hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
サクラマス雄2型の繁殖成功と攻撃行動

サクラマスの産卵中、河川残留型のスニークのタイミングが残留型の繁殖成功に影響しており、ペアの産卵とほぼ同時に放精することが重要であることが明らかになった。また、残留型とペアオス(回遊型)の相対的な体サイズの大きさが繁殖成功の相対的な大きさに影響していることが示唆された。これらが個体の繁殖成功(結果として個体の適応度)のばらつきをもたらすと考えられ、生活史二型と代替繁殖戦術の進化を考察する上で重要な知見をもたらした。サクラマス(サケ科サケ属、Oncorhynchus masou)雄には、降海し海で成長した後、産卵のために川に遡上する大型の降海型と、生涯河川に留まって成熟する小型の残留型の2型が知られている。繁殖集団にサテライトとして参加する残留型集団には個体間に順位があり、順位の低い残留型はより順位を高めるように、繁殖集団間を移動し、結果として移動範囲が広くなると予測される。北海道鹿追町然別湖に流入するヤンベツ川支流(山田川)において1.5キロの調査区間を設定して行動観察を行った。また、野外において親魚を捕獲し個体識別を施し、サクラマスの繁殖行動およびマイクロサテライトDNAによる雄の繁殖成功、残留型オスによる食卵行動を観察し受精卵の父性を調べた。その結果、繁殖集団内の個体の順位は体長と相関していた。また、繁殖集団内の順位と繁殖成功率は有意に相関していた。繁殖集団内での高順位(1or2位)獲得率ごとに体長で大型、中型、小型の3グループに分け、繁殖期間中の移動範囲(距離)を比較すると、グループ間で有意な差が見られ、中型個体の移動範囲が最も広かった。常に高順位を獲得できる訳ではない中型サイズの雄が繁殖期間中に最も広い範囲を移動して、自分にとって有利な繁殖集団に加わり高順位を獲得しようとしていると考えられた。一方、移動しても高順位を獲得できる可能性が低い小型の雄や、同じ地点にいても常に高順位でである大型の個体はあまり移動する必要がないと考えられた。行動およびDNA解析の結果、繁殖集団中で大型で高順位な個体の繁殖成功が高いことがあきらかとなった。また、受精卵の父性および食卵行動の観察から、卵の父性とは無関係に食卵していると考えられた。メスの放卵時に産卵床に接近できて食卵が可能ならば、食卵している可能性がある。産卵行動中のサクラマスにおいて、食卵行動は残留型のみにみられる。また、オス親による子の保護行動がないため食卵行動と繁殖成功の関係は複雑ではない。そこで、野外の繁殖集団(然別湖個体群)において残留型の食卵行動と繁殖成功がどのように関係しているか調べた。また、体サイズ、個体の順位および競争者の数といった繁殖集団の構成が食卵行動に与える影響についても分析した。17繁殖集団中13集団で、さらに産卵集団に参加した72尾の残留型のうち18尾が食卵行動を示した。これらの残留型は、スニークによる受精成功率とは無関係に食卵行動を示した。まだ、数尾の残留型は40-60%という高い繁殖成功を達成したにもかかわらず食卵行動を示した。食卵行動はスニークしようとするタイミングが影響しており、スニークするタイミングが遅れるほど食卵行動を示さない傾向にあった。体サイズ、個体の順位、および競争者の数が食卵行動に与える影響はみられなかった。食卵行動を示した残留型の胃内容に含まれていた卵の数は1-8個であった。これらの結果はそれまでサケ科魚類で一般的に考えられていた、食卵行動が放精に失敗した残留型と繁殖に無関係な未成熟個体によって行われる行動ではなく、サクラマスにおいては高い繁殖成功を得た残留型によってもなされることが示された。また、このような繁殖成功と関係ない機会的な食卵行動は、残留型にとって食卵行動に伴うコストが相対的に小さいことを示唆した。
プリズム適応における大脳運動前野と頭頂間溝皮質との機能連関

ヒトやサルが行う上肢による到着運動は、シフトプリズムを装着することにより視覚空間座標と運動座標との間に解離が生じても、10-20回の試行で正確に目標に到着することができる。しかもこの運動学習にはプリズムの着脱毎に、極めて高い再現性のあることが確認されている。このような運動学習に大脳皮質運動前野腹側部が重要な役割を果たしていることが明らかにされている。本年度の研究では、この目標点への手到達運動のプリズム適応が運動前野腹側部内およびその周辺の神経ネットワークにおける信号伝達の変化によって達成されるという仮説を立て、運動前野腹側部および同領域に出力する高頭頂皮質から単一ニューロン活動の多点同時記録を行うことで検証した。これらの領域の運動関連ニューロンなどのいずれもプリズム適応中に特異的な発火を示すものはほとんどなかった。しかし、ニューロン間の相互相関を解析すると、プリズム適応中に特異的にスパイク後促通を示すニューロン対が存在した。これらは特に運動前野腹側部内の運動関連ニューロン間である場合が多数であった。一部は運動前野腹側部内の運動関連ニューロンとそれ以外のニューロン、および運動前野腹側部と後頭頂皮質の運動関連ニューロン間で認められた。後頭頂皮質の運動関連ニューロン以外のニューロンはいかなる他のニューロンともスパイク後促通を示さなかった。このことは運動前野腹側部の神経ネットワークにおいて、シナプス伝達効率の変化がプリズム適応に関わっていることを示すものと考えられる。これまでの研究により、運動前野腹側部には視覚座標系を反映するニューロン群と運動座標系ニューロン群の存在することが知られているが、これらニューロン群間の結合性が変化することによってプリズム適応が達成されると考えられる。
水溶性錯化剤を利用する希工類元素の新しい高選択的溶媒抽出分離法の開発

