hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新型核融合炉液体トリチウム増殖材料の特性と先進液体ブランケット設計

D-T核融合炉を実現するためには核融合炉燃料サイクルの確立が必須であり、燃料として消費する量以上のトリチウムをブランケットにおいて効率的に生成回収することが必要である。液体増殖材料を用いる液体ブランケットは、経済性などの観点から極めて魅力的なブランケット概念となる可能性が高いが、そのための研究開発は固体ブランケットのそれに比べて大きく立ち遅れている。そこで、本研究では、新しい液体ブランケット概念について検討を行う一方、そのために必要な液体増殖材料特性データを取得した。特にその中で、潜在的有用性が高いと考えられる液体リチウム-スズ合金について研究を行うとともに、フッ化物溶融塩の酸化還元状態制御やその他の液体増殖材料に関する材料特性データを補完し、全ての液体増殖材料の比較検討を総合的に行った。そして、それらのデータをもとに、新しい液体ブランケット概念について、その実現可能性や今後の研究開発項目を明らかにした。具体的には、以下の作業を実施した。1.リチウム-スズ液体合金系の基本的な特性(熱物性、密度、状態図など)の測定を行った。また、原子炉内に模擬ブランケット体系を設置し、中性子高温照射下におけるトリチウム拡散係数や溶解度などのトリチウム放出特性に関する測定と評価を行った。2.フッ化物溶融塩(LiF-BeF_2)中に還元材として金属ベリリウムを浸漬することにより、フッ化物溶融塩中で生成するトリチウムの化学形を制御することを目的に、気相中濃度2000ppm以上のHFの還元実験を行い、その可能性を実証した。また、還元状態制御したフッ化物溶融塩と構造材料との両立性に関する研究を行い、本法の有効性を確認した。3.液体金属リチウム環境下で使用するEr_2O_3絶縁性セラミックコーティングの開発を行った。4.日米欧の関係者で数度の会合を持ち、測定結果に関する評価を行うとともに、先進ブランケット設計への適用について検討を行った。D-T核融合炉を実現するためには核融合炉燃料サイクルの確立が必須であり、燃料として消費する量以上のトリチウムをブランケットにおいて増殖し、これを効率的に回収することが必要である。液体増殖材料を用いる液体ブランケットは、高出力密度化や増殖材料の連続処理が可能であるという大きな特徴を有し、経済性などの観点から極めて魅力的な動力炉ブランケット概念となる可能性が大きいが、そのための研究開発は固体ブランケットのそれに比べて大きく立ち遅れている。本研究は、新しい液体ブランケット概念について検討を行う一方、そのために必要な液体増殖材料特性データを取得することを目的とする。特にその中で、潜在的有用性が高いと考えられる液体リチウム-スズ合金について研究を行うとともに、フッ化物溶融塩の酸化還元状態の制御やその他の液体増殖材料に関する材料特性データを補完し、全ての液体増殖材料の比較検討を総合的に行うことを目的とする。また、それらのデータをもとに、新しい液体ブランケット概念について、その実現可能性や今後の研究開発項目を明らかにする。平成14年度は本研究の初年度であり、下記の作業を実施した。1.リチウム-スズ液体合金系の特性測定液体増殖材料の基本的な特性についての測定を開始した。特に、原子炉内に模擬ブランケット体系を設置し、トリチウム拡散係数などの測定を開始した。また、様々な組成のリチウム-スズ合金系について水素同位体の溶解度を測定しつつある。2.フッ化物溶融塩系における化学挙動フッ化物溶融塩(LiF-BcF_2)中に還元材として金属ベリリウムを浸漬することにより、フッ化物溶融塩中で生成するトリチウムの化学形を制御することを検討している。3.液体増殖材料特性データの評価と先進ブランケット設計

日米双方の関係者で会合を持ち、今後の研究方針についての検討を行った。D-T核融合炉を実現するためには核融合炉燃料サイクルの確立が必須であり、燃料として消費する量以上のトリチウムをブランケットにおいて増殖し、これを効率的に回収することが必要である。液体増殖材料を用いる液体ブランケットは、高出力密度化や増殖材料の連続処理が可能であるという大きな特徴を有し、経済性などの観点から極めて魅力的な動力炉ブランケット概念となる可能性が大きいが、そのための研究開発は固体ブランケットのそれに比べて大きく立ち遅れている。本研究は、新しい液体ブランケット概念について検討を行う一方、そのために必要な液体増殖材料特性データを取得することを目的とする。特にその中で、潜在的有用性が高いと考えられる液体リチウム-スズ合金について研究を行うとともに、フッ化物溶融塩の酸化還元状態の制御やその他の液体増殖材料に関する材料特性データを補完し、全ての液体増殖材料の比較検討を総合的に行うことを目的とする。また、それらのデータをもとに、新しい液体ブランケット概念について、その実現可能性や今後の研究開発項目を明らかにする。平成15年度は本研究の2年度目であり、下記の作業を実施した。1.リチウム-スズ液体合金系の特性測定液体リチウム-スズ液体合金系増殖材料の基本的な特性についての測定を開始した。特に、原子炉内に模擬ブランケット体系を設置し、トリチウム拡散係数や溶解度などの測定と評価を行った。また、水素同位体の溶解度や液体状態での密度を測定しつつある。2.フッ化物溶融塩系における化学挙動フッ化物溶融塩(LiF-BeF_2)中に還元材として金属ベリリウムを浸漬することにより、フッ化物溶融塩中で生成するトリチウムの化学形を制御することを検討している。3.液体増殖材料特性データの評価と先進ブランケット設計日米双方の関係者で会合を持ち、今後の研究方針についての検討を行った。D-T核融合炉を実現するためには核融合炉燃料サイクルの確立が必須であり、燃料としてのトリチウムをブランケットにおいて増殖し、これを効率的に回収することが必要である。特にその中で、潜在的有用性が高いと考えられる液体リチウム-スズ合金(Li_<20>Pb_<80>)について研究を行うとともに、フッ化物溶融塩の酸化還元状態の制御やその他の液体増殖材料に関する材料特性データを補完し、全ての液体増殖材料の比較検討を総合的に行う。また、それらのデータをもとに、新しい液体ブランケット概念についてその実現可能性や今後の研究開発課題を明らかにする。
中国における対日戦争犯罪裁判

