hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
現生動物の解剖学的解析に基づく化石爬虫類の視覚機能及び潜水深度の復元

本研究では,中生代の海生爬虫類モササウルス類の視覚復元をするために,近縁関係にある現生トカゲ類の眼球の軟組織と硬組織の関係性を明らかにし,化石として保存される鞏膜輪を用いた古脊椎動物の眼球構造の復元指標を構築することを目指した.鞏膜輪とは眼の中に形成される輪状の骨組織であり,魚類や鳥類を含む爬虫類に見られる.本研究では,現生トカゲ類54属58種について,鞏膜輪の内径・外径(硬組織)と水晶体の径,入射瞳の径,視軸長(軟組織)の相関関係を明らかにするために線形回帰分析を行った.その結果,鞏膜輪の内径と水晶体の径・入射瞳の径,鞏膜輪の外径と視軸長に強い相関関係があることが示された.またそれぞれの硬組織と軟組織の相対成長については,硬組織に対して軟組織が劣成長を示すことが明らかになった.さらに,系統一般化最小二乗法(Phylogenetic Generalised Least Squares:PGLS)による解析を行い,系統的影響を取り除いて各組織の関係性を求めた場合においても,劣成長の傾きはやや異なるが,それぞれの組織は相関関係にあることが示された.これらの結果を用いることで,絶滅爬虫類において鞏膜輪から眼球の軟組織の大きさをより正確に推定することが可能となり,視覚機能の推定と生態の復元が可能となった.また,水生適応が鞏膜輪の形態に及ぼす影響を調べるために,カメ類の鞏膜輪を比較した.カメ類は完全水生適応した現生爬虫類である.陸生種・水生種の鞏膜輪の形態を比較することで,水生適応による鞏膜輪の形態の変化の有無を明らかにできる.4種の陸生種,3種の海生種,2種の淡水性種の鞏膜輪の形態を比較したところ,1種のリクガメ類を除いて全ての種において鞏膜輪の形態に変化はなかった.このことから,カメ類においては鞏膜輪の形態に水生適応の影響はなく,系統的制約が強く働いていると考えられる.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では、現生のトカゲ類を中心とした爬虫類を用いて眼に関係する硬組織と軟組織の相関関係を定量化する事を目的としている。さらに硬組織における水生適応の影響の有無を明らかにし、硬組織しか残らない化石種においてこの関係性から眼の軟組織の大きさを復元、さらにその生物の視覚機能を推定し潜水行動の理解につなげることが目的である。まず、硬組織と軟組織の相関関係について、11属13種のトカゲ類における眼の軟組織(水晶体)と硬組織(鞏膜輪)の計測を行った。鞏膜輪とは、眼球の内部にあるリング状の骨質の構造である。水晶体の径と鞏膜輪の内側の開口部の径を比較したところ、これら二つの組織は強い相関関係を示し、鞏膜輪の内径に対して水晶体の径が劣勢長を示すことがわかった。さらに、水生適応が鞏膜輪の形態に影響を及ぼすかどうか調べるため、ウミガメ類とリクガメ類の鞏膜輪の形態を比較したところ、鞏膜輪の形態に違いは見られなかった。鳥類とトカゲ類、カメ類は、眼の構造が類似していることが知られている。これまでの研究で鳥類の眼の各組織の強い相関関係や鞏膜輪の形態に水生適応の影響があると示され、トカゲ類においても同様の傾向があると考えられていたが、トカゲ類の眼の内部の組織を含めた各組織の相関関係や鞏膜輪と水生適応の関係は明らかになっていなかった。本研究の結果により、トカゲ類においても軟組織(水晶体)と硬組織(鞏膜輪)に強い相関関係があるものの、等成長である鳥類とは異なり、劣勢長を示すことが明らかになった。さらに現在唯一完全な水生適応を果たす爬虫類であるカメ類においては、鞏膜輪の形態に水生適応の影響がない可能性が示された。これらの結果から、トカゲ類に属するモササウルス類をはじめ化石海生爬虫類の眼の復元をより近い現生種との比較によって行うことができるようになり、それらの生態のより深い理解につなげられると考えられる。これまでは、系統学的により広範囲にわたる分類群のトカゲ類の標本を入手すること、またCTスキャンによるデジタルデータを用いた計測を行う手法を確立することを中心に行ってきた。さらに、新鮮標本を用いて固定や染色において各組織の収縮がどのように起こるのかを明らかにしてきた。標本の入手に関しては、動物園からの譲渡や博物館からの借用により、系統学的・生態学的に幅広い分類群の標本を入手することができた。また、CTスキャンを用いた軟組織の計測は、まだ研究例が少なく、染色方法や撮影方法などがまだ確立されていないが、本研究において、トカゲ類の頭部や眼球の染色・撮影方法を確立することができ、標本を破壊することなく各組織の計測を行うことができるようになった。これまでに、11属13種のトカゲ類のデジタルデータが得られており、これらのデータから水晶体や鞏膜輪の内径以外の各組織の計測を進めるとともに、同様の方法でさらに多くの標本のデータが得られると考えられる。さらに固定や染色の各段階において起こる収縮率をもとに、デジタルデータから得られた計測値から各組織の実際の大きさを算出することができ、より詳細な比較を行うことができるようになった。

