hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
老人性痴呆に伴う視覚障害者の臨床研究

多発硬塞性痴呆(multi infarct dementia:MID)における視機能障害を理解するため12名のMIDと6名の健常対照群において視機能と脳グルコ-ス代謝量を検討した。12名のMID患者のうち8名は少なくとも片眼で0.2以上の視力を有していた。また半盲は4名に認めた。12名全員が立体視テスト、図形転写テスト、石原式色覚表などにより検出される何らかの高次視機能の障害を示していた。脳グルコ-ス代謝量はフルオロデオキシグルコ-スをトレ-サ-としてポジトロン断層法により測定した。MID群と正常対照群の脳グルコ-ス代謝量は右側でみると第一次視覚領において5.9±1.9mg/100g脳/秒(以下同様)対9.3±1.8であり(p<0.01)、視覚連合領でも5.5±1.4対9.4±1.7(p<0.01)と共に低かった。MID群を少なくとも片眼視力が0.2以上の視力保持群(n=8)と両眼視力障害群(n=4)にわけて比較すると、右第一次視覚領では視力保持群6.6±1.8対視力障害群4.5±0.9と後者に低下が認められた(p<0.01)。しかし視覚連合領では視力保持群5.8±1.3視力障害群4.4±0.6であり有意差を認めなかった。半盲例では各例共第一次視覚領において対側の代謝低下を認めた。これらの結果から、多発硬塞性痴呆では視覚連合領が特異的に低下を示す“視覚症状を伴うアルツハイマ-病(Kiyosawa et al.:Ophthalmulogy 96:107786,1989)とは異なり、視路から第一次視覚領を経て視覚連合領に広範に分布する病変が視覚障害の原因となっていることが考えられた。神経眼科学的検査として20名余の老人性痴呆患者に対して視力,視野測定装置,眼底検査装置等を用いて検査を行った。特に乳頭陥凹度と蒼白度の検査のために双眼眼底カメラをトプコン社より購入してこの機械による眼底撮影とイメ-ジネットシステムによる画像解析を開始した。ポジトロンエミツションカメラによる脳血流量,脳酸素代謝量の測定は酸素15標識した二酸化炭素及び酸素を吸入させ、平衡状態を得て測定する方法を当初用いたが、反復した測定により生理学的負荷をかけてその影響をみる方法を採用するために酸素15標識した二酸化炭素のみを短時間吸入させてその減衰をみるボ-ラス法に変更した。この方法により合計8件の脳血流の測定を行えた。フッ素18フルオロデオキシグルコ-スを用いた脳ブドウ糖消費量の測定は他の方法に比較して安定した結果を与えつづけている。在来までに検査を終了した22名のうちでフッ素18フルオロデオキシグルコ-スによる脳ブドウ糖消費量を測定し得た12名について神経眼科学的検査結果とポジトロンエミッションカメラの検査結果をつき合わせて分析を行い1991年6月フロリダにて行われる第15回国際脳循環代謝シンポジウムに演題を提出した。また1991年11月のカリフォルニア州アナハイムでの米国眼科学会にも眼科所見を中心に演題を提出している。この概要は次のようなものである。12名の多発硬塞性の老人性痴呆者において視覚処理能力を検査した。この結果視力0.2以上を少なくとも一眼に持つものは8名であった。

4名が半盲を持ち,12名全員がステレオテスト,図形転写及び石原式色覚表にて障害を示し高次視覚中枢の障害が疑われた。脳代謝は、第一次及び第二次視覚野にてこれらの多発硬塞群は低く,視力の低い群は他よりも第一次視覚野の代謝か低かった。また半盲群では従来の報告通り反対側の第一次視覚野の代謝低下をみとめた。多発硬塞では、末梢中枢共に視覚路は障害される。一般神経眼科学的な検査は、東北大学付属病院眼科でひきつづき行なわれた。ここでの患者から東北大学サイクロトロンRIセンタ-でのポジトロンエミッショントモグラフィ-の対象患者及びボランティアがえらばれ、酸素15ラベル水及びフッ素18ラベルのフルオロデオキシグルコ-スによる脳血流量及び脳糖消費量の測定が行なわれた。本年度は在来の平衡法からワンショット法に変更したため、脳血流量は負荷の前後を測定できる様になった。このため日本人における漢字及びカナの読取り負荷時の脳賦活の定量が可能となった。脳血流及び脳糖消費量はこの一年間でのべ16名につき施行できた。これらの結果のまとめとして、ポジトロンCTに関する主なものとしては、1991年6月マイアミにて行なわれた脳循環代謝学会においての「多発硬塞性痴呆患者における視覚障害と脳循環代謝の低下」をポスタ-として発表し、更に国際神経眼科学会(1992年6月ウィリアムスバ-グ)にて「視覚障害と脳糖代謝低下」を口演予定である。この概要は、検査を受けた12名の多発硬塞性痴呆患者の全員が立体視テスト、図形転写テスト、石原色質表などにより検出される何らかの高次視覚機能の障害を示しており、ポジトロンCTによる検査では、脳グルコ-ス代謝が第一次視覚領において5.9±1.9mg/100g脳と9.3±1.8の正常人に対し明らかに低下していた。この他の視覚連合領やその他の部分も多発硬塞患者は低い糖代謝を示していた。脳硬塞では、病変が連合領に限定されないためにこの様は広範な代謝低下を示すことになったものと考えられる。また視力の低い患者と視力の保たれたものを分けると第一次視覚領においてのみ代謝の差が認められ視覚入力が視覚領の代謝保持に必要なこともわかった。従来より続けられているアルツハイマ-病でのポジトロンCT結果とはこれらの結果は明らかにちがっていて、老人痴呆の診断に有用な方法であると判断された。
スペクトル音楽における新しいテクノロジーと創造性の関係の研究

