能すると思われる制震装置を組み込んだ構造システムの提案を行った。・PC鋼材量・緊張力・普通鉄筋量・断面位置・付着区間等を変数としたモデルを用いて制御システムの最適化を行った。ただし、ひび割れや圧壊等の損傷がどれほど主要な構造部材に進展するかを綿密にモデル化し、部分架構の変形性能と部材の損傷を関連づけた。特に、耐震壁におけるひび割れ幅の予想に関しては現在でも情報が少ないため、定量化を進めた。・解析では、米国で実施されたハイブリッド接合部に関する実験結果をもとに現在開発中の複数ばねモデルを用い、コンクリート・普通鉄筋・PC鋼材をそれざれの復元力特性を有するばねで置き換えたんマクロモデルの開発を行う。特に,地震時のエネルギーを吸収するためのデバイスと地震時の復元力及び地震後の自己修元性を与えるデバイスを組合わせた構造形式のうち、波形鋼鈑をダンパーとして用いた構造形式を提案した。また,提案した構造形式を有するRC架構の載荷実験を行い、残留変形が十分小さいこと、エネルギー吸収が十分大きいこと、また、PCa部材自体のコンクリートのひび割れや圧壊・鉄筋座屈等の損傷が十分に低減されていることを確認し,最終年度への見通しを得た。・骨組や耐震壁構造において機能すると思われる波形鋼鈑について,材料実験を行いその性能確認を行なった。また,波形鋼鈑ダンパーを組み込んだPCaPC架構の載荷実験を行い,提案する構造形式が実際に機能することを確認した。・PC鋼材量・緊張力・ダンパー性能を変数とした数値モデルを用いて提案構造形式の最適化を行った。ひび割れや圧壊等の損傷がどれほど主要な構造部材に進展するかを綿密にモデル化し、部分架構の変形性能と部材の損傷と関連づけた。・解析では、米国を中心に開発が進んでいるOPENSEESを改良してPC架構に応用し,コンクリート・普通鉄筋・PC鋼材をそれぞれの復元力特性を有するばねで置き換えたファイバーモデルの開発を行った。
フェロアクティブイオンの電子状態を立脚点とする相転移論構築のための構造物性研究

強誘電体の相転移温度を,結晶構造に関する情報だけから純粋に類推する指標を見出すために,放射光粉末X線回折実験により,ペロブスカイト型酸化物(ABO3)を中心に様々なセラミックス材料の価電子の空間分布を博物学的に可視化する研究を行った.Bサイトにd0-nessな電子配置をもつフェロアクティブイオンが配置した場合,B-O間の共有結合性と相転移温度との間に密接な関係があることを明らかにした.一方,Aサイトに孤立電子対をもつイオンが配置した場合,特異な熱振動をすることを見出した.このようなAサイトイオンも格子歪みを誘起するフェロアクティブイオンのように振舞うという実験的証拠を得ることができた.強誘電体の相転移温度を,X線回折実験で得られる結晶構造に関する情報だけから純粋に類推する指標を見出すために,放射光粉末回折実験により,ペロブスカイト型酸化物を中心に様々なセラミックス材料の「価電子」の空間分布を全電子密度分布から抽出して,博物学的に可視化する研究を開始した.構造歪みを誘起すると考えられているフェロアクティブイオンの価電子密度分布に注目して,相転移温度を支配している化学結合の特徴を見出し,電子論の観点から誘電体の相転移を議論する新しい相転移論構築のための実験研究基盤を確立することが研究の目的である.本研究では,研究代表者の黒岩(広島大学)と研究分担者の和田(山梨大学)がお互いの得意分野で協力しながら研究を推進した.黒岩は強誘電体の構造物性研究の専門家であり,高エネルギー放射光粉末回折実験によりペロブスカイト型誘電体の電子密度分布を可視化する技術の開発を行ってきた.和田は,強誘電体セラミックス材料の合成およびその電気特性評価に関する専門家であり,この2人の力の相乗効果により,極めて高い精度で価電子密度分布を実験的に可視化できると期待した.今年度は,実験試料として,和田が山梨大学において,様々なペロブスカイト型セラミックス試料の合成を行った.用意できた試料から順に,黒岩が広島大学において構造評価を行い,放射光実験用の試料を準備した.このとき,粉末試料を効率よく評価し,良質の試料を選別するために,主要な物品として,助成金でX線発生装置を購入し,SPring-8での実験に最適な試料の準備ができる環境を整えた.