hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋性アルカロイドChartelline類の合成研究

Chartelline類は1985年、Cristophersenらにより海洋コケムシChartella papyraceaから単離されアルカロイドである。本天然物は中心となる十員環に、イミダゾール、インドレニン、スピロβ-ラクタムといった複素環が存在している。一般に複素環を有する化合物群には、抗腫瘍活性や抗菌活性など様々な生理活性を示すものが多く存在している。更に、本天然物は高度にハロゲン化された特異な構造を有しているため様々な生物活性を有することが期待されているが、その詳細は未だ明らかになっていない。このように合成化学的にも挑戦的であり、かつ創薬的見地からも可能性を秘めたChartelline類は多くの合成化学者の興味をひきつけている。我々も光学活性体での全合成を視野に入れた合成研究に着手した。スピロβ-ラクタムに対する脱水反応を再度検討した。Burgess試薬やMartin sulfuraneを用いた場合は置換反応のみが観測されたが、置換反応が優先するという知見を活かし、Grieco-Nishizawa法を用いてアリルセレニドの導入を試みた。その結果、良好な収率にてセレニドを得ることに成功した。続くセレノキシドへの酸化反応、及び生じたセレノキシドのβ-脱離反応はセレニドの導入後にイミダゾールの窒素原子の保護基を交換することで円滑に進行することを見出し、所望のエナミド体を得ることに成功した。現在、イミダゾールの脱保護、イミダゾール二位の臭素化、エナミドβ位の塩素化の検討を行っている。Chartelline類の主骨格の構築は非常に効率的であり、かつ不斉合成へと展開可能なものとなっているが、β-クロロエナミド部位の構築が予想以上に困難であり、脱水反応を成功させるのに膨大な検討を必要とした。得られたエナミドからChartelline Cを得るためには、イミダゾールの窒素原子の脱保護、イミダゾール二位の臭素化、エナミドβ位の塩素化が必要である。イミダゾール二位の臭素化を行うためにはイミダゾールの脱保護が必要となるが、エナミド部位の求電子剤との反応性を考慮する必要がある。そのため、反応を行う順番、及び適切な反応剤を選択する必要があると考えられる。Chartelline類は1985年、Cristophersenらにより海洋コケムシChartella papyraceaから単離されたアルカロイドである^1。本天然物は中心となる十員環骨格に加え、イミダゾール、インドレニン、スピロβ-ラクタム環といった複素環骨格を有している。一般に複素環骨格を有する化合物群には、抗腫瘍活性や抗菌活性など様々な生理活性を示すものが多く存在している。更に本天然物は高度にハロゲン化された特異な構造を有しているため様々な生理活性が期待されているが、その詳細は未だ明らかになっていない。このように合成化学的にも挑戦的であり、かつ創薬的見地からも可能性を秘めたChartelline類は多くの合成化学者の興味を惹き付けている。先ず、イミダゾールユニットとインドールユニットとを薗頭反応によってカップリングした。次にインドールの3位に窒素原子を導入しこれを足掛かりとして光延反応を用いて10員環を構築した。そして最後にスピロβ-ラクタムとインドレニン部位を構築しChartelline類の主骨格構築を達成した。今後はラセミ体での全合成を行った後、不斉合成への展開を検討する予定である。スピロβ-ラクタムに対してアルコールの脱水反応を試みたが置換反応のみが観測された。これは主骨格構築後の化合物の立体配座が固定されており、所望の脱水反応が起こるための配座を取りにくくなっているためであると考えられる。そこでβ-ラクタムを構築する前にβ-クロロエナミドへの変換を試みることとした。光延反応によって構築した10員環アミドに対して窒素原子の保護基をかけかえた後、水酸基の脱保護、ケトンへの酸化を経て反応前駆体を合成した。得られたケトンを足掛かりとしてエノール誘導体を導くことに成功した。このエノール誘導体に対して遷移金属触媒等を用いたビニルクロリドへの変換を検討し、天然物へと導く予定である。現在の合成経路は大量化にも適しており力強い有機合成経路を提示できるものと考えている。

一般に複素環を有する化合物群には、抗腫瘍活性や抗菌活性など様々な生理活性を示すものが多く存在している。更に、本天然物は高度にハロゲン化された特異な構造を有しているため様々な生物活性を有することが期待されているが、その詳細は未だ明らかになっていない。このように合成化学的にも挑戦的であり、かつ創薬的見地からも可能性を秘めたChartelline類は多くの合成化学者の興味をひきつけている。我々も光学活性体での全合成を視野に入れた合成研究に着手した。スピロβ-ラクタムに対する脱水反応を再度検討した。Burgess試薬やMartin sulfuraneを用いた場合は置換反応のみが観測されたが、置換反応が優先するという知見を活かし、Grieco-Nishizawa法を用いてアリルセレニドの導入を試みた。その結果、良好な収率にてセレニドを得ることに成功した。続くセレノキシドへの酸化反応、及び生じたセレノキシドのβ-脱離反応はセレニドの導入後にイミダゾールの窒素原子の保護基を交換することで円滑に進行することを見出し、所望のエナミド体を得ることに成功した。現在、イミダゾールの脱保護、イミダゾール二位の臭素化、エナミドβ位の塩素化の検討を行っている。Chartelline類の主骨格の構築は非常に効率的であり、かつ不斉合成へと展開可能なものとなっているが、β-クロロエナミド部位の構築が予想以上に困難であり、脱水反応を成功させるのに膨大な検討を必要とした。得られたエナミドからChartelline Cを得るためには、イミダゾールの窒素原子の脱保護、イミダゾール二位の臭素化、エナミドβ位の塩素化が必要である。イミダゾール二位の臭素化を行うためにはイミダゾールの脱保護が必要となるが、エナミド部位の求電子剤との反応性を考慮する必要がある。そのため、反応を行う順番、及び適切な反応剤を選択する必要があると考えられる。
負のポアソン比を有する生体模倣多階層高分子物質の物性発現メカニズムの解明

