hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
掘削試料の解析と孔内計測による世界の深海底の比較研究

その結果海洋地殻が誕生する現場である中央海嶺において従来考えられていたよりさらに複雑なテクトニクスが進行しており,その拡大様式には大陸の分裂時にみられる水平滑り面を伴った非対称型が存在することもわかってきた.このような現象は大西洋だけでなく日本海など背弧海盆の形成にとっても大きな示唆を与えるものである.また海洋古環境の研究においてはグリーンランド氷床の発達が700万年に遡ること,さらに大規模な北半球氷床は250万年前から発達したことが明らかになった.さらにグリーンランド氷床における掘削データと海底の掘削データを比較することができ,0.72万年オーダーさらに0.10.2万年オーダーの気候変動(極大気と海洋表層の5度にわたる温度変化)が過去10万年に何回も存在したことがわかった.これはいままでの氷期一間氷期の気候変動に関するイメージを一変させるものである.現在このような北大西洋の変動が太平洋海域にどのような影響を及ぼしたのか従来の掘削データの見直しやあらたな試料の解析が進行中である.これらの掘削航海でもたらされたサンプルやデータは岩石学,堆積学,地球化学,古生物学,古地磁気学,地球物理学などの立場から各国と共同で解析がすすんでおり,また成果の一部は論文となり公表されている.また微化石の試料保管センターを各国と共同で運営し,活発な標本の交換が行なわれた.将来計画についてはとくに京都で全体会議を行ない深部掘削や孔内観測ステーションの重要性が確認された.日本からは孔内地震計による地球内部トモグラフィー,マントル対流,海洋地殻,古環境,地磁気変動を組み合わせ地球の構造と進化を総合的に研究するプログラムが提示され各国と意見が交換された.また国内では199798年にかけて計画中の日本列島周辺掘削にむけて計画内容の立案に取り組むこととなった.本年度は前半に北西太平洋の海山・ギョー(沈水サンゴ礁)を掘削する航海が行われたので、日本からも測定機器を持ち込んで研究の現場に参加した。この航海の結果、中部太平洋の海底は今から7千万ないし1億年前の白亜紀にはかなり広範囲に約3000mも隆起していた事実が確認された。これはこの海域にマントル深部から巨大な熱いマグマの上昇流(スーパープリューム)が存在したことを示唆し、從耒知らされていた白亜紀の気候温暖化と海進(海面上昇)の原因もこのマグマ活動に帰せられる。試料は日本国内の研究分担者にも多数配分され、さらに詳しい解析が進行している。掘削船は7月20日に横浜大黒渠頭に帰港し、関係者に公開し孔内計測技術検討会を開催した。その後掘削は東太平洋に移り、地球環境変動の追求やカスカデア沈み込み帯における付加機構の解明に大きな成果をあげた。それにひき続き、平成5年1月からはコスタリカ沖地殻火山岩の長大掘削に挑戦し、海底下2100mを越える新記録を達成し、海底地殻の構成と海洋磁気異常の源を明らかにする上できわめて重要な試料を採取した。これまでに得られた太平洋に関する研究成果は一部は平成4年8月に京都で開催された万国地質学会で討論された。本年1月には米国カリフォルニア州モントレーで太平洋掘削の成果と展望に関するシンポジウムが開かれ、本研究課題の分担者数名も参加して各国の研究者と共に発表、討論を行った。国内でも研究の進行状況をレビューし、今後の計画を練るため、世話人会とワークショップを開催した。
アデノシンの心筋虚血改善作用の検討

雑種成犬にペントバルビタール麻酔を行った後、エンフルラン・空気にて気管内全身麻酔を行った。開胸し、冠動脈(左前下行枝)をスネアで狭窄させて作成した急性心筋虚血モデルを使用した。心機能は肺動脈圧カテーテルによる肺動脈圧、肺毛細管楔入圧や心拍出量測定、シグマ5を用いたEmax測定、カミノカテーテルによる左室内圧測定により評価した。状態が安定したところで、上記の測定を行った。アデノシン単独投与では、体血管拡張により血圧低下、心拍出量増加、冠血流量増加が起きたが、Emaxは変化せず、心ポンプ機能は変化しないことが示唆された。心筋虚血時にはアデノシン投与群では対照群に比較し、有意に体血管抵抗、血圧、左室拡張終期圧低下が起きた。アデノシン群、対照群ともにEmaxは低下したが、アデノシン群ではその程度が有意に少なかった。アデノシンは心筋虚血時に心拍出量、Emaxをよく保ったが、冠血流量増加、後負荷減少が関与していることが示唆された。血行動態測定後に心筋を摘出し、虚血部と非虚血部、心外膜側と心内膜側で高速液体クロマトグラフィー法により心筋内アデノシン、アデノシン二リン酸、アデノシン三リン酸濃度を測定したが、アデノシン群と対照群で有意の差はなかった。またβ受容体結合実験を行い心筋細胞膜上のβ受容体数を測定したが、両群で有意の差はなかった。アデノシンは心筋虚血時の心機能保護を行うが、後負荷減少などの血行動態変化によるものが主であり、細胞内高エネルギーリン酸物質の保持や、β受容体の変化は関与していないことが示唆された。雑種成犬をペントバルビタールで麻酔導入し、エンフルレン気管内麻酔下に大腿静脈に輸液用カニューレ、大腿動脈に血圧測定用カニューレ、さらに大腿静脈から右室駆出率も測定できる肺動脈カテーテルを挿入した。左開胸を行い、左心室内にコンダクション・カテーテル(シグマ5)とカテ先トランスデューサを挿入した。左冠動脈を剥離し、電磁流量計を装着した。収縮期、拡張期および平均動脈圧、肺動脈圧、肺毛細管楔入圧、中心静脈圧、右室容量と右室駆出率、冠動脈血流量、Emaxを血行動態の指標とした。犬を2群にわけ、アデノシン(A)投与群(A群)とニトログリセリン(N)投与群(N群)に分けた。カテーテルを挿入した後エンフルレン投与を中止し、50%笑気により麻酔を行なった。基礎となる血行動態(対照値)を測定した後、Aを100-200mug/kg/minあるいはNを1-2μg/kg/minで投与し、再び血行動態を測定した。薬物投与を中止し、その効果が消失したところで、冠動脈血流が対照値の1/3になるようにスネアにより冠動脈狭窄を作成し、AあるいはNを投与し、血行動態を測定した。測定終了後、正常心筋と虚血部心筋を取出し、そこに含まれるアデノシン、クレアチンリン酸(CP)、ATP、AMP、ADPの測定を行なった。虚血作成前には、A投与でN投与に比べ、冠動脈血流量は有意に多かった。A,NともにEmaxは変化させなかった。両群とも虚血部においてCP、ATPが正常心筋に比べて有意に低下していた。心筋内のアデノシンは濃度が低く、ほとんどの場合測定不能であった。A群とN群では、生化学的指標に有意差が見られていないが、A群の方がN群に比べ、CPとATPの保存がよい傾向が見られた。今後も個体数を増やして実験を継続する必要がある.雑種成犬にペントバルビタール麻酔を行った後、エンフルラン・空気にて気管内全身麻酔を行った。

