hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理反応を評価指標とする理科視聴覚教材学習過程の研究

授業が成功するか否かの重要な要素として,情動的側面と認知的側面が重要であると仮定される.従来の授業研究においては認知情報処理においてのみ重点がおかれ,情動情報処理に対しての研究は重視されてこなかった.しかし,認知情報処理の効率化を考えるとき情動情報処理との関係を意識していくことが重要であると考えられる.そこで,情動的側面は脳部位で扁桃体が関与しており,扁桃体活性が認知情報処理にいかに関係するかを視聴覚刺激を用いてfMRI等で調べた.その結果,情動情報が認知処理に深く関係していることが見いだされた.このことから,この知見を用いて,動画立体映像による教材開発をおこなった.授業が成功するか否かの重要な要素として,情動的側面と認知的側面が重要であると仮定される.従来の授業研究においては認知情報処理においてのみ重点がおかれ,情動情報処理に対しての研究は重視されてこなかった.しかし,認知情報処理の効率化を考えるとき情動情報処理との関係を意識していくことが重要であると考えられる.そこで,情動的側面は脳部位で扁桃体が関与しており,扁桃体活性が認知情報処理にいかに関係するかを視聴覚刺激を用いてfMRI等で調べた.その結果,情動情報が認知処理に深く関係していることが見いだされた.このことから,この知見を用いて,動画立体映像による教材開発をおこなった.本研究は2年計画の初年度であり,本研究遂行にあたって,総合的に判断しながら,特に基本的な面について,重点的に研究してきた.そのひとつは生理反応を指標とするということから,その指標の取り方についていろいろ検討してきた.まず,その指標として脳波,特に事象関連電位の出現の仕方について検討してきた.その結果,自然科学の法則認知の仕方を例に,事象関連電位がどのように発現するのかを検討した.非常に熟知した法則を間違ったかたちで提示されたときには事象関連電位が発現するが,そうでないときには発現しないことが確認された.特に,熟知していない法則でも発現しないことが,確認できた.また,被験者の脳全体からの脳波測定から,それらのデータを多変量解析的手法で分析した結果,後頭葉因子に視覚的領域があることも確認され,脳波による評価の可能性が確認された.現在これらの結果をふまえて,具体的な理科視聴覚教材を情動との関係を考慮しながら開発中である.情動的要素の組み込みについてはサブリミナリ的要素も検討中であるが,個人のエピソードデータとの関係も考慮中である.その他にも多くの各種の技法を開発中である.授業が成功するか否かの重要な要素として,授業過程における,情動的側面と認知的側面との関係が重要であると仮定される.従来の授業研究等においては認知情報処理にのみ重点がおかれ,情動情報処理に対しての研究はあまり重視されてこなかった.しかし,上述のようなことを考えるとき,情報情動処理との関係を意識しながら,認知情報処理の効率化を考えていく必要がある.しかし,この認知情報処理と情動情報処理との関係の具体的な詳細ははっきりしていない.そこで,本研究でははじめに理系学生,文系学生の生い立ちの履歴調査をおこなった.被験者は日本人の学生等の他,広汎な普遍性あるデータを得るため,外国人特に中国人のデータも付け加えた.その結果,幼いときに野原や河原で遊ぶのが好きだったとか,生き物を飼うのが好きだったということと,生物を得意とするとか,科学分野を得意とするということには相関がないことがわかった.しかし,囲碁や将棋をよくしたという項には粘り強い思考が得意であるとか物理や数学が得意であるという項とは相関があった.このことから単に遊びに終わってしまうようなことではそれが関係しそうな分野を得意とすることとはつながっていかないが遊びの中でその分野が培われることは将来の得意分野になっていくことが仮定される.そこで,情動的側面つまり脳部位では扁桃体活性と認知的側面での効率化が関係するかどうかをfMRIを使って調べた.その結果,扁桃体活性が認知的側面の効率化を高めることが実証的に示された.このことは上記履歴調査と併せ,授業設計の基本原理になりうるものと考えられる.このことから,具体的教材として,動画立体映像による教材開発の有効性が考えられ,いくつかの教材開発をおこなった.特に,立体バーチャル空間の中で,自動車を運転し,危険な事象等を疑似体験させることにより,交通リテラシを体で体得していく教材を開発し,その有効性が実感できた.
非有限分散時系列データに対する頑健な統計量の開発に関する研究

本研究は、非有限分散時系列データに対する頑健な統計量の開発に関する研究である。近年では、川の流れに対する統計記録、インターネットの結節点への接続数や金融資産の収益率等、分散の大きいデータ系列が多くの自然現象や社会現象で観測されている。このようなデータ系列の持つ分布は、正規分布の裾よりも厚く、冪乗法則に従い、裾が減少していく。このような冪乗法則に従う分布は、理論的に分散が有限ではない。今年度は、このような非有限分散時系列データに対し、M推定量の推測論、予測問題のMinimax予測子および最適ポートフォリオ論を研究した。分散の影響を取り除くM推定量のクラスは、定常過程の予測問題を根底に、それに対応する周波数領域の統計理論と関連している。1時点先の予測問題に対応する最適予測子の予測誤差を用いる時系列の母数推定は、よく知られているWhittle尤度の構造と同等である。この推測方法と経験尤度法を融合して非有限分散時系列データに対する母数の信頼領域を構築した。また、補間問題に対する最適補間子の補間誤差を用いた時系列データの母数に対する統計的推定論も展開した。また、定常過程のスペクトルが局所近傍で汚染されているクラスに対する頑健で最適な予測子を構築する方法を考えた。ヒルベルト空間でスペクトルで表現できた予測子の形とその予測子による予測誤差は、ハーディ空間上では綺麗に表現できない。この為、minimax性を持つ頑健なスペクトルが陽に表現できない。この問題を解決するために、頑健な予測子が満たすべき十分条件を見つけた。本研究の特色となる応用研究は、計画通り、日本の年金運用ポートフォリオの構成について考えた。本ポートフォリオ構成の研究では昨今、注目を集めるシステミック・リスクを最小化する方法を採用した。ここで構成したポートフォリオは、長らく用いられたマーコビッツの結果と異なる様相を示した。27年度が最終年度であるため、記入しない。現実で観測される時系列データは、その分散が一定の有限性を保つのではなく、分散が大きくなっていくことが往々にしてある。本研究では、分散の有限性を仮定するのではなく、より現実的な非有限分散時系列データに対し、頑健な統計量がどのように構成できるかを複数の場合に分けて解析を行ってきた。非有限分散時系列データを扱う最も一般的なモデルとして安定過程が考えられている。この確率過程に対しては、周波数領域の解析において、正則条件下で用いられるピリオドグラムの代わりに、自己基準化されたピリオドグラムが用いられる。研究代表者は、多変量安定過程に対し、この自己基準化されたピリオドグラムを用いて、重要指標に対する信頼領域を統計的に構築した。又、重要指標に対する信頼領域を構築する際、重要となる推定方程式について分類し、時間領域における母数に対する推定論をまとめた。分位点推定は、これらの推定方程式の具体例の一つである。更に、分散に影響されない推定量のクラスとして、分散の影響を取り除いた補完誤差を最小化する推定量を周波数領域で定式化した。この推定量の漸近的な性質及び通常有限分散の場合で用いられるホイットル推定量との比較を行った。加えて、補完誤差を最小化する推定量及び予測誤差を最小化する推定量を含めた一般的な推定量のクラスを定式化した。ここで定式化される新たな推定量のクラスの特有の性質を明らかにし、推定量が用いられる際の漸近的な性質を求めた。他に、周波数領域における頑健性を持つ推定論として、スペクトル分布に対する分位点推定を行った。通常の推定方程式を用いる際、漸近的に正規性が成り立つことが知られていたが、スペクトル分布に対する分位点推定は、この性質を持たないことを明らかにした。又、分散安定化として有効な冪変換について考えた。その際、各確率変数に対する有効な公式を、独立同分布の場合から従属な場合へ一般化した。

