hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レプトン包含事象による小林・益川行列要素Vubの系統的な精密測定

これは、BファクトリーであるBelle実験では高エネルギー物理学の標準模型の内、弱い相互作用のクォーク混合の精密測定が実験目的の一つに掲げられているためにB中間子の多様な崩壊事象を網羅するよう設計されており、本研究のVubを測定に適した信号事象の測定に特化されていないため、背景事象にあたるVcbを測定に適した崩壊事象が大量に発生するためである。レプトン包含事象による解析では背景事象による影響が無くなるよう事象の選択を行うが、選択による信号事象の選択効率の計算に大きな不定性が残るためである。この選択効率の不定性の見積もりを行ったが、背景事象となるVcbを測定する崩壊事象はVubを測定する崩壊事象の100倍以上の割合で発生するうえ、Vubの測定のためには信号事象の約1割しか選択出来ない。このため、Vcbの精度および、Vcbによるレプトン包含事象の運動量分布の形の精度が求められる。Vcbの精度の影響は研究開始時には既知であったが、運動量分布の形が及ぼす影響の程度は小さいと考えられていた。その後の世界に於ける実験、理論計算の進展により、運動量分布の形の精度が求められるようになったため、Vcb、及び、運動量分布を高精度で求められる解析の準備を行った。
光励起下にある溶存金属錯体の構造

本研究では基底状態と励起状態でその構造が大きく変化すると考えられるd^<10>電子配置をとる金属錯体([Cu(dmphen)_2]X)の発光状態につてい研究した。(a)PVA,PMMA中では低温になるほど高波数のピークが減少し、低波数のピークが高くなる。このとき、PMMA膜中の二つの発光についてデコンボリューションを行った結果、長波長側のバンドの位置は変化しないが、短波長側のものはレッドシフトし、強度が弱くなることが明らかになった。(b)CH_2Cl_2中では低温になるにつれ発光極大がレッドシフトし、強度は弱くなる。(2)室温でPVA,PMMA膜中の励起スペクトルのポーラリゼーションを測定した。吸収極大位置でP=1/2となり、またそれより5000cm^<-1>高波数側でPOとなり、この領域に互いに直交する遷移モーメントをもつ状態の存在が明らかになった。(3)DV-Xα法により[Ct(α-diimine)_2]^+の最低励起状態について明らかにした。最低励起電荷移動状態について、遷移状態法を用いてそのエネルギーを見積り、最低電荷移動状態は発光状態と同じ方向の遷移モーメンとをもち、それより高波数側にこれと直交するポーラリゼーションをもつ状態があり、(2)で得られた結果を再現することができた。
大豆イソフラボンによるアセトアミノフェン肝障害抑制効果の解析と応用

大豆イソフラボンのひとつゲニステイン(GNS)によるアセトアミノフェン(APAP)肝障害抑制効果を検討した。まず培養細胞を用いてAPAP肝障害に対するGNSの抑制効果を検討した。対照にはN-アセチル-L-システイン(NAC)を用いた。次に、GNSのAPAP肝障害抑制効果におけるエストロゲン受容体(ER)の関与を検証した。さらにマウスを用いて同様の解析を行った。培養細胞実験では、GNSはAPAP肝障害に対し、NACと同等もしくはそれ以上の抑制効果を示した。また、ER阻害剤の投与により、GNSのAPAP肝障害抑制効果は低下した。マウス実験でも、GNSによるAPAP肝障害抑制効果が認められた。GNSはERを介して、APAP肝障害を抑制すると考えられた。【研究成果内容】平成22年度は培養ヒト肝癌細胞(HepG2)を用いた研究を実施した。HepG2にアセトアミノフェンを負荷することで肝細胞障害を惹起させ、ゲニステインの障害抑制効果を観察した。その結果、培養マウス肝非実質細胞(NCTC)で得られた結果と同様に、ゲニステインはアセトアミノフェン肝細胞障害を抑制する効果があることが認められた。更に、その効果はN-acetyl-L-cysteine(NAC)と同等かそれ以上であることも確認できた。また、その抑制効果がエストロゲン受容体阻害剤であるfluvestrant及び4-hydroxytamoxifen添加により消失したことより、ゲニステインが有する肝障害抑制効果はエストロゲン受容体を介しているものであることが明らかとなった。【意義】アセトアミノフェンは頻用される解熱鎮痛剤であり、その副作用としての肝障害が懸念されている。一方、本研究でその障害を抑制する効果が認められたゲニステインは大豆イソフラボンのひとつであり、既にサプリメントとしても市場に出回っている。従って、アセトアミノフェン製剤とうまく組み合わせることにより、副作用の少ない薬剤が開発できる。また、アセトアミノフェンによる急性肝障害に対する治療薬は現時点でNACのみであるが、十分な効果をあげているとは言えない。従って、治療においてもゲニステインをNACと併用することでより有用な効果を期待できる。【重要性】「副作用の少ないアセトアミノフェンとゲニステインの配合剤の開発」及び「アセトアミノフェン肝障害治療薬の開発」としての重要性がある。(1)実験動物を用いた、アセトアミノフェン(以下APAP)肝障害に対するゲニステインの効果の検討(1)動物実験の内容:休重約20gのC57BL/6マウス(♂)に、24時間絶食後、以下の処置を行なった。●72時間後にマウスを屠殺し、肝臓、血液を回収した。(2)肝湿重量測定の方法と結果:回収した肝臓の重量を直ちに計測した。その結果、APAP投与により湿重量の僅かな増加が求められたが、すべての実験群で有意差は認められなかった。(4)肝臓の病理組織学的検索の方法と結果:回収した肝臓をホルマリン固定し、病理標本を作製した。顕微鏡観察した結果、APAP投与により肝細胞の著しい細胞死が認められた。ゲニステイン投与により若干の改善が認められた。NAC投与により著しい改善が認められた。(2)培養ヒト肝細胞(HepG2)を用いた、APAP肝障害に対するゲニステインの効果の検討(1)細胞培養実験の内容:HepG2をDMEM培地にて培養の後、APAP、ゲニステイン、NACを負荷した。(2)生存率とコロニー形成率測定結果:APAP負荷により著しい細胞生存率とコロニー生成率が減少したが、ゲニステインあるいはNACの同時負荷で細胞生存率、コロニー生成率の減少は抑えられた。(3)結果の考察と意義・重要性:細胞培養実験ではAPAP肝障害に対するゲニステインの効果はNAC以上に認められたが、動物実験ではゲニステインの明らかな効果を認めることはできなかった。しかしながら、ゲニステインとNACの同時投与ではNAC単独投与以上の抑制効果が見られたことより、同時投与法も含め、今後は動物への投与方法などを工夫し、ゲニステインの臨床応用の可能性を更に検討していく。【薬物代謝酵素遺伝子発現の解析】薬物代謝酵素であるCYP1A2、CYP2E6、CYP2E1、CYP3A4の遺伝子発現を解析した。これら4遺伝子はアセトアミノフェン(以下APAP)により発現が誘導されたが、これに対し、ゲニステインの同時投与は有意な影響を及ぼさなかった。よって、ゲニステインのAPAP誘導肝障害抑制効果にこれら薬物代謝酵素の発現は関与しないことが示された。【エストロゲン受容体の関与の検討】

