hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
粒子線に対する線量評価用ポリマーゲル線量計の開発

本研究では、メタクリル酸エステル、脱酸素剤、放射線架橋ゲルから成るシート状ポリマーゲル線量計材料を作製した。ヘリウム線、炭素線、鉄線の線量率が高いほど、ゲル線量計材料の白濁度合い(吸光度)は低下した。線量率を一定にして比べると、吸光度は、ヘリウム線、炭素線、鉄線の順に低下することがわかった。高線量率や高LETの照射では、ラジカルの再結合や不均化による停止反応が起き易くなったためと考えられる。一方、ブラッグピーク付近で吸光度は極大を示し、本ゲル線量計材料により粒子線の水中飛程に沿った線量を評価できることがわかった。さらに、シート状ゲル線量計の積層体により、3次元線量分布を評価できた。ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)の20 wt%水溶液を厚さ1 mmに成膜後、電子線照射することで作製したHPCゲルに、放射線検出液(2-ヒドロキシエチルメタクリレート、ノナエチレングリコールジメタクリレート、テトラキスヒドロキシメチルホスホニウムクロライドをそれぞれ2, 3, 0.16 wt%含む水溶液)を含浸させた後、PE-ナイロン袋に入れ脱気密封包装することで、シート状ポリマーゲル線量計とした。作製したポリマーゲル線量計に対する粒子線照射は、放射線医学総合研究所のHIMACで実施した。ヘリウム線(150 MeV/u)、炭素線(290 MV/u)、及び鉄線(500 MeV/u)を照射したサンプルの白濁度合い(吸光度)は、紫外可視分光光度計(UV-Vis)による吸光度測定、及びスキャナを用いた画像データ化処理により数値化した。UV-Visとスキャナから得た吸光度は、ともに線量に応じて増加した。放射線感度は、γ線照射に比べ、1/10程度にまで低下することが分かった。線量率を一定にして、各粒子線で比較すると、線エネルギー付与(LET)が増加するほど吸光度は低下することが分かった。高LETでは、飛跡周りのエネルギー付与密度が高く、ラジカルの再結合・不均化の停止反応が起き易くなる。その結果、低分子量のポリマーが生成し、白濁化の要因となる凝集体の粒径が小さくなり、吸光度が低下したと考えられる。また、シート状ポリマーゲル線量計を水ファントム中、粒子線と直交するように配置し粒子線照射した結果、ブラッグピーク付近の深さで吸光度は極大を示すことを確認できた。さらに、ガラス容器中にシート状ゲルを積層させ立体型ポリマーゲル線量計を試作し、ヘリウム線を4門照射した結果、透明なゲルの中心部分に立体的な白濁領域の形成を視認できた。電子線架橋したヒドロキシプロピルセルロースゲルに、放射線検出液(モノマーと脱酸素剤を含む水溶液)を含浸させ、シート状ポリマーゲル線量計材料を作製した。作製したゲル線量計材料に対して、原子力機構においてγ線を、放医研において様々な粒子線を照射した。照射により白濁したシート状材料をフラットスキャナで読み込むことで、平面画像データ・RGB値を取得し、その値から吸光度を算出した。シート状ゲルをガラス容器内に積層し、立体型ポリマーゲル線量計を作製し、3次元線量分布評価を試みた。サンプル中央付近がブラッグピークとなるよう水槽中に配置し、10 mm x 10 mmの照射野で炭素線を4方向から照射した結果、透明なゲルの中心部分に立体的な白濁領域の形成を視認できた。照射後のシート状ゲルの画像データから各平面の吸光度・線量分布を評価できた。また、照射により生成するポリマーの粒子サイズを粒径アナライザーで評価した結果、粒子サイズは線量に伴い増大し、炭素線照射(2 Gy)で約180 nmに達していることが分かった。さらに、炭素線照射では、線量に対する吸光度の増分である放射線感度は、γ線に比べ低下したことから、使用モノマーを見直し、高感度化を目指した。その結果、従来の2-ヒドロキシエチルメタクリレート(HEMA)に代わり、水ーオクタノール分配係数(疎水性の尺度)がHEMAの約2.5倍を示したメトキシエチルメタクリレート(MEMA)を用いることで放射線感度を約4倍にまで向上できた。使用するモノマーを見直すことで、課題であった放射線感度の向上に成功した。試作した立体型ポリマーゲル線量計を用いることで、3次元線量分布評価の見通しを得ることができた。また、照射により生成するポリマーの粒子サイズと白濁度合いの相関性を明らかにすることができたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。ポリマーゲル線量計材料の母材には電子線架橋ヒドロキシプロピルセルロース(HPC)ゲルを、放射線検出液にはメトキシエチルメタクリレート(MEMA)等のメタクリル酸エステルモノマーと脱酸素剤を含む水溶液を用いて、厚さ2mm程度のシート状ポリマーゲル線量計材料を作製した。作製したシート状ゲル線量計材料の線量応答性を評価した結果、炭素線の線量率が高いほど吸光度は減少し、感度が低下した。実際の炭素線治療で用いられる線量率(5 Gy/min程度)では、感度が低かったことから、モノマーの種類や脱酸素剤の濃度等の条件を最適化することで感度を約3倍にまで向上させた。その結果、高線量率でも2 Gy程度の治療線量を検出可能な材料を作製できた。また、作製したシート状ゲルを石英ガラス容器内に積層し、3次元線量分布評価用の立体型ポリマーゲル線量計材料を作製した。