前年度に引き続いて、犬を用いて、急性冠動脈狭窄を起こし、心筋虚血モデルを作成した。犬は3群に分け、冠動脈狭窄時にアデノシン(A群)、ニトログリセリン(N群)、それに生理食塩水を投与した対照群(C群)とした。心筋虚血後に、虚血部分(左前下行枝領域)、非虚血部分(左回旋枝領域)の心筋を摘出し、さらに心内膜側と心外膜側の心筋に分離した。それぞれの部分について、心筋内のアデノシン、ATP、ADP、AMP等について分析した。さらに、心筋中のbeta受容体数について、生化学滴加分析を行っている。現在までの限られたデータではあるが、心筋虚血部の心外膜側において、A群のようがN群に比較し、beta受容体数が増加していた。正常部分の心外膜側心筋を比較した場合、A群の方がN群よりbeta受容体数が保たれていた。心内膜側心筋では、非虚血部心筋でも、虚血部心筋でも、3群の間に差は見られなかった。こういったベータ受容体数の変化の意味づけは、まだできていない。しかし、虚血部のbeta受容体数がアデノシン投与によりよく保たれていることは、心筋虚血改善後に、虚血を起こしていた心筋がbeta受容体刺激に反応し、収縮性を高めることができる可能性を示唆している。心機能面、高エネルギー燐酸化合物、beta受容体という多角的側面から、さらにアデノシンの心筋虚血改善作用について検討する必要がある。雑種成犬にペントバルビタール麻酔を行った後、エンフルラン・空気にて気管内全身麻酔を行った。開胸し、冠動脈(左前下行枝)をスネアで狭窄させて作成した急性心筋虚血モデルを使用した。心機能は肺動脈圧カテーテルによる肺動脈圧、肺毛細管楔入圧や心拍出量測定、シグマ5を用いたEmax測定、カミノカテーテルによる左室内圧測定により評価した。状態が安定したところで、上記の測定を行った。アデノシン単独投与では、体血管拡張により血圧低下、心拍出量増加、冠血流量増加が起きたが、Emaxは変化せず、心ポンプ機能は変化しないことが示唆された。心筋虚血時にはアデノシン投与群では対照群に比較し、有意に体血管抵抗、血圧、左室拡張終期圧低下が起きた。アデノシン群、対照群ともにEmaxは低下したが、アデノシン群ではその程度が有意に少なかった。アデノシンは心筋虚血時に心拍出量、Emaxをよく保ったが、冠血流量増加、後負荷減少が関与していることが示唆された。血行動態測定後に心筋を摘出し、虚血部と非虚血部、心外膜側と心内膜側で高速液体クロマトグラフィー法により心筋内アデノシン、アデノシン二リン酸、アデノシン三リン酸濃度を測定したが、アデノシン群と対照群で有意の差はなかった。また、β受容体結合実験を行い心筋細胞膜上のβ受容体数を測定したが、両群で有意の差はなかった。アデノシンは心筋虚血時の心機能保護を行うが、後負荷減少などの血行動態変化によるものが主であり、細胞内高エネルギーリン酸物質の保持や、β受容体の変化は関与していないことが示唆された。
地域における生涯学習モデル構築のための総合的研究

初年度から最終年度までの3年度間に、必要に応じた研究打ち合わせ会、研究会を開催した他、市町村、都道府県、地域住民を対象とした全国規模のアンケート調査、地域特性・地方ブロックを考慮して選定した都道府県・市町村のケーススタディを行った。その結果、地域における生涯学習モデルの構築に向けた総合的な分析を行うことができた。全研究の成果は、下記の内容を持つ最終報告書として取りまとめた。第1章「地域における生涯学習推進」では、全国の市町村、都道府県を対象に行ったアンケート調査を踏まえ、地方自治体における生涯学習推進の実態をまとめた。第2章「地域における生涯学習の課題」では、その結果の分析を中心に、地域における生涯学習の課題を考察・整理した。第3章から第6章は、特定の視点から生涯学習の今日的課題の分析を行った結果である。まず第3章「学校教育と生涯学習」は、学校教育と生涯学習の関係を論じたものであり、生涯学習社会における学校の新たな位置付けと役割を考察した。第4章「学習継続を促すボランティア活動」では、学習成果活用としてのボランティア活動の問題を深く掘下げて分析した。第5章「社会教育職員像をさぐる」では、生涯学習化の進展に伴って役割の変容が論じられている社会教育職員に焦点をあて、その意識の現状分析と今後の展望を行った。第6章「学習と楽しみ」では、「楽しみ」としての学習に着目し、今後の学習援助のあり方を考察した。I.平成2年度には、地域における生涯学習政策の現状と問題点を把握するため、下記の作業を行った。(1)年2回の研究分担者打合せ会を開いたほか、都内の専門研究者等を招いて、3回の研究会を開催した。(2)自治体を対象とするアンケ-ト調査政令指定都市を除く全国の市町村、東京都特別区の教育委員会を対象とし、郵送法による悉皆アンケ-ト調査を実施した。主な調査項目は次の(1)(3)に係わる現状と将来方向である。(1)社会教育行政と学校教育・首長部局・民間教育機関との関係。(2)社会教育学級・講座の内容と実施形態。(3)自主的学習を支援するための事業。(3)ケ-ス・スタディ生涯学習政策の現状に関する次の(1)(3)の仕様に基づくケ-ス・スタディを実施した。(1)調査対象地域:人口規模・生涯学習推進上の特色による典型的な市町村の抽出。(2)調査方法:現地ヒヤリング調査、資料収集・分析。(3)調査項目:行政側・学習者側の現状および環境条件の現状。II.上記作業から、下記の成果を得た。(1)別途実施中の特別研究「生涯学習化社会の教育計画に関する総合的研究」との合同作業として、研究会での議論成果を、報告書『わが国における生涯学習の現状と課題』として取りまとめた。(2)ケ-ス・スタディで得た資料やヒヤリング結果に基づき、生涯学習推進上の特色を持つ市町村の現状と問題点を、人口模規段階別に、具体的・構造的に把握することができた。(3)自治体を対象とするアンケ-ト調査の回収結果は現在集計中であり、平成3年度に公表の予定である。I.平成3年度には、地域における生涯学習需給の現状を把握するため、下記の作業を行った。(1)年1回の研究分担者打合せ会を開いたほか、都内の専門研究者等を招いて、2回の研究会を開催した。(2)生涯学習需要アンケ-ト調査の実施全国から地方、人口規模を考慮して20市町村を選定し、それぞれ満20歳以上の男女を360人ずつ無作為抽出し、郵送法によるアンケ-ト調査を実施した(標本合計7200人、回収率48.9%)。主な調査内容は、(1)学習の実態と要求、(2)学習成果活用の実態と要求、(3)学習阻害要因である。(3)ケ-ス・スタディの補強初年度に実施したケ-ススタディと自治体アンケ-ト調査、および上記生涯学習需要アンケ

