hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放散虫骨格構造の水平分布に基づく北極海環境指標の探求

また、放散虫骨格のマイクロフォーカスX線CT(MXCT)撮影を行い、新種記載に耐えうるほどの精密な放散虫骨格3次元モデルの構築に成功した。平成28年度は、北極海の主要な放散虫群集の骨格を拾い出し、MXCT撮影を行った。撮影で得られた3次元モデルから放散虫骨格の体積を計算し、放散虫骨格のシリカ重量を計算したところ、主要な放散虫群集のシリカ重量のみで、海洋沈降粒子の生物源シリカ重量のうちの約10%を占めることを明らかにした。また、ノースウィンド深海平原の観測点NAP及びチャクチ深海平原の観測点CAPにおいて、2012年10月から2013年9月の1年間にセジメントトラップにより捕集された海洋沈降粒子試料の放散虫群集解析に着手した。観測点CAPでは観測点NAPと比べて海盆域に生息する放散虫群集の割合が低く、開放水面期間の生産量も低いことが分かった。観測点NAPとCAPの水塊の違いと上記の放散虫群集組成および生産量の関係について論文を発表準備中である。2016年9月にIndustriskjell AS社の調査艇KNUTとトロムソ大学の調査艇Hyasを利用してノルウェー西岸フィヨルドのプランクトン試料採集を行い、得られた試料について解析を進めている。ASIW2016にてオスロ大学との共同研究を含むこれまでの研究成果について講演を行った。オスロ大学の運営する放散虫データベースにおいて本課題で得られた成果の一部を紹介した。劇的な海氷減少が進行している北極海において、放散虫群集の環境指標としての有用性を明らかにすることを目的として研究を実施してきた。西部北極海で採集した海洋沈降粒子および多層曳きプランクトンネット試料から放散虫群集の生産量の季節変化と生息分布を調査した。その結果、放散虫群集の生産量および種組成は主に海氷密接度の季節変動に伴う表層水塊の変化に対応して変動していることが分かった。北極海太平洋冬季水に特徴的に生息する種を発見し、マイクロフォーカスX線CTスキャナー(MXCT)により骨格の内部構造を観察した。MXCTにより得られた3次元モデルを新種記載に初めて応用し、客観性に優れた形態情報として示した。当初の計画では、本年度に海底表層堆積物試料および表層プランクトンネット試料の解析を行う予定であったが、試料の入手が予定よりも遅れた。そのため、翌年度以降に予定していたセジメントトラップ試料および多層曳きプランクトンネット試料の解析に先に着手した。放散虫群集の季節・経年変化に生息深度の情報を加えることで、北極海の各水塊の指標種を特定することができた。また、本研究で特定した環境指標種を、並行して進めていたベーリング海の放散虫生層序および古海洋環境変動の研究にも応用することができた。放散虫群集の北極海環境指標としての有用性について新たな知見が得られたことから、当初の目標に向けて研究がおおむね順調に進展していると言える。ノースウィンド深海平原の観測点NAP、チャクチ深海平原の観測点CAPのセジメントトラップ試料について分析結果をまとめ、学術雑誌に投稿する予定である。両観測点の放散虫群集を比較することで、両観測点の水塊の違いと海洋生態系に及ぼす影響について議論する。また、北極海の海洋生態系における放散虫群集の位置付けを明らかにするため、放散虫群集の遺伝子解析及び共生藻類の有無や系統関係についての調査が必要である。そのため、夏秋にかけて北極海域での試料採集を予定している。
長周期積層型規則構造を有する高強度マグネシウム合金における四次元応力解析

パルス中性子線回折を用いて、引張変形中の結晶構造の変化を基に変形挙動の4次元(空間軸+時間軸)応力解析を実施した。供試材は、Mg-Zn-Y系合金であり、高強度・高耐熱性を有するαMg母相と濃度変調を伴った新奇な長周期積層構造相(以下、LPSO相)の2相マグネシウム合金の押出材である。変形前の格子間隔を基準として、変形による格子間隔の変化から格子(弾性)ひずみを算出する。Mg-Zn-Y系合金が巨視的な降伏強度に達すると、先にαMg母相の格子ひずみの増加の割合が減少する。この現象がαMg母相の塑性変形開始を意味する。その後、LPSO相の格子ひずみの増加の割合が大幅に増加する。ここで、αMg母相とLPSO相間に応力分配が生じることで、内部応力が与えられる。つまり、LPSO相が弾性変形し続けることが、内部応力を増加させ、これらは転位の抵抗となるため加工硬化を律速させる駆動力となる。したがって、降伏強度は、先に塑性変形する構成相の強さで決まり、加工硬化は、塑性変形しがたい構成相がいかに弾性変形状態であるかによって支配され、大きな内部応力場の発生は流動応力の上昇を促進させる。このような新測定手法を取り入れ、学術的観点ならびに工業的観点に新たな目を向けることに対して非常に意義があり、降伏強度・加工硬化の発現原理を解明することは、高強度マグネシウム合金の開発を指針するために重要である。25年度が最終年度であるため、記入しない。25 %のLPSO相(Mg97Zn1Y2)と85 %のLPSO相(Mg89Zn4Y7)を有する2相マグネシウム合金の押出材に対して、パルス中性子線を用いて引張変形中その場測定を実施し、2相マグネシウム合金中のLPSO相の変形挙動を調査した。変形前の格子間隔を基準として、格子間隔の変化から格子ひずみ(弾性ひずみ成分)を算出する。両合金ともにαMg母相が先に格子ひずみの増加の割合が減少する。これがαMg母相の塑性変形の開始を意味し、巨視的な降伏強度と一致する。ここで、αMg母相とLPSO相間に不整合ひずみが生じる(応力分配)ことで、内部応力が与えられる。つまり、LPSO相が弾性変形し続けることが、内部応力を増加させ、加工硬化を律速させる駆動力となる。したがって、降伏強度は、先に塑性変形する構成相の強さで決まり、加工硬化は、塑性変形しがたい構成相がいかに弾性変形状態であるかによって支配される、つまり、大きな内部応力場の発生が重要となることが分かった。また、LPSO相は、5 %前後の巨視的ひずみを与えても、弾性変形しか起こしておらず、硬質相として寄与しているという成果も得られた。このような新測定手法を取り入れ、学術的観点ならびに工業的観点に新たな目を向けることに対して非常に意義があり、降伏強度・加工硬化特性の発現原理を解明することは、高強度マグネシウム合金の開発を指針するために重要である。中性子線を用いた実験はマシンタイムが限られているため、年間で数日しか行えないこと、LPSO相という濃度変調と構造変調をともなった新奇なシンクロ型の長周期積層構造に対するデータ解析が予想以上に複雑かつ時間がかかる点にある。本研究は、LPSO相の変形挙動を定量化することが目標であるため、2相マグネシウム合金中のLPSO相の引張変形挙動から導くことは困難であった。そこで、LPSO単相のMg85Zn6Y9組成の鋳造材に塑性加工を付与しアレンジし、加工率の異なる2種類の試験片を作製し、昨年に引き続き、中性子線を用いたその場測定を実施する予定である。
共役高分子磁性体におけるナノスケールスピン整列とキラルポリラジカルへの展開

