hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
「摂食促進系」求心性迷走神経の確立、生理・薬理と食欲不振介入

これまでの研究で、TRPA1アゴニストのdiallyltrisulfde (DATS)が求心性迷走神経を介して摂食量を亢進させる事を見出した。今年度、この作用の神経機序解明の一端として、求心性迷走神経からその投射先の延髄孤束核(NTS)へ伝達される神経伝達物質の解析を行った。まず、DATSの経口投与によって、求心性迷走神経の一部ニューロンは活性化し、神経活性化マーカーのpERK1/2の発現が上昇したが、投射先のNTSでのpERK1/2の発現には変化がみられなかった。従って、求心性迷走神経からNTSヘの神経伝達は抑制性の作用であることが推察された。そこで、抑制性神経伝達物質のGABAが求心性迷走神経に発現するか検証をしている。GABAの合成酵素GAD67、GABAの輸送体Vgatを中心に、抗体免疫染色法、及び、in situ hybridazationを実施している。DATSの摂食亢進作用が、ストレス性食欲不振に有効であるか、拘束ストレスによる食欲不振マウスを用いて検証した。暗期直前の2時間の拘束ストレスは、その後6時間の摂食量を有意に低下させた。一方、DATSの経口投与は、拘束ストレス性食欲不振を改善し、ストレスを与えていない群と同レベルまで回復させた。従って、DATSの求心性迷走神経を介した摂食亢進作用は、ストレス性の食欲不振に対して有効であることが、マウスを用いた実験で示された。Nodose ganglionにおけるGABA作動性ニューロンの存在の有無を検証を開始した。抗体染色法では、良い抗体の探索や染色条件の検討に時間を要した。in situ hybridization法での解析も並行して進めている。また、目的としていた食欲不振モデルマウスに対するDATSの効果を検証することができた。・TRPA1アゴニストの摂食亢進作用におけるTRPA1発現求心性迷走神経の関与を、1)capsaicin塗布による迷走神経特異的denervation法、2)TRPA1サポニン毒を用いたdenervation、3)TRPA1 shRNAを用いたnodose ganglion特異的TRPA1ノックダウンなどを用いて検証する。・食欲不振モデル動物として、抗がん剤シスプラチン、老齢マウスを用いて検証する。・TRPA1アゴニストに応答するnodoseganglionサブクラスに発現する抑制性神経伝達物質を同定する。TRPA1アゴニストであるニンニク成分:ジアリルトリスルフィド(DATS)をマウスへ経口投与すると摂食量が亢進する。この摂食作用において求心性迷走神経の関与を検討するために、横隔膜下の求心性迷走神経を切断したマウスにおけるDATSの摂食亢進作用を検討した。対照群の擬手術マウスで観察されたDATS経口投与後の摂食亢進作用は、迷走神経切断マウスで完全に消失した。加えて、カプサイシンを皮下投与して感覚神経を障害させてたマウスにおいても、DATS経口投与後の摂食亢進作用は完全に消失した。以上の結果より、DATSは求心性迷走神経を介して摂食量を亢進さえていることが明らかとなった。DATSの経口投与によって、求心性迷走神経が活性化されているか、神経活性化マーカーのpERK1/2を指標に、組織化学的に定量した。DATSの経口投与によって、求心性迷走神経(nodose ganglion)のpERK1/2陽性細胞数は有意に増加した。従って、DATSは求心性迷走神経を活性化していることが、組織化学的に示された。求心性迷走神経にウイルスベクターや神経毒サポリンをマイクロインジェクションする実験では、臓器サイズの大きいラットを用いる。そこで、まず、ラットにおけるDATSの摂食亢進作用を検討した。Wistar ratへのDATS経口投与も、マウス(ICRマウス)と同様、摂食量を短期的に亢進させた。TRPA1アゴニストのジアリルトリスルフィド(DATS)の摂食亢進作用において、求心性迷走神経の関与を明らかにすることができた。一方、予定していた迷走神経特異的TRPA1欠損マウスの作成については、初年度は動物に入荷ができず、実験を進めることができなかった。その代わり、食欲不振モデルマウスとして、拘束ストレス、抗がん剤、高齢の食欲不振モデルマウスを確立できた。

DATSの摂食亢進作用が、ストレス性食欲不振に有効であるか、拘束ストレスによる食欲不振マウスを用いて検証した。暗期直前の2時間の拘束ストレスは、その後6時間の摂食量を有意に低下させた。一方、DATSの経口投与は、拘束ストレス性食欲不振を改善し、ストレスを与えていない群と同レベルまで回復させた。従って、DATSの求心性迷走神経を介した摂食亢進作用は、ストレス性の食欲不振に対して有効であることが、マウスを用いた実験で示された。Nodose ganglionにおけるGABA作動性ニューロンの存在の有無を検証を開始した。抗体染色法では、良い抗体の探索や染色条件の検討に時間を要した。in situ hybridization法での解析も並行して進めている。また、目的としていた食欲不振モデルマウスに対するDATSの効果を検証することができた。求心性迷走神経から延髄孤束核への神経伝達物質の同定を試みる。これまで結果より、DATSによって求心性迷走神経は活性化される(pERK1/2発現が亢進)。一方、その投射先の延髄孤束核は活性化されない(pERK1/2の発現は変化無し)。従って、求心性迷走神経から延髄孤束核へは抑制性神経伝達物質が放出されているのではないかと推察している。加えて、食欲不振モデルマウスにTRPA1アゴニストが有効であるか、検証する。・TRPA1アゴニストの摂食亢進作用におけるTRPA1発現求心性迷走神経の関与を、1)capsaicin塗布による迷走神経特異的denervation法、2)TRPA1サポニン毒を用いたdenervation、3)TRPA1 shRNAを用いたnodose ganglion特異的TRPA1ノックダウンなどを用いて検証する。・食欲不振モデル動物として、抗がん剤シスプラチン、老齢マウスを用いて検証する。・TRPA1アゴニストに応答するnodoseganglionサブクラスに発現する抑制性神経伝達物質を同定する。(理由)計画していた実験(遺伝子改変動物の搬入及び繁殖)に遅れが生じたため。(使用計画)上記実験を実施予定。もしくは、TRPA1 shRNAのウイルスベクターを作成し、後天的に迷走神経のTRPA1をノックダウンする実験に変更する事も検討する。(遺伝子改変動物を新たに搬入し、繁殖する必要性がなくなる)予定し実施が遅れている実験(食欲不振モデルマウス、迷走神経障害モデルマウスにおけるDATS作用の検証)について、次年度に計画し、そのための物品費として使用する。
ハンチントン病関連蛋白質封入体は細胞分裂や細胞ストレス制御に関わる新規構造か？