研究代表者のこれまでの研究成果から、ともに水溶性高分子であるpolyacrylamideゲルとpoly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium saltゲル)から作成される多孔質高分子試料(Double Polymers)は、特異的な機械硬度物性を示す。5wt%程度の水を含む方が、絶乾試料よりも弾性率、最大破断応力ともに大きい。これまでの研究によりこの物質は3階層の高分子鎖の網目構造を有していることがわかている。ここでは、水が、階層性を有するソフトマター中のどの階層にどのように吸着し、どのように高分子物質の機械強度へどのように働くのかを高分子物質の構造・ダイナミクスを小角中性子散乱法、中性子非弾性散乱法等を用いて明らかにする。今年度は軽水あるいは、重水の水蒸気を用いて、温湿度の異なる雰囲気における小角、極小角中性子散乱測定を行った。これにより、他階層構造を有する高分子網目骨格のどの構造が先に構造を変化するに関するかについて、系統的な構造情報を取得することに成功した。今年度は重水、軽水の水蒸気を用いて、小角中性子散乱法に加えて、X線や中性子を用いた超小角散乱法を用いて、研究を推進した。昨年度に加えて、温度と湿度をともに変化させて測定することにより、大きな空間スケールの構造変化をより詳細に評価することに成功した。これを小角X散乱実験に用いて実験することに成功した。系統的なデータ取得のために今後は延伸をリモートで行えるように機構を改良する。得られた非延伸下・延伸下における静的構造変化を整理し、延伸・非延伸下におけるデータをすべてに相反しないモデルの構築を行う。超小角散乱法も用いると、数ナノメートルから数マイクロメートルまでの広い空間構造情報を得る事が出来る。これにより、3階層の階層構造を有するDN-polymersのそれぞれの階層の逆空間構造変化にアプローチすることができる。平成30年度の計画は、マクロ物性評価とポアソン比の測定であったが、平成30年度以降の計画の、一部超小角中性子散乱測定、温湿度制御システムの構築、マクロポアソン比測定系の構築と測定を先行させた。このうち、温度と湿度の両方が異なる雰囲気における超小角中性子散乱実験をオーストラリアの中性子散乱施設(ANSTO)で遂行した。温度も変化させることで、より僅かな水の高分子骨格への影響を評価できた。詳細に変化を評価したところ、第1階層構造を緩めるために、大きい網目構造が先に変化し、その後第1階層の構造が変化していくことが明らかになった。現在、データの詳細解析中である。本実験はANSTOに既設の試料環境装置によって行うことができたが、様々な工夫が施されており、X線用に開発している同様の温湿度制御システムにフィードバックする予定である。延伸機の作成は無事に終了したが、詳細なデータの取得のために、自動延伸システムを導入することにしたため、その結果、マクロスケールにおけるポアソン比測定系の構築も含め、遅れている。順調に成果は得られているが、マクロ測定系の構築が遅れているので、到達度をやや遅れているとした。平成31年度は、温湿度制御雰囲気下における小角・超小角X散乱測定を湿度フロー制御により行う。また、超小角中性子散乱に併せて、超小角X線散乱実験も(USAXS)行う。5°Cから80°Cまでの範囲の湿度雰囲気における幅広い空間スケールの構造情報と粘弾性測定との相関を議論する。作成した延伸機を用いて、延伸中の構造変化を明らかにする。試料は電解質高分子網目(poly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium salt)ゲル)と中性高分子網目(polyacrylamideゲル))からなるダブルネットワークゲルから作成する多孔質体を用いる。得られた中性子構造解析データから機械強度に関するスケールを特定する。既に、本件に必要な実験時間は取得済みである。また、遅れているポアソン比測定も本年度より測定する。延伸中の各階層の構造変化について明らかにする実験系の構築も行う。これにより、マクロに加えた歪みエネルギーの蓄積・散逸メカニズムが明らかにし、モデルを構築する。水・高分子の緩和評価は、高分子網目の構造を先に評価したため、少し遅延しているが、得られた階層構造とのダイナミクスの関係に着目して研究をまとめる。ともに水溶性高分子であるpolyacrylamideゲルとpoly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium saltゲル)から作成される多孔質高分子試料(Double Polymers)は、特異的な機械硬度物性を示す。これまでの研究によりこの物質は3階層の高分子鎖の網目構造を有していることがわかった。ソフトマターの重要な特徴の1つは、水の存在によって物性が大きく影響することであるが、ここでは、水が、階層性を有するソフトマター中のどの階層にどのように吸着し、どのように高分子物質の機械強度へどのように働くのかを高分子物質の構造・ダイナミクスを小角中性子散乱法、中性子非弾性散乱法等を用いて明らかにする。今年度は重水や軽水の水蒸気を用いて、小角中性子散乱法に加えて、X線や中性子を用いた超小角散乱法を用いて、研究を推進した。小角中性子散乱では得られない高分子網目の大きな空間スケールにおける構造情報を取得することに成功した。2段階目から3段階目の階層構造に相当する空間スケールに相当する。また、負のポアソン比の実測のための実験系の組み上げを行った。

サンプルを用いた測定まで出来ていないが、次年度測定を行う予定である。室温だけでなく、温度も変化させる温湿度制御システムを構築した。これを小角X散乱実験に用いて実験することに成功した。この新システムにより温度580°Cまでの湿度雰囲気下における実験ができるようになった。湿度制御システムの最適化に課題があり今後改良する。超小角散乱法を用いると、小角中性子散乱法では得られない、マイクロメートル以上の空間構造情報を得る事が出来る。これらを組み合わせて、3階層の階層構造を有するDN-polymersのそれぞれの階層の逆空間の構造変化にアプローチすることができる。平成29年度の計画は、マクロ物性評価とポアソン比の測定であったが、平成30年度以降の計画の、超小角中性子散乱測定、水蒸気絶対圧制御による温湿度制御システムの構築、マクロポアソン比測定系の構築と測定を先行させた。このうち、湿度制御雰囲気下における超小角中性子散乱測定の実験をオーストラリアの中性子散乱施設(ANSTO)で遂行した。大きな構造の方が湿度増加に大きく変化することが明らかになった。温度も変化させる温湿度制御システムの開発では、絶対圧制御は精度が高い一方で、平衡に長時間かかるため、大量水蒸気のフローによる湿度制御方法を採用した。完成させた温湿度制御システムを小角X線散乱に実際に使用して動作確認に加えて散乱データ取得した。湿度調整システムに課題が残るので今後改良する。ポアソン比測定系の構築については、測定系の検討、延伸治具の設計、製作まで行った。延伸治具については、温湿度雰囲気下で使用可能なチャンバー付き延伸方式を片引きから両引きに変更したため、測定までこぎ着けることが出来なかった。本年度行えなかった測定は次年度以降行い、本系における水分子・高分子鎖のダイナミクスを測定し、階層性を有する水溶性高分子網目が水の吸着によってどのように変化するのかを明らかにする。多少計画と順序が入れ替わっているが、順調に成果が得られているので、到達度をおおむね順調とした。研究代表者のこれまでの研究成果から、ともに水溶性高分子であるpolyacrylamideゲルとpoly(2-acrylamido-2-methylpropanesulfonic acid sodium saltゲル)から作成される多孔質高分子試料(Double Polymers)は、特異的な機械硬度物性を示す。5wt%程度の水を含む方が、絶乾試料よりも弾性率、最大破断応力ともに大きい。これまでの研究によりこの物質は3階層の高分子鎖の網目構造を有していることがわかている。ここでは、水が、階層性を有するソフトマター中のどの階層にどのように吸着し、どのように高分子物質の機械強度へどのように働くのかを高分子物質の構造・ダイナミクスを小角中性子散乱法、中性子非弾性散乱法等を用いて明らかにする。今年度は軽水あるいは、重水の水蒸気を用いて、温湿度の異なる雰囲気における小角、極小角中性子散乱測定を行った。
星の誕生

