hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
内的作業モデルの情動認知バイアスと社会的適応性の関連についての検討

本年度は前年度作成した刺激セットを使用した調査・実験を実施する。調査では,内的作業モデルと社会的適応との関連を表情認知の個人差が媒介しているという仮説を検証するための研究を行う。この際,表情刺激の呈示時間を十分に確保し,情報を精査できる状況での情動認知の個人差を測定する(統制的処理)。内的作業モデルが不安定であるほど,非典型表情からより多くのネガティブ情動を読み取り,ネガティブ情動の読み取りが多い人は適応感が低いことが予測される。実験では,刺激の呈示時間を短くし,瞬間的に情報を処理しなければならない場面での情動認知の個人差を測定する(自動的処理)。内的作業モデルが不安定であるほど,ネガティブ表情の判断が速く,ある表情に多くのネガティブ情動が「有」と判断しやすい傾向にあると予測される。これらをもとに,特に,対人関係に不適応を感じやすいとされる,不安定な内的作業モデルを持つ人がどのような情動に対して敏感になっているのか,どのように情動認知にバイアスを生じさせているのかを明らかにすることを目指す。また,自動的処理と統制的処理の間の差異を検討することで,情動認知バイアスへの気づきと社会的適応への支援のあり方を考える。25年度が最終年度であるため、記入しない。
グローバル化する理工系高等教育における英語を介した講義と教授文化の関連性の解明

英語で授業を実施する体制の構築は、グローバル30(国際化拠点整備事業)が目指す最重要課題の一つである。しかし、多文化・多言語を背景にする多様な学生が混在するクラスで英語を介して講義をすることは、日本語の講義を共通語としての英語に置き換えることに留まらない様々な要因を内包している。学習スタイルや教授スタイルは文化固有であり、教員・学生双方の講義の在り方に対する認識はそれぞれの母語文化に依存しているからである。本研究では、理工系講義について英語・日本語の講義コーパスを構築し、教授言語使用にみる教授スタイルの比較分析を行い、多様な教育文化が混在するクラスでの英語を介した理工系講義の問題点を解明する。
市場支配的事業者による取引拒絶行為に対する経済法的規制の在り方

本年度は「不可欠施設の法理」についての研究を行った。不可欠施設の法理とは、「事業活動を行う上で必要不可欠な施設を独占的に保有する事業者は、競争事業者に対して合理的な取引条件に基づいて当該施設を利用させなければならない」とする、経済法上の規制法理である。同法理は、米国反トラスト法における裁判例を通じて初めて提唱され、近年では、EC法やドイツ法において継受・発展されてきており、我が国においても、とりわけ電力・ガスや電気通信の分野においてこれと同様の規定が新たに設けられるに至っている。本年度は特に、ドイツにおける電気事業法(「エネルギー経済法」の一部をなしている)に着目し、特定の電気事業者が保有する送配電施設を他の事業者が利用する場合に、当該保有者にどのような行為規制が課されているかについて調査・研究を行い、その成果として、論説「電気事業法及び独占禁止法における差別規制の射程範囲ついて電力事業における送配電施設へのアクセスの問題を中心に」(一橋法学5巻3号)を執筆・公表した。同論文では、送配電施設へのアクセスの場面において、当該施設の使用を希望する事業者が多数存在する場合の法的取扱いの問題を取り上げて検討を行った。具体的な論点としては、(1)送配電施設の所有権を有する電気事業者(以下、施設保有者)による優先的使用がどの程度まで認められるべきか、(2)既存の契約が存在している場合に、新規の契約の申込みに対して優先的な地位が認められるか、(3)送配電線の容量を超えるほどの多数の申込みがある場合に、各事業者に対して容量をどのように配分すべきか(また、より根本的な解決方法として、施設保有者に対して施設の「拡張」を義務づけることは可能か)、といった問題を取り上げ、これらの問題についてドイツの電気事業法がどのような対応をとっているのかを明らかにした。近年、市場支配的事業者による取引拒絶行為の規制に関して、「不可欠施設」の法理と呼ばれる規制法理が注目を集め、我が国でも同法理の導入・立法化が検討されている。そこで16年度は、「不可欠施設」の法理が従来の規制法理との関係でどのような意義を有しているかという点に焦点を当てて研究を行うこととした。具体的には、「不可欠施設」の法理の発祥の地である米国反トラスト法、1990年代初頭に同法理を導入し積極的な運用を行ってきたEC競争法、及び1996年GWB第6次改正の際に同法理を明文化し、着実に規制実務を積み重ねているドイツ法を取り上げて、各国の法規制の展開・特質について比較検討を行っている。米国反トラスト法では、取引拒絶に対する規制基準として、「意図」基準・「独占のテコ」基準及び「不可欠施設」の法理が用いられている。そこで、これら三つの規制基準の成立・展開を確認し、各々の相互関係(共通点・相違点)を明らかにしている。EC競争法では、「不可欠施設」の法理を導入する以前から取引拒絶に対する規制実務が積み重ねられており、このことから、同法理を導入すること自体の意義・必要性について議論がなされている。この点については、従来の規制基準で十分であるとして、「不可欠施設」の法理に独自の意義を認めない見解もある。一方で、規制領域の拡大及び義務の加重という点に「不可欠施設」の法理の意義を見い出す見解がある。また、ドイツ法でも、これと概ね同様の議論がなされている。これに対して、我が国独占禁止法においては、審判決の展開がほとんど見られず、これまで取引拒絶の規制基準があまり明確なものとなっていなかった。この点に、米国法・EC法そしてドイツ法との決定的な違いがある。ただ、公正取引委員会によって示された一応の規制方針(ガイドライン)によれば、「不可欠施設」の法理に相当するような規制基準が既に存在していることが読み取れる。「不可欠施設の法理」とは、事業活動を行う上で必要不可欠な施設を独占的に保有する事業者は、競争事業者に対して、合理的な取引条件に基づいて、当該施設を利用させなければならないとする規制法理である。同法理は、米国反トラスト法において初めて提唱され、近年は、EC法及びドイツ法において継受・発展してきており、我が国においてもその導入の当否が議論されている状況にある。こうした状況を踏まえて、17年度の研究においては、同法理が、独占禁止法における従来の規制原理との関係でどのような意義を有しているかという問題に焦点を当てて検討を加えた。その研究成果として、論文「不可欠施設の法理の独占禁止法上の意義について」(『一橋法学』第4号・第2号・333頁以下)を発表した。本論文の概要は以下の通りである。まず、米国法については、同法理が従来の「意図のテスト」や「独占のテコ理論」という規制法理に対してどのような意義を有しているかに焦点を当てて、学説・判例の検討を行った。米国における同法理の意義は、主観的意図の立証を簡略化し、また、具体的な競争制限効果の立証を緩和する点にあったことが明らかとなった。次いで、EC法及びドイツ法においては、公益事業の自由化を推進する過程で、既存の独占的事業者の保有する施設(送電線・地域回線など)を新規参入者に開放することによって競争を確立するとの必要性に基づいて、同法理の継受が試みられたことが明らかとなった。