本研究では,中生代の海生爬虫類モササウルス類の視覚復元をするために,近縁関係にある現生トカゲ類の眼球の軟組織と硬組織の関係性を調べ,眼の中の唯一の硬組織である鞏膜輪を持つ古脊椎動物の眼球構造の復元指標を構築することを目指した.現生トカゲ類28属29種の頭部・眼球について,鞏膜輪と水晶体の大きさを比較した.液浸標本のCTスキャン撮影にて硬組織を計測し.さらに液浸標本を1%ルゴール溶液で染色して再度CTスキャン撮影して水晶体を計測し,相関関係の有無を調べた.合わせて新鮮標本を用いて,固定と染色の前後で大きさを比較し収縮率を求めた.その結果,鞏膜輪の径はエタノール固定・ルゴール染色による変化はなかった.水晶体の径は固定により105%に膨張し,染色により84%に収縮した.一方で眼球の径は,固定・染色による収縮はほぼなかった.組織毎に収縮率が異なることが明らかになり,これらの結果をもとに各組織の大きさを正確に求められるようになった.水晶体と鞏膜輪の大きさを比較した結果,鞏膜輪の内径と水晶体の直径に強い相関関係があることがわかった.さらに水晶体の径が鞏膜輪の内径に対し劣成長であることが明らかになった.これらの結果を用いることで,化石爬虫類において鞏膜輪から水晶体の大きさをより正確に推定することが可能となった.また,水生適応が鞏膜輪の形態に及ぼす影響を調べるために,カメ類の鞏膜輪を比較した.カメ類は完全水生適応した現生爬虫類である.陸生種・水生種の鞏膜輪の形態を比較することで,水生適応による鞏膜輪の形態の変化の有無を明らかにできる.4種の陸生種,3種の海生種,2種の淡水性種の鞏膜輪の形態を比較したところ,1種のリクガメ類を除いて全ての種において鞏膜輪の形態に変化はなかった.このことから,カメ類においては鞏膜輪の形態に水生適応の影響はなく,系統的制約が強く働いていると考えられる.本年度は,多くの種類の現生爬虫類の頭部・眼球について,液浸標本及びルゴール溶液で染色した標本をCTスキャン撮影し,硬組織(鞏膜輪)と軟組織(水晶体など)の間の大きさの相関関係を明らかにすることができた。本研究の手法の一つである,ルゴール溶液による染色は,軟組織間の最適なコントラストを得るために,溶液の濃度や標本の浸潤時間などのパラメーターを決定することが必要である.この手法は最近開発されたものであり,まだ研究例が少ない.その中で,多くの試行錯誤を繰り返すことにより最適なパラメーターを決定し,多くの種についてデータを得ることができた.このように本年度は古生物学への応用に必須の現生分類群の包括的なデータを得ることに成功した.今後はこれらのデータの統計的解析をさらに進めるとともに,化石種における頭骨や鞏膜輪の計測値をもとに眼の軟組織の復元,さらにはその視覚の推定を行っていく予定である.これは当初の計画通りであり,このことから本年度は概ね順調に研究が進展したと言える.本研究では,中生代の海生爬虫類モササウルス類の視覚復元をするために,近縁関係にある現生トカゲ類の眼球の軟組織と硬組織の関係性を明らかにし,化石として保存される鞏膜輪を用いた古脊椎動物の眼球構造の復元指標を構築することを目指した.鞏膜輪とは眼の中に形成される輪状の骨組織であり,魚類や鳥類を含む爬虫類に見られる.本研究では,現生トカゲ類54属58種について,鞏膜輪の内径・外径(硬組織)と水晶体の径,入射瞳の径,視軸長(軟組織)の相関関係を明らかにするために線形回帰分析を行った.その結果,鞏膜輪の内径と水晶体の径・入射瞳の径,鞏膜輪の外径と視軸長に強い相関関係があることが示された.またそれぞれの硬組織と軟組織の相対成長については,硬組織に対して軟組織が劣成長を示すことが明らかになった.
高齢化社会における財産・株式管理と承継の法的課題ならびに信託活用による対策

本研究テーマに関し、2018年度は次の研究活動を実施した。第1に、本研究テーマの内容に基づく「単著原稿」の執筆である。約400頁に達し、あと1ヵ月で脱稿の予定である。発刊は、2019年秋を予定している。第2に、本研究テーマに関する論文として、「高齢者の財産管理と死後の事務に関する法的課題」先物・証券取引被害研究48号63頁79頁(先物取引被害全国研究会編)、「新株の不公正発行」法学教室458号(有斐閣)を執筆公表した。第3に、本研究テーマに関する研究報告として、1大阪司法書士会会社法研究会「中小企業のオーナーのための『財産の管理と承継』」のタイトルで研究報告、2大阪司法書士会会員向け研修会「中小企業のオーナーのための『株式の管理と承継』」のタイトルで講演、3大阪司法書士会会社法研究会「デッドロック対応の日米比較最近の米国の判例を示唆として」のタイトルで研究報告、4神戸大学商事法研究会「デッドロックに陥った会社の売却権限を有する保管人の任命」のタイトルで報告、5大阪司法書士会会社法研究会「新株の不公正発行」のタイトルで研究報告、6関西商事法研究会「株式会社間の相互過半数保有と筆頭株主の認定」のタイトルで研究報告(大阪弁護士会会館)を実施した。第4に、信託法学会理事として、信託法の研究・普及のため、学会運営・準備に寄与した。第5に、まだ発刊されていないが、本研究テーマに付随する内容に関し、共著原稿をし執筆し、ゲラになることを待っている。最大の目的である、本研究テーマの内容に基づく「単著原稿」執筆を最優先で実施している。前述したように、単著原稿は約400頁に達し、あと1ヵ月で脱稿の予定である。これに注力をしてきた。定期的に、出版社の編集責任者と会い、内容を精査してきた。また、本研究テーマの論文、研究報告・講演を積極的に実施した。第1に、海外の動向に関し、実地調査をできていないため、随時、実施していく予定です。第2に、単著原稿はあと1ヵ月で脱稿の予定であり、2019年秋の発刊を現実化する。第3に、関連論文を執筆していく。最大の目的である、本研究テーマの内容に基づく「単著原稿」執筆を最優先で実施してきた。単著原稿は約400頁に達し、あと1ヵ月で脱稿の予定である。その結果、海外の動向に関し、実地調査をできていないため、随時、実施していく予定です。
ギャップ結合を介したシグナル伝達の生理学的意義に関する薬理学的研究