本研究は,1970年代から現在に至るまでフランスを中心に現代音楽の多くの作曲家に多大な影響を与えているスペクトル音楽における新しいテクノロジーと創造性の関係を考察することを目的とした。国内外で資料収集を行なったことにより,多くの貴重な資料を入手し,それらが楽曲分析に取り組む上で大いに役立った。その結果,特にこれまで国内ではほとんど取り組まれたことがなかったスペクトル楽派第二世代の作曲家たちの作品研究を深めることができた。本研究の目的は,1970年代から現在に至るまで,フランスを中心に現代音楽の多くの作曲家に多大な影響を与えているスペクトラル音楽における新しいテクノロジーと創造性の関係を考察することである。具体的にはスペクトラル楽派に属する作曲家たちが,フランス国立音響音楽研究所(Institut de Recherche et Coordination Acoustique/Musique,通称IRCAM)のような研究機関の中で,音響学研究者やプログラマーなど,他の分野の研究者との共同作業を通じて実際にどのように作品制作に取り組んでいるかを検証する。この目的を達成するため,本年度は,1資料収集・分析,2研究対象作品の選択,3すでにスペクトラル音楽において極めて重要と見做されている作品の分析,という三点を中心に研究を行なった。1を進めるために,日本国内及びフランスでの収集可能な資料の調査にあたった。特にフランスではこの研究を推進するために重要な参考資料(書籍,録音,楽譜)を入手することができた。現在,先行研究の知識を深めること,そして研究対象作品を選択すること,というふたつの目的のためにこれらの資料を調査している。2に関しては,1の調査から5つから6つの作品に絞り込み,これらの作品を中心に今後の研究を進めていくことを予定している。3においては,特にフランス人作曲家フィリップ・ルルーのエレクトロニックスとアンサンブルのためのVoi(Rex)(2002)の分析を進めている。また第20回国際音楽学会東京大会における研究発表に応募し受理された(2017年3月に発表予定)。平成27年度は,ほぼ当初の計画通りに資料収集・分析を進めると同時に楽曲分析にも着手した。しかし,計画していたスイスでの調査は,フランスでの資料収集・分析に時間がかかり,手が回らなかったので次年度に実施する予定である。本研究は,1970年代から現在に至るまでフランスを中心に現代音楽の多くの作曲家に多大な影響を与えているスペクトル音楽における新しいテクノロジーと創造性の関係を考察することを目的とし,本年度は主に2点の作業に取り組んだ。第一に資料収集・分析をフランス国立音響音楽研究所(IRCAM)を中心に行なった。その過程において特にカイヤ・サーリアホ,マルク=アンドレ・ダルバヴィ,フィリップ・ルルーといったスペクトル楽派第二世代と呼ばれる作曲家たちの作品研究に取り組んだ。具体的には,コンピュータを用いたスペクトル楽派の作曲法がどのようなかたちで行われているのか,という点を中心に研究を進めた。とりわけ,これらの作曲家が,ジェラール・グリゼーやトリスタン・ミュライユなど,スペクトル楽派の創始者である作曲家たちが提案した作曲法からどのように新たな方法論を打ち出したか,ということに焦点を当てて調査した。この研究結果に基づく論文を現在執筆中である。第二にスペクトル音楽の作曲法と黛敏郎のカンパノロジーエフェクトの比較研究に取り組み,第20回国際音楽学会東京大会において口頭発表を行なった。この研究において,黛の方法論はスペクトル楽派のものと共通点を持つにも拘らず,なぜスペクトル楽派のように発展せず個人レベルにとどまったのかを検証した。この研究を進める上で日本近代音楽館に保存されている黛のスケッチにも目を通すことにより,黛が具体的にどのようなかたちでカンパノロジーエフェクトという方法論を構築したのかが理解できた。この研究は元より予定していた研究課題ではなかったが,これまで研究代表者が取り組んできた武満徹や細川俊夫といった日本人作曲家の研究にも関わるものであり,今後この研究をさらに深めていきたい。これまでの調査を続ける一方,平成28年度に予定している海外での実地調査の準備も進める。今後は研究成果の発表も積極的に行なうつもりである。また「研究実績の概要」で述べたとおり,第20回国際音楽学会東京大会において,スペクトラル音楽のアプローチと日本人作曲家黛敏郎の『カンパノロジー・エフェクト』の比較研究についての発表をする予定なので,その準備にも取り掛かる。28年度が最終年度であるため、記入しない。音楽学28年度が最終年度であるため、記入しない。
知識モデルに基づく感動詞・応答詞・終助詞類の包括的研究

我々は、「談話管理理論」の枠組みのもとで、かつて日本語の名詞、指示代名詞および終助詞の機能の記述を行ってきた。そこでは、言語コードが区分する情報の格納領域としてD領域とI領域の区別を設けることが有効であることを一貫して主張してきた。D領域とI領域は次のように定義できる。D領域:長期記憶に結合されている。直接経験や過去の経験から得られた直接的な情報が収められる。直接的にアクセス可能である。I領域:作業領域に結合されている。伝聞、推論、定義的情報から得られた間接的な情報が収められる。間接的にしかアクセスできない。本年度の研究では、次のようなことを明らかにした。・D領域の要素を指し示す言語コードを直接形、I領域の要素を指し示したり、I領域に要素を設定する言語コードを間接形と呼ぶとすると、間接形には、話し手が間接的に情報を取得したことを表すものと、聞き手に対し間接的に情報を指示するためのものの2種が機能的に区別できる。・日本語では、一般に名詞句系の間接形には情報取得・情報提示の区別が形態的になされない。・モダリティ文は情報取得の間接形・ヨ文は情報提示の間接形と考えられる。・ヨ文には、「当該命題の証明可能性を保証する」という語用論的な習慣的意味が付与されるが、これは文脈によってキャンセルされる場合もある。・命令・依頼文にヨが付いたものは、「私は『......』と命令/依頼しつつある」という発話態度に関する情報を提示し、その発話行為の適切性を聞き手に証明させる文として理解できる。
事象関連電位及び光脳血流反応を指標とするヒトの表情認知の研究

事象関連電位(ERP)および光脳血流反応(CBF)によってヒトの表情認知の研究を行った。ERPを指標とする表情認知の研究においては、次の2つの事実が明らかになった。第1は、順応パラダイム(変化パラダイム)を用いて、表情認知に対するERPの計測を行った場合、笑顔及び怒り顔に対してP310成分(頂潜時が310msの陽性成分)が頭蓋頂点(Cz)を最高振幅として特異的に出現することを明らかにした。この成果は、日本心理学会第66回大会(2002)及び「生理心理学と精神生理学(Vol.20,No2)」に発表した。第2は、同じく順応パラダイムを用いて、真顔から笑顔および怒り顔(先行する顔と同一の顔、表情変化)、笑顔あるいは怒り顔から笑顔あるいは怒り顔(先行する顔と異なった人の顔、人物変化)、真顔から笑顔および怒り顔(先行する顔と異なった人の顔、人物変化と表情変化)の3条件でERPを計測し、P310成分のみでなく、顔の符号化に特異的と考えられていたN170成分にも表情の変化(特に笑顔への変化に対して)の影響が明瞭に現れることを見出し、表情が後側頭部における顔処理の早い段階で処理されることを示唆した。この成果は、NeuroReport(2004,Vol.15)に発表した。CBF(NIRSによる計測)を指標とする研究においては、次の事実が明らかになった。第1は、中心視野に真顔、怒り顔、笑顔を順応パラダイムによって提示した場合、CBFのtotal-Hb, oxy-Hb, deoxy-Hbともに有意差は見られないが、左、右視野に提示した場合、刺激視野と対側の頭頂後頭部位のoxy-Hb濃度が、怒り顔の場合減少し、笑顔の場合増加する。同側の頭頂後頭部位にはこのような変化は見られない。第2は、真顔の場合、左頭頂後頭部位のoxy-Hb濃度が減少し、右頭頂後頭部位のoxy-Hb濃度が増大する。また笑顔の場合、右頭頂後頭部位のoxy-Hbの増加が左頭頂後頭部位のoxy-Hbの増加に先行する。なお、表情認知に伴う情動変化の持続性成分の析出を課題として残した。ヒトの表情認知に特異的な事象関連電位成分の析出に関する実験的研究において、次の成果を明らかにした。順応パラダイム(刺激変化パラダイム)を用いて、笑顔および怒り顔に対してP310成分(頂点潜時が310msecの陽性成分)がCz(頭蓋頂点)を最高振幅として特異的に生起することを見出し、日本心理学会第66回大会(2002)および生理心理学と精神生理学(2002)に発表した。また、空間周波数を変化させる(笑顔に対しては低空間周波数、怒り顔に対しては高空間周波数)ことによって表情認知に対するマスキングのあり方を変える,この手続きによって表情認知に特異的な電位成分を析出するための刺激の作成を認知心理学的な予備実験を行いながら進めている。