この問題を解決するために、頑健な予測子が満たすべき十分条件を見つけた。本研究の特色となる応用研究は、計画通り、日本の年金運用ポートフォリオの構成について考えた。本ポートフォリオ構成の研究では昨今、注目を集めるシステミック・リスクを最小化する方法を採用した。ここで構成したポートフォリオは、長らく用いられたマーコビッツの結果と異なる様相を示した。研究代表者は、研究の目的に従い、実施計画通りに研究を進めている。研究成果も論文の形で学術誌に掲載された。27年度が最終年度であるため、記入しない。今後の研究の推進方策について、研究計画からの変更はない。予測誤差や補完誤差を含めた一般的な推定量のクラスや、スペクトル分布の分位点推定による研究成果を論文としてまとめる。又、非有限分散時系列データに対して、冪変換を含めた包括的な統計的推測論を構築する。
ダウン症候群の急性白血病発症に関わる遺伝子の検索

ダウン症に見られる類白血病状態(TMD)の原因遺伝子を明らかにし、ダウン症の白血病発症の機構を明らかにするために研究を行い、以下のことが明らかとなった。1.TMD症例における原因候補遺伝子の変異の解析我々はGATA-1遺伝子の変異がダウン症の前白血病状態と急性巨核球性白血病で高率に見られ、いずれの症例もN末端の転写活性化ドメインが欠落した変異GATA-1が発現していることを発見した。一卵性双生児のTMDの症例を解析し、両者のTMD細胞がまったく同一のGATA-1遺伝子の変異を持っていることを見いだした。この結果から、胎児期に既にGATA-1の変異が生じていることが明らかとなった。2.TAMの責任領域に存在する新規遺伝子の単離TAMの責任領域(21q11.2)に存在する複数の新規遺伝子を単離した。3.ダウン症の白血病モデルマウスの作成我々の作成したBach1トランスジェニックマウスは、造血細胞のみにBach1が過剰発現しており、血小板減少症を呈した。また、巨核球はα顆粒やdemarcation membraneの減少など高度な形態異常を認めた。急性巨核球性白血病の発症はないが、骨髄線維化が著しかった。BACH1トランスジェニックマウスとGATA-1ノックダウンマウスとのかけ合わせを行い、得られたマウスの解析を進めている。4.GATA-1遺伝子変異による白血病発症の仕組みの解明変異GATA-1遺伝子をもつダウン症の急性巨核球性白血病株(CMK)に、正常GATA-1遺伝子を強制発現させた細胞株を樹立した。変異GATA-1による細胞増殖分化への影響を解析するために、RNAi法を用いて変異GATA-1遺伝子の発現をノックダウンすることに成功した。ダウン症で見られる類白血病反応(TAM)の原因遺伝子を明らかにし、ダウン症の白血病発症の機構を明らかにするために研究を行い、平成14年度は以下のことが明らかとなった。1.Bach1トランスジェニックマウスの解析我々の作成したBach1トランスジェニックマウスは、造血細胞のみにBach1が過剰発現しており、血小板減少症を呈した。しかし、急性巨核球性白血病の発症はまだ認めない。Bach1トランスジェニックマウスでは、骨髄は線維化が著しく、脾臓にも巨核球の周辺に線維化が認められたが、TAMによく認められる肝線維症は認めなかった。2.TAMの責任領域に存在する新規遺伝子の単離21番染色体上のTAMの責任領域に存在する7個の遺伝子について、組織特異的発現パターンを解析したが、造血組織特異的発現を示す遺伝子は見られなかった。そこで、我々は、TAMの責任領域(21q11.2)に存在する複数の新規遺伝子の単離を開始した。これまでに4つの新規遺伝子cDNAの一部分を単離したが、得られた遺伝子の内の2クローンは、ダウン症に発症した白血病細胞から樹立された細胞株のみに大量に発現していた。そこで、この遺伝子の完全長のcDNAをクローニングした。その結果、この2つの遺伝子は同一の遺伝子である可能性が高いことが明らかとなった。3.TAM症例における原因候補遺伝子の変異の解析最近、我々はGATA-1遺伝子の変異がダウン症の前白血病状態と急性巨核球性白血病で高率に見られ、いずれの症例もN末端の転写活性化ドメインが欠落した変異GATA-1が発現していることを発見した。

