hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
星状神経節近傍光線療法と頚部温熱療法の交感神経抑制作用

本研究は、交感神経ブロック療法として用いられる星状神経節光線照射療法の作用としてなお解明されていない光作用についてこれが温熱作用を介している可能性があるかどうかを単純な接触性温熱療法との比較検討することを目的とした。44人の健常人大学生で、ホットパックを用いた片側頚部温熱療法を行い、血圧・脈拍の周波数解析、皮膚温計測、発汗量計測などの自律神経機能と、血液検査により各種ホルモン・NK細胞・活性などを調べた。その結果、頚部温熱療法側の手掌発汗量ゐ減少、脈拍周波数解析による交感神経抑制作用を示し、星状神経節光線療法に類似する交感神経抑制作用があることを示した。約50名の脳卒中患者の疾患活動性を調査し、多くの症例が、障害側循環障害を認め、麻痺側皮膚温が障害の重症度やADLとの多くの関連性を明らかとした。麻痺側では、局所発汗量の増加を認め、また急性期や障害の重症例で局所発汗量が多く、脈波解析による血管弾性度の低下が示された。また脳卒中例においで、Xenon光線星状神経近傍照射を週2-3回の経時的検討では、麻痺側照射例が、健側照射例より、麻痺側の血流改善をより効果的に示し、交感神経作用の局在と臨床的有用性が示された。同様に肩・頚部へのホットパック温熱療法による皮膚温経時的計測にて、頚部温熱療法が麻痺側の交感神経緊張抑制に作用し皮膚血流を改善し、星状神経ブロック作用と同様の現象であることを示し、その反応性が障害の重症度と関連することが示された。25人の健常人大学生で、ホットパックを用いた片側頚部温熱療法を行い、血圧・脈拍の周波数解析、皮膚温計測、発汗量計測などの自律神経機能と、血液検査により各種ホルモン・NK細胞・活性などを調ぺた。頚部温熱療法が星状神経節光線療法に類似する交感神経抑制作用があることを示した。臨床的には、約50名の脳卒中患者の静的な皮膚温と疾患活動性を調査し、多くの症例が、障害側循環障害を認め、麻痺側皮膚温が障害の重症度やADLとの多くの関連性を明らかとした(論文1Biomedical Thermology26(3)71-76,2007で公表)。また脳卒中例において肩関節痛でホットパック温熱療法を要ずる患者については、1年目はサーミスターによる非侵襲性の皮膚温計測のみ行い、温熱療法側の皮膚温の有意の変動が現れる、頚部温熱療法が交感神経緊張抑制に作用し、光線療法の正常神経ブロック作用と同様の現象であることを確認し、国際リハビリテーション医学会(2007年6月)に一般演題応募し受理された。1年目の研究成果としては、仮説に基づく結果が導かれ、今回健常人に行った詳細な生理学的検討を、脳卒中症例に適応し温熱療法の効果を明らかとしたい。25人の健常人大学生で、ホットパックを用いた片側頚部温熱療法を行い、血圧・脈拍の周波数解析、皮膚温計測、発汗量計測などの自律神経機能と、血液検査により各種ホルモン・NK細胞・活性などを調べた。その結果、頚部温熱療法側の手掌発汗量の減少、脈拍周波数解析による交感神経抑制作用を示し、星状神経節光線療法に類似する交感神経抑制作用があることを示した。

約50名の脳卒中患者の疾患活動性を調査し、多くの症例が、障害側循環障害を認め、麻痺側皮膚温が障害の重症度やADLとの多くの関連性を明らかとした。麻痺側では、局所発汗量の増加を認め、また急性期や障害の重症例で局所発汗量が多く、脈波解析による血管弾性度の低下が示された。また脳卒中例において、Xenon光線星状神経近傍照射を週2-3回の経時的検討では、麻痺側照射例が、健側照射例より、麻痺側の血流改善をより効果的に示し、交感神経作用の局在と臨床的有用性が示された。同様に肩・頚部へのホットパック温熱療法による皮膚温経時的計測にて、頚部温熱療法が麻痺側の交感神経緊張抑制に作用し皮膚血流を改善し、星状神経ブロック作用と同様の現象であることを示し、その反応性が障害の重症度と関連することが示された。
イオンビーム照射下陽電子ビーム測定装置を用いたカスケード損傷構造の研究

本研究では、世界でも例のない「イオンビーム照射下陽電子ビーム測定装置」を製作し、鉄などの金属材料のカスケード損傷構造を解明することを目的とする。11年度はまず陽電子ビームによる欠陥データ取得のための各種調整を行った。内容は(1)陽電子モデレータ変更による陽電子ビーム透過効率の向上、(2)イオン・陽電子両ビームの軸合わせ、(3)スペクトロスコピーアンプ更新などによる検出器系の分解能向上、(4)透明石英板イオンビームモニターの整備などである。これらの実施により、室温でのイオンビーム照射下陽電子ビーム測定が可能になった。試料としては純鉄を用い、生成する空孔集合体サイズに及ぼす(1)照射イオン種の効果、(2)照射量依存性に関する実験を室温で実施した。その結果、照射イオンの質量が大きくなると生成する空孔集合体のサイズが大きくなり、dpaあたりの欠陥生成率が高くなることが示唆された。また、この温度では空孔集合体が安定に存在するため、照射下と照射後で欠陥に大きな変化は見られなかった。12年度は、陽電子ビーム強度の増大を図るため、^<22>Na線源の更新を行った。従来185MBqであったものを740MBqに更新し、ビーム強度を数倍に増やした。また、試料加熱用ホルダーを製作し、最高500°Cまでの測定が可能になった。さらに、ビーム電流計測用ファラデーカップを製作し、イオンビーム電流計測の精度を向上した。このように整備された装置を用いて、300500°Cの範囲で照射下陽電子ビーム測定を行った。室温の場合と異なり、欠陥の生成はこの方法では検出できなかった。これは高温で空孔集合体が熱的で不安定なため、生成してもある寿命で消えていっているものと考えられる。今後、さらに温度を下げるか、あるいはイオンビームフラックスを上げて実験を行う必要がある。原子力エネルギー用材料が必ず直面する大きな問題は、高エネルギー中性子照射による照射損傷である。照射損傷は根源的にはいわゆるはじき出しの連鎖(カスケード損傷)に起因する。カスケード損傷過程は時間的にはピコ秒のオーダーで、空間的には原子レベルで起こる現象であるので、実験的にその構造を調べることは困難であり、主として分子動力学法などの計算機シミュレーションによる解明が続けられてきた。最近の計算機技術の進歩により、衝突の連鎖から冷却過程までの全貌が見えるようになりつつあるが、実験的な裏付けが決定的に不足しており、カスケード損傷構造を特徴づけるようなパラメータを導出する実験が求められるようになっている。陽電子消滅法は固定材料中の原子レベルの空孔型欠陥を極めて高感度に検出できるという特色があり、上記のような格子欠陥の研究に有用である。内容は(1)陽電子モデレータ変更によるよう電子ビーム透過効率の向上、(2)イオン・陽電子量ビームの軸合わせ、(3)スペクトロスコピーアンプ更新などによる検出器系の分解能向上、(4)透明石英板イオンビームモニターの整備などである。