HAP1は細胞質封入体stigmoidbody (STB)のコア分子である。HAP1導入細胞を用いて細胞周期進行におけるHAP1の局在変化を観察した。間期ではHAP1は大型STBを形成していたが、分裂期に入るとSTBは消失し、一部のHAP1は紡錘体極に集積していた。細胞質分裂期から再びSTB様構造が観察された。次に、HAP1導入細胞を用いてストレス負荷がHAP1発現形態に及ぼす影響を観察した。熱ショック、小胞体ストレス、血清飢餓などでは顕著な影響は見られなかったが、プロテアソーム阻害剤処理によりHAP1はSTB形成から顆粒網状構造へと発現形態を変化させた。現在、さらに詳細を解析中である。GFP-HAP1をトランスフェクションしたマウス由来視床下部不死化細胞に対してストレス処理を行い、GFP-HAP1の発現形態を蛍光顕微鏡下で観察した。熱ショック、小胞体ストレス、血清飢餓では、GFP-HAP1は通常培養と同様に細胞質内にstigmoid bodyを形成し顕著な形態変化は観察されなかった。また、GFP-HAP1の過剰発現は熱ショックによるHsp70の誘導や小胞体ストレスによるCHOPの誘導に影響を与えなかった。一方で、プロテアソーム阻害は、GFP-HAP1発現形態をstigmoid bodyから顆粒網状形態に変化させた。さらに、GFPタグを除いたHAP1をトランスフェクションした細胞や内因性HAP1を発現する細胞を用いても同様の影響が確認され、HAP1分子の特性であることが明らかになった。そこで、プロテアソーム阻害剤の影響をさらに調べるとチューブリンのアセチル化の亢進が認められた。HAP1をトランスフェクションした細胞をHDAC阻害剤で処理するとGFP-HAP1発現形態がstigmoid bodyから顆粒網状形態に変化したことから、少なくともチューブリンのアセチル化とHAP1発現形態変化には関連があることが強く示唆された。現在、プロテアソーム阻害がHAP1発現形態を変化させるメカニズムを解明するために、特にHAP1と微小管モーター分子との相互作用を中心に解析中である。プロテアソーム阻害剤はアポトーシスを誘導することが知られている。本研究で使用している視床下部不死化細胞でも同様の効果が見られるか調べたところ、阻害剤の濃度と処理時間依存的にcleaved caspase-3とcleaved PARPの蓄積が観察されアポトーシスが引き起こされていることが分かった。HAP1がアポトーシス誘導にどのように関与しているか解析中である。GFP-HAP1安定発現HeLa細胞を用いて、細胞周期各ステージにおけるHAP1の細胞内局在を免疫蛍光染色により解析した。間期ではHAP1は細胞質内でstigmoid bodyを形成していたが、分裂期に入るとstigmoid bodyは消失しHAP1は細胞内にdiffuseに発現していると共に紡錘極に集積している様子が観察された。動画解析により上述した像が連続的に観察され、また娘細胞内で再びHAP1がstigmoid bodyを形成する様子が確認された。分裂期と間期の長さを動画撮影により計測した。GFP安定発現HeLa細胞(コントロール)とGFP-HAP1安定発現HeLa細胞の比較を行ったが(少なくとも50細胞)現在のところHAP1発現細胞でもコントロールと同様の長さでありHAP1が細胞分裂に影響を与えているかどうかを示す証拠は得られていない。予想したような顕著な差が観察できない可能性もあるが、いくつかのアプローチが必要である。HAP1発現細胞のストレス処理のスクリーニングを開始した。熱ショック(HSP70の発現上昇を確認)、小胞体ストレス(CHOPの発現上昇を確認)、低酸素ストレス(HIF1の蓄積を確認)、プロテアソーム阻害(ユビキチンの蓄積を確認)によりHAP1の発現形態変化を観察したところ、プロテアソーム阻害(MG132とラクタシスチン)によりHAP1はSTB形成から顆粒網状構造形成に変化した。また、この変化は細胞特異性があることが分かった。GFP-HAP1を用いて動画撮影により変化の様子が確認された。内因性HAP1発現細胞を用いて細胞分裂やストレス処理とHAP1の関係を解析するために現在、細胞株をスクリーニング中である。今後の研究によりHAP1及びSTBと細胞周期やストレスといった細胞現象との新たな接点が明らかになることが期待される。細胞周期進行に伴うHAP1の細胞内局在変化を蛍光免疫染色と動画解析により確認できた。HAP1が細胞周期(細胞分裂)に影響を与えるかどうかに関しての結果はやや期待と異なるものであったが、計画書に記載した、研究が計画通りに進まなかった場合の方針に従い形態学的なデータを中心にアプローチした。

ストレス処理のスクリーニングも開始して、次年度につながる結果を得ることができた。全体としては計画書通り順調に進行しておりHAP1研究の新たな展開が可能と思われる。細胞周期制御に関しては、ダブルチミジンブロックやフローサイトメトリー解析を加えて解析の精度を上げ、結論を導く。ストレス応答実験では、HAP1の発現形態制御がプロテアソーム活性と関連していることが明らかになってきたのでそのメカニズムを解析する。具体的には細胞内オルガネラとの関連やユビキチン化蛋白との関連、過去に報告されているHAP1結合因子との関連を免疫染色、動画解析、免疫沈降などの生化学的解析を用いて行う。さらにプロテアソーム活性低下による細胞死に対するHAP1の影響を調べる。内因性HAP1細胞を見出すことができれば、ノックダウン実験も加えてプロテアソーム活性制御、HAP1形態制御、細胞死制御の3者の細胞内リンクを明らかにする予定である。該当なし
モチベーションと自己制御学習方略を考慮したブレンディッドラーニングの開発と評価