1.今年度は、昨年度に引続き、中華人民共和国の戦争犯罪裁判において起訴された45名の自筆供述書である、『日本侵筆戦犯筆供』(2005年6月)の分析を中心に行なった。これらの供述書は、過去に公表されたものに比べて非常に分量も多く、また、新たなものを多く含んでいる。それぞれの書式や記述内容には、若干の相違もあるが、捜査段階における何らかの資料を参照しながら作成されたことを窺わせるほど、詳細な内容であるのが特徴と言える。他国が行なった戦争犯罪裁判が、一般的に厳罰即決主義で行われたことを考えると、こうした前史を持つこの裁判の特殊性が見えてこよう。しかし、これら供述書の作成経緯については、関係者の回想や手記などから、当時の階級・役職によって異なることは理解されるが、今後さらに、関係者からの聞き取りを積み重ねていくことで、精緻化していく必要があろう。2.今年度は、上記作業に多くの時間を費やしたために、中華民国裁判に関する新たな知見は得られなかった。また、両裁判に関するアメリカの動向についても、所期の成果を得ることはできなかった。3.なお、3年間に亘る研究成果は、報告書の形態で冊子にまとめた。1.中華民国裁判および中華人民共和国裁判に関する調査を、遼寧省および吉林省において実施した。遼寧省档案館においては、中華民国裁判の判決書の一部などを入手することができたが、いくつかの資料は未整理との理由で閲覧することはできなかった。近年、中国における資料公開は厳しい状況にあるが、その影響とも考えられる。また、遼寧省図書館・瀋陽市図書館・吉林省図書館・長春市図書館・吉林大学図書館において、戦争犯罪裁判関係図書の収集も行った。2.中華民国裁判については、その実態を解明するべく、これまでに明らかとなっている裁判一覧や概要に関する資料と、外務省公開資料の中の関係資料とを収集し、その照合から裁判の全体像に迫ることを試みた。まだ分析途中ではあるが、次年度にはその成果を発表したい。3.中華人民共和国裁判については、まず、日本の敗戦から裁判の実施に至る期間において、中国共産党および政府が、日本人戦犯に対する処理方針についてどのような言説を行ってきたのかという点を整理した。その結果、当初は厳罰主義とも評すべき厳しい態度であったが、次第に「寛大」な対応を示すように変化していったことを確認した。こうした方針の特徴とその歴史的意味については、次年度中に成果としてまとめる予定である。また、従来あまり知られていない捜査から裁判開廷までの準備段階について、山西省の太原における裁判を事例に分析を進めている。4.日本側の対応やアメリカ側の反応については、まだ充分に着手できていないため、次年度の課題としたい。1.中華民国裁判については、中国第二歴史档案館(南京)での資料収集を実施した。事前に、現地の知人から情報を収集していたものの、結果としては、戦犯裁判に関する資料は、昨年度より一切公開しないことになったとの理由で、資料を収集することはできなかった。しかし、2006年1月、南京事件に関する大部の資料集、『南京大屠殺史料集』が中国で刊行され、その中には、これまで公表されていなかった南京裁判関係の資料(第二歴史档案館所蔵資料も含む)が収められている。現在、昨年度までの成果と合せて分析中である。2.中華人民共和国裁判については、昨年度に引続き、戦犯処理方針の変遷と、太原裁判(山西省)を事例とした開廷前史について研究を進めた。また、こちらについても、2005年6月に、被告45人全員の供述書を収めた『日本侵華戦犯筆供』が、中国において刊行された。戦犯の供述書については、これまで何度か、重訳または断片的な形で公表されてきたことはあったが、今回は、それぞれの供述書原本が系統的に公表されている。そのため、7000頁という膨大な分量となっており、現在も分析を進めている。3.今年度は、度重なる資料集の刊行により、当初の研究計画を多少変更せざるを得なかったが、来年度は、これらの資料も用いつつ、順次、研究成果を発表していく予定である。
音楽科の表現領域における評価の開発研究

【研究の目的】本研究は、小学校の音楽科の表現、特に歌唱領域において、児童が豊かに音楽表現できるような授業設計、特に、表現の高まりを実感できる評価と指導の工夫を児童の問題解決的思考に着目して研究し、音楽科の授業の評価と指導を改善することを目的とした。一年間で、各学年における創造的な表現をねらった教材開発と授業実践を通した評価の具体について研究した。【研究の方法】そこで、本年度は、これまでの実践の指導方法と評価のデータを吟味し、以下の内容について、小学校全学年を通した系統的な指導・評価方法を確立するために、順次、新たな実践を基にして研究を進めた。◇研究実施に向けて実践の構想、物品購入、単元の開発、評価方法の吟味、パフォーマンス評価の想定◇これまでの音楽表現のフィードバック、教材開発、評価方法における課題の明確化(録音機材、キーボード、作曲ソフトFinale 2012の活用)◇評価方法の改善と新単元の開発、評価方法の吟味、ルーブリックを生かした指導◇豊かな表現を可能にする教師の指導(児童の問題解決的思考に着目して評価と指導の在り方を検討。主に、子どものグループ活動によるキーボード、録音機材の活用や評価の在り方等の検討)◇授業研究を実施し、児童のパフォーマンスの様子から指導の考察を行う。◇初等教育研究発表会にて、音楽表現を豊かにする問題解決的思考に特化したパフォーマンス評価や音楽表現の吟味による音楽表現の質の高まりを想定した授業研究について発表する。【研究の成果】このことは、全国的に小学校歌唱分野の評価の取組としては例が少なく、現場からの開発研究の声も高いことから、今後も、本年度発刊した研究図書や研究発表会を通じて、全国的な音楽科における歌唱の創造的な指導法の改善に貢献できるものと考える。
チタンインプラントと共存する上部構造用合金の腐食反応―チタン/合金免責比と陰イオンの種類の影響―

1.歯科用合金13種、純金属6種の分極曲線を5種類の溶液中で測定し、測定中・測定後の溶液の成分を蛍光X線分析装置で分析した。分極曲線は、合金種、溶液の種類によってかなり異なっていた。乳酸と硝酸の溶液は合金との反応が不活発で、特に金、白金、金合金においてそうであった。硫化ナトリウム溶液が最も活性があり、鈍金や純白金でもかなり低電位から電流が流れ姶めた。金合金は1000mV近い電位を与えないと溶出しないが、金と銅がまず溶出し銀は遅れて溶出するようであった。金銀パラジウム合金は400mVくらいから溶出が姶まるが、まず銅が溶出しさらに電位が増すと急激に電流が大きくなり、全成分が溶出するようになる。2.各試験片とチタン試験片のリード線を結合して試料極とした分極曲線は、それぞれ単独の場合の曲線のいずれか電流密度の大きいほうの曲線に一致する場合が多かったが、チタン、合金両曲線の中間にくるもの、いずれの曲線よりも大きくなるものなど、色々な場合が出現した。チタン/合金の面積比は、0.5,1,1.5の範囲で変化させたが、大きな差は見られない場合が多く、もっと広範囲に変える必要性が感じられた。3.浸漬試験用の合金試験片をチタン試験片と銅線で結び、銅線は溶液と接触しないようにして硫化ナトリウム溶液中に37°Cで3日間浸漬した。浸漬前後の反射率を測定し、反射率の変化の大きさで耐変色性を評価した。金合金、コバルトクロム合金は単独浸漬とほとんど変らず、チタンのほうが単独浸漬の場合よりも反射率の低下が大きかった。金銀パラジウム合金はチタンと共存すると反射率の低下は小さくなった。いくつかの試験片について表面と溶液の蛍光X線分析をおこなってみたが、合金成分は溶出していなかった。研究計画の概要は以下のようなものである。金合金、銀合金、コバルトークロム合金などの市販鋳造用合金とチタンを面積比を変えて結合したときの電位・分極曲線測定、浸漬試験を5種の溶液中で行なう。液は、陰イオン1種の単純な組成である。合金単独の電位とそれをチタンと結合したときの結合電位との差が合金/チタン面積比に依存する定量的関係と、その溶液による相異については、平成13年3月に論文となって発行される。しかし、試料表面および溶液成分の変化については、未分析である。分極曲線、浸漬試験においても両者の成分分析を平行して行なう。元素分析には最近開発された小型蛍光X線分析装置を用いる。この分析では、固体試料表面は何の変化も生じないので、分析後に測定を続けられる。溶液50μlを専用のろ紙に滴下して乾燥させると、溶液成分の分析が可能になる。溶液のサンプル採取による測定への影響は無いといえる。各合金とそれぞれをチタンと結合したときの分極曲線は測定済みであるが、結合試料の面積比の影響、ミックストポテンシャル理論と一致するかどうかは未検討である。蛍光X線分析法には、検討すべき点が見うけられた。試料を浸漬した容器と標準電極の容器はブリッジで結ばれているが、ブリッジからKClの成分イオンが試料容器の溶液中に拡散してくるようで試料表面にも溶液中にも両イオンが検出された。また、試料表面で陰イオン濃度が増大した割には溶液中の濃度は変化しなかった。適正な溶液量の検討画必要である。

