hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カルニチンの長期投与効果-カルニチン欠乏マウスを用いたエネルギー産生機構の検討-

全身的にカルニチンを欠乏するモデル動物、JVSマウスを用いて、カルニチンの1回投与がエネルギー産生におよぼす持続的効果について検討した。生体における絶食条件下での脂肪酸代謝の評価については、マウス尾静脈より^<14>C-パルミチン酸を投与し、呼気中の^<14>C-CO_2発生量をその指標とすることが妥当との結論を得た。カルニチン投与による脂肪酸代謝の亢進を認めたJVSマウスでは、AMP-activated protein kinase (AMPK)を賦活化するレプチンの血中レベルが上昇を示した。脂肪酸代謝のコファクターであるカルニチンの基本的な機能は、長鎖脂肪酸アシルCOAをミトコンドリアマトリックスへ輸送する担体となることである。Juvenile visceral steatosis (JVS)マウスは、細胞膜カルニチン輸送体、OCTN2をコードする遺伝子slc22a5の変異によって原発性のカルニチン欠損を生じるモデル動物である。このホモ接合体マウスでは、餌を除くこと(絶食)によって、暗期活動期における自発行動量および酸素摂取量が、野生型およびヘテロ接合体マウスに比較して著しく低下することを見出した。絶食JVSマウスにカルニチンの腹腔内1回投与を行ったところ、低下した自発行動量と酸素摂取量は長期にわたり増加を示した。その機構を検討したところ、投与されたカルニチンは血中や組織からすでに消失し、低いカルニチンレベルに復しているにも関わらず、invivoにおける脂肪酸代謝は亢進していた。この場合、カルニチンは脂肪酸代謝において律速になっていないが、脂肪の利用は亢進したことになる。これらの現象を掌る詳細な機構について検討を行う。絶食を施したカルニチン欠損JVSマウスに、カルニチンの腹腔内1回投与を行うと、血中や組織におけるカルニチンレベルが元の低いレベルに復した後も脂肪酸代謝は亢進を示した。エネルギー産生の増加は、自発行動量および酸素摂取量を増加させる要因の一つと考えられるが、そのメカニズムは不明であるので詳細について検討した。平成19年度は、とくに脂肪酸代謝の評価方法について検討を加えた。JVSマウスにおいて、カルニチンの自発行動量および酸素摂取量に対する持続的投与効果が認められる期間に、脂肪酸代謝の指標と考えられる血中の遊離脂肪酸(FFA)レベルを測定した結果、カルニチン投与群と生食投与対照群の間に有意な差は認められなかった。しかしながら、14C-palmitateを尾静脈投与して呼気中から回収される14C-CO_2発生量を測定したところ、カルニチン投与を行った全てのJVSマウスの14C-CO_2発生量は、生食投与対照マウスの発生量を上回った。長時間における絶食下では、血中FFAの個体差は大きい。絶食したJVSマウスでは、epididymis重量と肝臓重量および肝臓トリグリセリド含量、肝臓重量および肝臓トリグリセリド含量と血中FFAは正の相関を示した。すなわち血中FFAの変動は、体全体の脂肪含量に由来している。しかしながら、血中FFAと14C-CO_2発生量は相関を示さなかった。以上の結果より、14C-palmitateは血中FFAのみだけではなく、組織トリグリセリドまたは脂肪酸によって希釈されると考えられるので、in vivoでの絶食のような条件下における脂肪酸代謝の評価について、呼気中14C-CO_2発生量をその指標とすることは妥当と考える。全身的にカルニチンを欠損するJVSマウスに絶食を施すと、暗期活動期における自発行動量と酸素摂取量は野生型およびヘテロ接合体マウスと比較して著しく低下する。絶食JVSマウスにカルニチンの腹腔内1回投与を行うと、血中や組織におけるカルニチンレベルが元の低いレベルに復した後もエネルギー源としての脂肪の利用は増し、自発行動量と酸素摂取量は増加する。エネルギー産生の亢進は、自発行動量等増加の要因の一つと考えるが、そのメカニズムは不明であるので詳細について検討を加えた。エネルギーセンサーであるAMP kinaseの上流にあり交感神経系を刺激し脂肪酸代謝系を賦活化する5-Aminoimidazole-4-carboxamide-1-beta-D-ribofhranoside(AICAR)の投与を行い、自発行動量、酸素摂取量におよぼす影響を検討した。AICAR投与量は前年度から検討しているが、糖代謝におよぼす影響が大きすぎ低血糖状態にあるJVSマウスに適用することは困難と判断した。したがって、前年度検討を行った呼気中^<14>C-CO_2発生量を指標とした絶食条件下のin vivoにおける脂肪酸代謝評価法を用い、カルニチン投与による脂肪酸代謝亢進を認めたJVSマウスでのAMP Kinaseの活性測定を試みた。しかしながら、再現性に問題を生じ安定した測定結果が得られなかった。

そこで、交感神経系の上流に位置するとされるレプチンのレベルを測定したところ、脂肪組織、血中ともに絶食JVSマウスで変化を示すことが明らかになった。細胞膜カルニチン輸送体OCTN2の遺伝子異常に基づき、全身的にカルニチンを欠損するモデル動物、JVSマウスを用いて、カルニチンが脂肪酸代謝由来のエネルギー産生・獲得におよぼす影響および特徴をより明確にして示すことを目的としている。JVSマウスに絶食を施すと、暗期活動期における自発行動量と酸素摂取量は、野生型およびヘテロ接合体マウスと比較して著しく低下する。絶食JVSマウスにカルニチンの腹腔内1回投与を行うと、血中や組織におけるカルニチンレベルが元の低いレベルに復した後もエネルギー源としての脂肪の利用は増し、自発行動量と酸素摂取量は増加する。自発行動量および酸素摂取量の持続的な増加の要因として考えるエネルギー産生の亢進について、そのエネルギー・センサーであるAMP Kinaseの活性測定を試みたが、再現性の問題から現在のところ安定した測定結果を得られていない。そのため、交感神経系においてAMP Kinaseの上流に位置するとされるレプチンについて検討したところ、カルニチン投与後に血中レプチンレベルは増加を示した。その意義としては、AMP Kinaseを活性化し、その下流にあるacetyl-CoA carboxylaseおよびmalonyl-CoAが調節を受けて、カルニチンの律速酵素であるcamitine palmitoyltransfbraselが活性化され、持続的なβ酸化を生じることにあると考える。レプチンに加えて、血中アシルグレリンのレベルも変化したが、食欲に関すること以外にその意義は不明である。カルニチンの細胞膜輸送体OCTN2の欠損により、全身的にカルニチンを欠損するモデル動物、JVSマウスを用いて、カルニチンが脂肪酸代謝によるエネルギー産生・獲得におよぼす影響と特徴について、より明確に示すことを目的とした。JVSマウスは、餌を抜くこと(絶食)によって、暗期活動期における自発行動量と酸素摂取量が、野生型およびヘテロ接合体マウスと比較して激減する。その絶食JVSマウスにカルニチンを腹腔内に1回投与すると、血中や組織におけるカルニチンレベルが数時間後に元の低いレベルに復した後も、エネルギー源としての脂肪の利用亢進は続き、自発行動量と酸素摂取量は少なくとも2日間は増加を示す。自発行動量および酸素摂取量の持続的な増加の要因と考えるエネルギー産生の亢進について、交感神経系のエネルギー・センサーであるAMPKinaseの上流にあるレプチンについて検討したところ、カルニチン投与後に血中レプチンレベルは増加を示した。次に、AMP Kinaseについて測定を試みたところ、タンパク質レベルでの変化は認められなかった。その下流に位置するacetyl-CoA carboxylase(ACC)とともに、それらのリン酸化レベルは今のところ不明である。ミトコンドリア膜での存在を認めるfatty acid translocaseであるFATICD36について、カルニチンの持続的投与効果の認められる期間における変化を検討したところ、タンパク質レベルでの変化は示されなかった。
東南アジアのエビ養殖による抗生物質汚染と富栄養化の実態の解明及び保全対策