本研究では、分子性物質である共役ポリラジカルの多様性を生かし、剛直な共役ポリマーが有する自己組織化性や、主鎖のらせんキラリティのような高分子特有の高次構造を組み合わせて、今までにない新しい磁性体を目指すことを研究目的としている。本年度は、次の項目について明らかにした。1.ポリ(アリーレンエチニレン)型ポリラジカルの電子構造の解析2,6-位にフェノキシラジカルを有するオリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)誘導体バイラジカルを新規に合成し、キノン構造と基底一重項バイラジカルの共鳴構造を取ること、比較的ポピュレーションの大きな励起三重項状態を取りうることを明らかにした。2.ポリ(アリーレンエチニレン)型ポリラジカルの立体構造と磁気的性質初年度の成果を元に、側鎖にガルビノキシル残基を有するオリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)について、n=25の単分散のオリゴマーを得ることに成功した。ダイマーラジカルのESR微細構造および分子力場計算からガルピノキシル骨格がSyn配置となる分子配置をとり、隣接する側鎖間の磁気的相互作用が空間を介したものであることを明らかにした。3.キラルポリラジカル組織体の構築と磁気的性質の合成前年度の成果を元に、水素結合で主鎖らせん構造が安定化されたガルピノキシル残基を有するポリ(フェニルアセチレン)誘導体を合成した。主鎖に片巻き優先らせん構造を有するポリラジカルは、分子内でらせん方向がラセミ化した構造と比較して、非常に強い反強磁性を示すことがその磁化率より明らかとなった。分子間でらせん方向がラセミ化した構造においても片巻き優先らせん構造ほどではないが強い反強磁性を示したことから、らせん構造が反強磁性に大きく関与していることを明らかにした。この目的を達成するために、以下の項目について実施している。「ポリラジカルの組織化を制御することで、磁性を制御する方法論について探索する。」、「今まで未知であった新物質系として、キラルポリラジカルを創製し、その磁気的・光学的性質など諸物性や機能について整理する。」本年度は、単分散のオリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)型ポリラジカル前駆体について合成し、それらの電子状態を明らかにした。また、共役ポリラジカルの組織化については、予備的に末端アセチレンのらせん選択重合による光学活性らせん構造の構築や超分子組織体の安定ラジカル包接を試みた。1.オリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)誘導体の合成側鎖にフェノール残基を有する9-(3-ヒドロキシ-3-メチルブチニル)-10-ブロモアントラセン誘導体をPd(PPh_3)_4触媒存在下重合させた。添加する塩基の量により重合度の制御が可能であり、リサイクル分取GPCを用いオリゴマーを分取して、n=25の単分散のオリゴマーを得ることに成功した。2.オリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)誘導体の電子状態得られたオリゴマーは、クロロホルム溶液中では、重合度と共に黄色、オレンジ、赤、赤紫へと変化した。可視吸収スペクトルの極大値も重合度と共にレッドシフトし、5量体ですでに吸収極大値は543nmに達し、アントラセン環の平面かつ共役した電子構造が主鎖全体にわたる共役系に影響していることを示唆した。トルエン溶液中のポリラジカルダイマーの室温ESRスペクトルでは、g=4にΔMs=2の吸収が認められ、側鎖フェノキシラジカル間のスピン交換が明らかとなった。磁気測定から算出されたジアントリルアセチレン構造を介した磁気的相互作用はJ=34cm^<-1>と比較的大きな値となった。側鎖置換基の数が増えても分子全体の共平面性に影響を与えていないことが示唆された。」本年度は、次の項目について明らかにした。1.ポリ(1,3-フェニレンエチニレン)誘導体の合成およびそれらの電子状態、円二色性、磁気円二色性3,5-ジヨードフェニルヒドロガルビノキシルと光学活性なジメチルピナニルシリル基を有するジエチニルベンゼン誘導体をPd(PPh_3)_4触媒によりクロスカップリング反応させることで対応するポリ(1,3-フェニレンエチニレン)誘導体を新規に合成した。クロロホルム溶液にメタノールを加えることでポリマー、ポリラジカル共に円二色性を示すこと、およびそれらの磁気円二色性によるファラデー効果がコンフォメーションに依存しないことを明らかにした。2.末端アセチレンのらせん選択重合によるキラルポリラジカルの合成

光学活性なフェニルエチルアミン存在下、ガルビノキシル残基を有するフェニルアセチレン誘導体をロジウム錯体触媒で重合することで、片巻き優先のらせん構造を有するポリ(フェニルアセチレン)誘導体を合成した。モノマー中に分子内水素結合可能な置換基を導入することで、極めてスピン濃度の高いキラルポリラジカルを得ることに成功した。本研究では、分子性物質である共役ポリラジカルの多様性を生かし、剛直な共役ポリマーが有する自己組織化性や、主鎖のらせんキラリティのような高分子特有の高次構造を組み合わせて、今までにない新しい磁性体を目指すことを研究目的としている。本年度は、次の項目について明らかにした。1.ポリ(アリーレンエチニレン)型ポリラジカルの電子構造の解析2,6-位にフェノキシラジカルを有するオリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)誘導体バイラジカルを新規に合成し、キノン構造と基底一重項バイラジカルの共鳴構造を取ること、比較的ポピュレーションの大きな励起三重項状態を取りうることを明らかにした。2.ポリ(アリーレンエチニレン)型ポリラジカルの立体構造と磁気的性質初年度の成果を元に、側鎖にガルビノキシル残基を有するオリゴ(9,10-アントリレンエチニレン)について、n=25の単分散のオリゴマーを得ることに成功した。ダイマーラジカルのESR微細構造および分子力場計算からガルピノキシル骨格がSyn配置となる分子配置をとり、隣接する側鎖間の磁気的相互作用が空間を介したものであることを明らかにした。3.キラルポリラジカル組織体の構築と磁気的性質の合成前年度の成果を元に、水素結合で主鎖らせん構造が安定化されたガルピノキシル残基を有するポリ(フェニルアセチレン)誘導体を合成した。主鎖に片巻き優先らせん構造を有するポリラジカルは、分子内でらせん方向がラセミ化した構造と比較して、非常に強い反強磁性を示すことがその磁化率より明らかとなった。分子間でらせん方向がラセミ化した構造においても片巻き優先らせん構造ほどではないが強い反強磁性を示したことから、らせん構造が反強磁性に大きく関与していることを明らかにした。
中世フランス文学のテクスト・データベース作成の試み