【研究目的】本研究では、細胞間チャネルであるギャップ結合(gap junction:GJ)ならびにその構成タンパク質であるコネキシン(connexin:Cx)の機能を介した生体恒常性維持の破綻と疾患との関係を、特に(1)がんおよび(2)がんに伴う悪液質に関して解明することを目的とした。【研究実績】(1)悪性中皮腫細胞株H28より樹立したCx43強制発現株を用いたin vitroの検討により、Cx43がJNKの活性化を介してBaxのミトコンドリア移行を促進することでアポトーシスを引き起こすことを見出し、本研究成果を原著論文として発表した。さらに、本研究成果も含め、Cx43を介したシグナル伝達ががん細胞の増殖や転移に与える影響について、最新の情報も取り入れて総説としてまとめた。(2)本研究で用いるがん悪液質モデルは、ヒト胃がん細胞株85As2をBALB/c系ヌードマウス(♂、8週齢)の皮下に注入移植することで作製した。本モデルは細胞移植2週間後より悪液質症状(体重減少、摂餌量低下、骨格筋量減少および血漿中サイトカインの上昇)を認めることから、移植2週間後のマウスの脳を採取しメタボローム解析を行った結果、ATPやGTPが減少し、一方でATPやGTPの分解代謝物であるヒポキサンチンや尿酸の増加を認めたことから、プリン代謝が変化していることが示唆された。プリン代謝に関連するキサンチンオキシダーゼ活性は、コントロールと比較して1.8倍程度増加していた。さらに、視床下部中のアストロサイトマーカーの発現量がコントロールと比較して1.5倍程度の増加を認めたことから、アストロサイトが活性化していることが示唆された。アストロサイトはCx43を豊富に発現することから、今後アストロサイトの活性化に対するCx43の寄与を検討する予定である。29年度が最終年度であるため、記入しない。悪性中皮腫細胞株H28より樹立したコネキシン(Cx)43強制発現株では、スニチニブ曝露によるアポトーシスの誘導にアポトーシス促進因子であるBaxとCx43との直接的な相互作用が重要であることを見出している。Cxは主に細胞膜上に発現しており、一方Baxは通常細胞質中に広く分布しているが、活性化により構造変化・ミトコンドリアへの移行を経てミトコンドリア機能の低下を引き起こす。よってスニチニブ曝露により細胞膜上のCx43がBax並びにBaxを活性化する因子との相互作用の場として機能しているのではないかと予想し、まずBaxの活性化因子の探索を行った。文献情報よりCx43とBaxの両方と相互作用する可能性のある分子としてPKC zeta, PKC epsilon, p38, JNKを選び出し、Cx43強制発現株においてスニチニブ曝露時の活性変化を評価したところ、JNKのみ2-4倍程度活性が上昇し、その他の分子の活性変化は認めなかった。このスニチニブ曝露によるJNKの活性化は親株のH28細胞では認めず、Cx43がJNKの活性化に重要であると推察された。そこで免疫蛍光染色により活性型JNK及び活性型Baxの局在を観察したところ、スニチニブ曝露初期に確かに両者が細胞質中で共局在していることが確認された。一方、Cx43をsiRNAによりノックダウンすると活性型JNK及び活性型Baxの発現が著しく低下し共局在も認めなかった。更にJNKがBaxの活性化に寄与することを検証するため、JNK阻害薬を処置後にスニチニブ曝露を行ったところ、活性型Baxの発現量並びにミトコンドリアへの移行の低下を認めた。以上より、Cx43がJNKの活性化に関与し、活性化したJNKがBaxを活性化しミトコンドリア移行を促進することでアポトーシスを引き起こすことが示唆された。本検討結果は現在学会誌へ投稿中である。コネキシン(Cx)43、アポトーシス促進因子のBax並びにミトコンドリアの免疫蛍光染色による多重共局在解析は技術的難易度が高いが、大学に他研究室の協力も積極的に得るなどの努力で実験系を確立し、定量的に現象を捉えることに成功した。これにより、抗がん薬のスニチニブ存在下でCx43がBaxを活性化しアポトーシス誘導を促進する機序として、JNKが介在することを新規に見出した。この結果を学術誌に投稿すると共に、第90回日本薬理学会年会において英語の口頭発表を行い、年会優秀発表賞を受賞するに至った。更に、上記検討内容に加え、新しく中枢神経系における代謝とCx43との関係について研究を開始するため、ラット新生仔の脳よりアストロサイトを分離培養する実験系の確立にも取り組んだ。培養条件の検討を繰り返し、比較的高い純度のアストロサイト培養系を作製することができた。また、分離した細胞から水溶性代謝物を抽出しCE-TOF/MSを用いて代謝物の一斉分析を行ったところ、アミノ酸は感度良く検出することができ、特に神経伝達物質であるグルタミン酸やグリシン、抗酸化物質であるグルタチオン等が他の代謝物に比べて豊富であることを確認した。今後は、低グルコース含有培地での培養や酸化ストレス刺激下でのアストロサイトの代謝変化を捉え、さらに神経細胞と共培養した際に神経細胞の代謝系へ与える影響も観察し、これらの代謝ネットワークにCx43がどのように関与しているか明らかにしたいと考えている。以上より、当初計画していた以上に進展していると考えられる。【研究目的】

本研究では、細胞間チャネルであるギャップ結合(gap junction:GJ)ならびにその構成タンパク質であるコネキシン(connexin:Cx)の機能を介した生体恒常性維持の破綻と疾患との関係を、特に(1)がんおよび(2)がんに伴う悪液質に関して解明することを目的とした。【研究実績】(1)悪性中皮腫細胞株H28より樹立したCx43強制発現株を用いたin vitroの検討により、Cx43がJNKの活性化を介してBaxのミトコンドリア移行を促進することでアポトーシスを引き起こすことを見出し、本研究成果を原著論文として発表した。さらに、本研究成果も含め、Cx43を介したシグナル伝達ががん細胞の増殖や転移に与える影響について、最新の情報も取り入れて総説としてまとめた。(2)本研究で用いるがん悪液質モデルは、ヒト胃がん細胞株85As2をBALB/c系ヌードマウス(♂、8週齢)の皮下に注入移植することで作製した。本モデルは細胞移植2週間後より悪液質症状(体重減少、摂餌量低下、骨格筋量減少および血漿中サイトカインの上昇)を認めることから、移植2週間後のマウスの脳を採取しメタボローム解析を行った結果、ATPやGTPが減少し、一方でATPやGTPの分解代謝物であるヒポキサンチンや尿酸の増加を認めたことから、プリン代謝が変化していることが示唆された。プリン代謝に関連するキサンチンオキシダーゼ活性は、コントロールと比較して1.8倍程度増加していた。さらに、視床下部中のアストロサイトマーカーの発現量がコントロールと比較して1.5倍程度の増加を認めたことから、アストロサイトが活性化していることが示唆された。アストロサイトはCx43を豊富に発現することから、今後アストロサイトの活性化に対するCx43の寄与を検討する予定である。今後は現在投稿中の論文が受理されるよう必要に応じて追加実験を行う一方で、受入研究機関を変更し新たな研究を行う。具体的には、これまでの研究を発展させ、がん悪液質状態における中枢のコネキシン(Cx)43の役割について検討を行う予定である。がん悪液質は進行性がん患者の約80%に認められる消耗性代謝疾患でがん死亡の約20%を占める。そのように治療ニーズが高いにも関わらず、病態形成のメカニズムが十分に解明されていないため満足のいく治療法は未だ確立されていない。一方、中枢のCx43が末梢のインスリン分泌制御に関わっている可能性が示唆されており、がん悪液質状態で認められる代謝異常にCx43が関与している可能性がある。そこで、受入研究室において既に確立しているヒト胃がん細胞株85As2移植がん悪液質モデルを使用し、その脳を採取してCx43の発現及び脳内の代謝物量変化を調べることを計画している。得られた結果より推定される脳内の活動変化を予想し、これまでに確立した初代培養アストロサイトの実験系を活用しメカニズムの検証を行う。最終的に、Cx43の発現や機能を調節する薬物を投与することにより、がん悪液質症状の改善が見込めるか検討する。29年度が最終年度であるため、記入しない。
高分子量Gタンパク質mOPA1によるミトコンドリア形態変化機構の細胞生理学的解析