-ト調査の結果を踏まえ、地域における生涯学習推進の現状と問題点をより精緻に把握するため、東北・中国地方で3地域のヒアリング調査と資料収集を行った。II.初年度および上記の作業から、下記の成果を得た。第一に、初年度に実施した自治体アンケ-ト調査の結果を中心に、中間報告書『「市区町村の社会教育事業に関する調査」結果概要』を取りまとめた。第二に、自治体アンケ-ト調査と生涯学習需要調査の結果の分析から、地域における生涯学習の需給関係を構造的に把握することができた。第三に、上記需給関係の把握とケ-ス・スタディの補強によって、本研究プロジェクトの主要課題である「生涯学習モデル」の構築に対する重要な示唆を得ることができた。I.平成4年度には、生涯学習モデルの構築に向けた以下の作業を行った。(1)年1回の研究分担者打ち合わせ会の他、都内の専門研究者等を招いて2回の研究会を開催した。(2)地域における生涯学習推進体制をより詳細に把握するため、都道府県を対象に「生涯学習の振興に係る市町村への援助・指導に関いる調査」を実施した。全県から回答が得られ、質の高い分析資料が得られた。(3)地域における生涯学習推進の現状と問題点をより精緻に把握するため、首都圏、北海道、四国、九州でヒアリング調査を行った。II.初年度から今度年までの作業をとおし、下記の成果を得た。地域における生涯学習モデルを次の4つの視点から検討することができた。第一に学校と生涯学習の関係、第二に学習とその成果活用としてのボランティア活動の接続、第三に社会教育職員のあり方、第四に「楽しみ」としての学習の意味である。これらの分析は、行政サイド(市町村、都道府県)と住民サイド(一般成人)の両面を対象に実施した大規模調査、および現地での多数のケーススタディの結果を総合的に分析することによって、はじめて可能となったものである。なお、3年度間にわたる研究の成果は、最終報告書としてとりまとめた。
線形及び非線形シュレーディンガー方程式に対する散乱理論の研究

我々の研究成果は次の三つに大別される:1.時間的に変動する一様電場内にある量子力学系に対する漸近完全性の問題に関して、これまでの結果のいくつかを改良した。2.時間に関してゼロに漸近する一様電場内での逆散乱問題に関して、これまでの結果を補間する新たな結果を得た。3.非線形分散型方程式に対する適切性と散乱理論に関して、特に臨界の場合に新たな結果を得た。『時間周期的に変動する-様電場内での電荷輸送モデルに対する長距離散乱』研究代表者である足立は標記の課題において、電場の時間平均が0でないという条件下で、対象となる軽粒子と、古典軌道に沿って運動する重粒子とで比電荷を比較し、その比電荷が異なる粒子同士の相互作用ポテンシャルが長距離型である場合に、修正波動作用素の存在とその漸近完全性に関する研究を行った。これまで短距離型の場合しか扱われていなかったのであるが、それは2体問題においてさえ、長距離型ポテンシャルに対する修正波動作用素の存在とその漸近完全性が証明されていなかったことが-因であった。最近になって研究代表者により、2体問題を含む一般の多体問題において上記の場合でも漸近完全性が成立することが示され(T. Adachi, Comm. Math. Phys.275(2007),443--477)、その結果を活用して解決した。しかし、現時点ではポテンシャルの十分な滑らかさを必要としており、ポテンシャルの特異性を扱えるような理論を構築することも、先行研究で残された重要な課題の一つであり、それは今年度中には間に合わなかった。そのことも含めて発表できるよう鋭意準備中である。『非線形シュレーディンガー方程式に対する時間大域的適切性と散乱理論』研究分担者である高岡は標記の課題において、空間3次元の場合にエネルギー臨界冪である5次の非線形項を持つものを考え、Colliander, Keel, Staffilani, Taoらと共に時間大域的適切性を示し、更にその時間大域解の漸近挙動を調べた。他に、空間2次元で3次の非線形項を持つものについても研究した。これらは既に学術論文に発表されている。『時間周期的に変動する一様電場内での特異ポテンシャルによる量子散乱』研究代表者である足立は、その学生であった木村俊之氏・清水良雅氏と共同で、標記の課題において、電場の時間平均が0でないという条件下で、量子2体長距離散乱問題を考え、粒子間の相互作用ポテンシャルがあるL^p型局所特異性を有する場合に、修正波動作用素の存在とその漸近完全性に関する研究を行った。これまでは短距離型ポテンシャルの場合でさえ、ポテンシャルがある程度滑らかであることが必要とされていた。より具体的に述べると、空間次元が3以上の場合に、|x|^<-1+b>(0<b<1)のような局所特異性を有するポテンシャルが取り扱える理論を構築することに成功した。このようなポテンシャルの特異性は、電場の時間平均が0である場合には既に扱われており、それを時間平均が0でない場合に拡張したものと言える。ただ残念ながら、|x|^<-1>のような局所特異性を有するクーロンポテンシャルを扱うことはできていない。また、空間次元が2以下の場合には、局所特異性を有するポテンシャル自体を取り扱うことができていない。これらのことは電場の時間平均が0である場合でも同じ状況にあり、両者の場合ともに今後の研究課題である。以上の結果は、時間と位置のみに関係する新たな修正因子による修正波動作用素の導入の提唱とともに、既に学術論文において発表されている。この成果を基に、電荷移動モデル(charge transfer model)や多体問題に対する結果の更なる拡張が期待される。『時間的に変動する一様電場内での量子散乱』研究代表者である足立は、その学生である石田敦英氏と共同で、零でない定電場に時間的に漸近する電場内での量子2体長距離散乱問題を考え、修正波動作用素の存在と漸近完全性に関する研究を行った。これまでは短距離型ポテンシャルに対する研究のみなされていた。加速度系によって、定電場内での時間依存ポテンシャルによる散乱問題に帰着させたとき、時間発展に沿ってのエネルギーの有界性が一般に得られる条件は、定電場への漸近オーダーがが(m>2)であることを明確にして解析を進めたことも既存の結果の改良に繋がった。また足立は、その学生である鎌田達也氏・数野真行氏・虎谷啓佑氏と共同で、電場が零に時間的に漸近しているとき、その漸近オーダーがが(0<n<1)であるという条件下で、散乱作用素からポテンシャルの短距離型部分が一意的に定まるという一意性の問題の研究を行った。このような電場内では、電場のないときには長距離型としか考えられないポテンシャル(例えばクーロンポテンシャル)も短距離型と見做せるので、散乱作用素から定まるポテンシャルのクラスは、電場が零であるときよりも広がっている。これまでの研究では、零でない定電場、時間周期的でその時間平均が零でない電場、零でない定電場に時間的に漸近する電場などが扱われていた。