しかし、一定時間後に試料成分の陽イオンが検出されるなど、定性的分析には経時変化測定の可能性など注目すべき特性が確認され、定量分析には検討すべき点があることが明らかになり、多少の計画の回り道が必要となった。蛍光X線分析装置の性能試験のために、当初の計画の2年目の浸漬試験のかなりの部分を初年度に実行した。1.歯科用合金13種、純金属6種の分極曲線を5種類の溶液中で測定し、測定中・測定後の溶液の成分を蛍光X線分析装置で分析した。分極曲線は、合金種、溶液の種類によってかなり異なっていた。乳酸と硝酸の溶液は合金との反応が不活発で、特に金、白金、金合金においてそうであった。硫化ナトリウム溶液が最も活性があり、純金や純白金でもかなり低電位から電流が流れ始めた。金合金は1000mV近い電位を与えないと溶出しないが、金と銅がまず溶出し銀は遅れて溶出するようであった。金銀パラジウム合金は400mVくらいから溶出が始まるが、まず銅が溶出しさらに電位が増すと急激に電流が大きくなり、全成分が溶出するようになる。2.各試験片とチタン試験片のリード線を結合して試料極とした分極曲線は、それぞれ単独の場合の曲線のいずれか電流密度の大きいほうの曲線に一致する場合が多かったが、チタン、合金両曲線の中間にくるもの、いずれの曲線よりも大きくなるものなど、色々な場合が出現した。チタン/合金の面積比は、0,5,1,1.5の範囲で変化させたが、大きな差は見られない場合が多く、もっと広範囲に変える必要性が感じられた。3.浸漬試験用の合金試験片をチタン試験片と銅線で結び、銅線は溶液と接触しないようにして硫化ナトリウム溶液中に37°Cで3日間浸漬した。浸漬前後の反射率を測定し、反射率の変化の大きさで耐変色性を評価した。金合金、コバルトクロム合金は単独浸漬とほとんど変らず、チタンのほうが単独浸漬の場合よりも反射率の低下が大きかった。金銀パラジウム合金はチタンと共存すると反射率の低下は小さくなった。いくつかの試験片について表面と溶液の蛍光X線分析を行なってみたが、合金成分は溶出していなかった。
新プロテアーゼファミリーの発見に基づく致死性遺伝病に関わるCLN2の生化学的解析

申請者は、ズブチリシン類似の基本骨格を持ち、触媒残基がSer-Glu-Aspのcatalytic triadで構成される新規プロテアーゼファミリー、serine-carboxyl peptidase(S53)を発見した。本研究では、この内、脳変性疾患、バッテン病の発症に関与するCLN2に焦点をあて、その構造と機能を明確にすることを目的とした。1.CLN2に保存されたSer280残基とGlu77残基の機能解析2.CLN2のサブサイト構造解析CLN2のサブサイトは、細菌由来酵素(S5S3')に比べて短く、S3S3'で構成されていること、また、P2位に電荷を持つアミノ酸を受容できる点やP3位にかさの小さなアミノ酸を好むことなどの特徴を明らかにした。これらの結果は、CLN2の分子モデルとも一致した。3.CLN2の立体構造予測Kumamolisinの立体構造を基にCLN2の分子モデルを構築した。その結果、CLN2がtripeptidyl peptiase活性、即ち、基質のアミノ末端側から3アミノ酸残基を順次切断する根拠を得ることに成功した。4.CLN2の立体構造解析野生型のCLN2(成熟型)をカイコ・バキュロウイルス系で多量生産し、精製酵素を得た。現在、共同研究者であるWlodawer教授(米国・国立ガン研究所・副所長)のもとで、合成阻害剤との複合体を調製し、結晶化を試みている。本研究の目的は、申請者が発見した新規プロテアーゼファミリー、セドリシンの内、哺乳動物起源のCLN2について的を絞り、生化学的、及び、構造生物学的な検討を加えることである。CLN2は、致死性遺伝病、バッテン病の発症に関与するヒト脳リソソーム酵素であり、極めて重要な生理機能を持つ。本研究で得られた成果は、未だ不明な点が多い病態発症メカニズムの解明に役立つと共に、治療薬開発にも貢献するものと考えられる。以下に、本年度の研究実績を示した。(1)CLN2に保存されたSer280残基の機能解析CLN2には、本ファミリーに特有のcatalytic triad、Ser-Glu-Aspが保存されている。この内、Ser280の能を明らかにするべく、Ala改変体を作成した。カイコ・バキュロウイルス系で発現したS280Aは、酵素活性が消失し、Ser280が触媒残基のひとつであることを蛋白工学的に示した。(2)CLN2のサブサイト構造解析CLN2は、本ファミリー内で唯一のトリペプチジルペプチダーゼである。このCLN2のサブサイト構造を推定するべく、基質特異性を調べた。CLN2は、オクタペプチドには作用せず、Ala-Arg-Phe^*Nph-Arg-Leu(^*、切断点;Nph、p-ニトロペニルアラニン)などのヘキサペプチドに作用した。以上より、CLN2の活性クレフトは、オクタペプチドを分解する細菌由来の酵素群に比べて短く、S_3からS_3'の6つのサブサイトで構成されていることが分かった。(3)CLN2の立体構造解析野生型CLN2(成熟型)をカイコ・バキュロウイルス系で多量生産し、精製酵素を得た。現在、X線構造解析が進行中である。また、細菌由来の酵素の立体構造を基に、CLN2の分子モデルを構築した。CLN2のS_3ポケットに存在するAsp132残基が基質のアミノ末端と相互作用し、トリペプチジルペプチダーゼ活性の発現につながることが予想された。他の酵素では、Asp132残基に相当する残基がGly残基などである。本研究の目的は、申請者が発見した新規プロテアーゼファミリー、セドリシンの内、致死性遺伝病、バッテン病の発症に関与するヒト脳のリソソーム酵素CLN2に焦点を絞って、生化学的、及び、構造生物学的な検討を加えることである。