マウス脳の神経細胞において高発現している高分子量GTP結合タンパク質(mOPA1)は、そのヒトにおける相同遺伝子の変異により遺伝性1型視神経萎縮症が引き起こされることより、神経細胞の生存・維持に関する重要な機能を果たしていることが示唆される。疾患家系におけるOPA1遺伝子の塩基配列調査により、OPA1遺伝子中の多様な場所における変異が疾患変異となりうることが明らかにされてきた。今年度の本研究においては、疾患の原因となるアミノ酸点変異を導入したマウスクローンの変異体を作製し、培養細胞に遺伝子導入したときのミトコンドリア形態に与える影響について検討することにより、それぞれの疾患変異の機能的意義についての考察を行った。疾患変異のうちアミノ酸点変異に由来するものについて、mOPA1の相当する変異体を作製し、COS-7細胞に遺伝子導入した。その結果、すべての変異体はミトコンドリアに局在することが観察された。しかしミトコンドリア形態に与える影響は変異体間で異なり、作製した16種類の点変異体の表現型は以下の4グループに分けられた。(1)GTPへの結合能を失った変異体と類似のもの、(2)GTPase活性を失った変異体と類似のもの、(3)C末端欠失変異体と類似のもの、(4)野生型mOPA1と類似のもの。特に(1)に分類されるもの(E270K・D273A)は、その変異がGTP結合ドメインの近辺に位置しており、mOPA1のGTP結合能に影響を与えることが強く示唆された。また培養細胞に上記変異体を発現させたときに観察されるミトコンドリア断片化能が、作製したほとんどにおいて野生型と異なったという今回の結果から、OPA1のミトコンドリア形態に与える機能の変化が視神経萎縮症の原因の一部となっていることが推察された。マウス脳の神経細胞において高発現している新規高分子量GTP結合タンパク質(mOPA1)は、そのヒトにおける相同遺伝子の欠損により遺伝性の視神経萎縮症が引き起こされることより、神経細胞の生存、維持に関する機能を果たしていることが示唆される。今年度はmOPA1の遺伝子導入によるミトコンドリア形態変化機構について、培養細胞を用いた発現系を用いて解析を行った。mOPA1は遺伝子導入したCOS-7細胞内においてミトコンドリアに局在し、その過剰発現により、Tube状のミトコンドリアは断片化し、小さな棒状もしくはリング状に変化した。mOPA1のミトコンドリア内における局在を、膜間部分およびマトリックスのマーカーとともに観察したところ、小さなリング状になったマトリックスの一端に、mOPA1および膜間部分マーカーがVesicle状の局在を示している様子が認められた。さらに免疫電顕による解析により、mOPA1を発現する細胞においてはミトコンドリア内膜の特徴的なひだ構造が消失し、凝集して片寄った分布をしていることが判明した。以上得られた結果より、mOPA1は遺伝子導入した細胞内において、ミトコンドリア内膜に何らかの作用を与えることによりミトコンドリア全体の形態に影響を与え、ミトコンドリア断片化を導いていることが示唆された。またGTP結合モチーフに変異を導入し、GTP結合能が消失することが期待される変異体(K301A)の遺伝子導入によるミトコンドリア形態変化についても検証した。この場合、ミトコンドリア断片化は依然として観察されたものの、mOPA1および膜間部分マーカーがマトリックスマーカーから乖離する様子が認められなくなった。これより、本解析によって認められたミトコンドリア内膜の形態変化にmOPA1のGTP水解エネルギーが強く関与していることが示唆された。
DNAマイクロアレイとRNA干渉を用いた眼内血管新生の研究

Smithらの方法に従い、網膜血管新生モデルマウスを作成し、経時的に神経網膜を採取し、Affimetrix社製Gene Chip MGU74 Av2とハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現の変化を検討した。このマイクロアレイには、12,448のcDNAとESTが含まれている。それらのうち、129個(1.03%)の遺伝子で2倍以上の発現の増減を認めた。発現増加が認められたのは49遺伝子あった。発現増加を認めた遺伝子の中で、βB2クリスタリンとαアクチンが生後12日目に一過性の上昇を示した。抗βB2クリスタリン抗体と抗αアクチン抗体を用いて、免疫組織化学的に2つのタンパクの局在を検討した結果、両者ともに、網膜新生血管を構成する血管内皮細胞を取り囲むように存在するグリア細胞に発現していることが分かった。次に、βB2クリスタリンに対する特異的なshort interfering RNA(siRNA)を合成し、RNA干渉実験によって網膜新生血管の発生が抑制されるかどうかを判定した。生後12日目、14日目、17日目にsiRNAを投与したところ、siRNAは、生後15日目、17日目の網膜におけるβB2クリスタリンの発現を抑制することが明らかとなった。また、網膜血管新生モデルマウスの血管新生が有意に抑制されることも分かった。増殖糖尿病網膜症手術時に得られた増殖膜におけるβB2クリスタリン発現を検討したところ、全例にその発現を認めた。HEK293細胞にβB2クリスタリン遺伝子をtransfectし、細胞の機能変化を観察したところ、βB2クリスタリン遺伝子の過剰発現によって細胞突起の進展が認められること、βB2クリスタリンとαアクチンは細胞膜直下に共存することが明らかとなった。以上の結果より、βB2クリスタリンが網膜新生血管の発生に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。Smithらの方法に従い、網膜血管新生モデルマウスを作成し、網膜血管新生の経時変化を詳細に検討した。更に、上記マウスより経時的に神経網膜を採取し、RNAを抽出し、Affimetrix社製Gene Chip MGU74 Av2とハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現の変化を検討した。発現増加が認められたのは、VEGF(vascular endothelial growth factor)、IGF(insulin-like growth factor)を含む49遺伝子であった。その一方、80遺伝子では発現の減少を示した。発現増加を認めた遺伝子の中で、βB2クリスタリンとαアクチンの発現が生後12日目に一過性の上昇を示した。生後12日目、14日目、17日目にsiRNAを静脈投与したところ、Real time PCR,Western brottingによる解析で、siRNAは、生後15目目、17日目の網膜におけるβB2クリスタリンの発現をRNAレベルでもタンパクレベルでも抑制することが明らかとなった。また、このsiRNA実験により、網膜血管新生モデルマウスの血管新生が有意に抑制されることも分かった(P<0.01)。