昨年度までの研究でゲニステインのAPAP誘導肝障害抑制効果にはエストロゲン受容体の関与があることが示されているが、使用したHepG2にはエストロゲン受容体がほとんど発現していないことが知られている。この事実からAPAPはHepG2にエストロゲン受容体の発現誘導作用があるのではないかと予想し解析を進めた。しかしながら、APAP負荷によるエストロゲン受容体発現誘導は認められなかった。【3種の大豆イソフラボンのAPAP誘導肝細胞障害抑制効果の比較検討】ダイゼイン、グリシテインについてもAPAP誘導肝細胞障害抑制効果を解析し、その臨床応用の可能性を検討した。その結果、これらの大豆イソフラボンにもAPAP誘導肝細胞障害抑制効果があることが明らかとなった。しかしながら、その抑制効果の強さはゲニステインのそれには及ばなかった。【各種消炎鎮痛剤による肝細胞障害の評価】各種消炎鎮痛剤(アスピリン、ジクロフェナクナトリウム、スリンダク、イブプロフェン)についてもそれらの薬剤による肝細胞障害をゲニステインが抑制するか否かを検討した。その結果、ジクロフェナクナトリウムによる肝細胞障害に対してもゲニステインが抑制効果を示すことが明らかとなった。【マウス肝臓の形態学的観察】活性酸素生成を指標としてゲニステインの効果を組織切片上で解析した。その結果、ゲニステインは活性酸素生成を抑制していることが示された。当初に計画していた血清APAP濃度の測定など実行できなかった項目もいくつかあったが、逆に計画に無かった細胞培養実験などを行なったので全体としてはおおむね予定通りに行なえたと考える。23年度に実行できなかった項目に関しては24年度に実施予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。・動物実験:投与方法を更に工夫してゲニステインの効果を引き出す。・細胞培養実験:エストロゲン受容体の関与の詳細を検討する。・3年間のまとめとして臨床応用可能であるかの視点で全体を俯瞰し、必要に応じて新たな実験系を組み、遂行する。
生涯の学びを視野に入れた統計教育

本研究においては,統計教育の目標として,知識・技能を中心とするのではなく,統計教育に対する興味や関心を高め,生涯を通して学び続ける態度を育成することを目指している。そのために,「統計に対する態度」を測定する質問紙を開発し,統計教育の方法の改善を行う。まず,「統計に対する態度」については,大学教養教育を対象とした質問紙については,すでにWebを利用したデータ収集システムが完成しており,現在広く利用者を募集しているところである。そのため,統計関連学会連合大会や2019年3月に実施された統計教育の方法論ワークショップにおいて,この質問紙の特徴やこのような評価を行うことの意義について口頭発表を行った。2018年度の調査実績としては,2つの大学で約400名について授業前および授業後の両方の調査を実施した。また,システムに登録された教員は5大学8名となり,2019年度以降はもっと多くの学生を対象に調査を実施し,データを入手できる見込みである。中学生版にいては,大学教養教育版を参考に,よりわかりやすい表現や中学校での活用を考慮して改良を行い,中学生版の質問票を完成させることができた。また,統計教育の方法については,これまで研究を進めてきた,研究者の卵を対象として教育方法や大学卒業後の保健師等を対象としたセミナーでの統計教育の取り組みなどについて,2018年7月に実施された国際統計教育会議(ICOTS10)で2つの口頭発表および論文提出を行った。また,中学校における統計教育の方法についてもコンピュータを活用した統計教育を進めるためのソフトウエアの開発に取り組んでおり,今後これらの統計教育の方法について,「統計に対する態度」という観点から評価を実施する予定である。2018年度は,本研究のベースとして「統計教育に対する態度」の質問票の普及や中学旋盤の質問票の作成を中心に研究を行ってきている。大学教養教育版の質問紙については,すでに400名程度のデータが収集できている。ただ,まだ大学数が少ないため,今後も多くの大学で利用していただけるよう,これまでの調査結果を公表するなど普及に努める必要がある。中学生版についても,大学教養教育版をベースに中学校の現職の教員とも意見交換を行って,質問票を完成することができた。また,統計教育の方法についても,これまでの理論中心の統計教育からコンピュータシミュレーションを活用した教育の方法や中学校でのコンピュータを活用した授業開発を進めており,2018年度の研究はおおむね順調に進んでいるといえる。2019年度には,大学での統計教育の方法の開発と中学生版の質問票の特性分析を中心に実施する予定である。大学での統計教育の方法については,現在データサイエンス教育の改善に多くの大学で取り組んでおり,幅広く多くの人に対してデータサイエンス教育を進めるためにも,コンピュータをうまく活用して統計教育の基本的な概念や思考の進め方を中心に教育を進める必要がある。そこで,コンピュータシミュレーションを活用した統計教育の方法を確立することに努める。また,中学校版の質問票については,特製の分析を実施し,どのような下位尺度が存在するのか,また,現場での活用を意識して,それらの下位尺度をある程度測定しながら,質問項目を減らすことができないか,などの点について検討を進める。また,2021年度に完全実施される中学校新学習指導要領のスタートに合わせて,中学校での統計教育の方法についても,現場の教員と協力しながら研究を進める。

また,統計教育の方法についても,これまでの理論中心の統計教育からコンピュータシミュレーションを活用した教育の方法や中学校でのコンピュータを活用した授業開発を進めており,2018年度の研究はおおむね順調に進んでいるといえる。2019年度には,大学での統計教育の方法の開発と中学生版の質問票の特性分析を中心に実施する予定である。大学での統計教育の方法については,現在データサイエンス教育の改善に多くの大学で取り組んでおり,幅広く多くの人に対してデータサイエンス教育を進めるためにも,コンピュータをうまく活用して統計教育の基本的な概念や思考の進め方を中心に教育を進める必要がある。そこで,コンピュータシミュレーションを活用した統計教育の方法を確立することに努める。また,中学校版の質問票については,特製の分析を実施し,どのような下位尺度が存在するのか,また,現場での活用を意識して,それらの下位尺度をある程度測定しながら,質問項目を減らすことができないか,などの点について検討を進める。また,2021年度に完全実施される中学校新学習指導要領のスタートに合わせて,中学校での統計教育の方法についても,現場の教員と協力しながら研究を進める。
中等国語科文学教育における「語り手」概念の導入と展開、発展の道筋の解明