サンプルの中央付近が炭素線のブラッグピークになるよう、10 mm x 10 mmの照射野で炭素線を4方向から照射した結果、透明なサンプルの中心部分に白濁領域の形成を視認できた。白濁したシート状ゲルをガラス容器から取り出し、市販のPC用フラットスキャナにより画像データ化し、吸光度(線量)を算出することで、各シートの2次元吸光度(線量)分布を評価した。さらに、積層したそれぞれのシート状ゲルの吸光度分布データを画像処理ソフトの活用により、3次元に再構築することで、空間的な線量分布を評価することができた。本研究では、メタクリル酸エステル、脱酸素剤、放射線架橋ゲルから成るシート状ポリマーゲル線量計材料を作製した。ヘリウム線、炭素線、鉄線の線量率が高いほど、ゲル線量計材料の白濁度合い(吸光度)は低下した。線量率を一定にして比べると、吸光度は、ヘリウム線、炭素線、鉄線の順に低下することがわかった。高線量率や高LETの照射では、ラジカルの再結合や不均化による停止反応が起き易くなったためと考えられる。一方、ブラッグピーク付近で吸光度は極大を示し、本ゲル線量計材料により粒子線の水中飛程に沿った線量を評価できることがわかった。さらに、シート状ゲル線量計の積層体により、3次元線量分布を評価できた。粒子線に対するポリマーゲル線量計の放射線感度は低いため、感度向上策を検討する必要があるが、作製したポリマーゲル線量計は、粒子線治療用の炭素線をはじめとした各粒子線に対して線量を評価可能であり、さらに、シート状ゲルを積層することで試作した立体型ポリマーゲル線量計が3次元的な白濁領域を形成することを確認できたことから、本研究はおおむね順調に進展していると考えている。得られた平面画像データをもとに、市販の画像処理ソフトを活用して3次元データを構築し、3次元線量分布を可視化する。また、モノマーや脱酸素剤の種類、濃度を見直し、放射線感度の更なる向上を図るとともに、X線小角散乱測定などにより、ゲル中でのポリマー粒子の生成・凝集に伴う微視的な構造変化を調べ、白濁度合いとの相関性を明らかにする。高分子材料得られた結果を放射線検出液調製にフィードバックし、モノマーや脱酸素剤の種類、濃度を見直し、ポリマーゲル線量計の放射線感度の向上を図る。また、積層したゲルシートの2次元画像データを3次元に再構築することで3次元線量分布の評価を試みる。さらに、溶液中の微粒子を透過電子顕微鏡で観察し、生成ポリマーの分散・凝集状態の線量依存性を調べる。ゼータサイザーを用い、ゲル中に生成するポリマーの粒子径・粒度分布を評価し、白濁度合いとポリマーの粒子径の相関性を明らかにする。当初導入を予定していた画像処理システムが高額で購入できなかったため、次年度使用額が生じた。当初導入を予定していた画像処理システムが高額で購入できなかったたため、次年度使用額が生じた。試薬をはじめ、粒子線照射や吸光度(線量)評価に用いる器具などを購入する。また、研究成果を国内外の学会(IC3DDose2016、日本医学物理学会等)で発表するための旅費などに使用する予定である。試薬(モノマー類)、粒子線照射用の容器、吸光度評価用器具などの消耗品の購入をはじめ、得られた研究成果をSHIM2015、日本医学物理学会等で発表するための旅費などに使用する予定である。
発達障害児のリジリエンシー(心の回復力)の形成要因に関する研究

発達障害児のリジリエンシー(心の回復力)の形成に寄与する要因がどのようなものであるかについて研究を行った.研究は,幼児期から青年期までの発達障害児・親・教師などを対象にした面接,観察,質問紙調査による多面的な研究であった.そこで明らかになったのは,発達障害児のリジリエンシー形成には初期の多くの環境要因や親自身のリジリエンシーが重要であることだけでなく,青年期以降の時期では発達障害者自身によるリジリエンシーの自己形成が重要な意味を持つことであった.発達障害児のリジリエンシー(心の回復力)の形成に寄与する要因がどのようなものであるかについて研究を行った.研究は,幼児期から青年期までの発達障害児・親・教師などを対象にした面接,観察,質問紙調査による多面的な研究であった.そこで明らかになったのは,発達障害児のリジリエンシー形成には初期の多くの環境要因や親自身のリジリエンシーが重要であることだけでなく,青年期以降の時期では発達障害者自身によるリジリエンシーの自己形成が重要な意味を持つことであった.発達障害児の中に,リジリエンシー(resiliency心の回復力)を持った子どもたち(つよいストレスがあるのにもかかわらず、精神的に健康に成長できる子どもたち)がどの程度ありうるのか,そうしたリジリエンシーを持つことができた発達障害児の特徴(個人的特性・親や教師の対応の特徴・環境要因の特徴)がどのようなものであったか,発達障害児のリジリエンシー形成のためにどのような方策が可能かを検討する試みである。本年度は、こうした発達障害児で二次障害を起こさずに比較的問題が少なく成長できたという意味で、リジリエンスがみられた対象について、(1)病院ケースから抽出された24人の対象者の要因を詳細に明らかにした。そこからは、初期に早く診断がされていること、親の前向きの障害受容、診断後の家族の積極的対応、学校や周囲への障害の実態のオープンさ、無理のない価値観と将来観、周囲の理解者と協力者、などがリジリエンスを促進する要因であることが示唆された。また、他の研究からも、学校内での教師の「さりげない支援」が他の児童の間接支援を誘発する要因であること、障害をもった親自身のリジリエンシーが重要であることなどが、明らかにされた。ここからは、本人にとっても家族にとっても「メンター」がプラス要因であることが共通に示唆される。初年度の全体的成果は、2009年2月7日福島市において、公開シンポジウム「発達障害のある子の心の回復力(リジリエンシー)を考える」として発表を行い、地域の保育士、小中高の教員、特別支援学校の教員、障害児を持つ父母等に還元を行った。一週間という短い周知期間にもかかわらず約130名の参加者があり、新聞等でも好意的な報道がなされた。発達障害児の中に,リジリエンシー(resiliency心の回復力)を持った子どもたちがどの程度ありうるのか,そうしたリジリエンシーを持つことができた発達障害児の特徴(個人的特性・親や教師の対応の特徴・環境要因の特徴)がどのようなものであったか,発達障害児のリジリエンシー形成のためにどのような方策が可能かを検討する一連の研究を継続してきている。本年度は、とくに発達障害の大学生が大学の中で適応し、リジリエンスを達成するために大学の環境要因として最も重要な教員、職員、相談員としてのカウンセラー、周囲の学生たちが、彼らへの支援についてどの程度のものが許容されるべきだと考えているかについて東北大学、福島大学、福島医科大において、また全国の大学の学生相談担当者に対して広範囲な調査を行った。その結果、発達障害学生の学業支援で何が許容されるべきかについて、実質的に最大の権限を持っている教員と相談員との間に大きな乖離があることが明らかになった。その中でも「制度・システムの柔軟な運用」を要する支援は、教員があまり許容的ではなく、「コミュニケーションと学習方法の構造化」「集団場面の負荷軽減」も、教員は学生の限界を知っている相談員よりも、やはり許容的ではなかった。こうした結果からは、発達障害児たちが、成長し大学というレベルまでは到達できても、その後のリジリエンスを達成するには、大学という教育機関のすべての構成員の理解と柔軟な対応が必要になることが示唆された。また、リジリエンシーそのものや発達障害児を支える要因について、学会で講演や発表を行い、さらに発達障害児の自尊心測定に関する論文等を公刊することで、研究成果にかかわる公表を行ってきた。発達障害児では、障害がもつ特徴のゆえに、適切な支援がないと、自分が生きていく社会と文化に適合した知識・社会規範・価値観・行動パタン・スキルを身につける社会化や教育というプロセスそのものが、また長い人生では社会生活そのものが、子どもに強いストレスを持続的に与え、二次的障害を引き起こす結果につながる。それにもかかわらず、障害以外の面では比較的精神的に健康に成長できる子どもたちに形成される心の回復力(リジリエンシー)要因について研究を行ってきた。本年度はそのまとめの年度として、成果を広く公開し,関係者からのフィードバックをえる目的で,シンポジウム(「発達障害のある子どもの心の回復力(リジリエンシー)を考えるin OYAMA」(2011)を開催した。今年度の成果は,とくに,幼少期以降の大学生や成人の発達障害者のリジリエンシーの問題についてのものであった。