以上の結果より、βB2クリスタリンが網膜新生血管の発生に重要な役割を果たしていることが明らかとなった。これらの結果については、現在、論文を作成中である。Smithらの方法によって作成した網膜血管新生モデルマウスより神経網膜を経時的に採取してRNAを抽出し、Affimetrix社製Gene chip MGU74 Av2とハイブリダイゼーションを行い、遺伝子発現の変化を検討した。この結果、合計129個の遺伝子について2倍以上の増減を認めた。発現の増加は49遺伝子に認め、80遺伝子については発現の減少を認めた。レンズ特異蛋白、すなわち、ベーターガンマクリスタリンファミリーに属するβB2クリスタリンが高度に発現することが明らかになった。この蛋白の組織内での局在を明らかにするため、生後15日(P15)のROPマウスから眼球を摘出し、免疫組織学的方法によりβB2クリスタリンの局在を検討した。このタンパク質は増殖組織に認められるglomerular tufts特異的でアストロサイトにのみ高度に発現していた。P13からP17のROPマウスから網膜を採取後、ウエスタンブロッティングによりβB2クリスタリンのタンパクレベルでの発現の経時変化を検討したところP13からP15まで発現を認めP15にピークとなっていた。βB2クリスタリン特異的siRNAを使いβB2クリスタリンの発現抑制をモデルマウスへの静脈内注射により行いGTにおけるこの蛋白の機能を類推した。βB2クリスタリン特異的siRNAによりβB2クリスタリンは、蛋白質レベルで完全に発現を抑制された。また、生後15日において、GTの形成が約90%抑制され、P17では新生血管は約70%抑制された。さらに、無血管野は消失しそこには網膜毛細血管が再構築され網膜虚血が改善されていた。ヒト糖尿病網膜症における新生血管にこのβB2クリスタリンが関与するかを術中に得られた新生血管増殖膜を使い検討した。10症例中8症例において新生血管周囲にβB2クリスタリンの発現を認め、RT-PCRによりβB2クリスタリン特異的バンドが6症例全てに増幅された。
脳スライス標本でのグルタミン酸可視化による単一シナプスの短期可塑性評価技術の開発

本年度の研究では神経ネットワーク内の個々のシナプスが有する短期可塑性の評価を可能とする技術の完成を目標とした。近年使用されるようになった遺伝子コード型のグルタミン酸プローブ(iGluSnFR)を用いた蛍光グルタミン酸イメージングを検討するため、子宮内電気穿孔法によってiGluSnFRをマウス脳に発現させた。脳スライス標本を作製して局在を観察したところ、神経細胞膜上にiGluSnFRが局在する様子が観察された。そこで電気刺激によってグルタミン酸の開口放出を惹起しながらiGluSnFRの蛍光をイメージングしたところ、放出されたグルタミン酸によって蛍光強度が増大する様子が観察された。続いてiGluSnFRのシナプスへの局在化を試みた。シナプス前終末の細胞膜上に多く存在することが知られるSyntaxin1AとiGluSnFRとの融合タンパク質(Syntaxin1A-iGluSnFR)を分散培養神経細胞に発現させたところ、軸索上に局在し、特にシナプスに集積することが見出された。Syntaxin1A-iGluSnFRを子宮内電気穿孔法によってマウス脳に発現させ、スライスを作製して局在を観察したところ、分散培養同様軸索上に局在する様子が観察された。そこでSyntaxin1A-iGluSnFRを発現した脳スライス標本においてグルタミン酸開口放出を電気刺激によって惹起しながら蛍光イメージングを行ったところ、放出されたグルタミン酸によって軸索上のSyntaxin1A-iGluSnFRに由来する蛍光が明るくなる様子が観察された。さらに連続した刺激に応じた蛍光強度変化を観察したところ、軸索上の位置によってプローブの蛍光強度変化の動態が異なっている様子が見出された。以上によって当初の計画通り脳スライス標本内においてシナプスが有するグルタミン酸開口放出の短期可塑性を評価する技術が確立された。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経ネットワーク内の個々のシナプスが有する短期可塑性を評価するため、本年度の研究では脳スライス標本に最適化されたグルタミン酸イメージング系を確立することを目的とした。従来の蛍光グルタミン酸プローブEOSを用いた脳スライスでのグルタミン酸イメージングでは、シナプスから放出されたグルタミン酸を高いS/N比で測定できないという問題があった。そこでまず異なる点変異を持つ複数種類のEOSのうちどれを用いると最もS/N比の高い測定が可能であるか検討した。子宮内電気穿孔法によってHaloTagタンパク質を神経細胞膜上に発現させた急性脳スライス標本に対し、HaloTag選択的に結合する塩化アルキル基を付加したEOSを注入することで神経細胞膜上にEOSを標識した。この標本においてシナプスからグルタミン酸を放出させEOSの蛍光変化を観察したところ、L401Cの点変異を持つEOSを用いた実験において最もS/N比の高いイメージングが可能であった。EOSをスライス標本内に標識する際の条件を最適化した後、続いて脳スライス内にHaloTagタンパク質を発現させる手法の検討を行った。HaloTagを発現させるアデノ随伴ウイルスを作製し成熟マウスの大脳皮質に打ち込んだ後脳スライスを作製しEOSを注入したところ、ウイルスを打ち込んだ部位近傍の神経細胞膜上にEOSが標識された。このスライス標本を用いてグルタミン酸放出をイメージングしたところ、子宮内電気穿孔法によりHaloTagを発現させたスライスにおける実験よりもS/N比の高いイメージングが可能であった。以上の結果より、脳スライス標本内の単一シナプスから放出されるグルタミン酸を高いS/N比でイメージングする系が確立された。現在、確立した系を用いて単一シナプスについて短期可塑性を評価する準備を進めている。シナプスから放出されたグルタミン酸を高いS/N比でイメージングするため、本年度の研究においては神経細胞のシナプス特異的にプローブを標識する技術の開発を行った。まずシナプスに局在することが報告書されている分子のうち細胞外ドメインを持つNeurexin, Neuroligin, TrkC, GluR1, GluR4についてそれらの細胞外ドメインにHaloTagを融合させたタンパク質を分散培養の海馬神経細胞に発現させた。HaloTag特異的に結合する塩化アルキル基を持つ蛍光色素で染色したところ、GluR1とGluR4に関してシナプスマーカーと一致する染色が見られた。次に脳スライス標本において上記融合タンパク質を発現させたところ、HaloTagとGluR4の融合タンパク質は発現が確認できなかった。一方HaloTagとGluR1の融合タンパク質(Halo-GluR1)では神経細胞の樹状突起に沿って点状の蛍光が見られた。続いてHalo-GluR1が脳スライス標本のシナプスに局在するかどうかを確かめた。Halo-GluR1とスパインマーカーであるEGFP-actinを共発現させ、HaloTagに結合する蛍光色素HaloLignd-TMRで標識することによりスパインとHalo-GluR1の同時可視化を実現した。結果、EGFP-actinの蛍光によって示されるスパイン上にHaloLignd-TMRに由来する点状の蛍光が見られた。この結果はHalo-GluR1がシナプスに局在して発現していることを示している。以上の結果より、脳スライス標本において神経細胞のシナプス特異的にプローブを標識する技術が確立された。