本研究で得られる成果は、バッテン病の発症メカニズムの解明に役立つと共に、治療薬開発に貢献するものと考えられる。以下に、本年度の研究実績を示した。(1)Glu77残基の機能解析CLN2の一次構造上には、Ser-Glu-Aspのcatalytic triadが保存されている。この内、general baseと推定されたGlu77残基のAla改変体は、酵素活性が野生型酵素の1/10^4と著しく低下した。以上のとおり、Glu77が触媒残基であることを世界に先駆けて実証した。(2)Ser280残基の機能解析Kumamolisin用に開発した阻害剤Iso-Val-Ile-Ala-Phe-CHOは、1mMでCLN2の酵素活性をほぼ完全に阻害した。Kumamolisinでは、阻害剤の末端アルデヒド基が触媒残基Ser278の水酸基とヘミアセタール結合し、活性を阻害することが報告されている。CLN2のSer280残基のAla改変体の解析結果と合わせて、Ser280が触媒残基であることを生化学的に実証した。(3)CLN2の立体構造解析野生型のCLN2(成熟型)をカイコ-バキュロウイルス系で多量生産し、精製酵素を得た。現在、共同研究者であるWlodawer教授(米国・国立ガン研究所・副所長)のもとで、合成阻害剤との複合体を調製し、結晶化を試みている。
循環型社会システムの体系的分析化に関する研究

昨今、持続型社会を形成するための政策や技術開発が積極的に進められているが、それらの多くは、法規制に代表されるトップダウン的な方法である。トップダウン的にすすめることによって、高率的に持続型社会を形成することが可能になるが、限定的であるにしても生産活動に対してトップダウン的に制約を加えるということには、生産活動の原点である創造的な活動をも衰退させてしまう、という危険性がある。創造的で自由な活動は、社会の活力の源である。それに対する制限は最小限にすべきである。そこで、本研究では、新たな循環型社会の形成方法として、生産者のみならず消費者の創造的行為に注目し、それが創発されればされる程、社会の持続性も確保されるような考え方の可能性について探った。本研究では、この考え方の実現可能性を探り、そこにおける新たな製品設計論を構築することを試みた。まず、本研究では、循環資源の多様性や消費者の意思決定の多様性と、社会の持続性との関係について分析を行った。そして、資源循環プロセスに適度の多様性があれば、社会は、より持続的になることを明らかにした。次に、創発的に資源が循環するために必要な制約について検討し、間接制御という方法によると、強い制約よりも緩い制約の場合が、より資源を循環させるのに効果的な場合があることを示した。これらの結果より、ある程度の多様性のもとに、緩い制約を加えることで、創発的に循環型社会を構築することが可能であることを示すことができた。最後に、多様な資源循環を可能にするための人工物のあり方として、潜在機能に注目した人工物評価方法について検討した。そして、持続社会システムにおける製品設計論として、メタデザインと呼ぶ考え方を提案した。平成14年度には主として下記の課題を実施した。1.社会を循環型に誘導するための間接制御手法の確立資源循環型社会を形成するための間接制御手法を確立すべく、強制度や乖離度による分類方法を提案し、間接制御の効果についてシミュレーションを用いて検証した。2.価値創造の視点からの循環型社会形成手法の確立製品利用者がただ受動的に製品の価値を消費し一方向に廃棄していくだけでなく,製品やその循環に対し新たな価値を発見・創造していく価値創造を行っていくことで,製品自体の長期使用,リュース・リサイクルの増加を促すことに加えて,環境に対する問題解決に負担の意識だけでなく自らの直接的効用を含んだポジティブな意識であたれるという環境・社会両面に対しての真に持続的で豊かな循環型社会が形成できるという仮説を立て、そのための情報データベースを試作し、これにより製品利用者が自由な意志決定の元で環境に対して有効な価値創造行動の選択肢を増やすことができる可能性のあることを示した。3.潜在機能に着目した人工物の環境適応性評価手法の確立本研究では、人工物の持続性を向上させるために「潜在機能」という概念に着目している.人工物には,場が変化することで新たに発現する機能があり,これを潜在機能と呼ぶ.設計者が人工物に潜在機能を多く埋め込むことができれば,消費者はある機能が不要になった場合にも様々な機能を発見・使用でき,その結果として,廃棄行動の抑制,再利用性の向上に繋がるものと考えられる.本年度は、潜在機能を機能論に基づいて定式化するとともに、飲料容器5種について,潜在機能度と必要エネルギーの関係を分析し,本手法が人工物の種類にとらわれない環境適応性の評価方法となりうることを示した。

トップダウン的にすすめることによって、高率的に持続型社会を形成することが可能になるが、限定的であるにしても生産活動に対してトップダウン的に制約を加えるということには、生産活動の原点である創造的な活動をも衰退させてしまう、という危険性がある。創造的で自由な活動は、社会の活力の源である。それに対する制限は最小限にすべきである。そこで、本研究では、新たな循環型社会の形成方法として、生産者のみならず消費者の創造的行為に注目し、それが創発されればされる程、社会の持続性も確保されるような考え方の可能性について探った。本研究では、この考え方の実現可能性を探り、そこにおける新たな製品設計論を構築することを試みた。まず、本研究では、循環資源の多様性や消費者の意思決定の多様性と、社会の持続性との関係について分析を行った。そして、資源循環プロセスに適度の多様性があれば、社会は、より持続的になることを明らかにした。次に、創発的に資源が循環するために必要な制約について検討し、間接制御という方法によると、強い制約よりも緩い制約の場合が、より資源を循環させるのに効果的な場合があることを示した。これらの結果より、ある程度の多様性のもとに、緩い制約を加えることで、創発的に循環型社会を構築することが可能であることを示すことができた。最後に、多様な資源循環を可能にするための人工物のあり方として、潜在機能に注目した人工物評価方法について検討した。そして、持続社会システムにおける製品設計論として、メタデザインと呼ぶ考え方を提案した。
界面電気現象を利用した高均一分散超砥粒ホイールの開発