本研究は、中等国語科文学教育において、「語り手」という概念や「他者」という問題が、学習者が身につけるべき資質・能力にいかに寄与するのか、またそれが効果的に機能するためにはどのような教材研究や授業実践が求められるのか、策定するものである。A:「語り手」をどのように学習者に意識させるかという導入段階、B:「語り手」と登場人物の相関を問題にすることで、学習者に既存の認識や理解の枠組みを超える「他者」の問題をいかに意識させていくかという展開段階、C:「語り」や「他者」の問題を、他教科の学習に生かしたり、生活認識・世界認識・自己認識する力にどう繋げていくかという発展段階について、明らかにする。
筋ポンプと呼吸ポンプの協関が脳心血管系および心臓自律神経活動に与える影響

起立時の下腿筋ポンプ動作のタイミングが呼吸運動との位相関係に応じてどのように心血管応答を修飾させるか検討した。健常者20名(22.5±0.7才)をリクルートした。被験者は3分間の安静座位を保った後起立し,1)静止起立を維持する(QS),2)呼気開始に合わせて随意的なheel up動作(HUPe)を行う,3)吸気開始に合わせて随意的なHUPを行う(HUPi)の3種類をランダムな順序で行った。起立時間は6分間とし,実験中はPCからの鳴動で呼吸周期を6秒に合わせた。心電図,血圧,筋電図,脳血流速度,呼気炭酸ガス濃度を連続的に計測し,心拍間隔(RRI),最高血圧(SBP),一回拍出量(SV),心拍出量(CO),末梢血管抵抗(TPR),平均中大脳動脈血流速度(MCV)を求めた。また,RRIとSBPの周波数解析から呼吸由来のパワースペクトル密度(PSD)の変化を求めた。循環系諸指標の変化は呼吸位相の関数として表した。HUPはQS時のRRI短縮,SV低下,MCVの低下,TPRの増加を有意に抑制した。SBPはHUPeで有意に増加した。また,HUPeでは循環系諸指標の呼吸性変動が減弱した。RRIとSBPのPSDにおける呼吸性変動パワーはHUPiに比べてHUPeで有意に低下し,HUPeでは副交感神経活動が抑制されることが示唆された。HUPの循環系応答をQSの応答で正規化して正味の筋ポンプ動作の循環系指標に対する影響を見ると,HUPiおよびHUPeとも筋ポンプ動作開始から約4秒後にSVとCOが最大値を示した。この時間遅れは下肢からの静脈血が心臓に到達するまでの時間と推察される。HUPeでは呼気開始の迷走神経活動が亢進するタイミングでHUPを行うことになり,セントラルコマンドにより呼気位相の迷走神経活動の低下をもたらし,SBPの増大や循環系諸指標の呼吸性変動の低下をもたらしたと推察された。筋ポンプ作用は静脈還流量を増し,運動時の心拍出量増加や起立負荷時の脳血流維持に寄与している。しかし,その機能が呼吸ポンプ作用によってどのように修飾されるのか生理学的実証はほとんどなされていない。本研究では,筋ポンプと呼吸ポンプの位相関係が循環系および心臓自律神経系にどのような影響を及ぼすか実験的に検証することを目的とした。若年健常被験者13名をリクルートした。被験者は座位姿勢を3分間保った後,起立し可能な限り静止起立姿勢(QS)を維持した。起立してから3分後に6秒に1回の頻度で瞬間的な踵上げ動作(HUP)を行った。HUPは6分間持続し,HUPを呼気開始のタイミングに合わせる場合(EXP)と吸気開始のタイミングに合わせる場合(INSP)で比較した。実験中,心電図,腓腹筋筋電図,呼吸流速,一拍毎の血圧を計測した。Pulse Contour法により血圧波形から一回拍出量(SV)を求め,心拍出量(CO)と総末梢血管抵抗(TPR)を算出した。さらに,自律神経活動の変化を推定するために,心拍間隔(RRI)のパワースペクトル解析を行い,副交感神経活動指標(HF)と交感神経活動指標(LF/HF)を求めた。HUPにより両条件ともSVとCOがQSに比べ有意に増加した。一方,TPRはQSに比べHUPで有意に低下した。RRIはQSに比べHUPで延長する傾向が認められた。EXP条件では収縮期血圧(SBP)が増加した。心臓自律神経活動はEXPとINSP条件で異なる反応を示した。EXP条件ではHUP動作でHFが低下,LF/HFが増加したのに対し,INSP条件ではQSに比べてHFの増大とLF/HFの減弱が見られた。EXP条件では呼息時にHUPによる迷走神経活動の抑制が生じ,吸息時には呼吸中枢由来の迷走神経活動の抑制が生じるため,常に迷走神経活動が抑制されると推察された。研究初年度の成果として,起立負荷時の筋ポンプと呼吸ポンプのタイミングの違いが循環系ならびに心臓自律神経活動に及ぼす影響を定量的に示すことができた。研究成果は論文に纏め公表しており,計画通りに進んでいると考えている。休息開始時に行う筋ポンプ動作(heel up)が呼息時に行う筋ポンプ動作に比べて副交感神経活動が亢進することが明らかとなり,その原因が随意的な筋ポンプ動作に伴うセントラルコマンドの影響ではないかと仮説を立て,その検証を行った。健常者8名(22±0.9才)が3分間の安静座位を保った後起立し,静止起立を維持(QS),6秒周期での随意的なheel up動作(HUP)および下腿部カフへの周期的な圧負荷(RCI)の3種類をランダムに行った。起立時間は6分とし,HUPおよびRCIは休息開始時にタイミングを合わせた。なおカフ圧は動脈圧レベルの120mmHgに設定し,周期はHUPと同じ6秒とした。心電図,血圧,筋電図,カフ圧を記録し,心拍間隔(RRI),一回拍出量(SV),心拍出量(CO),および心拍変動由来の副交感神経活動(HF)を求めた。QSはRRIの短縮,SVとCOの低下,HFの減少を示したが,HUPおよびRCIではこれらの変化を有意に抑制した。

