hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超高分解能飛行時間電子分光法の開発

本研究の目的は、従来の電子分光法と比較して一桁高いエネルギー分解能(0.5meV)を有する超高分解能飛行時間電子分光法の開発にある。飛行時間電子分光法は、試料にあてるパルス電子ビームを発生させる電子源部分と、試料から散乱された電子を一定距離飛行させた後、波形を計測することでエネルギー分析を行う飛行時間電子分光器部よりなる。飛行時間電子分光器部にエネルギー分解能は電子源のパルス幅と波形計測の精度で決まるが、電子分光法全体の高エネルギー分解能化には電子源の単色性も要求される。設定した目的を達成するために要求される具体的数値は、1)電子源のパルス幅が100ps程度でエネルギー幅が0.2meV0.5meV、2)電子パルス波形計測の時間精度(分解能)が100ps500ps、である。本年度は、電子源より放出された電子ビームを飛行時間電子分光器で調べる方法で原型器の動作評価を行なった。その結果、a)GaAs電子ビーム源のパルス幅は150ps以下、エネルギー幅は100meV200meV、b)電子パルス波形計測の時間分解能は200ps、であることがわかった。本研究の成果は、1)GaAs電子源で従来報告されている2nsよりもさらに狭いパルス幅の電子ビーム発生が可能であることが判った、2)飛行時間電子分光部は所期の仕様で動作させることができた、3)電子分光器の高分解能化が達成された結果、GaAsから放出される電子のエネルギー広がりの原因はGaAs表面ポラリトンに起因するらしいことが判った、である。今後の課題として電子源の単色化が残ったが、表面ポラリトンによるエネルギー広がりは電子源を冷却すること等で除去できるので、予定は少し遅れているが、現在冷却電子源のエネルギー分析を行っている。本研究の目的は飛行時間電子分光法を用い、従来の静電型電子分光器に比較して1桁高い分解能(0.5meV)を有する電子分光器を開発することにある。本年度は準備研究(方式の決定およびそれに基づく主要設備の充実)を行った。来年度は決定した方式に基づいてパルス電子源、飛行時間電子分行部の開発を行う。所期の分解能を達成するためには、エネルギーがleV程度で持続時間が100ps以下、エネルギー広がりが約0.2meVの電子ビーム源が必要になる。このような電子ビーム源は末開発であり、当初計画に従って、負の電子親和力のGaAsの表面に数10psのパルス幅をもつGaAsAlレーザー光を照射して行う方式と、金属/酸化物/金属からなるジャンクションから放出されるトンネル電子を利用する方式を試みる。いずれも超高真空中で動作させる必要があり、電子飛行部を兼ねた超高真空チエンバーの製作、両方式の電子源部の製作を行った。電子源部から出た電子を電子レンズで平行ビームにした後、100cm飛行させる。この間の電子飛行波面の乱れは分光器の分解能の底下につながるが、検討の結果によれば電子飛行波面の乱れを100μm以下に抑える必要がある。正確な波面の維持のため、電界計算プログラムと電界中の電子軌道を求めるプログラムを開発し、静電電子レンズ系の最適設計をおこない製作した。飛行後の電子ビーム波形はビームのエネルギー分布を反映したものであり、100psの時間分解能で計測する必要がある。直接計測することは電子検知器の立ち上がり時間から考えて困難であるので、ビームの一部をゲートで切り出したのち、通過電子の総量を計測する方式を採用した。ゲートは高速縦型ゲートを設計製作した。電子波形の再現は遅延パルスジェネレーターでゲートをかけるタイミングを変えることにより行う。

今後の課題として電子源の単色化が残ったが、表面ポラリトンによるエネルギー広がりは電子源を冷却すること等で除去できるので、予定は少し遅れているが、現在冷却電子源のエネルギー分析を行っている。
脊髄損傷者用カーボン長下肢装具の開発

本研究で開発した長下肢装具は、歩行運動出力に関わる脊髄歩行中枢の活動を惹起するために、従来型の長下肢装具の構造上の制約をカーボン素材の利点を生かした改変を行うとともに、膝の屈曲ー伸展機構を追加することで健常者の歩容に近い歩行運動を実現することを目的とした。研究期間内にプロトタイプ機の製作と脊髄完全損傷者を対象とした試歩行および強度評価を終えることができた。膝屈曲ー伸展機構については、試作段階を終え、動作評価を行ったが、現状では平行棒内での試歩行に留まっている。今後のさらなる開発が必要ではあるものの、2年の開発期間内で充分に、当初の企図どおりの目標を達成できる見通しを立てることができた。本研究では脊髄損傷者の装具歩行の神経生理学的意義とリハビリテーション効果に着目し、従来型の長下肢装具の機能や構造、材質に抜本的な改変を加え、健常者の歩容に近い歩行運動を実現するための新しい装具を開発・製作することを目指す。装具開発は従来型長下肢装具ARGO(Advanced reciprocating gait orthosis)をベースとして以下の改良を行う。1支柱よび機構部素材の金属からカーボンへの置換による軽量化、2下腿ソケット部素材のポリカーボネートからカーボンへの置換による足部弾性エネルギーの活用、3動力をもちいない歩行遊脚相の膝関節屈曲-伸展動作の付与。初年度終了時点ですべての機構を実装した一次プロトタイプの完成と適合評価を終え、2年目には各要素の改良設計・製作後に二次プロトタイプを完成、荷重応力試験機(国立障害者リハビリテーションセンター福祉機器開発部が所有)による耐久試験を経て、研究期間終了時に製品レベルの性能をもった歩行装具を完成させる。脊髄完全損傷者については現在のところ歩行機能を再獲得できる可能性は皆無に近いが、最近の中枢神経再生に関する研究のめざましい進歩を考え合わせると、再生医療の実現を念頭に置いた脊髄完全損傷者の歩行機能再獲得に関する先見的な研究は極めて重要な意味を持つものと考えられる。脊髄神経の再生は、神経の組織解剖学的な再建に加えて立位・歩行を含む機能面での回復を実現してこそ成功といえることから、神経修復についての研究の進歩に呼応して、歩行機能再建のための効果的なリハビリテーション方法の検索に関しても多くの目が注がれるべきである。本研究で開発する装具は、歩行機能再建のための効果的なリハビリテーションを行う上での有効なツールとなる可能性がある。初年度の計画は、開発装具の要素となる機構、部品を完成させ、脊髄完全損傷者が実際に装着し、歩行可能な状態にプロトタイプ1号機を仕上げることであった。既に計画通りに機構を完成させ、実際に歩行評価を行うことができた。本プロトタイプは、従来装具での歩行パフォーマンス相当の実現レベルを目標として製作したが、課題部のカーボン化により、使用者より歩行効率が良いとの感想を得ている。申請者はこれまで、脊髄完全損傷者が長下肢装具を用いた歩行運動を行っている際の麻痺領域の神経活動と循環動態に関する研究を実施してきた(Kawashima et al. Spinal Cord 2003, 2005, Neurol Res 2008)。歩行運動中には脚への荷重印可や関節運動に伴う筋-腱からの求心性入力が脊髄に投射する結果、脳との神経連絡が完全に遮断した麻痺領域にも歩行周期に同調した筋活動が生じる。この「歩行様筋活動(locomotor-like muscle activity)」は脊髄歩行中枢の活動を反映することが知られており(Kawashima et al. 2005, 2008)、装具歩行の継続的な実施が痺領域の神経筋機能の退行抑制、歩行運動出力の維持をもたらす可能性がある。本研究では装具歩行の神経生理学的意義とリハビリテーション効果に着目し、従来型の長下肢装具の機能や構造、材質に抜本的な改変を加え、健常者の歩容に近い歩行運動を実現するための新しい装具を開発・製作することを目指して研究を展開した。2年の開発期間内に、大腿・下腿部分のカーボン化を実現し、脊髄完全損傷者での試歩行と強度評価を終えることができた。膝屈曲・伸展機構については、試作段階を終え、動作評価を行ったが、現状では平行棒内での試歩行に留まっており、今後のさらなる開発によって、ロフストランド杖での膝関節動作の実現を目指していくこととなる。引き続きの開発を進めるにあたって、2年の開発期間内で十分に、当初の企図通りの目標を達成できる見通しを立てることができた。28年度は、各要素の改良設計・製作後に二次プロトタイプを完成させ、脊髄完全損傷者を対象とした試用歩行を実施する。