また、従来の規制法理との関係については、EC法・ドイツ法の場合には、不可欠施設の法理を導入しなくとも既存の規制法理で十分に対応できたとの見解と、差別的取扱いの禁止を従来よりも強化する上で同法理は独自の意義・役割を担っていたとする見解が対立していることが明らかとなった。本年度は「不可欠施設の法理」についての研究を行った。不可欠施設の法理とは、「事業活動を行う上で必要不可欠な施設を独占的に保有する事業者は、競争事業者に対して合理的な取引条件に基づいて当該施設を利用させなければならない」とする、経済法上の規制法理である。同法理は、米国反トラスト法における裁判例を通じて初めて提唱され、近年では、EC法やドイツ法において継受・発展されてきており、我が国においても、とりわけ電力・ガスや電気通信の分野においてこれと同様の規定が新たに設けられるに至っている。本年度は特に、ドイツにおける電気事業法(「エネルギー経済法」の一部をなしている)に着目し、特定の電気事業者が保有する送配電施設を他の事業者が利用する場合に、当該保有者にどのような行為規制が課されているかについて調査・研究を行い、その成果として、論説「電気事業法及び独占禁止法における差別規制の射程範囲ついて電力事業における送配電施設へのアクセスの問題を中心に」(一橋法学5巻3号)を執筆・公表した。同論文では、送配電施設へのアクセスの場面において、当該施設の使用を希望する事業者が多数存在する場合の法的取扱いの問題を取り上げて検討を行った。具体的な論点としては、(1)送配電施設の所有権を有する電気事業者(以下、施設保有者)による優先的使用がどの程度まで認められるべきか、(2)既存の契約が存在している場合に、新規の契約の申込みに対して優先的な地位が認められるか、(3)送配電線の容量を超えるほどの多数の申込みがある場合に、各事業者に対して容量をどのように配分すべきか(また、より根本的な解決方法として、施設保有者に対して施設の「拡張」を義務づけることは可能か)、といった問題を取り上げ、これらの問題についてドイツの電気事業法がどのような対応をとっているのかを明らかにした。
ユビキタス金属触媒を用いる新規な複素環合成法の開発

ユビキタス金属である鉄やビスマスはπ酸とσ酸の両方の特性を合わせ持つボーダーライン触媒として働くことを見出した。この機能を活用して、3-アルキニルエステルの分子内カルボ-オキシカルボニル化反応、2-プロピニルアミンと1,3-ジケトンを原料とするピロール環合成、アルケニル-N,O-アセタールの環化反応、1,6-エンインのアルキニルシクロプロパン化反応、アルキンの分子内ヒドロアリール化反応等に成功し、様々な複素環化合物の新規で効率的な合成法を開発した。ユビキタス金属であるBi(OTf)_3は4-ペンチンカルボン酸類の分子内環化反応(ヒドロオキシカルボニル化反応)において、非常に高い触媒活性を示し、5員環ラクトン類を高収率で与えることを見いだした。その活性は、ソフトな貴金属触媒であるPd(II)やPt(II)を圧倒的に凌駕する。さらに驚くことに、ビスマス触媒を使用すると、対応するカルボン酸エステルでも分子内環化反応が進行する。すなわち、類例の無いエステルのアルキル基の転移を伴う環化反応(カルボオキシカルボニル化反応)が起こることを発見した。若干の収率低下は見られるものの、Fe(OTf)_3でも反応が進行する。さらに4-アミノメチル-1,6-エンイン類はビスマス触媒の作用により、他の方法では合成が困難な6-アザビシクロ[3.2.1]-2-オクテンに効率的に変換できることが分かった。反応機構の検討により、この反応は活性化されたアルキン部位へのオレフィンの攻撃と引き続くアミノ基の環化反応により進行することを明らかにした。また、ビスマス触媒を用いると、プロパルギルアミンと1,3-ジケトン又はβ-ケトエステルの分子間反応で様々な置換基を持つ有用なピロールが合成できることを見いだした。これらの知見はユビキタス金属の中でも、ハード酸とソフト酸の中間に位置する鉄やビスマス等のボーダーライン金属は炭素-炭素多重結合と酸素や窒素等のヘテロ官能基の両者を同時に活性化して、複素環を合成する新規な可能性を開くものである。(1)ビスマス触媒を使用すると、2-プロピニルアミンと1, 3-ジケトンまたはβ-ケトエステルの縮合反応と環化反応が連続的に進行して、多置換のピロール環が高収率で合成できることを見出した。この反応はBi(OTf)3のσ-酸性とπ-酸性が協奏的に作用した結果である。(2)両末端にオレフィンとプロパルギルアルコールを有するアミンにBi(OTf)3触媒を作用させると、アルキンを橋頭位に有する1-アルキニル-3-アザビシクロ[3. 1. 0]ヘキサンが合成できることを発見した。この反応は形式的には、プロパルギルアルコール部位がアルキニルカルベン等価体となり、これがオレフィン部位に付加してシクロプロパン化したと見なせる驚くべき新反応である。この反応の鍵はボーダーライン触媒であるBiがプロパルギルアルコールのOHと炭素-炭素三重結合の両者を活性化した状態をつくり、脱OHによるアレンの生成と環化(オレフィンの攻撃)が同時に起こることにより進行する。(3) Fe(OTf)3触媒は窒素上にアルケニル基を有するN, O-アセタールの分子内環化反応に高い触媒活性を示し、様々な環サイズの含窒素複素環を容易に生成することを見出した。これは鉄触媒によるイミニウムイオンの効率的発生と、オレフィン部位がFeへの配位により活性中心に接近していることに起因する。(4) 4-アリールアルキンのヒドロアリール化反応は縮合芳香族化合物を合成する重要な反応であるが、通常アリール基が電子供与体、アルキン部位が電子受容体として働く。驚くことにFe(OTf)3を触媒に使用すると、逆に電子不足なアリール環と電子豊富なアルキンの組み合わせの方が効率的に反応することを発見した。この結果はこの反応の基質多様性を大きく広げるものである。
地域特異性を示す病原性抗酸菌の感染源及び感染様式の実態解明