ヴェトナムのエビ養殖池及びその周辺の底泥を採取して,抗生物質,重金属,富栄養化物質の濃度を調べ,あわせて耐性菌の出現率や抗生物質の抵抗性に関する実験を行った。食料生産の場であるにもかかわらず,重金属濃度は高く,環境基準値を大きく超えるものもあった。多くの抗生物質や薬剤が使われており,生物濃縮が危惧される。保全対策として光触媒と紫外線用いた蓄積抗生物質の分解,シリカセラミックを用いた重金属吸着除去法について研究した。ヴェトナム沿岸部エビ養殖域の海水底泥中の抗生物質等の分析システムをハノイ教育大学内に立ち上げた.9月,12,月にハノイ南部のThai Binh県,Nam Dinh県で試料採取した.これらの底泥試料から有用バクテリアの培養を行い,一部を日本に輸送し,DNA分析を試みた.海水及び底泥中の抗生物質以外の含有成分について,ICP/MSを使った分析を,ハノイ科学技術大学で行った.日本国内では,汚染水中のヒ素,カドミウム等重金属類の吸着除去技術及びエビ養殖池の富栄養化防止技術の開発を目指したシリカセラミックを用いた吸着除去基礎実験を行っている.一部のシリカセラミックは,ヒ素,リン,カドミウム及び水銀の吸着効率が良く,実用化の可能性も見いだした.さらに,難分解性抗生物質についても除去実験を準備している.1)29要素中,As, Ba, Sbのエビ池の底泥中含有量が環境基準の210倍程度高く,一方で海水中にはSr含有量が極めて高かったが,原因と関連性は現在のところ不明である.2)シリカセラミックを吸着材としてリン,As, Cd, Hgの等温吸着曲線を求めた.セラミック成分分析から吸着機構を調べている.これらは,吸着効率とコスト,環境への二次汚染防止の面から実用化の可能性がある.3)エビ池に多量に残留しているサルファ系抗生物質の分布量を解析している.さらに,紫外線およびセラミックを用いた抗生物質分解法に関する実験を行っている.4)エビ池から採取した微生物群からサルファ系抗生物質に対する耐性,分解能を有する有用菌についても遺伝子レベルで解析中である.1)一昨年9月より毎月ハノイ南部のNam Dinh、Thai Binh県で試料採取し、抗生物質及びその他化学物質の含有成分について調べている。海水中の抗生物質は、6年前と比較して減少していた。汚染で3年位前からエビの養殖がすでに不能で、養殖していないためである。また、Thai Binh県の池では、エビの養殖は池を作って2年目には不能になった。これらのエビ池ではAs、Ba、Sb、Srなどが許容量を超していた。長年汚染のひどい紅川河口にあるための影響であろう。2)エビ養殖池や内湾養殖場の富栄養化防止技術の開発を目指して、シリカセラミックによるリンの吸着除去実験を行っている。一部のシリカセラミックはリンを吸着し除去し、ORPを挙げる効果がある。3)シリカセラミックを吸着材としてAs、Cd、Pb、Hgの等温吸着曲線を求めた。これらは、吸着効率とコスト、環境への二次汚染防止の面から実用化の可能性が高い。4)ヴェトナム南部のCan Dioデルタ地区のエビ養殖地でサンプリングを行った。エビ池に多量に残留しているサルファ系抗生物質の分布量を解析している。5)紫外線および光触媒用いた抗生物質分解法に関する実験を行った結果、海水中の抗生物質にはきわめて効果のあることが分かった。しかし、底泥とは強固に吸着しているため直接分解できない。6)エビ池から採取した微生物群からサルファ系抗生物質に対する耐性、分解能を有する有用菌についても遺伝子レベルで解析中である。7)シリカセラミックスの構造・成分をSEM-EDS、BET装置を使って解析した、セラミック成分分析から吸着機構を調べている。本年度はヴェトナムのカンザ(CG)、ブンタウ(VT)、ニャチャン(NT)、ダナン(DN)、フエ(HU)を訪れ、エビ養殖場及びその周辺から底泥を採取して、抗生物質、重金属、富栄養化物質量を測定した。あわせて耐性菌の存在量、薬剤感受性を調べた。さらに、浄化対策として、光触媒のTiO_2とUVを使って抗生物質を分解する実験を行った。重金属(As,Cd,Hg)の吸着除去法についても実験を行った。抗生物質は、Trimethoprim(TMP),Oxolinic Acidなどが確認された。TMPはNT、DNで8-15mg/gwet mudであった。南部のカンザ(CG)ではエビ養殖を中止したり、ナマズ養殖に切り替えているところもあった。北部タイピンでは池を造って2年目にはエビ養殖が出来ない池もあった。

底泥中の重金属では、Cdで0-2200μg/Kg-dry mud、Asで、130-1870μg/Kg-dry mudであった。重金属濃度はVT,NTで高かった。全リン濃度は、NT、DN、HUで1-120mg/g-dry mudと高く、有機炭素は0.93-5.69%で、75%の池で特に高く(4<6%)、25%の池でやや高い(>2-≦4%)、5%の池で低い(1-≦2%)状態であった。特にNT、DN、HUでは富栄養化が進んでいた。細菌出現数は抗生物質5ppm添加区でも0-389x10_3cfu/g発芽し、CFC>SMX>TMP>AMC>STM>OTC>NFC and OFCの順序で出現し、抗生物質に対する耐性が非常に強くなっていると思われる。浄化対策では、抗生物質Trimethoprimとsulphamethoxazalの分解は紫外線を照射するだけでも認められたが、TiO_2を加えることでさらに増した。また、UVとして太陽光を使い、光触媒TiO_2を併用することにより分解効果があることを見いだした。
ブロック共重合体の時空間制御による新規機能性流体の創製