本研究では、eラーニングと対面授業を融合させたブレンディッドラーニング環境において、学習者のモチベーションや自己制御学習方略に関する学習者特性を考慮しながらeラーニングコンテンツを積極的に利用させる授業設計を検討し、かつ、それらが学習効果にどのような影響を与えるのか、追究することを目的とした。本研究成果として、フィードバックの有無はeラーニングシステムの利用と授業の成績に直接的な影響を与えるとともに、その利用が課題や成績に対する意識に影響を与えることを明らかにした。さらに、その意識が自己調整学習に影響を与え、その結果、自己効力感が高まり、これが授業の成績に直接影響を与えるなどの因果関係を明確にした。ブレンディッドラーニングの課題として、1)授業設計及びコンテンツの在り方の検討、2)学習者に応じた支援方法の検討、3)eラーニングコンテンツの積極的な利用の促進、4)講義型、演習型等、種々の対面授業の形態におけるブレンディッドラーニングの分析などが挙げられている(安達2007)。さらに、授業が進むにつれ、モチベーションが低下し、次第に授業時間外にeラーニングを利用しなくなる学生が存在することから、授業時間外にeラーニングを利用させる方略について検討することが求められている。本年度は、初等教育や高等教育においてブレンディッドラーニング環境を構築し、その実践を行った。そして、eラーニングシステムに構築されたコンテンツやeラーニングシステムの利便性、授業時間外におけるその利用頻度、および、自己制御学習方略の利用等について追究した。結果、初等教育では、予習復習としてそのシステムを利用した児童は、それを利用しなかった児童に比べて、授業に対する本質的価値や認知方略の利用等について、高い認識を示していることなどが分かった。高等教育においては、eラーニングシステムを授業の予習もしくは復習として利用した学習者は、授業に対する本質的価値や「課題に取り組む時、繰り返し教材などを確認する」といった自己制御学習方略が高いことが明らかになった。さらに、eラーニングシステムの効果と授業に対する本質的価値、本質的価値と学習に対する姿勢の間に因果関係が認められるなどの効果が認められた。ブレンディッドラーニングの課題として、1)授業設計及びコンテンツの在り方の検討、2)学習者に応じた支援方法の検討、3) eラーニングコンテンツの積極的な利用の促進、4)講義型、演習型等、種々の対面授業の形態におけるブレンディッドラーニングの分析などが挙げられている(安達2007)。本年度は、大学情報教育においてブレンディッドラーニング環境を構築し、その実践を行った。そして、授業の成績上位群と成績下位群に分類し、満足度に影響を及ぼす要因について成績別に追究した。その結果、「課題が大変でもあきらめずに解いた」という自己制御に関する項目と満足度の相関係数について、成績下位群の方が成績上位群よりも大きいことが示唆された。また、重回帰分析を用いて満足度と直接的に影響を及ぼす要因を分析した結果、成績上位群と下位群とも、授業に対する本質的価値が満足度に直接影響を及ぼし、これに加えて、成績上位群は自己効力感、認知方略の利用が満足度に直接的に影響を及ぼすことが分かった。本年度は、大学情報教育においてブレンディッドラーニング環境を構築し、eラーニングシステムを介して課題の成績や教員からのコメントを開示するフィードバックの効果について追究した。その結果、フィードバックの有無はeラーニングシステムの利用と授業の成績に直接的な影響を与えるとともに、その利用が課題や成績に対する意識に影響を与えることが分かった。

さらに、その意識が自己調整学習に影響を与え、その結果、自己効力感が高まり、これが授業の成績に直接影響を与えるなどの因果関係が明らかになった。
カーソン・マッカラーズとグローバル・ポリティクス

アメリカ南部出身の作家カーソン・マッカラーズはこれまで、「孤独・疎外」、「愛の希求」といった現代社会の持つ普遍的な問題を描く作家として、また南部社会の人種、ジェンダー、セクシュアリティの問題を描く南部作家として評価されてきた。本研究では、マッカラーズの作品を、1930年代から第二次大戦後の冷戦時代までの、グローバルな政治状況から新たに読み直し、再検討を行う。
肝炎ウイルスの増殖制御に関わる細胞内アネキシン分子の機能解析

前年度に引き続き、C型肝炎ウイルス(HCV)の増殖に及ぼす細胞内アネキシン分子の機能解析を実施した。その結果、特にアネキシン5の発現抑制において、HCVの増殖が顕著に亢進されることが再確認された。これらの結果は、細胞内のウイルス抗原やウイルスRNAの発現に加え、上清中のウイルス力価、HCV複製を指標にしたレポーター活性及びコロニーフォーメーションアッセイなど、様々な実験指標においても同様の結果が確認された。また、アネキシン5の発現抑制細胞では、HCVの感染に必須なCLDN1やOCLNなどの発現が低下しており、また正常な細胞内局在を示さなかったことが確認された。同様に、HCV感染やHCV持続複製細胞(レプリコン)では、CLDN1やOCLNの正常な局在分布は認められなかった。CLDN1やOCLNは、HCVの初期感染に必須の細胞内因子であり、また細胞間極性を形成する分子としても知られている。興味深いことに、インターフェロンやDAA(ダクラタスビル)製剤等でHCVを一過的に排除しても、CLDN1やOCLNの早期の発現及び正常な局在分布の回復は認められなかった。この結果に対しては、現在臨床的に問題となっている、ウイルス排除後の肝機能不全の発症に、上記の細胞間極性の機能不全の持続が関与している可能性が示唆される。HCV感染による、細胞間極性分子の恒常性維持の破綻に関与する分子として、細胞内プロテインキナーゼC (PKC)分子に着目し、幾つかの特異的なアイソフォームが上記の現象に関与している可能性を見出した。今後、種々のPKC阻害剤等を用いて、HCV増殖や細胞間極性分子の発現及び機能回復等の実験を検討する予定である。昨年度に得られた結果を様々な実験指標で確認することができた。加えて、HCV感染による細胞間極性の破綻機構に関わる細胞内因子として、プロテインキナーゼC (PKC)分子を同定できた。PKC分子は多様なアイソフォームが存在することが報告されているが、これまでに本研究の結果に関わる幾つかの特定のアイソフォーム分子を同定できており、今後速やかに特異的阻害剤等を用いた実験に着手できる状況にある。また、幾つかのHCV genotypes(1a, 2a, 3a, 4a,及び5a)の遺伝子及びレプリコン細胞を入手できたため、今後、上記の結果に対するHCV genotypes間による相違も検討する予定である。このような理由から、概ね順調に計画が進行しているものと思われる。基本的には、当初の研究計画に沿って遂行する予定である。今年度の研究成果で最も興味深いのは、肝炎ウイルス排除後の肝機能不全の発症に関わる要因として、HCV感染による細胞間極性の機能不全の関与の可能性が示唆されたことにある。この結果については、今後、新たにシングルセル解析やエピゲノム解析を用いた詳細な実験が必要になってくると思われる。また、臨床検体(肝生検)を用いた解析も実施したいと考えているが、この件に関しては現在、共同研究者の新たな参画及びその必要性について慎重に考えている。C型肝炎ウイルス(HCV)の複製・増殖に及ぼす、細胞内アネキシン分子の機能解析を実施した。具体的には、肝細胞にて発現の高かったアネキシン2、4及び5に対するsh-RNAiを用いた遺伝子発現抑制細胞株を作製し、HCV感染に伴う影響を検討した。その結果、アネキシン2及び5の発現を抑制した肝細胞では、HCVのRNA発現レベル、上清中のウイルス力価、細胞内のHCV抗原発現レベルの亢進が認められた。これらの結果は、HCVレプリコン細胞を用いた実験系でも同様に観察されたことから、ウイルスの複製レベルに対するアネキシン分子の干渉作用の影響が示唆された。これらの結果から、細胞内アネキシン分子によるHCVの増殖抑制因子としての可能性が示唆された。ウイルスの増殖抑制には、様々な内因性の自然免疫分子の関与が示唆されている。しかしながら、アネキシン2及び5の発現抑制は、RIG-I/IPS-1経路を介した自然免疫応答シグナルには影響を及ぼさなかったことから、自然免疫応答の調節を介した干渉作用の影響ではないことが示唆された。HCVシュードタイプウイルスを用いた感染初期過程の影響を調べたが、アネキシン2及び5の発現抑制の影響は観察されなかった。興味深いことに、HCVの侵入過程及びCell-to-cell感染に関与することが示唆されている、細胞間極性タンパク質の局在の変性(dis-assembly)が、アネキシン2及び5の発現を抑制した細胞株にて強く観察された。クローディンやオクルーディンなどの細胞間極性タンパク質は、HCVの感染過程に必須の細胞内因子である。その一方で、HCV感染やHCVレプリコン細胞株でもアネキシン発現抑制細胞株と同様の細胞間極性タンパク質の局在の変性(dis-assembly)が強く観察された。現在、その詳細な分子機序解明に取り組んでいる。今年度の具体的な成果として、1)細胞内アネキシン分子のHCV増殖抑制因子としての機能が明確に示せたこと、2)またその作用機序の一端として、細胞間極性タンパク質の恒常性維持の破綻が関与している可能性が示せたこと、の2点が挙げられる。細胞内アネキシンは、カルシウム依存的なリン脂質結合タンパク質としても知られており、PKCシグナル経路を介した細胞骨格制御及び細胞間極性の恒常性維持に重要な役割を有することが報告されている。