フランス中世文学作品を多数ディジタル化し,商品化したフランスChampion社のCD-Romソフト,Corpus de la Litterature Medievaleを入手し,その内容構成を吟味し,付属する検索ソフトBabelの機能・使い勝手等を徹底的に解析することを試みた。収録作品は作品インデックスに掲載されたものが879篇。文学史に登場する主な作品を網羅し,現行の冊子版の諸作品ばかりではなく,すでに入手困難な19世紀末から戦前に至る時期の定期刊行物に掲載された作品をも含んでいて,作品選定には何ら問題はない。しかしながら電子化の過程での少なからぬ数の誤りがいわば書籍における誤植のような形で入り込んでいることは,検索・コンコーダンス生成においては致命的な欠陥となりかねない。すみやかな,そして随時の更新が望まれる所以である。検索ソフトは「あいまい検索」ができないことをのぞけば,機能・スピードともにかなり優秀な性能を備えているので,質量ともに高い水準にあるテクスト集成とあいまって,Corpus de la Litterrature Medievaleは全体として画期的な研究用ツールとみなすことができよう。しかしCD-Romで供給される商品の限界として,汎用性を持たないこと,いわば閉ざされた世界を作っていることを指摘しなければならない。今後の課題としては,そのような製品と汎用性のあるテクスト・データベースをどのように併存させるか,その際著作権に関わる問題をどのようにクリアーするか,という二点が特に重要なものとして挙げられる。
代償性肺成長の予測・促進因子の検討　～bFGFはそのKeyと成りうるか～

肺切除後の術後肺機能を正確に予測する方法の確立が、現在でも強く望まれている。術後肺機能の回復への関与が知られている現象として、残存肺の容量・重量が増加する「代償性肺成長」がある。申請者は塩基性線維芽細胞増殖因子(bFGF)が「術後代償性肺成長と相関し、術後代償性肺性徴を促進させる」という仮説を立てた。本研究の目的は、「bFGFと術後代償性肺成長との関連」を、術後肺機能予測および治療の側面から明確にすることである。bFGFと代償性肺成長の関連が明らかになれば術後肺機能が正確な予測が可能になる。また代償性肺成長を促し術後肺機能が改善することで、低肺機能患者への手術適応拡大に寄与できる可能性がある。
西アジア先史時代における物質管理システムの研究-社会はどのように複雑化したか-

本研究は、農耕社会から都市社会へと至る西アジア先史時代社会の展開を見通すために、海外共同研究者の協力を得て、西アジア先史時代遺跡から出土する物資管理に直接関連する遺物群、具体的には印章・印影・トークン・おもりなどを集成しデータベースを作成するとともに、それらを比較して体系化し、物資管理の側面から社会が複雑化するプロセスを復元しようと試みたものである。本研究の実施事項は、西アジア先史時代に帰属する遺跡で印章・印影・封泥・トークン・おもりを出土している遺跡の探索・研究、および各遺跡から出土した遺物の実測・写真撮影・レプリカ製作・デジタル画像化であり、これらの遺物を所蔵している主要な博物館を回り、1点ごとに資料化を行った。平成16年度から18年度にかけて、イギリス大英博物館、ロンドン大学、シリアラッカ博物館、アメリカシカゴ大学オリエント研究所博物館、シリアイドリブ博物館、ラタキア博物館、アメリカペンシルバニア大学考古学人類学博物館、シリアダマスカス博物館などで資料調査を実施するとともに、それらの資料のデータベース化、遺物実測図の電子トレース作業をおこなった。最終年度である平成19年度には、これらのデータを資料化する作業に時間を費やした。年度末には、最も基本的な資料であるシリアのテル・エル・ケルク遺跡から出土したスタンプ印章と印影、封泥についてのカタログを完成させて、英文報告書として出版した。また、それらの資料に基づいて人間集団の違いを考察した研究をおこない、論文を公表している。人間社会が複雑化するのに伴って、物資や情報の管理システムが発達していく。素朴な社会では税や使役は存在しないかあってもごく小規模なものである。ところが社会が巨大化し恒常的な権力が生まれるにつれて、権力は徴税や使役を人々に課すようになる。そしてそのための様々な物資・情報管理システムを考案していく。本研究では海外共同研究者の協力を得て、西アジア先史時代遺跡から出土する物資管理に直接関連する遺物群、具体的には印章・印影・トークン・重りなどを集成しデータベースを作成するとともに、それらを比較研究して体系化し、物質管理の側面から社会が複雑化するプロセスを復元しようと試みるものである。そして同研究を通じて、農耕社会から都市社会へと至る西アジア先史時代社会の展開を見通すことを最終的な目的としている。平成16年度は、本研究を構成する基礎的研究事項を実施した。すなわち、西アジア先史時代で印章・印影・封泥・トークン・重りを出土している遺跡の探索・研究、および各遺跡出土遺物の実測・写真撮影・デジタル画像化である。実際に印章・印影・封泥・トークン・重りを収蔵している博物館・研究所等に赴き、印章については材質・サイズ・形態・印面の図像・出土コンテクスト、印影についてはサイズ・図像、封泥については材質・形状・出土コンテクストなどについて1点ごとに資料化を行った。特に印面・印影に関しては高感度のデジタルカメラを用いての資料化を図った。平成16年度中に同作業を実施したのは、欧米ではロンドン大英博物館、ロンドン大学考古学研究所、シカゴ大学オリエント研究所の収蔵資料、西アジアではシリア・ラッカ博物館及びイラン・テヘラン博物館の収蔵資料である。ラヅカ博物館及びロンドン大英博物館の収蔵資料の調査研究には、それぞれ本研究の海外共同研究者である、ピーター・アッカーマンズ博士、ドミニク・コロン博士の協力を得た。素朴な杜会では税や使役は存在しないかあってもごく小規模なものである。ところが社会が巨大化し恒常的な権力が生れるにつれて、権力は徴税や使役を人々に課すようになる。そしてそのための様々な物資・情報管理システムを考案していくことになる。本研究では、海外共同研究者の協力を得て、西アジア先史時代遺跡から出土する物資管理に直接関連する遺物群、具体的には印章・印影・トークン・おもりなどを集成しデータベースを作成するとともに、それらを比較して体系化し、物資管理の側面から社会が複雑化するプロセスを復元しようと試みるものである。