特定領域研究(A)『マゼラン星雲大研究』の平成10年度発足のために、研究目標をさらに深め、研究計画を最新の研究動向に対応させるための予備的研究を行った。具体的には以下のように研究を進めた。1.研究連絡会議(のべ8回)(1)総括班会議(3回)・領域の研究目標と各計画研究の役割・研究計画のブラッシュアップとそれに伴う研究費配分の変更・国外での研究活動が必要な場合の検討(2)赤外線望遠鏡・カメラ検討会議(5回)・カメラの仕様決定と具体的な光学設計、機械設計・望遠鏡の仕様決定と設置場所の検討2.国外研究者・メーカー技術者との打ち合わせ(2回)赤外線望遠鏡を設置して観測を行う際に協力を仰ぐ国外の研究者と打ち合わせを行うために、チリ共和国、アメリカ合衆国、および南アフリカ共和国を訪問した。またアメリカ合衆国では、望遠鏡メーカーの技術者と技術的な打ち合わせを行った。3.大研究会(1回)研究者相互の意見交換により問題意識を共有し研究の方向付けをよりシャープにするとともに、関連分野の研究者の参加を促すことを目標として、平成10年3月3日-4日に名古屋大学において『マゼラン星雲研究会』を開催した。参加者約60名。4.インターネットを利用した情報提供・アナウンス(随時)(1)『マゼラン星雲大研究ホームページ』による研究者への情報提供(2)日本天文学会電子メールグループ『tennet』上での、研究会等に関するアナウンス特定領域研究(A)『マゼラン星雲大研究』の平成10年度発足のために、研究目標をさらに深め、研究計画を最新の研究動向に対応させるための予備的研究を行った。参加者約60名。4.インターネットを利用した情報提供・アナウンス(随時)(1)『マゼラン星雲大研究ホームページ』による研究者への情報提供(2)日本天文学会電子メールグループ『tennet』上での、研究会等に関するアナウンス
遺伝性疾患患者と家族にとって、遺伝性素因を受け継ぎ、引き継ぐことの意味

本研究は,遺伝性疾患を持つ女性にとって自分自身の遺伝的特質を親から受け継ぎ,また自分自身の子どもへと引き継ぐことの意味を探ることを中心に据えて,女性が子どもを産み育む体験を記述することを目的とした。研究方法は理論前提をHeidegger, M.の現象学的存在論とし,現象学的アプローチを用いた。協同研究者は軟骨無形成症の女性5名とした。データ収集は非構成的面接とした。5人の固有の体験から共通する意味が確認できた。それは1)'自分だけの特質'と向き合う,2)他者評価を超えて,自己を正当に評価する,3)生きてきた体験をもとに子どもの人生に関与する,4)遺伝した子どもを育てることを通じて,自己の存在の意味が明確になっていく,5)ありのままの自分たちを受け入れているからこそ形のないものを志向する,であった。遺伝的特質を持った女性はその生涯において幼少期から自己の障害観を形成する。学校や社会,治療体験,家庭内の親子関係,とりわけ親自身が持つ障害観が強く影響した。新たに自己観を再構築するには,社会や親といった第3者の価値から形成した障害観を崩し,それに反発できるほどの当事者の力を引き出す外力が必要だった。やがて,彼らは他者評価を超えて,自己を正当に評価するようになった。出産の機会を通じて,自分自身の障害が遺伝性であることを知って,繰り返される病であることの意味を見出そうとした。共通しているのは,世代間で引き継ぎ,受け継がれるものが,単に「軟骨無形成症」という遺伝性疾患の'遺伝子'だけではない点であった。その障害と共に生きてきた経験を,同じ障害を持って生まれてきた子どもの為に,活かす,すなわち,自分の生きてきた経験を子どもの人生に関与させていた。さらに子どもに引き継がれた遺伝子がその子どもの人生を困難にする可能性があるとしても,子どもの存在自体を認めることができた時に,同時に自分の存在の「意味」を問いかける条件が整うと考えられた。そこから自分の障害や特質が自己を規定するのでなく,自己の存在自体が,子どもの将来や,子どもたちが生きていく社会を規定するという積極的な生き方に変わっていく可熊性があることが示唆された。本研究は,遺伝性疾患を持つ女性にとって,自分自身の遺伝的特質を親から受け継ぎ,また,自分自身の子どもへと引き継ぐことの意味を探ることを中心に据えて,女性が子どもを産み育む体験を記述することを目的としている。本研究の分析方法は,現象学的アプローチである。このアプローチは人間の生きられた経験を研究する方法を提示しようとするものであり,そこにはそうした経験に参加する個々人に対して,それらがもつ意味の記述が含まれる。全体的存在としての人間の信念や価値そのものを探究することを目的としているものである。そして体験の意味をその最も十全な広さと深みで,露にしようとする研究方法である。本研究の協同研究者は,遺伝性疾患の中の,軟骨無形成症を持つ女性に協同研究を依頼した。軟骨無形成症は長骨骨端部の軟骨化骨障害である。常染色体優性遺伝だが,80%以上は突然変異である。本年は,関東に在住する3名の女性のインタビューを開始しており,現在も続行中である。データ分析を開始しているが,データの信頼性確保のために,看護学博士,臨床遺伝医,社会学者によるスーパービジョンを受け,研究者が協同研究者に対する公正さを保ち,得られた情報の妥当性を図っている。女性たちは離婚・子どもの不登校,自殺未遂,患者会の立ち上げや脱退,ホームページの開催といったトピックスを通してみずからの体験を語っている。遺伝性疾患という終わりのない課題に対する体験の語りはまだ間歇せず続いているため,3名の体験の共通性,相違性に関する分析はまだ行っていない。今後,さらに3名のインタビューを加えて分析を開始する予定である。