当初の計画では、アネキシンの相互作用分子の探索よりその作用機序の解明に取り組む予定であったが、上記の2)の項目の成果が明瞭に得られたことから、現在、PKCシグナル経路及び細胞間極性の恒常性維持の影響に焦点を当て、その分子機序解明に取り組んでいる。そのため、次年度の予定であったCRISPR/Cas9システムを用いたアネキシン機能欠損細胞株の作製にもすでに着手できており、概ね順調に計画が進行しているものと思われる。前年度に引き続き、C型肝炎ウイルス(HCV)の増殖に及ぼす細胞内アネキシン分子の機能解析を実施した。その結果、特にアネキシン5の発現抑制において、HCVの増殖が顕著に亢進されることが再確認された。これらの結果は、細胞内のウイルス抗原やウイルスRNAの発現に加え、上清中のウイルス力価、HCV複製を指標にしたレポーター活性及びコロニーフォーメーションアッセイなど、様々な実験指標においても同様の結果が確認された。また、アネキシン5の発現抑制細胞では、HCVの感染に必須なCLDN1やOCLNなどの発現が低下しており、また正常な細胞内局在を示さなかったことが確認された。同様に、HCV感染やHCV持続複製細胞(レプリコン)では、CLDN1やOCLNの正常な局在分布は認められなかった。CLDN1やOCLNは、HCVの初期感染に必須の細胞内因子であり、また細胞間極性を形成する分子としても知られている。興味深いことに、インターフェロンやDAA(ダクラタスビル)製剤等でHCVを一過的に排除しても、CLDN1やOCLNの早期の発現及び正常な局在分布の回復は認められなかった。この結果に対しては、現在臨床的に問題となっている、ウイルス排除後の肝機能不全の発症に、上記の細胞間極性の機能不全の持続が関与している可能性が示唆される。HCV感染による、細胞間極性分子の恒常性維持の破綻に関与する分子として、細胞内プロテインキナーゼC (PKC)分子に着目し、幾つかの特異的なアイソフォームが上記の現象に関与している可能性を見出した。今後、種々のPKC阻害剤等を用いて、HCV増殖や細胞間極性分子の発現及び機能回復等の実験を検討する予定である。昨年度に得られた結果を様々な実験指標で確認することができた。加えて、HCV感染による細胞間極性の破綻機構に関わる細胞内因子として、プロテインキナーゼC (PKC)分子を同定できた。PKC分子は多様なアイソフォームが存在することが報告されているが、これまでに本研究の結果に関わる幾つかの特定のアイソフォーム分子を同定できており、今後速やかに特異的阻害剤等を用いた実験に着手できる状況にある。また、幾つかのHCV genotypes(1a, 2a, 3a, 4a,及び5a)の遺伝子及びレプリコン細胞を入手できたため、今後、上記の結果に対するHCV genotypes間による相違も検討する予定である。このような理由から、概ね順調に計画が進行しているものと思われる。基本的には、当初の研究計画のマイルストーンに従って研究を遂行する予定である。現在までの成果に対する作用機序の一端に、PKCシグナル経路の関与が示唆されたが、研究代表者の所属する神戸大学ではPKCシグナル経路の研究では世界をリードする成果を上げており、それらのフィードバックを十分に得られる環境が期待される。
癌の骨転移におけるシクロオクシゲナーゼの関与

昨年度の研究では、乳癌細胞による副甲状腺関連ペプチド(PTHrP)の産生は、骨に蓄積されているトランスフォーミングファクター(TGF)-βによって誘導され、そのメディエータとしてシクロオクシゲナーゼ(COX)-2が関与することが明らかになった。COX-2により産生される因子として代表的なプロスタグランディン(PG)E_2をradioimmunoassay法により定量した。乳癌細胞MDA-MB-231の培養上清中のPGE_2濃度はTGF-β1の添加により濃度依存的に増加し、PTHrPの産生はPGE_2を介していることが示唆された。従来の腫瘍転移モデルでは、微小転移の同定が困難であり、腫傷転移の定量が不正確であった。In vivoでCOX-2阻害剤の骨転移抑制に対する作用をよりはっきりさせるために、新規骨転移の動物モデルの作成を行った。MDA-MB-231細胞に蛍光タンパク質(GFP)の遺伝子を導入した。発現の強い細胞をヌードマウス皮下に注射し、蛍光を発する腫瘍を形成することを確認した。現在、この細胞を用いて、左心室注射法による骨転移の定量を行っている。また、同所性注射により骨を含む多臓器への転移を生ずることが知られているマウス乳癌細胞4T1にGFPを導入し、同様の実験を行っている。癌が骨に転移すると、骨から溶出するtransforming growthfactor(TGF)-βが腫瘍に作用して、副甲状腺ホルモン関連ペプチド(PTHrP)の産生を促進し、これが破骨細胞による骨吸収を活性化することが知られている。このメカニズムにcyclooxygenase(cox)が関与するかを調べた。乳癌細胞MDA-MB-231培養上清中のPTHrP量をimmunoradiometric assay法により測定した。TGF-β1を5ng/ml添加することにより、PTHrPの産生は11倍に増加した。さらにシクロオキシゲナーゼ-2の特異的阻害剤であるセレコキシブを1μM添加すると、PTHrPの産生は3分の2に低下した。これはTGF-β1の刺激によるPTHrPの産生にcox-2が部分的に関与することを意味している。MDA-MB-231をヌードマウスの左心室に注射することにより、骨転移が発生することをレントゲンと組織学的に確認した。次年度にはcox-2阻害剤を経口投与することにより、骨破壊を抑制できるかを検討する予定である。
理科支援教材作成を通した理工系大学院生のコミュニケーション教育プログラムの開発