本研究では、水溶性錯化剤を共存させた溶媒抽出法および液膜法による希土類元素の選択的分離について、分離機構の解明を通して定量的な検討を行った。分離系としては、もっとも分離が困難な系の一つであるEr^<3+>/Y^<3+>系を選択し、水溶性錯化剤としては、diethylenetriaminepentaacetic acid(以下DTPAと略す。)を用いた。まず水相中における希土類元素錯体の解離機構について検討を行ない、反応機構の解明を通して、各錯体の解離速度定数を求めることができた。DTPA共存下での溶媒抽出法および液膜法の選択性を考察する上で重要な意味を持つ解離速度定数はY-DTPA錯体の方がEr-DTPA錯体に比べて約5.8倍大きいことがわかった。次に、平面接触攪拌槽および液滴分散系を用いて、DTPA共存下における溶媒抽出法によるEr^<3+>/Y^<3+>の選択的分離を試みた。本系のような非平衡分離操作で得られた抽出速度比は約5.5であり、平衡分離である通常の溶媒抽出法による抽出定数の比(1.43)と比較して格段に大きな値と言える。このような大きな分離比が得られた理由としては、マスキング効果と水相中におけるDTPA錯体の解離速度の差が相乗的に働いていることがわかった。各場合における選択性を系統的に比較し、高選択性の実現には、界面反応律速あるいは水相境膜内におけるDTPA錯体の解離を伴う拡散律速下での操作が望ましいことを明かとした。さらに、DTPA共存系を用いる分離手法を含浸液膜法に適用した。水相中におけるDTPA濃度が希土類元素総濃度に近づくにつれて選択性は増加し、また高担体濃度も選択性に対して有利であることが明かとなった。このように、水相境膜内におけるDTPA錯体の解離を伴う物質移動が律速である場合にもっとも高い選択性が得られるというのは、本分離の特徴である。)を用いた。酸性有機リン化合物(di(2,4,4-trimethy pentyl)phosphinic acid)を抽出剤として用い、水溶性錯化剤(DTPA)を共存させた溶媒抽出法による希土類元素(Er、Y)の選択的分離について、実験的及び理論的に検討した。本系の解析には希土類-DTPA錯体の解離反応に関する知見が不可欠であるため、まず、水相中におけるその反応特性について動力学的研究を行なった。DTPA錯体の安定度定数は非常に大きいことから(Er;10^<22.74>Y;10^<22.05>)、DTPA錯体の解離反応を直接求めることは困難であったため、DTPA錯体と他の希土類元素との交換反応について検討した。反応機構の解明を通して得られた解離速度定数は、Y-DTPA錯体の値がEr-DTPA錯体の値よりも約5.8倍大きいことがわかった。次に平面接触攪拌槽を用いて、DTPA共存下における溶媒抽出法によるEr/Yの選択的分離実験を行なった。本系のような非平衡操作で得られた抽出速度比は約5.5であり、平衡分離である通常の溶媒抽出法による抽出定数の比(1.47)と比較して格段に大きな値といえる。このような分離比が得られた理由としては、

各希土類元素と水溶性錯化剤との平衡定数の違いによるフリーの希土類元素濃度の差(マスキング効果)、及び水相中における希土類元素-DTPA錯体の解離速度の差が相乗的に働らいていることがわかった。各場合における選択性を系統的に比較し、高選択性の実現には、界面反応律速あるいは水相境膜内におけるDTPA錯体の解離反応を伴う拡散律速下での操作が望ましいことを明らかとした。さらに、実用的な観点から重要と考えられる液滴分散系を用いて検討した。この場合にも非平衡分離が達成されており、得られた選択性は平面接触攪拌槽の場合とほぼ同様の値(5.5)であった。平面接触攪拌槽及び液滴分散系の両場合とも、得られた実験結果は水相境膜内におけるDTPA錯体の解離反応を考慮して定量的に解析された。本研究では、水溶性錯化剤を共存させた溶媒抽出法および液膜法による希土類元素の選択的分離について、分離機構の解明を通して定量的な検討を行った。分離系としては、もっとも分離が困難な系の一つであるEr^<3+>/Y^<3+>系を選択し、水溶性錯化剤としては、diethylenetriaminepentaacetic acid(以下DTPAと略す。)を用いた。まず水相中における希土類元素錯体の解離機構について検討を行ない、反応機構の解明を通して、各錯体の解離速度定数を求めることができた。DTPA共存下での溶媒抽出法および液膜法の選択性を考察する上で重要な意味を持つ解離速度定数はY-DTPA錯体の方がEr-DTPA錯体に比べて約5.8倍大きいことがわかった。次に、平面接触撹拌槽および液滴分散系を用いて、DTPA共存下における溶媒抽出法によるEr^<3+>/Y^<3+>の選択的分離を試みた。本系のような非平衡分離操作で得られた抽出速度比は約5.5であり、平衡分離である通常の溶媒抽出法による抽出定数の比(1.43)と比較して格段に大きな値を言える。このような大きな分離比が得られた理由としては、マスキング効果と水相中におけるDTPA錯体の解離速度の差が相乗的に働いてることがわかった。各場合における選択性を系統的に比較し、高選択性の実現には、界面反応律速あるいは水相境膜内におけるDTPA錯体の解離を伴う拡散律速下での操作が望ましいことを明らかとした。さらに、DTPA共存系を用いる分離手法を含浸液膜法に適用した。水相中におけるDTPA濃度が希土類元素総濃度に近づくにつれて選択性は増加し、また高担体濃度も選択性に対して有利であることが明らかとなった。このように、水相境膜内におけるDTPA錯体の解離を伴う物質移動が律速である場合にもっとも高い選択性が得られるというのは、本分離法の特徴である。
凍結剥離法によって得られた機能性ナノシートの再構築による新規多孔体の創成