この時期には,それまで形成されてきたリジリエンシーをもとに,その時点で生きている集団や環境に適応する自分なりの方策を、それが最適なものではないにしても、身につけていることが重要なリジリエンス要因であることが示唆された。また,大学などその時点で生きる社会の中の異なる構成員(たとえば,教員,事務職員,相談員,ピアである学生たち)の間には,教育システムの中で発達障害学生の学修形態にどれだけ柔軟性が許容されるかについて考え方の不一致がみられることが明らかになった。発達障害の学生に対する大学への入学に配慮が制度的になされるようになってきた現状では,この不一致が発達障害大学生のリジリエンスのカギを握る要因の一つであると考えられた。最終的に、リジリエンスは困難ではあるが,回復は可能であるという信念が社会に存在すること,さらに研究者がそれを明らかにしようとすること自体がリジリエンスの重要な要因であると考えられた。
超多孔質炭への植物および菌糸類の生育過程

従来の木炭に比して、4から5倍の気孔を有する超多孔質の炭を製造できることを見出した。この原料として、古紙やダンボールなどの廃材も使えることを明らかにした。これらの木質系資源を粉砕し、圧密後、炭素化することで超多孔質の炭を造る。この圧密の過程での圧密の程度で気孔を制御できる。この気孔には、マクロな気孔とミクロな気孔が存在することが判った。マクロな気孔は、圧密の程度に比例する。ミクロな気孔は原料の炭素化過程での揮発分に因る。このためマクロ気孔は制御が可能であるが、ミクロ気孔は原料依存性が大きく、制御は簡単ではない。このマクロ気孔は、植物の根や菌糸の大きさに適合するので、植物と菌糸の生育には欠かせない。一方、ミクロ気孔は水分や空気の流通の経路として大切であり、やはり植物や菌糸の生育には欠かせない。植物や菌糸の生育を試みた結果、松などの樹木の生育も可能である。またトマトやきゅうりなどの野菜類の生育も可能である。特に炭素化過程で1000°C程度まで加熱してあるので、雑菌に犯される確率が少ないため、野菜類の苗の生育する割合が通常の苗床に比較して高いことも見出された。また、芝などの生育も可能である。ビルの屋上やベランダでの利用が可能であり、炭が軽量であるので土の栽培床に比してメリットが大きい。このためヒートアイランドへの対応や都市でのビル街の緑化にも使える可能性がある。また、炭は吸着性があるので植物や菌糸類の栄養剤を吸収するのではないかと懸念される。窒素、燐酸、カリの3要素について炭の吸着特性を調べたところ、一部は吸着するがすぐに飽和し、ある量以上は吸着しないことも判った。このことは過剰に栄養剤を与えた場合でも、緩和してくれる可能性もある。以上の結果か従来の炭では全く栽培することの出来なかった樹木や野菜などの植物と菌糸類が生育することが判り、実用化の可能性を見出すことができた。古紙などを炭化する過程で,植物や菌糸の生育に大切な気孔の制御が可能になった。炭化前の成形圧がマクロな気孔に大きく影響し、ミクロな気孔(1μm以下)は原料(古紙,古雑紙、柚子の絞り粕など)に依存する。炭化温度では、350°C付近で最も大きな重量減少が起き、400°C以上では重量減少は非常に少なくなる。収縮もほぼ同じであるが,重量減少温度よりやや高温側に移動している。マクロな気孔は200°C付近から生成し,400°C付近で大体生成し終わる。古紙などの炭化では、木材と異なり、生成した炭が酸性になりやすい、これは含まれる灰分の成分の影響であることが判つた。菌糸は一般に酸性を好むので菌糸の生育には望ましい。食用きのこは、ヒラタケ,エリンギィ、シイタケが従来の生育床であるおがくずと比較して,同じように生育することが判った。同じ担子菌の仲間で、植物の根と共生して樹木の生育を助ける菌根菌も古紙炭に生育することも判った。菌根菌が生育した古紙炭をクロマツの苗の根の傍に置いて、生育状況を調べたところ、180日の生育後、十分な効果があることが判った。古紙炭のマクロとミクロな気孔の生成機構を明らかにすることができた。この古紙炭に食用きのこ菌,菌根菌が生育することが判った。古紙や木質系資源を原料にして、無酸化(窒素雰囲気など)状態で加熱することで、炭素化する。この過程で、通常の木炭などより遥かに気孔の多い炭を造ることに成功した。炭の気孔は、大きく分けて、マクロ気孔(1μm以上)とそれ以下のミクロ気孔があることが判った。マクロ気孔は、炭化前の原料の密度に主に影響される。ミクロ気孔は、原料の揮発過程で生じるものが多く、原料に依存する。マクロ気孔は、植物や菌糸類が生育するに充分な気孔である。土を全く使わず炭だけの栽培床として利用できることが判った。花やきゅうり、トマトなどから松やハイビスカスなどの植物や樹木も生育する。また、きのこ菌や樹木の生育を助ける菌根菌、ダイオキシンのような難分解性物質を分解する白色腐朽菌もこの炭に生育した。荒れた土壌の改良や汚染された土壌の改良材として、有用菌が生育した炭を使う可能性が出てきた。さらに炭は、化学・物理吸着がある。この吸着特性が、植物や菌糸類の生育にどう影響するか、特にダイオキシンなどの分解でどのように作用するかこれからの課題である。また、マクロ気孔は植物の根や菌糸の大きさに充分であるが、ミクロ気孔の作用はどのようであるかが今後の課題である。生物は、養分摂取や呼吸が必要である。この過程で、ミクロ気孔の作用が重要になってくる。本研究は、未利用の木質系資源を有効に使って、新しい植物や生物の栽培床を造ることができた。さらに新しい環境資材もできる可能性を示すことができた。今後は、炭の特性と生物の特性が最も適した条件を見出していく。