その障害と共に生きてきた経験を,同じ障害を持って生まれてきた子どもの為に,活かす,すなわち,自分の生きてきた経験を子どもの人生に関与させていた。さらに子どもに引き継がれた遺伝子がその子どもの人生を困難にする可能性があるとしても,子どもの存在自体を認めることができた時に,同時に自分の存在の「意味」を問いかける条件が整うと考えられた。そこから自分の障害や特質が自己を規定するのでなく,自己の存在自体が,子どもの将来や,子どもたちが生きていく社会を規定するという積極的な生き方に変わっていく可熊性があることが示唆された。
定年退職期の生活構造の変化と心理的健康に関する学際的縦断研究

本研究課題では、定年退職を迎えた中高年者がどのように生活を変化させていくことが心理的健康を維持・増進するのかについて、「国立長寿医療研究センター・老化に関する長期縦断疫学研究(NILS-LSA)」の縦断データを用いて検討することを目的とした。1.具体的内容:平成22年度には、(1)縦断調査データの収集、(2)定年退職者の縦断データベースの構築、(3)定年退職後の就労が心理的健康に及ぼす影響に関する分析、(4)研究発表を行った。(1)縦断調査データの収集:NILS-LSAの第6次調査として、半構造化面接及び自記式調査票により、データ収集を行った。(2)定年退職者の縦断データベースの構築:(1)のデータを含む、定年退職経験者の縦断データベースを構築した。NILS-LSA(第2次調査第6次調査)の参加者のうち、(a)いずれかの調査で過去2年以内の定年退職経験を報告し、(b)その2年前の調査にも参加していた定年退職経験者は237名であった。(3)定年退職後の就労が心理的健康に及ぼす影響に関する分析:定年退職後の過ごし方として「退職後も働き続けるかどうか」に着目し、定年退職後の就労の有無が、定年退職前後における心理的健康の変化に与える影響を検討した。その結果、定年退職後も仕事を持つ男性では、定年退職の前から後にかけて情報処理能力が向上していたが、定年退職後無職の男性ではその変化は認められなかった。一方で、生活満足度は、定年退職後有職の男性では変化がなかったが、定年退職後で仕事を辞めた男性では、定年退職の前から後にかけて向上していた。(4)研究発表:上述の結果について、学会発表を行い、論文を執筆した。2.意義・重要性:定年退職を迎える者にとって「退職後も働き続けるかどうか」は、重要な選択である。定年退職後の就労の有無と、情報処理の能力や生活満足感との関連を示す今回の結果は、定年退職後の過ごし方が、定年退職前後の心身の状態に影響する可能性を示唆する点で意義深いと考えられる。本研究課題は、定年退職を迎えた中高年者が、どのように退職を迎えどのように生活構造を変化させていくことが心理的健康を維持・増進するのかについて、「国立長寿医療センター・老化に関する長期縦断疫学研究(NILS-LSA)」の学際的な縦断調査データを用いて検討することを目的としている。1.具体的内容初年にあたる19年度には、(1)縦断調査データの収集、(2)心理的健康に関する基礎的分析、(3)研究発表を行った。(1)縦断調査データの収集:NILS-LSAの第5回調査として、自記式調査票および半構造化面接によりデータ収集を行った。対象は約1200名、収集された変数は、心理的健康の指標(抑うつ、自尊感情、認知機能等)、ライフイベント(定年退職経験の有無を含む)、余暇活動・社会活動の参加状況等である。(2)定年退職、心理的健康に関する基礎的分析:蓄積済みのデータを用いて、定年退職の状況、心理的健康に関する基礎的分析を行った。特に、中高年者のQOLの心理的側面について検討した結果から、退職後にあたる60代における、包括的なQOLの状態や、自己評価・集中力が高いことを明らかにした。また60代以降の認知機能がよく保持されており個人のライフスタイルと強く関連することも示された。(3)上述の結果の一部について、国内外の学会にて、研究発表を行った。2.意義・重要性縦断調査データの収集により、次年度からは、全5回の調査データを用いた8年間の縦断的解析を行うことが可能となる。また、心理的健康の分析によって明らかにされた定年退職期の心理的特徴の知見は、今後、定年退職前後の変化について縦断的に検討する際の基礎的資料として有用である。本研究課題は、定年退職を迎えた中高年者がどのように退職を迎えどのように生活を変化させていくことが心理的健康を維持・増進するのかについて、「国立長寿医療センター・老化に関する長期縦断疫学研究(NILS-LSA)」の縦断調査データを用いて検討することを目的としている。1.具体的内容平成21年度には、(1)縦断調査データの収集、(2)心理的健康に関する分析、(3)定年退職後の就労状況と仕事コミットメントに関する分析、(4)研究発表を行った。(1)縦断調査データの収集:NILS-LSAの第6次調査として、半構造化面接及び自記式調査票によりデータ収集を行った。調査対象は1,182名であった。収集した変数は、心理的健康の指標(知能、抑うつ、生活満足感、自尊感情)、定年退職経験の有無とその後の就労状況、社会活動、余暇活動への参加等である。(2)心理的健康に関する分析:これまでに蓄積済みのデータを用いて、心理的健康に関する縦断的分析を行った。特に、中高年者の知能について縦断的に検討した結果から、定年退職後にあたる60代において、結晶性知能や短期記憶は高く維持される可能性があることが示された。(3)定年退職後の就労状況と仕事コミットメントに関する分析:定年退職後の就労状況について集計した結果、定年退職経験者の67.1%が退職後も就労した経験があること、定年退職後にあたる60代以降の仕事への満足感は、40代、50代よりも高いことが示された。(4)研究発表:上述の結果の一部について、学会にて研究発表を行った。

2.意義・重要性縦断調査データの収集により、次年度からは、全6回の調査データを用いた10年間の縦断的解析を行うことが可能となる。また、分析によって明らかにされた定年退職期の心理的特徴の知見は、今後,定年退職前後の変化について縦断的に検討する際の資料として有用となる。本研究課題では、定年退職を迎えた中高年者がどのように生活を変化させていくことが心理的健康を維持・増進するのかについて、「国立長寿医療研究センター・老化に関する長期縦断疫学研究(NILS-LSA)」の縦断データを用いて検討することを目的とした。1.具体的内容:平成22年度には、(1)縦断調査データの収集、(2)定年退職者の縦断データベースの構築、(3)定年退職後の就労が心理的健康に及ぼす影響に関する分析、(4)研究発表を行った。(1)縦断調査データの収集:NILS-LSAの第6次調査として、半構造化面接及び自記式調査票により、データ収集を行った。(2)定年退職者の縦断データベースの構築:(1)のデータを含む、定年退職経験者の縦断データベースを構築した。NILS-LSA(第2次調査第6次調査)の参加者のうち、(a)いずれかの調査で過去2年以内の定年退職経験を報告し、(b)その2年前の調査にも参加していた定年退職経験者は237名であった。(3)定年退職後の就労が心理的健康に及ぼす影響に関する分析:定年退職後の過ごし方として「退職後も働き続けるかどうか」に着目し、定年退職後の就労の有無が、定年退職前後における心理的健康の変化に与える影響を検討した。その結果、定年退職後も仕事を持つ男性では、定年退職の前から後にかけて情報処理能力が向上していたが、定年退職後無職の男性ではその変化は認められなかった。一方で、生活満足度は、定年退職後有職の男性では変化がなかったが、定年退職後で仕事を辞めた男性では、定年退職の前から後にかけて向上していた。(4)研究発表:上述の結果について、学会発表を行い、論文を執筆した。2.意義・重要性:定年退職を迎える者にとって「退職後も働き続けるかどうか」は、重要な選択である。定年退職後の就労の有無と、情報処理の能力や生活満足感との関連を示す今回の結果は、定年退職後の過ごし方が、定年退職前後の心身の状態に影響する可能性を示唆する点で意義深いと考えられる。
極性空間を有するハイブリッドMOF集合体の構築