凍結・融解に伴う水の相変化を利用した新しい層剥離法を開発し,層状化合物から層剥離により機能性ナノシート材料を効率的に得ること,また得られたナノシートを水の相変化を利用して再構築して機能性材料を合成することを目的として研究を実施した。(1)迅速な凍結・融解操作により,酸化グラファイトから高収率で酸化グラフェン(ナノシート)分散溶液を得ることに成功した。(2)氷晶をテンプレートとして得られた酸化グラフェンからハニカム状モノリス体の調製に成功した。金属酸化物やグラファイトからなる層状化合物を層剥離することによって得られるナノシートは,吸着剤,触媒さらに電子材料など様々な分野への応用が期待されている。層状化合物の層剥離には,層状化合物の種類によって様々な手法が用いられるが,効率的に高いナノシート収率を得るには超音波などの過酷な処理を施す必要があった。しかし,過酷な層剥離処理は,ナノシートにダメージを与え細片化を起こすため,ナノシート本来の高い機能を十分に活かすことができない。そこで,本研究では,水の相変化(凍結・融解)現象を利用した新しい層剥離法の開発を目指した。特に,層状化合物として,MgとAlを主成分とする層状複水酸化物(ハイドロタルサイト)と酸化グラファイトを中心に新し方法による層剥離法の開発を検討した。今年度は,特に酸化グラファイト系において,酸化グラファイトを含む水溶液を急速凍結そして解凍することで,層剥離が効率的に進行することを明らかにした。また,得られたナノシート(酸化グラフェン)のシート径が,従来法(超音波を用いた層剥離)により得られた酸化グラファイトよりも3倍以上大きいことを種々の分析手法を用いて明らかにした。また凍結・解凍の操作を6回繰り返すことで比較的高い酸化グラフェン収率(約80%)が得られることが分かった。特に酸化グラファイト系において,新しい手法が有効であることが実証されたため,将来それをさらに発展させた研究や他の層状化合物への応用が期待される。金属水酸化物やグラファイトからなる層状化合物を層剥離する事によって得られるナノシートは、吸着剤、触媒さらに電子材料など様々な分野での応用が期待されている。層状化合物の層剥離には、層状化合物の種類の違いによって様々な手法が採用されているが、従来技術では十分なナノシート収率を得るために層膨潤処理に1週間程度要したり、また超音波処理により層状化合物自体が破壊されたり、さらに剥離処理に非常に高いpH条件を必要とする場合があるなど様々な問題があった。そこで,本研究では,水が凍結する際に起こす体積膨張に着目し、この現象を用いた新しい剥離法を開発することを目的としている。本年度はまず層剥離に用いる層状化合物としてゼオライト層状前駆体MCM-22(P)やMgとAlを主成分とする層状復水酸化物(ハイドロタルサイト)の合成を行った。次に各層状化合物の層間をより親水性の高い有機物に置き換えるため,まずは,Mg/Alハイドロタルサイト層間のアニオンを親水性物質(酒石酸,リンゴ酸,クエン酸など)に置き換えることを試みた。試料粉末をこれらいずれかの親水性物質を含む水溶液(pH = 10)に懸濁させ一定時間撹拌することで親水性物質の層間へのインタカレーションを試みた。しかし,インタカレーションがうまく進行しないことが判明したため,ハイドロタルサイト合成時にこれら物質もしくはポリアクリル酸やアルギン酸を混在させ,層間に親水性有機物を含む層状化合物の合成を試みた。得られた試料の粉末X線回折測定を行ったところ期待した通り有機物の存在による層間拡張が示唆された。水の凍結を利用した層剥離を行う上で重要となる層状化合物層間への親水性有機化合物の導入に関し,合成時に有機物を導入するという手法により達成し,第一段階をクリアできたと考えられる。平成25年度は前年度の検討で得られたナノシートを含む水溶液に氷晶テンプレート法を適用し、ナノシートをマイクロハニカム状のモノリス体に成型する。[マイクロハニカム状モノリス体への成型]剥離された層と有機化合物を含有する水溶液に必要があればシリカゾルを加え湿潤ゲルを調製する。得られたゲルを一方向凍結する事でマイクロハニカム状のモノリス体に成型する。得られたモノリス体を焼成し、さらにイオン交換して酸型の試料を得る。[マイクロハニカム状モノリス体の評価]得られた材料の酸点の評価は、現有のフーリエ変換赤外分光計を用い、各種塩基性プローブ分子を用いて行う。また、細孔構造の分析は、現有の窒素ガス吸着装置を用いて行う。[層状化合物の合成と凍結剥離法の応用]本手法は種々の層状化合物にも適用であると考えられるため、合成経験のあるハイドロタルサイト類化合物を始め各種化合物を合成し、剥離法を適用する。

膨潤に使用する化合物として層と反対電荷(ハイドロタルサイトであれば、カルボキシル基を有する活性剤や高分子化合物)を有したものを使用する。次年度使用額は485円となっているが、この金額の物品は平成24年度内に発注し、既に同年度内に納品されている。支払が平成25年度に入って行われているために計上されている金額である。発注、納品ベースでは研究費は計画通り使用されており、平成25年度も当初の計画通りに研究費を使用する予定である。
児童虐待における親と看護婦間の援助関係成立を困難にする要因についての研究

1.研究目的医療機関における児童虐待への早期クライシス介入の機能を高めるため,看護婦が虐待された子どもを通じて虐待者である親と出会うとき,看護帰一親間の援助関係を困難にする要因を明らかにすること。2.研究実施状況(1) 1次調査:自記式質問紙による郵送調査児童虐待ならびに虐待する親に対する看護婦の認識と虐待事例との遭遇状況を把握することを目的に,札幌市内の総合病院の小児科,整形外科,脳外科,皮膚科,形成外科,救急部門に勤務する看護婦447名を対象に調査を行なった。回収数は428名(回収率87.2%)であり,うち有効回答数は313名(73.1%)であった。このデータについて単純集計を行ない,さらに,親への認識に関連する要因に関して統計的分析を行なった。この結果について成果報告を行なった。(2) 2次調査:児童虐待事例に関する聞き取り調査1次調査の結果,児童虐待事例と遭遇したことのある看護婦は89名であった。このうち25名から協力の申し出があり,12名の看護婦に虐待事例における親と看護婦の関わりについて面接調査を行ない,5例の虐待事例が把握された。(3) 3次調査:予後調査5例のうち3例は児童相談所へ通告され・1例は精神科外来でフォロー,1例は死亡であった。児童相談所に継続されたケースに関しては児童相談所より通告後の経過に関して情報を得た。3.研究結果看護婦の児童虐待に関する知識には課題が多く,親との援助関係成立にも影響を及ぼしていた。虐待の発生背景に関する認識とともに,他機関とのネットワーク形成の重要性について認識を深めていく必要があることが示唆された。今後,看護婦に対する継続教育の検討と,他職種の児童虐待に関しての認識について調査を行なう必要があると考えられる。1.研究目的本研究は、医療機関における児童虐待への早期クライシス介入の機能を高めるため、看護婦が虐待された子供を通じて虐待者である親と出会うとき、看護婦-親間の援助関係を困難にする要因を明らかにすることを目的とする。2.研究実施の状況(1)調査表の作成看護婦と虐待者(親)との援助関係成立に関しての2部構成のアンケート用紙を作成した。アンケート<PartI>は、虐待された子どもが入院してくる可能性のある病棟に勤務している看護婦を対象とした郵送調査によるアンケートである。(1)看護婦の児童虐待への関心、(2)看護婦が児童虐待の発生要因、介入方法をどのように認識しているか、(3)看護婦が虐待する親をどのように認識しているか、(4)どのくらいの看護婦が児童虐待を経験しているかを把握することを目的とし、記入式の質問紙を作成した。アンケート<PartII>は、アンケート<PartI>の(4)の結果をもとに実際に児童虐待に関わったことがある看護婦を対象とした聞き取り調査によるアンケートである。(1)症例の概要、(2)虐待者(親)との関わりの持ち方の実際を把握するため、半構成的質問紙を作成した。(2)調査表の配布札幌市内の350床以上を有する総合病院の小児科、整形外科、脳外科、皮膚科、形成外科、救急部門に勤務する看護婦を対象にアンケート調査を依頼した。この結果、6つの病院から協力を得られ、看護婦501名にアンケート<PartI>を配布した。回収数は438部(回収率87.4%)であった。
遠赤外線大規模2次元アレーの基礎開発