表情認知の変化に伴う脳血流反応を近赤外線分光法(NIRES)によって測定するための予備的実験を研究分担者である北海道大学大学院教育学研究科室橋教授とともに北海道大学教育学研究科の臨床生理心理学実験室において遂行し、そのときの実験結果と機器の性能条件とを検討し、浜松ホトニクス製のNIRO-300を購入し、作新学院大学の認知生理実験室において光脳血流反応の測定を様々な刺激条件下で行い、長時間持続視における表情認知変化の指標としての信頼性について検討を進めている。平成14年度は、順応パラダイム(刺激変化パラダイム)を用いて、表情認知に特異的な事象関連電位(ERP)の計測を行った場合、笑顔および怒り顔に対してP310成分(頂点潜時が310msecの陽性成分)がCz(頭蓋頂点)を最高振幅として特異的に生起し、この成分が表情認知に特異的な成分である可能性が高いことを、日本心理学会第66回大会(2002)および生理心理学と精神生理学(2002)に発表した。これに続いて、平成15年度は、順応パラダイム(刺激変化パラダイム)を用いて、真顔から真顔(先行する真顔と異なる)、真顔から笑顔および怒り顔(先行する真顔と同一顔)、真顔から笑顔および怒り顔(先行する真顔と異なる顔)の3条件においてERPを計測し、P310成分のみでなく、顔の符号化に特異的と考えられいたP170成分にも表情の変化が明瞭に現れることを明らかにし、Neuroreport (2004,Vol.15,911-914)に発表した。空間周波数を操作し表情にマスキングをかける条件におけるERPの計測が不十分で課題を残したが、継続して実験を行う。研究分担者の北海道大学大学院教育学研究科の室橋教授との共同研究として表情変化に伴う光脳血流反応(NIRSによる)の計測を行ってきた。真顔→笑顔→真顔→怒り顔→真顔→真顔→怒り顔→真顔→笑顔、といった一種のオドボール・パラダイムを使って、表情刺激を中心視野および左右視野に提示した場合のNIRSの計測を行い、表情刺激が中心視野に掲示された場合NIRSの変化は小さく、左右視野に分割して提示した場合にNIRSの変化は著しく増大すること、さらに表情刺激の掲示時間が長いほうがNIRSの変化が大きいことを見出し、2004年5月に開催される日本生理心理学会大会において発表する。NIRSの加算が課題であるが、NIRSの時間分解脳および反応の大きさとの関係で難しく、脳波計にトリッガー信号とともに取り込むという形で加算を行うことを考えて、施行を重ねている。
強磁性板の磁気弾性力学的挙動に関する研究

本研究は、強磁場利用機器の設計および安全性評価のための基礎データ提供に資することを目的に、核融合実証炉の第一壁候補材料として検討されている強磁性材料であるフェライト系ステンレス鋼を対象に、破壊および変形挙動に及ぼす磁場の影響を理論的・実験的に解明したものである。得られた成果を要約すると以下の通りである。1.レーザ変位計およびひずみゲージを用い、磁場内における変位およびひずみ計測法を確立した。2.超伝導マグネットより得られる一様磁場内および電磁石より得られる分布磁場内における片持ちはりの曲げ変形実験を行い、変形に及ぼす磁場の影響を明らかにした。磁場の増大に伴いたわみは増大し、板長さと板厚の比が大きい程顕著な磁場の影響をうける。3.一様磁場と分布磁場との実験結果の比較により、変形挙動に及ぼす分布磁場の影響を詳細に検討した。4.一様磁場内おける片持ちはりの静的曲げに関する理論解析を行い、得られた解析結果と実験結果とを比較したところ両者は良く一致し、磁気弾性相互干渉に関する本理論の妥当性が検証された。5.長さ2aの貫通き裂を有する厚さ2hの両端単純支持軟磁性平板の静的曲げ問題を理論解析し、き裂の磁気弾性挙動を明らかにした。磁場の増大に伴い、磁気モーメント拡大係数は増大し、形状比a/2hが大きくなる程顕著な磁場の影響を受ける。6.超伝導マグネットより得られる一様磁場内における貫通き裂を有する両端固定はりの曲げ変形実験を行い、き裂先端近傍のひずみ分布に及ぼす磁場の影響に関する詳細な検討を加えた。
心筋CFTRクロライド電流のキナーゼ調節とpH感受性新規クロライドチャネルの解析