この原料として、古紙やダンボールなどの廃材も使えることを明らかにした。これらの木質系資源を粉砕し、圧密後、炭素化することで超多孔質の炭を造る。この圧密の過程での圧密の程度で気孔を制御できる。この気孔には、マクロな気孔とミクロな気孔が存在することが判った。マクロな気孔は、圧密の程度に比例する。ミクロな気孔は原料の炭素化過程での揮発分に因る。このためマクロ気孔は制御が可能であるが、ミクロ気孔は原料依存性が大きく、制御は簡単ではない。このマクロ気孔は、植物の根や菌糸の大きさに適合するので、植物と菌糸の生育には欠かせない。一方、ミクロ気孔は水分や空気の流通の経路として大切であり、やはり植物や菌糸の生育には欠かせない。植物や菌糸の生育を試みた結果、松などの樹木の生育も可能である。またトマトやきゅうりなどの野菜類の生育も可能である。特に炭素化過程で1000°C程度まで加熱してあるので、雑菌に犯される確率が少ないため、野菜類の苗の生育する割合が通常の苗床に比較して高いことも見出された。また、芝などの生育も可能である。ビルの屋上やベランダでの利用が可能であり、炭が軽量であるので土の栽培床に比してメリットが大きい。このためヒートアイランドへの対応や都市でのビル街の緑化にも使える可能性がある。また、炭は吸着性があるので植物や菌糸類の栄養剤を吸収するのではないかと懸念される。窒素、燐酸、カリの3要素について炭の吸着特性を調べたところ、一部は吸着するがすぐに飽和し、ある量以上は吸着しないことも判った。このことは過剰に栄養剤を与えた場合でも、緩和してくれる可能性もある。以上の結果か従来の炭では全く栽培することの出来なかった樹木や野菜などの植物と菌糸類が生育することが判り、実用化の可能性を見出すことができた。
くも膜下出血後の脳血管攣縮時における脳エネルギー代謝障害の経時的変化

サルの脳血管攣縮モデルを用いて研究を行い、以下の結果を得た。(1)攣縮動脈の灌流域では、脳血流の低下とその自動調節能の消失が示された。(2)NMR装置を用いて、31P-MR spectroscopyの方法により、脳組織でのリン化合物の代謝の変化を観察した。攣縮動脈の灌流域脳組織では、平均血圧の下降にともない、ATPと有機リンの減少、無機リンの増加が示された。低血圧の持続は、攣縮動脈灌流域での高エネルギーリン化合物に著しい枯渇状態を引き起こす事が観察された。(4)MRスペクトロスコピーの測定後に、灌流固定、脳を摘出し、病理組織学的検索を行った。H-E染色では、SAH作製7日、14日後の攣縮側の大脳半球においても明らかな脳梗塞巣は観察されなかった。Cresyl violet染色では、攣縮脳動脈の灌流域の頭大脳皮質さらにはwater-shed領域の一部の神経細胞に虚血性壊死像が認められた。以上の結果より、脳血管攣縮動脈灌流域の脳組織では、脳血流の低下にくわえ、そのエネルギー代謝は危機的状態にある。この状態下では、灌流域大脳皮質の神経細胞の一部には虚血性の障害が及ぼされている事が推測された。(1)サルの実験的脳血管攣縮モデルを用いて実験を施行した。開頭を行い、右側脳主要動脈周囲に自家凝血塊を置き、クモ膜下出血を作成した。クモ膜下出血作製前、3、7、14日後に脳血管撮影を施行し、脳血管攣縮の経時的変化を検討した。クモ膜下出血作製7日後において右側の脳主要動脈は最も強度な血管攣縮を示し、攣縮動脈の潅流領域では脳血流の低下とともに、全身血圧の変動に対しての脳血流の自動調節能は全く消失していることが解明された。(2)脳血管攣縮時において、全身血圧を段階的に低下させると、攣縮動脈領域の頭頂葉より記録した体性感覚誘発電位の潜時は有意の延長を示した。(3)実験的NMR装置を用いて,31P-spectroscopyの手法により脳血管攣縮時の脳組織のリン化合物の代謝(エネルギー代謝)の変化を観察した。平均血圧を段階的に低下させると、攣縮動脈の潅流領域の脳組織ではATPや有機リンの減少に加えて、無機リンの増加が観察された。低血圧状態の持続は、攣縮動脈の潅流領域の脳組織での高エネルギーリン化合物の著しい枯渇をきたすことを観察した。(4)血管攣縮の各時期における脳組織の神経細胞、膠細胞の虚血性変化を抗アルブミン抗体を用いた免疫組織学の方法、好銀線維染色の方法にて観察した。血管攣縮極期と寛解期には、攣縮動脈の潅流域の脳組織では神経細胞および膠細胞は選択的に虚血性変化を示し、一部は可逆的であることが考えられた。サルを用いて、右側中大脳動脈周囲に凝血塊を置き、クモ膜下出血を作製した。クモ膜下出血作製前、1週間後、2週間後に脳血管撮影を施行して脳血管攣縮の経時的推移を評価した。クモ膜下出血1週間後では、右中大脳動脈は約50%の血管径の減少を(脳血管攣縮極期)、2週間後では約20%の血管径の減少(攣縮寛解期)を示した。プロトン磁気共鳴スペクトロスコピー(^1H MRS)を用いて、脳血管攣縮の各時期における攣縮動脈灌流域の脳組織での神経細胞の代謝の障害を観察した。クモ膜下出血前、クモ膜下出血1週間後、2週間後の各時期において両側頭頂葉に設けた関心領域(1cm^3)より^1H MRを記録し、組織でのacetylaspartate(NAA),creatine,choline,lactateの存在比をそれぞれのスペクトルムの面積比として算出した。脳血管攣縮極期において、攣縮動脈灌流域である右側頭頂葉ではNAA/creatine比、choline/creatine比の有意な低下が認められた。攣縮寛解期ではNAA/creatine比の低下はより著明となった。

しかしながら、脳梗塞の発生を示唆するlactateの出現は軽微であった。我々のこれまでの研究結果として、攣縮動脈の灌流域脳組織における脳血流の低下とその自動調節能の低下が示された。今回の^1H MRSの結果は、攣縮動脈灌流域でのこのような脳循環障害の状態は、脳組織の神経細胞の選択的かつ不可逆的な虚血性障害を引き起こすことを示唆した。1)プロトンMRスペクトロスコピーによる観察2)脳組織の病理組織学的変化MRスペクトロスコピーの測定後に、灌流固定後、脳を摘出し、病理組織学的検索を行った。H-E染色では、SAH作製7日、14日後の攣縮側の大脳半球においても明らかな脳梗塞巣は観察されなかった。しかし、cresyl violet染色では、攣縮脳動脈の灌流域の大脳皮質さらにはwater-shed領域にて一部の神経細胞(総神経細胞数の10%以下)に虚血性細胞壊死像が認められた。3)まとめ脳血管攣縮時の攣縮動脈灌流域での脳血流の低下は、神経細胞の代謝障害を引き起こし、一部の神経細胞は選択的に壊死に陥ることを示した。
ヘテロクロマチン再考：リボソームDNAにおける転写と組換えを指標とした解析