我々は、波長50200μmの遠赤外線波長帯の検出器として現在最も高い感度を持つ圧縮型Ge:Ga検出器の、多素子且つ稠密なアレー検出器化の為の基礎開発を行っている。昨年度までに我々は、より大規模なアレー検出器を実現するための、Ge:Ga素子サイズの小型化、ピストンを用い、より多くの素子に対し安定な加圧を行うための、加圧装置の開発を行った。今年度はこれに引き続き、Ge:Ga素子に遠赤外線を効率良く導くためのライトパイプ及びキャビティ構造の検討を行った。Ge:Ga検出器に関するこの種の検討はこれまで殆んど行われておらず、且つその検討は全て幾何光学的なものであった。しかしGe:Ga素子サイズが0.5mmと、遠赤外線波長の数倍10倍程度となると、幾何光学的な検討だけでは不十分で、光の波としての性質まで考慮した解析が不可欠である。この為我々は今回初めて、この検討に際し有限要素法を用いた電磁波解析を行った。その結果、以下の内容が明らかとなった。・赤外線入射部の構造は、ウィンストンコーンの簡易版として一般に用いられている角錐ホーンとウィンストンコーンとの間には効率面で開きがあり、ウィンストンコーンを用いる利点は大きいこと・Ge:Ga素子を納めたキャビティのとGe:Ga素子サイズの比は、Ge:Ga素子への遠赤外線の吸収効率を決める上で重要な要素であり、その比の選び方によって効率に2倍以上の差を生ずること・キャビティ形状についても、これまでに一般に用いられている円筒形状よりも、Ge:Ga素子の形状に合わせた角柱形状、更には角柱の角を円弧で結んだ形状を採用することにより、更に数割程度の好効率化が見込めること現在、以上の結果をまとめた成果報告を準備中である。更にこの解析結果を適用した、新しい構造の試験用キャビティ、ライトパイプの製作中である。製作されたキャビティの効率を試験する事により、我々の検討結果の有効性を実験的にも実証する。この実証実験は今後半年程度の間に行う予定である。その実験結果を受け、その後本格的な素子数の検出器の製作を行う予定である。我々は、波長50200μmの遠赤外線に感度を持つ圧縮型Ge : Ga検出器の、多素子且つ稠密なアレー検出器化の為の基礎開発を行っている。我々はこれまでに4×8素子二次元アレー検出器の開発に成功し、更に5×15素子アレーの開発を進行中である。本研究では本年度は、この検出器の更なる感度向上、素子数の更なる大規模化の為に、これまで用いてきた検出器の構造を改造した、新しい検出器の試作、性能評価を行った。我々の製作する圧縮型Ge : Ga検出器の特徴として、検出素子を一列に積み上げ、これを単一の圧縮機構で一度に加圧する事が上げられる。この方法は、飛翔体搭載用の観測装置に必要なコンパクトな構造を実現出来るという利点を持つ一方、Ge : Ga素子の配置に高い位置精度を実現しないと長波長側の検出感度が十分得られないという製作上の困難がある。今回の試作ではこの困難を回避するため、これまで主に用いていた1mm角の立方体形状のGe : Ga素子に替えて、0.5mmの素子を採用した。その際に新たに生じた隙間にピストンを配することで、これまでGe : Ga素子同士を直接積み上げ直に伝えていた加圧の圧力を、間のピストンを介して伝える構造とした。この構造を採用することで、加圧に際するGe : Ga素子の配置精度の影響が低減出来ると期待される。この新しい構造のキャビティを試作し、実際に素子の加圧を行った。その結果、素子の配置精度によらず、期待通りの十分な加圧が行える事が確認出来た。今後はこの検出器を冷却し、検出感度、視野特性等の基本的な特性が、従来の検出器と比べて変化していないかを測定する。大きな変化が無いことを確認し次第、本構造を採用した本格的なアレー検出器の製作を行う予定である。

・赤外線入射部の構造は、ウィンストンコーンの簡易版として一般に用いられている角錐ホーンとウィンストンコーンとの間には効率面で開きがあり、ウィンストンコーンを用いる利点は大きいこと・Ge:Ga素子を納めたキャビティのとGe:Ga素子サイズの比は、Ge:Ga素子への遠赤外線の吸収効率を決める上で重要な要素であり、その比の選び方によって効率に2倍以上の差を生ずること・キャビティ形状についても、これまでに一般に用いられている円筒形状よりも、Ge:Ga素子の形状に合わせた角柱形状、更には角柱の角を円弧で結んだ形状を採用することにより、更に数割程度の好効率化が見込めること現在、以上の結果をまとめた成果報告を準備中である。更にこの解析結果を適用した、新しい構造の試験用キャビティ、ライトパイプの製作中である。製作されたキャビティの効率を試験する事により、我々の検討結果の有効性を実験的にも実証する。この実証実験は今後半年程度の間に行う予定である。その実験結果を受け、その後本格的な素子数の検出器の製作を行う予定である。
老視での読字を規定する要因:日本語と英語の読み