無機物におけるマルチフェロイクスの起源が、スピンフラストレーションを伴うスピン秩序構造によるものであると推定されている。このようなスピンフラストレーションは生体系におけるマルチ銅酵素にもみられ、これにインスパイアーされた三核銅(II)錯体の磁気的、触媒化学的研究が盛んに行われている。したがって、反転対称をもたないアシンメトリカルな金属錯体、あるいはその集合体は、新たな物性発現のステージになり得る。このような状況のもと、金属錯体のさらなる物性探索のため、新たなアシンメトリー集合体創生を目指して、極性空間群を有する金属錯体ハイブリッドMOF集合体の構築を行った。我々はこれまでに、同じキラリティーをもつ二つのトリス体が作る三重らせん空間内に、三角形型金属酸化物ナノクラスター内包し、磁気的フラストレーションを示すカプセル状の五核クラスターヘリケートを報告している。そこで本研究では、まず、様々な多重水素結合ネットワークを構築可能なアキラルな一次元鎖MOFと水素結合パートナーからなる金属錯体ハイブリッドMOFが、水素結合のパートナーとなるゲスト分子、カウンターイオン、溶媒を選択することでその集積構造の制御が可能であり、特に、水和イオンカウンターパートナーとした場合、多重水素結合形成により反転対称を持たない極性C2空間群となることを見出し、強誘電性が多重水素結合に与える影響を明らかにした。さらに、多重水素結合サイトをもつアキラルなビルディングブロックより成り立つ一次元MOFとフラストレーション部位を内包するクラスターヘリケートを用いて、アシンメトリカルな極性空間群を有する新たなハイブリッドMOF集合体を合成し、極性配位空間に置かれたクラスターヘリケート内のフラストレーション部位の磁気挙動を詳細に検討し、水素結合、誘電性、フラストレーションの相関を明らかにした。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、多重水素結合サイトをもつアキラルなビルディングブロックより成り立つ一次元MOFと、フラストレーション部位を内包するクラスターヘリケートを用いて、アシンメトリカルな極性空間を有する新たなハイブリッドMOF集合体を合成する。さらに、極性空間に導入されたれたクラスターヘリケート内のフラストレーション部位の磁気挙動を検討し、水素結合、誘電性、フラストレーションの相関を明らかにする。29年度は、スピンフラストレーションが内在する異核5核クラスターヘリケートの合成を、申請者が開発した合成法を用いて行った。5核クラスターヘリケートの基本骨格は、同一キラリティーをもつ二つのトリス体の作る三重らせん空間内に、三角形型金属酸化物ナノクラスター内包したものであり、トリス体部分と金属イオンと異なる金属イオンからなる酸化物クラスターの導入が可能である。そこで今回、Cu5、Cu3Zn2、Cu2Zn3、Zn5、Fe3Zn2、Fe2Zn3、Fe5のクラスター群を合成した。さらに、これらクラスターをゲストとし、スピロボーレート環に包接された複合体の合成に成功した。今後はこれらの磁性を詳細に検討し、スピンフラストレーションと螺旋空間の相関を検討する。さらに、上述のハイブリッドMOFモジュールへの導入を行うことで、結晶の誘電特性、磁気特性と水素結合の相関を詳細に検討し、電場、磁場、アシンメトリーの相乗機能系での物性発現のステージを構築する。ハイブリッドMOFモジュールの安定性が低く壊れやすいためクラスターヘリケートのMOFへの導入が困難であり、新たなMOF開発が必要となっているため。今後は、クラスターヘリケートのMOFモジュールへの導入を行うことで、結晶の誘電特性、磁気特性と水素結合の相関を詳細に検討し、電場、磁場、アシンメトリーの相乗機能系での物性発現のステージを構築する。
レーザーアブレーション法を利用したプラズモン増強光触媒の作製と評価