ダウン症に見られる類白血病状態(TMD)の原因遺伝子を明らかにし、ダウン症の白血病発症の機構を明らかにするために研究を行い、平成15年度は以下のことが明らかとなった。1.TMD症例における原因候補遺伝子の変異の解析(高橋・伊藤)GATA-1の変異は、新生児期に発症するTMDに見られることから、出生前に起こっていることが推定されていた。しかし、それを証明する明らかな証拠はなかった。我々は、一卵性双生児のTMDの症例を解析し、両者のTMD細胞がまったく同一のGATA-1遺伝子の変異を持っていることを見いだした。この結果から、胎児期に既にGATA-1の変異が生じていることが明らかとなった。2.GATA-1遺伝子変異による白血病発症の仕組みの解明(伊藤・土岐)変異GATA-1遺伝子をもつダウン症の急性巨核球性白血病株(CMK)に、正常GATA-1遺伝子を強制発現させた細胞株を100クローン以上樹立した。ウエスタン・ブロットとRT-PCR法を用いて解析し、この中で正常GATA-1を大量に発現しているクローンを単離することに成功した。この細胞株は、分化マーカーは親株と比較して差は認められなかったが、増殖速度は有意に低下していた。この細胞株と親株の遺伝子発現パターンの差異をmicroarray法で解析した。現在、発現量に差が認められた遺伝子について詳細な解析を進めている。また、変異GATA-1による細胞増殖分化への影響を解析するために、RNAi法を用いて変異GATA-1遺伝子の発現をノックダウンする実験を進めている。しかし、RNAiのCMK細胞への導入効率がまだ不十分であるため、遺伝子導入法の改良を行っている。3.ダウン症の白血病モデルマウスの作成(分担土岐、高橋)BACH1トランスジェニックマウスとGATA-1ノックダウンマウスとのかけ合わせを行い、得られたマウスの解析を進めている。巨核球分化の障害の仕組みを解析するために、受精後13.5日のマウス胎児から肝を、採取し、トロンボポイエチン存在下に巨核球を大量培養する実験系を確立した。ダウン症に見られる類白血病状態(TMD)の原因遺伝子を明らかにし、ダウン症の白血病発症の機構を明らかにするために研究を行い、平成16年度は以下のことが明らかとなった。1.TMD症例における原因候補遺伝子の変異の解析TMDの候補遺伝子であるBACH1の遺伝子変異の解析を、臨床検体およびダウン症候群の急性巨核球性白血病細胞株を用いて行なった。しかし、BACH1遺伝子に変異は検出されなかった。現在、新たなTMDの候補遺伝子GATA2などについての解析を進めている。2.GATA-1遺伝子変異による白血病発症の仕組みの解明変異GATA-1による細胞増殖分化への影響を解析するために、RNAi法を用いて変異GATA-1遺伝子の発現をノックダウンすることに成功した。前年度は、RNAiのCMK細胞への導入効率がまだ不十分であるため、遺伝子導入法の改良し、エレクトロポレーションを用いることにより変異GATA-1の発現量を約1/10に抑えることが可能となった。また、発現ベクターを用いてRNAiを恒常的に発現するCMK細胞株を樹立した。
ユビキタスネットワークのための次世代高機能トランスポートプロトコル

異種ネットワークの融合体である統合IPネットワークにおいて様々なサービスを展開するためには,現在のTCPに代わる新たな次世代高機能トランスポートプロトコルの開発が必須である.本研究では,性質(帯域,遅延,エラー率)の不均一性が高い統合IPネットワークにおいても通信効率や通信品質の面で優れた性能を発揮できるプロトコルを考案し,シミュレーションによりその有効性を示した.異種ネットワークの融合体である統合IPネットワークにおいて様々なサービスを展開するためには,現在のTCPに代わる新たな次世代高機能トランスポートプロトコルの開発が必須である.本研究では,性質(帯域,遅延,エラー率)の不均一性が高い統合IPネットワークにおいても通信効率や通信品質の面で優れた性能を発揮できるプロトコルを考案し,シミュレーションによりその有効性を示した.様々な異種ネットワークのIP(Internet Protocol)による統合が加速し、いつでもどこでも利用可能なユビキタスネットワークの構築が進んでいる。しかし、そのようなネットワークにおいて様々なサービスを展開するためには、現在のTCP(Transmission Control Protocol)に代わる新たな次世代高機能トランスポートプロトコルの開発が必須である。本研究は、性質(帯域、遅延、エラー率など)の不均一性が高い統合IPネットワークにおいても、通信効率や通信品質(QoS:Quality of Service)の面で優れた性能を発揮できるプロトコルの創出を目指すものである。本年度は、性質の不均一性の中でも特にTPCの通信性能に大きな影響を与えるエラー率に着目した。無線ネットワークでは電波強度が時間的・空間的に激しく変化するため、伝送エラーによるIPパケットの喪失が発生する。これは、携帯電話はもちろん、WLAN(Wireless Local Area Network)、WiMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access)など無線通信一般に言えることである。一方、TCPはIPパケット喪失の原因はネットワークの混雑であるとの前提で設計されているため、結果として伝送エラー率が高いネットワークでは通信性能が大幅に低下する。この課題を克服するため、本研究では、IPパケットの喪失の原因がネットワークの混雑であるか、それとも伝送エラーであるかを推測するための制御技術を確立した。ネットワークの中継装置に比較的実装が容易なパケットマーキング機構を導入することにより、送信端末がネットワークの状態を容易に推測することが可能となり、ネットワーク状態の変化に適応した通信制御を実現することができる。
ベータ受容体および膀胱求心性神経を標的とする膀胱蓄尿障害治療薬の開発

1.過活動膀胱ラット・モデルに対するβ_3-アドレナリン受容体(AR)作動薬の効果.・・_3-AR作動薬CL316243の静脈内投与は,血圧・心拍数に影響を与えない用量で,脳梗塞ラットの過活動膀胱およびProstaglandin E_2膀胱内注入によって誘発される過活動膀胱に対して,抑制効果を示すことを明らかにした.2.P2×3受容体と排尿反射調節機構.無麻酔下ラットにおいて,1)P2X受容体刺激薬ATP(0.1-10mM)を膀胱内に注入すると用量依存性に過活動膀胱を誘発すること,2)このATP誘発過活動膀胱はP2×3阻害薬TNP-ATP(0.5-5.0・M)の膀胱内前投与によって抑制されること,3)TNP-ATPの膀胱内注入は,それ自体,排尿間隔を延長し,膀胱容量および1回排尿量を有意に増加させることを示し,膀胱の尿路上皮下に分布する知覚神経はP2×3受容体を介して膀胱伸展刺激の求心性神経伝達に関与することを明らかにした.3.バニロイド膀胱内注入療法の臨床的検討.脊髄損傷患者7名にカプサイシン(2mM,100ml)膀胱内注入療法を行い,排尿筋過反射のみならず自律神経過反射の抑制に対しても有効であることを明らかにした.過活動膀胱4名および間質性膀胱炎患者5名を対象に,レジニフェラトキシン(1・M,100ml)膀胱内注入療法を行ったところ,過活動膀胱4名中3名,間質性膀胱炎患者5名中4名に,症状の改善が得られた.4.結語.以上の結果より,β_3-AR作動薬や膀胱知覚神経を標的とするバニロイドやP2×3阻害薬は新しいタイプの膀胱蓄尿障害治療薬として期待しうることが示唆された.1.過活動膀胱ラット・モデルに対するβ_3-アドレナリン受容体(AR)作動薬の効果.・・_3-AR作動薬CL316243の静脈内投与は,血圧・心拍数に影響を与えない用量で,脳梗塞ラットの過活動膀胱およびProstaglandin E_2膀胱内注入によって誘発される過活動膀胱に対して,抑制効果を示すことを明らかにした.2.P2×3受容体と排尿反射調節機構.無麻酔下ラットにおいて,1)P2X受容体刺激薬ATP(0.1-10mM)を膀胱内に注入すると用量依存性に過活動膀胱を誘発すること,2)このATP誘発過活動膀胱はP2×3阻害薬TNP-ATP(0.5-5.0・M)の膀胱内前投与によって抑制されること,3)TNP-ATPの膀胱内注入は,それ自体,排尿間隔を延長し,膀胱容量および1回排尿量を有意に増加させることを示し,膀胱の尿路上皮下に分布する知覚神経はP2×3受容体を介して膀胱伸展刺激の求心性神経伝達に関与することを明らかにした.3.バニロイド膀胱内注入療法の臨床的検討.脊髄損傷患者7名にカプサイシン(2mM,100ml)膀胱内注入療法を行い,排尿筋過反射のみならず自律神経過反射の抑制に対しても有効であることを明らかにした.過活動膀胱4名および間質性膀胱炎患者5名を対象に,レジニフェラトキシン(1・M,100ml)膀胱内注入療法を行ったところ,過活動膀胱4名中3名,間質性膀胱炎患者5名中4名に,症状の改善が得られた.4.結語.以上の結果より,β_3-AR作動薬や膀胱知覚神経を標的とするバニロイドやP2×3阻害薬は新しいタイプの膀胱蓄尿障害治療薬として期待しうることが示唆された.1.脳梗塞後の過活動膀胱に対するβ_2-,β_3-アドレナリン受容体(AR)作動薬の効果.雌ラットを用いて,ハロセン麻酔下に中大脳動脈を閉塞し,実験的脳梗塞を作成した.麻酔からの回復を待って覚醒下で過活動膀胱が出現することを確認した.CL316243(β_3-AR作動薬;10-100μg/kg i.v.)は,この過活動膀胱を抑制し,残尿を増加させることなく,膀胱容量を増大させた.他方,procaterol(β_2-AR作動薬;10μg/kg i.v.)は,同様に,この過活動膀胱を抑制し,膀胱容量を増大させたが,残尿も増加させた.procaterol(1-100μg/kg,i.v.)は用量依存的に血圧を低下させ,心拍数を増大させたが,CL316243(0.1-100μg/kg,i.v.)は血圧,心拍数のいずれに対しても有意な影響を及ぼさなかった.2.Prostaglandin E_2 (PGE_2)誘発過活動膀胱に対するβ_2-,β_3-AR作動薬の効果.無麻酔下の雌ラットにおいてPGE_2の膀胱内注入によって誘発される過活動膀胱に対して,CL316243(0.1-100μg/kg i.v.)は用量依存的に抑制効果を示したが,procaterol(0.1-100μg/kg i.v.)は抑制効果を示さなかった.