そして同研究を通じて、農耕社会から都市社会へと至る西アジア先史時代社会の展開を見通すことを最終的な目的としている。本研究の実施事項は、西アジア先史時代に帰属する遺跡で印章・印影・封泥・トークン・おもりを出土している遺跡の探索・研究、および各遺跡から出土した遺物の実測・写真撮影・レプリカ製作・デジタル画像化である。これらの遺物を所蔵している主要な博物館を回り、1点ごとに資料化を行っていく。これらの資料化と同時並行的に、比較研究を行い、出土コンテクストなどについても詳しい情報を蓄積する。そしてこうしたデータに基づいて、もののやり取りや貯蔵のコントロールがいっごろどのように複雑化していったのかを復元する。現在、研究計画の2年目であり、1年目にイギリス大英博物館、ロンドン大学、シリアラッカ博物館、アメリカシカゴ大学オリエント研究所博物館などで行った資料調査の成果をデータベース化するとともに、遺物実測図の電子トレースを行っている。また、シリアイドリブ博物館および同ラタキア博物館で資料調査を実施している。また、調査成果の一部については、東京大学で2005年7月に行われた国際シンポジウムで発表した。本研究では、海外共同研究者の協力を得て、西アジア先史時代遺跡から出土する物資管理に直接関連する遺物群、具体的には印章・印影・トークン・おもりなどを集成しデータベースを作成するとともに、それらを比較して体系化し、物資管理の側面から社会が複雑化するプロセスを復元しようと試みるものである。本研究の実施事項は、西アジア先史時代に帰属する遺跡で印章・印影・封泥・トークン・おもりを出土している遺跡の探索・研究、および各遺跡から出土した遺物の実測・写真撮影・レプリカ製作・デジタル画像化であり、これらの遺物を所蔵している主要な博物館を回り、1点ごとに資料化を行っている。現在、研究計画の3年目が終了した。研究初年度にイギリス大英博物館、ロンドン大学、シリアラッカ博物館、アメリカシカゴ大学オリエント研究所博物館、2年度にシリアイドリブ博物館、ラタキア博物館などで行った資料調査の成果をデータベース化、遺物実測図の電子トレース作業を継続している。さらに、3年度の資料調査として、アメリカペンシルバニア大学考古学人類学博物館が所蔵しているイラクのガウラ遺跡出土の印章・印影、シリアダマスカス博物館の所蔵するラタキア地区のラス・シャムラ遺跡出土の印章の調査研究を実施した。これらの資料についても、現在データベース化を進めている。研究成果の一部については、2006年4月にスペインマドリッド自治大学で行われた国際シンポジウム、および5月に東京学芸大学で行われた日本考古学協会総会で発表しており、特に前者のシンポジウムでは、欧米の研究者と様々な情報交換を行うことができた。
ファジィ理論を用いた超音波画像によるコンピュータ癌診断装置の開発

超音波画像やCT等の医用画像は,医療の診断に欠かせない重要な役割を果たしているが,その診断過程では,画像所見の評価や診断ロジックに介在する検者の主観性が診断に大きなゆらぎを与え,診断結果を不確かなものにしている。本研究では超音波画像による癌診断をその研究対象として,本研究の目的は1)画像診断に内在する主観的評価とファジィ性を解明し,2)ファジィ理論を使って,超音波画像所見による癌診断ロジックを構築し,3)この診断ロジックを搭載した癌診断装置をパーソナルコンピュータによって具現化することであった。このため平成3年度は,画像診断に内在する主観的評価とファジィ性を研究し,その研究成果をファジィ学会誌特集号解説に発表した。また,ファジィ理論を使った超音波診断ロジックの構成法について研究し,ファジィ理論を用いた項目間の相互作用による新しい診断システムを考案した。この研究成果を国際ファジィ学会(ベルギー,ブリュッセル)のデモンストレーション及びファジィ学会特集号での論文で発表した。平成4年度は,ファジィ理論を使った超音波診断ロジックの構成法を研究すると共に,これらをパーソナルコンピュータに搭載したファジィ診断支援システムを製作した。この支援システムを国際外科学会でデモンストレーション発表した。またこれらの研究結果を学会や論文で発表した。さらにこれらの研究成果を著書「メディカル・ファジィのはなし」にまとめた。また,ファジィ診断システムで重要な所見項目の選定法やメンバーシップ関数の構成法について重要な成果が得られた。超音波画像やCT等の医用画像は、医療の診断に欠かせない重要な役割を果たしているが、その診断過程では、画像所見の評価や診断ロジックに介在する検者の主観性が診断に大きなゆらぎを与え、診断結果を不確かなものにしている。本研究では超音波画像による癌診断をその研究対象として、本研究の目的は1)画像診断に内在する主観的評価とファジィ性を解明し、2)フィジィ理論を使って、超音波画像所見による癌診断ロジックを構築し、3)この診断ロジックを搭載した癌診断装置をパ-ソナルコンピュ-タによって具現化することであった。1)では、各画像所見項目における評価基準を設定し、従来の有無の2値入力ではなく、0から1までの連続尺度を持ったファジィスケ-ルを導入し、2)では、各項目の個別評価の和集合としての総合判定のほかに、2項目、3項目の相乗効果を加味した診断ロジック等、種々の診断システムを考案し、3)では、パ-ソナルコンピュ-タによって入力部門、推論部門、出力部門を統合化した診断システムを作製した。本年度は、画像診断に内在する主観的評価とファジィ性を研究し、その研究成果をファジィ学会誌特集号解説に発表した。また、ファジィ理論を使った超音波診断ロジックの構成法について研究し、ファジィ理論を用いた項目間の相互作用による新しい診断システムを考案した。これはファジィ理論方式による従来の「うすめ効果」を防止し、診断精度を一層高めることができる。この研究成果を国際ファジィ学会(ベルギ-、ブリュッセル)のデモンストレ-ション及びファジィ学会特集号での論文で発表した。画像診断ロジックの構成法と観察項目の選定についての数理的な研究活動はなお進展中である。超音波診断は医療診断の補助支援として重要な役割を果たしているが、画像所見における医師の主観的評価や診断過程のファジィ性が大きな障害となっており、これらのファジィ性をいかにブレークスルーするかが画像診断の重要な課題となっていた。本研究の目的はファジィ理論を使って超音波癌診断システムを構築し、それをパーソナルコンピュータで具現化すること、具体的には前立腺癌診断において、このファジィ診断システムを活用し、その診断精度や価値を検討することである。本年度は、ファジィ理論を使った超音波診断ロジックの構成法を研究すると共に、これらをパーソナルコンピュータに搭載したファジィ診断支援システムを製作した。