金ナノ粒子のプラズモン増強により可視光励起を実現する、酸化チタンを骨格に持つ光触媒・金ナノ粒子担持チタノシリケート結晶の作製を試みた。チタノシリケート結晶ETS-10の作製過程に直径3 nm程度の金ナノ粒子を加えることで、金ナノ粒子の孤立分散した状態での包摂を示唆するピンク色に着色した結晶が得られた。光学顕微画像解析による金ナノ粒子の分散・凝集状態解明、および光電流測定によりプラズモン誘起光電流増強の確認を行った。加えて、レーザーアブレーション法による金ナノ粒子担持グリシン結晶作製にも成功している。1.金ナノ粒子担持チタノシリケート結晶の作製結晶サイズをコントロールしてチタノシリケート結晶ETS-10を作製することに取り組んだ。Tiソースとしてチタンイソプロポキサイドに硫酸を加えて加水分解したTiO_2ナノ粒子を用い、Siソースとしてケイ酸ナトリウムにNaOHを加えたものを混ぜ、沸騰させた。沸騰時間を変化させることによって結晶サイズが15μmの範囲で変化することがわかった。顕微分光をおこなうためには、10μm程度のものが必要であり、引き続き検討を行う。結晶合成過程での金ナノ粒子の担持にも取り組んだ。メルカプトプロピオン酸を保護剤とする直径3nm程度の金ナノ粒子存在下でETS-10の結晶化を行ったところ、ピンク色に着色した結晶が得られた。担持すべき金ナノ粒子のサイズおよび濃度をコントロールする技術の開拓が必要である。レーザーアブレーションを用いて、ゲル内に金ナノ粒子を安定に分散させることにも今後取り組む。レーザーパワー、レーザー波長、照射時間、および原材料比の調整、界面活性剤の添加によって、チタノシリケートの結晶性、含まれる金ナノ粒子の濃度およびサイズ、粒子間距離、金ナノ粒子凝集の多寡を調節できるよう、条件だしを行う。2.レイリー・ラマン顕微鏡による金ナノ粒子担持チタノシリケートの光触媒特性評価金ナノ粒子は高い散乱断面積を示すため、白色光源を照明光とした暗視野照明により、チタノシリケートのような散乱体の中にあっても金ナノ粒子を一粒レベルで可視化することができ、スペクトルからサイズや形状を見積もることができる。金ナノ粒子担持チタノシリケートを評価するためのレイリー散乱顕微鏡を製作した。酸化チタンに金ナノ粒子を包埋することで可視光励起を目指し、ゼオライト型結晶にすることで選択的分子吸着を目論む、従来以上の高効率光触媒反応を目的とした金ナノ粒子担持チタノシリケート結晶作製を試みた。まず、韓国Sogang大のKyung ByungYoon教授に助力を仰ぎ、チタノシリケート結晶ETS-10の作製手法を習得した。Tiソースとしてチタンイソプロポキサイドに硫酸を加えて加水分解したTiO2ナノ粒子を用い、Siソースとしてケイ酸ナトリウムにNaOHを加えたものを混ぜ、沸騰させた。沸騰時間を変化させることにより結晶サイズを15μmの範囲で制御できた。続いて、このETS-10結晶合成過程での金ナノ粒子の担持を試みた。メルカプトプロピオン酸を保護剤とする直径3nm程度の金ナノ粒子存在下で上記のETS-10結晶化を行ったところ、金ナノ粒子の孤立分散した状態でめ包摂を示唆するピンク色に着色した結晶が得られた。現在、共焦点レイリー散乱顕微分光およびTEMによるEST-10内の金ナノ粒子の分散・凝集状態解析、その反映である光学特性の評価のため拡散反射分光測定、プラズモン共鳴に基づく可視光照射による光電流発生を確認するため薄膜化しての光電流アクションスペクトル測定、以上の三種一組の特性評価に取り組んでおり、程なくして総括に至る状況にある。この、通常手法の発展によるETS-10結晶への金ナノ粒子包摂に想定以上の時間を要したため、レーザーアブレーションを用いてETS-10原料ゲル内に金ナノ粒子を安定に分散させることで安定な金ナノ粒子包摂ETS-10結晶を作製するアプローチは未だ途上にある。レーザーパワー、レーザー波長、照射時間、および原材料比の調整、界面活性剤の添加によって、チタノシリケートの結晶性、含まれる金ナノ粒子の濃度およびサイズ、粒子間距離、金ナノ粒子凝集の多寡を調節できる汎用的ハイブリッド材料作製法となりうる可能性を秘めているため、今後、引き続き条件出しを進め方法論の確立を目指したい。
オセアニア地域モンゴロイド系諸集団の系統関係

前年度の研究を継続してのオセアニア地域に由来する人類集団について、関係文献の検索作業と国内外の関連分野の研究者との情報交換を通じて、古人骨の頭蓋部の計測値と形態小変異の出現頻度、生体計測値、血液型の出現率、手足の皮膚流線の紋型パタ-ンの出現頻度などの身体形質に関する既報デ-タおよび原デ-タの収集に努めてきた。昨年度に集めたものも含めて、現在のところ、総計100以上の集団について、そうしたデ-タを集積することができた。また、これら以外にも、オセアニア地域の先史および現生の集団について、自然人類学に関係した文献資料をできる限り広く収集した。身体形質に関するデ-タについては、対象集団の地域性、時代性、集団としての諸特性、デ-タの信頼性などをチェックしたのちに、随時デ-タシ-トを作成する作業を進めてきた。そして、文献資料については、統一的な登録様式を試行錯誤したのちに、現在まで入手した合計200点以上のものについて、文献検索用のデ-タベ-スとして構築する作業を概ね完了しつつあるような段階にある。古人骨デ-タに関連した作業は片山が、また生体計測などの現生集団のデ-タに関係した作業は多賀谷が、主として分担してきているが、当初予定していた作業はほとんど順調に消化できたと言ってよい。来年度は、関係文献をほぼ完壁に網羅できるように文献資料のデ-タファイルをより充実させること、身体形質に関するデ-タシ-トのデ-タベ-ス化を終えて、オセアニア地域のモンゴロイド系諸集団の類縁関係を実際に分析できるところまで進めていくことによって、研究の展開を図る予定である。
非線形マイクロ流動評価のためのマイクロ4次元PIV開発