年度前半は、新たに実装した機構や部品が歩行運動中に円滑かつ効果的に動作しているかを検証する動作確認試験に力点を置き、28年度後半には修正や微調整を経て完成した装具による、麻痺下肢の神経活動への影響を検証するとともに、従来装具との歩行パフォーマンスの相違を検討するための効果検証試験を進める。並行して、完成した装具は荷重応力試験機(国立障害者リハビリテーションセンター福祉機器開発部が所有)による耐久試験を経て、研究期間終了時に製品レベルの性能をもった歩行装具を完成させる。リハビリテーション科学機構設計や金属部品の切削加工は、外注に依らず当方試作により実施できたため、当初計上していた物品費は次年度の、詳細設計後の機構製作費に回すこととした。詳細設計後の機構・部品は実用化を念頭に置いて製作するもので、高い精度が求められることから、切削加工の高い技術をもつメーカーに発注・製作依頼する。また、評価の実施に際しては、脊髄損傷当事者、計測協力者の助力を得て、予算を効果的に使用しながら研究を推進する。
地震の動的すべりと熱の相互作用

断層面で発生する熱が地震すべりに与える影響のうち、本年度は特にthermal pressurizationに関する数値シミュレーションを行った。Thermal pressurizationと高速な地震すべりの関係は、近年の研究より明らかになりつつあるが、破壊核形成段階からの計算は行われていない。本研究ではthermal pressurizationの効果が地震すべりの初期過程から動的すべりに至る過程で、どのような影響を与えるかを明らかにすることを目指した。なおこの研究は、米国スタンフォード大学のPaul Segall教授のもとで行った。従来のような高速すべりのみを対象とした研究とは異なり、破壊核形成過程からの影響を計算するためには、温度場の数値計算を効率的に行う必要がある。そのため、差分計算において時間ステップを律束する空間グリッド幅を、誤差評価を導入して適切な幅にとり直すことで温度場の発展を効率的に計算する手法を開発し、計算時間で100倍以上の大幅な効率化に成功した。これにより、断層面でのすべり速度が0.1mm/sといった初期破壊過程においてもthermal pressurizationがすべりに影響を与えうることが数値計算から示された。さらにこの手法を利用して、破壊核形成過程から動的すべりに遷移するthermal pressurizationの効果を2次元弾性体で現実的な時間内に計算することが可能となった。研究の発表としては、欧州地球科学連合では昨年度行った断層面の熱による融解に関する数値シミュレーションの発表を招待講演として行った。また、本年度研究を行ったthermal pressurizationに関しては、2006 SCECmeeting、米国地質学会および米国地球物理学連合大会で、thermal pressurizationに関する発表を行った。地震時に発生する摩擦熱が地震の動的すべり過程に与える影響の問題のうち、とりわけ岩石の融解と地震すべりの相互作用を明らかにすることを目指した。本年度は新たな摩擦のモデルを構築し、数値計算によるシミュレーションを行った。摩擦モデルの構築においては、高速摩擦すべり実験の観察結果に基づいて、すべりの開始から、摩擦融解の開始を経て完全な融解層の形成に至るまでの摩擦をそれぞれの物理プロセスを考慮してモデル化した。このモデルによって、岩石実験において融解が開始し融解物(メルト)のパッチが開始した付近での摩擦力の上昇や、完全に融解層が形成された後の応力の減少を再現することができるようになった。構築された摩擦モデルを実際の地震における妥当な条件下でのすべりの問題に適用し、1次元および2次元の弾性体において、地震すべりの挙動の数値シミュレーションを行った。シミュレーションでは、まず、メルトパッチの生成に伴う摩擦力の上昇により、すべりが抑制される挙動が実現された。さらに、高い摩擦レベルにおいてもすべりが継続し、断層面に熱の供給が持続する場合には、摩擦物質によって完全に断層面が覆われ、大きな摩擦力の低下が生じる挙動も実現された。本課題の研究によってこれらの挙動が実際の地震におけるパラメター内で十分おこりうることが示された。また、2次元弾性体における場合には、破壊伝播速度自体との相互作用がおこりうることも示された。今後は、実際の断層運動で融解した岩石(シュードタキライト)との比較等を加え、さらに現実的なモデルへの修正を加えていく必要がある。この研究による成果は、地球惑星科学関連学会2004年合同大会、日本地震学会2004年秋季大会、および米国地球物理学連合2004年秋季大会において発表された。現在、雑誌論文への投稿を行うために原稿を執筆中である。地震すべりに伴う摩擦熱が引き起こす物理現象のうち,天然においてもシュードタキライトとして見られる岩石の融解過程が,どのような摩擦挙動を断層面で示すかについて数値的に研究した.昨年度構築した,融解層の形成から成長までを表現する巨視的モデルについて,本年度は方程式系の無次元化を行い,計算結果の整理を試みた.これにより,多くのパラメターからなっていたモデルは6つの無次元数のみで議論することができた.様々な無次元数について数値計算を行った結果,融解層の粘性発熱レートと熱拡散によって規定される無次元数が,融解後の漸近的挙動を強く支配していることが明らかになった.融解層の厚さは時間の平方根で漸近的に成長し,厚さで規格化した温度場は一定の関数形に近づいた.さらに,融解前の摩擦力による発熱レートと熱拡散から規定される無次元数を加え,二つの無次元数を変化させた場合,摩擦挙動は次の三つの領域に分かれることが示された.融解層の形成付近において摩擦力の増加を示さない領域,融解層の形成によって摩擦力は一時的に上昇するものの,温度上昇による粘性率の減少が摩擦力を大きく低下させる領域,融解層の形成による摩擦力の上昇に比べて温度上昇に起因する摩擦力の低下が小さい領域である.このように,無次元化を行った数値計算から,融解層の成長と摩擦挙動についてのより一般的な議論が可能となった.また一方で,融解層が生成時の微視的過程を考察するため,アスペリティーでのflash meltingによる局所的な融解と熱拡散による冷却過程を考慮した微視的モデルを構築した.このモデルについての数値計算から,潜熱が融解層の形成時間を決める重要な要因であることが得られた.今後微視的なモデルの結果を先の巨視的なモデルに取り込むことで,融解層の形成と成長をより現実的にシミュレーションしていくことが重要である.断層面で発生する熱が地震すべりに与える影響のうち、本年度は特にthermal pressurizationに関する数値シミュレーションを行った。