SVとCOの増加量はRCIに比べてHUPが大きく,またHFの増大もHUPで大きかった。起立時のHUPおよびRCIによるCOの増加とHFの増加には正の相関が見られ,副交感神経活動の亢進は心拍出量の増加と関連していることが示唆された。HUPとRCIで循環系応答に対する影響が異なったため,セントラルコマンドの効果の直接的な検証はできなかった。また,RCIを周期6秒,8秒,10秒の3種類で行い,QSを対照として循環系応答とHFを比較した。カフ圧リズムと心拍リズム間の位相同期指標を求めて循環系指標との関連性を調査した。8秒周期のRCIは起立時のHF低下を最も抑制し,心拍リズムとカフ圧リズム間の同期指標は高値を示した。RCIによる副交感神経活動の亢進はSVやCOの増加と関連しており,同期は静脈還流量の増加に関連していることが示唆された。計画通りに実験を遂行し,データ解析を精力的に進めたが,論文発表を行うまでに至らなかった。学会発表は行ったものの十分な研究成果の発信とは言えない。並行して実施している他研究テーマのデータ解析や論文執筆に時間が取られ,本研究の成果を発信できなかった。起立時の下腿筋ポンプ動作のタイミングが呼吸運動との位相関係に応じてどのように心血管応答を修飾させるか検討した。健常者20名(22.5±0.7才)をリクルートした。被験者は3分間の安静座位を保った後起立し,1)静止起立を維持する(QS),2)呼気開始に合わせて随意的なheel up動作(HUPe)を行う,3)吸気開始に合わせて随意的なHUPを行う(HUPi)の3種類をランダムな順序で行った。起立時間は6分間とし,実験中はPCからの鳴動で呼吸周期を6秒に合わせた。心電図,血圧,筋電図,脳血流速度,呼気炭酸ガス濃度を連続的に計測し,心拍間隔(RRI),最高血圧(SBP),一回拍出量(SV),心拍出量(CO),末梢血管抵抗(TPR),平均中大脳動脈血流速度(MCV)を求めた。また,RRIとSBPの周波数解析から呼吸由来のパワースペクトル密度(PSD)の変化を求めた。循環系諸指標の変化は呼吸位相の関数として表した。HUPはQS時のRRI短縮,SV低下,MCVの低下,TPRの増加を有意に抑制した。SBPはHUPeで有意に増加した。また,HUPeでは循環系諸指標の呼吸性変動が減弱した。RRIとSBPのPSDにおける呼吸性変動パワーはHUPiに比べてHUPeで有意に低下し,HUPeでは副交感神経活動が抑制されることが示唆された。HUPの循環系応答をQSの応答で正規化して正味の筋ポンプ動作の循環系指標に対する影響を見ると,HUPiおよびHUPeとも筋ポンプ動作開始から約4秒後にSVとCOが最大値を示した。この時間遅れは下肢からの静脈血が心臓に到達するまでの時間と推察される。HUPeでは呼気開始の迷走神経活動が亢進するタイミングでHUPを行うことになり,セントラルコマンドにより呼気位相の迷走神経活動の低下をもたらし,SBPの増大や循環系諸指標の呼吸性変動の低下をもたらしたと推察された。超音波ドプラ法により中大脳動脈の脳血流速度を同時計測しており,筋ポンプと呼吸ポンプの位相関係が脳血管調節に及ぼす影響について調査する予定である。また,筋ポンプを下腿部に装着したカフのリズミックな加圧操作で模擬することで,随意運動の関与を除外し,筋ポンプ効果におけるセントラルコマンドの寄与を評価する。研究最終年度には国際誌に発表する予定で研究を進める。最終年度でさらに予定した実験を遂行してデータを追加するとともに,今後はデータ解析を精力的に進める。
口腔環境と顎関節立体超微細構造の関連性に関する電子顕微鏡的解明

咀嚼機能や口腔状態などの逐次変化する外部環境への顎関節の適応を微細構造の面から検討するために,死体保存法に基づいて得られた成人遺体の下顎頭軟骨と関節円板を,主に走査電子顕微鏡を用いて観察した.成人下顎頭の光学顕微鏡観察では基本的に,線維層,増殖層,軟骨層と軟骨下骨に区分できた.上下顎の全歯が残存し,下顎頭の関節面彎曲がconvexである場合,下顎頭軟骨の線維層の厚径は厚く,増殖層は小範囲であった.軟骨層は細胞が少なく,トルイジンブルー染色では硝子軟骨ではなく線維軟骨様の染色性を呈した.組織所見では,全体的に細胞が少ないこと以外は老齢ラットのものと近似していた.軟骨層が加齢とともに成長軟骨関節硝子軟骨線維軟骨へと組織変化するのは,下顎頭軟骨固有の特徴である.線維層のコラーゲン細線維は,最表層では網状に,表層では束状で関節面に平行に,深層では関節面にほぼ垂直に配列されていた.また,増殖層では疎な網状の,軟骨層では立体的に不規則に交錯した束状の細線維構築を呈していた.X線分析画像では軟骨層-軟骨下骨境界面はほぼ平滑であった.一方,全歯欠損で,不適合な全部床義歯を装着していた成人の下顎頭の場合,関節面に凸凹が認められた.線維層の厚径は区々で,最表層の細線維網が部分的に集積して塊状化していた.増殖層と軟骨層はしばしば欠如していた.また,軟骨層が関節面側に過剰に形成されていたり,破骨細胞により骨髄側から吸収されている部分も認められた.軟骨の過剰形成部では細線維構築は密な網状を呈していた.X線分析画像では軟骨層-軟骨下骨境界面は不整であった.不適合な義歯の装着は,下顎頭に加わる負荷の均衡が損なわれ,下顎頭組織全体のリモデリングを招来する.関節円板では,同一平面上で関節面に平行に配列された細線維束が上下的に層構造を形成していた.この構造には全歯欠損による影響は認められなかった.咀嚼機能や口腔状態などの逐次変化する外部環境への顎関節の適応を微細構造の面から検討するために,死体保存法に基づいて得られた成人遺体の下顎頭軟骨と関節円板を,主に走査電子顕微鏡を用いて観察した.成人下顎頭の光学顕微鏡観察では基本的に,線維層,増殖層,軟骨層と軟骨下骨に区分できた.上下顎の全歯が残存し,下顎頭の関節面彎曲がconvexである場合,下顎頭軟骨の線維層の厚径は厚く,増殖層は小範囲であった.軟骨層は細胞が少なく,トルイジンブルー染色では硝子軟骨ではなく線維軟骨様の染色性を呈した.組織所見では,全体的に細胞が少ないこと以外は老齢ラットのものと近似していた.軟骨層が加齢とともに成長軟骨関節硝子軟骨線維軟骨へと組織変化するのは,下顎頭軟骨固有の特徴である.線維層のコラーゲン細線維は,最表層では網状に,表層では束状で関節面に平行に,深層では関節面にほぼ垂直に配列されていた.また,増殖層では疎な網状の,軟骨層では立体的に不規則に交錯した束状の細線維構築を呈していた.X線分析画像では軟骨層-軟骨下骨境界面はほぼ平滑であった.一方,全歯欠損で,不適合な全部床義歯を装着していた成人の下顎頭の場合,関節面に凸凹が認められた.線維層の厚径は区々で,最表層の細線維網が部分的に集積して塊状化していた.増殖層と軟骨層はしばしば欠如していた.また,軟骨層が関節面側に過剰に形成されていたり,破骨細胞により骨髄側から吸収されている部分も認められた.軟骨の過剰形成部では細線維構築は密な網状を呈していた.X線分析画像では軟骨層-軟骨下骨境界面は不整であった.不適合な義歯の装着は,下顎頭に加わる負荷の均衡が損なわれ,下顎頭組織全体のリモデリングを招来する.関節円板では,同一平面上で関節面に平行に配列された細線維束が上下的に層構造を形成していた.この構造には全歯欠損による影響は認められなかった.
神経難病治療を目指した反復磁気刺激法の作用機序に関する光トポ・電気生理による研究