中年の老視者の読字困難度を規定する要因を明らかにするために、高速逐次提示での単語読み上げ課題と、視覚探索での非単語発見課題を用いて読字速度(提示時間閾、反応時間)を測定した。文字サイズ、文字と背景の輝度コントラスト、観察距離、母語・非母語、画数などの変数を操作した結果、これらいずれの要因も老視者の読字速度に影響し、若年群と比べて老視群ではこれらの要因間の交互作用が極めて大きく、特に小さくて低コントラストの文字を近距離で読むのは非常に遅くなることが明らかとなった。日本語34文字のかな単語をRSVP(Rapid Serial Visual Presentation:高速遂次視賞呈示)法で呈示時間を変化させて呈示し、読字速度を老視と健常視で比較した。3単語を遂次呈示して被験者に読み上げを求め、3セット(9語)中8語以上正答なら次のセットの呈示時間を短くし、正答が8語未満なら次のセットの呈示時間を長くし、適応法により呈示時間の閾値を求め、読字速度の閾値とした。実験13では、観察距離一定(172cm)で、健常視者2名(2122歳)と老視者2名(4851歳)の遂行成績を比較した。実験1では、背景と文字のコントラストを一定(100%)とし、文字サイズを操作して読字速度の閾値を測定した。その結果、急激に読字速度が低下する臨界文字サイズは、老視者0.3°、健常視者0.27°であった。実験2では、3種類の文字サイズにおいてコントラストを変化させた。その結果、コントラスト低下で読字速度は遅くなったが、急激に読字速度が低下する臨界コントラストが老視と健常視で異なるか、明瞭には確認できなかった。実験3では、3単語が水平にスクロールしながら現れる状況で、文字サイズを操作した。その結果、静止文字では読字可能な文字サイズであっても、スクロール文字では読字速度は低下した。実験4では、表示サイズ一定のもと観察距離を変化させて(35cmと86cm)文字サイズ1°>0.4°の条件を設定し、コントラスを操作して健常視群7名(2029歳)と老視群7名(4554歳)の遂行成績を比較した。その結果、読字速度が急激に低下する臨界コントラストは、どちらの文字サイズでも老視群の方が健常視群より大きかった。観察距離が読字速度に及ぼす影響】カナ単語を刺激として、単語の読み上げを求める高速逐次呈示課題で、健常視者と比較して老視者の読字速度を比較する実験を、観察距離2条件(近い距離:35cm、遠い条件:70cm)、2種類の文字サイズ、2種類の輝度コントラストでおこなった。その結果、老視者では、文字サイズが小さく輝度コントラストが低い場合に観察距離が近いと顕著に読字速度が低下することが明らかとなった。【スクロール文字の読み】横スクロール文字の読みにおける最適表示サイズについて検討するため、日本語平仮名単語を文字サイズを変えながら横スクロール呈示し、読字閾値を測定する実験を行った。その結果、1つ1つの文字サイズの大小よりも単語全体の幅が読字速度に大きく影響することがわかり、最適な単語幅は3。6°付近であることがわかった。また、文字サイズも読字速度に対して少なからず影響し、最適文字サイズの範囲は0。5゚1。0゚であることがわかった。【視覚探索課題による日本語と英語の単語検出速度】視覚探索課題の反応時間を測ることにより、日本語と英語の単語検出速度を老視者と健常視者で比較した。画面上に呈示した8個の単語を左から右へ探索し、ターゲットである非単語が存在するかしないかの判断を被験者に求め、反応時間を測定した。観察距離35cm、2種類の文字サイズで、2種類の輝度コントラストで実験を実施した結果、日本語では老視者と健常視者の反応時間に差はなかったが、英語の場合には「被験者群×文字サイズ×コントラスト」交互作用が有意であり、老視者では文字サイズが小さくコントラストが低い場合に反応時間が顕著に増大した。【高速逐次提示法による画数の影響の検討】老視によって小さい文字が読みにくくなることは経験的にも実証的にも知られているが、漢字を使用する日本語においては、画数の影響も考えられる。しかし、画数増大による単語認知速度の低下を報告している研究はみあたらない。ここでは、高速逐次提示法によって継時的に提示される3つの単語を読み上げる課題を用い、観察距離38cmで、文字サイズ0.474度の3文字単語を、2種類のコントラスト(25%,100%)で提示して実験をおこなった。単語には、ひらがな、漢字混じり語(画数少)、漢字混じり語(画数多)の3種類があった。

その結果、老視者・非老者ともに漢字混じり語(画数多)では他の文字種条件よりも読字閾提示時間が長く、解像度の影響があると思われた。コントラストの影響は老視者において顕著で、画数が多いとコントラストの影響が増幅された。また、測定した眼の調節力をもとに老視者を2群に分けると、調節力の低下がそれほど顕著でない場合は健常視者と類似した読字の成績を示すことが分かった。【母語と非母語の単語の視覚探索】文字サイズやコントラストが老視者の読字に与える影響は母語よりも非母語の読みにおいて大きいという仮説のもと、視覚探索課題の反応時間を測ることにより、日本語(カタカナ)と英語の単語の読字速度を老視者と健常視者で比較した。画面上に提示した8個の単語を左から右へ探索し、ターゲットである非単語が存在するかしないかの判断を被験者に求め、反応時間を測定した。観察距離40cm、2種類の文字サイズ、2種類の輝度コントラストで実験を実施し、提示位置の関数として反応時間を各条件でプロットした。その結果、健常視者はどちらの言語でも文字サイズ・コントラストの影響をまったく受けないのに対して、老視者は文字サイズとコントラストが厳しい条件で読字速度(提示時間)が低下し、その低下は非母語である英語においてより大きかった。
上丘-頸運動系の視覚入力から運動出力への座標変換におおける網様体脊髄路細胞の役割

本研究は、これまでの研究をさらに発展させ、単一網様体脊髄路細胞が脊髄で支配する頸筋運動核に一定の空間パターンがあり、それがいくつかの群に分類されることが予想されるので、単一網様体脊髄路細胞によって支配される頸筋群(Functional synergy)の空間パターンを、単一前庭脊髄路細胞によって支配される頸筋群のパターンと比較することにより、上丘-網様体脊髄路系の出力系座標が三半規管の直交座標系で表現されているか、絶対空間座標系で水平・垂直方向で表現されているかを明らかにするために行われた。実験は頚椎のC1,C2を開き、前索にHRPを充填した細胞内記録電極を軸索内で刺入し、対側上丘の電気刺激に応じてスパイクを生じる軸索を捜した。そのうち、上丘から直接スパイク発火が誘発された視蓋脊髄路細胞であり、単シナプス性にスパイクが誘発されるのは網様体脊髄路細胞であった。単シナプス性に誘発されるスパイクを生じる軸索を選び、HRPを電気泳動的に注入し、連続切片(100μm)を作製し、DAB染色を行った。網様体脊髄路細胞の起始核は、尾側橋網様核と延髄網様核であった。連続切片を用いて、脊髄における軸索投射の三次元的分布を顕微鏡描画装置を用いて解析したが、単一細胞が多数の側枝を多髄節にわたって持っていること、そしてRexedのVI-IX層に多数の軸索終末があることが明らかにされた。軸索終末がどの頚筋の運動核に終始しているかを明らかにするため、HRP逆行性標識された運動ニューロンとシナプスしているかを解析したところ、複数の頚筋の運動核を同時に支配していることが明らかになった。この結果と、これまでに我々が明らかにした前、水平、後半規管のそれぞれの入力を受ける単一前庭脊髄路細胞の支配頚筋群とを比較することにより、網様体脊髄路細胞が三半規管の直交座標系を使っているか、他の座標系を使っているか現在分析中である。
植物性エストロゲンによる脳動脈瘤形成・破裂予防の研究