我々の研究での重要な要請は、区間[0,t]における電場の積分がある方向にt^<1-n>のオーダーで増大するということで、この観点から見直すと、これまでの研究ではn=0の場合を扱っていたことになる。以上の結果について、それぞれ学術論文として発表するべく、既に投稿を済ませ、現在査読結果を待っているところである。
宇宙環境における電荷結合素子(CCD)の放射線損傷

科学衛星『あすか』のデータを用い、宇宙環境での電荷結合素子(CCD)の放射線損傷について調べた。『あすか』衛生には、X線天体を観測する目的で、X線反射鏡とその焦点面にX線検出用CCDが搭載されている。このX線CCDは、空乏層厚が約30ミクロンの3相フルフレームトランスファ型CCDで、動作温度は-60°Cである。『あすか』衛星は、高度500kmの円軌道を飛行しており、主に放射線帯の高エネルギー陽子により放射線損傷を受けるものと考えられる。解析の結果、放射線損傷の影響は、電荷転送効率の低下と暗電流の増加をもたらしていることがわかった。電荷転送効率は、ほぼ打ち上げ後の経過時間に比例して、約10E-5/transfer/yearの割合で低下している。『あすか』搭載CCDの場合、18.5、37、8700μ秒の3種類の異なる周期のクロックを用いているが、クロック周期が゙2桁違っても転送効率の低下量は数倍しか異ならなかった。これから、転送効率低下の原因となっている電荷トラップは、特定のエネルギーレベルにできるのではなく、かなり広いエネルギーレベルに渡って形成されることが明らかになった。また、電荷転送効率は、転送列ごとに2倍以上変化しており、電荷トラップは著しく不均一に形成されることが明らかになった。一方、暗電流はチップ全体で平均するとやはり打ち上げ後の経過時間に比例して増加しているものの、ピクセル毎のバラツキが大きく、ピクセル単位で調べると、暗電流は数ヶ月に1回、放射線帯通過時に不連続に増加していることが明らかになった。結果として、ピクセル毎の暗電流のばらつきが徐々に増加している。放射線損傷のこのように著しい不均一性は、今回の解析で初めて明らかになった結果であり、宇宙環境でのCCDの応用に役立つものと期待される。
江戸時代から現代までの世界各地で記録された遠地津波波形解析による巨大地震研究

1854年安政東海・南海地震津波や1944年昭和東南海地震津波など、19世紀後半以降、太平洋を横断する巨大遠地津波が各地の検潮所で記録されているが、定量的解析対象とされてこなかった。2011年東北沖地震津波が太平洋を横断し南米沖で観測された波形を、Watada et al. 2014は革新的遠地津波伝播理論により世界で初めて再現に成功した。この研究成果に基づき1960年チリ地震や1906年コロンビア・エクアドル地震などの破壊過程を遠地津波記録から解析する研究が急速に立ち上がりつつある。本研究では、遠地沿岸津波波形解析から、19世紀後半から20世紀前半までの巨大地震の断層運動を決定する。
ムギネ酸系phytosiderophoreの土壌Fe^<III>溶出効率とFe^<III>輸送活性

オオムギ根分泌物から単離した3種のムギネ酸系phytosiderophore(MAs);ムギネ酸(MA)、2'-デオキシムギネ酸(DMA)、3-epi-ヒドロキシムギネ酸(epi-HMA)につき、前年に続いて次の2点を検討し、所期の研究計画をおおむね達成した。1.上記3種のMAsによるCu(II)、Ni(II)、Zn(II)、Fe(II)、Mn(II)、Ca(II)の各2価金属錯体生成定数(logK_<ML>)が決定された。一方3価金属イオンとその錯形成に際しこれらの威嚇MAsは、末端水酸基のプロトン解離を伴う[MLH_<-1>]型錯体を生成する。このプロトン解離の寄与を考慮にいれると各MAsのFe(III)錯体およびAl(III)錯体生成定数(logK_<ML-1>)はそれぞれ33および25前後と算定される。2.イネ幼植物の根による各MAs-Fe(III)錯体の吸収速度は、測定時間の長さによって異なり、短時間(3時間)の測定ではDMA>MA>epi-HMA各錯体の順だが、長時間ではこの順序が逆転する。この原因は、前年の結果に徴し各MAsの培地中での微生物分解速度(DMA>MA>epi-HMA)の差によるものと判断される。Fe(III)-MA錯体に対する本吸収輸送系のKm値は12μM、Vmaxは026μmol/hであった。これまでの一連の実験結果から、以下の結論が導かれる。phytosiderophoreとしての基本的な性能においては、供試した3種のMAsの間に、Fe(III)その他の金属錯体生成定数、高pH土壌からの鉄溶出効率、および根に対する鉄輸送活性のいずれの面でも大差はないが、微生物分解耐性の面に若干の違いがあり、結果的にDMAに比しMAさらにepi-HMAがより優れた性能を示すことになる。高pH石灰質土壌地域の原産であるオオムギは、DMA分子への水酸基付加に伴うMAsの微生物分解耐性の強化を通して高度の鉄欠耐性能力を獲得してきたのであろう。イネ科植物の根が土壌からの鉄獲得のため自律的に合成・分泌する一群の鉄(III)輸送キレート剤ムギネ酸系phytosiderophoreの中から、ムギネ酸(MA)、2'-デオキシムギネ酸(DMA)および3-epi-ヒドロキシムギネ酸(epi-HMA)の3者を取り上げ、これらの物質のphytosiderphoreとしての性能の判定評価に寄与する実験データの収集を行った。最初に、Dowex 50Wカラムによるオオムギ根分泌物両性画分からのMA類単離法の簡略化を試み、塩酸濃度勾配(0.54.0N)溶出による実質上1段階の分画操作により、迅速かつ高収率でMA類(DMAを除く)を結晶化する手法を確立した。続いて、上記3種のMA類につき水酸化鉄(III)ゲル(Fe^<III>ゲル)からの鉄溶出効率を調べたところ、その効率はDMA>MA>epi-HMAであった。そこでさらに検討を進めた結果、鉄溶出効率における上記の差異はFe^<III>ゲルによる各MA類の吸着量の差に基づくもので、その吸着量の差は反応系におけるFe^<III>ゲル濃度と反応温度および反応時間の増加に伴い拡大することが判明した。一方、土壌中の鉄の反応性がきわめて低く鉄欠乏の発生が作物栽培上の主要な問題となる高pHの石灰質土壌(米国ユタ州産、pH8.1)につき、以上と同様にして鉄溶出効率の測定を行ったところ、供試した3種のMA類の間に大差は見られず、いずれもほぼ同等の溶出効率を示した。これは石灰質土壌のMA類吸着力が非常に弱いためと推定されるが、詳細は目下検討中である。以上と別に、3種のMA.類につき金属錯体生成て定数のpH滴定法による測定を試み、Ca(II)、Mn(II)、Zn(II)、Fe(II)錯体の生成定数を決定した。しかし、Fe(III)、Cu(II)およびAl(III)錯体については測定がやや困難で未だ結論を得るに至っていない。近く、イネ幼植物の根に帯する各MA類の鉄(III)輸送活性の測定に着手する予定である。ムギネ酸/2'-デオキシムギネ酸/3-epi-ヒドロキシムギネ酸/石灰質土壌/phytosiderophore/鉄(III)溶出効率/金属錯体生成定数/水酸化鉄(III)ゲルオオムギ根分泌物から単離した3種のムギネ酸系phytosiderophore(MAs);ムギネ酸(MA)、2'-デオキシムギネ酸(DMA)、3-epi-ヒドロキシムギネ酸(epi-HMA)につき、前年に続いて次の2点を検討し、所期の研究計画をおおむね達成した。