前年度までに、外部刺激の入出力がない一定条件下で化学振動反応を生起させることによるABA型トリブロック共重合体の自律的な集合-分散による溶液粘性の自律振動系などを報告してきた。しかし、ABA型トリブロック共重合体で観測された溶液粘性振幅は2.0 10 mPa s程度と目視では確認できないほど小さく、ゾル-ゲル振動の実現と共に溶液粘性振幅の拡大は大きな課題であった。そこで、粘性振幅の拡大にはゲル形成/ネットワーク形成の高効率化が必要であると考え、ABC型トリブロック共重合体(ABC tri-BCP)を設計した。本トリブロック共重合体は、10°C付近にLCSTを有する温度応答性のAセグメント、親水性のBセグメントと、20°C30°C付近にLCSTを有する自励振動Cセグメントから構成されている。水溶液中では、10°C以下の低温領域では高い溶解性を示すほか、昇温過程でAセグメント、Cセグメントが段階的に凝集することによりミセル連結時にループ構造が形成されにくく、結果として効率のよいネットワークの組換えが実現できると考えた。そこで、得られたABC-tri BCPに対しBZ反応を生起させたところ、外部刺激の入出力がない一定条件下で自律的なゾル-ゲル振動が生起した。この現象は、貯蔵弾性率と損失弾性率が、時間と共にクロスオーバーしたことからも確認された。また、時分解動的光散乱測定を系に適用したところ、溶液のエルゴード性が周期振動する様子もみられた。また、溶液を0.1 wt%まで薄めると、系の流体力学的半径が30 nm200 nmの範囲で周期振動したことから、ミセルの連結/分散振動に基づくゾルゲル転移という、目的通りの機能が実現されていることが推察された。以上の結果は、2017年1月14日に投稿、2017年5月8日にNature Communications誌にアクセプトされた。翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。
ヒト膵および唾液α-amylaseのモノクローナル抗体の一次構造とその利用

本研究は抗原特異性の極めて高いモノクローナル抗体を利用して,酵素化学的・蛋白化学的性質の酷似するヒト唾液および膵α-アミラーゼを分別定量し得るイムノアッセ系の確立とモノクローナル抗体の抗原結合部位の構造を明らかにする目的で遂行された.1.唾液α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体について:精製ヒト唾液α-アミラーゼを抗原として,免疫感作したマウス脾臓細胞とマウスミエローマとの細胞融合実験を10数個反復して,膵α-アミラーゼとは全く反応せず,唾液α-アミラーゼのみと反応する抗体(IgG)産生株2株を得た.これらハイブリドーマの分泌する抗体のβ-ガラクトシダーセ複合体と別のハイブリドーマの分泌するモノクローナル抗体との組合せにより,サンドウイッチ酵素イムノアッセイ系を検討したところ, 0.110μg/mlの感度で膵α-アミラーゼと分別し得るアッセイ系を開発した.しかし,血中の唾液由来α-アミラーゼの定量には上記感度では充分とは言いがたく,現在土にに高抗体価の特異的株体産生ハイブリドーマを検索中である.2.膵α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体について:唾液α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体の場合とほぼ同様に,ヒト膵α-アミラーゼを抗原として特異的抗体産生バイブリドーマの検索を行ったところ,数10回の細胞融合反復により,わずか数株のバイブリドーマを得ることに成功した.これらが分泌する膵α-アミラーゼ特異的抗体を利用して酵素イムノアッセ系を検討した結果, 60fmol/mlの高感度で測定可能で,現在実用化のための臨床実験が行われている.3.両抗体の抗原決定部位の構造について:いずれの場合も,特異的抗体産生ハイブリドーマの出現率は極めて低く,それらの分離に長時間を費し本項の研究は現在遂行中である.本研究は抗原特異性の極めて高いモノクローナル抗体を利用して,酵素化学的・蛋白化学的性質の酷似するヒト唾液および膵α-アミラーゼを分別定量し得るイムノアッセ系の確立とモノクローナル抗体の抗原結合部位の構造を明らかにする目的で遂行された.1.唾液α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体について:精製ヒト唾液α-アミラーゼを抗原として,免疫感作したマウス脾臓細胞とマウスミエローマとの細胞融合実験を10数個反復して,膵α-アミラーゼとは全く反応せず,唾液α-アミラーゼのみと反応する抗体(IgG)産生株2株を得た.これらハイブリドーマの分泌する抗体のβ-ガラクトシダーセ複合体と別のハイブリドーマの分泌するモノクローナル抗体との組合せにより,サンドウイッチ酵素イムノアッセイ系を検討したところ, 0.110μg/mlの感度で膵α-アミラーゼと分別し得るアッセイ系を開発した.しかし,血中の唾液由来α-アミラーゼの定量には上記感度では充分とは言いがたく,現在土にに高抗体価の特異的株体産生ハイブリドーマを検索中である.2.膵α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体について:唾液α-アミラーゼ特異的モノクローナル抗体の場合とほぼ同様に,ヒト膵α-アミラーゼを抗原として特異的抗体産生バイブリドーマの検索を行ったところ,数10回の細胞融合反復により,わずか数株のバイブリドーマを得ることに成功した.これらが分泌する膵α-アミラーゼ特異的抗体を利用して酵素イムノアッセ系を検討した結果, 60fmol/mlの高感度で測定可能で,現在実用化のための臨床実験が行われている.3.両抗体の抗原決定部位の構造について:いずれの場合も,特異的抗体産生ハイブリドーマの出現率は極めて低く,それらの分離に長時間を費し本項の研究は現在遂行中である.ヒト血中あるいは尿中に混在する膵および唾液腺起源のα-アミラーゼアイソザイムの分別定量のため、膵のα-アミラーゼのみと特異的に免疫反応するモノクローナル抗体産生ハイブリドーマの作製を試みた。ヒト膵液からSDS電気詠動的に単一成分になるまで精製したα-アミラーゼで免疫感作したマウス脾細胞とマウスミエローマとの細胞融合によって、膵α-アミラーゼと特異的に反応する抗体産生ハイブリドーマを検索したが、すでに報告した唾液α-アミラーゼ特異的抗体産生ハイブリドーマの場合よりも、膵α-アミラーゼ特異的抗体産生株の出現率は極めて低かった。しかし10数回の細胞融合の結果、ポリスチレンやニトロセルロース膜を用いるELISA法による試験で、一定の濃度範囲で膵α-アミラーゼのみと特異的に反応する抗体産生ハイブリドーマ2株を得た。これら2株の生産する抗体はいずれもIgMで、また殿粉を基質とするα-アミラーゼ活性を阻害しなかった。次いでこれら抗体を種々條件下で活性化セファロースやDEAEセルロースに固定化したが、抗体は完全に固定化されているにもかかわらず、免疫活性能を失った。この原因は用いた抗体がいずれもIgMで不安定なため固定化操作中に変性したものと考えられた。そこで細胞融合をさらに反復したところ、極く最近、膵α-アミラーゼ特異的抗体IgGを分泌するハイブリドーマを分離することができた。この抗体はα-アミラーゼ活性を阻害しなが、前述の抗体IgMに比し、酵素イムノアッセイ系で固定化抗体としても、また標識抗体としても十分使用できる安定なもので、パルオキシダーゼ結合抗体を調製し、サンドウィチ法で膵α-
心筋ナトリウム電流のカイネチックスにおよぼすリン酸化の影響。ーギガシ-ルオイル隔絶法による研究