クモ膜下出血の主要な原因である脳動脈瘤について、マウス脳動脈瘤モデルを用い、脳動脈瘤の形成・破裂のメカニズムとその予防の研究を行っている。脳動脈瘤の発生・破裂は閉経後の女性に比較的多く、エストロゲン減少とその関連が指摘されており、本研究では以下の1-3による脳動脈瘤形成・破裂に対する影響を検証することを目的とした。1外因性エストロゲン(Equol)投与。2イソフラボン類のDaidzein経口摂取による代謝産物Equol生成。3エストロゲン受容体欠損マウスを用いたEquol投与。本研究は、マウスに高血圧誘導後、脳底槽内にエラスターゼを投与して、脳動脈瘤を誘発、破裂を引き起こすマウスモデルを作成するところから始まる。本研究においても、過去の同モデルの成績と同等の脳動脈瘤の発生・破裂をきたすか検証した。脳動脈瘤の誘発を行ったマウスにおいて、約7割に脳動脈瘤の発生が認められ、そのうちの約8割に破裂をきたしたことが確認された。現在、卵巣摘出野生型マウスを用いて、植物性エストロゲン投与により脳動脈瘤の発生および破裂を比較、評価するための研究を行なっている。具体的には、8週齢のメスマウス(C57BL/6J)を用いて高血圧誘導のため、左腎動脈の結紮後に左腎臓を摘出、エストロゲン産生を遮断するため両側卵巣摘出を行う。術後からイソフラボンを含まない食餌に変更とする。腎摘出および卵巣摘出から2週間後に、Equolを充填したosmotic mini pump (Alzet 2004)を背部皮下に埋め込む。pump埋め込みから7日後に、脳底槽内にエラスターゼを投与し脳動脈瘤を誘発する。動脈瘤誘発後21日間観察を行い、Equol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂の比較検討を行う。脳動脈瘤マウスモデルの作製において、過去の同モデルの成績と同等の脳動脈瘤の発生・破裂をきたすモデルが作製できている。また、植物性エストロゲン(Equol)の投与による脳動脈瘤発生の抑制効果を検証するためのモデルにおいて、両側卵巣摘出術(エストロゲン産生を遮断するため両側卵巣摘出)および、現在、上記モデルを用い、Equol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂に関するデータを集積している段階である。研究は概ね順調に進展しており、計画通りEquol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂に関するデータの集積を進めていく予定である。上記後、エストロゲン受容体欠損マウス(ERbetaKOマウス)を用い、Equolの投与により脳動脈瘤の発生および破裂に影響するかどうかを検証する。ERbetaはERalphaと比べて血管炎症の抑制に関与していることが過去の論文から報告されており、ERbeta欠損により脳動脈瘤の発生が有意に増加すると考えられる。また、イソフラボン類Daidzeinを食餌として摂取し、腸内細菌叢によるエストロゲン活性を有する代謝物が脳動脈瘤の発生を抑制するかどうか検証を行う。また、植物性エストロゲン(Equol)の投与による脳動脈瘤発生の抑制効果を検証するためのモデルにおいて、両側卵巣摘出術(エストロゲン産生を遮断するため両側卵巣摘出)および、Equolを充填したosmotic mini pump (Alzet 2004)の背部皮下への埋め込み術も問題なく施行出来ている。現在、上記モデルを用い、Equol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂に関するデータを集積している段階である。

クモ膜下出血の主要な原因である脳動脈瘤について、マウス脳動脈瘤モデルを用い、脳動脈瘤の形成・破裂のメカニズムとその予防の研究を行っている。脳動脈瘤の発生・破裂は閉経後の女性に比較的多く、エストロゲン減少とその関連が指摘されており、本研究では以下の1-3による脳動脈瘤形成・破裂に対する影響を検証することを目的とした。1外因性エストロゲン(Equol)投与。2イソフラボン類のDaidzein経口摂取による代謝産物Equol生成。3エストロゲン受容体欠損マウスを用いたEquol投与。本研究は、マウスに高血圧誘導後、脳底槽内にエラスターゼを投与して、脳動脈瘤を誘発、破裂を引き起こすマウスモデルを作成するところから始まる。本研究においても、過去の同モデルの成績と同等の脳動脈瘤の発生・破裂をきたすか検証した。脳動脈瘤の誘発を行ったマウスにおいて、約7割に脳動脈瘤の発生が認められ、そのうちの約8割に破裂をきたしたことが確認された。現在、卵巣摘出野生型マウスを用いて、植物性エストロゲン投与により脳動脈瘤の発生および破裂を比較、評価するための研究を行なっている。具体的には、8週齢のメスマウス(C57BL/6J)を用いて高血圧誘導のため、左腎動脈の結紮後に左腎臓を摘出、エストロゲン産生を遮断するため両側卵巣摘出を行う。術後からイソフラボンを含まない食餌に変更とする。腎摘出および卵巣摘出から2週間後に、Equolを充填したosmotic mini pump (Alzet 2004)を背部皮下に埋め込む。pump埋め込みから7日後に、脳底槽内にエラスターゼを投与し脳動脈瘤を誘発する。動脈瘤誘発後21日間観察を行い、Equol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂の比較検討を行う。脳動脈瘤マウスモデルの作製において、過去の同モデルの成績と同等の脳動脈瘤の発生・破裂をきたすモデルが作製できている。また、植物性エストロゲン(Equol)の投与による脳動脈瘤発生の抑制効果を検証するためのモデルにおいて、両側卵巣摘出術(エストロゲン産生を遮断するため両側卵巣摘出)および、Equolを充填したosmotic mini pump (Alzet 2004)の背部皮下への埋め込み術も問題なく施行出来ている。現在、上記モデルを用い、Equol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂に関するデータを集積している段階である。研究は概ね順調に進展しており、計画通りEquol投与群、Vehicle群で脳動脈瘤の発生および破裂に関するデータの集積を進めていく予定である。上記後、エストロゲン受容体欠損マウス(ERbetaKOマウス)を用い、Equolの投与により脳動脈瘤の発生および破裂に影響するかどうかを検証する。ERbetaはERalphaと比べて血管炎症の抑制に関与していることが過去の論文から報告されており、ERbeta欠損により脳動脈瘤の発生が有意に増加すると考えられる。また、イソフラボン類Daidzeinを食餌として摂取し、腸内細菌叢によるエストロゲン活性を有する代謝物が脳動脈瘤の発生を抑制するかどうか検証を行う。
新しい逆相クロマトグラフィーによる薬毒物の検出

法医中毒の分野において,種々の生体試料から,常に迅速,高感度,高分離の薬毒物の分析が要求される。最近,従来の充填剤に比較して3分の1くらい小さい細孔容積(pore volume)および比表面積(specific surface)の充填剤が開発された。このカラムを用いる事により従来の測定法より,さらに高感度で高分離かつ迅速な測定が期待出来る様になった。我々は今までにこのカラムを用いて,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で抗てんかん薬などの一斉測定法を開発し,平成8年度は,中毒事件の多い薬毒物のうち,ベンゾジアゼピン系薬剤の一斉分析し良好な結果を得た。その結果,この充填剤を用いる事により従来の測定方法より,本法のほうが1)室温でもまたgradient elutionなしでも迅速な測定が期待出来る(保持時間の短縮),2)有機溶媒の使用料が少なくてすむ(流量の減少),3)より高感度に測定出来る等の利点がある事が判明した。以上の結果,新しく開発された充填剤の有用性が証明された。我々は今までにこのカラムを用いて,高速液体クロマトグラフィー(HPLC)で抗てんかん薬などの一斉測定法を開発し,良好な結果を得てきた。その結果,この充填剤を用いる事により従来の測定方法より,本法のほうが1)室温でもまたgradient elutionをしなくても迅速な測定が期待できる(保持時間の短縮),2)有機溶媒の量が少なくてすむ(流量の減少),3)より高感度に測定出来る等の利点がある事が判明した。この事は,環境問題,経済性の面でも有益であった。平成9年度は,抗うつ薬についても検討する予定である。その結果,この充填剤を用いる事により従来の測定方法より,本法のほうが1)室温でもまたgradient elutionなしでも迅速な測定が期待出来る(保持時間の短縮),2)有機溶媒の使用量が少なくてすむ(流量の減少),3)より高感度に測定出来る等の利点がある事が判明した。以上の結果、新しく開発された充填剤の有用性が証明された。
インスリンレセプターのホルモン応答性分子変換機構の解明