2.イネ幼植物の根による各MAs-Fe(III)錯体の吸収速度は、測定時間の長さによって異なり、短時間(3時間)の測定ではDMA>MA>epi-HMA各錯体の順だが、長時間ではこの順序が逆転する。この原因は、前年の結果に徴し各MAsの培地中での微生物分解速度(DMA>MA>epi-HMA)の差によるものと判断される。Fe(III)-MA錯体に対する本吸収輸送系のKm値は12μM、Vmaxは026μmol/hであった。これまでの一連の実験結果から、以下の結論が導かれる。phytosiderophoreとしての基本的な性能においては、供試した3種のMAsの間に、Fe(III)その他の金属錯体生成定数、高pH土壌からの鉄溶出効率、および根に対する鉄輸送活性のいずれの面でも大差はないが、微生物分解耐性の面に若干の違いがあり、結果的にDMAに比しMAさらにepi-HMAがより優れた性能を示すことになる。高pH石灰質土壌地域の原産であるオオムギは、DMA分子への水酸基付加に伴うMAsの微生物分解耐性の強化を通して高度の鉄欠耐性能力を獲得してきたのであろう。
電気的インピーダンス計測による腹膜中皮細胞の接着性変化のメカニズムの解明

SDラットの腹膜よりプライマリーの腹膜中皮細胞を採取し、得られた細胞はAnti-Human Mesothelial Cell抗体を用いた免疫染色により腹膜中皮細胞であることを確認し、線維芽細胞の混入のない細胞を3継代し安定化したものを実験に使用した。最終的には実験に使用できるのは6継代目までであった。腹膜中皮細胞に対する接着性変化についてバイオ・インピーダンス法および原子間顕微鏡検討する前に、腹膜透析液における電気的変化を引き起こすスーパーオキサイド・アニオンの測定を行った。腹膜中皮細胞の電気的変化は腹膜透析液の主要成分であるグルコース濃度が影響を与えていると考えられるので、その濃度変化に着目し、実際臨床で汎用されている腹膜透析液の糖濃度に即して、1.5%(83mM)、2.5%(138mM)および4.25%(236mM)グルコース含有培地にて4時間細胞をインキュベートした。ルシゲニンを用いたスーパーオキサイド・アニオンの測定にて、高糖濃度(138mM、236mM)培地において有意な4050%のスーパーオキサイド・アニオンの上昇が認められた。この上昇は、同濃度の浸透圧物質であるマンニトールにても認められた。時間的変化を加味するため、経時的に16時間まで検討したが、スーパーオキサイド・アニオンは経時的に漸増したが4時間にピークにプラトーに達したので、以後実験はこの時間を用いた。このスーパーオキサイド・アニオンの上昇に関する遺伝子群や接着因子のmRNA発現は目下検討中である。また、バイオ・インピーダンス法を用いた微弱電流による通電性の実験においては、現在のところスーパーオキサイド・アニオンとの有意な相関が認められず、また原子間顕微鏡におけるカンチレーバーの力学的検討も充分なデータは現時点では得られていない。今後継続して、明らかにしていく予定である。
微小脳による環境情報の時空間処理と行動発現機構の研究

感覚情報は環境下で時々刻々と変化する。このような環境下で昆虫は環境情報を取得し、適応的行動を発現する。匂い源から放出された匂い分子は、空中で複雑に分布する。このような条件下で昆虫は、数キロメートルも離れた匂い源(フェロモン)の探索を実現している。本研究では、匂い情報が昆虫の微小な脳システムでいかに信号処理され、匂い源探索行動の実現されるかを解明することを目的とした。歩行昆虫であるカイコガ(Bombyx mori)は、空中に離散的に存在するフェロモンの匂い情報を受容するたびに、反射と定型的な行動パターンからなる2つの行動を解発することを明らかにした。すなわち、匂い刺激の期間中発現する刺激方向への直進歩行、そして刺激終了後に発現するジグザグターンから回転に移行する継続的な歩行である。ジグザグターンの大きさは、ターン毎に有意に増大する。この一連の行動パターンはプログラム化されており、空中に離散的に存在するフェロモンを受容するたびに、初めから繰り返される(リセットされる)。このようなプログラム化された行動の神経基盤は、脳内で形成される信号であり、これはコンピュータの記憶素子であるフリップフロップと同様な動作特性を持つことを明らかにした。また、単一神経細胞のレベルで、この特徴的な神経活動の形成に関与する神経回路を明らかにした。このような昆虫の微小脳による行動発現機構を小型の移動ロボットを用いて評価したところ、ロボットにもカイコガと同様の行動パターンが発現し、匂い源に定位する行動を示した。この結果は、カイコガが、空中の匂いの離散的分布に依存して、プログラム化された行動パターンを繰り返すことにより、複雑に変化する匂い環境下で、匂い源探索を実現することを裏付けるものである。昆虫は絶えず複雑に変化する環境情報を微小な脳・神経系で処理し、運動系を適切に制御することにより、環境変化に適応した行動を発現する.本特定領域研究では、一律の刺激条件下ではなく、時々刻々と変化する実環境下において昆虫の微小脳がいかにしてこれらの環境情報を処理し、行動指令情報を形成するかを分析する.これにより、微小脳による環境情報のコーディングと適応行動発現の神経原理を追究できると考えている.この目的を達成するために、本研究では鱗翅目昆虫カイコガ(Bombyx mori)の匂い源定位行動に着目し、(1)微小脳による匂い識別のためのコーディング、及び(2)匂い源定位行動の司令情報の形成機構について分析を行ってきた.最近、脊椎動物ばかりではなく、無脊椎動物の脳においても、匂い情報が単にニューロンの反応活動パターン(平均発火率)のみならず、複数細胞の相互作用で生じる振動現象のタイミングとしてコードされていることが電気生理学的に示唆された.そこで、(1)については、カイコガの嗅覚系一次中枢である中大脳において、単一ニューロンの構造と機能を従来の電気生理学的手法により分析すると共に、ニューロン集団の時間空間における活動を膜電位感受性色素を用いた光学的計測法により分析するための手法の確立を行った.本手法により、匂い刺激で誘発されたと考えられる振動現象を捉えることに一部成功した.(2)に関しては、すでに匂い源(フェロモン)に向かうカイコガの行動が脳内で形成される「フリップフロップ的な記憶機能」を持つ指令情報によって発現することを示しているので、その形成機構について単一ニューロンの応答および共焦点レーザ走査型顕微鏡を用いた3次元形態から分析を行った.その結果、フェロモン刺激に応答する前大脳の局所介在ニューロン、両側性ニューロンを同定し、フリップフロップ応答の形成に関与すると考えられる神経回路を示すことができた.