モルモット単一心室筋細胞をオイルで隔絶した細胞内液と細胞外液の間に橋渡しし、内液に浸かった部分の膜を破壊し、この部分を介し細胞内潅流及び膜電位固定通電を行う独自の方法(オイル隔絶法)さらに改良し、ギガオ-ムの隔絶抵抗が得られるようにした。実効直列抵抗は40キロオ-ムで、高い時間解像度でナトリウム電流(Na電流)が記録できた。また効果的細胞内潅流のため細胞内のMgーATP濃度変化等で心筋のNa電流は顕著に変化することが観察できた。当初は、当年度の研究目標を燐酸化による心筋Naチャネルの調節機構の解明としたが、記録した心筋Na電流は脱分極後に遅延無く単一指数関数的な活性化し、Naチャネルが複数の閉状態を経てから開くという従来の定説に矛盾した。そこでチャネルの代謝生御機構を分子レベルでより理解するためには、まず基本的なNaチャネルの電圧制御機構を解明するのが急務と考え、本年度は細胞内液のMgーATP濃度は0.5mMに調節して活性化機構の解析を行った結果、“心筋Na電流の活性化は一つの律速反応で決定される"という新仮説を証明できた。具体的には:(1)正常のナトリウム電流活性化はm^3ではなくm^1カイネティクスで記述できることを明らかにし、Journal of Physiologyに投稿し受理さた(現在印刷中)。(2)不活性化ゲ-トを想定し数学的に単離したNa電流活性化の解析では不適当なため、薬物で不活性化機構を除去し活性化を単離して、m^1活性化を数式にした。この数式は実際の活動電位の急速脱分極相を厳密に再現できた。(3)ゲ-ト電流記録を行い、チャネル蛋白の構造変化に伴うチャ-ジの移動がm^1仮説に一致する事を証明できた。(2)、(3)は現在投稿準備中だが、概略は昨年度の英国生理学会で既に表発している。
炎症時に涙腺組織内で上昇するプロテアーゼは涙液分泌を促進するか？

プロテアーゼ活性化型受容体(PARs)はGタンパク共役型受容体の一種である。涙腺でのPARsの機能をCa2+イメージング法にて検討した。RT-PCRでPAR2のみの発現を認めた。PAR2刺激によって細胞内Ca2+の上昇を認め、この上昇は細胞外Ca2+除去によっても消失せず、PLC抑制薬やIP3受容体抑制薬でも阻害されなかった。Ca2+流入機構では、低濃度Gd3+等の投与で完全抑制されず、NO donorの投与で流入の増強を認めた。以上から、PAR2は細胞内ストアを刺激して[Ca2+]iの上昇を引き起こすが、これはIP3非依存性の反応と考えられ、Ca2+流入機構としてNCCEが優位に働いている。Protease-activated receptor (PAR)は、特定のプロテアーゼによって活性化されるGタンパク共役型7回膜貫通型受容体であり、この受容体は外分泌腺上皮細胞に存在すると言われており、種々の機能制御に関与している。我々は以前に、細動脈、及び上頸神経節でのPAR受容体の反応性について報告している。ラット涙腺でのPARの機能についてもカルシウムイメージング法を用いて検討することとした。RT-PCRでは涙腺ではPAR-2受容体のみ発現が認められた。これを示唆するようにPAR-1,3,4のアゴニストのトロンビンでは反応を認めないのに対し、トリプシンやPAR-2アゴニスト(PAR2-AP)の投与によって[Ca2+]iの上昇を認めた。PAR2-AP刺激で光学顕微鏡では拡大した腺腔と開口放出像が確認された。[Ca2+]iの上昇は、細胞外のCa2+除去によっても消失せず、Gd3+投与によっても抑制されなかった。また、PLC抑制薬のU73122やIP3受容体阻害剤のXestospongin Cでもこの反応は阻害されなかった。capacitative calcium entry (CCE)を抑制する低濃度Gd3+やcalyculin Aの投与でCa2+流入は完全抑制されず、NOのdonorの投与では相反してCa2+流入の増強を認めた。TRPC受容体についても検討したところ、TRPC1,3,6の発現が確認された。以上の結果から、PAR-2は細胞内ストアを刺激して[Ca2+]iの上昇を引き起こすが、これはIP3非依存性の反応と考えられる。また、細胞外からのCa2+流入は、CCEとNCCEが協調している可能性が示唆されるが、結果からNCCEの方が優位に働いている可能性があり、TRPC6受容体が強く発現していることからもこのことが示唆される。Protease-activated receptor(PAR)は、特定のプロテアーゼによって特異的に活性化される三量体Gタンパクと共役した7回膜貫通型受容体である。PARは生体内各組織に広く分布しており、とりわけ体性神経系におけるPAR-2は炎症時の疼痛の情報伝達に関与すると言われてる。そこで、涙腺からの涙液分泌にPARが関係しないか検討を加えた。RT-PCRでPARの存在を確認したところ、PAR-2の存在のみ確認された。PAR-1,3,4の生体アゴニストであるトロンビン刺激で反応を認めず、PAR-2の生体アゴニストであるトリプシンで[Ca2+]iの増加を認めた。この結果はRT-PCRと一致した。また、PAR-2アゴニストの合成ペプチドであるSLIGRL-NH2(PAR2-AP)投与にても同様の結果となった。この上昇は、細胞外のCa2+除去によっても消失せず、Gd3+存在下でも同様の結果であった。PLC抑制剤のU73122投与によっても[Ca2+]iの増加は抑制されず、細胞内ストアを枯渇させるthapsigargin前投与によって、PAR-2APによる[Ca2+]i上昇は抑制された。細胞外からのCa2+流入について検討したところ、NOのdonorであるGEA3162の投与によって、このCa2+流入は増強した。以上のことから、PAR-2は細胞内ストアを刺激して[Ca2+]iの上昇を引き起こし、続くCa2+濃度の上昇は、従来報告されているcapacitative calcium entry (CCE)ではなく、non-capacitative calcium entry (NCCE)による可能性が高い。引き続き実験を継続中である。昨年度から引き続いて研究を行っているが、ほぼ順調に結果が得られている。今までに得られた結果を統合し、これまでわかっていなかったPAR2の反応機構について検討した結果を国際雑誌に発表できた。毎週ほぼきちんと計画通りに実験しており、順調に成果が出ている。今まで報告のないPAR2刺激後のカルシウムイオン流入機構について有用な結果を得ている。