マウス脂肪前駆細胞の脂肪分化誘導時に、インスリンレセプター(IR)の選択的スプライシングはエキソン除外型(IR-A)からエキソン含有型(IR-B)へ変化する。このとき、IR-A誘導活性を持つ選択的スプライシング調節因子CUGBP1の細胞内局在が核型から細胞質型へ変化する。しかしながら、CUGBP1の細胞内局在変化はIRの選択的スプライシング変化の主要因ではないことが示唆された。培養細胞株(ヒト肝ガン細胞株HepG2細胞、マウス前駆脂肪細胞株3T3-L1)をdexamethasone(dex)で刺激し、インスリンレセプター(IR)のスプライシングアイソフォーム(IR-A; short form, IR-B; long form)存在比と、CUG-BP1の細胞内局在を検討した。HepG2細胞に対して、dex(0,0.01,0.1,1.0,5.0μM)を48時間処理した。dex未処理の細胞に比べて、処理後10%程度IR-Bが増加した。この変化は0.01μMのdex濃度から認められ、濃度を高くしても顕著な変化は認められなかった。このRNAレベルでの変化が、タンパク質レベルに反映しているかどうかはさらなる解析が必要である。次に、内在性CUG-BP1の細胞内局在を免疫蛍光染色法で検討した。未処理の細胞ではCUG-BP1は主に核局在を示し、Dex処理による局在性の変化は認められなかった。3T3-L1細胞では、脂肪細胞への分化誘導処理過程でdex処理を行う。分化誘導前の内在性CUG-BP1の局在はHepG2細胞と同様に主に核であった。分化誘導処理後、CUG-BP1の核外移行が認められた。この移行はdex濃度を増加させると顕著になることから、CUG-BP1の核外移行にdexが関与していることを示唆している。さらに、CUG-BP1の核外移行にはインスリン刺激が必要であった。また、3T3-L1細胞では分化誘導処理後にIR-Bの存在比が数%増加したが、HepG2細胞ほど顕著ではなかった。以上の結果は、両細胞株において、その感受性に違いがあるもののdex刺激によってIR-B存在比が増加することを示唆している。一方、dex刺激によるCUG-BP1の核外移行は細胞種により違いがあり、核外移行にはdex以外の分子が関与している可能性が示唆された。これまでの免疫細胞染色による解析で、マウス前駆脂肪細胞株3T3-L1の分化誘導刺激によってICUG-BP1が、核から細胞質へ移行する現象を見つけた。in vitro解析において、HeLa細胞核抽出液中でCUG-BP1のリン酸化を示唆する結果を得ていることから、核蓄積を示すCUG-BP1はリン酸化状態にあると考えられる。そこで核内のCUG-BP1は脱リン酸化により核外移行するのではないかという仮説の検証を行った。CUG-BP1には予測されるリン酸化部位が複数存在する。変異を導入する部位として、同じCELFファミリーであるETR3にも保存され、かつリン酸化予測スコアの高いSer28、Ser99、Ser116、Thr188を選択し、Alaのコドンに置換した。また、CUG-BP1のRNA結合ドメイン2と3のリンカー領域に存在するSer/Thrに富んだ領域(Thr273-Ser304)の欠失変異体も作製した。これらの変異体をGFPのC末に融合蛋白質として発現するコンストラクトを作製しHeLa細胞に導入した。しかしながら、変異型CUG-BP1の顕著な細胞質蓄積はみられず、全て野生型と同じ核蓄積を示した。この結果は、これらの部位の脱リン酸化が、核外移行の主要因ではないことを示唆している。一方で、我々の実験系ではDexによるIRのスプライシング変化が微細なものであり、解析手法の改善の必要性が考え照れた。そこで、従来のゲル定量法よりも簡便かつ鋭敏に定量できるリアルタイムPCR法を応用し、IRの選択的スプライシングにより生じるIR-A/IR-Bの量比を検出する系を新たに構築した。従来の解析法との比較で、ヒト肝ガン細胞株HepG2細胞を用いたDex効果についてはほぼ同様の結果を得た。次に、ヒト胎児腎細胞株HEKにおいてDexによる効果を解析したところ、HepG2細胞とほぼ同様のスコアで、IR-Bの増加がみ照れた。以上の結果は、Dex処理はヒト肝・腎由来培養細胞においてmRNAレベルでIR-Bを増加させる作用があることを示している.インスリンレセプター(IR)の選択的スプライシングについて、マウスにおけるDex投与効果を検討した。マウス(B57BL/6J、68週齢、標準固形飼料・水自由摂食)にDexを腹腔内投与した。24時間後に再投与し、合計3回Dex投与を行った。最終投与から12時間絶食後、各臓器を摘出した。

RNAを精製し、RT-PCR法によりIRのスプライシング様式の検討を行った。コントロール群において、肝臓と脂肪ではエキソン含有型(IR-B)のみが観察された。筋肉では、エキソン除外型(IR-A)の産物が有意に観察された。一方で、Dex投与群のスプライシング様式は、コントロール群と変化が見られなかった。このことは、Dex短期投与では、マウス個体においてIRの選択的スプライシングに影響を与えないことを示唆している。次に、マウス脂肪前駆細胞3T3-L1を用いて、DexによるCUGBP1の細胞内局在への影響を検討した。前駆細胞はDexとインスリン(Ins)で分化誘導するにつれて、CUGBP1の核質/細胞質比が減少する。このとき、IR-Bの増加が見られた。脂肪細胞分化後、Insを単独で添加し、さらに培養を継続すると、CUGBP1の細胞質分布が促進した。一方で、Dexのみを添加すると、核質分布が増加した。このとき、Ins添加ではIR-Aの増加が見られないのに対し、Dex添加ではIR-Aの増加が見られた。このことは、マウス3T3-L1細胞において、Ins共添加時とDex単独添加時とではDexがCUGBP1の局在に及ぼす作用が異なっていることを示している。しかしながら、どちらもCUGBP1の核蓄積量増加時に、IR-Aへの分子変換が見られることから、CUGBP1核局在とIRエキソンスキッピングとの相関性を示している。
上丘サッケード領域による脳幹サッケードジェネレーターのトリガー神経機構