研削加工により硬脆材料の超精密加工を実現するには,砥粒の分布および保持力が均一な砥石(高均質な砥石)を開発することが求められる.本研究では,この社会的ニーズに対応するため,微粒子の電気泳動現象を利用した高均質ダイヤモンド砥石を開発し,その研削性能を実験的に調べた.純水中に懸濁させたダイヤモンド砥粒は電荷をもたない.このため,この水溶液に電場を印加してもダイヤモンド砥粒は電気泳動現象を示さない.しかし,水溶液中で負の電荷をもつ高分子電解質をダイヤモンド砥粒の表面に吸着させて保護コロイドを形成すれば,保護コロイドは負の電荷をもつため,ダイヤモンド砥粒は保護コロイドを介して電気泳動現象を示すようになる.その結果,陽極上にはダイヤモンド砥粒の緻密な吸着層が形成されることになり,この吸着層を切断し,乾燥(焼成)すれば,砥石(ペレット)が得られる.以上のように,負の電荷をもたない砥粒に対しても,電気泳動現象を利用した高均質砥石作成法を提案した.次に,粒径210nmのダイヤモンドクラスタを用いて実際に砥石を作成してみた.この場合,陽極上に生成されたダイヤモンド砥粒の吸着層厚さは1mm程度に過ぎず,これをペレットとして用いることは困難であった.このため,陽極棒を砥石軸に見立て,これを軸付砥石として単結晶シリコンの研削加工実験を行った.研削加工の可能性は確認されたが,ダイヤモンド砥粒の粒径が小さいため,チップポケットが小さく,目づまりしやすい等の問題が生じた.そこで,この問題を解決するために,粒径の大きい(ミクロンオーダの)ダイヤモンド砥粒を用いて砥石を作成した.その結果,吸着層厚さを約2.5mmに増大することに成功し,ペレットとして使用可能な大きさの高均質ダイヤモンド砥石を作成することができた.以上,電気泳動現象を利用した高均質ダイヤモンド砥石を開発し,その性能を実験的に確認した.本研究においては,これまでの研究成果をもとに,界面電気現象を利用して高均質な超砥粒工具を開発することが目的である.本研究では単層の工具の開発に対しては界面静電現象である電気植粉現象を応用し,また多層の工具の開発に対しては界面動電現象である電気泳動現象を適用することで,いずれも砥粒位置が均一に分散された超砥粒工具を開発することを目指している.平成7年度は「電気泳動現象を利用した超砥粒ホイールの開発」について研究を行った.すなわち,(1)種々の界面活性剤を用いダイヤモンド砥粒を水溶液中に分散させ,電気泳動現象による砥粒の凝集状態を調査した.(2)一時的な保持のための接着剤となる種々の高分子電解質とダイヤモンド砥粒を混合し,この混合液に電場を作用し,電気泳動現象による砥粒の凝集状態を調査した.(3)(2)で開発した砥石を用いて研削実験を行い,その研削特性について明確にした.その結果,(1)粒径が0.1μm以下のダイヤモンド砥粒を使用すると,結合剤が緻密に付着するために,1mm程度しか付着層が成長しないが,μmオーダのダイヤモンド砥粒を利用すると,粒子間の空間で電気浸透現象が生じるため,10mm程度以上の付着層を成長させることが可能となることが判明した.また,このようにして製作した砥石を用いてシリコンウェーハの鏡面研削が可能となることが判明した.研削加工により硬脆材料の超精密加工を実現するには,砥粒の分布および保持力が均一な砥石(高均質な砥石)を開発することが求められる.本研究では,この社会的ニーズに対応するため,微粒子の電気泳動現象を利用した高均質ダイヤモンド砥石を開発し,その研削性能を実験的に調べた.純水中に懸濁させたダイヤモンド砥粒は電荷をもたない.このため,この水溶液に電場を印加してもダイヤモンド砥粒は電気泳動現象を示さない.しかし,水溶液中で負の電荷をもつ高分子電解質をダイヤモンド砥粒の表面に吸着させて保護コロイドを形成すれば,保護コロイドは負の電荷をもつため,ダイヤモンド砥粒は保護コロイドを介して電気泳動現象を示すようになる.その結果,陽極上にはダイヤモンド砥粒の緻密な吸着層が形成されることになり,この吸着層を切断し,乾燥(焼成)すれば,砥石(ペレット)が得られる.以上のように,負の電荷をもたない砥粒に対しても,電気泳動現象を利用した高均質砥石作成法を提案した.次に,粒径210nmのダイヤモンドクラスタを用いて実際に砥石を作成してみた.この場合,陽極上に生成されたダイヤモンド砥粒の吸着層厚さは1mm程度に過ぎず,これをペレットとして用いることは困難であった.このため,陽極棒を砥石軸に見立て,これを軸付砥石として単結晶シリコンの研削加工実験を行った.研削加工の可能性は確認されたが,ダイヤモンド砥粒の粒径が小さいため,チップポケットが小さく,目づまりしやすい等の問題が生じた.そこで,この問題を解決するために,粒径の大きい(ミクロンオーダの)ダイヤモンド砥粒を用いて砥石を作成した.その結果,吸着層厚さを約2.5mmに増大することに成功し,ペレットとして使用可能な大きさの高均質ダイヤモンド砥石を作成することができた.以上,電気泳動現象を利用した高均質ダイヤモンド砥石を開発し,その性能を実験的に確認した.研削加工にる硬脆

材料の超精密加工を実現するには,砥粒の分布および保持力が均一な砥石(高均質な砥石)を開発することが求められる.本研究では,この社会的ニーズに対応するため,微粒子の電気泳動現象を利用した高均質なダイヤモンド砥石を開発し,その研削性能を実験的に調べた.純水中に懸濁させたダイヤモンド砥粒は電荷をもたない.このため,この水溶液に電場を印加してもダイヤモンド砥粒は電気泳動現象を示さない.しかし,水溶液中で負の電荷をもつ高分子電解質をダイヤモンド砥粒の表面に吸着させた保護コロイドを形成すれば,保護コロイドは負の電荷をもつため,ダイヤモンド砥粒は保護コロイドを介して電気泳動現象を示すようになる.その結果,陽極上にはダイヤモンド砥粒の緻密な吸着層が形成されることになり,この吸着層を切断し,乾燥(焼成)すれば,砥石(ペレット)が得られる.以上のように,負の電荷をもたない砥粒に対しても,電気泳動現象を利用した高均質砥石作成法を提案した。次に,粒径210nmのダイヤモンドクラスタを用いて実際に砥石を作成してみた.この場合,陽極上に生成されたダイヤモンド砥粒の吸着層厚さは1mm程度に過ぎず,これをペレットとして用いることは困難であった.このため,陽極棒を砥石軸に見立て,これを軸付砥石として単結晶シリコンの研削加工実験を行った.研削加工の可能性は確認されたが,ダイヤモンド砥粒の粒径が小さいため,チップポケットが小さく,目づまりしやすい等の問題が生じた.そこで,この問題を解決するために,粒径の大きい(ミクロンオーダの)ダイヤモンド砥粒を用いて砥石を作成した.その結果,吸着層厚さを約2.5mmに増大することに成功し,ペレットとして使用可能な大きさの高均質ダイヤモンド砥石を作成することができた。以上,電気泳動現象を利用した高均質ダイヤモンド砥石を開発し,その性能を実験的に確認した.
心因性失声の生理的モデルとしての、ささやき声の中枢での発声調節の検討