3.レジニフェラトキシン膀胱内注入療法の臨床的検討.他の薬物療法に反応しない難治性の過活動膀胱4名および間質性膀胱炎患者3名を対象に,レジニフェラトキシン(1μM,100ml)を30分間膀胱内に注入する治療を行ったところ,過活動膀胱4名中3名,間質性膀胱炎患者3名中2名に,症状の改善が得られた.4.結語.以上の結果より,β_3-AR作動薬およびレジニフェラトキシンは新しいタイプの膀胱蓄尿障害治療薬として期待しうることが示唆された.1.過活動膀胱ラット・モデルに対するβ_3-アドレナリン受容体(AR)作動薬の効果.・・_3-AR作動薬CL316243の静脈内投与は,血圧・心拍数に影響を与えない用量で,脳梗塞ラットの過活動膀胱およびProstaglandin E_2膀胱内注入によって誘発される過活動膀胱に対して,抑制効果を示すことを明らかにした.2.P2X3受容体と排尿反射調節機構.無麻酔下ラットにおいて,1)P2X受容体刺激薬ATP(0.1-10mM)を膀胱内に注入すると用量依存性に過活動膀胱を誘発すること,2)このATP誘発過活動膀胱はP2X3阻害薬TNP-ATP(0.5-5.0・M)の膀胱内前投与によって抑制されること,3)TNP-ATPの膀胱内注入は,それ自体,排尿間隔を延長い,膀胱容量および1回排尿量を有意に増加させることを示し,膀胱の尿路上皮下に分布する知覚神経はP2X3受容体を介して膀胱伸展刺激の求心性神経伝達に関与することを明らかにした.3.バニロイド膀胱内注入療法の臨床的検討.脊髄損傷患者7名にカプサイシン(2mM,100ml)膀胱内注入療法を行い,排尿筋過反射のみならず自律神経過反射の抑制に対しても有効であることを明らかにした.過活動膀胱4名および間質性膀胱炎患者5名を対象に,レジニフェラトキシン(1・M,100ml)膀胱内注入療法を行ったところ,過活動膀胱4名中3名,間質性膀胱炎患者5名中4名に,症状の改善が得られた.4.結語.以上の結果より,β_3-AR作動薬や膀胱知覚神経を標的とするバニロイドやP2X3阻害薬は新しいタイプの膀胱蓄尿障害治療薬として期待しうることが示唆された.
サケ科魚類の母川回帰におけるGnRHとステロイドホルモンの役割の解明