ヘテロクロマチン構造は必ずしも恒久的なものではなく、ユウクロマチンへの変換が起こることがある。しかし構造変換機構については不明な点が多い。本研究ではリボソームRNA遺伝子(rDNA)を題材にクロマチン構造調節について研究した。その結果、rDNA上ではH3K9me3結合蛋白質HP1はヘテロクロマチンマークとは言えないこと、ヘテロクロマチンマークH4K20me3がSF-KDM2Aにより減少すること、H4K20me3メチル化酵素Suv4-20h2がSF-KDM2Aによって正負両方向に調節されうることが明らかとなった。以上はSF-KDM2AがrDNAクロマチン構造を調節する可能性を示唆している。ヒストンH4トリメチルLys20(H4K20me3)はヘテロクロマチンと強く関係している。転写抑制のマークとして良く研究されているH3K9me3が転写能をもつrDNA promoter上にも検出されるのに対してH4K20me3マークをもつrDNA遺伝子は常に転写抑制されており、H4K20me3が真のヘテロクロマチンマークであることが示唆されている。我々はヒストン脱メチル化酵素KDM2Aの研究を行ってきた。その過程でKDM2A遺伝子からKDM2Aとは別の転写開始点から転写されるmRNAの翻訳産物としてshort form KDM2A(SF-KDM2A)を同定したが、SF-KDM2Aの生物学的機能はまだ明らかになっていない。今回SF-KDM2Aを強制発現するとrDNA転写を上昇することを発見した。この際のrDNA promoterのクロマチン構造を調べたところ、H4K20me3量の減少が認められた。そこで、SF-KDM2AのrDNA上での作用発揮機構解明へと検討を進めた結果、2、SF-KDM2AにはPHD fingerというドメインが存在するが、PHD fingerに変異を導入したSF-KDM2AはrDNA promoterに結合しなかった。以上の結果は、SF-KDM2AがPHD fingerを介してヒストンと結合し、その後何らかの機構によりH4K20me3を減らしrDNAクロマチンの構造を調節している可能性を示唆している。ヒトリボソームRNA遺伝子(rDNA)は約400コピー存在し、その半数がヘテロクロマチン化されているが、H4K20me3が存在するコピーは常に転写抑制されヘテロクロマチン化状態にある。これらからH4K20me3は真のヘテロクロマチンマークと考えられる。我々はこれまでの研究でヒストン脱メチル化酵素KDM2Aの遺伝子から作られる脱メチル化活性のないSF-KDM2AがrDNA転写を上昇すること、rDNA上でH4K20me3を減少することを発見した。しかしH4K20me3の脱メチル化機構、SF-KDM2AのrDNAヘテロクロマチンへの集積機構は不明である。以下に本年度の研究成果を述べる。1、脱メチル化酵素PHF2の関与の検討:PHF2はH4K20me3脱メチル化活性を持つことが報告されている。PHF2がrDNA上でH4K20me3脱メチル化に関与することを確認したが、驚いたことにPHF2 KD後もSF-KDM2AによるH4K20me3の減少が観察された。2、PHD fingerの特性の検討:SF-KDM2Aにはメチル化状態を認識してヒストンテールと結合すると予想されるPHD fingerが存在する。このPHD fingerはヒストンテールと結合したが、H3K4me2をもつヒストンテールには結合しなかった。3、CxxC-ZF motifの検討:SF-KDM2Aには非メチルCpGに結合するCxxC-ZF motifが存在する。このドメインを欠いたSF-KDM2AはH4K20me3脱メチル化能、rDNA転写上昇活性を示さなかった。4、核小体に集積のための領域の特定:バイアスをかけずに重要な領域を探すため、SF-KDM2Aが核小体に集積するのに必要な領域を探した。その結果、少なくともSF-KDM2Aに4か所の核小体集積と関連する領域があることが明らかになった。本年度はH4K20me3メチル化酵素について検討を行った。rDNA promoter上にはSuv4-20h2が存在することが報告されている。Suv4-20h2をノックダウン後、SF-KDM2A高発現によるrRNA転写上昇への影響を観察した。しかし、Suv4-20h2ノックダウンは、SF-KDM2Aの効果を抑制または増強するという両面を示した。次に、SF-KDM2AとSuv4-20h2を共発現し、Suv4-20h2蓄積量に与えるSF-KDM2Aの影響を観察した。その結果、驚くべきことに、SF-KDM2AはSuv4-20h2蛋白量を減少するケースと反対に増加するケースがあり、さらにそれらの効果を引き起こすのに必要なドメインが異なることが明かとなった。このことはSF-KDM2AはSuv4-20h2に対して相反する2つの現象を別々の機構により引き起こすことを示唆している。そこでSF-KDM2Aの機能発揮条件を検討することとした。以前より、我々は脱メチル化活性を持つ全長のKDM2Aの研究を進めている。KDM2AはSF-KDM2Aの配列をすべて含んでおり、外界への応答性は両者で類似性があると考えられる。

そこで、KDM2Aの機能発揮条件を検討したところ、グルコース飢餓によりKDM2Aによるヒストン脱メチル化及びrRNA転写抑制が誘導されることが明らかになった。上記結果を報告するとともに、SF-KDM2Aについても同様のグルコース飢餓への応答性を観察したところ、SF-KDM2Aがグルコース飢餓時のrRNA転写抑制をエンハンスすることが明らかとなった。これ等の結果から、SF-KDM2A機能を調節する環境要因がグルコースであること、この調節機構を介してSF-KDM2AがrDNAのエピゲノムを制御することが示唆された。ヘテロクロマチン構造は必ずしも恒久的なものではなく、ユウクロマチンへの変換が起こることがある。しかし構造変換機構については不明な点が多い。本研究ではリボソームRNA遺伝子(rDNA)を題材にクロマチン構造調節について研究した。その結果、rDNA上ではH3K9me3結合蛋白質HP1はヘテロクロマチンマークとは言えないこと、ヘテロクロマチンマークH4K20me3がSF-KDM2Aにより減少すること、H4K20me3メチル化酵素Suv4-20h2がSF-KDM2Aによって正負両方向に調節されうることが明らかとなった。以上はSF-KDM2AがrDNAクロマチン構造を調節する可能性を示唆している。1、今回、SF-KDM2AがH4K20me3を脱メチル化する機構として、脱メチル化酵素の活性化あるいはメチル化酵素の抑制が考えられる。本年度はメチル化酵素PHF2について検討した。この酵素はSF-KDM2AによるH4K20me3減少には関与しないことが明らかになり、この酵素以外の酵素が関わっていることが示唆された。2、PHD fingerはH3K4me2に結合しないことが明らかになった。H3K4me2をもつrDNA promoterは活性化状態にあることから、この特性はSF-KDM2AがH4K20me3というヘテロクロマチンマークをもつrDNA promoterと相互作用することと関連する可能性がある。3、非メチルCpGに結合するCxxC-ZF motifがH4K20me3減少に必要であった。このことからSF-KDM2Aが作用するrDNA promoterのクロマチン構造の特徴が明らかになった。4、SF-KDM2Aには少なくとも4か所の核小体集積と関連する領域が存在することが明らかになった。一つは2・3で述べたSF-KDM2Aのドメインを含んでいるが、他の3か所についての機能は全く不明である。SF-KDM2Aの細胞内局在を決める機構の複雑さが明らかとなった。細胞生物学1、H4K20me3を脱メチル化する機構の解明。本年はH4K20me3メチル化酵素について検討する。rDNA promoter上にはSuv420h2が存在することが報告されているので、この因子の関与を検討する。2、SF-KDM2Aが存在するrDNA promoterのクロマチン構造を解明する。CxxC-ZF motifがH4K20me3減少に必要なことは、非メチルCpGとH4K20me3の両方を持つrDNA上でSF-KDM2Aが働くことを示している。非メチルCpGは転写活性化のマークとして、一方H4K20me3はヘテロクロマチンマークとして認識されており、本結果は一見矛盾している。本年はRe-ChIP法などを駆使することにより、SF-KDM2Aが結合しているrDNA promoterのクロマチン構成蛋白質を同定する。
エキスパートシステムによる空港舗装ライフエクステンション化技術の開発