近年使用されるようになった遺伝子コード型のグルタミン酸プローブ(iGluSnFR)を用いた蛍光グルタミン酸イメージングを検討するため、子宮内電気穿孔法によってiGluSnFRをマウス脳に発現させた。脳スライス標本を作製して局在を観察したところ、神経細胞膜上にiGluSnFRが局在する様子が観察された。そこで電気刺激によってグルタミン酸の開口放出を惹起しながらiGluSnFRの蛍光をイメージングしたところ、放出されたグルタミン酸によって蛍光強度が増大する様子が観察された。続いてiGluSnFRのシナプスへの局在化を試みた。シナプス前終末の細胞膜上に多く存在することが知られるSyntaxin1AとiGluSnFRとの融合タンパク質(Syntaxin1A-iGluSnFR)を分散培養神経細胞に発現させたところ、軸索上に局在し、特にシナプスに集積することが見出された。Syntaxin1A-iGluSnFRを子宮内電気穿孔法によってマウス脳に発現させ、スライスを作製して局在を観察したところ、分散培養同様軸索上に局在する様子が観察された。そこでSyntaxin1A-iGluSnFRを発現した脳スライス標本においてグルタミン酸開口放出を電気刺激によって惹起しながら蛍光イメージングを行ったところ、放出されたグルタミン酸によって軸索上のSyntaxin1A-iGluSnFRに由来する蛍光が明るくなる様子が観察された。さらに連続した刺激に応じた蛍光強度変化を観察したところ、軸索上の位置によってプローブの蛍光強度変化の動態が異なっている様子が見出された。以上によって当初の計画通り脳スライス標本内においてシナプスが有するグルタミン酸開口放出の短期可塑性を評価する技術が確立された。当初の計画通り、神経細胞のシナプス特異的にプローブを標識する技術の開発に成功した。この手法は蛍光グルタミン酸イメージングのみならず様々なプローブをシナプスの細胞外領域に標識することが可能な技術であり、当初の計画以上の成果が挙げられたといえる。27年度が最終年度であるため、記入しない。研究計画は問題なく進行しているので、本年度開発した技術を用いて脳スライス標本のシナプスへのグルタミン酸プローブの局在化を試みる。また、遺伝子コード型グルタミン酸プローブを用いたグルタミン酸イメージングとハイブリッド型グルタミン酸プローブの比較を行う。最もS/N比の良いイメージングが可能な実験条件を見出し、その実験条件を用いてシナプス短期可塑性の評価を行う。当初の計画通り、脳スライス標本でのイメージングに最適な蛍光グルタミン酸プローブを得ることに成功した。さらにアデノ随伴ウイルス注入による遺伝子発現を用いて大脳皮質内局所の神経細胞集団に蛍光グルタミン酸プローブを標識する手法の開発にも成功した。この手法を応用することで大脳皮質局所神経回路でのグルタミン酸放出動態が解明される可能性があり、当初の計画以上の成果が挙げられたといえる。
イミダゾピラジン化学発光系における励起分子生成機構の解明と発光能の制御

イミダゾピラジン誘導体としてセレンテラジンアナログを選び、その発光機構と発光能の制御を行うために6位のフェニル基上に種々の置換基を導入したセレンラジンアナログとアダマンチルメチル基を有するアナログの化学発光特性を調べた。6-フェニル体の化学発光では、一重項励起分子生成効率が置換基の影響を受けないが、発光波長は大きく影響を受けることがわかった。特にジメチルアミノ置換体のジグリム中での化学発光は500nmまで長波長シフトした。この理由は、反応で生成する中性のセレンテラミドアナログの一重項励起状態が分子内電荷移動性を有するためであることが明らかになった。また、2位と8位のそれぞれにアダマンチルメチル基を有するアナログの化学発光では、非極性のアダマンチル基が発光反応で生成するアニオン性励起分子の安定性に影響し、プロトン化速度の変化による発光波長の変化が観測された。2-フェニルイミダゾピラジン誘導体は長波長蛍光を示す。この特性を生かした発光物質を開発するために、2-フェニルイミダゾピラジノンの酸化的二量化生成物を合成した。この化合物はたいへん不安定であるが発光能を残し、しかもその発光波長は620nmまで長波長シフトしている。発光反応では二量体の一方のイミダゾピラジン環が酸素と反応して励起分子を生成し、この励起分子にはもう一方のイミダゾピラジン環が残っているために長波長発光を示したことがわかった。この特性を積極的に利用するために、ベンゼンに2つのイミダゾピラジン骨格を置換した誘導体を合成した。ジメチルスルホキシド中、塩基存在下で化学発光を行うと橙色発光が確認され、長波長発光を実現することに成功した。可視部での発光は生体内の活性酸素の定量への応用が期待されるため、さらに発光量子収率などの発光特性の確立を進めている。
Na^+-Ca^<2+>交換蛋白の構造-機能解析

心筋Na^+-Ca^<2+>交換の構造一機能相関と、心筋細胞膜Na^+-Ca^<2+>交換機能の詳細な解析を主に行ったNa^+-Ca^<2+>交換蛋白(NCX1)のXIP領域(219-238)に相当する合成ペプチドがNa^+-Ca^<2+>交換活性を抑制することから、XIP領域は調節部位であると推測されてきた。我々はXIP領域の部位特異的変異体を作成し、NCX1を発現させたアフリカツメガエル卵母細胞からinside-out giant patch法によりNa^+-Ca^<2+>交換電流を記録し解析を行った。その結果、229番目のリシンを含む変異体はNa^+-依存性不活性化が完全に消失した。223番目のフェニルアラニン、224番目のチロシン、225番目のリシンの変異体ではNa^+依存性不活性化は保存されたが、Ca^<2+>による活性化が著明に抑制さた。それ故XIP領域はNa^+-依存性不活性化とCa^<2+>による活性化の責任部位であると結論された。次に我々は心筋細胞におけるNa^+-Ca^<2+>交換とNa^+ポンプの機能的共役を検討し、モルモット心室筋細胞においては細胞容量の約14%領域で細胞内Na^+を介して相互依存することを示した。また、心筋細胞膜Na^+-Ca^<2+>交換を詳しく研究するため、大きなパッチ膜“マクロパッチ"からNa^+-Ca^<2+>交換電流を測定する方法を開発した。マクロパッチのNa^+-Ca^<2+>交換電流もNa^+-依存性不活性化と細胞質側Ca^<2+>による活性化を示し、giant patchによる報告を確認することができた。Na^+-Ca^<2+>交換の交換比率は3:1であると考えられてきたが、マクロパッチにおけるNa^+-Ca^<2+>交換電流の逆転電位測定からは、4:1交換を示唆する結果が得られた。今後交換比率ついての研究を進めるとともに、Na^+-Ca^<2+>交換の構造機能解析をさらに進め、XIP領域による調節の分子機序をさらに解明したい。犬心臓由来のNa^+-Ca^<2+>交換蛋白(NCX1)は937のアミノ酸からなる蛋白質である。疎水性プロットからNCX1は11の膜貫通領域と、第5第6膜貫通領域間の細胞質側に位置するループ(ループf)からなると予測される。ループfのN末端側には塩基性アミノ酸と芳香族アミノ酸が多く集まる領域が存在しXIP領域と呼ばれる(219-238)、XIP領域に相当する合成ペプチドがNa^+-Ca^<2+>交換活性を強力に抑制することからXIP領域はNa^+-Ca^+交換の調節部位であると推測されてきた。