室温の場合と異なり、欠陥の生成はこの方法では検出できなかった。これは高温で空孔集合体が熱的で不安定なため、生成してもある寿命で消えていっているものと考えられる。今後、さらに温度を下げるか、あるいはイオンビームフラックスを上げて実験を行う必要がある。
ラット切歯の実験的萌出異常が歯の形成と歯周組織の改造に及ぼす影響

歯の形成は上皮間葉間の相互作用によるエナメル器細胞の増殖・基質産生と石灰化を経て、萌出による機能状態に移行する一連の過程と捉えられる。この長期にわたる歯の形成過程では、歯質形成と歯の萌出とが調和して進行していく必要がある。本研究の到達目標は、生涯にわたって歯質形成と萌出を続けるラット切歯モデルにおいて、ラット切歯の萌出シグナル(完全停止、その後の萌出再開)がエナメル芽細胞系譜と象牙芽細胞を含む歯髄・歯小嚢の構成細胞の増殖・機能分化および歯槽骨改造に及ぼす影響を明らかにしていくことにある。初年度に実施した上下顎切歯(顎骨にピン留め固定)の長期萌出停止実験(最長30週間)、および10週間萌出停止後にピン除去を施した萌出再開実験において採取した切歯試料について、予定に従いマイクロフォーカスX線CT法(μCT)による立体構築を行い、同試料を脱灰後に薄切標本を作製した。萌出停止期間には、歯小嚢形成端で過剰の象牙質堆積(歯牙腫様変化)をきたした。μCT3次元像でエナメル質・象牙質・歯槽骨の3組織要素を分離して各組織量の定量解析により、象牙質量の継続的な増量が確かめられた。固定ピンの除去は歯根膜を介して萌出再開シグナルを形成端近傍の歯胚細胞に伝え、増殖活性とともに機能分化が再開された。アメロジェニン抗体による免疫染色から、長期萌出停止のエナメル上皮では増殖能とエナメル基質分泌も低下していたが、萌出再開後には切歯輪郭に沿った位置移動にともないエナメル芽細胞への形態変化と基質分泌を再開することも確かめられた。形成端寄りの歯小嚢組織と切端寄りの歯根膜組織でのTRAP陽性細胞の分布についても、萌出再開は陽性細胞数の増加をきたした。特に、セメント質側の歯根膜腔での骨代謝が活性化された。現在、実験結果を論文発表に向けてまとめている。本研究では、生涯にわたって歯質形成と萌出を続けるラット切歯モデルにおいて、口腔内マクロ所見(切歯萌出速度の測定)、組織器官レベルでの形態計測(歯質形成量と周囲組織の成長発育)、細胞分子レベル(遺伝子発現と蛋白局在)での観察結果を総合することにより、ラット切歯の萌出シグナル(完全停止、その後の萌出再開)がエナメル芽細胞系譜と象牙芽細胞を含む歯髄・歯小嚢の構成細胞の増殖・機能分化および歯槽骨改造に及ぼす影響を明らかにしていく。本年度においては、切歯を顎骨にピン留め固定した萌出停止実験および停止後にピン除去を施した萌出再開実験を行い、萌出停止期間(3週から最長30週間)でのエナメル上皮・歯乳頭・歯小嚢細胞の増殖(BrdU取り込み)と機能分化(基質産生、細胞形態変化)を比較し、再開後のエナメル芽細胞の切端方向への位置移動の有無(萌出速度)と歯槽骨改造(TRAP/ALPの酵素組織化学)の誘導を調べた。エナメル上皮においては萌出停止が長期に及んだ場合に形成端での増殖活性は低下し、エナメル基質分泌も減弱した。ただし、歯小嚢形成端での細胞増殖と象牙芽細胞への分化は30週の停止期間を通して継続していた。このため、切歯形成端では過剰の象牙質堆積(歯牙腫様変化)も発生した。萌出再開シグナルはエナメル上皮の増殖活性を賦活化し、エナメル質と象牙質の形成速度の調和も回復する所見を得ている。ラット切歯の萌出停止後の歯質形成異常については、エックス線マイクロCT画像に基づく3次元立体構築を試みており、次年度において、3次元像での形態観察とともに、エナメル質・象牙質・歯槽骨の3組織要素を分離して定量的な形態計測を行う。

アメロジェニン抗体による免疫染色から、長期萌出停止のエナメル上皮では増殖能とエナメル基質分泌も低下していたが、萌出再開後には切歯輪郭に沿った位置移動にともないエナメル芽細胞への形態変化と基質分泌を再開することも確かめられた。形成端寄りの歯小嚢組織と切端寄りの歯根膜組織でのTRAP陽性細胞の分布についても、萌出再開は陽性細胞数の増加をきたした。特に、セメント質側の歯根膜腔での骨代謝が活性化された。現在、実験結果を論文発表に向けてまとめている。
顧客関係管理における購買行動と顧客生涯価値