今後、(1)(2)を推進することにより、行動指令情報の形成と匂い識別コーディングの関係を分析し、感覚情報のコーディングから行動指令情報の形成までの変換過程について研究を展開していく.本研究は、昆虫の微小脳による嗅覚情報のコーディングと匂いにより発現する適応行動の神経原理を追及することを目的とする.本年度は、雄カイコガ(Bombyx mori)の嗅覚系一次中枢(触角葉)における匂い識別のためのコーディングを単一神経レベルおよび複数神経細胞の時空間的活動パターンのレベルから分析するためのデータベースシステムを構築するとともに以下の研究を実施した。(1)カイコガのニューロンデータベース構築のためのシステムを設置し、仮運用を開始した.細胞内記録および染色により、現在までに触角葉神経細胞および前大脳神経細胞、約300を登録した.(2)個体間で脳内領域や登録した神経細胞間の関係を調べるために、脳内の特徴的な構造物(たとえばキノコ体β葉、中心体など30点)を指標として、テンプレートとなる脳とそれぞれの指標点との相関を求め、相関係数が最も高くなるようにx,y,z軸の補正を行い、脳の3次元座標系を作成した.(3)カイコガの大糸球体が3つの機能的コンパートメントからなること、また常糸球体が56±1個の糸球体からなることを示した。さらに、触角葉内において3次元座標を決定し、個体間で個々の常糸球体の位置および構造の特徴から、56±1個のうち27個を個体間で同定した.同定した常糸球体からの出力神経の匂い応答を記録し、現在その分析を行っている.(4)触角葉において、5-HTおよびGABAに対する免疫組織化学的分析を行い、前大脳から単一の5-HT作動性様神経が触角葉全域にフィードバックすること、触角葉を構成する局所介在神経と出力神経でGABA様免疫反応を認めた。(5)膜電位感受性色素を用いた光学的計測法により、触角葉神経における5-HTの効果を時空間信号として記録することに成功した。これらの研究成果に基づき、単一神経レベルおよび複数神経細胞の時空間的活動パターンのレベルから匂い識別の機構の分析を開始した。[1]雄カイコガ(Bombyx mori)の嗅覚系一次中枢(触角葉)における匂い識別のためのコーディングを単一神経レベルおよび複数神経細胞の時空間的活動パターンのレベルから分析した。[2]カイコガのフェロモン源の探索を指令する「フリップフロップ応答」の脳内形成機構を分析するとともに、視覚情報がどのように運動指令情報の形成に関与するかを分析した。[1]触角葉における匂い識別触角葉は57±1個の糸球体からなり、その内28個を同定した。雄の大糸球体は3つの小領域から成り、それぞれの小領域とフェロモン成分に対する応答の間で明瞭な関係を見出した。また、風(機械感覚)刺激により一過的に興奮する前大脳から触角葉にフィードバックするセロトニン作動性神経を明らかにし、セロトニン(10^<-4>M)の触角葉投与により、フェロモン刺激で発現する行動の閾値が有意に低下することを明らかにした。さらに触角葉へのセロトニン投与により触角葉で興奮の増大・延長の生じることを膜電位感受性色素を用いた光学計測法により観察した。[2]前大脳における嗅覚情報経路および視覚情報の統合前
木くずを固めて巣を作るスズメバチに学ぶ天然系構造用接着剤の開発

