hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
環日本海地域における文化集団の食性変遷に関する研究

本研究は、環日本海地域をとりまく文化集団の年代や食性変遷を土器付着物の炭素・窒素同位体分析、C/N比分析等を用いて解明するものである。研究課題は、(1)土器出現期の様相解明、(2)極東ロシア・北海道の文化集団の食性変異、(3)栽培植物の利用と海洋資源への特化の3つである。大部分の文化集団の土器付着物は、海洋生物や遡上性のサケ・マス類に由来することが分かった。本研究の成果により、先史文化の形成過程や極東ロシアと北海道の交渉関係をより具体的に議論することが可能になった。本研究は、環日本海地域をとりまく文化集団の食性変遷を土器付着炭化物の炭素・窒素同位体分析、C/N分析等を用いて解明するものである。研究課題として、(1)土器出現期の様相解明、(2)ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異、(3)栽培植物の利用と海洋資源への特化の3つを設定している。平成24年度は、研究計画に沿って研究課題(1)(土器出現期の様相解明)の比較検討、研究課題(2)(ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異)の試料採取および分析を実施した。研究課題(1)では、ロシア・アムール流域のゴンチャルカ1遺跡、ノヴォトロイツコエ10遺跡、コンドン1(ヤミフタ1)遺跡、北海道の大正3遺跡、八千代A遺跡の分析結果をまとめ、日本文化財科学会と放射性炭素国際会議で発表を行った。当該地域の土器出現の一つの要因は、淡水・海生魚類の利用と関係していた可能性が高く、堅果類利用との可能性は低いと考えられる。土器出現期の食性分析は、世界的にも事例が少なく、貴重な成果を挙げることができた。研究課題(2)では、平成23年度冬季に試料採取を行ったロシア・沿海地方の新石器時代遺跡のルザノバ・ソプカ2遺跡、セルゲエフカ1遺跡、ベトカ2遺跡の分析を実施した。また比較資料として、北海道・縄文時代早期の大正7遺跡、平和遺跡、下頃辺遺跡、共栄B遺跡、湧別市川I・II遺跡の分析を進めている。また、日露共同調査が進められているロシア・ゴーリィムィス6遺跡の新資料についても試料採取を実施した。現状で、各遺跡間で食性差が確認されているが、平成25年度の追加資料の分析や既知分析報告(クニャーゼ・ヴォルコンスコエ1遺跡、マラヤガバニ遺跡等)を加えて、今後詳細な検討を行う予定である。平成25年度は、研究計画に沿って研究課題(2)(ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異)の比較検討、研究課題(3)(栽培植物の利用と海洋資源への特化)の試料採取および分析を実施した。研究課題(1)では、投稿論文が発行され、当該地域の土器出現の一つの要因が、淡水・海生魚類の利用と関係していた可能性を提示できた。研究課題(2)では、北海道の八千代A、平和、下頃辺、吉野、大正3・7、共栄B、湧別市川I・II遺跡、サハリンのスラブナヤ4・5遺跡の分析を実施し、研究集会で報告した。同報告では、各土器型式の詳細な年代検討やサハリンとの関係を議論した。これまで、大陸ーサハリンー北海道(環日本海地域)の年代的な議論は少なく、新しい知見を得ることができた。現状で、八千代A遺跡の暁式土器の炭素・窒素同位体が、他の土器型式と大きく異なっており、食性が異なっていた可能性が高い。周辺地域のロシア・沿海地方では、極東大学でボイスマン2遺跡の資料調査を実施し、分析を進めた。研究課題(3)では、北海道常呂川河口遺跡の擦文土器について分析を実施した。現状で、同遺跡の擦文土器の炭素・窒素同位体は、オホーツク文化と大きな差がなく、海洋資源に特化していた可能性が高い。今後、分析事例を増やし研究を深化させる必要があるが、食性差の生じる背景は文化系統よりも、遺跡立地等の食料資源へのアクセスの方が重要であったのかもしれない。本研究は、環日本海地域(ロシア極東・沿海地方、サハリン、北海道)をとりまく文化集団の食性変遷を土器付着物の炭素・窒素同位体分析、C/N分析等を用いた食性分析から解明するものである。

研究課題は、(1)土器出現期の様相解明、(2)ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異、(3)栽培植物の利用と海洋資源への特化の3つであり、文化集団間の変遷が劇的であることが予想される地域や、食性の課題が明確な文化について実証的な研究を行う。食性変遷を詳細に解明することで、文化間の共通性や独自性を浮き彫りにし、新たな角度から文化形成過程を捉えなおしていくことを目指す。本研究計画は、平成23・24年度のロシア極東・沿海地方地域の新石器時代全時期を通した食性変遷を中核とし、平成25・26年度に北海道・サハリンのデータを加える形で進める。平成23年度は、研究計画に沿ってテーマ(1)(土器出現期の様相解明)の課題について研究を進めた。夏季および冬季に実施されたコンドン1遺跡の発掘調査、資料整理と連携し、資料採取や測定を行った。また比較資料として、近隣地域のゴンチャルカ1遺跡、ノヴォトロイツコエ10遺跡、グロマトゥーハ遺跡、チタ周辺のストゥジョノエ1遺跡の分析も並行して実施した。これらの遺跡の年代は約12,2008800BPで得られ、新石器時代初期の資料であることが確認された。現状で、各遺跡における炭素・窒素同位体比、C/N比に大きな相違はなく、炭素同位体比がやや軽い傾向を示す。サケ・マスや堅果類利用に偏重した資料は今のところ確認できず、淡水魚類や陸上動物の利用が中心であったと考えられる。本研究は、環日本海地域をとりまく文化集団の食性変遷を土器付着炭化物の炭素・窒素同位体分析、C/N比分析等を用いて解明するものである。研究課題として、(1)土器出現期の様相解明、(2)ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異、(3)栽培植物の利用と海洋資源への特化の3つを設定している。最終年度にあたる平成26年度は研究計画に沿って、研究課題(1)(3)の総括および、ロシア・サハリン州の分析やデータ集成を実施した。サハリンの試料に関しては、新石器時代前期のスラブナヤ4・5遺跡、アド・ティモボ2遺跡等を中心に分析を実施し、研究成果を論文に発表した。同遺跡では、海産物の影響が非常に高いデータが確認され、海洋資源に特化した食性であった可能性が高い。研究課題(1)では、大正3遺跡やゴンチャルカ1遺跡等の分析を実施し、当該地域の土器出現の一つの要因が、淡水・海生魚類の利用と関係していた可能性を指摘した。研究課題(2)では、縄文時代早期・新石器時代前期の遺跡を中心に分析を進め、各土器型式の詳細な年代やサハリンとの関係を議論した。これまで、環日本海地域における広範囲な年代検討は少なく、本研究で新しいデータを多く得ることができた。また、これらの遺跡の土器付着炭化物は海産物の影響が高い試料が多い傾向があった。ただし、一部の遺跡や個体では植物資源の影響も確認でき、各文化集団に様々な適応戦略があったと考えられる。研究課題(3)では、常呂川河口遺跡等の擦文文化とオホーツク文化の比較検討をおこなった。現状で、両文化間の内容物に大きな差は存在せず、海洋資源に偏った内容物が多い。文化集団の食性変遷の生じる背景には、文化伝統や遺跡立地(食料資源へのアクセス方法)等が重要であり、今後分析事例を増やし、これらの観点を踏まえ研究を深化させる必要がある。考古学平成24年度は、研究課題1(土器出現期の様相解明)に対して十分な成果を得ることができた。これらの成果については、日本文化財科学会と放射性炭素国際学会で発表することができ、論文の投稿も行うことができた。研究課題2(ロシア極東・沿海地方の文化集団の食性変異)に関しても、計画以上の試料採取を実施することができている。ロシア・沿海地方ではルザノバ・ソプカ2遺跡、セルゲエフカ1遺跡、ベトカ2遺跡、北海道では大正7遺跡、平和遺跡、下頃辺遺跡、共栄B遺跡、湧別市川I・II遺跡の分析を進めており、研究課題
厚膜の密着性評価試験方法の確立