本研究では、"Non-contractual(非契約型)" CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV)を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築した。具体的には、ほとんどの企業が収集する顧客RFM購買データ(Recency, Frequency, and Monetary-value)から、離脱、購買頻度、購入金額という3つの相互依存した行動プロセスを個人別にモデル化し、将来の購買行動を予測することによってその顧客の生涯価値を導いた。さらに、この3つの顧客行動プロセスを、それぞれ顧客特性と関連付けることで、CLVの高い新規顧客獲得への知見などの経営上の示唆が得られた。ワン・ツー・ワン・マーケティングやCRMの実務では、顧客生涯価値(CLV)が重要な概念となっており、その推定のためにマーケティング・サイエンスの分野では様々な学術研究が行われている。本研究では、"Non-contractual(非契約型)"CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV)を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築する。具体的には、ほとんどの企業が収集する顧客RFM購買データ(Recency, Frequency, and Monetary-value)から、離脱、購買頻度、購入金額という3つの相互依存した行動プロセスを個人別にモデル化し、将来の購買行動を予測することによってその顧客の生涯価値を導く。さらに、この3つの顧客行動プロセスを、それぞれ顧客特性と関連付けることによって、新規顧客獲得に対する有用な知見を導くことを目的とする。モデルの検証は、既存のベンチマークであるPareto/NBDに基づいたモデル(Fader, Hardie, and Lee 2005, Schmittlein, Morrison, and Colombo 1987)との比較を試みる。本研究では、顧客の離脱が観測できない"Non-contractual(非契約型)"CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV)を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築する。具体的には、ほとんどの企業が収集する顧客RFM購買データ(Recency,Frequency,and Monetary-value)から、離脱、購買頻度、購入金額という3つの相互依存した行動プロセスを個人別にモデル化し、将来の購買行動を予測することによってその顧客の生涯価値を導く。それを踏まえて、今年度の計画は以下の3つであった。1.実務における顧客生涯価値の有用性、使用例をインタビューも含めて探索半分程度完了、来年度も継続予定2.顧客生涯価値をモデル化した既存学術研究のレビュー既存の非契約型CRMモデルは、Pareto/NBDモデルのフレームワークに基づいている。3.階層ベイズの枠組みに基づいて購買額のモデル化ディスカッション・ペーパーに概要を紹介している。また以下の学会に参加をし、研究の報告発表、そして他の研究者からの提案を得た。2007年6月日本マーケティング・サイエンス学会(関西学院大学)ワン・ツー・ワン・マーケティングやCRMの実務では、顧客生涯価値(CLV)が重要な概念となっており、その推定のためにマーケティング・サイエンスの分野では様々な学術研究が行われている。本研究では、顧客の離脱が観測できない"Non-contractuai(非契約型)"CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV)を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築する。1.階層ベイズの枠組みに基づいて購買額のモデル化完了2.顧客生涯価値をモデル化基本モデルの構築、シミュレーテッド・データでの検証が完了3.実データへの適用日米3種類の実データを用いた検証が80%完了同時に、パラメータの推定誤差が最適化やマネジャーの意思決定に与える影響を検証するという新たな問題提議も得られたので、来年度の研究課題としたい。また以下の学会に参加をし、研究の報告発表、そして他め研究者からの提案を得た。本研究では、顧客の離脱が観測できない"Non-contractual(非契約型)"CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV}を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築する。具体的には、ほとんどの企業が収集する顧客

RFM購買データ(Recency,Frequency,and Monetary-value)から、離脱、購買頻度、購入金額という3つの相互依存した行動プロセスを個人別にモデル化し、将来の購買行動を予測することによってその顧客の生涯価値を導く。さらに、この3つの顧客行動プロセスを、それぞれ顧客特性と関連付けることによって、新規顧客獲得に対する有用な知見を導くことを目的とする。それを踏まえて、今年度の計画は以下の3つであった。1.実務における顧客生涯価値の有用性、使用例をインタビューも含めて探索完了2.顧客生涯価値をモデル化した既存学術研究のレビュー3.階層ベイズの枠組みに基づいて購買額のモデル化完了4.実データへの適用ほぼ完了これらの作業に基づいて以下にある何本かの論文を英語と日本語で報告。また以下の学会に参加をし、研究の報告発表、そして他の研究者からの提案を得た。ワン・ツー・ワン・マーケティングやCRMの実務では、顧客生涯価値(CLV)が重要な概念となっており、その推定のためにマーケティング・サイエンスの分野では様々な学術研究が行われている。本研究では、顧客の離脱が観測できない"Non-contractual(非契約型}"CRMにおいて購買行動データから顧客生涯価値(CLV)を個人別に推定するための消費者行動モデルを構築する。具体的には、ほとんどの企業が収集する顧客RFM購買データ(Recency,Frequency,and Monetary-value)から、離脱、購買頻度、購入金額という3つの相互依存した行動プロセスを個人別にモデル化し、将来の購買行動を予測することによってその顧客の生涯価値を導く。それを踏まえて、今年度は、多数のブランドが存在し繰返し購買が観測される消費財市場における、消費者のブランド選択行動を再解釈し、消費者個人の内面にある絞り込まれたブランドの集合を考慮した選択モデルを構築し、実証を行った。具体的には、ID付きPOSデータをはじめとした観察(行動)データを分析するための理論的な枠組みの構築をめざした。消費者行動研究分野で提示されていた内部探索・外部探索・学習の概念を整理し、繰返し購買による動的な観察された購買行動を、消費者の情報処理の観点から再構築した。
AYA世代の子宮頸がんの予防行動と受診行動

子宮頸がんの罹患は2030代といったAYA世代での増加が目立っている。子宮頸がん予防ワクチンの接種率は現在1%以下であり、20歳から推奨されている子宮頸がん検診は受診率が低いことが問題となっている。本研究では、AYA世代の女性の子宮頸がん予防、検診受診への態度と行動に影響する要因を明らかにすることを目的とする。研究は、AYA世代の女性と母親それぞれの、子宮頸がん予防と検診受診についての認識、態度、行動を質的に明らかにする。その上で、子宮頸がん関連ヘルスリテラシー尺度と子宮頸がん予防の態度尺度を開発し、AYA世代の女性の子宮頸がん予防、検診受診に関する態度と行動に影響する要因を明らかにする。
日本におけるハーフの歴史・表象・権利