1、河川水に棲息するNTMの菌種分布:3年間を通して、大阪府南部に位置する石川から年2回(夏季、冬季)採水を実施し、採水3地点からのDNA現存量を検討した。培養が困難なNTMを含むすべてのNTMのDNA量(atpE遺伝子コピー数)を捕捉するためにステリベックスを用いたDNA抽出法を検討したところ、2段階濾過法を用いなくてもDNAを回収することができた。また、検出された計301株のNTMをサンガーシークエンス法によりrpoB、hsp65遺伝子配列を決定し、BLAST検索により菌種同定を行った。最終的に58菌種が同定され、季節を問わず通年分離できた菌種はM. teraaeおよびM. arupenseであった。肺MAC症の起炎菌であるM. avium subsp. hominissuisとM. intracellulareが検出されたのに加え、医療機器の循環水内にバイオフィルムを形成することで感染を引き起こすと問題視されているM. chimaeraを河川水から分離できた。院内で擬似アウトブレイクの起炎菌となったM. chimaera事例については論文を執筆し現在査読中である。一方、皮膚肉芽腫症の患者の病変部から分離されることが多いM. shigaenseを河川から分離でき、稀な肺感染症患者からの臨床分離株のゲノム配列を比較解析している。さらに患者の浴室環境から同菌の検出を試み、環境ーヒト感染関連の解明を進めている。これらの成果は、NTMの環境中の浸淫状況を推察し、ヒトへの感染・定着の動向を理解する上で非常に示唆に富むものである。主な課題研究の実績は以下のとおりである。1、河川水からのNTM分離に適した処理と培養法の確立。河川中に存在するNTMを検出・同定するため、吸引濾過により表層水500 mLを0.2 μmポアサイズメンブレンでトラップした。このフィルタリング済みメンブレンをアルカリ処理し、抗酸菌以外の発育を抑制するPANTA(ポリミキシンB、アンホテリシンB、ナリジクス酸、トリメトプリム、アズロシリン)入りの7H11寒天培地上に静置し、36°Cで3週間培養することで、雑菌を抑制し、且つ河川由来NTMを単離することに成功した。今回、一般的な環境サンプルの処理として採用されているメンブレンを物理的に破砕したのち抽出用試薬を用いてNTMを回収する方法とは異なり、ろ過後のメンブレンを直接処理し培地上に静置する方法を採用した事により、試料のロスを最小限に抑えつつ、試料中のNTMを効率よく捕捉することができた。今後、環境水のNTM調査における標準法として、広く普及するものと期待される。2河川水に生息するNTMの菌種分布。石川採水4地点の合計8サンプルを実験に供し、最終的に65株を釣菌した。サンガー法によりrpoB遺伝子配列を決定しBlast解析により20種のNTMを同定できた。肺MAC症の原因菌であるMycobacterium intracellulareが検出され、ヒトに病原性を有するM. arupenseやM. interjectumが検出されたが、M.kansasiiは検出されなかった、特にM. arupenseは河川を問わず、様々な箇所で検出されるクローナル性の高い菌種である可能性が示唆された。本研究では、夏季および冬季にあたる近畿地方の主な水源である淀川水系および猪名川水系の上・中・下流域から表層水を採取した。また、冬季の大和川(石川)河川水についても同様の採取を行い、生息するNTMの種類や分布、地域性などの特徴を見いだした。さらに、淀川河川中のNTM量を測定する系を立ち上げ、NTM総量にも季節性が見られることがわかった。これらの研究で得られた成果は河川のNTM全体像を把握し、NTM伝播を防ぐ水環境の保全に繋がると考えらえる。石川採水の準備に時間がかかり、夏季における採水が実施できなかったことが悔やまれるが、冬季での採水は滞ることなく採水でき、予想を変える菌株数が確保された。これらの菌種にはヒトへの感染症が報告されているものや、病原性に乏しい菌種も含まれており、上水道から分離されるNTM菌種とは異なる分離頻度であった。今後、一層のサンプリングが必要になる。また、患者への周知や研究同意における取得が思うように進まなかった。課題研究の主な実績は以下のとおりである。1、河川水に棲息するNTMの菌種分布:石川採水を年2回(夏季、冬季)実施し、採水3地点からのDNA現存量を検討した。したがって、今後はDNA現存量の検討にプレろ過を省略することで、より実態を反映したDNA現存量を明らかにできると考える。また、これらのサンプルから計192株のNTMを検出しサンガーシークエンス法によりrpoB遺伝子配列を決定、BLAST検索により菌種同定を行った。192株の内、昨年度検出されなかった肺MAC症の起炎菌の一つであるM. avium subsp. hominissuisが分離された。また、M. intracellulareやM. arupenseについては昨年度と同様に検出されたが、今年度はM. shigaenseやM. yongonenseも検出された。

M. shigaenseは琵琶湖周辺に居住地を持つ皮膚肉芽腫症の患者の病変部から分離された比較的新しい抗酸菌種であるが、琵琶湖を源泉とする大阪北摂地域の淀川河川水サンプルから高頻度に分離されており、今回大阪南部に位置する大和川を源泉とした石川河川水から分離されたことはNTMの環境浸淫状況を推察する上で示唆に富む結果である。培養が困難なNTMを捕捉する可能なステリベックスを用いた1段階濾過法は効率よくDNAを抽出できる方法であることを明らかにした。したがって、今後の高率的なDNA回収が期待できると考える。また、昨年度の河川水調査では20種類の抗酸菌属の分離であったが、今年度は33菌種が確認でき、環境におけるNTM種の多様な分布状況が明らかになった。本研究では、NTMの実態が不明な河川において、その多様性と現存量を明らかにする基礎的なデータを得ることができたことから、引き続き、河川の特徴づけを行い監視することで、感染対策や水資源保護へ繋がる有効な対策方法を検討・提案することが可能になると思われる。当初目標としていた環境及び動物種からのM. kansasiiの分離およびDNA回収は未だ果たせていない。一方、M. kansasii以外のNTMに罹患した飼育動物由来のNTM分離やMAHによる過敏性肺臓炎症患者の浴室環境から同菌種を回収し、学会及び論文発表を行った。1、河川水に棲息するNTMの菌種分布:3年間を通して、大阪府南部に位置する石川から年2回(夏季、冬季)採水を実施し、採水3地点からのDNA現存量を検討した。培養が困難なNTMを含むすべてのNTMのDNA量(atpE遺伝子コピー数)を捕捉するためにステリベックスを用いたDNA抽出法を検討したところ、2段階濾過法を用いなくてもDNAを回収することができた。また、検出された計301株のNTMをサンガーシークエンス法によりrpoB、hsp65遺伝子配列を決定し、BLAST検索により菌種同定を行った。最終的に58菌種が同定され、季節を問わず通年分離できた菌種はM. teraaeおよびM. arupenseであった。肺MAC症の起炎菌であるM. avium subsp. hominissuisとM. intracellulareが検出されたのに加え、医療機器の循環水内にバイオフィルムを形成することで感染を引き起こすと問題視されているM. chimaeraを河川水から分離できた。院内で擬似アウトブレイクの起炎菌となったM. chimaera事例については論文を執筆し現在査読中である。一方、皮膚肉芽腫症の患者の病変部から分離されることが多いM. shigaenseを河川から分離でき、稀な肺感染症患者からの臨床分離株のゲノム配列を比較解析している。さらに患者の浴室環境から同菌の検出を試み、環境ーヒト感染関連の解明を進めている。これらの成果は、NTMの環境中の浸淫状況を推察し、ヒトへの感染・定着の動向を理解する上で非常に示唆に富むものである。今後の課題肺MAC症の原因菌であるM. intracellulareが地域性の異なる淀川、石川採水地点から分離されたのに対して、M. aviumは淀川にのみ分離できた。一方、M. arupenseのように分離頻度の高い菌種が確認でき、この現象が一時的なものなのか、それともNTMの地域別浸潤度の特徴としてあげられるものなのかを確認する必要がある。
K中間子-原子核束縛系と核媒質中における中間子の性質