木村が所用で実験不可能な場合、大学院生の及川誠が代償して実験を行っており、今のところ進行に問題はない。おおむね順調に進展していると思われる。次に、このPARがどのように外分泌機構に関わっているかをさらに検討することとする。特にシェーグレン症候群のモデル動物を用いて、さらなる反応機構について研究していくこととしたい。今のところ受容体刺激後に誘発される細胞外からのCa2+流入機構がnon-capacitative calcium entry (NCCE)と考えられるが、まだ完全な結果とは言いがたい。よって、この点をもっとより深く検証していく。また、形態学的にきちんとした分泌が起こっているか電子顕微鏡を含めた検証も行っていく必要がある。シェーグレン症候群のモデル動物の購入、さらにPAR2の反応機構をさらに深く検討する必要があり、申請した金額については妥当であると考える。さらに得られた結果を報告していきたい。上記の形態学的検証を含め、大部分を引き続きカルシウムイメージングに関わる費用(特にPAR-2APが非常に高価)に研究費を使用していく。また、得られた結果を学会で発表する予定となっており、その旅行費用も計上したい。
アイヌ語静内方言の語彙調査資料の整理・分析と公開準備

研究計画に基づき、1静内町教育委員会所蔵の基礎語彙調査テープ(約60時間)のMDへの複製を終え、またその他の分野の調査テープについても約380時間分の複製を終えた。2 1の基礎語彙調査テープについて、文字化と電子化を完了した。3これまで奥田が採録したアイヌ語資料について、新たに口頭文芸5篇を文字化し、日本語対訳を付した。4以上の作業のなかでの疑問点について、静内および周囲の方言の話者に対する聞き取り調査を行った。5以上によって得られた語彙と、すでに『アイヌ語静内方言文脈つき語彙集』(1999)にまとめた語彙とを比比較し、約1500語の新たな語彙を得た。6 13の成果を静内町教育委員会に提出した。7 1・2の成果の一部を、石井米雄・千野栄一(編)『世界のことば100語辞典アジア編』(三省堂)に公表した。今年度の研究計画に基づき、1静内町教育委員会所蔵の基礎語彙調査テープ(約60時間)のMDへの複製を終え、またその他の分野の調査テープについても約300時間分の複製を終えた。2 1の基礎語彙調査テープについて、450語分の文字化を行い、内容を電子化した。3これまで研究代表者が採録したアイヌ語資料について、新たに口頭文芸3篇を文字化した。4以上の作業のなかでの疑問点について、静内および周囲の方言の話者に対する間き取り調査を行った。5 1・2の成果を静内町教育委員会に中間報告として提出した。6 1・2の成果の一部を、石井米雄・千野栄一(編)『世界のことば100語辞典アジア編』(三省堂)に公表した。
パラセリン-1によるタイトジャンクション新規マグネシウム再吸収機構の解明

パラセリン-1は腎臓のヘンレ上行脚に特異的に発現しており,傍細胞マグネシウム輸送を担うと示唆され大変注目されているタンパク質であるが,その発現と機能の調節機構は解明されていない。今年度は,変異型パラセリン-1の機能解析と,ホルモンによる発現調節機構について検討した。パラセリン-1に蛍光タンパク質EGFPを付加して線維芽細胞に発現させたところ,細胞の隣接部位に発現せず,細胞質に分布した。そのため傍細胞マグネシウム輸送を観察することができなかった。現在,別のタグタンパク質の付加,およびクローディン-3発現細胞で,パラセリン-1の発現細胞を作成中である。さらに,変異型パラセリン-1の発現細胞を構築中である。ヒト胎児由来のHEK293細胞にパラセリン-1は恒常的に発現する。マグネシウム再吸収の調節に関与すると報告されているエストラジオール,ビタミンD,甲状腺ホルモンのパラセリン-1発現に対する影響をリアルタイムPCR法で検討した。予想に反して,これらのホルモン刺激によりパラセリン-1の発現量は低下した。次に、パラセリン-1のプロモーター活性を測定した。プロモーター領域約4,000bpの遺伝子をクローニングし,ルシフェラーゼアッセイを行ったところ,-2,162/-732領域に転写活性が見られた。今後,この領域のプロモーター活性に対する各種ホルモンの影響を検討する必要がある。腎尿細管におけるマグネシウム輸送は一方向性であるが,その原因は不明であった。トランスウェルを用いたマグネシウム輸送実験で,マグネシウムは管腔側から血管側へ輸送されたが,血管側に高濃度の二価カチオンが存在するとマグネシウムの輸送が阻害された。血管側に発現する多価カチオン感受性受容体の活性化は,cAMP濃度を低下させる。そこでcAMP供与剤を処理したところ,二価カチオン存在下でもマグネシウムが輸送された。このことから,血管側にマグネシウムが蓄積すると,cAMP濃度の低下を介してパラセリン-1の発現が低下するため,マグネシウムの逆輸送は起こらないと示唆された。家族性低マグネシウム血症患者において、20種類以上のパラセリン-1変異体が報告されているが、変異体の発現がどのようなメカニズムでマグネシウム再吸収を阻害するのかは解明されていない。細胞内カルボキシ末端のPDZ結合領域にも変異の存在が確認されている。本研究では、パラセリン-1を強制発現した細胞を作成し、PDZ結合領域の役割を検討した。ラットの腎臓からパラセリン-1 cDNAを調製し、pCMV-Tag2Aベクターにサブクローニングした。このベクターをMDCK細胞にトランスフェクトし、G418を用いてパラセリン-1安定発現株を樹立した。さらに、site-directed mutagenesis kitを用いて、PDZ結合領域の点変異体を作製した。免疫沈降法と蛍光免疫染色法により、パラセリン-1はZO-1と結合し、タイトジャンクションに局在することが証明された。一方、パラセリン-1のPDZ結合領域に変異を導入した細胞では、ZO-1との結合は観察されず、パラセリン-1は側膜と細胞質に分布した。次に、パラセリン-1のマグネシウム輸送機能について検討した。細胞をトランスウェルに培養後、上皮膜間電気抵抗値の測定により、上皮膜バリアーの形成を確認した。管腔側の溶液にマグネシウムを添加し、血管側の溶液からマグネシウムを除去した。一定時間のインキュベーション後、血管側の溶液を採取し、マグネシウムキレート試薬XB-1を用いて輸送されたマグネシウム量を測定した。野生型パラセリン-1を発現した細胞では、発現しない細胞や変異型パラセリン-1を発現した細胞に比べて、マグネシウム輸送量が増加した。以上のことから、パラセリン-1のPDZ結合領域に変異がある場合、パラセリン-1がタイトジャンクションに分布できないために、腎臓におけるマグネシウム再吸収が低下すると示唆された。高血圧などの循環器疾患の発症や悪化に、マグネシウム不足が関連すると考えられている。しかし、どのようなメカニズムでマグネシウムホメオスタシスが異常になるのかは不明である。近年、腎尿細管に発現するパラセリン-1がマグネシウムの再吸収に関与すると示唆されている。我々は、パラセリン-1を培養細胞に発現させ、タイトジャンクションに分布してマグネシウム輸送が増加することを報告している。本研究では、パラセリン-1の細胞内分布調節機構について検討した。また、高血圧モデルラットを用いて、パラセリン-1の発現と機能変化を解析した。ラットの腎臓からパラセリン-1 cDNAを調製し、pTRE2-hygベクターにサブクローニングした。このベクターをTet-OFF MDCK細胞にトランスフェクトし、ドキシサイクリン誘導性パラセリン-1安定発現細胞を樹立した。パラセリン-1はZO-1と結合し、タイトジャンクションに局在することを確認した。プロテインキナーゼA(PKA)阻害剤のH-89で処理すると、パラセリン-1はタイトジャンクションから解離し、リソソームへと移行した。パラセリン・1のリン酸化部位を検討したところ、217-SerがPKAによってリン酸化されることが明らかになった。パラセリン-1が脱リン酸化した細胞では、マグネシウムの輸送が低下した。次に、高血圧とマグネシウム再吸収低下との関連について検討した。高血圧ラットではパラセリン-1の発現量は変化しないが、リン酸化量が低下することを発見した。また、高血圧ラットでは腎臓のcAMP含量が低下していた。