モルモット心室筋細胞において、μMレベルの細胞外ATPがβ-agonistによって活性化されたCFTR Cl電流(I_<Cl, PKA>)を増強することはすでに確認している。そこで本年度は次のステップを追いながらその増強作用の特色を詳しく調べるとともに、その細胞内メカニズムについて解析した。すなわち、(1)P_<2Y>receptorの関与の確認、(2)PKCのATP作用への関与の確認、(3)用量作用関係の決定、(4)β-adrenergic pathwayの各ステップにおける検討などを行なった。その結果次のような成績を得た。モルモット心室筋細胞にwhole cell clamp法を適用し,ランプ波を印加してI_<Cl,PKA>を測定した.ATPは単独ではI_<Cl,PKA>を活性化しなかったが,Isoprenaline(I_<SO>)によってI_<Cl,PKA>を活性化した後ATP(50μM)を作用させるとほぼ全実験例でI_<Cl,PKA>が増加した.そのうちの約2/3の例では増加の前に一過性にI_<Cl,PKA>が減少するのが観察された.Adenosine(50μM)とAMP(50μM)はI_<Cl,PKA>を抑制するのみで,ADPの効果はATPと同様であった.また,ATPによる初期のI_<Cl,PKA>抑制効果は,P1-purinoceptor antagonistであるtheophyllineやDPCPX添加によって消失した.これらのことからATPによる初期のI_<Cl,PKA>抑制はP1-purinoceptor刺激によるものであり,増強効果はP2-purinoceptor刺激によると考えられる.I_<Cl,PKA>の増強はATP 1μM以上で見られ,50μMの場合I_<SO>(0.01-1μM)で活性化したI_<Cl,PKA>を約1.3倍にした.同様なATPの効果はforskolinによって活性化したI_<Cl,PKA>に対しても見られた.I_<SO>を単独作用させ続いてATPを添加する実験を同一細胞で1-3分の間隔を置いて繰り返すと,2回目のI_<SO>単独によって発生したI_<Cl,PKA>は1回目のそれよりすでに大きく,2回目のATPによる電流増強の程度は1回目のそれより小さかった.またI_<SO>を連続投与中にATPの添加と除去を行うと,除去後もI_<Cl,PKA>の増強は数分持続した.モルモット心室筋のI_<Cl,PKA>は,PKC activatorであるPDBuによって増強されるが,PDBuで増強したI_<Cl,PKA>にATPを作用させたところ,ATPはもはや電流を増強せず,その電流抑制効果のみが見られた.ATPによるP2-Purinoceptor刺激はPKCの活性化を介してI_<Cl,PKA>を増強すると考えられる.この効果は受容体刺激後も遷延する性質を持っている.本年度は主として酸性pHにより活性化されるクロライド(Cl^-)電流についての研究を行なった。マウス心室筋細胞において細胞外を酸性にすると外向き整流性のクロライド電流(I_<Cl,acid>)が発生することが見出された。I_<Cl,acid>はpH7以下で発生しEC_<50>値はpH5.9であった。I_<Cl,acid>のアニオン透過性順列はSCN^->Br^->I^->Cl^->F^-を示し、大きな脱分極電位ではI_<Cl,acid>に時間依存性の活性化が見られた。同様の電流はマウス心房筋、モルモット心房及び心室筋細胞でも記録できた。DIDS、niflumic acid、glibenclamideなどのCl^-チャネルブロッカーはI_<Cl,acid>を抑制したが、伸展感受性Cl^-電流(I_<Cl,vol>)を抑えるとされるtamoxifenは無効であった。I_<Cl,vol>やCFTR Cl^-電流(I_<Cl,CFTR>)と異なり、I_<Cl,acid>の活性化は細胞内ATP依存性を示さなかった。また、I_<Cl,acid>の活性化には細胞内Ca^<2+>イオンやG proteinは関与していないこともわかった。酸性低浸透圧液中ではI_<Cl,acid>とI_<Cl,vol>は相加的に発生することが確認された。いっぽう、I_<Cl,CFTR>は酸性化によってpH依存性に抑制されることもわかった(モルモット心室筋細胞での実験)。マウス心室筋細胞の活動電位に対する酸性溶液の影響を調べたところ、酸性化により活動電位持続時間が有意に延長することが観察された。以上の成績は、I_<Cl,acid>とI_<Cl,vol>はそれぞれ異なるアニオンチャネルグループに起因する電流であることを示すとともに、心筋細胞にI_<Cl,acid>チャネルが存在することを初めて明らかにしたものである。心筋虚血時には組織局部的にアシドージスが発生することが知られているが、I_<Cl,acid>はそのような際に活動電位持続時間や細胞容積の調節に関与している可能性がある。多くの動物心筋ではβアドレナリン-cyclic AMP-PKA系によりCFTR Cl電流が活性化されるが、この電流は細脚外ATP(P_<2Y>受容体を刺激する)によって増強する。

いっぽうマウス心筋では、β受容体刺激はCl電流を活性化しないがP_<2Y>受容体刺激はPKCを介してCFTR Cl電流を活性化ししかも活性化された電流はβ受容体刺激で増強する。本実験は心筋細胞のCFTR Clチャネル活性化におけるPKA系とPKC系との間のクロストークに関与する細胞内シグナル伝達機構を明らかする。PKCのbasal activity(agonist刺激のない状態でのPKCレベル)がCFTR Clチャネルを制御している可能性をPKC inhibitorを用いて検討した結果、CFTR Clチャネル活性化にPKCのbasal activityは必須ではないことが判明した。次に判明したことはPKCのCFTR Cl電流増強効果はPKC不活性化後も遷延する、そしてPKC活性化の前処置によってもCFTR Cl電流増強効果が潜在的に発生することであった。これは何を意味するのであろうか。PKC活性化によって誘導された他の細胞内second messengerが長く残存する、あるいはチャネルもしくはその関連要素に構造的変化(β受容体刺激によるCFTR Cl電流活性化がなければその働きが顕在化しない)が起こっている可能性がある。このようにPKA系とPKC系との間のクロストークの様相が明らかになりつつある。今後さらに研究を進め、クロストークの分子機構の実態を明らかにしていきたい。
過去と現在の対比による環境適応型画像認識に関する研究