我々はXIP領域の部位特異的変異体を作成し、それをアフリカツメガエル卵母細胞に発現させ、inside-out giant patch法によるNa^+-Ca^<2+>交換電流解析を行うことによりXIP領域の機能を解析した。Na^+-Ca^<2+>交換活性は細胞膜内外のNa^+とCa^<2+>の電気化学的濃度勾配により決定されるが、電気化学的濃度勾配とは異なる機序で細胞質側Na^+とCa^<2+>はNa^+-Ca^<2+>交換活性を調節する。すなわちNa^+による調節は細胞質側Na^+で誘発される外向きNa^+-Ca^<2+>交換電流の時間依存性減衰(Na^+-依存性婦活性化)として観察され(Na^+の半飽和濃度(Kh)≒8mM)、細胞質側Ca^<2+>による調節は外向きNa^+-Ca^<2+>交換電流の増強として観察される(ピーク電流において、Ca^<2+>に対するKh≒0.2μM))。XIP領域の部位特異的変異体のうち、229番目のリシンを含む変異体はNa^+-依存性不活性化が完全に消失した。223番目のフェニルアラニン、224番目のチロシン、225番目のリシンの変異体ではNa^+依存性不活性化は保存されたが、Ca^<2+>による活性化が著明に抑制さた。以上の結果よりXIP領域はNa^+-Ca^<2+>交換の調節、特にNa^+-依存性不活性化とCa^<2+>による活性化の責任部位であると結論された。初年度、我々は犬心臓由来のNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換蛋白(NCX1)のXIP領域が交換活性調節、特にNa@@S1+@@E1-依存性不活性化と細胞内Ca@@S12+@@E1による活性化の責任部位であることを報告した。今年度はNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換研究のための新しい実験方法を開発し、Na@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換の活性調節とイオン輸送メカニズムの解明に重点を置いて研究を行った。心筋細胞からのNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換電流測定はwhole-cell膜電流記録と、心筋細胞“ブレブ"からのgiant patch法で主に行われてきた。しかし通常のパッチ膜からはNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換電流を記録することは不可能とされてきた。我々はinside-outパッチ法を改良し、大きいピペット(先端直径4-7μm)を用いて、モルモット心筋細胞からパッチ膜“マクロパッチ"を作成し、Na@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換電流を測定することに成功した。マクロパッチから記録されたNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換電流は、Na@@S1+@@E1-依存性不活性化と細胞質Ca@@S12+@@E1による活性化を示し、交換活性調節に関する従来の報告を確認することができた。それ故、マクロパッチ法はNa@@S1+@@E1-Ca@@S12+@@E1交換電流研究に有用な方法であると結論した。交換電流の逆転電位測定からは、Na@@S1+@@E1とCa@@S12+@@E1の交換比率が定説となっている3:1とは異なり、4:1交換を示唆する結果が得られた。
耐食性Fe-Al合金の延性改善精錬法の確立および延性劣化要因の解明

本研究において得られた主な結果は次のようである。1.極低炭素鋼を母材として用いた場合、Al含有量の増加とともに引張強さおよび硬さは増大し、伸びは著しく減少した。10%Al合金鋼の伸びは215%の範囲でばらついた。2.10%AlにおいてC含有量を増加すると、硬さは向上するが、引張強さおよび伸びは減少し、0.09%Cでは引張試験片の作製中に破断した。炭素含有量の増加にともない結晶粒内および粒界に針状の析出物が増加し、これはEPMA分析によりFe_3AlC相と同定された。炭素による高Al合金鋼の脆化は、この複炭化物の結晶粒界への析出に起因すると考察した。3.炭素の固定を目的としてTiおよびZrを添加した。Tiの添加量が増加すると析出物はFe_3AlCからTiCに変化し微細化された。その結果、伸びは向上したが、圧延加工が可能なほどは向上しなかった。Zrの添加により結晶粒が著しく微細化されたが、Fe_2Zrが粒界に析出して網目状組織が形成され、むしろ脆化した。4.Ca、Ceおよび市販の精錬剤による精錬を行なっても、高Al合金鋼の延性は改善できず、むしろ脆化した。5.実験結果および文献調査に基づき、高Al合金鋼は湿分を含む雰囲気中では本来環境脆化を起こしやすいものであり、根本的な延性改善策の確立は不可能と判断された。6.最後に、環境脆化の防止と耐食性の確保を目的として、5%Al合金鋼の機械的性質に及ぼすSi添加の影響を検討した。その結果、約1%までのSi添加では十分な延性を有し、またこの組成では耐食性もかなり優れていると推定された。本研究の目的は、耐食性高Al合金鋼の延性劣化要因の解明と延性向上法の確立である。今年度は高周波真空溶解炉で各種合金鋳塊を溶製し、そのミクロ組織および機械的性質に及ぼすAlおよびC含有量の影響を検討した。また、溶製時にTi、Zr、CaおよびCeを添加し精錬効果を検討した。0.01%鋼を母材として用いた場合、Al含有量の増加とともに引張強さおよび硬さは増大し、伸びは低下した。しかし、10%Alでも約15%の伸びを示した。Al含有量を約10%に一定し、C含有量を0.05%まで高めると、硬さは高くなるが引張強さはほとんど変化せず、伸びは約3%にまで低下した。C含有量をさらに0.1%まで高めると、合金の脆化は一層顕著となり引張試験片の作製時に破断した。これらの結果から、高Al合金鋼の延性向上にはC含有量の低下が極めて重要であることがわかる。顕微鏡観察によると、10%Al合金鋼ではC含有量の増加にともない結晶粒界および粒内の析出物が増加した。この析出物はEPMA分析によるFe-Al系複炭化物(恐らくFe_3AlC)と推定され、その部分には酸素の濃縮も認められた。現時点では、この複炭化物が延性の低下の原因と考えている。0.05%および0.1%Cの母材にAlを10%配合し、溶製時に各種精錬剤を添加した。いずれの場合も伸びは向上せず、むしろ減少の傾向を示した。ただし、0.05%Cの母材を用いた場合は、Caの添加により伸びがいくぶん向上した。TiおよびZrの添加により析出物は著しく微細化した。