交通基盤施設として航空機の走行により高頻度の維持補修・補強を余儀なくされている空港舗装を取り上げ,エキスパートシステムによる空港舗装ライフエクステンション化技術について研究を行った.以下に研究成果の概要を示す.1)舗装材料の疲労・破壊特性に基づく舗装内部の欠陥の進行状態の解明舗装内部の欠陥は,舗装表層・基層のアスファルトコンクリートに見られることから,アスファルトコンクリートの曲げ特性と疲労曲げ特性について検討を加えた,特に,再生アスファルトコンクリートに注目し,その疲労抵抗性について詳細に検討を行った.2)赤外線画像解析・打音音響解析に基づく高速・高精度非破壊構造調査法空港アスファルト舗装の高速・高精度非破壊舗装構造調査法として,舗装に衝撃荷重を加えてその応答として得られるたわみ形状に注目する方法と舗装表面の温度や打撃音に注目する方法の二点について検討した.前者は,舗装構造全体の健全度を評価する方法であり,FWD(Falling Weight Deflectometer)を用いるシステムを構築した,後者については,舗装表・基層における層間剥離のような内部欠陥を検出することを目的としており,それらの適用性について検討した.3)技術者不在でも実行可能な予防保全・補強エキスパートシステム舗装予防保全・補強エキスパートシステムは,原因推定・検定,補修要否判定および工法選定の三つから構成される.本研究では,補修要否判定については2)で,補修工法選定については1)で検討した.また,破損の原因推定・検定に関わるものとして,舗装表面の破損状態をPRI(Pavement Rehabilitation Index)により定量化する手法とそれによる舗装破損状況の経年変化について検討した.交通基盤施設として航空機の走行により高頻度の維持補修・補強を余儀なくされている空港舗装を取り上げ,エキスパートシステムによる空港舗装ライフエクステンション化技術について研究を行った.以下に研究成果の概要を示す.1)舗装材料の疲労・破壊特性に基づく舗装内部の欠陥の進行状態の解明舗装内部の欠陥は,舗装表層・基層のアスファルトコンクリートに見られることから,アスファルトコンクリートの曲げ特性と疲労曲げ特性について検討を加えた,特に,再生アスファルトコンクリートに注目し,その疲労抵抗性について詳細に検討を行った.2)赤外線画像解析・打音音響解析に基づく高速・高精度非破壊構造調査法空港アスファルト舗装の高速・高精度非破壊舗装構造調査法として,舗装に衝撃荷重を加えてその応答として得られるたわみ形状に注目する方法と舗装表面の温度や打撃音に注目する方法の二点について検討した.前者は,舗装構造全体の健全度を評価する方法であり,FWD(Falling Weight Deflectometer)を用いるシステムを構築した,後者については,舗装表・基層における層間剥離のような内部欠陥を検出することを目的としており,それらの適用性について検討した.3)技術者不在でも実行可能な予防保全・補強エキスパートシステム舗装予防保全・補強エキスパートシステムは,原因推定・検定,補修要否判定および工法選定の三つから構成される.本研究では,補修要否判定については2)で,補修工法選定については1)で検討した.また,破損の原因推定・検定に関わるものとして,舗装表面の破損状態をPRI(Pavement Rehabilitation Index)により定量化する手法とそれによる舗装破損状況の経年変化について検討した.本研究の初年度である平成16年度は,舗装材料の力学特性の解明に重点を置いて研究を進めた.同時に,非破壊舗装構造評価法の調査に着手した.得られた成果の概要は以下のようなものである.空港舗装材料として使用されつつある,再生アスファルトコンクリートの力学特性について検討した.まず,アスファルトコンクリートの再生時に重要となる再生用添加剤が異なる場合の力学特性について,成分が大きく異なる3種類の再生用添加剤による再生アスファルトならびに再生アスファルトコンクリートを用いて検討した.その結果,供用後には新規と再生材料の差は明確ではなくなること,再生用添加剤による特性の違いも供用して長期間経過すると明確ではなくなることが認められた.次に,再生アスファルトコンクリート中に占める旧アスファルトの割合(再生率)を高くした場合の力学特性について検討した.その結果,再生率を70%まで高めた場合,さらには100%とした場合でも新規材料とその特性は大きく異なるようなことはなく,これは供用後においても同様であることが認められた.空港舗装の内部欠陥の発生機構と推定方法について基礎的な検討を実施した.前者については,補修を受けた舗装の表層・基層部分に欠陥が見られることが多く,舗装内部に残留した水分が夏季高温下に晒されることによって水蒸気化して膨張し,表層と基層,基層と基層間が剥離するという機構であることが考えられた.後者については,欠陥の有無によって,舗装表面温度や舗装面にハンマー等により打撃を加えた場合の反響音が異なることが明らかになったので,その原位置測定法である赤外線による表面温度の画像表示方法,打撃音音響解析方法について検討を行うとともに,実験計画を立案した.本研究の2年目に当たる平成17年度は,舗装材料の疲労ならびに破壊力学特性,舗装の内部欠陥の高速推定法方法,欠陥の進行状況の定量化に関して研究を進めた.得られた成果の概要は以下のようなものである.舗装材料の疲労ならびに破壊力学特性として,まず,再生アスファルトコンクリートの疲労特性については,老化によりひずみ振幅の変化に対する破壊回数の変化度合いが小さくなること,再生用添加剤の成分の影響は明確ではないことがわかった.次に,コンクリートの曲げ疲労特性に関しては,上限応力が80%もしくはそれ以上では下限応力による影響は明らかではないが,上限応力が70%の場合にはその影響は無視できないことがわかった.舗装の内部欠陥の高速推定方法として,熱赤外線画像を用いる方法を供用中の空港のアスファルト舗装の層間剥離の検出に適用した.