黒岩と和田は協同でSPring-8において,高エネルギー放射光を用いた粉末X線回折実験を行い,得られた回折パターンを黒岩が最大エントロピー法を用いてデータ解析し,価電子密度分布を抽出し可視化した.強誘電体の相転移温度を,X線回折実験で得られる結晶構造に関する情報だけから純粋に類推する指標を見出すために,放射光粉末回折実験により,ペロブスカイト型酸化物を中心に様々なセラミックス材料の「価電子」の空間分布を全電子密度分布から抽出して,博物学的に可視化する研究を開始した.構造歪みを誘起すると考えられているフェロアクティブイオンの価電子密度分布に注目して,相転移温度を支配している化学結合の特徴を見出し,電子論の観点から誘電体の相転移を議論する新しい相転移論構築のための実験研究基盤を確立することが研究の目的である.初年度では,化学式がABO3と書ける古典的なペロブスカイト型強誘電体に対して,TiやNbなどのフェロアクティブなBサイトイオンにまず注目し,プロトタイプ構造における価電子密度分布などを調べた.その結果,予想していた通り,B-O原子間の共有結合性の高いものほど相転移温度が高いという直接証拠を得ることができた.最終年度である今年度は,Pb,Bi,Snなどの孤立電子対をもつイオンがペロブスカイト型構造のAサイトに配置した場合の結晶構造を価電子密度レベルで解析することを中心に行った.このようなイオンもA-O間の共有結合形成により強的な構造歪みを誘起すると考えられている.SPring-8において高エネルギー放射光を用いた粉末X線回折実験を行い,得られた回折パターンを最大エントロピー法でデータ解析し,価電子密度分布を抽出した.その結果,例えば,PbTiO3のPbとBiFeO3のBiでは,同様の孤立電子対が存在すると考えられてきたが,その空間分布は明らかに異なることが分かった.このような孤立電子対をもつイオンを含む他の材料の構造解析も開始できた.フェロアクティブなイオンの電子の空間分布を構造相転移の起源に関連付けて議論する物性研究の基盤が構築できたと考える.強誘電体の相転移温度を,結晶構造に関する情報だけから純粋に類推する指標を見出すために,放射光粉末X線回折実験により,ペロブスカイト型酸化物(ABO3)を中心に様々なセラミックス材料の価電子の空間分布を博物学的に可視化する研究を行った.Bサイトにd0-nessな電子配置をもつフェロアクティブイオンが配置した場合,B-O間の共有結合性と相転移温度との間に密接な関係があることを明らかにした.一方,Aサイトに孤立電子対をもつイオンが配置した場合,特異な熱振動をすることを見出した.このようなAサイトイオンも格子歪みを誘起するフェロアクティブイオンのように振舞うという実験的証拠を得ることができた.化学式がABO3と書ける古典的なペロブスカイト型強誘電体に対して,フェロアクティブなBサイトイオンにまず注目し,プロトタイプ構造における相対的な価電子密度分布および相転移温度近傍で結合状態が変化する様子を調べた.その結果,予想していた通り,B-O原子間の共有結合性の高いものほど相転移温度が高いという直接証拠を得ることができた.

一方,Pb,Bi, Snなどの孤立電子対をもつイオンがAサイトに配置した場合,A-O原子間に特別な共有結合が形成される場合が多いこと,さらに,このようなA-O間の共有結合の形成に伴い,これらのイオンのオフセンターリングが生じることもわかった.したがって,孤立電子対をもつイオンがAサイトに配置している場合は,相転移が大きく影響を受けるので,B-O間の共有結合性だけで相転移を議論できない場合があることも理解できた.以上の成果を国内外の学会で発表した.また,論文などの出版物にまとめて報告した.構造物性今後も引き続き,様々なペロブスカイト型セラミックスに対して価電子密度研究を行っていく.価電子密度解析の手法やペロブスカイトの第一原理電子構造計算の結果に関する情報を国際会議や国内学会で収集しながら,可能な限り早期の成果公表を目指す.一方,得られた知見を材料科学のグループと共有すれば,相転移の制御された機能性材料を明解な設計指針に基づき合成するという新しい開発経路が開拓できると期待する.この計測技術をペロブスカイト型セラミックスだけに特化せずに,半導体などの他の材料に応用していきたい.