しかし、合金中のCを固定するのに十分な量を添加したにもかかわらず、Fe-Al複炭化物は改質されず残存した。当初計画したCaO-Al_2O_3系スラグによる精錬試験は、金属溶解用MgOるつぼの溶食・損傷が予想以上に激しいために中止した。新年度では、より一層大きな炭化物生成能および脱酸力を有する元素の添加試験を行うとともに、圧延および熱処理試験を予定している。前年度において、高Al合金鋼の延性は低濃度の炭素の含有により著しく劣化することが明らかになったので、今年度は前年度よりさらに極低炭素の母材を用いて、機械的性質に及ぼすAl含有量の影響を検討するとともに、炭素を含む10%Al合金鋼について炭素固定用元素(Ti,Zr)の添加量を増加して,その効果を検討した。さらに、圧延加工性と耐食性を兼ね備えたAl合金鋼の開発を目的として、新たに5%Al合金鋼の機械的性質に及ぼすSi添加量の影響を検討した。1.0.003%の極低炭素鋼を母材として用いた場合、Al含有量の増加とともに引張強さおよび硬さは増大し、伸びは著しく減少した。10%Al合金鋼の伸びは約2%で、0.01%Cの母材を用いた前年度の結果(15%)より減少した。2.炭素の固定を目的として、0.045%Cの10%Al合金鋼に炭素の4倍当量のTiおよびZrを添加した。Ti添加の場合、炭化物はFe_3AlCからTiCに変化し微細化された。その結果、伸びは向上したが、圧延加工が可能なほどは向上しなかった。Zrの添加により結晶粒が著しく微細化されたが、Fe_2Zrが粒界に析出して網目状組織が形成され、むしろ脆化した。3.実験結果および文献調査に基づき、高Al合金鋼は湿分を含む雰囲気中では本来環境脆化を起こしやすいものであり、根本的な延性改善策の確立は不可能と判断された。4.最後に、環境脆化の防止と耐食性の確保を目的として、5%Al合金鋼の機械的性質に及ぼすSi添加の影響を検討した。その結果、約1%までのSi添加では十分な延性を有し、またこの組成では耐食性もかなり優れていると推定された。
transient maskingとsustained maskingについて--多層チャンネルモデルの検討--

ブラウン管上に縞パタンを提示し,縞パタン同士のCrawford effectに関する実験を行った, Crawford effectというのは,マスク刺激(MS)と検査刺激(TS)とを同じ位置に,様々な時間間編で提示した時に生ずる特有のマスク効果をいう.この場合, MSのonset時とoffset時に提示されるTSの見えが特に強く妨害されることが知られている.今回は, MSとTSに正弦波パタンを用いたところ(第一実験), MSの空間周波数が低い場合には, MSのonset時とoffset時に, TSの急激な閾値の上昇が認められ,いわゆるtransient maskingが生じたが, MSの周波数が高い場合には,そのような急激な閾値の上昇は認められなかった(sustained maskingが生じた). transient maskingが生じるのは, MSのonsetやoffsetに対して視覚系が敏速に応答する性質があるためだといわれている.この考えに従えば,低空間周波数に選択的に応答するチャンネルは,いわあるtransient channelで,刺激のオン,オフに敏感であり,一方,高空間周波数チャンネルは,それらにあまり敏感ではないということが考えられる.次に, MSに振幅変調波パタン(搬送波の周波数は, 12c/deg,信号波のそれは, 2c/deg)を用いて,同様の実験を行った(第二実験)ところ, transient maskingが生じた.今回用いた振幅変調波パタンに含まれる正弦波成分は, 10, 12, 14c/degの三種類で,いずれも高空間周波数である.いわゆる多重チャンネルモデルに従えば, MSの成分は,いずれも高空間周波数であり,それに関与するのは,高空間周波数チャンネルということになり,実験1から予想されるようにsustained maskingが生じてよいはずであるのに,反対の結果になってしまった.そこで,視覚系には,振幅変調波パタンが提示された時には,高空間周波数チャンネルと低空間周波数チャンネルが,同時に応答するような性質があるのではないかと考えた.ブラウン管上に縞パタンを提示し,縞パタン同士のCrawford effectに関する実験を行った, Crawford effectというのは,マスク刺激(MS)と検査刺激(TS)とを同じ位置に,様々な時間間編で提示した時に生ずる特有のマスク効果をいう.この場合, MSのonset時とoffset時に提示されるTSの見えが特に強く妨害されることが知られている.今回は, MSとTSに正弦波パタンを用いたところ(第一実験), MSの空間周波数が低い場合には, MSのonset時とoffset時に, TSの急激な閾値の上昇が認められ,いわゆるtransient maskingが生じたが, MSの周波数が高い場合には,そのような急激な閾値の上昇は認められなかった(sustained maskingが生じた). transient maskingが生じるのは, MSのonsetやoffsetに対して視覚系が敏速に応答する性質があるためだといわれている.この考えに従えば,低空間周波数に選択的に応答するチャンネルは,いわあるtransient channelで,刺激のオン,オフに敏感であり,一方,高空間周波数チャンネルは,それらにあまり敏感ではないということが考えられる.次に, MSに振幅変調波パタン(搬送波の周波数は, 12c/deg,信号波のそれは, 2c/deg)を用いて,同様の実験を行った(第二実験)ところ, transient maskingが生じた.今回用いた振幅変調波パタンに含まれる正弦波成分は, 10, 12, 14c/degの三種類で,いずれも高空間周波数である.いわゆる多重チャンネルモデルに従えば, MSの成分は,いずれも高空間周波数であり,それに関与するのは,高空間周波数チャンネルということになり,実験1から予想されるようにsustained maskingが生じてよいはずであるのに,反対の結果になってしまった.そこで,視覚系には,振幅変調波パタンが提示された時には,高空間周波数チャンネルと低空間周波数チャンネルが,同時に応答するような性質があるのではないかと考えた.