私の研究の目的は、媒質中における中間子の性質を調べることにより、質量の起源の謎の解明を行うことである。様々な中間子の中から、まずは、天体核物理への発展の可能性も期待されるK中間子の性質について調べる研究を行った。また、K中間子・反K中間子と強く相互作用するΦ中間子の性質に関しても、K中間子の研究に関連して、その性質を調べる研究を行った。平成20年度は、1.K^-NN系に関する研究、2.Φ中間子原子核に関する研究を行った。1.に関しては、J-PARCで実験が予定されているK^-pp系をはじめとする反K中間子-NN系の構造計算及び生成スペクトラムの計算を行った。その際、反応で射出される粒子のみならず、最終的にK中間子が核内に吸収された後に出てくる射出粒子を測定した場合の生成スペクトラムを出し、予定されている実験に非常に有益な情報を与えた。2.に関しては、束縛状態は存在するものの、生成スペクトラムを計算するとその束縛状態を示唆する構造を実験で観測することは難しいことがわかった。Φ中間子と原子核間の相互作用の強さを変えることにより、Φ中間子原子核束縛状態の観測可能性について示した。このように、非常に実験と密接に関連した理論研究を行い、今後予定されている実験に対して非常に有意な情報を与えた。平成19年度は、(1)K中間子原子に関する研究、(2)K-NN系に関する研究、(3)Φ中間子原子核に関する研究を行った。(1)に関しては、K中間子原子生成の断面積に現れる'resonance dip'などの複雑なスペクトラムの振る舞いについて考察を行った。未だ観測されていない深いK中間子原子束縛状態の観測可能性を示した。(2)に関しては、J-PARCで実験が予定されているK-pp系をはじめとする反K中間子-NN系の構造計算及び生成スペクトラムの計算を行った。(3)に関しては、束縛状態は存在するものの、生成スペクトラムを計算するとその束縛状態を示唆する構造を実験で観測することは難しいことがわかった。
雑音の統計的性質についての研究

1.初通過問題:この問題は確率過程があるレベルを通過した後,任意のバリア-レベルと交差するまでの時間を扱うものであるが.1)最初のレベルを通過した後これとは再び交差することなく直接バリア-に至るもの(direct passage time)と,2)最初のレベルを通過した後任意回(0回を含む)のこれとの交差を経てバリア-レベルに至るもの(usual passage time)とに分けて実験的に調べた.対象とするランダムプロセスは,レイリ-過程とガウス過程である.初通過時間のバリア-レベル依存性を,平均値,分散,分布等について調べた.2.正弦波+ガウス過程の位相のレベル交差:振幅のレベル交差の問題とは異なり,上向き交差と下向き交差は交互に起こるとは限らないので,交差間隔について新しい定義を導入した.対象としたランダムプロセスは,ガウス型とバタワ-ス型の電力密度スペクトルを有するガウス過程である.前者では,疑似独立の仮定が良く当てはまるが,後者では振幅のレベル交差で見られるレベル交差時間分布の多峰性が観測された。3.自己相関関数の推定:二つのレベル間での4種類の通過時間間隔のRice関数から,元のランダムプロセスの自己相関関数を推定する方法を考案し,Rice関数の計算値と測定値から推定を試みた.測定値を用いた場合は,測定値のゆらぎが問題となり,適当な関数を用いたスム-ジングが必要であることがわかった.4.ガウス過程のカ-ブ交差:ガウス過程があるカ-ブを交差する場合の時間間隔のRice関数は,自己相関関数から導かれる特定の曲線群について不変であることを見いだし,この性質を利用して自己相関関数を推定することを試み,良い結果を得た。1.レ-リ-分布を振幅分布とする雑音の初通過時間については、以前からの継続の研究であるが、ガウス雑音の場合と同じく多峰生が観測されている。今年度は、この性質がレベルと共に変化する様子について、定性的な検討を行い、AEUに発表した。2.(正弦波+雑音)プロセスの、レベル交差問題に付いては、更新関数の導出のみが行われていたが、今年度は高性能ワ-クステ-ションを使用して、交差レベルを変化させて通過時間分布をもとめる計算機実験を行った。雑音のスペクトルがガウス分布の場合では、実験結果は更新関数から予想されるものに近かった。3.ガウス雑音の初通過、第2通過時間は、第1のレベルを通過してから、再度第1のレベルの通過を許すか否かで、通常通過時間、直接通過時間に分かれる。今年度は、二つのレベルと電力スペクトルを変えて通過時間の平均値を求めた。平均値がレベルを変えて行くとピ-クを示すことがあるなどの新しい知見を得た。4.初通過時間問題で、タ-ゲットのレベルが、時間と共に雑音の自己相関関数と同じように変化すると、問題は単なるゼロ交差問題になるという事が、更新関数の形から予想される。この事は少なくとも行った実験の範囲では正しいことがわかった。1.雑音が一定レベルから出発して障壁に到達するまでの時間,すなわち初通過時間の時間分布などを調研究の発展として,障壁が元の雑音の自己相関関数に等しい場合に,更新関数が簡単になる性質を利用してベル交差時間の分布を実験的に求め,これから元の雑音の自己相関関数を推定する事を試みた.一部に推定が大きくなる部分が生じたが,基本的には推定が可能である事を示した.2.正弦波+雑音過程の位相のレベルクロス間隔分布を,対象とする雑音の電力密度スペクトルがバタ-ス型で有る場合について,信号対雑音比を種々変えて測定した.前年度の雑音がガウス型の電力密度スペクの場合に比して,疑似独立の仮定が成立しない事が多い事があきらかになった.