まず、ささやき声の中枢調節は、前頭葉の活性が上昇してささやき声を出させるタイプと、左右の脳の活性が変換するタイプに分類された(主任研究者. Med Hypotheses. 2011)。ついで心因性失声患者での脳活動の比較を行ったところ、前頭葉の活性の有無での分類が可能と示唆された。(主任研究者ら.J Voice. 2012)さらにfMRI、赤外線トポグラムで角田理論の検証実験を行い、人種を問わず日本語で育った人間(=日本人)では73.3%が虫の声を言語脳、人種を問わず日本語以外で育った人間(=非日本人)では70%が虫の声を非言語脳で分析する傾向が明らかになり、角田忠信の理論を支持する結果となった。機能的発声障害(FD)の明らかな責任病巣は解明されていない。理由として1)発話の被検者は人間のみで動物実験が不可能、2)PETを用いることも可能であるが被爆、侵襲的、3)非侵襲的器機である脳磁図では頭皮から2cmの深さのレベルまで、4)f-MRIではその雑音117dBにより音声のフィードバックが正常に機能せず発話が成立しない、等考えられ、現状では、「非侵襲的なf-MRIの騒音環境下において、音声言語・聴覚フィードバックリンクが機能する生理実験手法」が理想の発話時の客観的脳活動計測法であると考えられる。我々のこれまで開発した機能的MRIの騒音環境での聴覚フィードバック実験装置を用いて、機能性発声障害の責任病巣、中枢のスイッチ機構などを解明し、有効な中枢の刺激法を見出す。さらに昨年度末、簡易赤外線トポグラフィーを導入できたため、本機器は簡易型で左右前頭葉のみ表示可能である。発声時における前頭葉の関与に関して、これまでの手法とともに検証してゆく。これまでのところ、ささやき声の中枢でのコントロールの方法がいくつかに分類された。実際の心因性失声患者を用いた分析もあわせて行い、その関連性に関し、赤外線を含めて検証する。現状では前頭葉の関与が大きく考えられた。これまで2年間の、f MRIによる本研究で明らかになった事項の一部要盲は、英国誌に4/7日付発表した。(Tsunoda K,Sekimoto S,Baer T. An fMRI study of whispering:The role of humanevolution in psychological dysphonia. Med Hypotheses. 2011Apr7.)つまり、ささやき声は人類の進化による言語獲得による進化の結果である。心因性失声はこれまで言われてきた狭義の心因性失声と、気管支炎などの激しい咳の後に起る失声の2つに分類される。狭義の失声は意識下に脳梁を介して調節され、咳の後の失声は発声における前頭葉の賦活に加え更なる無意識下の前頭葉の賦活が加わり、脳全体への賦活の抑制が関与する。米国で報告されたDeep Brain Stimulationによる症例報告(Nature.2007Aug2.)からこの咳の後の失声への切り替えスイッチには視床が大きく関与していると考えられた。つまり、発声モードを切り替えるスイッチ機能は意識化の左右脳梁のラインに影響するスイッチ機能、と無意識下の前頭葉-視床ラインに影響する2つの存在の示唆された。このそれぞれ2つのスイッチ機構と失声の関連を解明すべくf MRIで無意識下に失声をきたす気管支炎患者の協力のもと、治療前・後で脳活動を比較検討観察したところ、失声時には健康時に認められない前頭葉の優位な活性を認めた(平成23年第112回日本耳鼻咽喉科学会総会)。そこで最終年度は簡易赤外線トポグラムを用いて、前頭葉機能活性を左右の優位性を含め、実際の失声患者について検証することで、外来で早期に簡易赤外線トポグラムで心因性失声の分類を行い早期に治療方針の決定、予後の予測など行う。さらにペンフィールドや角田忠信の提唱した脳の聴覚処理におけるスイッチ機構とこれら発話のスイッチ機構の関連を解明するために、Tsunoda Testの客観的評価法を目指した機器開発を行う。主任研究者は心因性失声の生理的病態モデルとしてのささやき声の研究を行い、ささやき声における喉頭調節を喉頭筋電図、内視鏡、MRIを用いてを解明してきた。その病態としての心因性失声に対し、新しい治療法としてのカラオケ療法を確立した。日本人にささやき声、正常発話をその生理的に発生できる状態を想定し、視覚による刺激でそれぞれの条件を切り替え、6回ずつ比較した。その結果ささやき声の中枢調節は、前頭葉の活性が上昇してささやき声を出させるタイプと、左右の脳の活性が変換するタイプに分類された(主任研究者. Med Hypotheses. 2009)。

ついで心因性失声患者の協力を得て治療前後での脳活動の比較を行ったところ、前頭葉の活性の有無での分類が可能と示唆された。(主任研究者ら. J Voice. 2012)そこで前頭葉および大脳半球の左右差を確認すべく、その先駆け学説である「角田理論のうち、日本人の脳の特異性」をfMRIにて行った。その結果「虫の声」を認識できる被験者の83%で角田理論を裏付ける結果が出た。そこで簡易型赤外線トポグラム用いて検証実験を行いその各刺激音に対する左右脳血流流の変化を比較した。その結果、人種を問わず日本語で育った人間(=日本人)では78%が虫の声を言語脳、人種を問わず日本語以外で育った人間(=非日本人)では73%が虫の声を非言語脳で分析する傾向が明らかになり、角田忠信の理論を支持する結果となった。今後は左右差を用いて臨床にむけ本研究を行い心因性失声患者の予後、治療選択の判定に応用したい。24年度が最終年度であるため、記入しない。
複合材料ボルト継手のスマート化によるヘルスモニタリング