この画像診断システムを超音波による前立腺癌断へ適用した。まず前立腺癌及び前立腺肥大症の症例を基に項目所見データから一連の統計学的解析を行った。次に、臨床医の超音波診断の思考過程を数学モデルで構成し、ファジィ理論を使って、主観評価のファジィ入力と診断過程における和集合によるファジィ推論で超音波癌診断ロジックを構築した。またこの支援システムを国際外科学会でデモンストレーション発表した。またこれらの研究結果や一連の医療におけるファジィ理論の応用をバイオ・メディカル・ファジィ・システム研究会、日本行動計量学会、医療情報学会、ME学会等で発表すると共に論文で発表した。さらにこれらの研究成果を著書「メディカル・ファジィのはなし」にまとめた。また、ファジィシステムで重要な所見項目の選定法やメンバーシップ関数の構成法について重要な成果が得られたので、現在この研究成果についての論文を作成中である。
屋外環境下での窓の断熱・遮熱性能の検証実験

本研究では複雑な形状を持つ日除けの遮熱性能を屋外試験で定量化する方法を確立した。この試験方法は網目模様のあるカーテンや簾のように面的に均質でない部材、フラクタル日除けのように立体的な構造を持つ部材に対しても適用できる。これらの遮熱性能は人口光源による1方向からの光では評価が難しく課題となっていた。屋外で試験することで日射の入射角による特性や散乱光の影響も加味され、時間を長くとることで期間平均的な評価が可能となった。本研究の目的は屋外環境において窓の熱性能(断熱・遮熱)を測定し計算値と比較するこどである。研究計画では屋外に試験箱(1面に窓を取り付ける)を設置し、室温をコントロールした状態で温度,熱量を計測する方法を考えていたが、研究代表者の所属の変更に伴い既存試験装置が利用できなくなったことと、鹿児島大学では台風対策で屋上フィールド実験の制約があり、試験方法を大幅に見直した。まず試験箱を1m角程度に小型化し、基準箱と試験箱の2つを製作し、比較実験で評価する方法に改めた。これにより窓の方位の設定や、台風時の撤去を可能にした。また窓から室内へ侵入する熱量を、熱流計を用いて計測する方法から、恒温槽を用いた集熱パネルによる計量に変更した。集熱パネルは車の熱交換器を転用したもので、窓からの日射を効率よく集熱し、日射の変動にも追随できることを確認した。本年度は試験方法の検討と、妥当性の検証が主な研究課題となり、小型試験箱で窓からの熱流をどのようにして計量するか、熱流計を用いた実験も含め、試行を繰り返した。試験箱を小型にしたことで、評価できる窓のサイズは制約を受けるが、研究目的の1つである、カーテンやブラインドなど付属物の評価には支障がないことを確認した。屋外での実験のため、日射や風など外界気象条件が大きく影響するが、目射量(水平面,鉛直面),赤外放射量(水平面,鉛直面),近傍風速,気温など、窓の熱収支を考える上で必要な項目は、十分な精度で計測できるシステムを構築した。これによりシミュレーションとの対比が可能となる。シミュレーションについては21年度から検討する予定である。本研究の目的は屋外環境において窓の熱性能(断熱・遮熱)を測定し計算値と比較することである。2009年度は居室を模した試験箱(内法900×900×900mm,壁断熱材厚100mm,壁の1面に600×600mmの窓)を2つ作成し、両試験箱の熱応答が等しいことを確認した。試験箱の内部に集熱パネルを設置し、外部の恒温槽から一定温度の不凍液を循環させることで、流入熱量を集熱するとともに室温を一定にコントロールしている。熱量は恒温槽の入口と出口の循環水の温度差と流量から算出できる。予備実験では窓からの流入熱量を正しく評価できることを確認した。当初は流量計に不具合があり、両試験箱の流入熱量に有意な差がみられたため、その原因究明に時間をとられた。流量計を変更することでこの問題は解決し、屋外環境において窓からの流入熱量を正しく評価できることを確認した。この結果を踏まえて、窓にレースカーテンを設置して、窓面からの日射侵入率を定量化することを試みた。レースカーテンの編み目模様によって、室内への侵入熱量に差が見られたが、晴天日が限られたため、熱性能を定量化するところまでは達成できなかった。しかし、試験装置および計測方法の妥当性は検証できたと考えている。得られたレースカーテンの日射侵入率は既往の研究による評価値と概ね一致した。カーテンのひだや編み目模様の影響は日射の入射角にも影響を受けるので、できるだけ長期に亘るデータを収集し、熱性能を定量化する計画である。シミュレーションに関しては、JISおよびISOで規格化された方法を採用しプログラムを開発した。しかし試験値との比較までは達成できなかった。またカーテンやフラクタル日除けなど附属物の遮熱性能を定量的に評価することも目的の1つである。屋外に試験箱(1面に窓を取り付ける)を2つ作成し室温をコントロールした状態で2つの試験箱の侵入熱量を計測することでガラスや附属物の日射遮蔽性能を定量化する。具体的には試験箱の中に集熱板を設置し、恒温器から定温水を循環させて室温の制御と窓から侵入(損失)する熱量を計測する。本年度は温度センサーを測温抵抗体に変更し、熱流の計測精度の向上を図った。また本試験方法の有効性を確認するために、立体的な構造をもつフラクタル日除けの日射熱侵入率の定量化を試みた。

従来の人工光源による測定試験では、入射角が固定されるので、面的に不均質な構造を持つ附属物は日射遮蔽性能の評価が難しい。本研究で提案する方法は屋外での実測であり、時々刻々と太陽位置が変化するので、全天日射(直達日射+拡散日射)に対する平均的な日射遮蔽性能を評価できる。フラクタル日よけの試験結果は、日射侵入率が1日を通してほぼ安定しており、立体的な構造を持つものであっても日射侵入率を定量的に評価できることが確かめられた。この試験方法を用いれば、カーテンや簾、よしず、緑のカーテン等の日射遮蔽性能の定量化が可能である。また試験箱の窓面の向きを任意に設定することで、実環境での日射熱透過のデータを収集し、ガラスやフレームの斜入射特性を考慮した計算方法の検証に適用できる。
非整合フォノンブロッキング界面を導入したマンガンシリサイド系熱電材料の高効率化