本研究の目的は,サケ科魚類の母川回帰における生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)とステロイドホルモンの役割を解明することである.そのために,ホルモンによる母川回帰行動発現の制御とGnRH遺伝子発現変動の二つの視点で研究を進めている.実験には大槌湾口に回帰してきた成熟途上のシロザケを大槌湾口の定置網で2回に分けて捕獲して用いた.捕獲された成熟途上のシロザケ計24尾は東大大槌臨海研究センターに運び,海水水槽で一日間畜養した後に実験水槽に移した.実験水槽は中央を仕切って海水および淡水を約11トン/hrで供給することにより仕切りを挟んだ海水領域・淡水領域を作成し,なおかつ魚が両領域を自由に移動できるよう一方の端に通路を作成した.実験期間中に各個体が海水領域・淡水領域のどちらにいたかは,シロザケの背中に装着したマイクロデータロガーにより水温,電気伝導度の変化を記録してその変動から判別した.実験開始時から24時間おきに血液を採取して遠心によって得られた血清をステロイドホルモン濃度およびイオン濃度測定用のサンプルとした.実験終了時には脳,下垂体等の組織も採取し,液体窒素などで急速凍結させた後-80°Cにて保存した.前半に行なったオスの実験では,去年に比べ外見上で比較的成熟の進んだ個体しか手に入らなかった.しかし,行動記録の結果では淡水への選択性が去年に比べて高い結果は得られなかった.これまでの実験結果では,ブナ度の進行は必ずしも海水・淡水の選択性とは相関しないが,ホルモン環境的な性成熟は進んでいると考えられる.去年の実験によって得られた,性ステロイドホルモン濃度は性成熟に伴う変化を示す一方で海水・淡水の選択性との相関が見られないという結果を考え合わせると,やはり血中の性ステロイドは海水・淡水選択性に関与していない可能性が高い.回遊するサケのモデルとして池産サクラマスを用いて行なった実験では,海に降りた個体が母川へと遡上する時期に脳内のsGnRH mRNA量が増加するという結果が得られている.石狩川に回帰するシロザケでは最終性成熟時にsGnRH mRNA量が増加することを考え合わせると,淡水選択性の促進にはsGnRHが関わっている事が期待される.本研究の目的は,サケ科魚類の母川回帰における生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)とステロイドホルモンの役割を解明することである.そのために,ホルモンによる母川回帰行動発現の制御とGnRH遺伝子発現変動の二つの視点で研究を進めている.本年度は,母川回帰行動に対するホルモンの作用を調べるための実験を,岩手県にある東京大学大槌臨海研究センターにおいて海水領域と淡水領域とに分かれた屋外水槽を用いて行なった.去年行なった脳室内へのサケGnRHの直接投与実験の結果を解析したところ,アナログ投与によってみられた淡水移行の促進は認められなかったため,本年度の実験では内因性のGnRH遺伝子発現動態およびステロイドホルモン量の変動と海水・淡水選択性との関連を調べた.ステロイドホルモン濃度は,淡水選択性と関連するというよりもむしろ時間経過にともなって変化しており,海水中淡水中に関わらず性成熟が進行している事を示していた.脳内の各部域におけるsGnRH遺伝子の発現レベルを今後測定し海水・淡水選択性との関連を調べる予定である.さらにモデル系として洞爺湖産のサクラマスを用い,一才魚の春から二才魚の産卵期までの2年間にわたり終脳腹側部および視床下部におけるsGnRH前駆体(sGnRH-I,-II)のmRNA量変動を調べた.その結果,二種類のsGnRH mRNA量は共に生殖腺の成熟が始まる春と最終成熟の進行する秋に高まっていた.下垂体ではプロラクチンと生殖腺刺激ホルモンサブユニット遺伝子の発現がそれぞれsGnRH遺伝子発現の春と秋のピークに対応して高まっていた.sGnRH遺伝子発現が高まる春はサクラマスが母川へと遡上する時期に相当する.淡水適応ホルモンといわれるプロラクチンの遺伝子発現がGnRHによって高められる事は,GnRHが母川への遡上とプロラクチン遺伝子発現を介した淡水適応を同時に促進している可能性を示すものである.本研究の目的は,サケ科魚類の母川回帰における生殖腺刺激ホルモン放出ホルモン(GnRH)とステロイドホルモンの役割を解明することである.そのために,ホルモンによる母川回帰行動発現の制御とGnRH遺伝子発現変動の二つの視点で研究を進めている.実験には大槌湾口に回帰してきた成熟途上のシロザケを大槌湾口の定置網で2回に分けて捕獲して用いた.捕獲された成熟途上のシロザケ計24尾は東大大槌臨海研究センターに運び,海水水槽で一日間畜養した後に実験水槽に移した.実験水槽は中央を仕切って海水および淡水を約11トン/hrで供給することにより仕切りを挟んだ海水領域・淡水領域を作成し,なおかつ魚が両領域を自由に移動できるよう一方の端に通路を作成した.実験期間中に各個体が海水領域・淡水領域のどちらにいたかは,シロザケの背中に装着したマイクロデータロガーにより水温,電気伝導度の変化を記録してその変動から判別した.実験開始時から24時間おきに血液を採取して遠心によって得られた血清をステロイドホルモン濃度およびイオン濃度測定用のサンプルとした.実験終了時には脳,下垂体等の組織も採取し,液体窒素などで急速凍結させた後-80°Cにて保存した.前半に行なったオスの実験では,去年に比べ外見上で比較的成熟の進んだ個体しか手に入らなかった.しかし,行動記録の結果では淡水への選択性が去年に比べて高い結果は得られなかった.

これまでの実験結果では,ブナ度の進行は必ずしも海水・淡水の選択性とは相関しないが,ホルモン環境的な性成熟は進んでいると考えられる.去年の実験によって得られた,性ステロイドホルモン濃度は性成熟に伴う変化を示す一方で海水・淡水の選択性との相関が見られないという結果を考え合わせると,やはり血中の性ステロイドは海水・淡水選択性に関与していない可能性が高い.回遊するサケのモデルとして池産サクラマスを用いて行なった実験では,海に降りた個体が母川へと遡上する時期に脳内のsGnRH mRNA量が増加するという結果が得られている.石狩川に回帰するシロザケでは最終性成熟時にsGnRH mRNA量が増加することを考え合わせると,淡水選択性の促進にはsGnRHが関わっている事が期待される.
Chediak-Higashi症候群の原因遺伝子のクローニング

Leukemia Promyelocytic HL-60cell line;ATCC#CRL240 cDNA libraryおよびMelanoma G361cell line;ATCC#CRL1424 cDNA libraryをテンプレートとしてmarathon cDNA amplificationsystemを用いて、CHS遺伝子の上から3kb,4kb,5kbのお互いに重なり合うようなcDNAフラグメントを増幅するようオリゴヌクレオチドを設計した。これらのオリゴにより上からフラグメントA,B,Cをlong PCRした。得られたフラグメントをTA cloning vectorにクローニングし、それぞれのクローンのうちの少なくとも1つについて、塩基配列が正しいものであることを確認した。CHS遺伝子cDNA 3末の非翻訳領域の一部分をプライマー設計し、ヒトゲノムDNAでPCRが可能であることを複数の検体で確認した。また得られたフラグメントが正しいものであることを、シークエンス反応により確認し、ヒトBAC(bacterial artificial chromosomes)ライブラリーをPCRによりスクリーニングした。得られたクローン直接シークエンス反応により、イントロンの配列を決定した。この遺伝子は49のエクソンからなる大きなものであった。以前に報告したCHSの患者について、その両親と患者のゲノムDNAを用いて変異解析を行った。各エクソンをPCR法により増幅し、そのプロダクトをSSCP(single strand conformation polymorphism)法により異常バンドを示したエクソンにつき、シークエンス反応を行い、コドン3464-3465のフレームシフト変異を患者ではホモで両親ではいづれもヘテロで検出した。今回私は、CHSの原因遺伝子のすべてのアミノ酸翻訳領域の遺伝子をクローニングすることができた。今後3つのフラグメシトをライゲーションによって1本のcDNAにし発現ベクターに組み込むことによって、この遺伝子の機能解析を行うことができるであろう。また将来の遺伝子治療に向けての重要な一歩になったものと確信している。ヒトCHS原因遺伝子の全長cDNAのクローニングデータベースに公開された情報に基づき、クロンテックのMarathon cDNA ampffication Kitを用いてlong range PCRを行った。Leukemia(promyelocytic HL-60 cellline;ATCC♯CRL240)cDNA library及びMelanoma(G361cell line;ATCC♯CRL1424)cDNA Mibraryをテンプレートとして上流より3kb,4kb,5kbのそれぞれお互いに重なり合う3種類のクローンを得た。これらはXhol,Kpnl,Notlでライゲーションにより全長cDNAとすることが可能。今後、EB virus vectorのpREP9にクローニングして、患者培養細胞にトランスフェクトすることにより細胞内の巨大顆粒が消失することを確認したい。またこのままでは遺伝子治療用のcDNAとしては長すぎるので、部分cDNAでも同様に表現型の改善がみられるかどうか、もし見られるようならどの長さまで短くすることが可能かを調べたい。またこの部分cDNAを用い、GST-fusion proteinを作成して、ファーウェスタン法によりこの蛋白と結合可能な蛋白の同定ができればと思っている。ヒトCHS原因遺伝子のゲノム構造の解析3'の非翻訳領域の部分でゲノム上PCR法で増幅可能なプライマーペア-をデザインし、これでBACMoraryをスクリーニングした。1つのクローンが得られたので、このBACを直接シークエンスする事によりエクソン-イントロン構造を解析中。