Thermal pressurizationと高速な地震すべりの関係は、近年の研究より明らかになりつつあるが、破壊核形成段階からの計算は行われていない。本研究ではthermal pressurizationの効果が地震すべりの初期過程から動的すべりに至る過程で、どのような影響を与えるかを明らかにすることを目指した。なおこの研究は、米国スタンフォード大学のPaul Segall教授のもとで行った。従来のような高速すべりのみを対象とした研究とは異なり、破壊核形成過程からの影響を計算するためには、温度場の数値計算を効率的に行う必要がある。そのため、差分計算において時間ステップを律束する空間グリッド幅を、誤差評価を導入して適切な幅にとり直すことで温度場の発展を効率的に計算する手法を開発し、計算時間で100倍以上の大幅な効率化に成功した。これにより、断層面でのすべり速度が0.1mm/sといった初期破壊過程においてもthermal pressurizationがすべりに影響を与えうることが数値計算から示された。さらにこの手法を利用して、破壊核形成過程から動的すべりに遷移するthermal pressurizationの効果を2次元弾性体で現実的な時間内に計算することが可能となった。研究の発表としては、欧州地球科学連合では昨年度行った断層面の熱による融解に関する数値シミュレーションの発表を招待講演として行った。また、本年度研究を行ったthermal pressurizationに関しては、2006 SCECmeeting、米国地質学会および米国地球物理学連合大会で、thermal pressurizationに関する発表を行った。
分子線エピタキシー法を用いた新奇重い電子系超伝導の創出とその研究

近年、強相関電子系において従来の機構では説明がつかない超伝導体が数多く発見されており、その発現機構を解明するための研究が世界中で精力的に行われている。その中でもとりわけ2008年に発見された鉄系超伝導体は、それまでは超伝導と競合関係にあるとされていた磁性を示す鉄元素を含むにも関わらず高い超伝導転移温度を持ち、その機構解明は現代の凝縮系物理学の中心的課題の一つである。一般に超伝導発現機構を解明するためには、それと密に関係する超伝導対称性を決定することが最も有効な手段の一つである。鉄系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2においては、その超伝導ギャップ構造は最適組成領域ではフルギャップ、ホールドープエンドではノーダルであることが多くの実験結果より示されている。この系における超伝導対称性を明らかにするためにはその中間組成域での超伝導ギャップ構造を決定することが重要である。そこで、我々は、この系におけるホールドープエンド近傍の組成x=1.0, 0.93, 0.91, 0.88, 0.86, 0.76, 0.69の精密磁場侵入長測定を行った。その結果、0.86と0.76の間でノーダルノフルギャップの変化が生じることが分かった。更に、ノーダルの領域である0.86≦x≦1.0における磁場侵入長の勾配の組成依存性が非単調に変化することが明らかとなった。この特異な振る舞いは、銅酸化物高温超伝導体や重い電子系で実現されている磁超伝導対称性とは矛盾するが、異なるフェルミ面間で符号が反転したs波超伝導対称性においてノード位置が組成により変化すると仮定したモデルで説明することができる。また、この磁場侵入長測定と定性的に一致する結果が、本研究グループの熱伝導率測定からも得られており、s波超伝導対称性を支持している。当初の研究目的は、強相関電子系における超伝導発現機構を解明するために重要と考えられる超伝導対称性を明らかにすることである。本年度においては、鉄系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2において精密磁場侵入長測定を系統的に行うことでその超伝導対称性を明らかにすることに成功したと考えられるため、本年度の研究はおおむね順調に進展していると判断する。鉄系超伝導体BaFe_2(As_1-xP_x)_2において、P置換に伴い反強磁性秩序へ転移する温度が抑制されるが、最近の研究により反強磁性秩序が完全に抑制され消失する点に量子臨界点の存在を示す結果が得られた。更に、その点において超伝導転移温度が最大となっていることが明らかとなった。従って、鉄系超伝導体の超伝導発現機構を理解する上でこの量子臨界点と超伝導相の関係を明らかにすることが非常に重要であると考えられる。そこで、今後BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2に不純物を導入しそれに伴いこの物質の温度組成相図がどのように変化するか調べることで超伝導と量子臨界点の関係について調べる予定である。鉄系超伝導体BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2の超伝導対称性を決定するために、電子線照射を用いた不純物導入により超伝導ギャップ構造の変化を研究した。ここで、BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2は幅広い組成域で量子振動が観測されており非常に純良な系であることが知られている。従って、鉄系超伝導体において不純物効果を議論する上で適した系であると考えられる。また、電子線照射を用いることで試料に均一な点欠陥を導入することが可能である。これは、従来の元素置換による不純物導入と比較して、格子定数やキャリア密度の変化が比較的小さいと考えられる。また、この手法を用いる大きな利点として同じ試料に対して連続的に電子線を照射し続け欠陥量を系統的に増大させることが可能であることが挙げられる。本研究では、x=0.33と0.36の両組成の試料に電子線を照射しトンネルダイオード発振器を用いた磁場侵入長測定を行うことで欠陥量の増大に伴う超伝導転移温度(T_c)と超伝導ギャップ構造の変化を調べた。その結果、照射していない試料は温度に比例する振る舞いを示した。これは以前に報告されていたように超伝導ギャップにノードが存在することを反映した振る舞いである。しかしながら、点欠陥を導入すると熱活性型の温度依存性を示した。これは、ノードが消失しギャップが形成されているものと考えることができる。これらの振る舞いは両組成で観測された。このように不純物散乱によりノードが消失することは以前に理論的に予測されており、s波超伝導において偶発的なノードが存在している場合にはノードが消失する。この振る舞いは銅酸化物高温超伝導体で観測された磁場侵入長における不純物効果とは明らかに異なっており、鉄系超伝導体BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2の超伝導対称性はd波超伝導対称性ではなく、s波超伝導対称性であることを示している。