本研究課題の目的は,環境に応じて認識性能を変化することのできる環境適応型の画像認識技術の実現である.本研究課題ではこの環境適応型の画像認識技術を,(i)カメラ映像から動的に学習サンプルを収集する仕組み,(ii)物体検出器・認識器を適応的に更新する仕組み,の2つの枠組みで捉え,これらを解決する要素技術の開発を行った.具体的には,遡及型追跡によるポジティブサンプルの自動収集,および誤検出特性を利用したネガティブサンプルの自動収集の時術を開発し,半教師付き学習およびオンライン学習の枠組みを利用して検出器を更新する技術を実現した.本研究課題の目的は,環境に応じて認識性能を変化することのできる環境適応型の画像認識技術の実現である.本研究課題ではこの環境適応型の画像認識技術を,(i)カメラ映像から動的に学習サンプルを収集する仕組み,(ii)物体検出器・認識器を適応的に更新する仕組み,の2つの枠組みで捉え,これらを解決する要素技術の開発を行った.具体的には,遡及型追跡によるポジティブサンプルの自動収集,および誤検出特性を利用したネガティブサンプルの自動収集の時術を開発し,半教師付き学習およびオンライン学習の枠組みを利用して検出器を更新する技術を実現した.本研究課題の目的は,環境に応じて認識性能を変化させることのできる環境適応型の画像認識技術の実現である.本研究課題では環境適応型の画像認識技術を,(i)カメラ映像から動的に学習サンプルを収集する仕組み,(ii)物体検出器・認識器を適応的に更新する仕組み,の2つの枠組みで捉え,これらを解決する要素技術の開発を行っている.平成22年度は車載カメラ映像からの道路環境認識を対象とし,剛体物体である標識を対象として研究を行った.具体的には,(a)車載カメラで撮影した道路標識データベースの構築,(b)見えの変化の連続性を考慮した学習サンプル(標識)の動的な収集技術,(c)剛体物体検出器を環境に合わせて動的に更新する技術,に関する研究を行った.(a)に関しては,車載カメラを用いて撮影した数時間分のハイビジョン映像から,手作業にて標識の位置を入力し,要素技術開発に欠かせないデータベースの構築を行った.(b)に関しては,自車の走行にともない道路標識や看板が徐々に自車に近づくという特徴を利用した学習サンプルの自動収集手法を開発し,国際会議等で発表を行った.また,標識検出において重要となる非標識画像の自動収集手法に関する初期検討も行った.(c)に関しては,学習サンプルの自動収集と標識検出器の構築を繰り返す逐次的なアプローチを提案し,わずかな手作業で高精度な標識検出器が構築可能であることを示した.また,これらの成果は国内会議4件および国際会議1件で発表を行った.本研究課題の目的は,環境に応じて認識性能を変化させることのできる環境適応型の画像認識技術の実現である.本研究課題では環境適応型の画像認識技術を,(i)カメラ映像から動的に学習サンプルを収集する仕組み,(ii)物体検出器・認識器を適応的に更新する仕組み,の2つの枠組みで捉え,これらを解決する要素技術の開発を行っている.平成23年度は,平成22年度に開発した車載カメラ映像を用いた道路環境認識技術を発展させ,剛体物体である標識,および非剛体物体である歩行者,を対象として研究を行った.具体的には,(a)車載カメラで撮影した道路標識(歩行者)データベースの拡充,(b)見えの変化の連続性を考慮した学習サンプルの動的な収集技術の高度化,(c)物体検出器を環境に合わせて動的に更新する技術,に関する研究を行った.(a)に関しては,平成22年度に構築した標識を撮影した車載カメラ映像の規模を拡大し,数千フレームの映像に対して標識の位置を手作業で入力した.また,歩行者を撮影した車載カメラ映像データベースの構築に関する検討を行い,小規模なデータベースの構築を行った.(b)に関しては,平成22年度に提案した,自車の走行にともない道路標識や看板が徐々に自車に近づくという特徴を利用した学習サンプルの自動収集手法を発展させ,さまざまな種類の標識を収集可能な技術を開発した.また,収集したサンプルから生成型学習の枠組みを用いることで,新たなサンプルを生成する技術に関する検討も行った.(c)に関しては,オンライン学習の手法を複数検討し,学習サンプルが得られると同時に検出器を短時間で再学習できる枠組みの検討を行った.本研究課題の目的は,環境に応じて認識性能を変化させることのできる環境適応型の画像認識技術の実現である.本研究課題では環境適応型の画像認識技術を,(i)カメラ映像から動的に学習サンプルを収集する仕組み,(ii)物体検出器・認識器を適応的に更新する仕組み,の2つの枠組みで捉え,これらを解決する要素技術の開発を行った.平成24年度は,平成22年度および平成23年度に開発した車載カメラ映像を用いた道路環境認識技術を発展させ,剛体物体である標識,および非剛体物体である歩行者,それぞれに対して環境適応可能な技術開発を行った.

具体的には,(a)多様な場所・時刻で撮影した車載カメラ映像データベース(道路標識,歩行者)の拡充,(b)非剛体物体検出器を環境に合わせて動的に更新する技術,に注力して研究を行った.(a)に関しては,平成23年度までに構築した標識および歩行者を撮影した車載カメラ映像の規模を拡大し,さまざまな場所および時刻に撮影した車載カメラ映像データベースを構築した.また,これらに対して歩行者・道路標識の位置を数千フレームにわたって入力した.(b)に関しては,走行場所と非剛体物体検出器を紐付けることで各環境における最適な物体検出器を構築・選択する技術を実現した.また,協調型学習の枠組みを用いることにより低コストで高精度な検出器が構築可能なことを実験により確認した.平成22年度および平成23年度の計画で予定していた,道路標識検出器の性能を環境に合わせて最大化する環境適応型画像認識技術の基礎技術は実現できており,構築した標識映像データベースによりその有効性を確認している.また,その成果は論文誌で発表を行っている.また,平成23年度は道路標識で培った技術の歩行者検出への応用に加え,オンライン学習を利用した物体検出器を環境に合わせて動的に更新する技術の初期検討も行えている.これらのことから,研究開発は当初の予定通り進んでいる.24年度が最終年度であるため、記入しない。半成24年度は,本研究課題で開発した環境適応型の画像認識技術の性能評価に必要不可欠なデータベースの拡充を進めるとともに,平成22年度および平成23年度に開発した剛体物体を対象とした環境適応技術を非剛体物体である歩行者を対象とした検出器の環境適応へと発展させる.また,本研究課題で開発したプログラムのソースを広く世間に公開し,多くの人が利用できる環境を整える.24年度が最終年度であるため、記入しない。
集束イオンビ-ムを用いた量子細線の試作と電子波干渉効果に関する研究

1次元、0次元系などの低次元物性をデバイスに応用するには、任意の形状の量子細線構造を作る技術を確立し、低次元性を制御性よく実現する手段を確保する必要がある。低次元電子系物性もそのような構造の中で研究することによって初めて理解が深められる。以上を踏まえ本研究では、(1)半導体中の電子波長と同等の大きさの量子細線デバイス構造を制御性よく作製する集束イオンビ-ム打ち込みと加工技術の確立、(2)上記を用いて作った様々な形状の量子細線中の電子輸送現象の解明、を目的とする。本年度は、集束イオンビ-ム打ち込みにより作製した量子細線の境界における電子散乱の研究を行い、次の結果を得た。FIBシングルスキャンで露光したPMMAのメタラジカルな境界を、STMを用いて直接に観察した。境界にはイオン打ち込み間隔に対応する周期的ゆらぎが観察された。選択ド-ムAlGaAs/Gaas基板にFIB打ち込みにより、inーplaneーgate細線を作製し、inーplaneーgateを用いてキャリア密度及び細線幅を変化させ、スペキュラリティファクタpを系統的に調べた。pは、線幅の変化にともない、0から0.85まで変化した。境界近くの拡散的散乱要因は、イオン打ち込み位置から、0.9μmに渡って空間的に分布している。ショットキ-ゲ-ト細線を作製し、ゲ-トを用いて、細線幅は一定に保ったまま、キャリア密度を変化させ、pを系統的に調べた。pはキャリア密度によらず、ほぼ0.6で一定であり、これから境界付近の拡散的散乱要因は、波長依存性のないδ関数的なディ-プレベルポテンシャルであり、イオン打ち込みの際に導入された点欠陥であろうと考えられる。近年半導体デバイスの微細化に伴い新しい物理現象が現れ、これを利用した新しい量子効果デバイスが提案・研究されている。超薄膜構造中の2次元電子ガスの物性はこの一つであり、多くの研究が積み重ねられている。超薄膜はMBE等の薄膜成長技術を用いているため、サイズの微小化が1次元に限られ、電子ガスとしては2次元にとどまる。さらに3次元的な微細化が可能となれば、電子ガスも1次元、0次元化され、新しい物性の出現が期待される。このような低次元物性をデバイスに応用するには、任意の形状の量子細線構造を作る技術を確立し、低次元性を制御性よく実現する手段を確保する必要がある。低次元電子系細性もそのような構造の中で研究することによって初めて理解が深められる。以上を踏まえ本研究では、(1)半導体中の電子波長と同等の大きさの量子細線デバイス構造を制御性よく作成する集束イオンビ-ム打込み、加工技術の確立、(2)上記を用いて作った様々な形状の量子細線中の電子輸送現象の解明、を目的とする。我々は、Al Ga As/Ga As量子細線中の1次元弱局在効果の温度依存性、およびホットエレクトロン効果を系統的に調べることにより、ラャネル中の電子波の位相緩和機構を検討した。位相緩和時間τφは、温度の低下にしたがって増加するが、約3K以下では飽和した。3K以下でのτ_φの飽和の原因は、今後の検討課題である。T>3Kの領域での電子波の主な位相緩和機構は電子-電子散乱であり、フォノン散乱はエネルギ-緩和プロセスにおいてのみ有効であることが明らかになった。位相緩和機構の温度依存性、およびホットエレクトロン効果の検討により、電子波干渉トランジスタの動作限界を明らかにした。