本研究は、複数の人種ルーツを持つハーフと呼称される人々の歴史、メディアによる表象、そして彼/女たちの権利(名前に両親のルーツを反映する権利、住居を自己決定する権利、多文化背景を否定されない権利、多文化教育を受ける権利等)に関する研究を行った。長らく不可視化もしくは超可視化されてきたハーフについて包括的な研究をするために、本研究は、日本におけるハーフの歴史・表象・権利に関し、一次・二次資料を駆使し、当事者へのインタビューも織り込む多分野横断型研究アプローチを行い、査読付き論文7本、学会発表14本(内1本は勤務校でシンポジウムを開催)、図書8冊(内1冊は単著)という大きな成果を残すことができた。研究のインプットとして、2013年度は、日本におけるハーフに関する先行文献の調査を国会図書館、明治大学図書館において行い、貴重な資料を収集した。研究内容のアウトプットとしては、2013年6月に国立台湾大学で行われた国際学会で、ハーフ研究の比較研究のためのインプットとして、2014年度は、夏季休暇を利用して、イギリスの大学において、イギリスにおける国際結婚並びに、ミックスの人々へのインタビューを行ったり、文献収集を行い、研究に新たな知見が得られた。また、ハーフの人々へのインテンシブ・インタビューも6件行い、貴重な意見を拝聴することができた。研究内容のアウトプットとしては、2014年6月に韓国の延世大学で行われたミックスに関する学会でハーフ・コメディアンに関する論文を発表した。11月には、アメリカのDe Paul Universityで行われたCritical Mixed Race Studies Conferenceにおいて、日本のビューティ文化における、白人ハーフモデル中心はなぜなのかに関する論文を発表した。論文としては、カナダのThe Britich Columbia Universityが出版しているPacific Affairsより、ドキュメンタリー映画HAFUの批評を頼まれ寄稿した。The Japan Timesからも、ハーフの名前の権利に関するインタビューをされ、コメントが掲載された。アメリカのSage出版社より出版されたAsian American SocietyThe Encyclopedia of Human Services and Diversityにおいて、アメリカのミックスの人々に関する章を担当した。研究のインプットとして、夏にボストンとワシントンDCにおいて、日本人戦争花嫁の方へのインタビューを行ったり、アメリカにおけるアジアパシフィック系多人種の人々(ハパ)に関する論文収集、国会図書館での明治大正期の混血の人々に関する資料収集を行った。2015年度は、前年度と同じく、ハーフの関する各種資料の収集を行い、学会発表や論文発表を積極的に行った。特に2015年度は、先行研究でもあまり触れられていない、明治・大正期の混血の人々に関する資料をたくさん集めることができ、日本におけるハーフの歴史研究に厚みを加えることができた。4月にサンフランシスコで行われたシンポジウム準備中に発見した文書が大変興味深く、ハーフ関連研究でまったく言及されていない資料であったことから、この資料をさらに調べることで、ハーフ研究に幅が広がった。また同シンポジウムで同じパネルであった研究者の方と、研究分野が似ているため意気投合し、2017年度に日本に招待し、勤務校で国際シンポジウムを行う方向で、現在調整中である。また、長年の懸念であったホープページをようやく作成し、研究成果を発表することもできた。このように、2016年度は研究や、研究ネットワークが広がったことから、当初の計画以上に進捗していると結論する。ハーフと呼称される複数の人種ルーツを持つ人々に関する歴史、表象、権利を研究する本課題は、2018年度が最終年度であることから、大変生産的な年となった。まず、2017年2月には、「パンパンと戦争花嫁:二言説を紡ぐ試論」(査読あり)が『比較文化研究』No.125で掲載された。これを含め3本の査読あり論文を発表した。同3月The International Academic Forum:The Asian Conference on Literatureにおいて"Love Trumps Hate: Reading Brenda Aoki's Uncle Gunjiro's Girlfriend"を発表し、これに加え、3回国際学会でハーフに関する論文発表を行った。同6月には、ハーフに関する表象を考察した論文が、アメリカのRutgers Universityから出版されたRed&Yellow Black&Brown: Decentering Whiteness in Mixed RaceStudiesにて発表された。7月には本課題遂行中に知り合ったアメリカ人の研究者とともに、International Colloquium: Mixed Race and Warを甲南女子大学において開催した。同12月には、本課題の基となったハパ研究をまとめた『ハパ・アメリカ:多人種化するアジアパシフィック系アメリカ人』(単著)が御茶の水書房から出版された。2018年2月にはハーフに関する論文がアメリカの出版社Lexington Booksから出版されたTheChild in World Chinemaにて発表された。以上のように、2018年度は大きな成果を上げることができた。2014年度も、ハーフに関する多くの先行研究資料を収集できた。そして、当事者へのインタビューも多くでき、今後につながるネットワークができつつある。

一方、ハーフに関するホームページを立ち上げる予定であったが、まだ達成していないため、広く研究内容を社会に還元するべく、ホームページを作成したい。本研究も研究年度としては後半に入った。学会発表や論文発表で作成した論文数もある程度できてきたので、現在までの研究をまとめていく作業を、2016年度は始めたい。また、ハーフの経験として、歴史的にハーフ人口の多い港町や都市圏、米軍基地地域(横浜、長崎、神戸、沖縄等)に在住の方々の経験が研究対象となっているので、できればこうした地域以外で育ったハーフの方々の経験をインタビューし、地域によってハーフの経験にどのような差異が生じるのかといった視点での研究にも着手し、バランスのとれた研究を目指す。2017年度は本助成最終年であることから、研究の総まとめとして、国際シンポジウムの開催予定である。また、過年度同様、研究結果を様々な媒体で積極的に発表していく。現在までに、4月に神戸での国際学会で論文を1本発表済みであり、5月に台湾での国際学会参加が予定されている。6月にはアメリカのRutgers Universityから、拙稿が含まれた書籍が出版予定である。長期休暇中には、資料調査も続行する。ハパ・ハーフ研究2015年度も、ハーフや国際結婚の当事者にインタビューを行い、当事者の視点を多く取り入れた論文を作成していく。論文は国内外の学会や学術誌で発表していきたい。ハーフに関する先行研究の資料収集も国内外の研究機関で継続して行っていく、また、現時点で、ハーフに関する論文が、アメリカの出版社より、共著の形で出版予定であるので、その論文作成も続けていく。2013年度は、ハーフに関する多くの資料収集をし、学会発表や論文発表を積極的に行った。しかしながら、2013年度は、ハーフの歴史について先行研究を収集することを目的とし、ある程度の収集はできたが、十分ではない。また、研究内容を広く社会に周知するために、ホームページを立ち上げる予定であったが、まだ作成していないので、この点での達成度は不十分である。したがって、達成度はおおむね順調に進展はしているが、十分でないとする。本研究内容を広く社会に周知するために、ホームページを立ち上げる予算を立てたが、2015年度もほかの作業で手が回らず、作成できなかったため、次年度使用額が生じた。約15万円をホームページ代としてプールしておいてが、勤務校の学生の卒業制作で、無料でホームページを作成していただいたため、余剰が生じた。
不純物制御雰囲気スパッタ法で作製した人工格子型高感度薄膜磁気センサーの開発