具体的には,まず打音調査により異音部を検出し,次に舗装表面の熱赤外線画像を撮影し,その後コアボーリングにより層間剥離の有無を確認した.その結果,異音部分では舗装表面の温度が若干低くなり,しかもコアボーリングにより剥離が確認されたことから,この手法の有効性が認められた,このほか,舗装構造の健全度判定法としてFWD(Falling Weight Deflectometer)の妥当性を確認し,システムとして整備を図った.舗装の欠陥の進行状況に関しては,舗装表面に現れてくる,ひび割れ,わだち掘れ,平坦性から計算するPRI(Pavement Rehabilitation Index)を用いて,PRIの経年変化として定量化を図った.このPRIに影響を及ぼす要因として,年平均気温,離着陸回数,設計CBR,設計荷重,設計反復作用回数に着目して解析を進めた結果,滑走路舗装の劣化の進行状況は航空機荷重の影響をあまり受けないことがわかった.エキスパートシステムによる空港舗装ライフエクステンション化技術に関する研究の最終年度にあたる平成18年度は,以下に示す各項目に関する研究を実施した.1)空港舗装の予防保全エキスパートシステムに関する研究舗装予防保全・補強エキスパートシステムは,原因推定・検定,補修要否判定および工法選定の三つから構成される.このうち破損の原因推定・検定に関わるものとして,舗装表面の破損状態をPRI(Pavement Rehabilitation Index)により定量化する手法とそれによる舗装破損状況の経年変化について検討した.2)空港舗装の内部欠陥の推定法に関する研究空港アスファルト舗装の高速・高精度非破壊舗装構造調査法として,舗装構造全体の健全度を評価する方法と舗装表・基層における層間剥離のような内部欠陥を検出する方法の二つについて検討した.前者は,舗装に衝撃荷重を加えてその応答としてのたわみに注目する方法であり,FWD(Falling Weight Deflectometer)を用いる.後者については,舗装表面の温度や舗装表面に打撃を加えたときの音に注目する方法である.3)空港舗装材料の疲労ならびに破壊力学特性に関する研究舗装内部の欠陥は,舗装表層・基層に見られることから,それを構成するアスファルトコンクリートの曲げ特性と疲労曲げ特性について検討を加えた.特に,再生アスファルトコンクリートに注目し,その疲労抵抗性について詳細に検討を行った.さらに,3年間に渡る本研究のとりまとめについては,以下に示す項目について個別に実施し,それらを統括した.1)舗装材料の疲労・破壊特性に基づく舗装内部の欠陥の進行状態の解明2)赤外線画像解析・打音音響解析に基づく高速・高精度非破壊構造調査法3)技術者不在でも実行可能な予防保全・補強エキスパートシステム
抽象名詞と冠詞選択に関する実証研究

本研究の目的は、抽象名詞に的を絞り、英語の冠詞(名詞の加算性も含む)の選択に幅が出る具体例を提示し、その場合に意味・ニュアンスに違いがあるのか否か、そして違いがあるならどのような違いか、を実証的探ることにあった。そのために、本研究では独自のアンケート(English Noun Usage Questionnaire)を、米国母国語話者のインフォーマント20名に実施した。アンケートでは、まず、与えられた文脈の中で問題の名詞が取りうる冠詞と加算性の組み合わせ5通り([0 N],[an N],[0 Ns],[the N],[the Ns])全てについて5段階評価で判断を求めた(0=Clearly non-native,1=Most likely non-native,2=Unsure,3=Clearly native[2nd preference],4=Clearly native[1st preference])。次に、その場合に冠詞と加算性の組み合わせによってどのような意味・ニュアンスの差が生じるのかについて記述回答を求めた。インフォーマントの判断が平均値で3.0以上の項目を「可能な冠詞と加算性の組み合わせ」と操作定義し、判断データを分析した結果、12のテスト項目のうち8項目について2つ以上の組み合わせが可能であることが判明した。微妙な文脈の違いが冠詞と加算性の組み合わせの可能性に影響を与えるケース、文脈が全く同じでしかもFEELINGとHUNCHのように意味的に酷似していても、可能な組み合わせが異なるケース、などが具体的な形で明らかになった。さらに、テスト項目によっては判断データにかなりの個人差が存在することもわかった。意味・ニュアンスの差については、記述データから、今後の研究で一般性が確認されれば学習者にとって有益と思われる冠詞のニュアンスの差がいくつか明らかになった。
幼若期ドーパミン神経系傷害が成熟後の痛覚機構におよぼす影響に関する研究