脳のアルファリズムと時間情報処理-強制同期法による研究-

本研究では、10 Hzのα波が脳の時間情報処理の基本周波数ではないか、というα波仮説を、外部からの強制同期法を開発して検証することを目的とした。その結果、一部の被験者において、外部から印加したα波帯域の交流刺激の位相に依存して2つの刺激の時間順序判断が有意な影響を受けることが示された。交流刺激を印加しない対照実験においては、時間順序判断が左右の半球間の位相差にも依存することが示唆された。脳の時間情報処理のモデルはリズムを刻む「クロック」を仮定することが多い。しかし、その周波数が何Hzであるか、は未解明の問題として残されている。本研究では、10Hzのα波がその基本周波数ではないか、というα波仮説を、外部からの強制同期法を開発して検証する。われわれは偶然、時間順序判断がα波の位相に依存して逆転するという予備的な現象を発見した。しかし、受動的なα波の解析では十分安定な結果を得るに至っていない。そこで本研究では経頭蓋的に微弱な交流刺激を加えてα波の位相を同期させる手法を開発して、時間知覚がアルファ波の位相に依存することを明確に示すことを目標とした。平成23年度には、経頭蓋交流刺激によって、刺激時点の交流波の位相に応じて時間順序判断が影響を受けることを示唆する予備的なデータを得た。しかし、本年度の追加実験では必ずしも現象が再現されなかった。そこで原点に立ち返って、時間順序判断がα波の位相に依存して逆転するかどうかを9名の被験者を用いて確認する実験を行った。その結果、左右の手に加えた時間差100 ms程度の刺激に先行する300ms程度の期間において、順序判断の正解試行と、逆転試行の間に有意な位相差が生じていることを確認した。さらに一部の被験者では、左右の半球のα波の位相差が2つの特定の値に集中する傾向があり、判断の正解、不正解が位相差の状態に対応する有意な傾向を示した。つまり、時間順序判断は左右の半球間の位相差の状態にも依存することが示唆された。2枚の電極を正中線上に貼付した平成23年度の実験では、両半球の位相を一致させる方向にドライブがかかり有意な効果が生じなかった可能性がある。今後は、なぜα波の位相や左右半球間の位相差が順序判断に影響を与えるのかに関する仮説を構築して、複数の電極を用いた効果的なドライブ法を開発して研究を展開する必要である。ほとんどすべての脳の時間情報処理のモデルはリズムを刻む「クロック」を仮定している。本研究では、10Hzのアルファ波がその基本周波数ではないか、というアルファ波仮説を、外部からの強制同期法を開発して検証する。アルファ波仮説には50年を越える歴史があるが決定的な証拠は未だ得られていない。われわれは偶然、時間順序判断がアルファ波の位相に依存して逆転すると言う予備的な現象を発見した。しかし、受動的なアルファ波の解析では十分安定な結果を得るに至っていない。そこで本研究では経頭蓋的に微弱な交流刺激を加えてアルファ波の位相を同期させる手法を開発して、時間知覚がアルファ波の位相に依存することを明確に示すことをその目標とする。本年度は、経頭蓋交流刺激(transcranial alternating current stimulation, tACS)を連続的に印加した状態で、左右に10度離れて様々な時間差で出現する2個の視覚刺激の時間順序判断を行い、刺激時点の交流波の位相に応じて時間順序判断が影響を受けるかどうかを調べた。10-20法のCz(頭頂)とOz(後頭正中部)間に8HzのtACSを印加した場合、20ミリ秒の時間差の刺激の判断が、特定の位相では正解(右先行)するのに対し、180度逆の位相では判断が逆転(左先行)する被験者を見出した。現象の再現性はまだ確認中であるが、基本的な仮説を支持する結果が得られつつある。23年度中に「tACSをon/offしながら脳波を計測し、外部から加えた交流刺激のリズムと位相が脳のどの範囲に広がっているかを調べる」と記載した点についてはtACSをon/offするための装置の発売が遅れたため実施できなかった。任意の交流波形を任意のタイミングで出力できるインターフェースを導入して、外部から加えた交流刺激のリズムと位相が脳のどの範囲に広がっているかを調べる。tACSの印加と解析を様々な電極配置において行い、アルファリズムを最も効果的に促進する電極配置を決定する。その上で、様々な感覚種の刺激を用いた時間順序判断課題を行ってアルファ波仮説が感覚種の組合せによらず成立するかどうかを検討する。任意の交流波形を任意のタイミングで出力できるインターフェースを購入する。残額は脳波計測用の消耗品、被験者謝金、学会参加旅費、論文校閲投稿費、等に使用する。