1.厚膜の剥離試験を行うに当たって、厚膜の接合面に平行な力すなわち剪断力が生じると剥離強度評価が複雑となる。そのためこの剪断力が全く生じない剥離試験治具を製作した。そして剥離試験中、引張力のみが加わる試験方法を開発し、さらに試験中の荷重-荷重点変位の関係をリアルタイムでマイコンに取り込めるようにし、試験精度を向上させることが出来た。2.本研究で重要なポイントである剥離長さの同定に関して、ビデオカメラおよびひずみゲージを用いて実用可能な精度の範囲で測定できるようになった。3.剥離中の荷重および剥離長さを用いて、剥離中の剥離強度基準として、限界エネルギ解放率を算定できるアルゴリズムを作製した。そしてコンクリートの表面にエポキシ樹脂ライニングを施した試験片を用いて剥離試験を実施し、剥離強度を限界エネルギ解放率で評価した。限界エネルギ解放率は剥離中、剥離荷重・剥離長さにかかわらず一定値となり、剥離強度基準となることを確認出来た。さらにこの値は厚膜の弾性係数の影響をも受けないことが明らかとなった。4.ステンレス母板にアルミナを溶射した溶射皮膜の密着強度評価にも適用した。その際アルミナ皮膜は非常に脆いので補強板をつけて試験した。しかし補強板には依存しない剥離強度が得られ、溶射皮膜の密着強度評価にも適用可能であることが明らかになった。5.考案した試験方法の実用化にあたって、き裂長さの測定はかなり面倒な作業となる。そこでやや測定精度は落ちるが、き裂長さを測定することなく、荷重と荷重点変位のみから、簡易的に限界エネルギ解放率を算定できるアルゴリズムを作製した。これにより簡易試験装置の開発への道を開くことが出来た。厚膜の密着強度を定量的に評価する手法を確立することを目的とし、本年度はまず、再現性のある精度よい試験結果が得られる剥離試験の検討を行い、以下の成果を得た。そして剥離試験中、引張力のみが加わる試験方法を開発し、さらに試験中の荷重一荷重点変位の関係をリアルタイムでマイコンに取り込めるようにし、試験精度を向上させることが出来た。しかしこの点に関してはさらに精度を上げるため、来年度はマイコンによる画像処理を用いて検討する予定である。3.剥離試験で得られた剥離中の荷重および剥離長さを用いて、剥離中の剥離強度基準として限界応力拡大係数を算定できるアルゴリズムを作製した。そしてコンクリートの表面にエポキシ樹脂ライニングをした試験片を用いて剥離試験を実施し、その試験結果から限界応力拡大係数を算定した。算定された限界応力拡大係数は剥離中、剥離荷重・剥離長さにかかわらず一定値となり、この限界応力拡大係数は剥離強度基準となる可能性を確認することが出来た。しかしこの値は、膜の弾性係数の影響を受けることが明らかになったので来年度の研究では弾性係数の影響を受けない評価基準を検討する予定である。厚膜の密着強度を定量的に評価する手法を確立することを目的とし、昨年度開発した剥離試験を用いて種々の厚膜の密着強度を検討し、以下の成果を得た。1.剥離試験で得られた剥離中の荷重および剥離長さを用いて、剥離中の剥離強度基準として、限界エネルギ解放率を算定できるアルゴリズムを作製した。そしてコンクリートの表面にエポキシ樹脂ライニングを施した試験片を用いて剥離試験を実施し、その試験結果から限界エネルギ解放率を算定した。算定された限界

エネルギ解放率は剥離中、剥離荷重・剥離長さにかかわらず一定値となり、剥離強度基準となる可能性を確認することが出来た。さらにこの値は、昨年度に求めていた限界応力拡大係数と異なり厚膜の弾性係数の影響をも受けない評価基準であることが明かとなった。2.ステンレス母板にアルミナを溶射した溶射皮膜の密着性評価に本研究で考案した方法を適用した。その際アルミナ皮膜は非常に脆いので補強板をつけて試験した。しかし補強板には依存しない剥離強度が得られ、溶射皮膜の密着強度評価にも適用可能であることが明らかになった。3.考案した試験方法の実用化にあたって、き裂長さの測定はかなり面倒な作業となる。そこで多少測定精度は落ちるが、き裂長さを測定することなく、荷重と荷重点変位のみから、簡易的に限界エネルギ解放率を算定できるアルゴリズムを作製した。これにより簡易試験装置の開発への道を開くことが出来た。
非線形関数方程式の定性的解析と定量的解析の研究