得られたフラグメントをTA cloning vectorにクローニングし、それぞれのクローンのうちの少なくとも1つについて、シークエンスを行い、塩基配列が正しいものであることを確認した。CHS遺伝子cDNA 3末の非翻訳領域の一部分をプライマー設計し、ヒトゲノムDNAでPCRが可能であることを複数の検体で確認した。また得られたフラグメントが正しいものであることを、シークエンス反応により確認し、そのプライマー対を用いて、ヒトBAC(bacterial artificial chromosomes)ライブラリーをPCRによりスクリーニングした。得られたクローンをラージスケールでDNA調整し、直接シークエンス反応により、イントロンの配列を決定した。この遺伝子は49のエクソンからなる大きなものであった。以前に報告したCHSの患者について、その両親と患者のゲノムDNAを用いて変異解析を行った。各エクソンをPCR法により増幅し、そのプロダクトをSSCP(single strand conformation polymorphism)法により異常バンドを示したエクソンにつき、シークエンス反応を行い、コドン3464-3465のフレームシフト変異を患者ではホモで両親ではいづれもヘテロで検出した。今回私は、CHSの原因遺伝子のすべてのアミノ酸翻訳領域の遺伝子をクローニングすることができた。今後3つのフラグメントをライゲーションによって1本のcDNAにし発現ベクターに組み込むことによって、この遺伝子の機能解析を行うことができるであろう。また将来の遺伝子治療に向けての重要な一歩になったものと確信している。
経験に基づくベイズ的推論の実験的研究

本研究は,ベイズ推論とその基礎となる個々の事象の確率値を経験を通して獲得する過程を扱ったものである.ベイズ推論とは,二つの異なる確率的情報から一つの結論(確率)を導き出す過程である.遅延見本合わせ課題における見本刺激の偏りを一つの確率的事象,正しい比較刺激の信頼度をもう一つの確率的事象とした手続きを用いた.遅延見本合わせ課題を訓練した後,見本刺激を提示せずに,情報刺激のみを提示する推論テストと見本刺激のどちらも提示しない確率値推定テストを行って,経験にもとづく確率値の推定とベイズ推論を検討した。ハトを被験体とした実験では,確率値の推定テストにおいて,見本刺激の偏りは,かなり正確に推定されることが示された.さらに,ベイズ推論テストにおいて,ハトの比較刺激の選択の仕方は,おおむねベイズの定理から予測される理論値に一致することが明らかなった.この事実は,ハトにおいても,経験を通して獲得した見本時間の偏りと情報刺激の信頼度に関する情報を新奇なテスト場面で利用できることを明かにしている.すなわち,経験にもとづくベイズ推論が可能なことを示していると考えることができる.このような行動が動物からヒトに共通する側面であるか否かについては,現在のところ,十分な結論を導き出すことはできないが,ある事象の確率的構造の性質は経験を通して明らかになるという観点を支持するものといえる.今後の課題としては,遅延見本合わせ手続きを用いた訓練法やテスト法の改良,異なる動物種での検討,ヒトの発達観点からの検討などが考えられる.本研究は,ベイズ推論とその基礎となる個々の事象の確率値を経験を通して獲得する過程を扱ったものである.ベイズ推論とは,二つの異なる確率的情報から一つの結論(確率)を導き出す過程である.遅延見本合わせ課題における見本刺激の偏りを一つの確率的事象,正しい比較刺激の信頼度をもう一つの確率的事象とした手続きを用いた.遅延見本合わせ課題を訓練した後,見本刺激を提示せずに,情報刺激のみを提示する推論テストと見本刺激のどちらも提示しない確率値推定テストを行って,経験にもとづく確率値の推定とベイズ推論を検討した。ハトを被験体とした実験では,確率値の推定テストにおいて,見本刺激の偏りは,かなり正確に推定されることが示された.さらに,ベイズ推論テストにおいて,ハトの比較刺激の選択の仕方は,おおむねベイズの定理から予測される理論値に一致することが明らかなった.この事実は,ハトにおいても,経験を通して獲得した見本時間の偏りと情報刺激の信頼度に関する情報を新奇なテスト場面で利用できることを明かにしている.すなわち,経験にもとづくベイズ推論が可能なことを示していると考えることができる.このような行動が動物からヒトに共通する側面であるか否かについては,現在のところ,十分な結論を導き出すことはできないが,ある事象の確率的構造の性質は経験を通して明らかになるという観点を支持するものといえる.今後の課題としては,遅延見本合わせ手続きを用いた訓練法やテスト法の改良,異なる動物種での検討,ヒトの発達観点からの検討などが考えられる.平成9年度は、主に、ハトを被験体として、複合的確率事象の推論(ベイズ的推論)を調べるために、ヒトの同種の課題として用いられている、いわゆる"タクシー問題"に類似した場面を見本合わせの手続きにより構成した。この手続きでは、三つの反応用のキイのうち、中央のキイに見本刺激(赤または緑)が呈示され、これをつつくと見本刺激は消え、左右のキイに赤と緑の比較刺激が呈示された。この時、見本刺激と同じ比較刺激をつつけば、3秒間の餌箱の呈示で強化(正答)され、試行間隔(10秒)へ移行した。誤答の場合には、3秒間のタイムアウトの後、試行間隔へ移行した。"タクシー問題"における基礎生起比率は、ここでは見本刺激の偏り(生起頻度の相違)であり、見本刺激の偏りを二条件(p=0.9とp=0.7)設けた。また、"タクシー問題"における目撃証言の信頼度に相当するものとして、見本刺激に重ねて呈示する縦棒(情報刺激)を用い、この時は、見本合わせを行っても必ずしも正答にはならなかった(信頼度p=0.8)。このような手続きのもとで、訓練を行い、正答率が安定した後、以下の二種類のテストを行い、推論がどのように行われるのかを検討した。テスト1では、基礎生起比率の弁別可能性を調べるために、見本刺激も情報刺激も呈示せずに、いきなり比較刺激を呈示した。テスト2では、複合された確率事象(基礎生起比率と信頼度)をどのように利用するのかを調べるために、見本刺激を呈示せず、情報刺激のみ呈示した後、比較刺激を呈示した。現在のところ、まだ実験は終了していないので、結果を明確に述べることはできないが、テスト場面での刺激の選択は、概ね「ベイズの定理」から予測される方向に変化していることが認められた。しかし、その精度については、必ずしも十分とはいえないので、今後、手続きをより構造化する必要があるように思われる。平成9年度は、ハトを被験体として、複合的確率事象の推論(ベイズ的推論)を調べるために、ヒトの同種の課題として用いられている、いわゆる"タクシー問題"に類似した場面を見本合わせの手続きにより構成したが,平成10年度では,この課題を構造化して,ベイズ的推論を調べた。