以上のことから、PKAによってリン酸化されたパラセリン-1はタイトジャンクションに分布し、マグネシウムの輸送を促進することができるが、cAMP濃度が低下して脱リン酸化されると、マグネシウムの輸送が低下することが明らかになった。食塩感受性高血圧ラットでは、腎臓のcAMP含量が低下し、パラセリン-1が脱リン酸化されるため、マグネシウム再吸収が低下すると示唆された。パラセリン-1の脱リン酸化を抑制する薬剤の開発により、マグネシウム不足と高血圧を改善することができると期待される。パラセリン-1は腎臓のヘンレ上行脚に特異的に発現しており,傍細胞マグネシウム輸送を担うと示唆され大変注目されているタンパク質であるが,その発現と機能の調節機構は解明されていない。今年度は,変異型パラセリン-1の機能解析と,ホルモンによる発現調節機構について検討した。パラセリン-1に蛍光タンパク質EGFPを付加して線維芽細胞に発現させたところ,細胞の隣接部位に発現せず,細胞質に分布した。そのため傍細胞マグネシウム輸送を観察することができなかった。現在,別のタグタンパク質の付加,およびクローディン-3発現細胞で,パラセリン-1の発現細胞を作成中である。さらに,変異型パラセリン-1の発現細胞を構築中である。ヒト胎児由来のHEK293細胞にパラセリン-1は恒常的に発現する。マグネシウム再吸収の調節に関与すると報告されているエストラジオール,ビタミンD,甲状腺ホルモンのパラセリン-1発現に対する影響をリアルタイムPCR法で検討した。予想に反して,これらのホルモン刺激によりパラセリン-1の発現量は低下した。次に、パラセリン-1のプロモーター活性を測定した。プロモーター領域約4,000bpの遺伝子をクローニングし,ルシフェラーゼアッセイを行ったところ,-2,162/-732領域に転写活性が見られた。今後,この領域のプロモーター活性に対する各種ホルモンの影響を検討する必要がある。腎尿細管におけるマグネシウム輸送は一方向性であるが,その原因は不明であった。トランスウェルを用いたマグネシウム輸送実験で,マグネシウムは管腔側から血管側へ輸送されたが,血管側に高濃度の二価カチオンが存在するとマグネシウムの輸送が阻害された。血管側に発現する多価カチオン感受性受容体の活性化は,cAMP濃度を低下させる。そこでcAMP供与剤を処理したところ,二価カチオン存在下でもマグネシウムが輸送された。このことから,血管側にマグネシウムが蓄積すると,cAMP濃度の低下を介してパラセリン-1の発現が低下するため,マグネシウムの逆輸送は起こらないと示唆された。
胃壁細胞の情報伝達異常に起因する胃・十二指腸疾患に関する研究