金属人工格子薄膜のGMR効果の磁界センサーへの応用には、飽和磁界強度の低減による高感度化が必要不可欠である。飽和磁界強度等の人工格子薄膜の物性は薄膜の微細構造に強く依存しているが、スパッタ成膜プロセスには、薄膜微細構造との相関の観点から、未だに充分に解明・制御されていない要素も多い。特に成膜雰囲気中の不純物が果たす役割に付いては不明な点が多く、不純物制御雰囲気スパッタ法が、薄膜微細構造の新たな制御方法と成り得る可能性は極めて高い。本研究は、酸素、水分、窒素といった不純物がCo(-Fe)/Cu金属人工格子薄膜の微細構造に及ぼす影響を解明することを通じて、新たな微細構造制御法の確立と、それに基づく人工格子型高感度磁界センサーの開発を目的とした。成膜プロセス中に残留している不純物の影響を明確化するために、成膜プロセス前のスパッタリングチャンバーの到達真空度を変化させ、若しくは、一旦極高真空領域(10^<-11>Torr)まで真空排気した後に不純物ガスを添加し、その時作製されたCo/CuならびにCo-Fe/Cu人工格子薄膜の巨大磁気抵抗効果と、微細構造(特に積層界面の平坦性)との相関について検討を行った。その結果、不純物酸素が分圧5×10^<-8>Torr存在した場合、Co/Cu人工格子薄膜の結晶粒の微細化が生じ、積層界面の平坦化が起こるために、GMR効果の増大が観測されることが明らかとなった。磁界感度の高感度化を意図し、磁性層膜厚の増大を検討した結果、強磁性層それぞれの磁気異方性の影響により、零磁界における磁化の反平行配列が妨げられ、磁気抵抗変化率が低下することが明らかとなった。高感度化のためには、窒素あるいは硼素などの添加による強磁性層の軟磁気特性の向上が不可欠であることが判った。本研究は、酸素、水分、窒素といった不純物がCo(-Fe)/Cu金属人工格子薄膜の微細構造に及ぼす影響を解明することを通じて、新たな微細構造制御法の確立と、それに基づく人工格子型高感度磁界センサーの開発を目的としている。本年度は、成膜プロセス中に残留している不純物の影響を明確化するために、成膜プロセス前のスパッタリングチャンバーの到達真空度を変化させ、若しくは、一旦極高真空領域(10^<-11>Torr)まで真空排気した後に不純物ガスを添加し、その時作製されたCo/Cu人工格子薄膜の巨大磁気抵抗効果と、微細構造(特に積層界面の平坦性)との相関について検討を行った。同様の効果は、分圧1×10^

<-7>程度の不純物水分の存在によっても引き起こされることが判った。結晶粒の微細化の機構は、従来推測されていたような酸素原子のサーファクタント効果ではなく、多層膜の部分的な酸化によるものであることが明らかとなった。金属人工格子薄膜のGMR効果の磁界センサーへの応用には、飽和磁界強度の低減による高感度化が必要不可欠である。飽和磁界強度等の人工格子薄膜の物性は薄膜の微細構造に強く依存しているが、スパッタ成膜プロセスには、薄膜微細構造との相関の観点から、未だに充分に解明・制御されていない要素も多い。特に成膜雰囲気中の不純物が果たす役割に付いては不明な点が多く、不純物制御雰囲気スパッタ法が、薄膜微細構造の新たな制御方法と成り得る可能性は極めて高い。本研究は、酸素、水分、窒素といった不純物がCo(-Fe)/Cu金属人工格子薄膜の微細構造に及ぼす影響を解明することを通じて、新たな微細構造制御法の確立と、それに基づく人工格子型高感度磁界センサーの開発を目的とした。成膜プロセス中に残留している不純物の影響を明確化するために、成膜プロセス前のスパッタリングチャンバーの到達真空度を変化させ、若しくは、一旦極高真空領域(10^<-11> Torr)まで真空排気した後に不純物ガスを添加し、その時作製されたCo/CuならびにCo-Fe/Cu人工格子薄膜の巨大磁気抵抗効果と、微細構造(特に積層界面の平坦性)との相関について検討を行った。その結果、不純物酸素が分圧5×10^<-8>Torr存在した場合、Co/Cu人工格子薄膜の結晶粒の微細化が生じ、積層界面の平坦化が起こるために、GMR効果の増大が観測されることが明らかとなった。磁界感度の高感度化を意図し、磁性層膜厚の増大を検討した結果、強磁性層それぞれの磁気異方性の影響により、零磁界における磁化の反平行配列が妨げられ、磁気抵抗変化率が低下することが明らかとなった。高感度化のためには、窒素あるいは硼素などの添加による強磁性層の軟磁気特性の向上が不可欠であることが判った。
超小型テレメータを用いた昆虫の飛行システムの研究

鱗翅目昆虫エビガラスズメ(Agrius convolvuli)の羽ばたき飛行を支える飛翔筋の役割を明らかにするため、超小型テレメータ、高速度撮影装置を用いて、自由飛行中の飛翔筋活動と実際の運動・羽ばたきを同時計測した。また、これまでの課題であったテレメータの多チャンネル化を進め、従来用いてきた2チャンネルテレメータ(0.25g)の他に、3、4チャンネルテレメータ(0.320.42g)を開発し、スズメガ(1g)に装着した。飛行実験は風速2ms^<-1>の風洞中で行った。3、4チャンネルテレメータは、昆虫への重量負荷は増大したものの、36つの間接・直接飛翔筋の同時計測に初めて成功した。また、テレメータの重量負荷により、翅打ち上げ時に活動する2つの飛翔筋活動の位相遅れ、,および、計測したすべての飛翔筋における活動電位スパイク数の増加を確認した。このことは、近い位相で活動する飛翔筋間には共通のタイミング制御が、また、負荷に応じた全飛翔筋にわたる斉一な収縮制御が存在することを示唆するものである。一方、風速2ms^<-1>向い風条件下での間接飛翔筋活動周波数は、気流速度と相関を示した。間接飛翔筋は胸部の弾性エネルギーを利用して翅を駆動する飛翔筋であり、共振周波数に基づく羽ばたきを行うと考えられている。本研究で観察された間接飛翔筋活動周波数の変化は、高速度撮影装置によって得られた羽ばたき周波数と対応したことから、胸部変形による弾性の制御、またはそれに抗する羽ばたき周波数制御が行われている可能性が考えられる。今後、胸部外骨格に付着する他の飛翔筋の同時計測を進め、飛翔筋による羽ばたき制御の理解をさらに深める予定である。今年度は運動や感覚入力に対応した特徴的な飛翔筋活動の計測と解析を行った。0.25gの2チャンネルの送信機を用いて鱗翅目昆虫のエビガラスズメ(Agrius convolvuli)の間接飛翔筋活動を計測し,得られた活動パターンと運動との関連を解析した。その結果,1)間接飛翔筋は,従来固定飛行実験で報告されてきた例よりも大きな活動変化を示す,2)左右の間接飛翔筋の活動のタイミングは独立に制御されており,その中でも翅打ち上げ筋は左右の運動と関連した位相変化を示す,3)翅の部分切除に関連した感覚入力は,打ち上げ・打ち下げ両間接飛翔筋の位相調節に関与していることが明らかになった。一方,直接飛翔筋の一つである第三翅底骨筋の位相は,飛行中のピッチ角と対応して変化することが明らかになった。ピッチ角は昆虫の上下・前後方向の運動を決定する重要な要素である。このピッチ角や関連した翅の羽ばたきパターンは,昆虫の飛行速度に対応して変化することが知られており(Willmott & Ellington,1997),実験を行う風洞の風速を動的に制御することで,飛行姿勢や羽ばたきパターンの変化と個々の飛翔筋活動パターンとの関連を詳細に解析できることが期待される。そこで,風速を03m s^<-1>の範囲で制御可能な風洞を新たに製作した。この環境下で,スズメガを自由飛行させたところ,風速と対応したピッチ角と明確な羽ばたき振幅の変化が観察された。現在は,テレメータを搭載したスズメガを用いてこの実験環境下での飛翔筋活動を計測中であるが,この実験方法により,自由飛行の実験で最も困難な飛翔筋活動の羽ばたきパターンと飛翔筋活動との関連を明確にすることができると考えている。
エージェントの協調による染色体画像からの領域抽出・同定法に関する研究