反復磁気刺激法のより効率的な刺激パラメーターの決定を行った。単相性4連発刺激(Quadripulse stimulation ; QPS)において4発の刺激間隔が5 msの場合(QPS-5ms)は刺激部位を促通させ、刺激間隔が50 msの場合(QPS-50ms)は抑制させることを示した。また、我々は超軽量磁気刺激用コイルの開発と特殊な形状の近赤外線トポグラフィーのブローベホルダーを開発し、刺激部位直下の多チャンネルNear infrared spectroscopy(NIRS)の測定を世界で初めて可能にした。これらのシステムを用いて、左側一次運動野に対して2分間のQPS-5msまたはQPS-50msで刺激して、磁気刺激中の短期効果をNIRSで測定し、それらが長期効果とは全く異なる効果を持つことを示した。本年度の研究に関しては、以前から継続している研究を含め、反復磁気刺激法のより効率的な刺激パラメーターの決定を行った。単調な連発刺激よりもリズムを付けた刺激法の方がより効果的に脳機能に影響を与えることが知られている。これに関連して、当研究室では4発の磁気刺激を一定のリズムをつけて10-30分間刺激すること(QPS : quadripulse stimulation)により、効果的に脳の活動性に影響を与えることを運動誘発電位の分析により証明した。4発の刺激間隔が5msの場合(QPS-5ms)は刺激部位を促通させ、刺激間隔が50msの場合(QPS-50ms)は抑制させることを示した。次にこのQPSにて一次運動野を刺激した際に、遠隔部位である対側大脳半球における影響を近赤外線トポグラフィーにて脳血流を測定した。準備研究として、QPSによって生じる音が脳血流に与える効果を検討した。その結果、50dBのクリック音ではほとんど血流に影響しないが、90dBという大きな音では脳全体を抑制する方向(oxyhemoglobinの低下、deoxyhemoglobinの上昇)に影響することが判明した。その結果を踏まえ、耳栓を使用して実際の音が10dB以下になるように設定してQPSが対側脳血流に与える影響を検討した。左側一次運動野に対して2分間のQPS-5msまたはQPS-50msの刺激とその後3分間の無刺激状態を3回繰り返し、その間の右側大脳半球の脳血流の変化を近赤外線トポグラフィーで計測して平均加算した。結果は、現在集積しつつあるが、連発磁気刺激中の血流変化を世界で初めて評価したことは特記に値する。また、磁気刺激直下の血流測定は、刺激時の微妙なコイルの動きにより、極めて困難であった。特に10分以上の計測を必要とする反復磁気刺激の影響を評価することは不可能であった。そこで我々は超軽量磁気刺激用コイルの開発と特殊な形状の近赤外線トポグラフィーのブローベホルダーを開発し、それを可能にしつつある。この装置によりQPSによる刺激直下部の血流変化を測定し、磁気刺激効果の持続時間について評価していく予定である。結果は、QPS-5msもQPS-50msともに対側半球の活動性を抑制する作用を持つことが示された。即ち、磁気刺激中もしくは直後の短期効果と刺激後の長期効果とは全く異なる効果を持つことが判明した。これにより連発磁気刺激法の短期効果と長期効果の双方を理解することにより効率的に治療効果を目指すことが可能となった。この装置によりQPSによる刺激

直下部の血流変化を測定し、磁気刺激効果の短期効果と長期効果を定量し、データーを集積しつつある。本年度の研究に関しては、以前から継続している研究を含め、反復磁気刺激法のより効率的な刺激パラメーターの決定および遠隔部位に対する効果判定を行った。単調な連発刺激よりもリズムを付けた刺激法の方がより効果的に脳機能に影響を与えることが知られている。これに関連して、当研究室では4発の磁気刺激を一定のリズムをつけて10-30分間刺激すること(QPS : quadripulse stimulation)により、効果的に脳の活動性に影響を与えることを運動誘発電位の分析により証明した。4発の刺激間隔が5msの場合(QPS-5ms)は刺激部位を促通させ、刺激間隔が50msの場合(QPS-50ms)は抑制させることを示した。左側一次運動野に対して2分間のQPS-5msまたはQPS-50msの刺激とその後3分間の無刺激状態を3回繰り返し、その間の右側大脳半球の脳血流の変化を近赤外線トポグラフィーで計測して平均加算した。結果は、QPS-5msもQPS-50msともに対側半球の活動性を抑制する作用を持つことが示された。即ち、磁気刺激中もしくは直後の短期効果と刺激後の長期効果とは全く異なる効果を持つことが判明した。また、QPS刺激中と刺激後における対側における体性感覚誘発電位を記録したところ、短期効果はQPS-5とQPS-50はともに促通効果を示したが、長期効果は2方向性を示した。連発磁気刺激法の短期効果と長期効果の双方を理解することにより効率的に治療効果を目指すことが可能となった。また、磁気刺激直下の血流測定は、刺激時の微妙なコイルの動きにより、極めて困難であった。特に10分以上の計測を必要とする反復磁気刺激の影響を評価することは不可能であった。そこで我々は超軽量磁気刺激用コイルの開発と特殊な形状の近赤外線トポグラフィーのブローベホルダーを開発し、それを可能にした。この装置によりQPSによる刺激直下部の血流変化を測定し、磁気刺激効果の短期効果と長期効果を定量した。この装置の利用により、脳機能解析がより発展すると思われる。
レチノイン酸によるアポトーシス関連遺伝子を介した子宮内膜癌増殖制御機構の解明