また,間隔分布は,正弦波い場合は,クロスレベルに依存しない事,信号対雑音比が大きい場合には,ゼロレベル交差の分布は振幅のレベル交差の分布に等しくなる事などがわかった.3.時間原点をずらす事によって,因果律を満足しない電力密度スペクトルを見かけ上実現して,理想低断特性に極めて近い特性を持った雑音を生成する試みは,ワ-クステ-ションを使用した場合と9個のトラピュ-タ(4個の通信ポ-トを有するマイクロプロセッサ)を使用した場合を実現してみた.後者は前者の倍のスピ-ドで雑音を発生する事ができた.しかし,スペクトルの遮断特性は予想よりもシャ-プでなく,数などに工夫が必要である.しかし,時間的には実験に使用できるシャ-プが得られたので,今後は統計的質を調べる方向に進みたい.
PCR法によるパラフィン切片からのDNA法医病理診断

法医DNA診断には血液、精液、毛髪等が比較的多く用いられてきた。形態学的検査として病理組織が利用されており、最近ではホルマリン固定パラフィン包埋組織からウイルス、ガン、遺伝子疾患のDNA解析が可能となり、診断としての利用価値が高くなりつつある。パラフィン包埋組織やホルマリン固定組織を用いる場合、組織のDNAの安定性が重要となる。本研究では、一定期間保存されたホルマリン固定組織やパラフィン包埋組織からテンプレ-トDNAを抽出し、(1)HLAのDNAからタイピング、(2)性別判定、(3)サイトメガロウイルス診断等について検討した。方法としてパラフィン包埋組織、ホルマリン固定組織から5μmの厚さの56枚の組織を切り出し脱パラフィン処理後、PRoteinase KとSDSで完全に液状に可溶化を行ない、フエノ-ルで抽出後、微量濃縮チュ-ブ(セントリコン30)でテンプレ-トDNAを濃縮し、PCR法によってDNAを増幅した。その結果、(1)2年間保存したパラフィン包埋組織および2年間ホルマリン固定組織(脳、心、肝、肺、腎)からDNAタイピングが可能であった。(2)男女性別判定には男性を示す170bpのバンドが確認された。(3)サイトメガロウィルス感染の診断検査として肺、心のパラフィン包埋組織を用いたところ、その診断が可能であった。抽出方法を比較し、フェノ-ル・エタノ-ル沈殿法よりセントリコン30を用いた方がよりDNAを回収しやすいことを明らかにした。
脳梗塞の進行増悪における炎症性バイオマーカーの変化とスタチンの効果に関する研究

発症48時間以内の脳梗塞患者146例を、入院直後よりatorvastatin1日10mg投与を開始するStatin群と、入院後2週間はスタチンの投与を行わないNon-Statin群に分け、経時的にIL-6、IL-10、IL-18、MMP-2、MMP-9、高感度CRPを測定した。Statin群の血中IL-6濃度はNon-statin群に比し有意に低下し(p=0.047)、入院後14日以内の増悪進行はStatin群で有意に少なかった(Non-Statin群、20.8%、Statin群8.0%、p=0.035)。脳梗塞発症48時間以内のスタチンの投与は血中IL-6値低下させ、急性期の進行増悪を抑える可能性がある。脳梗塞の10-20%は、入院後も神経症候の増悪進行をきたし進行性脳卒中(progressing stroke)と呼ばれ、脳卒中患者の転帰悪化の最大の要因である。近年、脳虚血の病態に炎症が関与し、炎症性サイトカイン等の変化を超急性期の患者末梢血中でとらえうることが小規模臨床試験で報告されている。スタチンは強力な脂質低下作用に加え、抗炎症作用を有することが報告されており、発症直後からのスタチン投与による進行増悪の防止が期待できる可能性がある。本研究の目的は、1群50例規模としてIL-6,8,10,やMMPsなどのsurrogate markerと進行増悪、転帰との関連を検討し、ハードエンドポイントを含むランダム化比較試験の設計を行うことにある。平成21年度末までに発症48時間以内の急性期脳梗塞患者151例が登録され、プロトコールに従って早期スタチン群と非早期スタチン群にランダム化され、入院時、第3病日、第7病日に炎症性バイオマーカー(hsCRP、IL-6、IL-10、MMP-2、MMP-9、TNF-α)濃度を測定した。ランダム化比較試験の結果は、予定症例数の登録と追跡が完了して行われるが、非ランダム化データを用いた研究成果を、国際誌に投稿済みである。研究内容の一部は、国際学会において報告した(International Stroke Conference, San Antonio TX, USA, Feb 24-26, 2010)。現在までに、hsCRP、IL-6、MMP-9は初期病変の大きさこ関連していること、スタチンによりIL-6濃度の低下が得られること、急性期の増悪進行にはIL-10濃度が関与することが明らかとなっており、これらを含むランダム化データの成果は19^<th> European Stroke Conference May 2010Barcelona, Spainにおいて報告する予定である。また、その成果をもとにハードエンドポイントを含む比較試験の設計に関する解析を研究期間中に完成する予定である。本研究は入院時検査で脂質異常症を認め、かつこれまでにスタチンの投与を受けていない急性期脳梗塞患者を対象に、発症直後からatorvastatin10mgの投与を開始する群と、2週間後から投与開始する群の2群にランダム化し、脳梗塞急性期の進行増悪や脳梗塞の転帰に対する早期スタチン投与の効果を検討することを目的としている。主要エンドポイントは、a.脳卒中再発(TIAを含む)b.早期進行(progressing stroke)の発生,c.3ヶ月後の転帰(modified Rankin scale<2)とし、患者登録期間は平成21年度から平成23年度までの2年6か月間であり、現在まで登録作業、追跡作業ともに順調に進行している。本研究では、登録期間中に入院する脂質異常症のない脳梗塞症例や、すでにスタチンを服用していた脳梗塞例は無作為化試験には組み込まないものの、ランダム化群と同様の血液検査、転帰の調査を行っている。本年度はこれら非ランダム化群を含む全症例を用いた解析を行った。発症48時間以内に入院した脳梗塞患者の内、入院前からスタチンを服用中、あるいは入院直後よりアトルバスタチンの投与を開始した群(Statin群、45例)と入院後2週間はスタチンの投与を行わなかった群(Non-Statin群、101例)を比較したところ、Statin群の血中IL-6濃度はNon-statin群に比し有意に低下を示し、その交互作用は有意であった(group×time factor、p=0.047)。また入院後14日以内に神経徴候の増悪(NIHSSスコア≧2)が見られた症例数は、Non-Statin群21例(20.8%)、Statin群4例(8.0%)で、Statin群で有意に少なかった(p=0.035)。