本研究課題は,画像から染色体領域を抽出し,各染色体領域を同定する二つの処理を高精度に行う新たな手法『1本の染色体領域を複数の部分領域の連なりと見なし,画像中で各部分領域を特異的に探索するエージェントを相互に協調させ,染色体領域の抽出・同定を同時に行う』の確立を目指している.本年度は,より多様な染色体画像へ提案手法を適応させるたに以下の検討を行い,その結果を,前年度実装した試作システムへ反映し,提案手法に対する評価実験を実施した.●小領域の探索精度は,染色体のフェーズ,染色状態など種々の要因に左右される.そこで,これらの要因が探索精度に与える影響を分析し,参照用部分バンドパターンを補正する手法を検討した.具体的には,対象画像の状態に応じ,探索に用いる参照用部分バンドパターンの輝度値と長さを補正する手法を提案した.●探索に用いる参照用部分バンドパターンは,分割の仕方により種々のものが考えられ,その中のどれを探索に用いるかは探索精度に大きな影響を与える.そこで,ある参照用部分バンドパターンを対象画像に適用した場合の探索誤りを事前に推定する手法を検討した.これに基づき,対象画像に応じて,探索に適した参照用部分バンドパターンを事前に推定する手法の提案を行った.●改良・拡張を行った試作システムを用いて,種々の状態(染色体領域が相互に重なる場合,染色体に構造異常が生じている場合など)をシミュレートした画像を対象とした評価実験を実施し,それらの画像に対する提案手法の有効性を確認した.本研究は,染色体の光学顕微鏡画像に基づき,染色体の種々の異常を自動的に分析するシステムの開発を最終的な目標としている.今回の研究課題では,画像から染色体領域を抽出し,各染色体領域を同定する処理に焦点を絞り,この二つの処理を高精度に行う新たな手法の確立を目指している.本研究課題で提案する手法は,『1本の染色体領域を複数の部分領域の連なりと見なし,画像中で各部分領域を特異的に探索するエージェントを相互に協調させ,染色体領域の抽出・同定を同時に行う』というアイディアに基づいている.本年度は,画像中で部分領域(部分バンドパターン)を探索するアルゴリズムの検討と部分領域探索エージェントの設計を行った.さらに,評価実験に用いる試作システムの設計と一部の実装を進めた.1部分領域探索アルゴリズムの検討現在広く使用されているG分染法で染色された染色体の画像を対象とし,特定の部分バンドパターンに対応する箇所を画像中で探索する手法,および,探索単位となる部分バンドパターンの検討を行った.2部分領域探索エージェントの設計各部分領域探索エージェントが,部分領域探索アルゴリズムを自律的に実行する機構,および,他のエージェントと相互に協調するための知識・機能の設計を行った.3試作システムの設計と実装本研究分担者らが開発したエージェントフレームワークDASHを用い,試作システムの実装を行った.染色体の模式図からシミュレーション画像を作成し,これを対象に,試作システムの動作検証実験を行った.その結果に基づき,より効率的にエージェント相互の協調が行われるよう,エージェントへの探索の依頼法や情報の交換・共有法について検討を行った.本研究課題は,画像から染色体領域を抽出し,各染色体領域を同定する二つの処理を高精度に行う新たな手法『1本の染色体領域を複数の部分領域の連なりと見なし,画像中で各部分領域を特異的に探索するエージェントを相互に協調させ,染色体領域の抽出・同定を同時に行う』の確立を目指している.本年度は,より多様な染色体画像へ提案手法を適応させるたに以下の検討を行い,その結果を,前年度実装した試作システムへ反映し,提案手法に対する評価実験を実施した.●小領域の探索精度は,染色体のフェーズ,染色状態など種々の要因に左右される.そこで,これらの要因が探索精度に与える影響を分析し,参照用部分バンドパターンを補正する手法を検討した.具体的には,対象画像の状態に応じ,探索に用いる参照用部分バンドパターンの輝度値と長さを補正する手法を提案した.●探索に用いる参照用部分バンドパターンは,分割の仕方により種々のものが考えられ,その中のどれを探索に用いるかは探索精度に大きな影響を与える.そこで,ある参照用部分バンドパターンを対象画像に適用した場合の探索誤りを事前に推定する手法を検討した.これに基づき,対象画像に応じて,探索に適した参照用部分バンドパターンを事前に推定する手法の提案を行った.●改良・拡張を行った試作システムを用いて,種々の状態(染色体領域が相互に重なる場合,染色体に構造異常が生じている場合など)をシミュレートした画像を対象とした評価実験を実施し,それらの画像に対する提案手法の有効性を確認した.
生物教育内容のネットワーク型構造化による単元構想力と教材研究力の育成