本研究では、理工系学生のための科学技術コミュニケーション教育プログラムについて実践しつつ、その評価方法について検討してきた。本研究のフィールドは、東京工業大学(平成23,24年度)と、北海道大学(平成25,26年度)である。フィールドの変更により若干枠組みを変更しつつ、以下の実践・研究を行った。1)大学生・大学院生と市民との協働によるコミュニケーション・学習の場の設計。2)科学技術コミュニケーション活動にあたっての評価方法の開発。評価方法については、概念ネットワークによる科学技術コミュニケーション意識の可視化や形成的評価のためのルーブリック作成について検討した。本研究の目的は、近年社会からの要請が強い、理工系学生のコミュニケーション能力の向上と、学校教員の理科授業力の向上を目指す科学技術コミュニケーション教育のプログラムについて検討する事である。本研究のデータ収集と教育実践の場のためのフィールドとしては、平成23年度に引き続き、東工大大学院科目「科学技術コミュニケーションと教育」と、この科目と連携して開催される大田区教育委員会の教員研修、および同大学院科目「新エネルギービジネスと社会受容」「サイエンスカフェー組織と運用」等を設定した。平成23年度実施の知見について、関係者と議論したうえで平成24年度のプログラムを実施した。「科学技術コミュニケーションと教育」は5月24日から7月19日まで行い、その間、大田区教育委員会の研修との協働ワークショップを6月21日、7月5日、8月6日、7日、17日に行った。作成した教材・授業案は8件である。また、「新エネルギービジネスと社会受容」は5月11日から23日まで連続で8回実施し、「サイエンスカフェー組織と運営」は10月4日から1月31日まで行い、本番のサイエンスカフェを2月16日に実施した。これらの取り組みによって初年度の試行と、それをフィードバックして改善したプログラムの2例のデータが揃うことになった。また、これまでの成果について取りまとめも行った。学術論文誌に2件(別項参照)が掲載され、さらに教育系非学術専門雑『シナプス』第20号p26-30(2013)に「理工系大学院生と小中学校教員の協働研修による“科学技術リテラシー"向上の取り組み」が掲載された。本研究のデータ収集と教育実践の場のためのフィールドは、平成23年度と24年度は東工大大学院科目「科学技術コミュニケーションと教育」と、この科目と連携して開催される大田区教育委員会の教員研修、および同大学院科目「新エネルギービジネスと社会受容」「サイエンスカフェー組織と運用」等であった。平成25年度は申請者が北海道大学へ異動したことにより、これらの活動で得た知見を北海道大学CoSTEPでの科学技術コミュニケーション教育へ援用していくとともに、蓄積したデータの分析を行った。また科学技術コミュニケーション、科学史、科学哲学の研究者による国際ワークショップにて、申請者らがとりくんできた科学技術コミュニケーション教育について報告した(2014年1月7日)。本研究の目的は、理工系学生のコミュニケーション能力の向上と、学校教員の理科授業力の向上を目指す事である。このために、理工系大学院生が自らの専門知をいかした理科教育教材等を協働で作成する教育プログラムを開発する。また、本研究の特色は概念ネットワーク等を用いた学習評価方法の開発を行う点にもある。本研究の実施には、データ収集と教育実践の場のためのフィールドが必要不可欠である。そのため、平成23年度は、東工大大学院科目「科学技術コミュニケーションと教育」と、この科目と連携して開催される大田区教育委員会の教員研修、および同大学院科目「サイエンスカフェー組織と運用」等をデータ収集・プログラム実践のフィールドとするために、学校教員および教育委員会からの聞き取り調査・大田区小学校等との調整、実践により、プログラムの設計・試行を行った。「科学技術コミュニケーションと教育」は5月19日から7月14日まで行い、その間、大田区教育委員会の研修との協働ワークショップを6月23日、7月7日、8月8日、9日、19日に行った。作成した教材・授業案は6件である。また、「サイエンスカフェー組織と運営」は10月6日から2月2日まで行い、本番のサイエンスカフェを2月25日に実施した。これらの取り組みによってプログラム実施に当たっての実際上の知見を得ることができた。一方で、教材案等の情報が複雑であり、そこからどうデータを抽出するかと言う課題も得た。そこで、申請者が運営に関わっている大学院授業「新エネルギービジネスと社会受容」(講義主体のオムニバス授業)において、7回の授業全体をどう理解したのかを、受講生全員のレポートに記入させたキーワードから概念ネットワークを作成して捉え、学生へのフィードバックと次年度授業設計へのフィードバックとする取り組みを行った。これによって、ネットワーク分析に関する知見を得ることができた。

本研究の目的は、理工系学生のコミュニケーション能力向上のための科学技術コミュニケーション教育プログラムについて検討し、教育へフィードバックする点にある。本研究のフィールドは、申請当初に申請者が所属していた東京工業大学における大学院科目と、この科目と連携して開催される大田区教育委員会教員研修であったが、平成25年度から北海道大学に移動したことから、以下のように枠組みを若干変更して実施・検討してきた。1)大学生・院生と市民のコミュニケーションの場の設計。異類性の高い両者の専門知を交換する場の設計を行うために、大学院生と高校生が交わる大学院科目「大学院生のためのアウトリーチ法」、大学院生と大学職員等によるCoSTEP「ライティング・編集実習」といった異なる立場の協働による授業を実践・計画した。2)概念ネットワークによる科学技術コミュニケーション意識の変化の可視化。学生が作成した教材及びポートフォリオ上のテキストを用いて概念ネットワーク分析を実施してきたが、学習者の形成的評価の一環として行うには負担がやや大きい点と、分析のしやすさの点で課題があることが明らかになったため、より簡便なキーワードによる授業振返りアンケート方式を作成し、実施した。3)科学技術コミュニケーション活動にあたってのガイドライン・評価指標の作成。形成的評価のためのルーブリックについては、平成24年度までの連携関係にあった大田区立の小学校教員らと情報交換をし、校長らによる教員指導に用いる項目が一部有効であることが示唆された。これらを含む科学技術コミュニケーション教育の現状と課題について、科学哲学学会と科学技術社会論学会にて発表した。平成27年度以降も、引き続きこれらの実践を続けながら、科学技術コミュニケーション教育の手法開発を行っていく計画である。科学技術コミュニケーション当初予定どおりの大学院講義を、大田区教育委員会や学内外協力者とともに実施した。平成24年度は昨年度の取り組みをフィードバックしてプログラムを若干修正し、2年分のデータを得ることができた。これにより、試行と改善のデータが揃い、本格的に分析のフェーズに入ることが可能となった。このため、概ね順調に進展していると言える。平成25年度に東工大から北大に異動したことにより、新たなフィールドの開拓が必要となった。これまでの知見を生かした高校生と大学院生の交流を軸としたプログラムの実施などを行ったが、十分な関係性を構築するには至っていなかったため、データをとることは避けた。現在、東工大で得たデータ分析と、北大での事例をふまえての解釈等を進めており、次年度に向けて若干の遅れは取り戻すことができると考える。当初予定どおりの大学院講義を、大田区教育委員会や学内外協力者とともに実施し、今後研究を進めるうえでの信頼関係とフィールドを確立することができた。
ABC輸送体のX線結晶構造解析