低次元電子系物性もそのような構造の中で研究することによって初めて理解が深められる。以上を踏まえ本研究では、(1)半導体中の電子波長と同等の大きさの量子細線デバイス構造を制御性よく作製する集束イオンビ-ム打ち込みと加工技術の確立、(2)上記を用いて作った様々な形状の量子細線中の電子輸送現象の解明、を目的とする。本年度は、集束イオンビ-ム打ち込みにより作製した量子細線の境界における電子散乱の研究を行い、次の結果を得た。FIBシングルスキャンで露光したPMMAのメタラジカルな境界を、STMを用いて直接に観察した。境界にはイオン打ち込み間隔に対応する周期的ゆらぎが観察された。選択ド-プAlGaAs/GaAs基板にFIB打ち込みにより、inーplaneーgate細線を作製し、inーplaneーgateを用いてキャリア密度及び細線幅を変化させ、スペキュラリティファクタpを系統的に調べた。pは、線幅の変化にともない、0から0.85まで変化した。境界近くの拡散的散乱要因は、イオン打ち込み位置から、0.9μmに渡って空間的に分布している。ショットキ-ゲ-ト細線を作製し、ゲ-トを用いて、細線幅は一定に保ったまま、キャリア密度を変化させ、pを系統的に調べた。pはキャリア密度によらず、ほぼ0.6で一定であり、これから境界付近の拡散的散乱要因は、波長依存性のないδ関数的なディ-プレベルポテンシャルであり、イオン打ち込みの際に導入された点欠陥であろうと考えられる。
哺乳類分子シャペロンHSP60のミトコンドリア移行機序と生理機能の解析

原核生物のシヤペロニン(HSP60/HSP10)は、新規合成ポリペプチドを蛋白質固有の高次構造に折りたたむ分子シャペロンとして、構造や生理機能がほぼ解析されている。一方、ミトコンドリア蛋白質のcDNAクローニングの結果から、真核生物、特に高等哺乳動物細胞にもシャペロニンホモログ(HSP60/HSP10)の存在が予想されていたものの、生化学的性質や生理機能等は不明のままであった。以前、哺乳動物細胞質からHSP60を精製し、アミノ末端にミトコンドリア移行シグナルの存在を報告したが、HSP60のミトコンドリア移行機序と生理機能に関しては依然不明であった。今回の、研究で以下の点を明らかにした。哺乳類HSP60/HSP10は、細胞質リボソームで合成され、その後、ミトコンドリアに移行する。HSP60のアミノ末端に存在するミトコンドリア移行シグナル(26アミノ酸残基)結合蛋白質は、細胞質HSP70であり、HSP70を介してミトコンドリア内に移行する。脱水ラット腎臓Papillaでは、細胞質のHSP60が脱水と共に減少し、ミトコンドリア内のHSP60が増加した。脱水時の浸透圧変化の最も激しいPapillaでは、細胞質のHSP60がミトコンドリア内に移行する。虚血モデルラット脳内のHSP60とHSP10は、mRNAレベルで虚血と共に増加し、8時間でピークを迎え、HSP60とHSP10の局在や誘導は、共に一致した。以上の結果から、哺乳類HSP60とHSP10は原核生物シヤペロニンと同様に、細胞内で複合体を形成し、脱水等のストレス時には細胞質からミトコンドリア内に速やかに移行する。その際、細胞質HSP70がミトコンドリア内の移行を介助する。すべての細胞は外部生育環境の急激な変化に"ストレス応答"で対応し、各種ストレスに対する細胞防御機構を有する。このストレス応答を司る蛋白質は、分子シャペロン(ストレス蛋白質;HSP)と呼ばれ、哺乳類では現在十数種類が報告されている。HSPは通常細胞にも一定量恒常的に発現し、新規合成蛋白質のフォールディングやステロイドホルモン受容体等の活性発現調節など、多彩な生理機能を有する。1997年後半に大腸菌の生育に必須のGroEL/GroES(HSP60/HSP10)のX線構造が発表され、原核生物の新規合成蛋白質の詳細なフォールディング機構が明らかになった。原核生物のシャペロニン(GroEL)様蛋白質である哺乳類HSP60に関しては、cDNAがクローニングされミトコンドリアに限局するものと考えられている。しかしHSP60の精製の困難さから、分子レベルでの解析はほとんど進んでおらず、その生理機能や局在等に関する報告はほとんどない。ミトコンドリアに移行する蛋白質は、(1)MSF(14-3-3)を介する系、(2)HSP70を介する系、(3)自発的移行系に分類される。細胞質で合成されるHSP60の発現機構、及びミトコンドリア移行機構が如何なる系を経るのかを明らかにするために実験を行った。哺乳類HSP60のミトコンドリア移行シグナルのペプチドを合成し、アフィニティーカラムを作製し、結合蛋白質を解析した結果、サブユニット分子量70kDaの蛋白質のみが検出された。イムノブロッティングの結果、HSP70であることが判明した。哺乳類HSP60のミトコンドリア移行は、HSP70により制御されることが示唆された。