本年度は,複合材料ボルト継手のスマート化による吸湿劣化のモニタリングを目的として,電気ポテンシャル法による吸湿率測定のスマート化について,昨年度の結果をふまえて実験的にさらなる検討を実施した.その結果は以下の通りである.1.長期および繰り返し吸湿試験飽和吸湿率の80%に至るまで,長期吸湿実験実験を実施し,昨年度までの実験結果と比較した.その結果,飽和吸湿率の20%程度の低吸湿率の場合と異なり,吸湿率と電気ポテンシャル変化の間にヒステリシスが観察された.これは,高吸湿により繊維/マトリックスの界面破壊が進行したためと考えられるが,これを利用することで,吸湿劣化の定量的評価が可能であると期待される.2.積層構成の影響直交積層板での吸湿試験を実施し,電気ポテンシャルの測定を実施した.その結果,直交積層板の場合には層間の影曇が無視できず,一方向試験片の結果の重ね合わせが成立しないことを明らかにした.この結果,繊維方向への導電が実機への適用においては適切であることを明らかにした.3.電極作成方法の影響電極の劣化や作成方法が結果に及ぼす影響について,銅箔電極と導電性接着剤(銀ベース)電極の2種類の場合について検討した.その結果,測定方法が電極の影響を受けにくい4電極法であるにもかかわらず,電極の差違が結果に大きく影響することを実験的に明らかにした.これは,複合材料のような異方性材料では,電極の接触状態の及ぼす影響が無視できないためであり,適切な電極の選択が必要であることを明らかにした.1.電気ポテンシャル法を用いた静的負荷による圧潰破壊のモニタリング炭素繊維強化複合材料の多方向強化積層板のダブルラップ試験片を作成し,準静的一軸引張試験を実施して,ボルト継手部損傷の模擬試験を実施した.積層構成は,航空機のトルクボックスを模擬している.試験片には電極を同時成形で貼り付け,直流電気ポテンシャル法で電気抵抗変化をリアルタイムでモニタリングした.その結果,面圧による圧潰破壊の発生の前後で,電気抵抗が急減し,除荷後も電気抵抗が減少したままであることを実験的に明らかにした.さらに,有限要素法解析と板厚方向の電気抵抗変化の測定結果から,その減少の原因が,負荷によって生じる層間のせん断応力による層間抵抗の減少に起因するものであることを明らかにした.2.電気ポテンシャル法による吸湿劣化のモニタリング交流電気ポテンシャル法を用いた吸湿劣化のモニタリングの基礎的検討のために,一方向積層板の交流電気特性のモデル化と,その吸湿に伴う交流電気特性変化を実験的に検討した.その結果,従来から経験的に正しいと考えられていたキャパシタンス成分が支配的な等価電気回路モデルが全くの誤りであることを実験的に明らかにするとともに,インダクタンス成分を含む新しい等価電気回路モデルを提案した.さらに,吸湿にともなう交流電気ポテンシャルの変化は等価電気回路中の抵抗成分変化の結果であり,初期中期段階ではFickの法則から吸湿曲線を推定できることを示した.本年度は,複合材料ボルト継手のスマート化による吸湿劣化のモニタリングを目的として,電気ポテンシャル法による吸湿率測定のスマート化について,昨年度の結果をふまえて実験的にさらなる検討を実施した.その結果は以下の通りである.1.長期および繰り返し吸湿試験飽和吸湿率の80%に至るまで,長期吸湿実験実験を実施し,昨年度までの実験結果と比較した.その結果,飽和吸湿率の20%程度の低吸湿率の場合と異なり,吸湿率と電気ポテンシャル変化の間にヒステリシスが観察された.これは,高吸湿により繊維/マトリックスの界面破壊が進行したためと考えられるが,これを利用することで,吸湿劣化の定量的評価が可能であると期待される.2.積層構成の影響直交積層板での吸湿試験を実施し,電気ポテンシャルの測定を実施した.その結果,直交積層板の場合には層間の影曇が無視できず,一方向試験片の結果の重ね合わせが成立しないことを明らかにした.この結果,繊維方向への導電が実機への適用においては適切であることを明らかにした.3.電極作成方法の影響電極の劣化や作成方法が結果に及ぼす影響について,銅箔電極と導電性接着剤(銀ベース)電極の2種類の場合について検討した.その結果,測定方法が電極の影響を受けにくい4電極法であるにもかかわらず,電極の差違が結果に大きく影響することを実験的に明らかにした.これは,複合材料のような異方性材料では,電極の接触状態の及ぼす影響が無視できないためであり,適切な電極の選択が必要であることを明らかにした.
内耳機能(聴・平衡覚)とその障害における低分子G蛋白質および活性酸素種の役割

1.活性酸素を産生する遺伝子操作マウスを作製し、このマウスが騒音性難聴を呈し、この難聴発症が活性酸素消去剤により改善することを発見した。2.難聴を呈するノックアウトマウスの作製に成功した。現在、その難聴の発症分子メカニズム解明中である。【研究の目的】本研究では、最近注目されている聴覚・平衡覚の感受-シグナル伝達機構に注目して、(1)内耳で特異的に機能するプロモーターマウスを確立すること、【研究の成果】本年度は、2)内耳有毛細胞で特異的に標的分子をノックアウトするマウスの作製を完了し、3)内耳有毛細胞で特異的に標的分子を欠損するマウスの解析を開始した。作製したノックアウトマウスのうち1種に、高度の難聴(90dB以上)が存在することがABRを用いた解析で判明した。現在、難聴の原因を、内耳器官培養、免疫染色、電子顕微鏡、電気生理学的手法を用いて解明中である。【研究目的】本研究では、最近注目されている聴覚・平衡覚の感受-シグナル伝達機構に注目して、(1)内耳で特異的に機能するプロモーターマウスを確立すること、(2)マウスを用いて、活性酸素が難聴に関与することを証明する(3)上記のプロモーターマウスを標的分子の遺伝子操作マウスと交配させ、聴覚・平衡覚の感受-シグナル伝達機構における機能を解明することを目的としている。【研究成果】(1)内耳で特異的に機能するプロモーターマウスを確立した。(2)TGマウスを用いて、活性酸素が難聴に関与することを証明した。(3)表現型マウスの作製に成功した。現在、その表現型の原因を、初代培養、免疫染色、電子顕微鏡、KD細胞モデルを用いて解明中である。【研究目的】本研究では、最近注目されている聴覚・平衡覚の感受-シグナル伝達機構に注目し、遺伝子操作マウスを用いて、1.活性酸素が難聴に関与することを証明すること、2.聴・平衡覚の感受-シグナル伝達機構における低分子G蛋白質の機能を解明すること、を目的とした。【研究成果】1.活性酸素を恒常的に賛成するTGマウスが騒音性難聴を呈し、この難聴の発症が活性酸素消去剤により改善することを発見した。現在、難聴発生のメカニズムを解明中であり、DNAマイクロアレイや質量分析法を用いて、活性酸素が騒音性難聴を引き起こすターゲット分子の同定を進めている。このマウスは、アクチン代謝の障害により内耳聴覚有毛細胞の脱落を来すことを、内耳器官初代培養、免疫染色、電子顕微鏡を用いて解明した。また、ノックアウト内耳有毛細胞のモデル細胞を、MDCK細胞を用いて確立した(MDCK-KD細胞)。現在、論文投稿準備中である。3.活性酸素産生不全により平衡覚障害を呈するマウスを作製中であり、このマウスを用いて、耳石形成における活性酸素の役割の詳細を解明する予定である。ノックアウトマウスを解析中であるが、表現型を得ており、その機序を解明の段階に進んでいるので。24年度が最終年度であるため、記入しない。上記のごとく、現在、解析を進めており、予定どおり目的を遂行できると考えている。
行動発現の神経基盤を制御する甲状腺ホルモン作用の新機軸