以上より脳梗塞発症48時間以内のスタチン投与は、血中IL-6値を底下させ、急性期の進行増悪を抑える可能性があるとの結論を得て国際学会(19^<th> European Stroke Conference May 2010 Barcelona,Spain)ならびに国内誌に報告を行った。なおランダム化例の成果は、研究最終年度末に報告する予定である。本研究は入院時検査で脂質異常症を認め、かつこれまでにスタチンの投与を受けていない急性期脳梗塞患者を対象に、発症直後からatorvastatin10mgの投与を開始する群と、2週間後から投与開始する群の2群にランダム化し、脳梗塞急性期の進行増悪や脳梗塞の転帰に対する早期スタチン投与の効果を検討することを目的としている。主要エンドポイントは、a.脳卒中再発(TIAを含む)b.早期進行(progressing stroke)の発生,c.3ヶ月後の転帰(modified Rankin scale<2)とし、患者登録期間は平成21年度から平成23年度までの2年6か月間である。本研究では、登録期間中に入院する脂質異常症のない脳梗塞症例や、すでにスタチンを服用していた脳梗塞例は無作為化試験には組み込まないものの、ランダム化群と同様の血液検査、転帰の調査を行った。179例(男109例女70例)が登録された。その内訳は、1)入院時脂質異常がなくスタチン投与を行わなかったもの95例、2)発症前からスタチン投与が行われておりatrovastatinを急性期から継続投与したもの35例、3)脂質異常症を認めかつスタチンの服用がなくランダム化試験に組み入れられたもの49例(early statin群27例delayed statin群22例)であった。これまでの全体の解析同様、ランダム化群においても、我が国の常用量のatorvastatin(10mg/日)の脳梗塞発症48時間以内の投与開始および継続により、急性期のIL-6値低下作用があることが示唆されたが、急性期の症候増悪に対する有効性は示されなかった。スタチン非服用例への高用量スタチン投与開始の効果を検討する価値がある。以上の成果につき現在論文化を進めている。
高速で振動する声帯を持つ喉頭模型内の流れの計測

声の音源となる声帯の自励振動に直接関係する、振動し、剥離、再付着する声帯まわりの流れを精度良く予測するモデルを作成することは、音声の解析において非常に重要である。当該研究代表者らはこれまでに、流れの剥離、再付着を考慮することが出来る非定常一次元流モデルを提案し、低振動数で振動する狭窄を有する流路内の圧力を精度良く予測できることを確認している。当該研究課題では、実際の声帯振動数に近い100Hzまでの高速で振動する声帯を持つ喉頭模型を製作し、模型内の剥離、再付着し、振動する流れを計測し、基礎データを取得すると共に、提案している数学モデルの妥当性の検証、計測結果を踏まえた、改良の検討を行った。まず、100Hzまでの高速で振動する声帯をもつ喉頭を模擬した模型を製作した。声帯駆動部はモータ・偏心カム系とし、圧力計は模型に直に設置することとした。流れの可視化については、照明、煙の各種組合せを用いたが、明瞭な映像を得ることが出来ず、振動中の流線の解析を行うことが出来なかった。声帯部流路幅の中心値、振幅、振動数、初期流量のいくつかの組合せに対して、流路長手方向の圧力分布を計測した。圧力は、20Hz以上で非定常の効果が現れた。また、振動数を高くしていくと50から80Hzで圧力波形の傾向が急に変わった。次に、当該研究者らが提案している剥離・再付着流モデルによる理論値との比較を行った。モデルは、50から80Hzで発生する傾向の変化は予測できなかったが、その振動数までの圧力波形は比較的精度良く予測することができた。得られた計測値、理論値を解析した結果、この傾向の変化の原因は、声帯模型の0.1mm程度の隙間の制御が高振動数で上手くできなかったことや声帯部の隙間を通る流れの実質の流路幅と実際の流路幅とが相当異なっていることが考えられた。可視化方法も含め今後さらなる検討が必要である。本年度は、模型の製作、圧力計測法、流れの可視化法の検討を主に行った。まず、100Hz程度の高速で振動する声帯をもつ喉頭を模擬した模型を製作した。声帯模型を高速で振動させる機構としてモータ・偏心カム系および加振器を検討した。モータ・偏心カム系では、対象としている狭窄部の振動の振幅が小さいので、モータ、偏心カム、狭窄部の間のアソビやガタがほとんど出ないように製作する必要がある、加振器では、狭窄部の流路断面積により加振器に加わる負荷が大きく変化するので、一定振幅で振動させる場合は制御系が必要である、また、高振動数で振動するので、駆動部の振動が模型部に伝わらないようにそれぞれの基礎部分を独立にする必要がある、ことなどが分かった。本年度の予備計測では、駆動部はモータ・偏心カムとした。圧力分布の計測では、振動数が高いため圧力孔の大きさ、配管の長さから生ずる、計測誤差の修正法を検討し、最終的に圧力計を模型に直に設置することとした。圧力計測の結果、振動数が50Hz以上になると、圧力分布の傾向が大きく変わることを確認した。また、模型内に煙を入れ、レーザライトシートで照明することにより流れの可視化を行った。

レーザーライトシートを声帯模型の振動に同期させて照射し、得られる煙像をカメラで撮影し、流れのパターンを観測した。しかしながら、狭窄部では煙の量に対し、流速が非常に速く、明瞭な映像を得ることが出来なかった。来年度も引き続き検討する必要がある。最後に、計測した圧力データと当該研究者らが提案している数学モデルの計算結果を比較し、流れの剥離パターン、境界条件などの仮定の問題点を抽出するとともに、実験で高振動数で圧力分布の傾向が大きく変化する原因などについて検討した。本年度は、昨年度製作した100Hzまでの高速で振動する声帯をもつ喉頭を模擬した模型を用い、流れの可視化、圧力計測を行った。流れの可視化については、メタルハライドライトやレーザーシートの連続光や断続光の光源、線香、ドライアイス、たばこなどの煙の各種組合せを用いたが、明瞭な映像を得ることが出来ず、振動中の流線の解析を行うことが出来なかった。圧力は装置直付の圧力変換器により計測した。声帯部流路幅の中心値、振幅、初期流量のいくつかの組合わせに対して、0から100Hzまで10Hz毎に声帯模型を振動させて、声帯部より流路幅の80倍の距離上流の位置から40倍下流の位置までの計13カ所の圧力を計測した。各位置の圧力は、10Hzまでは、狭窄が拡大するときと縮小するときでほぼ対称で、静的な圧力とほぼ一致しているが、20Hz以上では、非対称となり、非定常の効果が表れる。圧力波形に対する声帯模型の振動数の影響は、パラメータの組合わせで異なるが、50から80Hzで急に傾向が変わることが多かった。次に、当該研究者らが提案している剥離・再付着流モデルによる理論値との比較を行った。振動数が高くなると、計算モデルの境界で仮定していた圧力一定の条件が適当でないことが分かったので、実測値を境界条件として使用した。モデルは、50から80Hzで発生する傾向の変化は予測できなかったが、その振動数までの圧力波形は精度良く予測することができた。得られた計測値、理論値を解析した結果、この傾向の変化の原因の一つは、声帯模型の0.1mm程度の隙間の制御が高振動数で上手くできなかった可能性と声帯部の隙間を通る流れの実質の流路幅と実際の流路幅とが相当異なっている可能性が考えられた。声帯部の流路幅を実際より狭く見積もり、圧力分布を計算すると、比較的類似の傾向が得られた。今後さらなる検討が必要である。
衛星観測データによる森林被覆密度分布推定のグローバル適用アルゴリズムの開発