研究代表者を初めメンバーの全員が研究課題に直接間接に関連する研究を精力的に行った。夫々相当の結果を得ているが、その中で研究代表者の周辺で挙げられた成果には見るべきものがあった。此処ではそれらについて概説する。考究の対象になった問題は、(1)2階準線形微分方程式の振動判定基準(2)2階準線形微分方程式に対する境界値問題の可解性(3)2階振動型準線形微分方程式の解の零点の漸近分布(4)2階準線形微分作用素に関するPicone型等式とその応用(5)2階準線形微分方程式に対する主要解の定義(6)特異な非線形項をもつ2階準線形微分方程式の正値解の構造(7)2階準線形微分方程式に対する振動性比較定理である。これらの中で(1)(3)は定量的側面を含んだ問題、(4)(7)は純粋に定性的問題である。上記の諸問題に関する研究の結果、研究代表者を共著者とする9編の論文が完成した(うち1編既出版、5編刊行予定)。何れの結果も新しく微分方程式の定性的理論において存在理由を有すると信ずるが、特に強調しておきたいのは問題(4)に関する結果の意義である。非線形微分作用素に対するPicone型等式の樹立は誰も予見し得なかった新しい発見であり、非線形微分方程式の解析に有効に応用される可能性を秘めた価値ある知見であって、内外の同方面の研究者から高く評価されるに違いない。我々がこのように微分方程式論の進展に貢献することが出来たのは科学研究費補助金の賜である。その支給に深く感謝する。
C型肝炎ウイルスの脂質代謝への影響と新たな治療標的の開発の研究

C型肝炎ウイルス(HCV)は宿主の脂質代謝に影響を及ぼすことで,感染・増殖の効率を上げている可能性を示した.特にHCVのタンパクは超低比重リポ蛋白(VLDL)を代謝する肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)を抑制し,中性脂肪に富んだリポ蛋白質を増加させていた.この現象は宿主の肝臓においても同様に認められた.以上より,HTGLの発現を増加させることが,HCVの新規治療薬の標的となり得ることを示した.C型肝炎ウイルス(HCV)は宿主の脂質代謝に影響を及ぼすことで,感染・増殖の効率を上げている可能性を示した.特にHCVのタンパクは超低比重リポ蛋白(VLDL)を代謝する肝性トリグリセリドリパーゼ(HTGL)を抑制し,中性脂肪に富んだリポ蛋白質を増加させていた.この現象は宿主の肝臓においても同様に認められた.以上より,HTGLの発現を増加させることが,HCVの新規治療薬の標的となり得ることを示した.【研究の目的】C型肝炎ウイルス(HCV)感染が宿主の脂質プロファイルを変化させることを報告した。本研究ではHCV複製効率の上昇や感染効率の上昇をウイルスのタンパクが、宿主である人の脂質代謝経路に影響を及ぼしている可能性をin vitroの系で検証し、新たな治療標的を見出す。【本年度の成果】HCV感染によりVery Low Density Lipoprotein (VLDL)やIntermediate Density Lipoprotein (IDL)から中性脂肪をぬきとりLow Density Lipoprotein (LDL)にする酵素Hepatic Triglyceride Lipase (HTGL)は、HCV蛋白を発現しているOR6細胞で抑制されていることを明らかにした。LDL、まで代謝されるなかでアポE蛋白もVLDLなどから抜き取られるが、これはHCVが肝細胞に感染するうえで重要であり、HTGLの低下がHCVの感染性に有利となっている可能性が示された。HTGL、の発現が低下することでHCVの増殖が活性化されるか否か、OR6細胞にHTGLを遺伝子導入して検討したが、HTGLを肝細胞での強発現しても、HCVの増殖に影響しないことを見出した。以上から、HTGLの発現の変化は、ウイルスの増殖より感染性へ影響することが予測された。一方、High Density Lipoprotein (HDL)のコレステロール量を調整しているコレステロール・エステル転送蛋白(CETP)やレシチンコレステロールアシルトランスフェラーゼ(LCAT)の変動は、in vitroの系ではHCV蛋白の発現の有無に左右されていなかった。患者血清を用いた検討でもCETPの発現は、肝線維化など肝障害の程度により、変化していることを明らかにした。今後はHTGLの発現をコントロールする物資の検索と、その効果を検討する。【研究の目的】これまでC型肝炎ウイルス(HCV)感染が宿主の脂質プロファイルを変化させることを報告した。【本年度の成果】HCV感染によりVery Low Density Lipoprotein(VLDL)やIntermediate Density Lipoprotein(IDL)から中性脂肪をぬきとりLow Density Lipoprotein(LDL)にする酵素Hepatic Triglyceride Lipase(HTGL)は、HCVタンパクを発現しているOR6細胞で抑制されていることを明らかにした。LDLまで代謝されるなかでアポE蛋白もVLDLなどから抜き取られるが、これはHCVが肝細胞に感染するうえで重要であり、HTGLの低下がHCVの感染性に有利となっている可能性が示された。HTGLの発現を回復させることによる影響を、(1)脂質プロファイルの変化、(2)HCV複製に与える変化をそれぞれ検討した。HCVタンパクを発現しているOR6細胞の脂質プロファイルはもとのVLDLレムナントの領域が低下し、HCV-RNAを除去したOR6c細胞と同様の脂質プロファイルを認めた。またHCVの複製はHTGLの発現には影響されないことを確認した。これまでの結果からHCVタンパク発現によりIDLを代謝するHTGLの発現低下がHCVの感染性に有利になることを予測している。実際の感染患者においてHTGLの発現が低下しているかを、人検体を使用してパイロット試験を行っている。【研究の目的】これまでにC型肝炎ウイルス(HCV)感染が宿主の脂質プロファイルを変化させることを報告した。HTGLに発現低下によりアポE蛋白が代謝されることを阻害し,HCVが肝細胞に感染しやすい環境を作り出すことが予測された.in vitroで得られた結果より患者肝生検検体におけるHTGLの発現レベルについて比較検討した.

この結果B型慢性肝炎患者や,非アルコール性脂肪肝炎の患者と比較して明らかにHTGLが低下していることを示し.以上からHCV感染患者でHTGLの発現を回復させることでHCVの肝細胞への再感染が予防できる可能性を示しこれを論文にまとめた.さらに感染や,脂質代謝にも影響を及ぼすとされる細胞内のAutophagyといった現象が報告されているが,これとHCVの関与を検討した.感染症ではAutophagyは異物排除に寄与しているとされるが,HCVのようなRNAウイルスはむしろAutophagyを増殖の場としていることが報告されており,HCVでも同様であることを明らかにした.研究の中で, Autophagyの抑制剤によりHCVの増殖をコントロールできることを示し,これを論文にまとめた.人検体における解析がとん挫している。血中HTGLを測定するにはヘパリンか採血が必要であるが、これを行うための根拠となる事前の検討が必要と考えている。現在、生検した肝組織中のHTGLの評価方法を検討している。24年度が最終年度であるため、記入しない。現在in vitroの系を用いた結果は論文発表を準備している。今後肝組織中のHCV量とHTGLのmRNAやタンパク発現レベルの相関を比較検討することで、in vitroの結果と矛盾しないかを確認する。またHTGLの発現効率を上げることが宿主に有利であると考えている。今後高脂血症を持つC型慢性患者においてHTGLの発現を誘導するとされているフィブラート系の治療薬を用いることで、C型慢性肝炎の治療効果がより改善されるかを検討することを視野に入れている。
情報希求パラダイムを用いたメタ認知の比較認知研究