昨年度の成果から、生後14日以内に甲状腺ホルモン欠乏を経験したマウスでは、自発運動の異常やタウ時間の短縮が観られた。さらに詳細にマウスの活動レベルを解析したところ、活動期(暗期)には2峰性の活動ピークが観察され、かつ中頃には活動レベルが低下するシエスタが観察されるが、甲状腺群では、このような規則性が明瞭ではなく、シエスタは活動期の後半に移行し更にはその期間が短く、かつ第2ピークが減じる傾向にあった。しかし出生直後からT4を継続して投与された甲状腺群(抗甲状腺飲水群)では対照群のそれと同様で、2峰性のピークと中頃にシエスタが観察された。また恒暗条件下で光パルスによる位相変化を調べたところ各実験群同様に2時間強の位相後退が観察され、光同調系には問題が認められなかった。現在は視交叉上核を中心とした発振系を重点的に解析対象として、研究を進めている。一方、胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスではmethyl CpG-binding protein2 (MeCP2)発現が著しく低下することが明らかになったため、試験的に、体性感覚野を中心に吻尾側方向にMeCP2発現細胞数のカウントを行なった。正常マウスに比べて甲状腺群では、体性感覚野内では均一に陽性細胞数の低下が観察され、領域特異的にその発現が低下してはいなかった。現在、その他の領野についての解析を進めるとともに、層形成に重要な役割を演じている分子についても解析を進めている。ディープフリーザーの故障による保存していた解析サンプルが融解したため、再度サンプリングを行なっているため。再度のサンプリングを行い年内に研究成果をまとめることを目標とする。これまでの結果から、胎生後期から生後14日目までの間に母マウスに抗甲状腺剤を与え甲状腺ホルモンを人為的に欠乏させると、親では組織学的な変化は認められないものの、仔の大脳皮質や海馬におけるパルブアルブミン発現の顕著な減少が観察された。14日目以降、抗甲状腺剤を除き甲状腺機能を回復させ、個体成熟を待って自発運動量を計測すると甲状腺ホルモン不全を経験した個体では明らかな活動パターンの異常が観察され、暗期開始直後と暗期終了直前に見られる一過性の活動更新が見られなくなった。今回まず我々は、甲状腺ホルモン不全の期間を胎生後期から生後14日目にくわえて、生後14日から28日の間、または90日から104日(成熟個体)と変化させ、パルブアルブミン遺伝子発現への影響を解析した。胎生後期から生後14日目までの間に甲状腺ホルモンを欠乏させると大脳皮質や海馬におけるパルブアルブミン発現は顕著に減少したが、ホルモン不全期間を14日以降に設定した上記2群では、その発現量は対照群と同程度であった。このことから、パルブアルブミン発現における甲状腺ホルモン感受性の臨界期が生後14日以内に存在すると推察された。さらに、90日から104日の間に甲状腺ホルモン欠乏を引き起こされた実験群の自発運動量を計測したが、活動パターンの異常は観察されなかった。現在、生後14日から28日の間に甲状腺ホルモン不全を経験した個体の自発運動量を計測している。一方、自発運動量の異常が内在性の時計機構に起因するか否かを確認するために恒暗条件下でフリーラン周期(τ)を計測したところ甲状腺機能低下群では対照群に比べて、有意な短縮を示した。当初計画に加えて、甲状腺ホルモンを人為的に低下させる期間を複数用意したため、若干の遅れは生じているものの、概ね順調に進んでいる。昨年度の成果をふまえて、生後14日から生後28日にメチマゾールおよび過塩素酸カリウムを用いた抗甲状腺剤による甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスの自発運動量を計測した。胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスのような自発運動量の異常は観察されなかった。また、同様に恒暗条件下でのフリーラン試験を行なったが、これも自発運動試験の結果と同様に、胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスに観られるタウ時間の短縮は認めなかった。一方、胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスに出生直後よりサイロキシンを一日1回投与すると、自発運動の異常や、タウ時間の短縮が観られなくなることから、ホルモン感受性の臨界期が生後14日以内にあるものと推察された。これまで、甲状腺機能低下症に伴う大脳皮質におけるパルブアルブミンニューロンの減少に関してはいくつかの報告がなされ、また我々もTSH受容体機能不全突然変異マウスを用いて報告を行った。今回これに加えて、胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスではmethyl CpG-binding protein2 (MeCP2)発現が著しく低下することが明らかになった。正常マウスの脳ではMeCP2が広範に観察されるものの、甲状腺ホルモン低下マウスでは4層を除いて、その発現が顕著に低下した。現在、層特異的なMeCP2発現低下のメカニズムを追っている。当初の計画に加えて、甲状腺ホルモン低下マウスの大脳皮質におけるmethyl CpG-binding protein2 (MeCP2)発現の低下を認めたため、層形成の異常に関する研究を行っているため。

さらに詳細にマウスの活動レベルを解析したところ、活動期(暗期)には2峰性の活動ピークが観察され、かつ中頃には活動レベルが低下するシエスタが観察されるが、甲状腺群では、このような規則性が明瞭ではなく、シエスタは活動期の後半に移行し更にはその期間が短く、かつ第2ピークが減じる傾向にあった。しかし出生直後からT4を継続して投与された甲状腺群(抗甲状腺飲水群)では対照群のそれと同様で、2峰性のピークと中頃にシエスタが観察された。また恒暗条件下で光パルスによる位相変化を調べたところ各実験群同様に2時間強の位相後退が観察され、光同調系には問題が認められなかった。現在は視交叉上核を中心とした発振系を重点的に解析対象として、研究を進めている。一方、胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスではmethyl CpG-binding protein2 (MeCP2)発現が著しく低下することが明らかになったため、試験的に、体性感覚野を中心に吻尾側方向にMeCP2発現細胞数のカウントを行なった。正常マウスに比べて甲状腺群では、体性感覚野内では均一に陽性細胞数の低下が観察され、領域特異的にその発現が低下してはいなかった。現在、その他の領野についての解析を進めるとともに、層形成に重要な役割を演じている分子についても解析を進めている。ディープフリーザーの故障による保存していた解析サンプルが融解したため、再度サンプリングを行なっているため。生後14日目までの甲状腺ホルモン不全によってもたらされる恒暗条件下によるフリーラン周期(τ)の低下が、生後14から28日目ならびに成熟個体において甲状腺ホルモン不全を経験した個体でも観察されるかを調査する。またパルブアルブミン低下とフリーラン周期(τ)の低下の関連性を調べるために、時期選択的にパルブアルブミン発現を低下させる実験を準備している。胎生17日から生後14日まで甲状腺ホルモン合成を阻害したマウスではmethyl CpG-binding protein2 (MeCP2)発現が著しく低下することが明らかになったが、この現象が、甲状腺ホルモンの補充によって改善されるかどうか、またパルブアルブミンの低下を含めて、これらの組織学的な差異とタウ時間の短縮に機能的な相関があるかを調査する予定である。再度のサンプリングを行い年内に研究成果をまとめることを目標とする。当初計画に加えて、甲状腺ホルモンを人為的に低下させる期間を複数実験群用意し、その行動解析に時間がかかり、若干の実験の遅れが生じているため。理由:当初計画に加えて、大脳皮質の層構造に関する研究を追加したため、若干の実験の遅れが生じているため。使用計画:層構造を識別するための抗体やin situ hybridization法にかかる試薬代にあてる。超低温フリーザーの故障によりサンプル融解が生じ他ことに加えて、クリオスタットの故障で次実験が大幅に遅延したため、期間延長を申請した。次年度繰越額に関しては当初計画どおりに使用する。実験動物の購入および飼養に係る飼料や床敷、ならびに分子生物学的実験に必要な酵素類、そして組織学的実験に抗体などの試薬代にあてる。