その中でもとりわけ2008年に発見された鉄系超伝導体は、それまでは超伝導と競合関係にあるとされていた磁性を示す鉄元素を含むにも関わらず高い超伝導転移温度を持ち、その機構解明は現代の凝縮系物理学の中心的課題の一つである。一般に超伝導発現機構を解明するためには、それと密に関係する超伝導対称性を決定することが最も有効な手段の一つである。鉄系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2においては、その超伝導ギャップ構造は最適組成領域ではフルギャップ、ホールドープエンドではノーダルであることが多くの実験結果より示されている。この系における超伝導対称性を明らかにするためにはその中間組成域での超伝導ギャップ構造を決定することが重要である。そこで、我々は、この系におけるホールドープエンド近傍の組成x=1.0, 0.93, 0.91, 0.88, 0.86, 0.76, 0.69の精密磁場侵入長測定を行った。その結果、0.86と0.76の間でノーダルノフルギャップの変化が生じることが分かった。更に、ノーダルの領域である0.86≦x≦1.0における磁場侵入長の勾配の組成依存性が非単調に変化することが明らかとなった。この特異な振る舞いは、銅酸化物高温超伝導体や重い電子系で実現されている磁超伝導対称性とは矛盾するが、異なるフェルミ面間で符号が反転したs波超伝導対称性においてノード位置が組成により変化すると仮定したモデルで説明することができる。また、この磁場侵入長測定と定性的に一致する結果が、本研究グループの熱伝導率測定からも得られており、s波超伝導対称性を支持している。鉄系超伝導体において、その超伝導発現機構と密接に関係する超伝導ギャップ構造を解明することを目的とした実験が精力的に行われている。一部の物質においては、その超伝導ギャップにノードが存在することが報告されているが、このノードが対称性によって要請されたものであるのか否かは明らかではない。本研究で、鉄系超伝導体BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2に電子線を照射し、不純物散乱によりノードが消失することを初めて明らかになった。これは、ノードが対称性によって要請されたものではないことを示している。以上のように、本研究は順調に進んでいると判断する。当初の研究目的は、強相関電子系における超伝導発現機構を解明するために重要と考えられる超伝導対称性を明らかにすることである。本年度においては、鉄系超伝導体Ba_<1-x>K_xFe_2As_2において精密磁場侵入長測定を系統的に行うことでその超伝導対称性を明らかにすることに成功したと考えられるため、本年度の研究はおおむね順調に進展していると判断する。鉄系超伝導体BaFe_2(As_<1-x>P_x)_2において、磁場侵入長、熱伝導、NMR測定により低エネルギーの準粒子励起が存在することが確認されており、その超伝導ギャップにラインノードが存在することが報告されている。その超伝導ギャップ構造の詳細については、角度回転熱伝導率測定からはブリルアンゾーン端の電子面にループ状のノードが提案されている一方で、角度分解光電子分光測定からはブリルアンゾーン中心のホール面に水平なノードが提案されており、未だ決定には至っていない。そこで本研究ではBaFe_2(As_<1-x>P_x)_2に精密比熱測定を行い、更に結晶面内で磁場を回転させ、比熱の磁場角度依存性を測定することで超伝導ギャップ構造の詳細を解明したい。
海鳥類の行動・生理ストレス計測による重要保全海域の特定と生態影響評価