フォノンブロッキング界面を導入したマンガンシリサイド系熱電材料の高性能化を目指し,本年度は,MnをCr等の各種遷移金属で部分置換し,熱電特性の評価を行った.置換元素は,総価電子数VECの概念から,ホールキャリア濃度を増加させる働きがあるものを選んだ.いずれの元素を置換した場合でも,固溶相の電気伝導率は向上した.また,マンガンシリサイド系熱電材料の熱電特性が最も大きくなる700K付近では,元素置換によるホールキャリア散乱の影響は小さいことが明らかになった.また,熱伝導率のフォノン寄与分は,元素置換によってフォノン散乱が増加したため,減少した.マンガンシリサイド固溶相において,元素置換は,キャリアの散乱要因とはならずにフォノンのみを散乱させる,フォノンブロッキング効果があると考えられる.さらに,4元系チムニーラダー型熱電材料の合成のために,Cr-Ge系チムニーラダー相試料の合成を行った.昨年度までは,再現性良く単相試料を合成する方法が明らかでなかったために,本年度は,多結晶体試料の合成方法と熱電特性を明らかにした.合成された試料は,VECの概念から予想されるように,熱電半導体としては,キャリア濃度の大きな化合物であることが分かった.本研究では,目標である4元系合金の合成と,フォノンブロッキング界面の制御までは至らなかった.しかし本研究を通して,4元系合金合成に向けた基礎研究を十分に達成し,加えてマンガンシリサイド相に対する元素置換は,キャリアの重大な散乱要因とはならず,フォノンのみを散乱させることを新たに見出した.26年度が最終年度であるため、記入しない。26年度が最終年度であるため、記入しない。高い熱電性能を示すマンガンシリサイド系熱電材料の開発をめざし,本年度は元素置換,室温以上における結晶構造の評価,およびCrGeγの合成を行った.まず,新たにMnサイトを置換する元素としてMoとVを選択した.両元素はCrと同様にMnSiγのホール濃度を増加させる働きがあり,出力因子PFを向上させる可能性がある.初めにMoはMnに比べ原子半径が比較的大きいことから,約3%しか固溶しなかった.続いてVは約6%固溶し,そのPFの最大値は1.7×10^<-3>W・m^<-1>・K^<-2>(at850K)とCrを置換した場合と同程度の値を示すことが分かった.次に, MnSiγの室温以上における結晶構造の評価を行った,熱電素子としてMnSiγの実用化を考えた場合,特に無次元性能指数ZTが高い800K付近まで結晶構造や組織が不変であるかどうかが素子の安定動作に直結するため,重要な研究項目である.粉末X線回折測定を行った結果, MnSiγは1093K以上ではMnSiγとMnSiに分解してしまうことが分かった.しかし, MnSiγのZTは800Kで最大値を示すため,実用上の観点からは問題ないと考えられる. (3+1)次元結晶構造解析を用いてγの温度変化を解析した結果, γは室温から773Kまで一定であったが, 773K以上では連続的に減少することが分かった.これまでに, MnSiγにおいてγの連続的な変化の報告はなく,本研究で明らかになった.最後に, MnSiγ-CrGeγ4元系Chimney-Ladder型熱電材料の合成のために, CrGeγの合成を行った. Crは真空溶解中では蒸発しやすいことから,アーク電流を弱めにすることで,組成ずれの少ない試料が得られることが分かった.フォノンブロッキング界面を導入したマンガンシリサイド系熱電材料の高性能化を目指し,本年度は,MnをCr等の各種遷移金属で部分置換し,熱電特性の評価を行った.置換元素は,総価電子数VECの概念から,ホールキャリア濃度を増加させる働きがあるものを選んだ.いずれの元素を置換した場合でも,固溶相の電気伝導率は向上した.また,マンガンシリサイド系熱電材料の熱電特性が最も大きくなる700K付近では,元素置換によるホールキャリア散乱の影響は小さいことが明らかになった.また,熱伝導率のフォノン寄与分は,元素置換によってフォノン散乱が増加したため,減少した.マンガンシリサイド固溶相において,元素置換は,キャリアの散乱要因とはならずにフォノンのみを散乱させる,フォノンブロッキング効果があると考えられる.さらに,4元系チムニーラダー型熱電材料の合成のために,Cr-Ge系チムニーラダー相試料の合成を行った.昨年度までは,再現性良く単相試料を合成する方法が明らかでなかったために,本年度は,多結晶体試料の合成方法と熱電特性を明らかにした.合成された試料は,VECの概念から予想されるように,熱電半導体としては,キャリア濃度の大きな化合物であることが分かった.本研究では,目標である4元系合金の合成と,フォノンブロッキング界面の制御までは至らなかった.しかし本研究を通して,4元系合金合成に向けた基礎研究を十分に達成し,加えてマンガンシリサイド相に対する元素置換は,キャリアの重大な散乱要因とはならず,フォノンのみを散乱させることを新たに見出した.26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は元素置換によってPFの向上が得られたほか, CrGeγの単相試料合成にも成功した.

これらの結果は,来年度に計画している熱電特性とミクロ組織の関連性評価のベースとなる成果であり,現状おおむね順調に進展していると評価できる.来年度は計画通りMnSiγ-CrGeγ4元系試料の合成と熱電特性・試料内部組織の評価を行っていく.具体的には,評価方法として電子顕微鏡を用い,元素の分布や粒径,粒界面の評価を行う.それらの結果と熱電特性(特にフォノンと関係性が深い熱伝導率κ)の測定結果と照らし合わせて評価を行う.また本年度明らかになった,高温におけるγの温度変化については,バルク試料を用いて評価を行っていく.バルク状態でγの変化が試料内部組織に与える影響を,電子顕微鏡を用いた組織観察やX線回折法から評価し,その熱電特性に対する影響を調査する.
放射光および静電場試料浮遊法を用いた過冷却金属液体の非弾性X線散乱の研究