幼若期ドーパミン神経傷害が成熟後の痛覚機構におよぼす影響を行動学的、組織学的手法を用いて調べた。また痛みを伴わない情動行動への影響も検討をした。行動解析では痛覚過敏行動が化学物質による持続痛に対して特異的に観察された。またこの痛覚過敏は、幼若期ドーパミン神経系傷害に伴う自発運動量の増加を抑える作用を持つメタンフェタミンの投与でも抑制されなかった。組織学的解析では化学的刺激に伴う脊髄後角神経細胞の興奮の延長が示唆された。情動行動においても複数の行動試験で、不安関連行動の減少が観察された。以上の結果より幼若期DA神経系傷害は痛覚並びに情動行動発現機構の発達に影響を与えることが明らかとなった。本年度は幼若期ドーパミン(DA)神経系傷害動物を用いて以下の実験を行った。1、行動解析(1)ホルマリン試験によるメタンフェタミン(MAP)の炎症性疼痛への影響:対照群に対するMAP(1mg/kg, 2mg/kg, 4mg/kg)の腹腔内投与は、ホルマリン誘発性の痛覚関連行動を用量依存的に抑制した。また1mg/kgのMAP処置はホルマリン注入後早期に現れる痛覚関連行動のみに抑制効果を及ぼしたが、4mg/kgのMAP処置は全観察期間における痛覚関連行動を抑制した。一方、幼若期DA神経系傷害動物では、4mg/kgのMAP処置でも全観察期間の痛覚関連行動に変化はなく、幼若期DA神経系傷害動物が示す痛覚過敏反応は残存していた。(2)明暗箱試験:前年度の明暗箱試験の結果では、対照群とDA神経系傷害群の間に有意な差は認められなかったが、今年度は明箱の照度を変えた2条件の明暗箱試験(90Luxの明箱と暗箱、10Luxの明箱と暗箱)を用い詳細な検討を行った。照度の異なる明箱間での行動を比較した結果、対照群では、暗い明箱での滞在時間が有意に長いのに対し、DA神経系傷害動物では明るい明箱での滞在時間と単位時間当たりの行動量の有意な増加が観察された。(3)高架式十字迷路:高架式十字迷路では、オープンアーム侵入回数とオープンアーム滞在時間に幼若期DA神経系傷害に伴う顕著な影響は認められなかった。2、免疫組織化学染色:DA神経細胞の顕著な減少と、青斑核ノルアドレナリン神経細胞の無傷が確認された。また背側縫線核のセロトニン神経細胞の分布にDA神経系傷害に伴う影響は認められなかった。以上の結果より、幼若期DA神経系傷害は体性感覚刺激のみでなく強い光刺激に対しても異常行動をもたらすことが示めされた。そしてその異常行動の背景にある機序が単一でない可能性が示唆された。幼若期ドーパミン(DA)神経系傷害動物の成熟後の痛覚系および情動系への影響を行動学的、組織学的解析により調べた。H25年度は、細胞の興奮マーカーであるc-Fos蛋白に対する免疫組織化学染色法を用い、中枢神経系細胞の興奮状態への幼若期DA神経系傷害の影響を主として検討した。その結果、後肢へのホルマリン注入による炎症性疼痛に対して脊髄後角I-II層、IV-V層のニューロンの興奮が幼若期DA神経系傷害により有意に延長していることが明らかとなった。また高架式十字迷路試験を用いた情動に関する研究では、本試験環境を明るくすることにより幼若期DA神経系傷害動物の不安関連行動の減少が顕著になり、さらに本行動試験によりセロトニン神経系である背側縫線核ニューロンの興奮が増加することが明らかとなった。3年間の本研究により、幼若期DA神経系傷害は痛覚系、情動系の発達に異常をもたらすことが明らかとなった。痛覚系に関する異常は炎症性の持続痛で顕著にみとめられ、その発生機序は幼若期DA神経系傷害による青年期多動の発生機序とは必ずしも一致しないことが解った。さらにこの侵害受容反応の異常は、脊髄ニューロンでも観察されたことから、痛覚伝達機構に対する下行性調節系の変容が関与している可能性が示唆された。また情動に関する研究では、複数の行動試験により不安関連行動の減少が確認され、そしてこの不安関連行動異常の背景にセロトニン神経系の興奮性の変化が関与していることが示された。幼若期DA神経系傷害にともなう痛覚、情動系の反応異常は、必ずしも全ての行動試験において明確に検出されるものではなく、外界からの刺激・ストレスの強さや種類により異なっていた。このことは出産時の低酸素などのストレスによりDA神経系が傷害を受けた場合、その影響の出現が成熟後の環境やストレスの種類によって異なることを示唆している。

生後5日目の雄ラットの両側側脳室に6-hydroxydopamineを注入し、幼若期ドーパミン(DA)神経系傷害動物を作製し、成熟後の痛覚機構におよぼす影響を行動学的解析により調べた。今年度は行動試験として(1)ホルマリン試験に対するメタンフェタミン(MAP)の影響、(2)オープンフィールド(OF)試験、(3)明暗箱試験の3つの試験を行った。また行動実験終了後、免疫組織化学染色を行い、DA神経系とノルアドレナリン神経系の損傷を確認した。幼若期DA神経系傷害動物は,ホルマリン注入に伴う炎症性疼痛に対して痛覚過敏反応を示した。またMAPの2mg/kg腹腔内投与は、対照群において炎症性疼痛抑制作用を示したが、幼若期DA神経系傷害動物の炎症性痛覚過敏反応には影響を与えなかった。このことは、MAPが幼若期DA神経系傷害動物の青年期多動に対して抑制効果を持つことが報告されていることより、青年期多動と今回観察された痛覚過敏の機序の相違を示唆している。OF試験では幼若期DA神経系傷害に伴う自発運動量の増加とフィールド内中心領域滞在時間の増加が観察された。また明暗箱試験では、対照群、幼若期DA神経系傷害群ともに明るい箱に比べ、暗い箱内の滞在時間が有意に長かった。さらに対照群と幼若期DA神経系傷害群間では、明るい箱の滞在時間に有意な差は認められなかった。これらの結果は幼若期DA神経系傷害は、痛みを伴わない不安行動にも影響をおよぼすことを示唆する一方で、行動試験の種類により影響が異なることを示しており、今後の行動実験結果を解釈していく上で意義あるものである。また免疫組織化学染色の結果より中脳DA神経細胞の顕著な減少は確認されたが、橋の青斑核ノルアドレナリン神経細胞の損傷は認められなかった。このことは、ノルアドレナリン神経系傷害が今回観察された痛み・不安行動変容の主要因でないことを示唆している。交付申請書と昨年度の実施状況報告書に記載したごとく、今年度は行動解析として、1メタンフェタミンの用量とホルマリン試験の関連、2高架式十字迷路、3条件づけ場所嫌悪試験を行う予定であった。前記1と2の行動実験に関しては十分な結果が得られた。一方、条件づけ場所嫌悪試験に関しては、予備試験と数例の本試験を行ったが十分な結果を得るには至らなかった。その理由として、前年度に引き続き行った明暗箱試験の詳細な検討によって、幼若期DA神経系傷害動物が明るい環境下で異常行動を示すことが明らかとなったことがあげられる。このことは条件づけ場所嫌悪試験において環境照度の設定が重要であることを意味している。よって、今年度は明暗箱試験に重点を置き優先して実験を行ったため条件づけ場所嫌悪試験の十分なデータを得るに至らなかった。よって次年度は今年度の明暗箱試験の結果を十分勘案し、条件づけ場所嫌悪試験を行っていく予定である。またホルマリン注入による脳・脊髄内のc-Fos蛋白の発現に対する免疫組織化学染色においては、抗体の選定に時間を費やしたため、対照動物の脊髄内のc-Fos蛋白発現に関するデータは得られたものの、処置動物に対しては次年度に行うこととなった。交付申請書に記載した3種類の行動実験、(1)ホルマリン試験に対するメタンフェタミンの影響、(2)オープンフィールド試験、(3)明暗箱試験を着手し、ある程度の良好な結果を得られたことから、H23年度はおおむね順調に研究が進んだといえる。しかし、行動実験の例数が全ての実験例で6例であり、必ずしも十分とは言えない。