モルモット単離壁細胞の実験系を用いて以下の研究成果を得た。1.壁細胞の酸分泌機構にσ受容体を介する経路が存在し、酸分泌刺激効果に関連していること、またこの経路のsecond messengerはcalcium ionであることを示唆する成績を得た。3.慢性胃炎,消火性潰瘍等への関連性が注目されているHelicobacter pyloriの産生する毒素であるvacuolating toxin(VT)が壁細胞に対する直接作用を示すこと、またその機序はsecond messengerに対する作用を介するものではないこと示唆する成績を得た。4.局所麻酔薬であるprocaineとoxethazaineの壁細胞に対する直接作用を検討した結果、前者はcholine作動薬であるカルバコールに類似した刺激効果を示し、後者は非競合的にmuscarine受容体とは無関係な機序によって抑制効果を示すという成績を得、両者の局所麻酔薬としてのpotencyの差(後者は前者の4000倍のpotency)、構造式の差などが関係していることが推測された。5.壁細胞に存在するprotein kinase C(PKC)のサブタイプを検討した結果、壁細胞にはα,γ,ζの3分子種が存在すること、そしてこのうちαとγが酸分泌に関与していることを示唆する成績を得た。モルモット単離壁細胞の実験系を用いて下記の研究実績を得た。1).壁細胞の酸分泌機構にσ受容体を介する経路が存在することを、σ受容体のリガンドであるDTG (di-ortho-toryl-guanidine)が酸分泌刺激作用を有すること、^3H-DTGが壁細胞膜に結合することにより証明し、DTG投与の際のcyclic AMPおよびcalcium ionの変動を検討した結果、この経路のsecond messengerはcalcium ionであることが示唆された。以上のことを第80回日本消化器病学会総会および第36回日本消化器病学会大会で報告し、現在論文を投稿中である。2).胃粘膜防御機構を障害する作用により消化性潰瘍成因の1因子とされているPAF (platelet activating factor)が細胞内calcium ion上昇作用を有することに鑑み、検討を行ったところ、10^<-6>Mピークとなるような酸分泌刺激作用を示し、カルシウム拮抗剤であるverapamilで抑制され、壁細胞にPAF受容体の存在が示唆される成績を得た。このことを第80回日本消化器病学会総会で報告し、現在論文を投稿中である。3).局所粘膜麻酔薬であるprocaineがacetylcholineと化学構造の類似性を有することに鑑み、10^<-5>M carbachol刺激で惹起される酸分泌反応に対する影響を見たところ、10^<-5>Mで最大に達する2相性の相加反応を示した。この効果の詳細および意義につき、現在検討中である。モルモット単離壁細胞の実験系を用いて下記の実験成績を得た。1)ガストリン放出抑制による酸分泌抑制効果と局所鎮痛効果という2つの作用機序によって抗潰瘍薬として臨床で使用されている局所粘膜麻酔薬であるoxethazaineが、単離壁細胞のカルバコール刺激による酸分泌反応を濃度依存性に抑制する成績を得、雑誌「医学のあゆみ」に報告した。さらに、oxethazaineが基礎分泌およびヒスタミン刺激による酸分泌反応をも抑制するという成績を得た。2)一方、同じく局所粘膜麻酔薬であるprocaineは、カルバコール刺激による酸分泌反応および基礎酸分泌に対して10^<-5>Mで最大に達する増強作用を示す成績を得、カルバコールとの化学構造が酷似していることと合わせて興味ある所見と考え、oxethazaineと対比して、細胞内情報伝達機構を中心にそれぞれのメカニズムの検討を行っている。3)protein kinase C (PKC)の壁細胞におけるサブタイプを遺伝子学的手法により検討した。すなわち各サブタイプのcDNAをプローブとしてnothern blot analysisを行い、壁細胞にはα,γ,ζの3分子種のPKCが存在するという成績を得、第10回アジア太平洋消化器病学会で報告した。これらのPKCが何らかの役割を担っていることが考えられ、各種酸分泌刺激による変動について検討中である。

1.局所麻酔薬であるprocaineとoxethazaineの壁細胞に対する直接作用を検討した結果、前者はcholine作動薬であるカルバコールに類似した刺激効果を示し、後者は非競合的にmuscarine受容体とは無関係な機序によって抑制効果を示すという成績を得、両者の局所麻酔薬としてのpotencyの差(後者は前者の4000倍のpotency)、構造式の差などが関係していることが推測された。1)procaineはカルバコール刺激の酸分泌に対し、10^<-5>Mで最大となる相乗効果を示した。またprocaine単独でも10^<-5>Mで最大となる酸分泌刺激効果を示し、この効果はatropineによって濃度依存性に抑制された。2)oxethazaineはカルバコール刺激の酸分泌反応を濃度依存性に抑制し、3.5×10^<-7>M以上の濃度においてはコントロール以下のレベルにまで抑制した。3)oxethazaineは、カルバコールのdose-response curveを、最大反応を抑制しつつ右にshiftさせた。4)oxethazaineは、単独で濃度依存性に酸分泌反応を抑制した。2.壁細胞に存在するprotein kinase C(PKC)のサブタイプを検討した結果、壁細胞にはα,γ,ζの3分子種が存在すること、そしてこのうちαとγが酸分泌に関与していることを示唆する成績を得た。1)ラット脳より抽出されたPKC各サブタイプのcDNAをプローブとしてnothern blot analysisを行った結果、α,γ,ζの3分子のmRNAの遺伝子発現を認めた。2)PKCの関与が知られているカルバコール刺激とガストリン刺激においてαとγのmRNAの増加が認められ、ζのmRNAには何ら変動が認められかった。
ビオロ-ゲン類を電子運搬体として含む錯体の合成とその酸化還元挙動に関する研究

1.1ーアルキルー4,4'ービピリジニウムを含む種々の金属錯体およびクラウンエ-テル類の合成ー1ーメチルー4,4'ビピリジニウム(〔Meーbpy〕^+)を配位したRu(III)錯体(IRu(NH_3)_5(Meーbpy)〕(PF_6)_2・SO_4・2H_2O)およびCo(III)錯体(〔Coー(hedtra)(Meーbpy)〕ClO_4;hedtra=NーヒドロキシエチルーN,N'ー三酢酸イオン)を合成した。また、〔Meーbpy〕^+がアルキル鎖で結合したCu(II)シック塩基錯体(n=3,4)および12ークラウンー4を合成した。2.上記化合物の酸化還元反応の平衡論的測定ー本研究経費により購入した交直サイクリックポ-ラログラフを用い、上記化合物のサイクリックボルタンメトリ-を行い、ビオロ-ゲン類の存在の確認、金属錯体部分の同定を行うことができた。また、クラウン化合物ではLi^+イオンがビオロ-ゲンとクラウンとの分子内会合を阻止し、ビオロ-ゲンの酸化還元電位に影響を与えるという興味深い結果を得た。3.電子移動反応速度の測定ービオロ-ゲンが結合したCu(II)錯体のアセトニトリル中におけるビオロ-ゲンラジカルからCu(II)への電子移動反応をパルスラジオリシス法を用いて測定した。その結果、分子内電子移動と同時に分子間電子移動とが併発し、アルキル鎖長の影響はn=3,4ではみられないことがわかった。また、ビオロ-ゲンラジカルにより還元されるのはCu(II)O_2I_2部分であることがわかった。本研究課題により電子運搬機能を持つビオロ-ゲンを含む金属錯体の設計の手がかりとその機能評価に関する基本的知見が得られた。
時空間的文脈を利用した効率的な知覚構築のメカニズムの解明