本研究では、X線結晶構造解析の手法を用い、真核生物のABC輸送体の3次元構造を高解像度で解明することを目的とした。種々の真核生物由来のABC輸送体について結晶化スクリーニングを行った結果、単細胞性紅藻由来のP糖蛋白質ホモログについて結晶を得ることに成功した。大型放射光施設SPring-8のシンクロトロン放射光を用いてX線回折実験を実施し、真核生物のABC蛋白質としては、これまでに報告された中で世界最高の解像度を得ることに成功した。ABC(ATP-Binding Cassette)蛋白質は、さまざまな薬剤の小腸からの吸収性や体内動態と直接結びついているだけでなく、糖尿病、動脈硬化、老人性の失明、アルツハイマー病といった疾患と関連している。ABC蛋白質の立体構造を原子レベルで明らかにすることができれば、創薬のための重要な情報が得られると期待される。これまでに、大腸菌のオーソログであるMsbAのC末端のαヘリックスを削ることにより、ヌクレオチドが結合した外向きの構造を決定することに成功した(Terakado et al. 2010)。しかし、ヒトABC輸送体に関しては、リンカー領域の遺伝子工学的改変、および、モノクローナル抗体のFabを結合させるなどにより、高品位の結晶の獲得することを試みてきたが、これまでのところ成功には至っていない。一方で、真核生物由来のハーフサイズの多剤排出ポンプの酵母を用いた大量発現系の確立に成功し、数10ミリグラムの精製標品を安定供給することが可能となった。そして、得られた精製標品を用いて17,000以上の結晶化条件をスクリーニングすることによって良好な結晶を得ることに成功した。大型放射光施設SPring-8のシンクロトロン放射光を用いてX線回折実験を実施し、真核生物ABC蛋白質としては、これまでに報告されて中で世界最高の解像度を得ることに成功している、現在、動作メカニズムの構造基盤解明に向けて、さらに詳細な解析を進めているところである。ABC (ATP-Binding Cassette)蛋白質は、さまざまな薬剤の小腸からの吸収性や体内動態と直接結びついているだけでなく、糖尿病、動脈硬化、老人性の失明、アルツハイマー病といった疾患と関連している。その生理的重要性にも関わらず、現時点においてABC蛋白質の立体構造的知見は限られている。そこで本研究では、X線結晶構造解析の手法を用い、真核生物のABC輸送体の3次元構造を高解像度で解明することを目的とした。これまでに、ほ乳類(ヒトを含む)由来のフルサイズABC輸送体について、蛋白質の大量発現および精製を試みたが、それらの発現量、精製蛋白質の安定性や単分散性などにまだまだ問題が多く残されており、良質の結晶を得るまでには至っていない。一方で、種々の真核生物由来のハーフサイズABC輸送体について結晶化スクリーニングを行った結果、単細胞性紅藻由来のP糖蛋白質ホモログについて結晶を得ることに成功した。また、当P糖蛋白質ホモログのメタノール資化性酵母による大量発現系を確立した。この系により、数10ミリグラムの精製標品を安定供給することが可能となった。そして、得られた精製標品を用いて17,000以上の結晶化条件をスクリーニングすることにより、良質の結晶を再現性良く得ることに成功した。大型放射光施設SPring-8のシンクロトロン放射光を用いてX線回折実験を実施し構造解析を行った結果、真核生物のABC蛋白質としては、これまでに報告された中で世界最高の解像度を得ることに成功した。
コンクリート橋の地震被害分析による動的応答解析手法の検証

阪神淡路大震災で被災したコンクリート橋では、多くの部材がせん断破壊先行型の破壊モードを呈していた。しかし、せん断破壊先行型の橋脚でも甚大な被災を免れているものも少なくなく、被災したものと被災していないものすべてについて挙動を解明し、そのすべてを矛盾なく説明できて、初めて事実が明らかになると思われる。本研究は、阪神淡路大震災によるコンクリート橋の被災の程度に関わらず、個々の橋に対して入力地震動を同定し、精度良く応答を解析し、被災状況と比較することによって、入力地震動の同定方法や動的応答解析手法の妥当性を検討することを目的とした。以下に研究の実施内容と得られた成果を示す。(1)工学的基盤面における地震動予測モデルにより、断層を小規模断層(要素)に分割し、高架橋立地場所と断層の広がり、破壊形式、破壊伝播速度、地震伝播速度などの関係を考慮して、それぞれの要素から対象となる高架橋地点での非定常スペクトルを重ね合わせることにより、各高架橋ごとの工学的基盤面での地震動を算定した。これをもとに、N値等の地盤データを考慮した地盤応答解析により、橋軸、橋軸直角、鉛直の3方向の地表面加速度波形を算定した。(2)山陽新幹線のラーメン高架橋を対象として、被災した高架橋9橋と被災していない高架橋2橋を選び、3次元非線形動的応答解析を行い、解析結果と実被害の比較を行った。ラーメン高架橋は、橋脚には線材要素を適用し、床版スラブは剛体として扱うことによりモデルを簡略化し、3方向の地表面加速度波形の入力に対して3次元非線形動的応答解析を行って、応答変位と作用せん断力を求め、算定式から得られるせん断耐力と比較を行った。その結果、ほとんどの高架橋の挙動が実被害と良く一致することが明らかとなった。そして、破壊した橋脚はいずれも応答せん断力がせん断耐力を少し上回ったことにより破壊したことが明らかとなった。(3)コンクリート橋の耐震性能を照査するには、その構造物の基礎位置での3次元方向の入力地震動の同定が必要であること、応答変位を求めるには3次元非線形動的応答角斬を行う必要があること、本研究で用いた解析手法は十分な精度を持っていることが明らかとなった。本研究は、阪神淡路大震災によるコンクリート橋の被災の程度に関わらず、個々の橋に対して入力地震動を同定し、精度良く応答を解析し、被災状況と比較することによって、入力地震動の同定方法や動的応答解析手法の妥当性を検討し、より精度の良い耐震診断方法を確立することを目的としている。平成12年度は、山陽新幹線のラーメン高架橋を対象として、被災した高架橋と被災していない高架橋を5種類選び、個々の高架橋に対して、形状寸法、使用材料や配筋詳細および被災状況を調査した。さらに、測定された阪神淡路大震災の強震動記録をもとに、工学的基盤での地震動を推定した。