この時、見本刺激と同じ比較刺激をつつけば、3秒間の餌箱の呈示で強化(正答)され、試行間隔(10秒)へ移行した。誤答の場合には、3秒間のタイムアウトの後、試行間隔へ移行した。"タクシー問題"における基礎生起比率は、ここでは見本刺激の偏りであり、見本刺激の偏りを二条件(p=0.9とp=0.7)設けた。また、"タクシー問題"における目撃証言の信頼度に相当するものとして、見本刺激に重ねて呈示する縦棒(情報刺激)を用い、この時は、見本合わせを行っても必ずしも正答にはならなかった(信頼度p=0.8)。この手続きのもとで、10試行を一単位とする訓練(構造化された訓練)を1セッション当たり6単位行い、正答率が安定した後、以下の二種類のテストを行い、推論がどのように行われるのかを検討した。テスト1では、基礎生起比率の弁別可能性を調べるために、見本刺激も情報刺激も呈示せずに、比較刺激を呈示した。テスト2では、複合された確率事象(基礎生起比率と信頼度)をどのように利用するのかを調べるために、見本刺激を呈示せず、情報刺激のみ呈示した後、比較刺激を呈示した。この結果、テスト場面での刺激の選択は、グループデータで見ると,概ね「ベイズの定理」から予測される方向に変化していることが認められた。しかし、個体データでは,必ずしもすべての個体の選択が理論値に一致するとはいえないので、今後、さらに検討する必要がある。平成11年度は、ハトを被験体として、確率事象の推定が可能か否かを調べるために、偏った見本刺激による遅延見本合わせの手続きを用いた場面を構成し,この課題を構造化した場合と構造化しない場合の効果を検討した.この手続きでは,三つの反応用のキイのうち、中央のキイに見本刺激(赤または緑)が呈示され,これをつつくと見本刺激は消え,左右のキイに赤と緑の比較刺激が呈示された.この時,見本刺激と同じ比較刺激をつつけば,3秒間の餌箱の呈示で強化(正答)され,試行間隔(10秒)ヘ移行した.誤答の場合には,3秒間のタイムアウトの後,試行間隔へ移行した.基礎生起比率は,ここでは見本刺激の偏りであり,見本刺激の偏りを2条件(p=0.9とp=0.7)設けた.この手続きのもとで、構造化条件では,10試行を1単位とする訓練(構造化された訓練)を1セッション当たり6単位行った.各単位間には1分間の暗間隔を挿入した.一方,非構造化条件では,60試行の訓練を連続して行った.各条件とも,正答率が安定した後,見本刺激を呈示せずに、比較刺激のみを呈示するテストを行い,見本刺激の推定がどのように行われるのかを検討した.この結果、テスト場面での刺激の選択は、構造化条件では,見本刺激の割合からかなり逸脱し,見本刺激の偏りに対応しているとはいえなかったが,非構造化条件では,見本刺激の割合におおむね一致し,正確な推定がなされたといえる.この相違は,構造化それ自体の問題というより,各単位間に設定した1分間の暗間隔が妨害的に作用した結果とも考えられるので,こうした手続き上の問題点を改善した上で,構造化の効果を検討する必要がある.
においと味の嗜好性ランク決定装置の開発

においや味の嗜好性に関する基礎的、行動学的データを得るために、ラット用のパソコン制御方式のにおいと味の嗜好性ランク決定装置を試作開発し、実用化した。開発装置は、パソコン、ケージ、入出力インターフェース、給餌装置、明暗設定装置、レバーまたはパイプ、スプレー駆動装置または味溶液ボトルとドロップセンサー、および脱臭装置とからなり、1)ケージ内に設置された多数のレバーを動物が自由に選択して押すことにより、対応するスプレーからそれぞれ異なるにおい物質が自動的にケージ内に噴霧でき、一定時間後に脱臭できる(においの嗜好性テスト)、2)ケージ内に設置された多数のパイプから、動物が自由に選択してそれぞれ異なる味物質(溶液)を摂取でき、その量が測定できる(味の嗜好性テスト)、3)レバー押しまたは味物質摂取時点の信号をパソコンに長時間(数週間)取り込み、においと味の嗜好性に関する種々の解析ができる性能を有する。本開発装置の特徴は、レバーやパイプの位置に方向特異性が生じないようにケージの形状を幾何学的対称な正八角形としたことや、ボトルに接続した点滴管を味溶液が滴下するときを電気的に検出する特殊なドロップセンサーを開発し、このドロップセンサーからのパルス出力を味物質摂取時点の信号として用いたことである。本装置によりラットの正常状態、特定の必須アミノ酸(リジンなど)欠乏状態および絶食状態における種々のにおいおよび味物質選択行動の定量化を行い、さらに特殊なオペラント行動装置によりにおいと味物質選択行動下ラットの脳内の視床下部・辺縁系を中心とするニューロン活動の解析を行い、応答性の変化を明らかにした。われわれの開発したにおいと味の嗜好性ランク決定装置は、他の動物にも適用可能てあり、動物の学習や記憶、さらにはその生存にもっとも重要な臭覚および味覚性情報の認知とそれにもとづく行動発現などの脳の統合的な働きの解明に役立つ。味の嗜好性に関する基礎的、行動学的データを得るために、ラット用のパソコン制御方式の味の嗜好性ランク決定装置を開発し、作製した。開発した味の嗜好性ランク決定装置は、ケージ内の壁に設置した8個のパイプから動物が自由に選択してそれぞれ異なる味物質を摂取でき、味物質摂取時点の信号をパソコンに取り込み、摂取量の経時的変化を解析し、味物質の嗜好性のランク付けを行うことができる。開発装置の性能1)ケージの形状はパイプの設置壁(場所)による特異性が生じないように8個のパイプに対して幾何学的対称な正八角形である;2)味物質摂取時点は、ボトルに接続した点滴管を味溶液が滴下するときを電気的に検出する(ドロップセンサー);3)ドロップセンサーからのパルス信号を、パソコンに必要とする最小時間単位で8チャンネル同時に取り込み、フロッピーディスクに記録する;4)味物質摂取量の経時変化を任意の時間間隔で表示し統計処理が行えるなどの特徴を有する。本開発装置を用いて、ラットに正常食または特定の必須アミノ酸(リジン)の欠乏食を与えて、種々のアミノ酸(リジン、グルタミン酸、グリシンなど)溶液の摂取行動を長時間(数週間)解析した。その結果、正常食ラットはグルタミン酸溶液を、一方リジン欠乏食ラットはリジン溶液を選択的に摂取し、味の嗜好性の変化を行動学的に明らかにした。本装置とわれわれが以前に開発した特殊なオペラント行動装置を用いてリジン欠乏食ラットでは、正常食ラットに比べて視床下部外側野ニューロンのリジン溶液摂取に対する応答性が高まることを明らかにした。また前年度開発したにおいの嗜好性ランク決定装置を用い、正常状態および絶食状態における食品関連の8種類のにおいに対する嗜好性を解析し、個体差はあるが正常状態ではいくつかの特定のにおい物質を嗜好し、絶食状態では、レバー押し総数の増加およびにおいの嗜好性が変化することを明らかにできた。
亜熱帯果樹-放牧生産システムに関する研究