過冷却液体状態においては、原子の平均運動エネルギーを平衡状態の液体よりも1割から2割程度小さくすることが可能であるため、原子間の相関をより顕在化させて液体に内在する時空構造を詳細に観察することが可能である。近年、種々の液滴浮遊法(たとえば静電場法、電磁誘導法やガス流法など)が液体構造解析に応用されてきており、動径分布関数などの静的液体構造の研究が国内外で進められている。我々は、この浮遊法を応用した液体構造研究をさらに発展させ、X線非弾性散乱法と静電場試料浮遊法を組み合わせることにより、過冷却金属液体の動的構造因子の精密測定を試みた。非弾性X線散乱実験にはSPring-8の高分解能X線非弾性散乱装置(BL35XU)を用い、この装置のサンプルステージに設置できる小型の静電浮遊装置(直径100mm、高さ400mm)を本補助金を用いて開発した。また、非弾性X線散乱強度の測定において長時間の試料の浮遊保持が必要となるため、試料浮遊のための制御プログラムを新たに作成し、半自動で浮遊状態を保持できるようにした。装置の性能を検証するために、シリコン融体を試料とし、融点および過冷却液体状態の動的構造因子の測定を行った。本静電浮遊装置を用いることにより、直径約2mmの液体シリコンを1時間以上安定に浮遊保持することに成功し、融点および融点より170K過冷却した液体のX線非弾性散乱強度の取得に成功した。試料容器を有さない浮遊液滴を用いることにより、小角領域におけるフォノンによる散乱ピークを明瞭に観察することができた。静電場試料浮遊法とは、直径2mm程度の微小な液摘を静電力により中空に保持する方法であり、坩堝が使えないような超高温液体や過冷却液体状態の実験的研究を可能にするユニークな方法である。本研究は、この静電場試料浮遊法を高輝度放射光を用いたX線散乱法に適用することにより超高温および過冷却金属液体の静的・動的な構造を調べる方法を確立するとともに、実験結果から液体内の原子ダイナミクスを明らかにすることを目的としている。平成17年度は、Spring-8の2軸回折計(BL04B2ランダム系ステーション)に既存の静電浮遊装置を設置して高温液体金属(ZrやSiなど)のX線散乱を測定し、これらの液体および過冷却液体の静的構造因子を調べた。得られた静的構造因子を元に、液体論におけるHypernetted-Chain近似と大規模古典分子動力学を併用して原子間有効二体ポテンシャルを求め、さらに、その原子間ポテンシャルから粘性係数・拡散係数などの輸送物性を計算し、実験値との比較を行った。ジルコニウムの粘性に関しては、計算値と実験値は極めてよく一致しており、上記の方法で得た原子間ポテンシャルを物性の理論計算に使用しうることが明らかにされた。上記の実験の際に蓄積したノウハウを元にSpring-8の非弾性X線散乱計測装置(BL35)用の静電浮遊装置の設計・製作を行った。この非弾性X線散乱装置は、測定試料周辺の空間が限られているため、従来の静電浮遊装置と比較してきわめて小型化した静電浮遊装置の設計・製作を行い、試料の浮遊溶融が可能であることを確認した。
赤血球前駆細胞分化異常モデルとしての犬遺伝性高Kおよび低アミノ酸輸送赤血球

赤血球前駆細胞調製:犬遺伝性高Kお-よび低アミノ酸輸送赤血球保有犬末梢血からパコールを用いて単核球画分を分取し、次にPHA添加白血球培養上清を加えた培地(第1段階培養)、エリスロポエチン添加培地(第2段階培養)で血球前駆細胞を誘導した。第2段階でバーストしてくる細胞には、ヘモグロビン、グリコホリンが検出され、赤血球系への分化が確認された。膜輸送体の遺伝子クローニング:上記赤血球前駆細胞あるいは犬腎より、K-Cl共輸送体、水チャネルAQP1遺伝子cDNA全長をRT-PCR、RACE法ほかを用いて、クローニングし、グルタミン酸/アスパラギン酸輸送体のうちGLASTの部分cDNAをRT-PCRを用いて赤血球前駆細胞より検出した。犬赤血球前駆細胞K-Cl共輸送体のアミノ酸配列は報告されている他の動物臓器由来のものと96%前後の相同性であり、水チャネルAQP1のアミノ酸配列は他の動物と90-95%の相同性があった。犬赤芽球GLASTの部分cDNAはヒト、ラットの脳由来のものと85-92%の相同性があった。したがって、いずれも目的の遺伝子がクローニングされたと判断した。細胞での発現:アフリカツメガエル卵母細胞に水チャネルAQP1のmRNAを注入すると、水輸送が活性化され、クローニングした犬AQP1が水輸送を行うことが示された。腎細胞由来培養細胞株HEK293にK-Cl共輸送体遺伝子を導入する系を確立した。今後、これらの遺伝子のなかで犬に特異的な変異をsite directed mutagenesisなどの手法で修飾し、その生理的意義を検討する。赤血球前駆細胞調製:犬遺伝性高Kおよび低アミノ酸輸送赤血球保有犬末梢血の単核球画分をパーコールを用いて分取し、第1段階培養としてPHA添加白血球培養上清を加えた培地で血球前駆細胞を誘導し、第2段階培養でエリスロポエチン添加培地で赤芽球を分化誘導した。第2段階でバーストしてくる細胞は全て赤芽球系であり、この方法で犬の赤芽球が純化され、その細胞は脱核し、赤血球の分化が確認された。イオン輸送体ほかの遺伝子解析:上記犬赤芽球あるいは犬腎より、K-CI共輸送体、水チャネルAQP-CHIP遺伝子cDNA全長をRT-PCR、RACE法ほかを用いて、クローニングし、グルタミン酸/アスパラギン酸輸送体のうちGLASTの部分cDNAをRT-PCRを用いて赤芽球より検出した。犬赤芽球K-CI共輸送体のアミノ酸配列は報告されている他の動物臓器由来のものと96%前後の相同性であり、水チャネルAQP-CHIPのアミノ酸配列は他の動物と90-95%の相同性があった。Subtraction法による系統間の差は現在までのところ見い出されていない。引き続き出発材料などを代えて検討を続ける予定である。卵母細胞での発現:アフリカツメガエル卵母細胞を用いたイオン輸送測定のため、KアナログでるRbの放射性同位体^<86>Rbを用いる方法を確立した。クローニングしたK-CI共輸送体遺伝子をマイクロマニュピュレータで注入し、^<86>Rb取り込みを測定の予備実験が終了した。

赤血球前駆細胞調製:犬遺伝性高Kおよび低アミノ酸輸送赤血球保有犬末梢血からパコールを用いて単核球画分を分取し、次にPHA添加白血球培養上清を加えた培地(第1段階培養)、エリスロポエチン添加培地(第2段階培養)で血球前駆細胞を誘導した。第2段階でバーストしてくる細胞には、ヘモグロビン、グリコホリンが検出され、赤血球系への分化が確認された。膜輸送体の遺伝子クローニング:上記赤血球前駆細胞あるいは犬腎より、K-Cl共輸送体、水チャネルAQP1遺伝子cDNA全長をRT-PCR、RACE法ほかを用いて、クローニングし、グルタミン酸/アスパラギン酸輸送体のうちGLASTの部分cDNAをRT-PCRを用いて赤血球前駆細胞より検出した。犬赤血球前駆細胞K-Cl共輸送体のアミノ酸配列は報告されている他の動物臓器由来のものと96%前後の相同性であり、水チャネルAQP1のアミノ酸配列は他の動物と90-95%の相同性があった。犬赤芽球GLASTの部分cDNAはヒト、ラットの脳由来のものと85-92%の相同性があった。したがって、いずれも目的の遺伝子がクローニングされたと判断した。細胞での発現:アフリカツメガエル卵母細胞に水チャネルAQP1のmRNAを注入すると、水輸送が活性化され、クローニングした犬AQP1が水輸送を行うことが示された。腎細胞由来培養細胞株HEK293にK-Cl共輸送体遺伝子を導入する系を確立した。今後、これらの遺伝子のなかで犬に特異的な変異をsite directed mutagenesisなどの手法で修飾し、その生理的意義を検討する。
培養網膜神経節細胞死におけるグルタミン酸受容体サブユニットの変化の解析