そして、各高架橋の緯度・経度を入力することにより位置を特定し、その位置での地震動を同定するとともに、N値等の地盤特性を入力して地盤応答解析を行い、高架橋地表面での地震動加速度波形を求めた。これらの地震動加速度波形をもとに3次元非線形動的解析手法を用いて応答解析を行った結果、解析結果と実被害が一致したものが半数しかないことが明らかとなった。入力地震動の精度、コンクリートや鉄筋などの材料強度のばらつき、さらにフーチングや支持杭の影響を考慮していないなどが不一致の原因と考えられる。次年度は、これらの要因を調べ、入力地震動の同定方法や動的応答解析手法の妥当性を検討する予定である。阪神淡路大震災で被災したコンクリート橋では、多くの部材がせん断破壊先行型の破壊モードを呈していた。しかし、せん断破壊先行型の橋脚でも甚大な被災を免れているものも少なくなく、被災したものと被災していないものすべてについて挙動を解明し、そのすべてを矛盾なく説明できて、初めて事実が明らかになると思われる。本研究は、阪神淡路大震災によるコンクリート橋の被災の程度に関わらず、個々の橋に対して入力地震動を同定し、精度良く応答を解析し、被災状況と比較することによって、入力地震動の同定方法や動的応答解析手法の妥当性を検討することを目的としている。本年度は以下のような研究を実施し、次のような成果を得た。(1)工学的基盤面における地震動予測モデルにより、断層を小規模断層(要素)に分割し、高架橋立地場所と断層の広がり、破壊形式、破壊伝播速度、地震伝播速度などの関係を考慮して、それぞれの要素から対象となる高架橋地点での非定常スペクトルを重ね合わせることにより、各高架橋ごとの工学的基盤面での地震動を算定した。これをもとに、N値等の地盤データを考慮した地盤応答解析により、橋軸、橋軸直角、鉛直の3方向の地表面加速度波形を算定した。(2)山陽新幹線のラーメン高架橋を対象として、被災した高架橋9橋と被災していない高架橋2橋を選び、3次元非線形動的応答解析を行い、解析結果と実被害の比較を行った。ラーメン高架橋は、橋脚には線材要素を適用し、床版スラブは剛体として扱うことによりモデルを簡略化し、3方向の地表面加速度波形の入力に対して3次元非線形動的応答解析を行って、応答変位と作用せん断力を求め、算定式から得られるせん断耐力と比較を行った。その結果、ほとんどの高架橋の挙動が実被害と良く一致することが明らかとなった。そして、破壊した橋脚はいずれも応答せん断力がせん断耐力を少し上回ったことにより破壊したことが明らかとなった。(3)コンクリート橋の耐震性能を照査するには、その構造物の基礎位置での3次元方向の入力地震動の同定が必要であること、応答変位を求めるには3次元非線形動的応答解析を行う必要があること、本研究で用いた解析手法は十分な精度を持っていることが明らかとなった。
ガラスの非線形屈折の符号ならびに絶対値の制御に関する研究

本研究では、次世代の非線形光学材料として有望視される各種酸化物ならびにカルコゲナイドガラスを作製し、Z-Scan法により非線形光学特性に与えるガラス組成の影響を調べた。Z-Scan法では、試料を透過した入射光のビームプロファイルの微小変化をアパ-チャーを介して高感度に強度変化として検知するので、測定試料の平行度や表面状態が測定結果に多大な影響を与える。これまでは測定試料の機械研磨をしておらず、是非とも研磨機を購入する必要があった。今回、科学研究費で購入した精密研磨機を使用することで、試料の厚さを25μm以下の精度で制御することが可能となり、測定可能な試料が著しく増加した。アルカリチタノケイ酸塩ガラスを例にとって報告する。K_2O-PbO-TiO_2-SiO_2ガラスは、酸化物ガラスで唯一負の非線形屈折を示す。このガラス組成の中で非線形屈折の符号を負にする因子は、非線形光学特性への寄与が大きいと報告されているチタンか鉛成分と考えられる。しかし、鉛高含有ガラスが正の非線形屈折を示し、二酸化チタン単結晶が負の非線形屈折を示すことから、チタン成分が非線形屈折を負にする支配因子と考えられる。そこで、鉛を含まないアルカリチタノケイ酸塩(K_2O-TiO_2-SiO_2)ガラスから着手した。非線形光学特性は、現有のZ-Scan非線形光学特性評価装置を用いて行なった。光源はNd:YAGレーザーの第二高調波(532nm)を用いた。非線形屈折ならびに非線形吸収は共に正であり、TiO_2含有量の増大に伴い増大した。また、これらの非線形感受率には熱効果(このガラスの場合、見かけ上非線形屈折・吸収を正に大きくする効果)も含まれていることがわかった。しかし、今回作製したTiO_2含有量(10,20,30mol)のガラスではチタン成分が非線形屈折・吸収を正に大きくする働きがあることがわかった。この予想に反した結果は、二酸化チタン単結晶との電子構造の相違(主に、ガラスにおける非線形吸収の起こるエネルギー準位に相当するTi3d軌道の状態密度の低さ)によるものと考えている。
手指巧緻運動障害のためのリハビリテーションの神経基盤解明：脳磁図を用いた検証