グローバルな森林資源観測においては,NOAA, VEGETATION, MODIS等の広域高頻度観測衛星の利用が,観測諸条件および経済性から必須と考えられている。LANDSAT等の従来型の地球観測衛星を用いた森林資源情報の収集技術は,力丸による樹冠密度推定モデルを含め多くの既往研究がなされている。また,広域高頻度低空間分解能観測衛星を利用した地球規模の森林資源情報の収集には,須崎,竹内等の画素内推定による土地被覆推定手法も提唱されている。しかしながら,通常の画素内推定モデルは,画素内被覆項目の平均的な占有密度を推定している。このため,土地被覆項目間に分光特性の近似したものを含む場合,占有状態が一意的に推定できない場合が発生する。例えば,高密度の森林が低占有率で存在する場合と,低密度の森林が高占有率で存在する場合では,画素の分光特性としては,近似した状態を呈する場合が想定される。本研究では,広域高頻度低空間分解能観測衛星の画素内の被覆情報の質的な信頼性を再検討するために,LANDSAT衛星画像の解析結果とMODIS衛星画像の比較検討を行ない,森林域と非森林域の境界線及び山間部の起伏が大きい地域において,MODIS画像得られた森林情報には誤差が生じるということが明らかとなり,その利用用途の適正領域の評価をおこなった。グローバルな森林資源観測においては,NOAA, VEGETATION, MODIS等の広域高頻度観測衛星の利用が,観測諸条件および経済性から必須と考えられている.LANDSAT等の従来型の地球観測衛星を用いた森林資源情報の収集技術は,力丸^*1による樹冠密度推定モデルを含め多くの既往研究がなされている.また,広域高頻度低空間分解能観測衛星を利用した地球規模の森林資源情報の収集には,須崎^*2,竹内^*3等の画素内推定による土地被覆推定手法も提唱されている.しかしながら,通常の画素内推定モデルは,画素内被覆項目の平均的な占有密度を推定している.このため,土地被覆項目間に分光特性の近似したものを含む場合,占有状態が一意的に推定できない場合が発生する.例えば,高密度の森林が低占有率で存在する場合と,低密度の森林が高占有率で存在する場合では,画素の分光特性としては,近似した状態を呈する場合が想定される.平成16年度研究では,広域高頻度低空間分解能観測衛星の画素内の被覆情報の質的な信頼性を再検討するために,LANDSAT衛星画像の解析結果とMODIS衛星画像の比較検討を行なった.分解能の違いがもたらす影響を調べるために,分解能30mのETM+画像とそれを擬似的に分解能500m相当に処理したETM+画像を比較した.その結果,森林域と非森林域の境界線及び山間部の起伏が大きい地域において誤差が大きくなり,分解能の違いによる影響が見られた.また,ETM+_FCD画像とMODIS_FCD画像の比較により,MODIS画像においてどの程度正確に森林情報が得られているのかを調べた,その結果,4-3.(1)で推測したように,図2と図3においてほぼ同様の誤差分布が得られた.したがって,森林域と非森林域の境界線及び山間部の起伏が大きい地域において,MODIS画像得られた森林情報には誤差が生じるということが明らかとなった.グローバルな森林資源観測においては,NOAA, VEGETATION, MODIS等の広域高頻度観測衛星の利用が,観測諸条件および経済性から必須と考えられている。LANDSAT等の従来型の地球観測衛星を用いた森林資源情報の収集技術は,力丸^*1により樹冠密度推定モデルを含め多くの既往研究がなされている。また,広域高頻度低空間分解能観測衛星を利用した地球規模の森林資源情報の収集には,須崎^*2,竹内^*3等の画素内推定による土地被覆推定手法も提唱されている。例えば,高密度の森林が低占有率で存在する場合と,低密度の森林が高占有率で存在する揚合では,画素の分光特性としては,近似した状態を呈する場合が想定される。

平成16年度研究では,広域高頻度低空間分解能観測衛星の画素内の被覆情報の質的な信頼性を再検討するために,LANDSAT衛星画像の解析結果とMODIS衛星画像の比較検討を行ない,森林域と非森林域の境界線及び山間部の起伏が大きい地域おいて,MODIS画像で得られた森林情報には誤差が生じるということが明らかとなり,その利用用途の適正領域の評価をおこなった。平成17年度研究では,LANDSATによる森林被覆密度推定のグローバルな適用の評価のために,ニュージーランドの広大な均質な針葉樹の植林地帯をテスト領域に選定して,密度推定および,経年解析によるおける森林被覆密度の成長量の評価をおこなった。本年度の研究により,衛星画像解祈による森林被覆密度と,森林の材積量を推定するための基礎技術の開発ができたと考えられる。
小脳の長期抑圧型シナプス可塑性の生理学的研究

長期抑圧は本研究代表者らが発見した小脳皮質に特有のシナプス可塑性で、小脳の神経回路網内の記憶素子として働き、小脳による運動学習の重要な基礎過程と思われる。昭和58年度昭和62年度の特別推進研究「小脳における記憶の神経過程と運動学習の機序」(代表者伊藤正男)によりそのメカニズムの解明が行われ、これがキスカル酸特異性グルタミン酸受容体の脱感作によるもので、その生起についてはカルシウムイオンが重要な役割を果すことが明らかになった。しかし、長期抑圧の長期的な時間経過については技術的困難のため1時間以上追うことが出来ず、これが1つの隘路となっていた。本研究では反射テスト法を応用して長期抑圧の間接的測定を行い、時間経過の観測時間を伸ばす試みを行った。除脳した家兎の小脳内で苔状線維を電気刺激し、これにより苔状線維-平行線維-プルキンエ細胞の経路を介してダイテルス核細胞に抑制をおこし、この抑制を前庭神経を電気刺激しておこしたダイテルス核の順行性興奮の減少として検出した。苔状線維と登上線維の同時刺激を種々の条件で行ったあと、苔状線維刺激により引き起こされるダイテルス核の抑制の変化をしらべ、これをもって長期抑圧の指標とした。その結果長期抑圧に相当する変化を3時間にわたり追跡し、ほとんど回復のないことを確かめることが出来た。
電子およびフォノン構造同時制御による革新的熱電変換材料の創成とデバイス実証