研究計画の初年度は、タッチモニターを設置したオペラント箱を用いてマウスの行動形成や課題訓練のプロトコルの確立をすることができた。2年目は、それらのことを更に進め、より効率のよい訓練手法を確立するとともに、数量や刺激サイズの弁別課題を用いて、それらの課題での変数操作の影響を検討した。まず、マウスに4個と8個のドットの数を弁別するように訓練した後、様々な数量のドットに対する反応を調べ、相対的な数量の大小判断ができるか検討した。結果、その数量判断の正答率は、ドット数に対する数量差の比に従うというウェーバーの法則に合致することも明らかになった。さらに反応時間の分析から、相対的な数量差が大きくなるほど、反応時間は早くなるという距離効果も観察された。これらの結果から、マウスがヒト同様に相対的な数量差を認識していることが明らかになった。また、数の表象が空間配置と関連づけられているというSNARC効果を検討したところ、ヒトとは反対に右から左へと数の小さいものから大きいものへと配置される傾向が見られた。このSNARC効果については、本研究の計画の主旨からは離れるため、今回は掘り下げず、今後別の課題で検討する必要がある。さらに、大きさの大小弁別を訓練した後、様々な大きさの刺激に対する反応を調べ、大きさについても大小弁別ができることが明らかになった。しかし、大きさについての大小判断は数量に関する大小判断ほど弁別が容易ではないことも明らかになった。これらの結果から、メタ認知の先行研究で用いられているような相対的数量課題を確立できたため、それに対する確信度判断を検討することが可能になった。計画にしたがって、確信度判断を求める課題の開発もできているため、順調に進展していると考えている。情報希求手続きとは、課題が難しいときに、動物がある反応をすることで、課題の難易度を下げることを可能にするものである。課題の難易度を下げるための反応は、それ自体がコストとなるが、課題に不正解すると餌がもらえなくなってしまうコストよりも、追加反応のコストが小さいときには行動調整が生じると考えられる。情報希求行動の導入について、本年度はいくつか試行錯誤をしたものの、これまでのところ、その行動が生じるための条件をうまく設定できていない。課題画面上での課題刺激と情報希求行動のための刺激の配置を工夫して、マウスの情報希求行動を検討する。動物が、自分の知識の状態をモニタリングし、その知識に関する確信度にもとづき、どのように行動を調整するかを調べるためには、まず難易度が調整できる弁別課題がなければならない。初年度の研究では、マウスを実験対象の動物種として、1種類のパラメーター操作によって難易度が調整できる弁別課題を作成した。まず、パラメーター操作が容易な視覚刺激を用いた課題を作成しながら、弁別手続きの確立を目標とした。2つの画像をタッチモニターに呈示し、標的刺激を選択すると餌が与えられた。マウスのようなげっ歯類では、課題難易度が高い場合、特定の選択肢のみを選択するようになる反応バイアスが生じてしまうため、その反応バイアスが生じにくくさせる矯正手続きを導入する必要がある。いくつかの矯正手続きを試した結果、長期間の弁別訓練でも効果的な矯正手続きを見つけることができた。さらに、操作が容易な線分の傾きを用いた弁別課題では、最も弁別難易度が低いはずの水平、垂直の弁別ですら、かなりの訓練日数が必要だった。刺激の大きさや明るさのほうが弁別難易度が低いと思われたため、円の大きさを弁別する課題にしたところ、2つの円の大きさの差が小さくなるほど正答率が低下し、弁別難易度が上がる結果となった。また、同一の大きさの円の明るさを白から黒の間で段階的に変化させたところ、2つの円の明るさの差が小さくなるほど正答率が低下し、弁別難易度が上がる結果となった。それに加え、運動刺激など、さらにいくつかの段階的な難易度調整が可能な弁別課題の作成を継続しているところである。タッチモニターをそなえたスキナー箱で難易度調整が容易な複数の視覚弁別課題を作成できたため、初年度の目標としては十分に達成できたと考えている。

しかし、大きさについての大小判断は数量に関する大小判断ほど弁別が容易ではないことも明らかになった。これらの結果から、メタ認知の先行研究で用いられているような相対的数量課題を確立できたため、それに対する確信度判断を検討することが可能になった。計画にしたがって、確信度判断を求める課題の開発もできているため、順調に進展していると考えている。次の課題は、すでに作成した段階的な難易度調整が可能な弁別課題に、情報希求手続きを導入することである。情報希求手続きとは、課題が難しいときに、動物がある反応をすることで、課題の難易度を下げることを可能にするものである。課題の難易度を下げるための反応は、それ自体がコストとなるが、課題に不正解すると餌がもらえなくなってしまうコストよりも、追加反応のコストが小さいときには行動調整が生じると考えられる。さらに、1つの課題で行動調整が見られた場合、それが別の課題にも般化するか検討する。情報希求行動の導入について、本年度はいくつか試行錯誤をしたものの、これまでのところ、その行動が生じるための条件をうまく設定できていない。課題画面上での課題刺激と情報希求行動のための刺激の配置を工夫して、マウスの情報希求行動を検討する。マウスの訓練では、餌を報酬として用いているので、より小さな餌を報酬として用いる給餌器があれば、訓練をより効率的に行うことができる。学会での情報収集で、そのような給餌器が予算内で購入可能だということが明らかになったので、その給餌器を導入するほうがよいと判断したため、次年度の予算を前倒しして使用することにした。海外での研究発表を予定していたが、他の研究助成および私費で出張することにしたため。
微弱電波を利用した視覚障害者の歩行案内・誘導システムに関する研究