本研究ではデフォーカス法をベースとしたマイクロ四次元PIVシステムの開発を行った.顕微鏡観察条件下では焦点面から奥行き方向にずれた位置に存在する粒子の像が焦点面からの距離に応じたピンボケ像になる.これを利用し,ピンボケ量の時間変化から奥行き方向の速度を算出するシステムを開発した.また,ピンボケの度合いが異なる粒子像を追跡すれば,奥行き方向に異なる位置における流速を測定可能である.この手法によりマイクロミキサ内の非線形複雑流動を評価した.更にスカラー量の同時計測手法の開発を行った.本研究ではデフォーカス法をベースとしたマイクロ四次元PIVシステムの開発を行った.顕微鏡観察条件下では焦点面から奥行き方向にずれた位置に存在する粒子の像が焦点面からの距離に応じたピンボケ像になる.これを利用し,ピンボケ量の時間変化から奥行き方向の速度を算出するシステムを開発した.また,ピンボケの度合いが異なる粒子像を追跡すれば,奥行き方向に異なる位置における流速を測定可能である.この手法によりマイクロミキサ内の非線形複雑流動を評価した.更にスカラー量の同時計測手法の開発を行った.μTASなどのマイクロ流体デバイスは,極微量のサンプルで環境物質の分析を行うなど,多くの分野で開発が進んでいる。特に新機能材料の創成や生体試料分析などでは微妙な制御を必要とし,混合・反応・加熱・冷却・相分離・抽出などを伴う流れ場のダイナミクスを解明する必要がある。しかし,100μm以下の微小スケールにおける熱流動は,界面張力や急激な温度,濃度勾配などの非線形効果の影響が大きくなるため,従来の計測手法ではマイクロデバイス内の非線形な3次元熱流動を十分に解明できない。更に時間変動を加えた4次元流動を把握するためには,新しい計測技術が必要である。本研究ではマイクロデバイス内の3成分速度分布計測法であるマイクロ3次元PIVを開発すると共に,時系列変動を含むマイクロ4次元PIVへの拡張を行う。本年度は奥行き方向に異なる流路形状を持ち,深さ方向の位置によって水平方向の速度が大きく異なるマイクロミキサー内の流れを測定可能な多断面速度分布同時計測法を開発した。深さが異なる場合,非常に薄い領域でのみピントの合う顕微鏡を用いた撮像システムでは,深さによってマイクロ粒子像の結像パターンが全く異なる。また,マイクロミキサー内では流路形状に従い,深さが異なる断面での水平速度分布が異なるため,粒子像の変動速度も深さによって大きく異なる。これらの特性と高速度カメラの利用により,撮影時間間隔の短い画像ペアを用いたPIV処理によって比較的速い流れ場の速度分布を解析し,また,撮影時間間隔の長い画像ペアを用いたPIVによって比較的遅い流れ場を解析した。後者の画像ペア間では高速で移動する粒子像はPIV処理に適切な粒子移動量を超えて相互相関値が非常に小さくなるため,結果的に比較的低速で移動する粒子像に起因した速度分布を検出できる。この新手法により,複雑な速度場を持つマイクロミキサー内の流れを3次元測定できた。μTASなどのマイクロ流体デバイスは,極微量のサンプルで環境物質の分析を行うなど,多くの分野で開発が進んでいる.特に新機能材料の創成や生体試料分析などでは微妙な制御を必要とし,混合・反応・加熱・冷却・相分離・抽出などを伴う流れ場のダイナミクスを解明する必要がある.しかし, 100μm以下の微小スケールにおける熱流動は,界面張力や急激な温度・濃度勾配などの非線形効果の影響が大きくなるため,従来の計測手法ではマイクロデバイス内の非線形な3次元熱流動を十分に解明できない.更に時間変動を加えた4次元流動を把握するためには,新しい計測技術が必要である.本研究ではマイクロデバイス内の3成分速度分布計測法であるマイクロ3次元PIVを開発すると共に,時系列変動を含むマイクロ4次元PIVへの拡張を行う.本年度はデフォーカス法を用いた2次元3成分による3次元速度場計測に着目し,人工画像を用いたシミュレーションでその原理と有効性を評価し,傾斜チューブを用いたマイクロPIV実験によって手法の性能評価を行った.これまでに提案されていたデフォーカス法ではピンホールを用いるため画像が暗くなり,長い露光時間が必要,すなわち速い流れには適用困難な特徴を持っていた.本研究ではピンホールを利用せず,粒子画像のビンボケを利用することによって短い時間で十分な輝度を持つ画像を取得し, 3次元速度場の評価ができる方法を開発した.その結果,いくつかの問題点は残るものの,奥行き方向の速度がある程度以内の場合には3次元速度場計測を行えることを明らかにした.奥行き方向から焦点面に向かう流れが上から下に向かっているのか,下から上に向かっているのかの判別が困難なことや,水平方向流れが時空間的に局所な変動を持たないことが条件となるものの,既存の手法に比べて水平方向流れが比較的速い場合にも対応可能な手法であることがわかった.本研究では,マイクロデバイス内の3成分速度分布計測法であるマイクロ3次元PIVを開発すると共に,時系列変動を含むマイクロ4次元PIVへの拡張を行う.また,蛍光や燐光を用いて酸素濃度や温度などスカラー値を多次元計測する技術を開発する.1)マイクロ3次元PIVシステムの確立H21年度はH20年度に引き続き,マクロスケール特有のデフォーカス法に着目して2次元3成分速度場情報に時間軸を加えた3成分速度の3次元計測を試みた.高速度カメラで撮影される画像は2次元断面における粒子画像であるが,粒子が焦点面から奥行き方向に移動することによってピンボケが発生し粒子像の大きさが変化する.これを利用して,粒子の水平2次元移動量と,垂直

1次元移動量を計測する.H20年度の手法では奥行き方向について,上向き流れか下向き流れかといった点が不明瞭であったため,2つまたは3つのピンホールを用いて,焦点面外では1つの粒子像が2つに分かれて結像する特性を利用する手法を用いた計測を実施した.2)マイクロ流動デバイス実験とマイクロ多次元スカラー計測システム開発H21年度は,スカラー量に依存して発光強度や発光寿命が変化する燐光剤をマイクロ粒子と合成し,マイクロ感温粒子及びマイクロpH感応粒子,マイクロ酸素濃度感応粒子を開発した.pH感応粒子によるシステムでは2つのピンホールを用いた3次元マイクロPIVシステムに2種類の光学フィルタを取り付け,2波長強度比によるpH測定感度,応答レンジを明らかにした.感温粒子及び酸素濃度感応粒子では,ピンホールを用いる方法と用いないシステムを検討し,そのシステムのスカラー量応答性を明らかにした.また,奥行き方向への粒子移動による燐光寿命・強度の変化を明らかにした.位置情報を示す粒子に温度依存性を持たせることによって,世界初の多次元温度分布計測システムの開発が可能であることを示した.
集動マイクロ工作機械によるデスクトップ・マイクロマシン生産システムの構築

本研究の目的は、微小部品を作るための工作機械をマイクロ化し、環境・エネルギの負荷が小さく、ボータビリティ性に優れた、デスクトップのマイクロマシン生産システムを構築することである。システムの設計指針として(a)工作機械を被工作物の回りに集中配置して、被加工物を搬送・固定するのではなく、工作機械の方を集動させること、(b)マイクロの機構としてマクロの機構を相似的に縮小したものを使うのではなく、新たにそれに適したマイクロ機構を採用すること、の2点を提唱し、実際に一辺200mmの立方体の中に、一辺1mmの立方体の被加工物を、エンドミルで5面切削加工できるマイクロショップを作成した。(a)に従って、被加工物の回りに4台の工具スピンドル、1台の被加工物ハンドリングマニピュレータ、1台の顕微鏡ポスト、とを配し、また(b)に従って、たとえば、スピンドルは回転モータではなくて、動圧軸受け付きのエアータービンを、並進テーブルはボールネジ・モータ・直動ガイドではなくて、弾性ヒンジ保持のボイスコイルモータを、それぞれ用いた。さらにこのマイクロショップを評価するために、実際に金属やプラスチックを切削して、(1)熱膨張するコラムやテーブルを空気の断熱膨張で冷却することと、弾性ヒンジに貼った歪ゲージによっで変位フィードバック制御することとで、分解能0.05μm、繰り返し精度1μmの加工精度が得られること、(2)テーブル剛性は1N程度の加工カが働いた直後だけ10mN/μmと柔であるが、その後は変位フィードバックによって無限大となり正確な加工が可能であること、(3)角棒状の超硬または単結晶ダイヤモンド工具を用いると、マクロの加工と全く同じようにエンドミル加工ができたが、直径50μm以下と微小径でかつ刃先半径0.1μm以下と鋭利な工具が人手または自家製作できなかったので、幅30μmの角溝のような凹形状を有する微細加工は難しいこと、などがわがった。本生産システテムは人間の個性に合わせた一品生産、たとえば外科手術中に削って人体にはめ込む電極や補填材、また装身具やコンタクトレンズなどの金型加工に用いるマイクロファクトリとして有望である。本研究の目的は、マイクロマシンの工作機械をマイクロ化することである。さらに、マイクロマシンの製造工場の、システムとしてあるべき姿を明らかにすることである。平成9年度は、マイクロ工作機械に用いる機構要素群の開発、およびマイクロ工作機械の統合設計を行った。回転機構としてタービンと動圧軸受を用いたもの(回転数100,000r.p.m.、直径12mm、高さ12mm、耐荷重100N、振動0.1μmp-p)を、並進機構としてボイスコイルモータ、平行平板の弾性軸受、歪みゲージを用いたフィードバック位置制御、などを用いたもの(耐荷重1N、微動分解能0.05μm、繰り返し位置精度0.1μm、フルスケール2mm)、工具として単結晶ダイヤモンドや超硬製の直径100μmの2枚刃のカッタ、などを試作した。さらに上記の機構要素を統合し、マイクロ工作機械として親指の大きさのフライス盤を設計・製作し、それぞれの機構要素に対して、微少力センサを準備して、基本的な耐応力や剛性など一般的な設計データをとった。