スズメバチは木くずを唾液で固めて巣を作ることから、スズメバチの唾液が木くずの接着剤として機能することに着目し、唾液中に含まれる有効成分を単離・同定することで、天然系の構造用木材接着剤を開発することを目的とする。入手できたキイロスズメバチ等複数種の巣を解体して内部構造を調べたところ、巣は多層構造となっており、各巣盤をつなぐ支柱は長さがどれもほぼ一定であること、また直下の巣盤の面積や重さに応じた支柱の径や本数で構成されていることがわかった。またキイロスズメバチおよびコガタスズメバチの成虫の唾液腺および巣から抽出した成分の単離・同定を試み、それらの接着性能について検討した。スズメバチは、木粉を唾液で固めて巣を作る。巣の柱は巨大な巣を支える強度を有し、また外層部は過酷な屋外条件から巣を守る耐久性を有している。本研究ではこの巣に使われる材料を住宅の構造部材や外装材としての観点からその性能を評価し、さらにスズメバチ唾液成分のタンパク質を単離・同定、合成することによって木材用接着剤としての特性評価を行い、天然系の構造用木材接着剤として開発することを目的とする。入手できたキイロスズメバチの巣を解体して内部構造を調べたところ、巣は多層構造となっており、それぞれの層をつなぐ支柱の長さはどの巣も約2025mmとほぼ一定であり、下部のサイズや重さに応じた径と本数となって構造を支えていることが示唆された。一方、キイロスズメバチおよびコガタスズメバチの巣の外皮を集め、細かく砕いて粉末状にして効率の良いタンパク質の抽出方法を検討した。その結果、この粉末をある特定の溶液に入れて攪拌した後、純水中にて透析を行うことでタンパク質の粉末が得られた。このタンパク質について電気泳動で調べるなどして、タンパク質の同定を行っている。さらに、オオスズメバチの唾液腺から抽出したRNAを逆転写してDNAを得た。このDNAは唾液腺部分で発現されている遺伝子に由来するものと考えられるが、ゲノムの中には必ず存在しているものであるから、逆転写処理をして得られたDNAが真に逆転写して得られたDNAであって、ゲノムが混在したものではないことを確かめることは難しい。そこで、逆転写処理を行ったものと行わなかったものの両方を比較することでゲノムDNAであるか否かの判別を行った。さらに比較のために、成虫をすり潰してゲノムDNAを取出して解析に使用した。これらの解析を通じて、唾液腺中で転写されたDNAの特定を進めている。スズメバチは木くずを唾液で固めて巣を作ることから、本研究ではこの巣に使われるスズメバチの唾液が木くずの接着剤として機能することに着目し、唾液中に含まれる有効成分を単離・同定することで、天然系の構造用木材接着剤を開発することを目的とする。入手できた10個以上のキイロスズメバチ等の巣を解体して内部構造を調べたところ、巣は多層構造となっており、各巣盤をつなぐ支柱は長さがどれも約2025mmとほぼ一定であること、また直下の巣盤の面積や重さに応じた支柱の径や本数で構成されていることがわかった。木質材料巣の構造解析については計測を終了し、解析を行っており計画通り進んでいる。また唾液中のタンパク質成分特定については、巣からの効率よい抽出法が見つかったので、現在タンパク質やDNAの特定を進めているところである。このタンパク質の特定と採取が順調に進めば、接着機構の解明に進み当初の目的は達成できると考えられる。一番耐久性が高いと考えられる支柱からのタンパク質抽出は、量が少ないため課題となっている。スズメバチ研究者への聞き取り調査から、台湾や東南アジア地域に生息するスズメバチの巣は、日本のものより激しい風雨に耐えるように支柱が太く、唾液成分を大量に使って、巣の外皮を急傾斜の構造をしていることがわかった。そこで、次年度は巣からの効率的なタンパク質成分の抽出のため、台湾のスズメバチの巣を入手する方向を考えている。賃金として予定していたが、先方の都合により実施できなかった。新たに支柱のより大きな巣の入手のため台湾へ出張する必要が生じたため、その旅費に充てる計画である。
食品性抗酸化物質の安全性評価に関する研究

近年、生体内酸化及びそれに関連する疾病の予防の観点から、天然・食品中の抗酸化物質の研究は多くの注目を集め、サプリメント等が市販されている。いくつかの抗酸化物質は、遺伝毒性試験等によりその安全性が評価されているものの、その多くは「抗酸化物質そのもの」の遺伝毒性の評価であり、活性発現後に生じるであろう「酸化反応物」についてはほとんど検討されていない。本研究では、遺伝毒性試験用ヒトリンパ芽球細胞TK-6を用い、抗酸化試験と遺伝毒性試験を同一のプロトコールで行い、抗酸化物質の活性および遺伝毒性、そして酸化反応により抗酸化物質から生じる酸化反応物の遺伝毒性も同時に評価しうる系の確立を試みてきた。その結果、昨年度においてフラボノイドであるケルセチン(QC)は単独では弱い遺伝毒性を引き起こすものの、過酸化水素(H_2O_2)及びCu^<2+>とプレインキュベートすると低濃度のQCはこれら酸化種の遺伝毒性を抑制するが、高濃度になると単独の時よりも強い遺伝毒性を引き起こすことが判明し、QCより遺伝毒性を有する酸化生成物が生じる可能性が示唆された。そこで、まず構造類似体であるケンフェロールを用いて同様の試験を試みた。ケンフェロール単独ではQCよりも弱い遺伝毒性を引き起こした。一方、H_2O_2と反応させたところ、濃度依存的にH_2O_2の毒性を低下させ、QCに見られた毒性の上昇は観察されなかった。構造の違いからB環3位の水酸基の関与が推定された。一方、HPLCにてQCの分解プロファイルを追跡したところ、QC単独、H_2O_2存在下において違いは認められなかった。また、QCとH_2O_2を混ぜ、ヘキサン、酢酸エチル、ブタノール、水で順次抽出を行い、その毒性を調べたところ、酢酸エチル相においてのみ毒性は認められたが、それは未反応のQCによるものであり、毒性成分の特定化はできなかった。これらのことから、寿命の短い生成物が毒性成分として生成している可能性が考えられた。近年、生体内酸化及びそれに関連する疾病の予防の観点から、天然・食品中の抗酸化物質の研究は多くの注目を集めている。いくつかの抗酸化物質は、遺伝毒性試験等によりその安全性が評価されているものの、その多くは「抗酸化物質そのもの」の遺伝毒性の評価であり、抗酸化物質が生体内で作用した際に生じる「酸化反応物」についてはほとんど検討されていない。そこで本研究では、ヒト細胞を用い、抗酸化試験と遺伝毒性試験を同一のプロトコールで行い、抗酸化物質の活性および変異原性、そして酸化反応により抗酸化物質から生じる酸化反応物の変異原性も同時に評価しうる系の確立を試みた。遺伝毒性試験としては、すでに確立されているヒトリンパ芽球細胞株TK-6遺伝毒性試験を用いた。TK-6細胞をケルセチン単独(0,25,50,100,200μM)もしくは酸化種(H_2O_2:25μM、CuCl_2:50μM、DPPH:25μM)とプレインキュベートした試料で処理し、その後に細胞毒性、小核試験による染色体異常誘発性、tk遺伝子をターゲットとした突然変異誘発性を評価した。ケルセチン単独においては200μMの濃度において遺伝子突然変異(無処理の2倍)が観察された。一方、低濃度のケルセチンと酸化種を混合した試験区においては、酸化種により生じる遺伝子突然変異及び小核誘発を抑制した。しかし、H_2O_2と25μMケルセチン、CuCl_2と50μMケルセチン、DPPHと100μMケルセチンを反応させた試験区においては遺伝子突然変異もしくは小核誘発が観察され、その頻度は反応させるケルセチンの濃度を増加させることにより増加した。以上のことから酸化種と反応によりケルセチンからgenotoxicな酸化生成物が生じる可能性が示唆された。

また、QCとH_2O_2を混ぜ、ヘキサン、酢酸エチル、ブタノール、水で順次抽出を行い、その毒性を調べたところ、酢酸エチル相においてのみ毒性は認められたが、それは未反応のQCによるものであり、毒性成分の特定化はできなかった。これらのことから、寿命の短い生成物が毒性成分として生成している可能性が考えられた。
コンピュータによる極小曲面の精密画像