生物教育内容の現代化などの課題に対応するため、教育内容のネットワーク構造化に関する基礎研究と実践研究を行った。基礎研究の結果、生物教育内容の構造化の観点として、(1)生物学的な系統性の具体化、(2)科学の方法による構造化、(3)観察実験の種類や方法に基づく構造化、(4)学習の文脈を抽出した。次に「光合成」を例にして(1)(4)を反映したネットワーク型構造モデルを作成し、教員養成や教員研修において活用することができた。教員の単元構想と教材研究に関する実態調査については、本研究のための予備研究として実施していたエネルギー関連の教材に関する単元構想と教材研究について一事例を提示し、生物教材に関しては単元構想が記された指導案の収集を行った。しかし、分析に必要な種類と数が集まっていないので、次年度も引き続き収集を行う。また、教員による単元構想力の実態は、予備的に化学領域について簡単な調査を行った。平成23年度は生物領域について調査できる機会があるので、本年度の方法を修正した方法で調査を行う。海外の事例調査については、アメリカの高等学校生物教科書9種類の分析を行い、生物教育内容の構造化について、次のような点を見出した。(1)Concept/Idea/Theme等で内容を構造化したり、コンセプトマップでまとめを行ったりしていた。(2)生物学の導入に続く次の単元は、細胞や生態学が多く、物質とエネルギー、進化、原子・分子から始まる教科書もあった。(3)内容のバランスが取れた3種類の生物教科書では、細胞→遺伝→分子生物学→進化という内容の配列は共通していた。(4)6種類の教科書は、導入または次の単元で生物学に関連した化学の基礎を扱っていた。(5)観察・実験が、簡易実験、探究的な実験、データ分析など数種類に分けられ、各章に配置されていた。(6)教科書とリンクして用いるインターネット教材が充実していた。(7)キャリア教育、STSアプローチ、日常生活や社会生活との関連性が強調されていた。(8)生物の分類群ごとの説明が詳しかった。(9)探究が生物学習の鍵になっていた。ネットワーク型構造化モデルについては、日本の新学習指導要領のカリキュラムを対象にした関連づけのモデルを作成し、それを利用した単元構想の演習を教員研修で実施した。教員の単元構想と教材研究に関する実態調査については、生物の多様性と共通性に関連した学習内容のつながりをテーマにして小学3年から中学3年までの基本となる関連図を示し、内容間のつながりを図示したり、関連の鍵を説明させたりする調査を行った。データ数がまだ少ないので、次年度も同様の調査を行い、教員のもつ教材間のつながりに関する発想を明らかにする。海外の事例調査では、アメリカの高等学校生物教科書9種類の分析を深め、ネットワーク型構造化を授業レベルで具体化するためには、1.関連する内容や生物概念を教科書の適切な場所で提示する、2.各学習内容に関連した生物概念を階層的に提示したり、重要用語を用いたコンセプトマップの作成を学習として取り入れたりする、3.探究スキルを具体的に提示して学習活動の観点から学習内容を整理する、等の方策があることを明らかにした。また、教科書に記載されている観察・実験等の活動を詳しく分析した結果、学習活動における位置づけ等の違いによって観察・実験の種類が細分化される一方で、観察・実験を通した学習に含まれる探究スキルの具体化によって観察・実験間の関連づけが行えることがわかった。特にHolt McDougal Biologyにおけるデータ分析演習の活動には具体的なスコープとシークエンスがあり、生物教育カリキュラムの内容を具体化する構造化の一つの方策が示されていた。アメリカの中学校理科における生物教育カリキュラムの具体化については、高校生物教科書と同様の方法で分析を開始したが、まだ具体的な結果を得る段階に至っていない。日本の生物教育内容のネットワーク型モデルの作成については現行の学習指導要領レベルでの内容の関連図を作成し、ホームページで公開した。ネットワークのリンクの種類を具体化したモデルの提唱、そのモデルの理科学習における活用、および教員養成・教員研修での利用の検討が今後の課題になる。アメリカのミドルスクールで用いられている理科教科書を調査して,生物教育カリキュラムの具体化を調べた結果,特に科学的な方法に関連して次のような知見を得た。1科学的な方法は,実験の結果やまとめ,学習の振り返りの批判的な思考においてスキルの種類がわかるように提示され,具体化されていた。2提示されていたスキルは,プロセス・スキルズと同様のカテゴリーを含んでいたが,概念の応用,コンセプトマップの作成等のスキルも提示されていた。前年度までの高等学校生物における調査結果と総合して分析した結果,ネットワーク型構造化の鍵として次の4点を抽出することができた。1.生物学的な系統性の具体化:学習の最初や終りで鍵となる概念・知識・用語を提示して学習内容の要点を明確化し,学習内容の説明で関連する内容やスキルを適宜挿入する。2.科学の方法による構造化:観察実験を通した学習において,必要となる科学的なスキルを明記し,単元間で同じ種類のスキルを結び付ける。

3.観察実験の種類や方法に基づく構造化:観察実験を目的や方法によって類別し,教材との組み合わせを吟味して配置する。4.学習の文脈:教科書の文章中における学習事項の位置づけ方で学習内容の間のリンクを導く。日本の生物教育におけるネットワーク型構造化モデルについては,光合成を例にして小学校,中学校,高等学校におけるキーワード,キーワード間の関連,既習領域からの展開と他の学習領域への展開を示す関連図を作成した。また,各学校段階における学習のポイントの違いと,科学概念との関連性も具体化した。今後,他の学習内容についても同様のアプローチで関連図を作成する予定である。構造化モデルの活用については,大学生による単元の構造化モデルの作成や教材開発を行ったが,ネットワーク型構造化がまだ十分に完成していないため,教員養成や教育実践における効果は十分な検証が行えなかった。当初の予定では、平成23年度中にアメリカの中学校理科教科書における生物教育カリキュラムの具体化に関する分析が終了する予定であったが、高校生物教科書の分析がやや発展してしまったため、中学校についてはデータ収集と整理の段階にしか至らなかった。24年度が最終年度であるため、記入しない。アメリカの中学校理科と高校生物教科書の分析から、ネットワーク型構造化の指針とその具体化の方策を明らかにし、日本の中等教育段階におけるネットワーク型構造化モデルを作成する。次に、教員や教員養成段階の学生の生物教育内容のネットワーク化に関する実態調査の結果と照らし合わせて、教員研修や教員養成でネットワーク型構造化を有効に活用する方法を提示する。そして、附属学校の教員の協力を得て、カリキュラムを授業に結び付けることを意図した授業構想や教材研究を取り入れた実践研究を行う。
記憶統合における睡眠の役割　ー　ショウジョウバエによる解析