レチノイン酸は既に他癌種では実用化されており、子宮内膜癌においてもその効果が期待されている。また正常組織に比べ、他癌種や子宮内膜症ではレチノイン酸合成代謝の変化により、細胞分化やアポトーシスの抑制が起こっている可能性が報告されている。そこで今年度は、子宮内膜癌におけるレチノイン酸合成代謝に着目し、子宮内膜癌に対するレチノイン酸の効果や関連遺伝子の発現およびレチノイン酸による動態変化を解析し、新規治療薬としての可能性を探った。子宮内膜癌細胞株(RL95-2)を用いて、全トランスレチノイン酸(all-trans retinoic acid :以下ATRA)添加による細胞増殖試験およびアポトーシス試験を行った。また、子宮摘出検体および子宮内膜癌細胞株、乳癌細胞株を用いてレチノイン酸合成代謝関連遺伝子の発現をRT-PCR法にて解析した。さらに、レチノイン酸受容体(RAR)ノックダウンによるannexin V detection assayを検討した。そしてヒト組織におけるRARの発現を検討した。RL95-2を用いて、レチノイン酸による増殖抑制効果およびapoptosisの誘導を認めた。また、RARαおよびRARβのknock downによりレチノイン酸によるapoptosis誘導が抑制された。さらに、内膜癌組織におけるRAR発現はホルモン動態とは異なる発現を示しており、MPA療法とは異なる対象への治療薬もしくは予防薬として期待できると推察された。子宮内膜癌においてレチノイン酸受容体の異常が起こっており、腫瘍の増殖に関わっている可能性がある。そして、レチノイン酸によりその機能を改善し、増殖抑制をもたらす可能性が示唆された。研究初年度は、子宮内膜癌におけるレチノイン酸とその受容体に着目し、新しい所見を発見した(投稿中)。引き継づき細胞増殖はもとより、本来の主因であるアポトーシスに着目し、子宮内膜癌の発現制御機構を明らかにする。そして、現在困難である薬物治療を解明し、新規治療法を解明していきたい。これまでに子宮内膜癌細胞株(RL95-2)を用いて、全トランスレチノイン酸(all-trans retinoic acid :以下ATRA)添加による細胞増殖試験およびアポトーシス試験を行った。本年度も引き続き他種の様々な子宮内膜細胞株と細胞増殖を比較検討する。さらに、がん細胞株に様々なレチノイン酸(ATRA、9-cis、AM580等)を加え、各腫瘍の発現動態を検討する。また、レチノイン酸受容体に着目してその発現動態を子宮内膜癌細胞株で検討し、新規治療の確立を試みる。東北大学医学部ホームページ
マウス頭頂連合野の予測誤差検出機能の光学イメージング解析

空間情報処理を担う、視覚系背側経路の後部頭頂連合野が視覚情報とヒゲからの体性感覚情報の空間的な食い違いに対して反応することを発見した。また、この空間情報の食い違いに反応するためには視覚入力とヒゲ入力の両方を正しく経験することが必要であることも分かった。視覚とヒゲの感覚入力の食い違いを検出する後部頭頂連合野の機能は、神経系に特異的な細胞接着因子であるプロトカドヘリンのクラスター数を減少させると阻害されることから、プロトカドヘリンの分子多様性に依存する神経回路が感覚連合の背景に存在することが示唆された。近年の認知脳科学の研究において、「高次脳機能の本質は入力の予測と、現実の入力との差、すなわち予測誤差(prediction error)を最小にすることである。」という考え方が提案されている(predictive coding)。我々は、マウスの高次脳領域である、後部頭頂連合野(PPC)が視覚情報とヒゲからの体性感覚情報を統合しており、両者の空間情報の予測誤差を検出することを報告してきた。平成27年度は、マウスPPCにおける予測誤差検出機能が経験依存的であることを見出した。6週齢以上のマウスに吻側→尾側へ移動する縞模様の視覚刺激と、尾側→吻側へのヒゲ刺激の様に、逆相に組み合わせた視覚・体性感覚同時刺激を与えるとPPCが反応した。この反応は通常環境での飼育では未経験で予測外の刺激であるので、PPCが予測誤差に対して反応したと考えられる。予測するには経験と学習が必要であるので、経験の少ない、4週齢のマウスに同様の刺激を与えたところ、6週齢マウスより弱いPPCの反応が認められた。この結果から、PPCの反応は経験依存的であることが考えられた。このことを証明するため、生後直後から暗室飼育を施し、視覚刺激とヒゲ刺激が同時に入力される経験のないマウスに対して、視覚・ヒゲの逆相刺激を与えたところ、PPCの反応は見られなくなった。また、暗室飼育の後に通常の明暗環境飼育へ戻すと、暗室飼育直後に見られなかったPPCの反応が見られるようになった。以上の結果から、マウスの初期感覚野の回路形成がほぼ成立したと考えられている4週齢以降も高次脳領域であるPPCは成長し、反応が大きくなること。空間情報の予測誤差検出という高次脳機能が経験依存的であることが示された。本研究課題の申請書において、大きく3つの疑問について明らかにしたいと記した。1マウス後部頭頂連合野(PPC)の予測誤差検出機能はcPdchαに依存するのか?2予測誤差検出機能は経験依存的であるか?3PPCのニューロンはどのようにして予測誤差を表現しているのか?平成27年度は2の疑問について答えることができた。PPCにおける予測誤差に対する反応は4週齢より6週齢と、経験・学習を経るにつれて反応が大きくなった。また、視覚・体性感覚の同時入力の経験が無い、生後直後から暗室飼育を施したマウスは、逆相の視覚・ヒゲ同時刺激に対して、PPCが予測誤差応答を示さなかった。さらに、暗室飼育の後に通常の明暗環境で飼育を続けると、予測誤差応答が見られるようになった。以上の結果から、PPCの予測誤差検出機能は経験依存的であることが示された。感覚情報処理において、これまで脳は刺激の入力に対し出力を行うボトムアップの情報処理を行っていると考えられてきた。しかし近年、「脳機能の本質は入力の予測と、現実の入力との誤差、すなわち予測誤差(Prediction error)を最小にすることである。」という仮説(Prediction coding)が注目されている。我々はマウスの高次脳領域である後部頭頂連合野(Posterior parietal cortex:PPC)が視覚情報とヒゲからの体性感覚情報を連合しており、両者の空間情報の予測誤差を検出するということを報告してきた。昨年度はPPCにおける予測誤差検出機能が経験依存的であることを報告した。平成28年度はPPCにおける予測誤差応答が、視覚情報とヒゲからの体性感覚情報の入力のズレの大きさに依存していることを見出した。マウスに吻側→尾側へ移動する縦縞の視覚刺激と、尾側→吻側へのヒゲ刺激を逆相に組み合わせた視覚・体性感覚同時刺激を与えるとPPCが強く反応する。このとき、視覚刺激とヒゲ刺激は180度のズレをもっている。この視覚とヒゲの同時刺激のズレを135度、90度、45度と小さくしていくにしたがって、PPCの反応は小さくなり、視覚刺激とヒ刺激のズレが0度(同相)になった時、PPCはほとんど反応しなくなる。つまり、PPCの予測誤差応答は視覚入力と体性感覚入力のズレの大きさに依存していることが分かった。また、これまでの実験は麻酔下で行ってきたが、脳の高次機能を研究する上では覚醒下での測定は避けられない。当研究課題においても覚醒下での測定を実施したところ、麻酔下での結果と同様の結果を得た。したがって、これまでの結果も麻酔によるアーチファクトではないものと考えられる。現時点でフラビン蛋白蛍光イメージングで行うべき、マクロイメージング実験はほぼ全てやり終えたと考える。PPCの予測誤差応答は経験依存的であること、また、視覚とヒゲからの体性感覚の入力のズレの大きさに依存することを確認した。さらに、近年の生理学論文ではほぼ必須と思われる覚醒下での計測においても観察されたので、これまでの結果は麻酔の影響によって見られる不自然なアーチファクトではないことも示された。