本研究の目的は、魚類などを大量に消費する海鳥を指標種として、海洋生態系保全のための重要保全海域を効率的に抽出する手法を確立することである。日本周辺海域に分布する潜水性海鳥ウトウに小型照度記録計を装着して繁殖後の移動軌跡を調べ、同時に血液・羽根の分析から個体の生理ストレスレベルを調べる。どの海域に行っていた個体の生理ストレスが高かったか評価することで、ウトウの生存・繁殖にとって重要な海域をつきとめることを具体的な目的としている。計画の最終年度にあたる今年度は、北海道天売島のウトウ繁殖地で野外調査を実施し、照度記録計の回収作業および血液・羽根のサンプル採取を実施した。野外調査終了後に照度記録計のデータ解析および血液・羽根の安定同位体比分析、生理ストレス分析を行い、繁殖後の移動軌跡と個体の生理ストレスレベルとの関係を調べた。また、重要海域の空間スケールの種間比較や、移動軌跡から決めた重要海域を効果的に海域保全に用いるための方策検討に関わる国際共同研究にも参画した。ウトウは冬の期間(12月-2月)に朝鮮半島周辺海域を利用する個体と新潟沖周辺を利用する個体に分かれていたが、羽根に蓄積されたストレスホルモンの濃度には利用海域による違いは見られなかった。また、ストレスホルモンの濃度には年間の違いが見られ、越冬海域の海洋環境の年変動がウトウの生理ストレスレベルに影響していることが示唆された。一方、ウトウは秋の期間(8-10月)にオホーツク海のサハリン沿岸海域を利用していたが、この間、7週間もの間ほとんど飛翔を行わないことが照度記録計の着水センサーデータの解析から新たにわかった。これは翼の風切羽根が一斉に換羽する時期に対応しており、換羽によって飛翔能力が落ちると効率的に餌生物を探すことが難しくなると考えられる。サハリン沿岸海域が換羽期のウトウの生存にとって重要な海域であることが示唆された。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。計画の初年度にあたる今年度は、北海道天売島および大黒島のウトウ繁殖地で野外調査を実施し、照度記録計の装着および血液・羽根のサンプル採取を実施した。これらの記録計は平成28年度の繁殖期に回収し、繁殖後の移動軌跡データを取得する予定である。野外調査後、名城大学において生理ストレスレベルの指標となるテロメア長変動の分析を開始した。血液からDNAを抽出し、ゲル上で電気泳動することで、血球中DNAのテロメア長を計測した。また第63回日本生態学会大会において、自由集会「外洋域における重要海域特定への海鳥の利用とその課題」を企画し、海鳥類を用いて重要保全海域を抽出する際の課題や問題点について参加者と活発な議論を行った。予定通り野外調査を実施して記録計の装着やサンプル採取を順調に実施できたため本研究の目的は、魚類などを大量に消費する海鳥を指標種として、海洋生態系保全のための重要保全海域を効率的に抽出する手法を確立することである。計画の2年目にあたる今年度は、北海道天売島および大黒島のウトウ繁殖地で野外調査を実施し、昨年度装着した照度記録計の回収作業および血液・羽根のサンプル採取、また照度記録計の新規個体への装着を実施した。今年度は天売島・大黒島のウトウの繁殖成績が極端に悪く、記録計の回収率が2割程度と低かった。回収できなかった記録計および今年度新規に装着した記録計については平成29年度の繁殖期に回収する予定である。野外調査後、照度記録計のデータを解析し、各個体の繁殖後の移動軌跡を明らかにした。その結果、天売島、大黒島の両方の個体が朝鮮半島周辺海域を中心とした日本海南西部で越冬していることが明らかになった。また生理ストレスレベルの指標として、野外調査で得られた血液サンプルからテロメア長を、羽根サンプルからストレスホルモンであるコルチコステロンの濃度の計測を行った。テロメア長の変化率やストレスホルモン濃度には個体間の変動が大きいことが明らかになりつつあり、今後越冬海域の個体間の違いと生理ストレスレベルとの関連についての解析を進める。おおむね予定通り野外調査を実施して記録計の装着やサンプル採取を実施し、データ解析を進めることができたため。

どの海域に行っていた個体の生理ストレスが高かったか評価することで、ウトウの生存・繁殖にとって重要な海域をつきとめることを具体的な目的としている。計画の3年目にあたる今年度は、北海道天売島のウトウ繁殖地で野外調査を実施し、昨年度装着した照度記録計の回収作業および血液・羽根のサンプル採取、また照度記録計の新規個体への装着を実施した。天売島のウトウの繁殖成績は昨年度に引き続き今年度も悪かったが、昨年度を大きく上回る20個体から記録計を回収することができた。回収できなかった記録計および今年度新規に装着した記録計については平成30年度の繁殖期に回収する予定である。野外調査後、照度記録計のデータを解析し、各個体の繁殖後の移動軌跡を明らかにした。その結果、やはり今年度の個体についても朝鮮半島周辺海域を中心とした日本海南西部で越冬していることが明らかになった。また食性に関する指標として血液・羽根の炭素・窒素安定同位体比の分析を行った。今後越冬海域の個体間の違いと食性の違い、また生理ストレスレベルの個体間との違いの関連についての解析を進める。予定通り野外調査を実施して記録計の装着やサンプル採取を実施し、データ解析を進めることができたため。本研究の目的は、魚類などを大量に消費する海鳥を指標種として、海洋生態系保全のための重要保全海域を効率的に抽出する手法を確立することである。日本周辺海域に分布する潜水性海鳥ウトウに小型照度記録計を装着して繁殖後の移動軌跡を調べ、同時に血液・羽根の分析から個体の生理ストレスレベルを調べる。計画の最終年度にあたる今年度は、北海道天売島のウトウ繁殖地で野外調査を実施し、照度記録計の回収作業および血液・羽根のサンプル採取を実施した。野外調査終了後に照度記録計のデータ解析および血液・羽根の安定同位体比分析、生理ストレス分析を行い、繁殖後の移動軌跡と個体の生理ストレスレベルとの関係を調べた。また、重要海域の空間スケールの種間比較や、移動軌跡から決めた重要海域を効果的に海域保全に用いるための方策検討に関わる国際共同研究にも参画した。ウトウは冬の期間(12月-2月)に朝鮮半島周辺海域を利用する個体と新潟沖周辺を利用する個体に分かれていたが、羽根に蓄積されたストレスホルモンの濃度には利用海域による違いは見られなかった。また、ストレスホルモンの濃度には年間の違いが見られ、越冬海域の海洋環境の年変動がウトウの生理ストレスレベルに影響していることが示唆された。一方、ウトウは秋の期間(8-10月)にオホーツク海のサハリン沿岸海域を利用していたが、この間、7週間もの間ほとんど飛翔を行わないことが照度記録計の着水センサーデータの解析から新たにわかった。これは翼の風切羽根が一斉に換羽する時期に対応しており、換羽によって飛翔能力が落ちると効率的に餌生物を探すことが難しくなると考えられる。サハリン沿岸海域が換羽期のウトウの生存にとって重要な海域であることが示唆された。電気泳動によるテロメア長計測に予想以上に時間がかかることが明らかとなった。今後はテロメア長計測を効率的に実施するためにqPCR法によるテロメア長計測の導入を検討する。
魚類の倍数性配偶子誘導にむけた自然クローン魚におけるゲノム倍加機構の解明