本年度は、ヒト脳内で色相(赤、緑など)の情報がどのように表現されているかを探る研究を中心に行った。主にサルを使った生理学的研究から、皮質には限られた色相にのみ選択的に応答する神経細胞が存在すると考えられてきたが、その存在をヒト対象の研究で直接的に示したのはKuriki et al.(2015)が初めてであった。Kuriki et al.(2015)はfMRIを用いていたが、この研究を拡張する目的で、本年度の研究では定常視覚誘発電位(SSVEP)を用いてヒト脳での色相選択的神経活動を測定することを試みた。本年度の研究ではSSVEPによって色相選択的な神経活動が高い信頼性で測定できることが確認できた。この研究結果は2018年1月の国内学会で発表され、5月の国際学会で発表することが決定している。並行して、心理物理学的に得られた知覚データの個人差解析によって仮説検証を行う新しいデータ解析も行った。過去の研究で得られたデータ(Kaneko & Murakami, 2012)では参加者全体の平均から議論を行っていたが、今回の解析では各参加者のデータのばらつきと条件間での相関パターンに着目し、仮説検証型の因子分析を行った。このような因子分析は近年視覚研究において再注目されている。再解析の結果は、2012年の論文において提案された「同時対比においては刺激呈示時間によって異なるメカニズムが働く」というモデルを支持するものであった。加えて当初想定していたよりも細分化されたメカニズムの存在が示唆され、再解析によって新たな知見を得ることができた。この結果は2017年8月の国際学会、12月の国内学会で発表され、現在論文投稿中である。SSVEPの研究はAndersen上級講師(英国、アバディーン大学)、個人差解析の研究はPeterzell教授(米国、ジョン・F・ケネディ大学)との国際共同研究である。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の研究は、自身の以前の研究(Kaneko & Murakami (2011))を軸として明るさ・色以外の同時対比の時空間特性を調べることを中心とした。前半は主に空間周波数知覚に関する空間錯視2つの相互作用を調べた研究を行った。同時対比は空間周波数次元でも起こり、同一の正弦波縞でも周辺縞が細いと太く、太いと細く見えることが知られている(Klein et al., 1974:以下、錯視1)。また、関連した錯視として正弦波縞が高速で位相反転すると実際よりも細く見えるという現象も知られている(Virsu et al., 1974等:以下、錯視2)。しかしこれらの現象の発生メカニズムについては研究が進んでいない。本研究ではこの2つの現象を組み合わせることで、視覚情報処理過程の中での両現象発生メカニズムの相対的順序を明らかにすることを目的とした。実験の結果は、錯視2がまず発生し、その後錯視1が生じるという相対的な処理順序であることを示唆するものであった。後半はKaneko & Murakami (2011)で得られた明るさ色同時対比の時間特性が他の同時対比効果にも共通して見られることを傾き対比、色相対比効果を用いた研究で示した。傾き対比とは刺激の傾きが周囲の傾きの反対方向に偏って見える現象のことを指す。先行研究は刺激呈示時間により傾き対比の効果が変わることを示しているが、その変化の有り様についての結果は一致していない(Wenderoth & Johnstone, 1988等)。本研究では傾き対比に対する呈示時間の効果、周辺刺激・テスト刺激間の傾き差の効果について検討した。実験結果は、呈示時間が短い条件での傾き対比錯視量が、傾き差によらず呈示時間が長い条件での錯視量の2.5倍になることを示した。また色相対比効果でも同様に呈示時間が錯視量に強い影響を与えることが実験において示された。期間前半に行った空間周波数知覚に関する研究内容は8月に行われたEuropean Conference on Visual Perceptionにおいて発表を行った(ポスター発表)。また後半に行った傾き対比および色相対比の実験結果に関しては1月の日本視覚学会において発表を行い(口頭発表)、5月にはVision Sciences Society annual meetingでポスター発表を行う予定となっている(発表確定)。これらの学会発表において、国内外の研究者と交流を持ち、彼らからの有意義な意見を得ることが出来たことが成果としてある。これらの研究内容の論文は現在投稿準備中となっている。前年度に引き続きKaneko & Murakami (2012)での明るさ・色同時対比の研究を多次元に拡張する研究を中心に行った。前年度からの継続実験として、見えの空間周波数に関する研究、傾き対比と色相同時対比の時間特性に関する研究がある。これらは追加実験等を経た上でそれぞれPerception誌、Journal of Vision誌に掲載決定した。さらに本年度の新プロジェクトでは、連続的に傾きが変化する誘導刺激からの傾き対比に関する実験研究を行なった。前述のKaneko & Murakami (2012)と一見矛盾する同時対比の時間特性を示した先行研究(De Valois et al. (1986))との相違点について詳しく検討するため、先行研究の実験パラダイムを傾き次元に拡張し実験を行なった。

結果、誘導刺激の傾きが連続的に変化する場合、変調速度が2-4 Hzでほとんど効果がなくなること、呈示方法によって同じ変調速度でも対比の効果量が異なることが明らかになった。これらの実験結果をもとに行なったシミュレーションでは同時対比という処理が単純な線形システムではなくなんらかの非線形性を持ったものであることが示唆された。また別のプロジェクトとしてはJohn F Kennedy大学のDavid Peterzell教授を含む共同研究としてKaneko & Murakami (2012)で得たデータの因子分析を用いた再解析も行なった。当該論文では「同時対比には時間的に速い処理過程と遅い処理過程が含まれている」という提言を行なったが、この再解析ではデータのほぼ全てにおいて時間的に性質の異なる「速い処理」、「遅い処理」という区分の因子が一貫して抽出された。これ以外ではEEGを用いた予備実験も行なった。現在データ解析を進めており、今年度中には被験者数を増やした本実験を実施する予定である。5月にVision Sciences Society annual meetingでポスター発表、1月には日本視覚学会冬季大会で口頭発表を行なった。5月の学会ではポスター発表の他に、研究対象である錯視のデモンストレーションを行い、そのうちのいくつかは他研究室のアウトリーチ活動に提供し、好評を得た。前年度行なった傾き対比および色相対比の実験結果をまとめた論文はJournal of Vision誌に掲載決定し、Anstis教授との共同研究での論文はi-Perception誌に2本掲載された。空間周波数知覚に関する研究内容をまとめた論文もPerception誌に29年度に入り掲載決定した。連続変調の誘導刺激を用いた傾き対比の実験に関しては2017年5月のVision Sciences Society Annual Meetingでの発表が決定している。新たな共同研究としてJohn F Kennedy大学のDavid Peterzell教授とのプロジェクトも開始した。3年度目の研究の準備段階として各種ワークショップへの参加、予備データの取得も行なっている。本年度は、ヒト脳内で色相(赤、緑など)の情報がどのように表現されているかを探る研究を中心に行った。主にサルを使った生理学的研究から、皮質には限られた色相にのみ選択的に応答する神経細胞が存在すると考えられてきたが、その存在をヒト対象の研究で直接的に示したのはKuriki et al.(2015)が初めてであった。Kuriki et al.(2015)はfMRIを用いていたが、この研究を拡張する目的で、本年度の研究では定常視覚誘発電位(SSVEP)を用いてヒト脳での色相選択的神経活動を測定することを試みた。本年度の研究ではSSVEPによって色相選択的な神経活動が高い信頼性で測定できることが確認できた。この研究結果は2018年1月の国内学会で発表され、5月の国際学会で発表することが決定している。並行して、心理物理学的に得られた知覚データの個人差解析によって仮説検証を行う新しいデータ解析も行った。