空間に埋め込まれた極小曲面が線分を含むとき、その線分に関する対称変換で極小曲面は不変であるか、あるいはそうでなければ、対称移動したものともとの曲面を合わせて、より大きな極小曲面が得られる。空間内にいくつかの線分(辺)をつなげてできる多角形で、平面に含まれないものが与えられたとき、その多角形を境界とする極小曲面が存在することが多い(プラトー問題)。そのような極小曲面が与えられたとき、各辺に関して対称移動し、より大きな極小曲面を得ることができる。さらにその境界に対して対称移動による拡大を繰り返すことができる。与えられた空間多角形が特別の形のとき、このようにして得られる極小曲面には自己交差がなく、3重周期的、すなわち、その合同変換群が格子群を含むとき、になることがある。そのようなとき、この空間多角形を3重周期的極小曲面を生成するという。空間多角形によって生成された3重周期的極小曲面は、もとの多角形の辺の延長である直線、さらに、その直線の対称変換による像を含む。それらの直線による対称変換は上記曲面を不変にし、合同変換群の部分群を生成する。その部分群は格子群を含み、空間の結晶群になる。結晶群の分類はよく知られているので、このようにして得られる可能性のある結晶群を列挙することができ、そこから、上記曲面に含まれる直線族を分類することができる。それらは35種類に分類される。上記曲面を生成する空間多角形はこの直線族に含まれる線分からつくられるサイクルである。それは任意のサイクルでなく特別の条件を満たすものであるが、それらを数え上げ、21種類の空間多角形を得た。以上により、3重周期的極小曲面を生成する空間多角形はこの21種に限ることがわかった。二年続きの研究計画の中間にあたり、新しく購入した機器にもなれ、いよいよ本格的運用を始めるところです。現在の、購入した機器の使用状況および研究の進捗状況を報告します。デスクトップ型パソコン一式は研究のための数値計算、すなわち、主に曲面の画像データの作成に用いています。まだ本格的な計算を始めていませんが、過去に得られたデータのウィンド-ズ用のデータへの翻訳作業をしています。そのために、プログラムソフトのビジュアルベーシックを使用しています。以上のことはノート型パソコンでも補助的に作業していますが、こちらは移動できる利便性を生かして、文房具として、自宅における原稿作成等にも使用しています。同時に3重周期的極小曲面の理論の研究も進めています。以前に、結晶群の理論を用いて、前記曲面に含まれる直線族の研究を行いましたが、その応用として、前記曲面を生成する空間多角形の分類を試みています。すなわち、ユークリッド空間の中の折れ線による単一閉曲線で、極小曲面を張っているものを考えます。それを各辺の線対称用いて、接続し続けるとき、前記曲面が得られることがあります。そのような空間多角形を分類しようというものです。この研究を進めるのに役立つ、またその他興味ある情報を収集するために、何回か出張し、または大学院生に出張してもらいました。そこで得られた知識は今後の研究に必ず役立つものが含まれています。現在のところこの研究で発表すべき論文その他は得られていません。来年度は発表手段のための補助金を必要とします。昨年購入したパソコンを用いて、いくつかの画像をつくりました。その成果の一部は、筑波大学において行われた数学と数学教育におけるテクノロジ利用の国際会議(8/248/27)において発表しました。講演は8/27に行われ、題目は「輪郭線を用いた曲面の画像」です。そのさい、今年度購入した、レーザプリンタも使用しました。

その後、後半年は3重周期的極小曲面の研究に力を注ぎました。いくつかの計算から、いい結果の出せることを予想できたからです。昨年度の実績報告書にあるとおり、3重周期的極小曲面を生成する空間多角形の分類を試み、十分な成果を得ました。実際の計算方法は、紙に式を書いて行うものではなく、直線の配置を画面上に記録し、それから条件に合うものを抜き出し、その空間的な配置を画面を見ながら調べるというもので、コンピュータと画像ソフトがなければ到底不可能なものです。その結果は研究成果報告書に記しますが、21種類の空間多角形を数え上げることに成功しました。半数以上はすでに知られていたものですが、いくつかの新しい発見があると信じています。さらに、これら以外にはあり得ないことを示したことは大きな成果であります。これらの事実を発表するには多くの図を用いねばならず、報告書は多くの図が含まれています。これらの図を製作するにもコンピュータを大いに活用しました。数え上げが確定したのは本年の1月のことで、論文発表にはいたりませんでした。現在、学会発表、論文発表の準備中であります。
ヒトとの共進化を支えたイヌの社会認知能力に関わる遺伝基盤の解明

二種類の行動テストを用いて様々な犬種における認知能力を比較するとともに、それらの行動に関連する遺伝子の探索を行った。犬種を8つの犬種グループに分類して比較を行ったところ、振り返りテストにおいて、古代犬グループのイヌはヒトを振り返らない傾向が見られた。一方、指差し二者選択課題では、8つに分類した犬種グループでは有意な差が見られなかったものの、古代犬グループとその他の犬種グループとの二群比較において、古代犬グループのイヌの方が正答数が高い結果が得られた。続いて、認知能力に関連する遺伝子の探索を行った。コミュニケーション能力に関わるホルモンとして、オキシトシンとコルチゾールに着目し、メラノコルチン2受容体(MC2R)とオキシトシン、オキシトシン受容体の遺伝子を選択した。さらにゲノムワイド解析によってイヌの進化に関わると報告されている候補遺伝子からWBSCR17を選抜し、これらに関連する遺伝子の多型を調べ、犬種差や行動実験の結果との関連性を調べた。その結果、振り返りテストと関連性の見られる多型がOTにおいて一か所見られた。さらには、WBSCR17において、振り返りテスト及び指差し二者選択課題両方に関連性が見られる多型がひとつ見つかった。また、MC2Rで、振り返りテストと関連性が見られる多型が一つ(MC2R1)、指差し二者選択課題と関連性が見られる多型が一つ(MC2R2)、また振り返りテスト及び指差し二者選択課題両方に関連性が見られる多型が一つ(MC2R3)見つかった。犬種差による遺伝子型の偏りを取り除くために、古代犬グループ及びその他の犬種グループに分けてそれぞれのグループ内での更なる解析を行った。その結果、その他の犬種グループにおいて、OT多型と振り返りテストで関連性が見られた。本年度では、行動と遺伝子多型との関連を見出すことができた。これを元に、行動および遺伝子多型と内分泌との関連解析に着手している。コルチゾールアッセイはほぼ完了しており、オキシトシンアッセイ完了後に解析を行う。2019年度は引き続き、イヌゲノムSNPマイクロアレイによる行動との関連解析および遺伝的多型と内分泌機能の関連解析を行う予定である。また、新たな候補遺伝子も見出しつつあるため、関連領域を絞り、次世代シークエンサーの結果も合わせて、候補遺伝子をしぼっていく。また、関連が得られた遺伝子多型については、犬種を特定して、確認する。