本研究は、1ヒトを対象として手指巧緻運動課題を新規に作成し、手指巧緻運動障害を有する患者への評価利用を目指すこと、2新規に作成した手指巧緻運動課題およびその難易度による大脳皮質領域およびその活動時間特性の違いを明らかにすること、の2点を目的とした。本研究目的を達成するために、手指巧緻運動課題を新規に作成し、健常被験者の課題遂行成績に基づいて、適切な手指巧緻運動課題を選定した。また、従来の巧緻運動評価課題を併せて実施し、その関係性を検討した。加えて、脳磁計(Magnetoencephalography:以下、MEG)を用いて、新規手指巧緻運動課題遂行時の脳活動計測を行い、課題遂行中における脳活動の時間的推移に関する検討を行った。新規に作成した手指巧緻運動課題について、手指巧緻性に差があると考えられる利き手・非利き手間の弁別への適応につながる可能性が示唆された。一方で、従来の巧緻運動評価課題との相関関係は認めなかった。したがって、新規に作成した手指巧緻運動課題が、つまみ動作を中心とした動作とは異なる、手内全体の巧緻性を反映している評価である可能性が示唆された。また新規に作成した手指巧緻運動課題は、両手でも3分程度で実施可能であり、被験者負担の少ない評価課題であると考えられる.MEGによる脳活動計測の結果、本研究で用いた手指巧緻運動課題を行う場合、物品を握るような単純な運動と比べ、運動開始前の時間帯で異なる脳活動を認めた。したがって、巧緻な運動を行う場合には、単純な運動とは異なる運動準備が必要である可能性が示唆された。本研究では、1ヒトを対象として手指巧緻運動課題を新規に作成し、手指巧緻運動障害を有する患者への評価利用を目指すこと、2手指巧緻運動課題およびその難易度による大脳皮質領域およびその活動時間特性の違いを明らかにすること、を目的としている。手指巧緻運動障害は治療に難渋しやすく、本研究により手指巧緻運動時の脳活動が変化するタイミングが明らかとなり、手指巧緻運動障害に対する時間的記入方法開発の基盤情報が得られると考える。本研究では、次の項目を計画した。1手指巧緻運動課題を新規に作成し、健常者の課題遂行結果に基づいて課題を選定する。併せて課題難易度を設定する。2新規手指巧緻運動課題を手指巧緻運動障害患者の評価へ適応する。3新規手指巧緻運動課題および遂行時の脳磁場を計測および電流現推定を実施し、その電流源の空間的分布、解剖学的活動領域および脳活動の時間的推移に関する検討を行う。従って本研究の手指巧緻運動課題において、遂行の難易度を段階付け、課題難易度の違いが脳活動、特に運動開始前の活動に与える影響について解明する。平成28年度では、「一側の手掌内で対象物の位置を変える操作」における、新規の手指巧緻運動課題の選定および準備を行った。予備的に複数の課題を実施したところ、脳磁場計測に必要な筋電図波形が得られない課題が複数存在し、課題内容および筋電図の電極設置個所を再検討する必要があった。上記について検討した結果、課題の実施、脳磁場計測が可能となった。手指巧緻運動課題の脳磁場計測が円滑に行えるよう、課題内容などについて再検討する必要があった。そのため予備実験が必要となり、計画していたスケジュールを変更するに至った。それに伴い、健常者における手指巧緻運動課題の倫理審査の申請に時間を要し、今年度に持ち越しとなった。平成29年度では、新規に手指巧緻運動課題を複数作成し、健常者の課題遂行結果に基づいた課題選定について検討を進めた。従来より臨床場面で実施されている手指巧緻運動の検査課題では、利き手・非利き手を検査結果から判断するのが困難なものも存在した。一方、今回選定した手指巧緻運動課題の多くは、利き手・非利き手を課題遂行結果から判断可能であり、臨床応用への可能性が示唆された。また手指巧緻運動障害を有する患者への評価適応についても開始し、健常者で選定された課題について、臨床応用へ向けてのさらなる選定を進めている。

脳磁場計測に先立ち、健常者における新規の手指巧緻運動の課題選定に時間を要しており、併せて課題内容などについて再検討する必要があった。そのため計画していたスケジュールを変更するに至った。それに伴い、手指巧緻運動障害を有する患者における新規手指巧緻運動課題による評価の実施、および健常者における課題遂行中の脳磁場計測に時間を要し、今年度に持ち越しとなった。本研究は、1ヒトを対象として手指巧緻運動課題を新規に作成し、手指巧緻運動障害を有する患者への評価利用を目指すこと、2新規に作成した手指巧緻運動課題およびその難易度による大脳皮質領域およびその活動時間特性の違いを明らかにすること、の2点を目的とした。本研究目的を達成するために、手指巧緻運動課題を新規に作成し、健常被験者の課題遂行成績に基づいて、適切な手指巧緻運動課題を選定した。また、従来の巧緻運動評価課題を併せて実施し、その関係性を検討した。加えて、脳磁計(Magnetoencephalography:以下、MEG)を用いて、新規手指巧緻運動課題遂行時の脳活動計測を行い、課題遂行中における脳活動の時間的推移に関する検討を行った。新規に作成した手指巧緻運動課題について、手指巧緻性に差があると考えられる利き手・非利き手間の弁別への適応につながる可能性が示唆された。一方で、従来の巧緻運動評価課題との相関関係は認めなかった。したがって、新規に作成した手指巧緻運動課題が、つまみ動作を中心とした動作とは異なる、手内全体の巧緻性を反映している評価である可能性が示唆された。また新規に作成した手指巧緻運動課題は、両手でも3分程度で実施可能であり、被験者負担の少ない評価課題であると考えられる.MEGによる脳活動計測の結果、本研究で用いた手指巧緻運動課題を行う場合、物品を握るような単純な運動と比べ、運動開始前の時間帯で異なる脳活動を認めた。したがって、巧緻な運動を行う場合には、単純な運動とは異なる運動準備が必要である可能性が示唆された。平成28年度以降は、倫理審査承認後速やかに健常者での課題選定を行う。健常者での手指巧緻運動課題選定が完了した後、手指巧緻運動障害を有する患者への評価適応について検討する。また選定された運動課題実施中の脳磁場計測を行い、脳活動領域の位置およびその活動の時間的推移を明らかにする。以上で得られた結果について纏め、論文発表や学会での情報提供、ホームページなどを利用しての研究成果発信を予定している。平成30年度以降は、昨年度までに選定された新規の手指巧緻運動課題を基に、手指巧緻運動障害を有する患者への評価適応についての検討を進める。計画変更に伴い、予定していた脳磁場計測が実施できなかったため、計上していた機器貸与に係る経費、被験者への謝金について残額が生じた。(理由)計画変更に伴い、脳磁場計測が予定通りに実施できなかったため、計上していた機器貸与に係る経費、被験者への謝金について残額が生じた。(使用計画)他施設所有の機器を計測に使用するため、液体ヘリウム購入を含む機器貸与に係る経費、研究材料および備品、被験者への謝金、研究成果発表に関わる諸経費に使用する。他施設所有の機器を計測に使用するため、液体ヘリウム購入を含む機器貸与に係る経費、研究材料および備品、被験者への謝金、研究成果発表に関わる諸経費に使用する。