以上のことから、研究計画おおむね順調に進んでおり、残す重要な実験は後部頭頂連合野の個々の神経細胞がどのようにして予測誤差応答を表現しているのか?という疑問について答えることだと思われる。脳は外界から様々な種類の感覚情報を受容し、ボトムアップ型の情報処理を行っていると考えられてきた。しかし、2000年代より「脳機能の本質は入力の予測と、現実の入力との誤差、すなわち予測誤差(Prediction error)を最小にすることである。」という仮説(Prediction coding)が認知脳科学や計算論的神経科学の分野で注目されている。マウスは視覚とヒゲを用いて身近な空間を認識することが知られている。我々はマウスにおいて後部頭頂連合野(Posterior parietal cortex:PPC)が視覚とヒゲからの体性感覚を連合し、両者の空間情報の予測誤差を検出するということを報告してきた。平成27年度はPPCにおける予測誤差検出機能が経験依存的であることを報告した。平成28年度はPPCにおける予測誤差応答が、視覚情報とヒゲからの体性感覚情報の空間入力誤差の大きさに依存していることを発見した。また、この予測誤差応答は覚醒下の動物でも同様に見られ、麻酔による脳への意図せぬ影響を計測しているものではないことも確認した。今年度は、PPCの個々の神経細胞から記録を取るためにニ光子イメージングに着手したが、思いのほか難航した。当初の予想では一次感覚野と同様に記録できると考えていたが、高次領野からのニ光子イメージングの知見・経験の少なさから来る難しさに直面した。しかし、様々な条件検討の末、PPCの神経細胞から記録を取ることに成功しつつある。今後は記録したデータを詳細に解析し、PPCで個々の神経細胞がどのように感覚連合と予測誤差の検出に関わっているのかを明らかにしていきたいと考えている。空間情報処理を担う、視覚系背側経路の後部頭頂連合野が視覚情報とヒゲからの体性感覚情報の空間的な食い違いに対して反応することを発見した。また、この空間情報の食い違いに反応するためには視覚入力とヒゲ入力の両方を正しく経験することが必要であることも分かった。視覚とヒゲの感覚入力の食い違いを検出する後部頭頂連合野の機能は、神経系に特異的な細胞接着因子であるプロトカドヘリンのクラスター数を減少させると阻害されることから、プロトカドヘリンの分子多様性に依存する神経回路が感覚連合の背景に存在することが示唆された。平成28年度は申請書に記した3つの疑問の内、後部頭頂連合野の個々のニューロンがどのようにして、予測誤差を表現しているのか?という疑問について明らかにしたいと考えている。申請者の研究室では、すでに二光子カルシウムイメージングによって、特定の領域における個々のニューロンの応答解析について実績がある。同様のイメージング手法を用いて、PPCにおける、予測誤差応答が個々のニューロンレベルでどのようにして表現されているのか?について明らかにしたい。最終年度である今年度は、後部頭頂連合野の個々の神経細胞がどのようにして予測誤差応答を表現しているかについて、ニ光子カルシウムイメージングを用いて、疑問に答えたいと思う。申請者の所属する研究室では既にニ光子カルシウムイメージングによって特定の領域の神経細胞群の活動を記録してきた実績がある。
ガス爆発における火炎伝播加速現象の自己相似的な特徴

本研究の目的は、ガス爆発時における火炎伝播加速現象の自己相似的な特徴を明らかにすることであり、実験に基づいて自己相似的な火炎のフラクタル次元を明らかにし、高い精度でガス爆発被害を適切にかつ簡便に評価できる手法の確立を目指している。火炎のフラクタル次元を測定するためには、大規模ガス爆発実験を実施して大規模な火炎を再現する必要があるため、本研究では、初期圧を上げて小規模実験で大規模実験に相当する火炎を評価した。2018年は、容積0.79 L、可視範囲7 cmの燃焼器を用いて予備実験を行い、火炎伝播の加速現象が始まる臨界火炎半径を求めることが出来た。さらに、この燃焼器では、自己相似的な領域は調べられないため、新たな燃焼器を設計し、構築した。この燃焼器は安全に使えるために二重構造となっており、内側容器は容積27.4 L、外側容器は容積195 Lであり、可視範囲は22 cmである。火炎のフラクタル次元のペクレ数依存性を調べる実験を実施しており、火炎のフラクタル次元がペクレ数の増加とともに増加する傾向になることがわかった。火炎伝播加速現象の自己相似的な特徴を実験的に測定するために、新たな燃焼器を構築できた。火炎のフラクタル次元のペクレ数依存性を調べるため、初期圧を変化させて実験を行い、火炎伝播挙動をシュリーレン法で可視化し、画像から火炎面の平均半径を求めた。各条件において,平均火炎半径から火炎伝播速度を求めて火炎伝播のフラクタル次元を決定し火炎のフラクタル次元のペクレ数依存性を明らかにした。以上のことより、交付申請書に記載した研究の計画の達成度について、おおむね順調に進展していると判断する。熱・拡散不安定性が火炎伝播加速現象に及ぼす影響を調べるため、異なるガス種と濃度を変化させて実験を行い、熱・拡散不安定性がフラクタル次元に及ぼす影響を定量的に明らかにする。また、流体力学的不安定による乱れは大スケールにおいて顕著となるため、支燃性ガスの割合を変化させて火炎の膨張率を変えて実験を行い、流体力学的不安定性が火炎伝播加速現象に及ぼす影響を明らかにする。
嗅覚の情報伝達における細胞内カルシウムイオンの役割に関する研究