哺乳類分子シャペロンの中でも、とりわけ機能解析の遅れているHSP60とHSP10に関して、ミトコンドリア移行の機序と、生理機能を解析した。脱水ラット腎臓内の各セクションにおけるHSP60の変動を観豪した結果、3及び5日間脱水ラット腎臓のCortes及びMedullaにおいては、細胞質、ミトコンドリア共にHSP60の変動は観察されなかった。一方、3及び5日間脱水Papillaにおいては、細胞質内のHSP60が減少し、ミトコンドリア内のHSP60が増加した。脱水により、ストレス負荷の最も顕著なPapillaミトコンドリア内のHSP60が増加した結巣は、脱水によるミトコンドリア内変性蛋白質の急激な増加を、蛋白質のフォールディングによる生理機能回復のためにHSP60が細胞質からミトコンドリア内に移行したものと推定できる。また、虚血モデルラット脳内におけるHSP60とHSP10のmRNAの変動を観察した結果、コントロールと比較して優位に増加し、HSP60とHSP10共に8時間でピークを観察し、24時間後も斬減したままであった。HSP70はそれより早期にピークに達することから、虚血脳内におけるHSP70とHSP60/HSP10の作用機序は各々異なることが予想された。さらに、虚血モデルラット脳の組織染色の結果からもHSP60とHSP10は同一箇所に認められた。これらの結果は、原核生物で報告されているように、哺乳類動物細胞でもHSP60とHSP10は複合体を形成し、脱水や虚血等のストレス負荷時には、HSP60とHSP10は細胞質からミトコンドリア内に速やかに移行し、ストレス負荷によって損傷を受けた細胞の保護することが示唆された。
超伝導回路を用いた超高速組み合わせ論理回路の実現

本研究は汲み浅瀬論理回路となる新しい超伝導回路を提案の提案と開発を行った。超伝導ジョセフソン接合を1個含むdc-squid素子を2個組み合わせた構造を用いて、出力がその時点の入力のみによって決まる組み合わせ回路が実現できることを回路シミュレーション結果により示した。回路パラメータ、構造をを最適化することにより、基本論理ゲートが広い動作余裕度を持って実現できることを示した。本研究では、組み合わせ論理回路となる超伝導回路を実現することにより、既存の半導体集積回路の設計法を用いて、高速かつ低消費電力動作が可能な回路を実現できるようにすることを目的とした。今年度は基本論理ゲートの実現と、超伝導単一磁束量子(SFQ)回路とのインターフェース回路の研究を行った。基本論理ゲートの検討では、回路パラメータと、ゲートの入出力特性の関係を詳細に調べ、それぞれのゲートごとに最適な回路パラメータの選択を行った。最適化の結果、論理ゲートの出力がその時点の入力だけで決まる組み合わせ論理回路が実現できることを回路シミュレーションで確認した。熱雑音に対する耐性を上げる回路構成の検討を同時に行っている。超伝導単一磁束量子(SFQ)回路と超伝導組み合わせ論理回路の間の信号伝達を行う入力/出力インターフェース回路の設計では、両回路を磁気的に結合させることにより、信号の伝搬が可能であることを回路シミュレーションにおいて確認した。この提案回路において重要な、磁気結合定数を測定により求め、回路設計にフィードバックさせた。現在信号伝達のスループットをあげるための回路構成の再検討を行っている。最適化した回路パラメータに基づいて基本回路を設計、試作し、その入出力測定した結果、回路シミュレーション結果とほぼ同様な振る舞いを示すことを確認した。これにより、本研究で提案した回路構成を用いて、超伝導組み合わせ論理回路を実現できることを示した。本研究は新しい超伝導回路を提案し、半導体集積回路と同様な組み合わせ論理回路を実現することを目指した。半導体回路の設計法、設計ツールを用いた超伝導回路設計を可能にし、超伝導回路の詳細を知らない設計者でも超高連回路を容易に設計できるようにすることを目的とした。提案した超伝導組み合わせ論理回路は超伝導ジョセブソン接合を1個含むSQUIDを2個組み合わせた構造で実現される。この回路中の超伝導ループに磁束量子の半分の磁束を印加すると、ループに磁束量子が一つ取り込まれ、出力電流が得られる素子である。磁束量子パラメトロンに磁束量子の半分付近の磁場を印加おき、2つの信号入力によって磁束量子の半分以上磁束が印加されるようにパラメータを設定しておくと、2入力の基本論理ゲートが実現できる。提案した構造を持つ超伝導組み合わせ論理回路により、基本論理ゲートであるAND、OR、NOT回路を実現可能であることを示した。各ゲートの遅延時間はそれらの回路を接続することによって、任意の機能を持った論理ゲートを設計、作成できることを実証した。それらの回路パラメータのずれに対する耐性、入力電流および電源電圧に対する動作マージンを測定したところ、実用に耐えうる十分広いマージンを得られることがわかった。本回路はバイアス電流供給のためにチップ上に作成されるバイアス抵抗が必要なく、他の超伝導回路に比べて消費電力もはるかに低くなることもわかった。
核磁気共鳴データのパターン認識による解析を応用した敗血症重症化早期診断法の開発

救急外来を受診した20歳以上の患者で、救急受診時に敗血症と診断された症例を対象とした。救急受診時に採取した血清をNMR測定した。NMRデータをフーリエ変換、位相補正、ベースライン補正等の処理を行い観測周波数範囲の信号強度分布としてデータを数値化した。続いて主成分分析(PCA)による「データの可視化を行った後、PLS-DA法により解析を行った。「診断時重症敗血症」と「診断時非重症敗血症で重症化せず軽快」の2グループの識別が可能か否かの検討を行った。その結果、PLS-DA法によって2グループがそれぞれクラスター化する傾向が認められた。京都大学医学部附属病院救急外来、および神戸市立医療センター中央市民病院救急外来を受診した20歳以上の患者で、救急受診時に敗血症(感染による全身性炎症反応症候群[SIRS])と診断された症例を対象とした。救急受診時に採取した血液検体の残余を使用し、血清を7テスラ(300MHz)FT-NMR装置(JEOL)を用いてプロトン(1H)についてNMR測定した。Alice2 for metabolome ver2.1(JEOL)を用いて、NMRデータをフーリエ変換、位相補正、ベースライン補正等の処理を行い、観測全帯域の信号強度分布値を測定データとし、正規化等の前処理を行った上でCSV形式にて保存した。続いてこの保存したデータをUnscrambler®ver10.3(CAMO)に取り込み、主成分分析(PCA)によるデータの可視化を行った後、PLS-DA法によるクラス分類を行った。i)診断時重症敗血症、ii)診断時非重症敗血症で後に重症化、iii)診断時非重症敗血症で重症化せず軽快、の各グループの識別が可能か否かを解析する予定であったが、ii)診断時非重症敗血症で後に重症化、のグループの検体が十分集まらなかったため、iとiiiの識別が可能か否かの検討を行った。その結果、PLS-DAのスコアプロット上で、各サンプルのスコア値は、グループごとにクラスター化する傾向を示した。この結果から、少なくとも本研究の手法により、救急受診時の血清で重症敗血症と非重症敗血症を鑑別できる可能性が示された。これは新たな重症敗血症の診断法につながる重要な成果であると考えられる。救急・集中治療
大脳皮質奇形ハムスターを用いたけいれん準備性の発現基盤の解析