本研究の目的は、マイクロマシンの工作機械をマイクロ化し、環境・エネルギ負荷が小さく、ポータビリティ性に優れた、マイクロマシンの製造工場の設計指針を明らかにすることである。設計指針として、(a)工作機械を被加工物の回りに集中配置すること、(b)マイクロの機構として新たにそれに適した機構を採用すること、の2点を提唱し、実際に200mm一辺の立方体の中に、1mm一辺の立方体の被加工物をエンドミルで5面切削加工できるマイクロショップを作成した。(a)に従って被加工物の回りに4台のスピンドル、1台のハンドリングロボット、1台の顕微鏡、とを配し、また(b)に従ってスピンドルは動圧軸受付きのエアータービンを、並進テーブルは弾性ヒンジ保持のボイスコイルモータを、それぞれ用いた。平成10年度では、このマイクロショップを用いて実際に金属を微小切削し、(1)コラムやテーブルの熱変形の補償と、弾性ヒンジに貼った歪ゲージによる変位フィードバック制御とを用いると、約1μmの加工精度が得られること、(2)板状の超硬またはダイヤモンド工具を用いれば、エンドミル加工のような微小切削ができるが、直径50μm以下で刃先曲率が0.1μm以下のものが入手または自家製作できなかったので、その形状より細かい加工は難しいこと、がわかった。人間の個性に合わせた一品生産、たとえば外科手術中に人体にはめ込む電極や、コンタクトレンズ、装身具、などの金型加工、に用いるマイクロファクトリーを考案した。
うつ病における神経回路変容の抽出と解析

ドパミン受容体2型を発現する線条体間接路神経細胞の活動変容がうつ様症状と関連するという仮説を検証した。テトラサイクリン遺伝子発現誘導システムを用いて、ドパミン受容体2型線条体mediumspiny neuron(以下D2-MSN)だけに細胞毒ジフテリアトキシンを発現するマウスを用いた。このマウスを抗生物質ドキシサイクリンを含むエサで飼育すると、細胞毒の発現はないが、通常のエサに変えると細胞毒が発現する。しかも興味深いことに、細胞毒は、常に腹外側線条体のD2-MSNだけに出現した。腹外側線条体D2-MSNの機能喪失実験と道具学習を組み合わせて意欲を評価したところ、腹外側線条体D2-MSNの機能喪失が意欲低下の十分条件であることが示された。細胞毒を用いた実験によって、意欲の維持にかかわる脳部位、細胞が同定できたので、次に、腹外側線条体D2-MSNの道具学習中の活動を調べた。D2-MSNだけにyellow calemeonを発現するマウスの腹外側線条体から、道具学習中の集合カルシウム濃度変化を記録した。レバー押し開始時とエサを獲得する時の2つにカルシウム活動のピークが観察された。それぞれの活動のうち、どのタイミングの活動が意欲の維持にかかわるか調べるために、秒単位の機能喪失実験を構築した。H26年度は、細胞毒を用いた長期間の機能喪失実験によって、意欲低下の責任脳部位、責任細胞を同定することが出来、その特定細胞集団の道具学習時の活動をリアルタイムに計測することが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では精神科治療薬の作用起点でもあるドパミン受容体2型を発現する間接路神経細胞に焦点をあて、側坐核間接路神経細胞がうつ状態でどのような活動状態にあるのか、覚醒下で明らかにする。次に、その活動変容を正常マウスで再現させたときにどのようなうつ関連行動が起こるのか明らかにする。側坐核は脳深部に存在するために、脳深部から神経活動を計測する実験系を構築する必要がある。この目的のために、細胞種特異的ににカルシウムセンサー: yellow cameleon nano50(YCnano)を発現する遺伝子改変マウスを作出した。まず比較的計測が容易で、神経活動パターンが知られている小脳プルキンエ細胞で動作確認を行った。麻酔下、脳固定下で小脳皮質に電気刺激を行ったところ、約10%の変化率をもってカルシウム濃度変化を捉えることができた。更なる改良が必要であるものの、光ファイバーと計測器のみで脳深部の特定細胞から信号を抽出する準備が整った。次に側坐核間接路神経細胞特異的にチャネルロドプシンを発現する遺伝子改変マウスを作出した。両側側坐核に光ファイバーを刺入し、青色光を照射したところ、自由行動中のマウスが照射直後に制止することがわかった。背側線条体間接路の刺激によって行動制止が起こることが知られていることから、用いた光強度が強すぎて、乱反射による散乱光によって背側間接路細胞を刺激してしまった可能性が考えられた。非常に弱い照度でかつ細胞を興奮させる照射様式を構築する必要性が明らかになった。光ファイバーと検出器だけを使って脳深部の活動を計測するという困難な技術課題について、予備実験が順調に進んでいる。遺伝子改変マウスを独自に樹立した強みを活かせている。腹側線条体だけを光で活性化させることが想像していた以上に難しく、より弱い光で散乱を押さえ、かつターゲットする細胞を発火させる至適条件の検討が必要になっている。側坐核間接路神経細胞にYCNanoを発現するマウスをつかって脳深部から信号を抽出する。麻酔下、覚醒下と実験を進めていく。社会的挫折モデルマウスの各ステージでの神経活動を計測していく。