加齢性記憶障害(AMI)は老化現象の中でも重要な問題である。ショウジョウバエを用いてAMIの起こる原因を研究した結果、老化に伴ってピルビン酸カルボキシラーゼ(PC)が増加することを発見した。PCはニューロン活動を制御するD-セリンの生産を阻害し、これがAMIの原因であることを示した。第2の研究課題として睡眠の機構をハエを用いて遺伝学的に研究し、睡眠がCa2+/カルモジュリン-シグナル伝達系によって制御されることを発見した。この伝達系は種々の生物活性を制御しており、睡眠がこの伝達系を通じて様々な生物活性の制御に与っている仕組みを示すものである。私の研究室では、ショウジョウバエを用いて記憶形成と睡眠の関係を研究している。平成24年度においては、種々のタイプの記憶に対する睡眠阻害の影響を測定した結果、学習に先立っての睡眠阻害は記憶形成に影響せず、学習訓練の後での睡眠阻害が長期記憶の形成を著しく低下させることを明らかにした。また、学習訓練後の長期記憶形成中には、homer, Staufen, Activin等を含むいくつかのシナプス蛋白が速やかに合成されることがわかった。更にこれらの蛋白が、ショウジョウバエの脳内で記憶形成や睡眠にとって重要な部位であるキノコ体で合成されることを明らかにした。この研究は、平成24年度に論文発表し、学習時におけるこれら蛋白の合成に対する睡眠阻害の影響について研究を続行している。これと平行して、カルシニューリン変異体における記憶形成を調べている。これらの変異体では、睡眠が著しく阻害されるにもかかわらず、意外にも長期記憶形成はほぼ正常である。我々は、カルシニューリンが長期記憶形成を阻害することを見出だしたので、カルシニューリン変異体における記憶形成が正常なのは、カルシニューリン活性の低下による記憶の促進と睡眠阻害による記憶の阻害の相乗効果として説明される。別の研究課題として、ショウジョウバエを用いて加齢性記憶障害(AMI)のメカニズムを研究している。我々の研究から、加齢に伴ってグリア蛋白であるピルビン酸カルボキシラーゼ(PC)のレベルが上昇することがわかった。PCのレベルを下げるとAMIが遅れ、PCレベルを人為的に上げてやると、AMIの開始が促進されれた。我々のこれらの研究結果は、AMIが、ニューロン活性に対するグリア細胞からの支援が加齢により変調を来たした結果であることを示しており、これらの研究結果は論文として現在投稿中である。本研究の主目標は、記憶形成に際してシナプスの形成及び解消が起こる場所を特定し、そのプロセスにおける睡眠の役割を明らかにすることである。記憶は、脳内において、シナプスの形成、すなわちニューロン間の連結として蓄えられるものと考えられる。2011年において私達は、ハエの長期記憶の形成に際して、Homer、Staufen、Activinなど数種類のシナプス蛋白が脳の特定の部位で急速に合成されること、その部位が嗅覚の記憶の場とされるマッシュルーム体であることを明らかにした。この成果は、都神経研の斉藤実博士の研究室との共著の論文中に記載、報告したところである。更に私達は,マッシュルーム体中のシナプスを直接映像として同定して、記憶形成に伴うシナプスの形成と解消を明らかにすべく、共焦点顕微法とコンピューターソフトの開発にあたった。次年度には、更に免疫組織化学技術を改善し、記憶形成に伴うシナプスの形成及び解消の経時的変化を明らかにする予定である。上記の研究と平行して、脳のシナプスに対する睡眠の影響の解析をおこなった結果,睡眠はシナプス数を減少させるという結果を得た。現在、睡眠時間の短い突然変異体での解析を行っている。次年度には,これらの研究結果を総合して,睡眠が記憶形成に際していかにシナプス数を調節しているかを明らかにしたい。我々の研究は、2012及び2013年中に5編の論文として、すべて査読による学術雑誌に発表された。第一に、長期記憶(LTM)の形成には、特定のシナプス蛋白の7倍もの増加を伴うことを明らかにした。更に、このシナプス蛋白の増加は、ハエ脳内での長期記憶形成に重要とされているキノコ体で起きることを示した。第二に、ハエの加齢記憶障害(AMI)は酸化ストレスによって左右されないことを示した。記憶に関して、酸化的障害は、加齢による障害とは異なる相で働く。これらの論文に加え、長期記憶形成のメカニズム、記憶形成解析用の脳のin vitro培養系の開発、記憶形成におけるインシュリンシグナリングの役割、に関する3編の論文に重要な貢献をした。これらの論文発表状況に基づき、我々の研究の進捗状況は良好と判断する。2011年度において我々は他研究室との共同研究を積極的に進め,その結果4編の論文を出版した。先ず,睡眠量の減少した変異体3個を分離し、その解析から、Caシグナリングが睡眠の制御に重要な役割を果たしていることを明らかにした。

Caシグナリングは記憶形成に必要なことが知られており、我々の得た結果は睡眠と記憶形成をつなげる機構の存在を示している。第2に我々は、長期記憶形成に関わるシナプス蛋白と脳内領域を同定することができた。これによって、これらシナプス蛋白の動向に対する睡眠の影響を調べ、睡眠と記憶形成の関係の解明に向かう可能性が開けた。第3に、インスリン/インスリン様成長因子のシグナリングが、記憶形成に重要なことを明らかにした。インスリンシグナリングは、シナプス形成に関わっている可能性があり、我々はインスリンシグナリングに対する睡眠の影響を調べる予定である。以上の研究結果から,我々の研究進行状況は良好であると考える。平成25年度において我々は3つの課題を追求する予定である。長期記憶(LTM)依存性シナプス蛋白の合成における睡眠の役割。睡眠の役割は現在分子レベルでは解っていない。しかしながら我々は、睡眠もシナプス蛋白の合成も共に長期記憶形成に必要なことを示した。そこで、睡眠はシナプス蛋白の合成に必要なのか、長期記憶形成中に起こるシナプス蛋白の分解に必要なのかを調べる。覚醒時と睡眠時で活性の異なる脳内部位の同定。ハエの睡眠は従来ハエの移動活性をモニターすることによって測定していたが、我々は自然状態のハエのさまざまな脳内領域での活性を測定することによって、覚醒と睡眠を関係づけられるような領域を同定したい考えである。加齢に伴う睡眠量の変化を測定し、その変化と加齢性記憶障害(AMI)の関係を明らかにする。ハエは加齢に伴い睡眠時間が減る。この現象がAMIの原因であるのか否かを、老齢のハエに人為的に睡眠をとらせてAMIが改善されるかを見ることにより明らかにする。2011年度までは,長期記憶の形成と睡眠については。それぞれを別々に研究してきたが、2012年度においてはこれを統合し両者がいかに関係し合っているかを研究する。先ず記憶形成においてシナプスの形成と解消を、野生型ハエと睡眠障害変異体とで比較する。特に,記憶形成のどの側面ーシナプスの形成と解消のどちらーが睡眠障害の影響を受けるのかを明らかにしたい。シナプス形成過剰変異と過少変異のいずれが睡眠に影響するのか、更には睡眠は、記憶を永久的な状態にまで統合するために必要なのか、あるいはシナプス数を本来のレベルまで下げて次の新たな記憶の形成に備えるために必要なのかを明らかにしたい。ショウジョウバエの睡眠は従来ハエ活動モニターによって測定されてきた。この装置は1個の赤外線センサーを用いてハエの移動活動を測るものであるため、ハエが特定の場所で動いたときにだけ反応するので、睡眠をオーバーエステイメートする傾向が強く、余り正確でない。平成25年度の私の研究補助金の一部を用いて、多数の(16)高感度センサーを持つ新型のモニターを購入したいと考える。これによって、長期記憶形成時や加齢に伴う睡眠量のわずかな変化が検出可能になると期待される。覚醒時と睡眠時とで活性の異なる脳内領域を同定するため、私はCaイオンで活性化される蛍光蛋白を脳内のいろいろな場所で発現させ、数日間にわたって蛍光を測定する計画である。