ホイスラー型Fe2VAl化合物は、擬ギャップの底にフェルミ準位を持つことから、電子やホールをドープすることによりフェルミ準位を剛体バンド的に調整することが可能であり、n-p型ともに高い出力因子が実現する。しかしながら、ホイスラー化合物の開発は高い結晶対称性に起因した高熱伝導率の低減が課題となっている。そこで、ホイスラー型Fe2VAl合金の熱伝導率を第一原理的に計算し、どのような置換元素が最適か、また、結晶粒の微細化による熱伝導率の低減がどの程度、期待できるかを検証し、ホイスラー合金における熱伝導率低減のための開発方針の確立を行った。第一原理計算により求められたFe2VAlの熱伝導率の温度依存性は、100 K以上の温度領域では実験的に決定された熱伝導率とよい一致を示しており、ホイスラー化合物において第一原理的に熱伝導率を計算できることを示唆している。Fe2VAlの累積熱伝導率のフォノン平均自由行程依存性においては、100 nm以下で熱伝導率が大幅に低減しており、10 nm以下では25 %以下まで低減する。この結果からホイスラー型Fe2VAl化合物では、結晶粒微細化や薄膜化によるフォノン平均自由行程の低減が熱伝導率の低減に極めて有効であることを明らかにした。第一原理計算によるホイスラー合金の熱電変換材料の熱伝導率のメカニズムの解明には至ったものの、その知見を活かした新しい材料群の開発には至らなかった。2年目以降は理論計算を進めるともに、実験研究の方に重点を置き、新しい材料群の探索に努める。現在、第一原理計算から高い熱電変換性能が期待できる材料群の合成を進めている。一部は単相に近い試料の合成条件の確立に成功しているが、一部の試料はいまだ作成条件の確立には至っていない。今後、さらなる作成条件の探索を進めるとともに、作成に成功した試料については、キャリアードーピングによる熱電性能の向上を試みる。当初購入を予定していた、金属材料の購入費が少なく済んだため。今年度の材料購入費に使用する。
ＩＲＢＩＴ欠損マウスにおける精神神経疾患に類する行動異常の発症機序に関する研究

IRBITノックアウトマウスにおいて見られる種々の行動異常の発症機構を解明するため、モノアミン産生および細胞内pH制御へのIRBITの寄与に関して検討を行った。その結果、モノアミン産生の鍵となるTyrosine hydroxylaseのリン酸化をCaMKIIαの活性を介してIRBITが制御している事がわかった。また、神経細胞およびグリア細胞においてIRBIT欠失が細胞内pH制御の機能異常を引き起こす事も明らかにした。IRBITの標的分子の一つで細胞内pH調節に関わるNBC1の機能制御を中心に神経細胞およびグリア細胞におけるIRBITの役割について解析を行った。細胞内の酸性度(pH)の制御は正常な細胞機能維持に必須であり、神経細胞およびグリア細胞においても神経活動依存的なpH制御がなされている。そこで、IRBITノックアウトマウスおよび野生型マウスの海馬から調整した神経細胞およびグリア細胞混合培養系において、遺伝子発現解析および脱分極刺激応答性の細胞内アルカリ化(DIA)の細胞内pHイメージング解析を行った。その結果、1、シナプス形成期にNBC1の発現が著しく増加する事を見出した。2、野生型神経細胞位において、シナプス形成後の培養神経細胞では脱分極刺激により、一過性の酸性化およびその後のアルカリ化(DIA)が生じるが、シナプス形成期前の培養神経細胞では脱分極刺激による酸性化のみ誘導され、その後のDIAが起こらない事を見出した。3、IRBITノックアウトマウス由来の海馬神経細胞を用いて同様の実験を行ったところ、シナプス形成の有無に関わらず、脱分極刺激による酸性化は確認されたが、その後のDIAが起こらない事を発見した。4、グリア細胞においても、IRBITノックアウトマウス由来のグリア細胞は野生型にくらべて脱分極刺激応答性のDIAが減弱している事がわかった。これらの事は神経細胞の成熟過程に伴う細胞内pH制御機構の発達およびグリア細胞による細胞内外のpH制御にIRBITが寄与している事を示している。細胞内外のpHはNMDAR等のpH依存性の蛋白質の活性制御を介して神経可塑性等の神経細胞機能に寄与している事が考えられ、IRBITノックアウトマウスにおける行動異常の発症機構の原因となっている可能性がある。1.モノアミン制御におけるIRBITの寄与について検討を行った。モノアミン産生の鍵となるTyrosine hydroxylase (TH)の活性はリン酸化により制御されており、その一つにCaMKIIαによるリン酸化がある。そこで、IRBITによるCaMKIIα活性制御がTHのリン酸化に及ぼす効果を細胞株実験系で検討した。CaMKIIαを安定発現させたHEK-293細胞ならびに、内在性のTH、CaMKIIを発現するPC-12細胞を用い、基質としてTHを発現させ、Ca2+ ionophoreにより刺激したところIRBIT過剰発現によりTHリン酸化が著しく抑制される事がわかった。また、PC-12細胞にIRBITを過剰発現したところ、内在性のTHリン酸化並びに50mM KCl刺激によるTHのリン酸化亢進がIRBIT過剰発現により抑制される事がわかった。これらの結果はIRBITがCaMKIIαの活性制御を介してTHのリン酸化を調節している事を示唆する。次に、IRBIT KOマウスの黒質線条体におけるTHのリン酸化状態を二重免疫染色により検討した。その結果、IRBITKOマウスの黒質線条体においてTHのリン酸化が亢進している事が分かった。この結果はIRBIT欠失によるTHリン酸化の亢進が過剰なモノアミン産生を誘導し、多動異常等の行動異常の原因になっている事が考えられる。今後はモノアミン系の抑制薬が行動異常に及ぼす効果を検討していく。2.IRBITによる細胞内外のpH制御の検討を行うためのpH imagingの実験系を立ち上げた。現在までに培養細胞株並びに培養神経細胞およびグリア細胞で刺激依存的なpH変化を観察する事に成功しており、今後、IRBITKOマウス由来の神経およびグリア細胞を用いてIRBIT欠損がpH制御に及ぼす効果を検討していく。モノアミン制御におけるIRBITの寄与についてその分子基盤の一端を明らかにする事ができた、またpH imagingの実験系確立に成功しており、今後の成果が期待される。さらに、LongIRBITに関してはマウスにおける新規スプライシングバリアントを発見しており、新規スプライシングバリアントの機能解析から新たな知見が多く得られると考えられる。今後の課題の一つであるIRBITKOマウスの電気生理学的解析およびpH imagingを効率的に進めるため、その律速となるマウスの個体数確保のため、マウス飼育スペースの拡充を行った。また、本年度に新規に発見したLongIRBITスプライシングバリアントの機能解析を進めるためスプライシングバリアント特異的な抗体の作成を現在進めている。また、グリア細胞特異的なノックアウトマウス作成のためtamoxifenにより誘導可能なCreをGFAPプロモーター下で発現するマウスの導入を検討している。該当なし