視覚障害者の歩行誘導に大きな効果を上げている点字ブロックは、歩道や停車場のプラットホーム等に設置されているが、設置のための費用や施工上の問題が多く、かつ提供情報量が少ないためその普及は特定の場所のみに設置されているのが現状である。本研究では、視覚障害者に対してより多くの情報を付与するために微弱電波を送信し、視覚障害者の持つラジオから音声情報として伝達する手法を確立した。微弱電波の送信装置は、FM/AM変調信号発生部、AM・FMのAF信号発生部、FM受信コントローラ部及び送信アンテナ部とから構成するシステムである。変調信号発生部は、100KHZ110MHZの搬送波に音声信号をAM波又はFM波に変調して、-1999dBμVの範囲で出力可能であり、FM、AM、変調度、出力レベル搬送波周波数を32種類のメモリに記憶してワンタッチ操作で呼び出すことができる。また、AM信号発生部により、マイクロホンからの音声入力がAF信号となり送信されるので緊急時の遠隔操作が、可能な構成とした。送信アンテナ部は、変調信号発生部からの出力を微弱電波として地上に展張延伸したアンテナ部より放出する。アンテナ部より放出される、微弱電波の強さを測定するため豊田高専グランドにアンテナを50m、100m、150m、200m延伸して電界強度を測定したがFM波の減衰が激しく本研究目的にそぐわず使用できないことが判明した。これに対してAM波の減衰は比較的小さく、かつ延長方向に直線的に減衰していることが明らかになり、使用電波として適している。1月17日、岡崎盲学校校庭で視覚障害者に参加してもらいシステムに関する実験を実施すると共に、実験結果及び交通に関する問題点をヒヤリング形式でアンケート調査を実施した。その結果、一部に修正すべき点が見られるが、十分実用に供しうることが判明した。
深層学習による視覚・運動感覚統合モデルを用いた空間認知に関する研究

初年度は,申請した計画に基づき,実際の生物において確認されている生物の空間的位置や方向の認識を獲得する深層学習モデルの構築を行った.研究目的に従い,構築したモデルは,実際の生物が取得可能な主観的な視覚と運動感覚のみを受け取る.構築した深層学習モデルはコンピュータシミュレーション上の移動ロボットの視覚の予測学習を行うことで,空間位置と方向に対応して変化するニューロンの表現を獲得した.空間位置と方向の表現は,運動感覚としての入力が異なる(直線加速度と回転加速度)ニューロン群に別々に獲得されていた.この結果から,運動感覚の違いを利用することで,主観的な感覚情報では明示的に分離していない空間位置と方向の概念を,分化した表現として獲得可能であることを示した.また,空間認識の発達において,空間の探索行動がどのように影響するかを調べるため,移動ロボットの行動の複雑さを変化させて深層学習モデルを学習させ,獲得された空間認識能力を比較した.結果的に,行動が単調すぎる,または複雑すぎる(ランダム性が大きい)と外部の空間構造と対応するようなモデル内部の表現が獲得されず,空間認識の発達には適度な行動の複雑さが必要であることを示した.さらに,移動ロボットをコントロールしナビゲーションを行う深層学習モデル構築し,障害物を迂回しながら目的地へ到達するよう学習させた.学習後のモデル内部には目的地の空間位置と対応した表現が確認された.学習後のモデルは,学習時には常に障害物が存在していた領域を通って目的地に到達するショートカット行動を示すことが確認され,ナビゲーションを実現するための効率的な内部表現として,空間位置の認識が獲得されることを示した.研究計画の通り,実際の生物において確認されている空間位置や方向の表現を獲得する深層学習モデルの構築が実現された.生物と同様な場所細胞や格子細胞のようにスパースな表現の獲得には至らなかった一方で,次年度以降に予定されていた空間ナビゲーションを実現するモデルを構築を行い,主観的な視覚運動の学習のみからショートカット能力の獲得が可能であることを示している.これらを総合的に判断して概ね順調に進んでいると判断する.今後は,本年度に引き続き,生物における空間認知の理解のために,場所細胞や格子細胞に対応する表現を獲得する深層学習モデルの構築を行っていく予定である.本年度の成果により空間位置や方向の表現を主観的な視覚運動感覚の学習から獲得可能であることを示したといえるが,場所細胞や格子細胞等と同様な表現の獲得は実現されなかった.客観的な空間座標を教師信号として用いた場合,長距離にわたってランドマークがない状況で,ロバストに自己位置を認識するために格子細胞の表現が獲得されることが,既存研究により示されている.次年度においてはより広いシミュレーション環境でのモデルの学習,また,モデルの能力を制限する正則化手法やノイズを負荷した学習を採用し,主観的な視覚運動感覚のみの学習から格子細胞と同様な表現の獲得するモデルの構築を試みる.また,研究計画に従い,強化学習によって空間ナビゲーションを学習するモデルの構築も行う.本年度,研究計画に先立って構築したナビゲーションモデルはショートカット行動を実現したが,実際の生物のように,全くの未知である環境に対して瞬時に適応しナビゲーションを行う能力は獲得できていない.次年度においては,未知の環境においてもナビゲーションが可能なモデルの獲得を試みる.初年度は,申請した計画に基づき,実際の生物において確認されている生物の空間的位置や方向の認識を獲得する深層学習モデルの構築を行った.研究目的に従い,構築したモデルは,実際の生物が取得可能な主観的な視覚と運動感覚のみを受け取る.構築した深層学習モデルはコンピュータシミュレーション上の移動ロボットの視覚の予測学習を行うことで,空間位置と方向に対応して変化するニューロンの表現を獲得した.空間位置と方向の表現は,運動感覚としての入力が異なる(直線加速度と回転加速度)ニューロン群に別々に獲得されていた.この結果から,運動感覚の違いを利用することで,主観的な感覚情報では明示的に分離していない空間位置と方向の概念を,分化した表現として獲得可能であることを示した.また,空間認識の発達において,空間の探索行動がどのように影響するかを調べるため,移動ロボットの行動の複雑さを変化させて深層学習モデルを学習させ,獲得された空間認識能力を比較した.結果的に,行動が単調すぎる,または複雑すぎる(ランダム性が大きい)と外部の空間構造と対応するようなモデル内部の表現が獲得されず,空間認識の発達には適度な行動の複雑さが必要であることを示した.さらに,移動ロボットをコントロールしナビゲーションを行う深層学習モデル構築し,障害物を迂回しながら目的地へ到達するよう学習させた.学習後のモデル内部には目的地の空間位置と対応した表現が確認された.学習後のモデルは,学習時には常に障害物が存在していた領域を通って目的地に到達するショートカット行動を示すことが確認され,ナビゲーションを実現するための効率的な内部表現として,空間位置の認識が獲得されることを示した.研究計画の通り,実際の生物において確認されている空間位置や方向の表現を獲得する深層学習モデルの構築が実現された.生物と同様な場所細胞や格子細胞のようにスパースな表現の獲得には至らなかった一方で,次年度以降に予定されていた空間ナビゲーションを実現するモデルを構築を行い,主観的な視覚運動の学習のみからショートカット能力の獲得が可能であることを示している.これらを総合的に判断して概ね順調に進んでいると判断する.今後は,本年度に引き続き,生物における空間認知の理解のために,場所細胞や格子細胞に対応する表現を獲得する深層学習モデルの構築を行っていく予定である.本年度の成果により空間位置や方向の表現を主観的な視覚運動感覚の学習から獲得可能であることを示したといえるが,場所細胞や格子細胞等と同様な表現の獲得は実現されなかった.