上丘は従来、急速眼球運動(サッケード)の生成に関与することが知られているが、サッケード開始の引き金となるメカニズムは長い間不明であった。一方、上丘の前方には固視機能に関与する部分があることが示唆されてきた。本研究で、上丘からのサッケードの発現機構と固視の発現機構は相互に抑制し合っており、この相互抑制が、サッケード開始の引き金に関与することが明らかとなり、眼球運動研究の歴史での長い間の謎が解明できた。サッケード発現に際して,固視時に持続発火しているOPNがサッケ上丘およびPPRFレベルに存在している可能性を検証するため,ネコを用いて急性実験を行い,上丘からOPNへの入力様式について解析を進めている。2)1)で同定された領域に,順行性標識物質である,dextran-biotinの微量注入を行い,その部位からOPN領域への投射を調べた。(1)ネコ上丘の中で,OPN領域に強く投射するfixation zoneと考えられる領域に微量注入を行い,単一細胞の軸索を連続切片で追い,神経終末がOPNに限局して分布することを明らかにした。(2)dextran-biotinを1)で明らかになった脳幹内の領域に注入し,OPNへの投射を調べた。3)OPNの伝達物質はGABAでなく,Glycineが推定されているので,免疫組織染色でこれを確認した。さらに2)の実験と組み合わせ,上丘fixation zoneの興奮性出力細胞の神経終末,脳幹IBN領域などからの抑制性細胞の神経終末が,OPN領域のGlycine陽性細胞に終止することを明らかにした。4)これまでの我々の研究(Sugiuchi et al. JNP 2005)で,上丘頭側部からIBNへは2シナプス性の抑制性入力の存在が明らかになったが,その中継ニューロンの同定までには至らなかった。本研究で,IBNから細胞内記録し,両側上丘頭側部とOPN領域の電気刺激を組み合わせて反応の空間的促通を示し,この中継ニューロンがOPNであることを証明した。サッケード発現に際して,固視時に持続発火しているomnipauseneuron (OPN)が抑制される機構を明らかにするため,ネコのOPNについて、上丘からの入力様式と、投射域への出力様式を解析した。1) OPN領域に逆行性標識物質(WGA-HRP)の微量注入を行い, OPNに直接的な抑制を及ぼし得る部位を検索した。その結果、上丘最頭側部、両側PPRF,対側IBN領域に逆行性標識細胞が見出された。2)上記1)の領域に,順行性標識物質である, dextran biotin (DB)の微量注入を行い,そこからOPN領域への投射を調べた。(1)上丘最頭側部(OPN領域に強く投射し、固視領域と考えられる領域)に微量注入を行い,単一細胞の軸索を解析し、OPN領域に投射することを明らかにした。(2) DBを脳幹内のIBN領域に注入し, OPN領域への投射を証明した。3)OPNの伝達物質はグリシンであると推定されているので,免疫組織染色でこれを確認した。さらに2)の実験と組み合わせ,上丘固視領域の出力細胞の終末, IBN領域などからの抑制性細胞の終末が, OPN領域のグリシン陽性細胞に終止することを明らかにした。4)これまでの我々の研究(Sugiuchi et al. JNP 2005)で,上丘頭側部からIBNへは2シナプス性の抑制性入力の存在が明らかになったが、その中継ニューロンの同定には至らなかった。本研究で,電気生理学的にこの中継ニューロンがOPNであることを証明した。5)カハル間質核(INC)細胞から細胞内記録をとり、OPN領域からの入力様式を解析した。一側MLF切断により、OPN刺激によりINC細胞への抑制の認められる頻度は、切断前と比べて減少したが、完全に消失することはなかった。従って、OPN領域からINCへの投射については、両側性であることが明らかとなった。サッケード発現に際して,固視時に持続発火しているomnipauseneuron(OPN)が抑制される機構を明らかにするため,ネコのOPNについて、上丘からの入力様式と、投射域への出力様式を解析した。今年度は特に上丘尾側部からOPNへの入力とその経路について詳しく解析した。クロラロース麻酔をしたネコでOPNから細胞内記録を行い,両側上丘内の頭尾側方向に並んだ4箇所に電極を植え,その刺激効果を解析した。実験の最初に外転神経核を電気生理学的に同定し,これをもとにOPN領域を決定し,そこで細胞内記録を行った。記録している細胞がOPNであることは,同側または対側Forel's field H(FFH)からの逆行性スパイクにより行った。OPNは左右上丘頭側部から単シナプス性興奮を受けていた。

また、上丘尾側部からは2シナプス性の抑制を受けていた。また、対側抑制性バーストニューロン(inhibitory burst neuron,IBN)領域の電気刺激により単シナプス性の抑制が認められた。この抑制は、上丘尾側部の微小電気刺激により、促通を受けた。このことから、上丘尾側部のサッケード領域は、IBNを介してOPNを抑制することが明らかとなった。このことは、サッケード発現のメカニズムが、同時に固視機能を抑制するというreciprocityそのものが、サッケード開始のトリガーとして重要であることを意味する。これにより、長年、サッケード発現の神経機構の中で最大の謎とされてきた、サッケード開始のトリガーメカニズムの実体を初めて明らかにすることができた。
真核細胞の小胞体経路に類似した大腸菌の膜蛋白局在化機構

ftsH変異株でプロセシングの遅れが観察されPBP3とβ-ラクタマーゼの前駆体についてプロテアーゼ消化を行った結果、β-ラクタマーゼについては細胞質にとどまっていることが示されたが、PBP3については少なくともその一部がペリプラズムに達していることが明かとなった。したがって、ftsH変異はβ-ラクタマーゼの分泌阻害と、PBP3の分泌速度の低下または分泌後のアセンブリーの阻害を引き起こす。いずれの阻害もシャペロンの一種であるGroEの過剰産生によって部分的に回復することからFtsHとGroEの機能に何らかの共通点、即ちFtsHがシャペロン様の機能を持つことが示唆された。ftsH変異株ではGroE活性は有意に低下していなしので、ftsH変異の効果はGroEを介したものとは考えにくい。したがって、FtsHは膜結合性の新しいタイプのシャペロンと考えられる。京都大学のグループとの共同研究によって、FtsHは膜蛋白の安定なアンカーリングに働くことが示された。これもFtsHのシャペロン機能で説明できる現象である。一方、他の分泌蛋白への影響は、高温感受性ftsH変異株ではOmpAやMalEについてわずかな遅れを認めたが、これが有意か否か明かでない。そこで変異FtsH蛋白を発現する系やFtsH蛋白質が極端に減少する株を作製して解析した結果、OmpAの分泌が有意に遅れることが分った。FtsH蛋白の精製は、約70%の純度まで進んでおり、まもなく生化学的解析に十分な標品が得られるものと期待される。遺伝学的解析により、これまで全く独立に同定されていた遺伝子hflBとtolZ遺伝子と同一であることを明かにした。