本研究は放牧地空間を有効利用するために,放牧草地生態系へ熱帯果樹を導入し,肉生産と果樹生産の生産システムを確立しようとするものである。しかし,移植した熱帯果樹を放牧牛が摂食するため,まず,食害防御対策を行わなければならない。その対策として,今までに,いくつかの方法を遂行した。(1)数種薬品を使って臭覚による食害防御法(忌避行動)。(2)市販のネット袋(キュウリ袋)で果樹を覆うポリネット法による食害防御。(3)支柱を立てその上から金網ネットで果樹を覆う金網ネット法による食害防御。(4)ワイヤーメッシュケージ法による食害防御。(1)の方法は薬品による忌避効果の持続性が短かった。(2)の方法はビニル製で柔らかいためその上から葉をかじられた。(3)の方法は金網ネットを支える支柱が牛によって折り曲げられ,果樹の生長を阻害した。いずれにしも,これらの方法は,果樹被食率が高く,また,果樹の生育を阻害するため効果的ではなかった。これらの欠点を全て考慮に入れて考え出したのがワイヤーメッシュケージ法である。この方法は1m(縦)×1m(横)×1.5m(高さ)の鉄材の枠に網目15×15cmのワイヤーメッシュを張り巡らして作ったワイヤーメッシュケージで熱帯果樹を囲み放牧牛による摂食を防ぐ方法である。1995年に移植したグァバ93本とビワ50本を試験に用いた。家畜は黒毛和種雌牛5頭(平均体重357kg),雄子牛3頭(平均体重238kg)の8頭を放牧した。その結果,果樹食害防御の方法として行ったワイヤーメッシュケージ法によるグァバ区,ビワ区における放牧牛の果樹被食率は,19961997年の全試験期間を通して,0%であった。また,ワイヤーメッシュケージの被害率も0%であった。しかし,マルチ効果をねらった麻袋の被害率はグァバ区で8.7%,ビワ区で2.3%であった。今回おこなったワイヤーメッシュケージ法による熱帯果樹食害防御方法は,低コストで,しかも,長期間にわたりひじょうに効果の高いことがわかった。【目的】本研究は,放牧草地生態系へ熱帯果樹を導入し,肉生産と果樹生産の両立について考察しようとするものである。【材料および方法】熱帯果樹はグァバとビワを用いた。供試家畜は,黒毛和種経産牛3頭(平均体重370kg),黒毛和種未経産牛4頭(20ヶ月齢)の合計7頭を放牧した。グァバとビワの苗は放牧地に約4m間隔で移植し、長さ1.5の支柱を苗のわきに立て,上からネット袋で被覆し供試牛を放牧した(ネット試験)。退牧時にグァバとビワの被食率とネット被害率を調査した。次に苗の四方に鉄製(直径8mm,12mm)の支柱を4本立て,支柱に金網ネットを縛り付け苗を囲った。(金網試験)。ネット試験と同様に6回の放牧試験を行った。試験期間は7月から1月まで行った。【結果】

ネット試験:1日平均被食率はグァバ区において4.3%,ビワ区において1.9%で,ビワの被食率が低かった。しかし,両果樹間において有意な差は認められなかった。1日平均ネット被害率はグァバ区7.7%,ビワ区8.6%でほとんど差はなかった。金網ネット試験:1日平均被食率はグァバ区1.6%,ビワ区0.7%でネット試験と比べ,著しく低い値であった。1日平均被害率はグァバ区3.7%,ビワ区1.0%で,ネット試験の約1/51/8の低い被害率であった。放牧草地の草量と被食率の関係をみると草量が減少すると果樹の被食率が増加した。また,放牧日数と被食率・被害率の関係をみると放牧日数が増加するにつれて果樹の被食率,ネットおよび金網の被害率は増加した。以上の結果からネット試験よりも金網ネット試験の方が放牧牛に対する果樹食害防御の高いことが明らかになった。【目的】本研究は放牧地空間を有効利用するために,放牧草地生態系への熱帯果樹を導入し,肉生産と果樹生産の生産システムを確立しようとするものである。しかし,移植した熱帯果樹を放牧牛が摂食するため,まず,食害防御対策を行わなければならない。その対策として,今までに,いくつかの方法を遂行した。(1)数種薬品を使って臭覚による食害防御法(忌避行動)。(2)市販のネット袋(キュウリ袋)で果樹を覆う食害防御法。(3)支柱を立てその上から金網ネットで果樹を覆う食害防御法。(1)の方法は薬品による忌避効果の持続性が短かった。(2)の方法はビニル製で柔らかいためその上から葉をかじられた。(3)の方法は金網ネットを支える支柱が牛によって折り曲げられ,果樹の生長を阻害した。いずれにしても,これらの方法は,果樹被食率が高く,また,果樹の生育を阻害するため効果的ではなかった。これらの欠点を改良するために,ワイヤーメッシュケージ法を考えだした。【材料および方法】1995年に移植したグァバ93本とビワ50本を試験に用いた。家畜は黒毛和種雌牛5頭(平均体重357kg),雄子牛3頭(平均体重238kg)の8頭を放牧した。果樹を囲むケージは1m(縦)×1m(横)×1.5m(高さ)の鉄材の枠に網目15×15cmのワイヤーメッシュを張り巡らして作った(ワイヤーメッシュケージ法)。【結果】果樹食害防御の方法として行ったワイヤーメッシュケージ法によるグァバ区,ビワ区における放牧牛の果樹被食率は,全試験期間を通して,0%であった。また,ワイヤーメッシュケージの被害率も0%であった。しかし,マルチ効果をねらった麻袋の被害率はグァバ区で8.7%,ビワ区で2.3%であった。今回おこなったワイヤーメッシュケージ法による熱帯果樹食害防御方法は,低コストで,しかも,長期間にわたりひじょうに効果の高いことがわかった。本研究は放牧地空間を有効利用するために,放牧草地生態系へ熱帯果樹を導入し,肉生産と果樹生産の生産システムを確立しようとするものである。(2)市販のネット袋(キュウリ袋)で果樹を覆うポリネット法による食害防御。(3)支柱を立てその上から金網ネットで果樹を覆う金網ネット法による食害防御。(4)ワイヤーメッシュケージ法による食害防御。