客観的な空間座標を教師信号として用いた場合,長距離にわたってランドマークがない状況で,ロバストに自己位置を認識するために格子細胞の表現が獲得されることが,既存研究により示されている.次年度においてはより広いシミュレーション環境でのモデルの学習,また,モデルの能力を制限する正則化手法やノイズを負荷した学習を採用し,主観的な視覚運動感覚のみの学習から格子細胞と同様な表現の獲得するモデルの構築を試みる.また,研究計画に従い,強化学習によって空間ナビゲーションを学習するモデルの構築も行う.本年度,研究計画に先立って構築したナビゲーションモデルはショートカット行動を実現したが,実際の生物のように,全くの未知である環境に対して瞬時に適応しナビゲーションを行う能力は獲得できていない.次年度においては,未知の環境においてもナビゲーションが可能なモデルの獲得を試みる.
凍結融解作用を主要因としたコンクリートの複合劣化に関する研究

1.凍結融解と塩化物の複合作用(1)モルタル中に存在する塩化物は、凍結融解作用によって移動し、部分的に高濃度域を生じる。この傾向は、凍結温度が低い場合、また、凍結融解の繰り返し回数が多い場合に顕著となる。(2)塩化物が作用するとスケーリングは著しくなり、この程度は塩化物の種類やコンクリートの養生条件、水セメントは、空気量などによって異なる。凍結融解と炭酸化の複合作用(1)凍結融解作用を受けると炭酸化は進行しやすくなり、この程度はコンクリートの空気量によって異なる。(2)炭酸化が進行すると凍結融解作用による質量変化は幾分増加するが、相対動弾性係数の変化は顕著でない。3.凍結融解作用と塩化物および炭酸化の複合作用(1)塩化物存在下で凍結融解作用を受けると、炭酸化の進行に影響を及ぼす。(2)炭酸化が進行すると塩化物存在下でスケーリングは増大するが、劣化機構を含め明確にする必要がある。(3)凍結融解作用を主要因とした複合劣化においては、強度面からプリオフ強度、反発度または音速、密実性の面から簡易透気速度または簡易吸水係数を劣化指標値とすれば、劣化度を定量的に評価し得る可能性がある。(2)塩化物が作用するとコンクリートのスケーリングは著しくなる。スケーリングの程度は、塩化物の種類やコンクリートの養生条件、水セメント比、空気量などによって異なる。(3)劣化指標および複合劣化機構に関して考察するための一部データが得られた。*本実験では、劣化条件を複合させるため、実験期間が長くなり、平成7年度においても実験を継続する予定となっている。2.凍結融解と炭酸化の複合作用(1)凍結融解作用を受けたコンクリートは、炭酸化が進行しやすくなり、この程度は、コンクリートの空気量によって異なる。(2)炭酸化が進行したコンクリートは、凍結融解抵抗性が高くなる。(3)劣化指標および複合劣化機構に関して考察するのための一部データが得られた。3.平成6年度の研究成果のまとめと発表平成6年度の研究成果をまとめ、一部の成果を発表した。1.平成6年度の一部課題継続(1)モスタル中に存在する塩化物は、凍結融解作用によって移動し、部分的に高濃度域を生じる。この傾向は、凍結温度が低い場合、又、凍結融解の繰り返し回数が多い場合に顕著となる。(2)塩化物が作用するとスケーリングは著しくなり、この程度は塩化物の種類やコンクリートの養生条件、水セメント比、空気量などによって異なる。(3)凍結融解作用を受けると炭酸化は進行しやすくなり、この程度はコンクリートの空気量によって異なる。(4)炭酸化が進行すると凍結融解作用による質量変化は幾分増加するが、相対動弾性係数の変化は顕著でない。2.凍結融解作用と塩化物および炭酸化の複合作用(1)塩化物存在下で凍結融解作用を受けると、炭酸化の進行に影響を及ぼす。(3)凍結融解作用を主要因とした複合劣化においては、強度面からプルオフ強度、反発度または音速、密実性の面から簡易透気速度または簡易吸水係数を劣化指標値とすれば、劣化度を定量的に評価し得る可能性がある。3.研究成果のまとめ、発表および報告書印刷平成7年度の研究成果をまとめ、発表した。また、研究成果報告書としてまとめ、印刷した。
発声に関連する大脳皮質とその小脳性入力について

ニホンザルの顔面運動野や運動前野腹側部は、発声に先行して運動準備電位が出現するので、発声関連皮質と考えられる。クロラロース麻酔下でニホンザルの小脳核を同心円電極をもちいて電気刺激し、顔面運動野や運動前野腹側部などから、大脳皮質フィールド電位を記録した。誘発応答は、小脳外側核と中位核刺激により、刺激と対側の顔面運動野や運動前野腹側部の上部で記録された。小脳内側核刺激では誘発応答は見られなかった。誘発応答は表面陰性-深部陽性の大脳皮質フィールド電位からなる浅層性視床大脳皮質応答であった。この小脳-大脳皮質投射の視床中継核を形態学的に検索する目的で、顔面運動野と運動前野腹側部に蛍光色素(Fast Blue、Diamidino Yellow)、小脳核にWGA-HRPを注入した。蛍光色素により逆行性に標識される視床細胞の分布とWGA-HRPにより順行性に標識された線維終末の分布の重なりを調べた。その結果、小脳核から顔面運動野への投射は主に視床後外側腹核吻側部で中継され、運動前野腹側部上部への投射は主に視床X領域で中継されていることが判明した。この小脳-大脳皮質投射の生理学的機能を調べるため、聴覚刺激に応じて発声(聴覚始動性発声課題)させるように訓練したサルにおいて、右側の小脳中位核と外側核の破壊による発声の変化を調べた。聴覚始動性発声課題における反応時間は小脳核破壊前と破壊後で明確な差は見られなかったが、音声をソナグラムで分析すると小脳核破壊前には見られなかった4-5kHzのスペクトル成分が、破壊後に高頻度で見られるようになった。以上により、発声に関連する大脳皮質への小脳からの投射経路が明らかになった。小脳核を破壊すると発声の音声構造が変化したことから、この小脳大脳皮質投射が発声の制御に関与していることが示唆された。(1)電気生理学的研究ニホンザルの顔面運動野や運動前野腹側部では、自発的な発声に先行して運動準備電位が出現するので、これらの皮質は発声関連皮質と考えられる。クロラロース麻酔下でニホンザルの小脳核を同心円電極をもちいて電気刺激し、顔面運動野や運動前野腹側部などから、銀ボール電極とガラス電極をもちいてフィールド電位を記録した。記録したフィールド電位はパーソナルコンピューターに取り込み、刺激時点を中心に20回加算平均した。誘発応答は、表面陰性-深部陽性のフィールド電位からなる浅層性視床大脳皮質応答であった。誘発応答は、刺激と対側の顔面運動野や運動前野腹側部の上部で記録された。誘発応答は腹側にいくにしたがい、しだいに小さくなり、シルビウス溝に接する前頭葉弁蓋部になると小脳刺激による応答は全く認められなくなった。(2)形態学的研究電気生理学的に同定された小脳-大脳皮質投射の視床中継核を形態学的に検索する目的で、顔面運動野と運動前野腹側部に蛍光色素(Fast Blue、Diamidino Yellow)、小脳核にWGA-HRPを注入した。蛍光色素により逆行性に標識される視床細胞の分布を蛍光顕微鏡もちいて調べると、顔面運動野に投射する視床細胞は後腹外側吻側部(VPLo)、腹外側