嗅神経細胞にはT型カルシウムチャネルが存在し、臭いの識別と感受性の増大に関与している可能性が示唆された。におい物質あるいは弱い脱分極を惹起する高濃度カリウム溶液で嗅神経細胞を刺激すると細胞内カルシウム反応が起こった。この反応はT型カルシウムチャネル阻害薬のmibefradilあるいはニッケルで強く抑制された。また、T型カルシウムチャネルの存在が免疫組織化学的に同定された。このことから、におい刺激の受容にT型カルシウムチャネルが関与していることが示唆された。T型カルシウムチャネルが関与してる生理学的意義は、におい物質の濃度に依存した嗅神経細胞の情報の処理と感受性の修飾と考えられた。すなわち、極微弱なにおい刺激においては、もっぱらT型カルシウムチャネル経由でカルシウム反応が起こるが、これは嗅小胞に限局し、カルシウム依存性カリウムチャネルを活性化して過分極反応を惹起することにより細胞全体にカルシウム反応は波及しない。一方、中等度および強い刺激においてはT型カルシウムチャネルに加えてL型カルシウムチャネルが活性化され、明瞭なカルシウム反応が細胞全体に波及し、結果として軸索に明瞭な神経インパルスが生じると考えられた。このように、T型カルシウムイオンチャネルは、嗅神経細胞において低濃度におい物質による電気的な自発性ノイズの発生の抑制に寄与している可能性が浮かび上がった。嗅神経細胞における細胞内カルシウムイオンの動態と役割に関する研究に着手した。研究結果の概要は以下の通りである。嗅神経細胞の単離:ラットの鼻中隔を摘出して左右を覆う嗅上皮を剥離後、嗅神経細胞の単離を行った。初めに細胞に対する傷害作用が比較的小さいコラゲナーゼを用いて濃度・消化時間を変えて分離を試みたが、満足な結果が得られなかった。またヒアルロニダーゼを添加しても、分離効率は上がらなかった。広く用いられているタンパク質分解酵素のパパインに変え、2価陽イオンを除去した生理的緩衝液で分離したところ、比較的良好な分離を行うことができた。ただし、この時、機能タンパク質も少なからぬ傷害を受けている可能性も考慮する必要がある。このため、今後はパパインを用いることとした。嗅神経細胞は、繊毛を持つ嗅小胞とそれに続く1本の樹状突起と細胞体、および神経軸索から構成されるが、その構造的特徴から、きわめて破壊されやすく機械的分離操作を慎重に行ったにしても健常な細胞が得られる効率は良くないが、中でも良好な細胞のみを選別して実験を行った。画像解析法の確立:単離された嗅神経細胞にカルシウム感受性蛍光指示薬のfluo-4を負荷し、蛍光顕微画像解析装置を用いて、細胞内カルシウムイオン濃度変動を捉えることができた。高濃度K+緩衝液で単離嗅神経細胞を灌流したところ、細胞内カルシウムイオン濃度が急激に上昇した。このことから、電位依存性のカルシウムチャネルの存在が推測された。細胞外からカルシウムイオンを除去すると、カルシウムイオン濃度の上昇が消失したことから、細胞外カルシウムイオンの流入が主なソースであると考えられた。パッチクランプ法の確率:単離嗅神経細胞でパッチが比較的容易なのは細胞体であるが、目標は嗅小胞でのパッチ作製である。繊毛が存在することがギガシールの形成を拒むので、今後は別の手法を考慮したい。嗅神経細胞は、個々別々に様々な強度(濃度)のにおい物質に対して異なった反応性を示し、におい物質の認識につながる情報の符号化は、高次中枢よりも前の、嗅神経細胞レベルで既になされていると考えられた。嗅神経細胞の嗅小胞、樹状突起および細胞体すべての部位に存在するT-typeカルシウムチャネルを介して流入するカルシウムイオンが、におい物質の情報の処理と感受性の修飾に寄与していることが示唆された。弱いにおい刺激の場合、カルシウム反応は嗅小胞に限局し、カルシウム依存性K^+チャネルを活性化して過分極反応を惹起することにより、嗅神経細胞での電気的な自発性ノイズの発生を抑制している可能性が浮かび上がった。ブタ鋤鼻感覚上皮には神経細胞とは異なる性質を持つ電位依存性ナトリウムチャネルをもつ細胞群、すなわちグリア細の特徴を持つ支持細胞が存在し、これらの電位依存性チャネル密度は神経細胞よりも低いことが示唆された。以上の結果から、におい刺激が弱い場合には、カルシウム反応は嗅小胞に限局し、嗅神経細胞の情報伝達は抑制されているか、あるいはごく弱い興奮生反応を示すと考えられる。これによって、自発性ノイズが覆い隠され、別種のにおい物質に対する感受性と識別能が増大しているのではないか、という新しい仮説を提唱した。このアイデアを拡張すると、においによる動物の行動の制御を考慮する場合、単一のにおい物質を用いるのではなく、複数のにおい物質から成る、混合体を用いる方が効率的であるかもしれないというアイデアにたどり着く。実際、香水製造の現場では、複数のにおいを混合して作製しているらしい。本研究の結論は、この経験的処方の生理学的基盤に結びつくかも知れない。その妥当性は実際の現場で試験することによって初めて明らかとなろう。

T型カルシウムチャネルが関与してる生理学的意義は、におい物質の濃度に依存した嗅神経細胞の情報の処理と感受性の修飾と考えられた。すなわち、極微弱なにおい刺激においては、もっぱらT型カルシウムチャネル経由でカルシウム反応が起こるが、これは嗅小胞に限局し、カルシウム依存性カリウムチャネルを活性化して過分極反応を惹起することにより細胞全体にカルシウム反応は波及しない。一方、中等度および強い刺激においてはT型カルシウムチャネルに加えてL型カルシウムチャネルが活性化され、明瞭なカルシウム反応が細胞全体に波及し、結果として軸索に明瞭な神経インパルスが生じると考えられた。このように、T型カルシウムイオンチャネルは、嗅神経細胞において低濃度におい物質による電気的な自発性ノイズの発生の抑制に寄与している可能性が浮かび上がった。