培養網膜神経節細胞においてa-amino-3-hydroxy-5-methylisoxazole-4-propionate(AMPA)型グルタミン酸受容体サブユニットが発現するかを検討した。生後6から8日齢のラット網膜から既報に準じ、two-step immunopanning法で網膜神経節細胞を単離し、神経栄養因子およびフォルスコリンを含む無血清培地で培養した。培養後1から7日目で細胞を固定し、AMPA型グルタミン酸受容体サブユニット(GluR1-4)に対する特異的抗体および神経細胞の細胞体および樹状突起に発現するmicrotubule-associated protein(MAP)2に対する特異的抗体を用いて、免疫組織化学的手法でその発現を経時的に観察した。網膜神経節細胞は、神経栄養因子を含む無血清培地で神経突起を徐々に伸展させた。MAP2蛋白は、培養1日目から細胞体および樹状突起に発現していた。すべてのAMPA型グルタミン酸受容体サブユニット蛋白(GluR1-4)は、培養1日目ではわずかに細胞体に発現するのみであったが、神経突起の伸展に伴って細胞体のみならず樹状突起に発現がみられた。また、GluR2蛋白の発現にかかわらずグルタミン酸による細胞内カルシウム流入が生じていることをつきとめた。以上より、培養網膜神経節細胞においてすべてのAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットは、神経突起の伸展に伴い細胞体および樹状突起に発現し、GluR2蛋白の発現は必ずしもカルシウム流入を制御するものではないことが明らかとなった。本研究において、AMPA型受容体の発現がin vivoとin vitroでほぼ同じであるということが示された。同時にたとえGluR2蛋白が発現していてもAMPA型受容体を介してカルシウムイオンが細胞内に流入し、細胞死を引き起こしうるということが明らかとなった。また、神経突起の伸展に不可欠であるとされるMAP2蛋白の発現とAMPA型受容体の発現が一致していたことから少なくともAMPA型受容体は神経突起の退縮に関係していることが示唆された。グルタミン酸による神経細胞死は、脳および網膜の虚血などで古くから重要な経路の一つとされている。グルタミン酸受容体にはNMDAとnon-NMDA(以下AMPA-KA)があり、NMDA受容体はカルシウム透過性があることからグルタミン酸カルシウム仮説の主要経路と考えられている。一方、AMPA-KA受容体は、AMPA受容体サブユニット(GluR1-4)のGluR2受容体の発現が減少するとカルシウム透過性が亢進し細胞死を引き起こすことが知られているが、一般的にはGluR2の発現は生後より徐々に増加し、adultではAMPA-KA受容体を介してカルシウムが細胞内に流入することに異論をとなえる研究者も多い。我々は、単離培養した網膜神経節細胞においてみられる低濃度グルタミン酸による細胞死がAMPA-KA受容体を介するカルシウムの細胞内流入が主たる経路であることを報告した。培養網膜神経節細胞では、培養1日目ではGluR2受容体の発現が低下しているが、培養期間が長くなるとGluR2の発現は徐々に増加し、培養後10日目には生存している細胞はすべて神経軸索および樹状突起を長く伸ばしており、そのほぼすべての細胞にGluR2の発現がみられた。このことは、培養期間によりグルタミン酸受容体の発現が変化し、細胞毒性が変化することを示唆している。

また、間接的に電位依存性カルシウムチャンネルが開放してカルシウムが細胞内に流入するかどうかをみるために各種カルシウム拮抗薬を前投与してグルタミン酸のカルシウム濃度の変化を検討したところnifedipine、diltiazemではカルシウムの細胞内流入を阻止できなかったのに対して、nilvadipineでは約半数の細胞でカルシウムの細胞内流入を阻止できた。このことは、L型カルシウムチャンネルよりもT型カルシウムチャンネルがAMPA-KA受容体に関連している可能性を示唆している。グルタミン酸による神経細胞死は、脳および網膜の虚血などで古くから重要な経路の一つとされている。グルタミン酸受容体にはNMDAとnon-NMDA(以下AMPA-KA)があり、NMDA受容体はカルシウム透過性があることからグルタミン酸カルシウム仮説の主要経路と考えられている。一方、AMPA-KA受容体は、AMPA受容体サブユニット(GluR1-4)のGluR2受容体の発現が減少するとカルシウム透過性が亢進し細胞死を引き起こすことが知られているが、一般的にはGluR2の発現は生後より徐々に増加し、adultではAMPA-KA受容体を介してカルシウムが細胞内に流入することに異論をとなえる研究者も多い。我々は、単離培養した網膜神経節細胞においてみられる低濃度グルタミン酸による細胞死がAMPA-KA受容体を介するカルシウムの細胞内流入が細胞死のトリガーであることを報告した。培養網膜神経節細胞において、microtubule-associated protein(MAP)2蛋白は培養1日目から細胞体および樹状突起に発現していた。また、すべてのAMPA型グルタミン酸受容体サブユニット蛋白(GluR1-4)は、培養1日目ではわずかに細胞体に発現するのみであったが、神経突起の伸展に伴って細胞体のみならず樹状突起に発現がみられた。このことより、培養網膜神経節細胞においてすべてのAMPA型グルタミン酸受容体サブユニットは、神経突起の伸展に伴い細胞体および樹状突起に発現することが明らかとなった。GluR2サブユニット蛋白が樹状突起に十分発現している培養10日目の細胞でも低濃度グルタミン酸によりAMPA-KA受容体を介する細胞内カルシウム流入がみられることから、単にGluR2蛋白の発現だけがAMPA-KA受容体のカルシウム透過性を決定しているものではないことをを示唆している。培養網膜神経節細胞におけるグルタミ酸神経細胞死は、グルタミン酸受容体のNMDA受容体ではなく、AMPA-KA受容体を介することを報告してきた。培養網膜神経節細胞にはAMPA受容体(GluR1-GluR4)のすべてのサブユニットが発現しており、細胞内カルシウム流入は必ずしもGluR2の発現に依存するものではないことをつきとめた。この培養網膜神経節細胞系を用いて、アルツハイマー病治療薬である塩酸ドネペジルのグルタミン酸神経細胞死の抑制効果について検討した。生後6から8日齢のラット網膜からtwo-step immunopanning法で網膜神経節細胞を単離し、神経栄養因子およびフォルスコリンを含む無血清培地で培養した。