核吻側部(VLo)、中心外側核(CL)に分布し、運動前野腹側部に投射する視床細胞はX領域(X)、VLo、CL、背内側核(MD)に認められた。暗視野顕微鏡で調べると、WGA-HRPにより順行性に標識された線維終末はVPLoとXに密に分布していた。このことから、小脳核から顔面運動野への投射は主に視床腹外側核吻側部で中継され、運動前野腹側部上部への投射は主は視床X領域で中継されていることが判明した。ニホンザルの顔面運動野や運動前野腹側部は、発声に先行して運動準備電位が出現するので、発声関連皮質と考えられる。クロラロース麻酔下でニホンザルの小脳核を同心円電極をもちいて電気刺激し、顔面運動野や運動前野腹側部などから、大脳皮質フィールド電位を記録した。誘発応答は、小脳外側核と中位核刺激により、刺激と対側の顔面運動野や運動前野腹側部の上部で記録された。小脳内側核刺激では誘発応答は見られなかった。誘発応答は表面陰性-深部陽性の大脳皮質フィールド電位からなる浅層性視床大脳皮質応答であった。この小脳-大脳皮質投射の視床中継核を形態学的に検索する目的で、顔面運動野と運動前野腹側部に蛍光色素(Fast Blue、Diamidino Yellow)、小脳核にWGA-HRPを注入した。蛍光色素により逆行性に標識される視床細胞の分布とWGA-HRPにより順行性に標識された線維終末の分布の重なりを調べた。その結果、小脳核から顔面運動野への投射は主に視床後外側腹側核吻側部で中継され、運動前野腹側部上部への投射は主は視床X領域で中継されていることが判明した。この小脳-大脳皮質投射の生理学的機能を調べるため、聴覚刺激に応じて発声(聴覚始動性発声課題)させるように訓練したサルにおいて、右側の小脳中位核と外側核の破壊による発声の変化を調べた。聴覚始動性発声課題における反応時間は小脳核破壊前と破壊後で明確な差は見られなかったが、音声をソナグラムで分析すると小脳核破壊前には見られなかった4-5kHzのスペクトル成分が、破壊後に高頻度で見られるようになった。以上により、発声関連する大脳皮質への小脳からの投射経路が明らかになった。小脳核を破壊すると発声の音声構造が変化したことから、この小脳大脳皮質投射が発声の制御に関与していることが示唆された。
離散事象系に対するエルゴード理論

ランダムな離散事象の記述において、それがランダム行列およびその積により表現されることがしばしばある。本研究では通常の行列の積の代わりにmax-plus代数による積を用いることにより記述される現象の数学的理論の解明を目的としている。これは、和の代わりに最大値、積の代わりに和を用いて行列の積を定義する代数系である。独立同分布を持つ行列値確率変数列に対してmax-plus代数による積として得られる行列の確率論的挙動は通常のランダム行列と異なる。この概念を一般化したものは、トピカル作用素とよばれている。本研究では、一般にランダムなトピカル作用素から作られる確率過程に、memory loss propertyと呼ばれる性質を仮定し大数の法則の証明を行った。ついで、同じ仮定の下で中心極限定理の成立も証明した。さらに、仮定を弱め少し一般的な条件の下でも中心極限定理が成立することを証明した。証明はエルゴード理論において通常のエルゴード定理が使えない場合にしばしば有効な方法を提供する劣加法的エルゴード定理を用いる。それに確率論で中心極限定理の証明にしばしば用いられるマルチンゲールの方法を活用し、従来示すことのできなかった結果の証明に成功した。これにより、この分野では従来得られている結果よりも一段進んだ結果を得ることが可能になった。この成果はオペレーションズリサーチ(計画数学)における確率論的手法の研究などに応用を持つと思われる。これは、本研究の今後の課題として考えている。なお、本研究の成果は2編の論文にまとめられ現在投稿中である。Gunawardena-Keaneの意味でのトピカルなオペレーターA、特に(max,+)オペレーターを考える。また、加法的に一様な作用を扱うためAを射影空間の上で考える。ランダムなトピカルオペレーター列(A(n))がmemory loss propertyを持つとは、A(N)A(N-1)・・・A(1)がrank 1になるようなNが存在することである。今年度の研究ではこのようなランダムトピカルオペレーター列の漸近挙動について研究を行ない以下のような結果を得た。まず、(A(n))はi.i.d.であるとする。このとき、D.Hong(2001)の結果に基づき大数の強法則が成立するための必要十分条件を与えた。ここでは、証明にF.Baccelli(1992)の結果を拡張した帰納的方法を用いている。さらに、ある適当な仮定の下で中心極限定理、局所極限定理、再生定理、大偏差原理が成立することを証明した。さらに中心極限定理において、分散が正になるための代数的な条件を与えることに成功した。(A(n))が(max,+)オペレーターの場合には正分散の中心極限定理の成立がgenericであることを示すことにも成功した。さらに、i.i.d.でなくとも一様混合的な場合にも、I.Ishitani(1977)の結果を利用して中心極限定理が成り立つことを証明した。特に、(A(n))が(max,+)オペレーターの場合には中心極限定理はH.Hennion(1997)の正ランダム行列の積に関する方法を用いて示すことが可能であることも確認した。
エビデンスを備えた口腔ケアの新展開-フゾバクテリウムが及ぼす口腔癌病態への影響-