一部のドジョウでは天然でクローン生殖や倍数性配偶子の産出が認められ、その特殊な配偶子形成を人為的に制御できれば非常に有用な技術となりうるが、その分子メカニズムは未だ不明である。このメカニズム解明において、ゲノム倍加が起こるタイミングの特定とその時期の生殖細胞を単離し解析しなければならず、そのためにはドジョウの生殖腺発達段階のステージングと生殖細胞を解析するための新たな実験系を構築する必要がある。そこで、本年度はサンプルとして入手が容易な通常両性生殖個体を用いて実験家系を作出し、継時的に体長測定を行うとともに生殖腺を採取し、組織学的に解析に供した。そして、本年度の研究によって仔魚期から性分化期までの生殖腺の発達段階のステージングをおおむね行うことができ、生殖細胞の増殖期と減数分裂開始時期の特定ができた。その結果、成長初期の生殖細胞の活発な増殖はメスで顕著に観察され、ある一定の体サイズに成長した段階で、雌の生殖腺では減数分裂に移行し卵形成が開始することが明らかとなった。本知見はクローンドジョウの生殖腺における生殖細胞のゲノム倍加が生殖腺発達段階のどの時期で起こっているかを調査するためには必須の基礎的知見であり、希少なクローン個体を用いた生殖腺サンプリングにおいて、調査に必要なサンプリング時期を定めるためには重要である。しかし、生殖腺ステージングで明らかとなった減数分裂開始時期は、卵巣発達過程においてかなり早い段階で起きており、この発達段階の卵巣を実体顕微鏡下で単離することはかなりの困難を要する。この対策として密度勾配遠心による卵巣細胞の分離が考えられ、本年度はパーコールを用いた生殖細胞の分離・純化技術の開発を遂行し、特定の密度分画における生殖細胞の分離が可能となった。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
鍼治療学習訓練のマルチ支援システム

近年、ICTの高度化によるコンピュータ学習支援システムが提案され、注目されつつある。また、医工学において情報と工学の先端技術を活用した鍼灸医学への支援も検討される。しかし視覚情報と共に操作情報を用いた鍼療法の総合学習訓練システムがまだ見当たらない。そこで、本研究では、微細動作の訓練をいかに行うかに着目して、東洋医学の鍼治療教育訓練のシステムを提案した。微細な操作力の測定、提示、訓練方法および訓練環境の構築に関して、研究課題を絞って問題解決を行い、知識学習と技能訓練を融合したシステムの構築を行った。近年コンピュータ技術を用いたe-ラーニングシステムの開発と応用が注目されている。また、医工学において情報と工学の先端技術を活用した鍼灸医学への支援も検討されつつある。そこで、本研究では今までの教育訓練システムの研究開発技術と成果を生かし、情報科学と工学技術を融合した鍼療法と手技の教育訓練マルチ支援システムの構築を行い、21世紀の統合医療で活躍できる鍼師の育成へ貢献することを目指している。本年度では、3Dデジタル人体ツボモデルを生成し、経絡及びツボと対応した治療情報と手技情報のデータベース化を行い、鍼療法の学習訓練の提示情報を充実させたソフトウェアの開発を行った。鍼療法の学習訓練システムとしては、鍼治療の一連のプロセス、つまり基礎理論の学習と応用から鍼灸治療の手法修得までの内容をコンピュータシステム内で行えるように、コンピュータ内3D人体ツボモデルにおいて、経絡と経穴の位置、役割、配穴及び手法などの提示情報を充実させ、鍼療法の学習訓練の環境を構築した。そこで、教育現場や臨床鍼師との検討を重ねながら、より臨場感と操作感の高い教育訓練システムの開発を図っている。本年度では、前年度の研究を引き続き、鍼療法の学習訓練の提示情報を充実させたソフトウェアの開発を行った。そして、今年度では熟練鍼師の操作力覚情報の取得と定量化を実現し、学習者が視覚情報だけでなく、力触覚が感じながら、リアルタイムの正誤判断を受ける鍼治療の学習訓練が行えるように、力覚を提示できる訓練システムの環境を構築した。さらに、鍼治療訓練のマルチ支援として、脈診の定量化と可視化を提案し、脈診の計測装置と測定システムの構築も試みた。そこで、教育現場や臨床鍼師との検討を重ねながら、手技を重視したコンピュータ教育訓練システムの開発を図っている。そして、今年度では熟練鍼師の操作力覚情報の取得と定量化を実現することによって、システムの評価指標を定めることができた。学習者が視覚情報だけでなく、力触覚が感じながら、リアルタイムの正誤判断を受ける鍼治療の学習訓練が行えるように、力覚を提示できる訓練システムの環境を構築した。そこで、視覚情報と操作力情報の提示できるシステムを用いて、学習者の評価実験を試みた。さらに各種の情報提示用および訓練評価管理用の総合データベースの構成も行った。今年度では教育現場や臨床鍼師との検討を重ねながら、手技を重視したコンピュータ教育訓練システムの充実を図った。本研究では研究計画通りに学習訓練の提示情報を充実させるソフトウェアの開発を行い、鍼師の操作力情報を訓練の指標を定めた。また、脈波データの取得と解析及び可視化を実現するため、脈診の学習訓練システムの構成を行っている。研究の進捗状況として、おおむね順調に進展している。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では今後の課題として、微細の操作力の提示と訓練方法の開発を行い、リアルタイムの正誤判定を実現するように問題解決を行う。最終的には視覚情報と操作力情報の提示できるトータルシステムを完成させ、評価実験を行う。さらに、教育現場の利用と検討を行い、その結果に基づき、実用できるマルチ支援システムを構築する。
ラン藻の種々の光化学系変異体の系II・複合体またはアセンブリ中間体の単離と性質