興奮性の神経細胞障害による細胞内Ca2+の上昇は軸索の伸長や樹状突起の成長を阻害する。これは神経細胞の移動障害を惹起し、多小脳回症などの皮質形成異常の成因となる。トレーサーを用いた研究結果から、多小脳回の皮質形成過程には異常皮質領域への大脳基底核原基由来の抑制性神経細胞の細胞動員が関与し、皮質興奮性を修飾する。また、多小脳回症における抑制性の介在神経細胞の分布は不均一で外側の傍多小脳回領域に最も密に集積し、これによる興奮性および抑制性神経活動の不均衡が、本症におけるてんかん原性の発現に密接に関与する。(目的)大脳皮質奇形は難治性てんかんの重要な成因の一つであるが、大脳皮質奇形を有するすべての患児がてんかんを発症することはなく、そのてんかん原性発現のメカニズムについては不明な点が多い。本研究においては、イボテン酸による大脳皮質奇形ハムスターにおいてカイニン酸誘発性のけいれん重積状態を発現せしめ、けいれん発作の様態、重積の結果生じたけいれん性細胞障害、および海馬を中心とした発作発現後の神経回路の再構築を評価し、大脳皮質奇形を有する脳組織におけるけいれん準備性の発現基盤を形態学的に解析することを目的とする。本年度においてはイボテン酸の脳内接種による大脳皮質奇形ハムスターを作成し、カイニン酸の投与前における、異常皮質内における抑制性ニューロンの関与を検索した。(方法)生後1日目のシリアンハムスターの右大脳皮質内に1μgのイボテン酸を、同側のganglionic eminenceに0.05μgのBDAを各々接種した。同様の方法で生食水を接種した検体を対照群とした。接種後1、2および5日目(P1,2,5)の両群の脳組織についてHE染色とともにcalretininおよびBDA免疫染色を行った。(結果)対照群においては、神経細胞壊死などの病理所見は観察されなかった。実験群においては、P1において皮質層構造の異常を、P5においては多小脳回に類似した皮質の陥入を認めた。BDA免疫染色ではP5対照群では脳室下帯(背側側方部)から放射状に伸びる突起とともに頭頂部皮質に多数のBDA陽性細胞が集積していた。実験群ではこれらの所見に加え、多小脳回を形成する異常皮質にもBDA陽性細胞が認められた。(結語)多小脳回の皮質形成過程にはganglionic eminence由来の抑制性のinterneuronの細胞移動が関与し、皮質興奮性を修飾し得る要因の一つと推察された。(目的)大脳皮質奇形を基盤とするてんかん原性発現のメカニズムを明らかにするため、イボテン酸による実験的多小脳回症においてカイニン酸誘発性のけいれん重積状態を発現せしめ、重積の結果生じたけいれん性細胞障害、および海馬を中心とした発作発現後の神経回路の再構築を評価し、けいれん準備性の発現基盤を形態学的に解析することを目的とする。昨年度においては、多小脳回の皮質形成過程には大脳基底核原基由来の抑制性の介在ニューロンの細胞移動が関与し、皮質興奮性を修飾し得る要因の一つであることを明らかにした。本年度は、Ca結合蛋白であるparvalbumin陽性の介在ニューロンの分布を解析し、多小脳回における皮質興奮性の変容について考察した。(方法)生後0日目のシリアンハムスターの右大脳皮質内に実験群では1μg(1μ1)のibotenateを、対照群では同量の生食水を接種した。接種後140日目の両群の脳組織をパラフィン包埋しparvalbumin免疫染色を行った。また、parvalbumin陽性細胞数を多少脳回の中心部と傍領域(外側および内側)の部位別に算出し比較した。(結果)対照群ではparvalbumin陽性細胞は大脳皮質に広範囲に分布し、視床網様核には密に集積し、海馬にも少数が散見された。実験群でのparvalbumin陽性細胞は異常皮質以外の領域では対照群とほぼ同様の分布を示した。一方、多小脳回領域においては中心部に比し、外側の傍多小脳回領域において有意に増加し、内側傍多小脳回領域においては著明に低下していた。これは対照群における同一領域との比較においても同様であった。(結語)多小脳回症における抑制性の介在神経細胞の分布は不均一であり、内側傍多小脳回領域では最も低下していた。これは多小脳回症におけるてんかん原性は異常皮質自体よりも、内側部に高いことを示唆するものと考えられた。(目的)多小脳回症におけるてんかんの合併はきわめて高率であり、異常皮質における高いけいれん準備性が示唆される。

本研究では多小脳回症におけるけいれん準備性の病理基盤を明らかにするため、1.多小脳回症の形成過程における接線方向の神経細胞移動、2.異常皮質におけるparvalbumin陽性の介在神経細胞の分布変容、の2点について解析した。(方法)生後1日目のシリアンハムスターの右大脳皮質内に1μgのイボテン酸を、同側のganglionic eminenceに0.05μgのbiotinylated dextran amine(BDA)を各々接種した。同様の方法で生食水を接種した検体を対照群とした。接種後5および140日目(P5およびP140)の両群の脳組織についてBDAおよびparvalbumin免疫染色を行った。(結果)BDA免疫染色ではP5対照群では脳室下帯(背側側方部)から放射状に伸びる突起とともに頭頂部皮質に多数のBDA陽性細胞が集積していた。実験群ではこれらの所見に加え、多小脳回を形成する異常皮質にもBDA陽性細胞の集積が認められた。parvalbumin陽性細胞はP140対照群では大脳皮質に広範囲に分布し、特に視床網様核には密に集積し、海馬にも少数が散見された。P140実験群では異常皮質以外の領域では対照群とほぼ同様の分布を示したが、側方の傍多小脳回領域においてはparvalbumin陽性の細胞数は有意に増加していた。(結語)多小脳回症の皮質形成過程にはganglionic eminence由来の介在神経細胞の動員が関与し、異常皮質における抑制性神経細胞の不均一な分布が皮質興奮性の一因となり得ることが推察された。多小脳回症においては、その発生過程において抑制性の介在ニューロンが異常皮質領域に動員され、かつ、外側と内側の傍多小脳回領域に不均一な分布を呈することが示された。これは、多小脳回症のてんかん原性領域が異常皮質自体ではなく、隣接する皮質領域に存在することを示唆するものと考えられ、多小脳回症のけいれん準備性の一端が明らかにされた。24年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、多小脳回症の発生過程で生じる抑制性の介在ニューロンの不均一な分布が、幼弱期におけるけいれん重積状態によってどのような変化を受け、それがけいれん準備性にどのように寄与するかを明らかにする。ハムスターを用いたカイニン酸誘発性のけいれん重積状態の研究報告はわずかであるが、カイニン酸の接種量、時期、方法などについて微調整を行うことにより当初の研究目的を達成したい。