口腔の細菌は虫歯や歯周病のみならず、全身疾患への影響が着目されている。最近、歯周病の原因菌であるフゾバクテリウムが大腸癌の発生に関わることが報告された。しかしながら、フゾバクテリウムが口腔の癌の発生や進展に及ぼす影響は未だ報告されていない。本研究では口腔癌患者より分離したフゾバクテリウムを用いて、口腔癌細胞への影響を詳細に解析する。本研究成果は新たな発癌機構を提唱でき、口腔ケアが口腔癌の予防に有効であることを示すことができ、患者や国民に口腔ケアの重要性を広く享受できる。
脊椎動物ギャップ遺伝子Otxの機能機序の分子細胞生物学的研究

ゼブラフィッシュ胚の発生において前中脳領域に特異的に発現するギャップ遺伝子Otxの機能について、分子生物学および細胞生物学的手法によって解析した。(1)Otxの強制発現による機能解析:ゼブラフィッシュOtxのcDNAから試験管内でmRNAを作製し、ゼブラフィッシュの一細胞胚に顕微鏡下で注入して強制発現させた。すると量依存的に原腸形成の阻害が起きた。このことからOtxの細胞運動への作用を疑い、16細胞期の辺縁の一つの細胞にOtxのRNAをgreen fluorescent protein (GFP)のRNAとともに注入し、GFPの蛍光によって細胞の追跡を行った。すると、GFPの蛍光を発する細胞が凝集し、原腸形成時の細胞運動から外れて卵黄上などに集塊となって係留した。一方で、32細胞期または64細胞期において将来の頭部領域の細胞にOtxを強制発現させたときには、Otxによってできた細胞塊はそのまま頭部の組織に組み込まれた。ケージド蛍光物質による細胞運動の追跡によると、この領域内の細胞が原腸形成中も領域内に留まっていることが示された。このことから、Otxはボディープラン形成中における細胞運動を制限することによって前中脳予定領域を決定づけると考えた。Otxにグルココルチコイドレセプターのリガンド結合部位を組み入れたコンストラクトを胚に強制発現させると、グルココルチコイド存在下でのみ、細胞塊ができた。このコンストラクトを発現する細胞が十分に拡散した後でグルココルチコイドを加えると、それらの細胞が凝集して小さな細胞塊を形成した。以上のことはホメオドメインを欠損するOtxのコンストラクトでは起こらなかった。また、GFPで追跡する代わりにLacZを組み込んだコンストラクトを用いても結果は同様だった。このことから、Otxによる細胞運動の制限が細胞間接着によると示された。(2)Otxの下流にあって細胞間接着や細胞運動に関与する因子を探す計画の一つとして、カドヘリンとプロトカドヘリンをゼブラフィッシュcDNAライブラリーからクローニングすべくスクリーニングした。これによって得たクローンの中には、既知のカドヘリンとプロトカドヘリンに加え、未知であると推測されるカドヘリン1種、未知のプロトカドヘリン2種が得られた。現在はそのクローニングと性質決定を進めている。本研究では、ゼブラフィッシュ胚を実験モデルとしてギャップ遺伝子Otx1の機能とその機序を調べている。特に、Otx1による前・中脳領域の特異化と細胞接着との関連に関心がある。(1)Otx1による細胞接着の誘導: Otx1によって細胞間接着が誘導されることを示すため、16細胞期の胚の一つの細胞に活性を調整できるOtx1の変異体とGFPを強制発現させ、GFPの蛍光を利用して細胞運動を経時的に記録した。原腸期初期にOtx1を活性化させると、数個から十数個のOtx1を強制発現させた細胞からなる集塊が形成された。原腸形成のあいだ、これらの細胞集塊は癒合しながらより大きな凝集を作っていき、しばしば束状になった凝集が胚を絞り込むような形態がみられた。この観察からOtx1によって細胞接着が誘導されると考えられた。

Otx1を強制発現させた胚において、既知の細胞接着因子各種に対するプローブでin situハイブリダイゼーションを試みたが、誘導された因子はなかった。Otx1による細胞接着の誘導には、未知の細胞接着因子が関係しているものと思われる。(2)カドヘリンのクローニング:ゼブラフィッシュにおいてクローニングされている細胞接着因子はまだ少ない。そこでPCRによってカドヘリン遺伝子のフラグメントをゲノムDNAから増幅し、それをプローブとしてcDNAライブラリからカドヘリンをクローニングした。現在クローンの性質を調査中である。(3)抗Otx1抗体の作出:免疫沈降法によるOtx1関連因子の単利の目的で抗Otx1抗体の作出を試みた。抗原に合成ペプチドを用いたところ特異抗体が得られなかったため、大腸菌でのOtx1タンパク質の合成を試行している。ゼブラフィッシュ胚の発生において前中脳領域に特異的に発現するギャップ遺伝子Otxの機能について、分子生物学および細胞生物学的手法によって解析した。(1) Otxの強制発現による機能解析:ゼブラフィッシュOtxのcDNAから試験管内でmRNAを作製し、ゼブラフィッシュの一細胞胚に顕微鏡下で注入して強制発現させた。すると量依存的に原腸形成の阻害が起きた。このことからOtxの細胞運動への作用を疑い、16細胞期の辺縁の一つの細胞にOtxのRNAをgreen fluorescent protein (GFP)のRNAとともに注入し、GFPの蛍光によって細胞の追跡を行った。すると、GFPの蛍光を発する細胞が凝集し、原腸形成時の細胞運動から外れて卵黄上などに集塊となって係留した。一方で、32細胞期または64細胞期において将来の頭部領域の細胞にOtxを強制発現させたときには、Otxによってできた細胞塊はそのまま頭部の組織に組み込まれた。ケージド蛍光物質による細胞運動の追跡によると、この領域内の細胞が原腸形成中も領域内に留まっていることが示された。このことから、Otxはボディープラン形成中における細胞運動を制限することによって前中脳予定領域を決定づけると考えた。Otxにグルココルチコイドレセプターのリガンド結合部位を組み入れたコンストラクトを胚に強制発現させると、グルココルチコイド存在下でのみ、細胞塊ができた。このコンストラクトを発現する細胞が十分に拡散した後でグルココルチコイドを加えると、それらの細胞が凝集して小さな細胞塊を形成した。以上のことはホメオドメインを欠損するOtxのコンストラクトでは起こらなかった。また、GFPで追跡する代わりにLacZを組み込んだコンストラクトを用いても結果は同様だった。このことから、Otxによる細胞運動の制限が細胞間接着によると示された。(2)Otxの下流にあって細胞間接着や細胞運動に関与する因子を探す計画の一つとして、カドヘリンとプロトカドヘリンをゼブラフィッシュcDNAライブラリーからクローニングすべくスクリーニングした。これによって得たクローンの中には、既知のカドヘリンとプロトカドヘリンに加え、未知であると推測されるカドヘリン1種、未知のプロトカドヘリン2種が得られた。現在はそのクローニングと性質決定を進めている。