本研究の目的は遺伝子工学的解析のしやすいSynechocystis PCC 6803から生化学的解析に耐える光化学系II複合体を単離する方法を開発し,また複合体のアセンブリ中間体を検出することである.平成5年度はまずこの目的に適した変異体と考えられるpsbI欠失変異体を作成した.psbI遺伝子がコードするPSII-Iタンパク質は光化学系II反応中心に強く結合しているがその機能は判明していない.今回,この遺伝子をSynechocystisからクローニングしその欠失変異体を作成したところ,光化学系II活性は失われなかったが,増殖速度などに影響がみられた.これが系II複合体の安定度,アセンブリ過程などの変化によるのではないかと考え,その欠失変異体のチラコイド膜から系II複合体を単離する条件を検討した.チラコイド膜を密度勾配遠心法で分画後,ドデシルマルトシドで可溶化し,MonoQカラムを用いて系II複合体が原理的に単離できることが明らかになった.現在,この方法を改良中である.また,psbA遺伝子欠失株,psbL遺伝子欠失株については,ドデシルマルトシド可溶化後のショ糖密度勾配遠心法により系II複合体のアセンブリ過程を検討した.D1タンパク質が存在しないpsbA変異株では,他の系IIタンパク質は多量に存在しているにもかかわらず複合体を形成していなかった.一方,psbL変異株では系IIタンパク質の約半分が複合体を形成していたが,CP43の多くは複合体から解離していた.この結果はD1やPSII-Lタンパク質が系II複合体のアセンブリに重要な役割を果たしていることを示している.本研究の目的は遺伝子工学的解析のしやすいSynechocystis PCC 6803から生化学的解析に耐える光化学系II複合体を単離する方法を開発し,また複合体のアセンブリ中間体を検出することである.平成5年度はまずこの目的に適した変異体と考えられるpsbI欠失変異体を作成した.psbI遺伝子がコードするPSII-Iタンパク質は光化学系II反応中心に強く結合しているがその機能は判明していない.今回,この遺伝子をSynechocystisからクローニングしその欠失変異体を作成したところ,光化学系II活性は失われなかったが,増殖速度などに影響がみられた.これが系II複合体の安定度,アセンブリ過程などの変化によるのではないかと考え,その欠失変異体のチラコイド膜から系II複合体を単離する条件を検討した.チラコイド膜を密度勾配遠心法で分画後,ドデシルマルトシドで可溶化し,MonoQカラムを用いて系II複合体が原理的に単離できることが明らかになった.現在,この方法を改良中である.また,psbA遺伝子欠失株,psbL遺伝子欠失株については,ドデシルマルトシド可溶化後のショ糖密度勾配遠心法により系II複合体のアセンブリ過程を検討した.D1タンパク質が存在しないpsbA変異株では,他の系IIタンパク質は多量に存在しているにもかかわらず複合体を形成していなかった.一方,psbL変異株では系IIタンパク質の約半分が複合体を形成していたが,CP43の多くは複合体から解離していた.この結果はD1やPSII-Lタンパク質が系II複合体のアセンブリに重要な役割を果たしていることを示している.本研究の目的は遺伝子工学的解析のしやすいSynechocystis PCC 6803から生化学的解析に耐える光化学系II複合体を単離する方法を開発し,また複合体のアセンブリ中間体を検出することである.平成5年度はまずこの目的に適した変異体と考えられるpsbI欠失変異体を作成した.psbI遺伝子がコードするPSII-Iタンパク質は光化学系II反応中心に強く結合しているがその機能は判明していない.今回,この遺伝子をSynechocystisからクローニングしその欠失変異体を作成したところ,光化学系II活性は失われなかったが,増殖速度などに影響がみられた.これが系II複合体の安定度,アセンブリ過程などの変化によるのではないかと考え,その欠失変異体のチラコイド膜から系II複合体を単離する条件を検討した.チラコイド膜を密度勾配遠心法で分画後,ドデシルマルトシドで可溶化し,MonoQカラムを用いて系II複合体が原理的に単離できることが明らかになった.現在,この方法を改良中である.また,psbA遺伝子欠失株,psbL遺伝子欠失株については,ドデシルマルトシド可溶化後のショ糖密度勾配遠心法により系II複合体のアセンブリ過程を検討した.D1タンパク質が存在しないpsbA変異株では,他の系IIタンパク質は多量に存在しているにもかかわらず複合体を形成していなかった.一方,psbL変異株では系IIタンパク質の約半分が複合体を形成していたが,CP43の多くは複合体から解離していた.この結果はD1やPSII-Lタンパク質が系II複合体のアセンブリに重要な役割を果たしていることを示している.形質転換型ラン藻Synechocystis sp. PCC 6803の光化学系I欠損株より光化学系II複合体を単離した.チラコイド膜をドデシルマルトシドで可溶化した後,ショ糖密度勾配遠心法によって純度の高い系II標品を得ることに成功した.

そのタンパク質組成は従来の系II標品とよく似ていたが,13kDa,11kDaの2種の新規タンパク質が見いだされた.これらのタンパク質やこれまで未同定のものを解析するために,N末端のアミノ酸配列を決定した.4.1kDa領域からは2種の配列が得られ,psbM産物と従来核支配の4.1kDaタンパク質として知られていたものと相同であった.この4.1kDaタンパク質の配列は紅藻の葉緑体DNAに存在するORF39の産物と相同で,psbXと命名した.4.5kDa領域からはycf8と相同で,psbWと命名した.今回新しく見つかった13kDaタンパク質の配列は,紅藻の葉緑体DNAのORF115と相同性があり,psbYと命名した.このタンパク質は,アラビドプシスのcDNAデータにも相同なものがあり,高等植物では核支配であることが明らかになった.11kDaタンパク質のアミノ酸配列はデータベースには対応するものが見つからず,新規タンパク質と考えられた.以上,これまで未同定であった系IIタンパク質が多く確認されたので,今後これらのタンパク質の遺伝子をクローニングし,抗体の調製,本形質転換型ラン藻を用いた遺伝子破壊などを行う必要がある.また,本研究で得られた系II標品はタンパク質の純度は高いが酸素発生活性がほとんど失われているため,今後活性を保持した標品を単離し,活性と今回発見したタンパク質の関連についても研究していく予定である.
高齢社会における児童・生徒の積極的な福祉観を培う問題解決型学習プログラムの開発

本研究は、児童・生徒が積極的な福祉観・高齢者観を深めることのできる問題解決型学習を核にした家庭科の学習プログラムと教材を開発することを目的とした。3年間の研究の第1年次は、家庭科における福祉教育と授業分析に関する文献研究を行った。また、高校の教師と共同研究の体勢をつくり、高齢者学習のプログラムを立案した。第2年次は、前年度の計画に基づき授業を実施、授業記録や諸調査を行った。3年次は、3地域の授業研究を合同で検討した。以上の研究から、次の成果を得ることができた。1.高齢者に関する学習において育成する能力について、福祉教育と家庭科教育の目標論から検討し、生活に主体的に関わる力、他者とともに生きる力、ノーマライゼーションの理念の理解等に焦点化した。2.家庭科における問題解決学習として、地域や生徒の生活環境から課題を見いだし、フィールド学習や模擬体験的学習活動を取り入れながら行うことにより、生きる力を育成することを明らかにした。3.家庭科における高齢者・福祉学習は、住生活領域や家庭生活領域、それらを融合した題材、及び総合的学習として必要な内容であり、また有効な題材であることが明らかになった。4.上越・福井・富山の各地域において、高校の家庭科教員と共同研究を組織した結果、生徒の実態をふまえながら学習活動を多様にすることができ、また、授業を分析的に研究することができた。今後はさらに小・中学校段階のプログラム開発と授業研究をすることにより、家庭科における一貫した福祉教育を研究することが課題である。本研究は、児童・生徒が積極的な福祉観・高齢者観を深めることのできる問題解決型学習を核にしたカリキュラムと教材を開発することを目的としている。本年は3年計画の第1年次として、研究の理論的背景と研究方法・計画について検討を行い、以下の成果を得た。1.高齢者に関する学習において育成する能力について、福祉教育と家庭科教育の目標論から検討し、人権尊重と福祉への主体的関わりの能力と規定した。さらに、共同研究者らのこれまでの調査研究結果をふまえて、発達段階による能力の仮説を設定し、高齢者学習プログラムの理論的背景を固めた。2.これまでの家庭科内容論に、さらに、福祉教育の視点を取り入れ、高齢者学習の介護の対象としてではない児童・生徒の現在に直結した自立や生活設計等の内容と位置づけた。3.高齢者・福祉学習の実践研究例について目標・内容・方法・評価方法等の点から分析した結果、これらについて体系的に検討されていないことが判明した。本研究の授業研究の目的を、よい授業と生徒の高齢者観の深まりとし、適切な調査及び分析方法について検討した。4.上越・福井・富山の各地域において、小・中・高校の家庭科教員と実践研究チームを組織し、高齢者学習のプログラムについて検討した。また、中・高校における予備的研究を行った。本年は3年計画の第2年次として、中・高校での福祉学習に関する授業研究を行い、次の成果を得た。1.家庭科における福祉学習の視点を導入することについて、中・高校の家庭科教師と授業を通した共同研究を行う態勢ができた。2.家庭科で育成する力について、生活を自立して営む力、生活を主体的に営む力、ともに生きる力、世代・男女・障碍の有無に拘らず平等な関係を築く力の4つの視点を設定し、福祉に関する学習を計画・分析した。3.高齢者・福祉の学習に関しては、単なる知識の教授ではなく自ら課題に対し学習活動を行ったことにより、自分と関わらせた評価を学習者が行うことができ、主体的な学びを成立させることができた。4.他者理解やノーマライゼーションについて中・高校生としての捉え方が明かになった。

本年は3年計画の第3年次として、中・高等学校の家庭科における高齢者・福祉学習の理論と学習過程、教材を3地域で総合し、研究及び教科教育用図書として出版した。それにより、次の成果を得た。1.家庭科における高齢者・福祉学習は、生徒の他者理解と共生への志向を高めると共に、生徒の生活自立をめざした自己学習力の育成をする視点をもつことを確認した。2.高齢者・福祉の学習プログラムは高等学校の家族領域に加え、住居領域等やそれらの総合的分野として、位置づけることが適切であり、また、可能であることを実践的に明らかにした。3.家庭科の問題解決学習として、生徒の主体的学習意欲を喚起する課題の設定の仕方、社会との関わりや模擬体験活動などの体験的学習教材を取り入れる方法を開発した。4.高齢者・福祉教育のための広い視点と生徒の発達の実態とをかみ合わせるために、大学と中・高校の教師が共同で研究的に学習プログラムを開発する必要とその成果を実証した。
神経機能の分化における遺伝子発現機構の解析

(1)神経細胞の分化状態を遺伝子発現を指標にして調べるために、まず神経細胞の機能に関連していると思われる遺伝子をホヤ、ゼブラフィッシュ、マウスからクローニングした。本研究では神経細胞の機能のうち、特に情報伝達機構に関わる現象として活動電位の形成とシナプス伝達に関与している遺伝子について調べることにした。また、特に特定の神経細胞の最終的な分化状態を示しているような転写調節因子に関してもクローニングを行った。cDNAクローニングした遺伝子はグルタミン酸受容体、カリウムチャネル、カリウムチャネル修飾タンパクROR、Dab1,細胞分化に関連していると思われる新規遺伝子など。(2)遺伝子の発現が特定の種類のニューロンと対応しているか調べるためにin situハイブリダイゼーションを行った。上記遺伝子の中で、ゼブラフィッシュにおいて小脳顆粒細胞に極めて特異的に発現する遺伝子を同定することが出来た。(3)ホヤ胚運動神経細胞の分化機構について上記のような遺伝子群の中でLIMホメオボックス遺伝子は運動神経細胞の分化に関与していることが示唆されている。ホヤにおいてもこの分子機構が保存されているか調べた結果、ホヤではこの遺伝子群の発現パターンは各々の運動神経細胞において経時的異なっており、運動神経細胞の多様性と対応していると考えられた。またLIM遺伝子群はホヤ胚においてはBMPシグナルによって制運動神経細胞は原腸胚期に早い時期に決定することが示された。過剰発現実験によりLIM遺伝子群がイオンチャネルの発現制御を行っていることが示唆された。ユウレイボヤcDNAライブラリーより神経遺伝子約50個を得た。30についてin situハイブリダイゼーションを行い幼生および初期胚での発現パターンを調べた。8つの遺伝子についてはその発現を検出することが出来たが、その多くは幼生の脳(感覚胞)全体で発現しているように見えたKChIPに配列的類似を示す遺伝子が幼生脳の少数の細胞でのみ発現していることがわかった。この遺伝子に関してはプロモーター配列の単離を試みた。また脊髄特異的な遺伝子発現を再現するゲノム断片を得ることが出来た。以上のことからホヤ幼生の脳は少数の遺伝子に関しては発現のヘテロジェナイティを見せるが、基本的に遺伝子発現に関しては均一な組織と考えられ、本研究の目的である脳での遺伝子発現の多様性について調べるには必ずしも適当な材料であるとはいえないことがわかった。よって我々は遺伝子導入が比較的容易であり遺伝子情報が蓄積されているゼブラフィッシュを用いて研究を進めることにした。発現に多様性を見せ、かつ神経機能に本質的な遺伝子としてグルタミン酸受容体遺伝子に着目し、この遺伝子の発現パターンを調べることにした。これまでに我々はゼブラフィッシュから9つのmglur遺伝子をクローニングした。これらの発現パターンをin situハイブリダイゼーションによって調べた結果、1つを除いては受精後24時間胚は明瞭な発現が見られた。受精後5日目までは発現が増加した。ここまでのステージではこれらの全ての遺伝子の発現は後脳よりも前方の領域に限定されていたが、初期(受精1日目胚)では脊髄の神経細胞において発現が見られる遺伝子もあった。発現パターンは哺乳類での報告されている相同遺伝子の発現とは必ずしも類似性を見せない。それぞれに遺伝子は各々に特異的な発現パターンを示すので、今後この遺伝子群の発現調節について詳細な研究を行っていこうと考えている。