hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
大気-アスファルトの相互作用に着目した散水による気候緩和効果の検討

1)アスファルト散水の野外実験1993年8月13日、新潟県長岡市市街に於て、本来冬期に用いられる道路埋設の消雪パイプを用いてアルファルト散水実験を行った。その結果、1)散水により明確な気温・湿度の変化が生じること、2)地下水の熱の移流効果が大きいことにより湿度の上昇が抑えられ不快指数も低下すること、3)路面温度の上昇を抑え熱環境の緩和に有効に機能することなどが明かとなった。2)大気-アスファルト結合の鉛直一次元数値モデルによる散水効果の検証大気-土壌結合系の3次元水文気象モデル(神田他1991)を鉛直一次元で使用し、上記実験で得られた物性値を入力パラメーターとして散水効果の検証を行った。その結果、野外実測で得られたアスファルトの効果を再現すると同時に、物理パラメータを変えた数値実験により好ましい散水の時間間隔や量について新しい知見を得ることができた。3)人間熱収支モデルによる気候緩和効果の定量化経験的な温熱指標である不快指数に代わり、各種微気象の観測データから屋外の暑熱環境下にある人間にかかる熱負加量の理論的導出を行った。長岡の散水実験の解析結果より、道路上にたたずむ人間の受ける熱負荷が散水により大きく低減されることがわかった。また、散水に伴うコストと気候緩和に伴うエネルギー節約量について考察を行った。
カルシウムシグナリングからみた心筋細胞障害の病態生理学的研究

心筋興奮収縮関連はCaイオンを情報伝達因子として細胞膜電位変化をアクチン、ミオシン分子間反応による張力に変換することにより達成される。本研究では心筋機能発現の根幹を占めるCaシグナリング蛋白質群が細胞障害因子によりどのように修飾されるかを追求しそれを総合することによりCaシグナリング異常の細胞病理を再構築する事を目的とする。Ca除去系で重要な役割を果たしているCaATPaseとその調節蛋白であるホスホランバンとの相互作用部位を両分子において部位特異的変異を導入することにより同定した。さらに両分子の遺伝子発現機構を検討し甲状腺ホルモンがその発現に大きな関与を果たしていることを明らかにした。さらにCa動員系である筋小胞体Ca遊離チャネルにおいてモジュレーター結合に大きく関与していると考えられる領域を同定した。心筋細胞間での情報伝達に関わるギャップ結合において電気生理的解析に基ずきカルモジュリンがその制御に深く関与していることを明らかにした。さらに心筋細胞を結合している介在板を構成しているアドヘレンスジャンクション構成蛋白質を同定、1次構造を決定した。また接着分子L-セレクチンがCa依存性とともに非依存性にもリガンドと結合することを示した。さらに低分子G蛋白質Rhoがアクトミオシン系を介して細胞形態、細胞運動を制御していることを明らかにした。虚血による急性心不全、慢性鬱血性心不全における心筋細胞内Ca動態についてエクオリンを用いて検討を行ったところ、Caトランジェントの時間経過の遅延が弛緩障害。頻拍刺激に対する直接要因になっていることが判明した。また再潅流障害においてはCa過負荷が主要な要因になっていることが示された。スタン心筋においてCa依存性蛋白分解酵素の関与が明らかとなった。また心筋障害に深く関わるサイトカインの1種であるIL-6は収縮期細胞内Ca濃度を低下させて心筋収縮能を弱めることを示した。以上、本研究によりCaシグナリングとその調節を司る分子群の相互連関とそ破綻の要因の理解に貢献したと考えられる。本研究は心筋細胞障害をカルシウムシグナリングから検討することを目的とする。単離心筋細胞において甲状腺ホルモンのホスホランバン、カルシウムポンプの発現に対する効果を検討した。甲状腺ホルモンによりホスホランバンmRNAは24時間で対照の半分に低下した。一方、カルシウムポンプmRNAは時間とともに増加した。細胞よりミクロゾームを単離し、カルシウム取り込みを解析したところ、甲状腺ホルモンにより最大活性の増加、カルシウムに対する親和性の増加を認めた。従ってホスホランバンによるカルシウムポンプ活性調節は従来から知られていた燐酸化を介するものとは別に、遺伝子発現を介する新しいメカニズムが存在することがあきらかになった。このことが甲状腺機能亢進症における心筋機能亢進の1つの機構と考えられる。ホスホランバンcDNAに部位特異的変異を導入し、カルシウムポンプcDNAと同時にCOS-1細胞に導入し発現させることにより、ホスホランバンのカルシウムポンプに対する作用部位を同定した。即ち細胞質ドメインのうちN末に存在するドメインIaカルシウムポンプと相互作用を営むことを明らかにした。虚血再灌流時のラジカルによる心筋障害を検討するため、リポキシゲナーゼとアラキドン酸を単離心筋細胞に負荷し、細胞内カルシウムをIndo-1蛍光で評価した。細胞内カルシウムは上昇し心筋細胞は過収縮に陥った。カルシウム遊離チャネルにアミノ酸変異を導入することによりその構造機能連関を検討し615番目のアミノ酸が活性調節に重要な役割を果たしていることが明らかになった。

本研究では心筋機能発現の根幹を占めるCaシグナリング蛋白質群が細胞障害因子によりどのように修飾されるかを追求しそれを総合することによりCaシグナリング異常の細胞病理を再構築する事を目的とする。Ca除去系で重要な役割を果たしているCaATPaseとその調節蛋白であるホスホランバンとの相互作用部位を両分子において部位特異的変位を導入することにより同定した。ギャップ結合において電流を測定すると、カルモジュリン存在下ではCa上昇によりギャップ結合が低下した。カルモジュリンの阻害薬では逆の効果がみられた。さらにアドヘレンスジャンクション構成蛋白質をcDNAクローニングにより1次構造を決定したところ、ショウジョウバエのガン抑制遺伝子dlgと相同性を示した。またスルファチドなどの硫酸化糖脂質が接着分子L-セレクチンとCa非依存性に結合するリガンド存在することを示した。さらに低分子G蛋白質Rho遺伝子をMDCK細胞に導入しその細胞内局在を検討したところ静止期の細胞ではRhoは細胞質に存在したが細胞運動が亢進するとRhoの1部はラッフリング領域にトランスロケイションした。再潅流障害においてはCa過負荷が主要な要因になっていることが示され、これはNa/Ca交換系と細胞内Na蓄積が重要な役割を果たしている。IL-6は収縮期細胞内Ca濃度を低下させて心筋収縮能を弱めるがこれはNOを介していることが明らかになった。
アダプター分子を中心とした発がん及びがん悪性化機構の解析

癌の悪性化阻止の目的で、癌の浸潤・転移能に関連する分子の解析を行った。NESHはSH3領域を有する新しいアダプター蛋白質であるが、Ablチロシンキナーゼに結合し下流へのシグナルを調節しながら細胞運動や浸潤能を負に制御していることを明らかにした。SNPs解析として、主として乳癌の症例90例と肝内結石の症例20例についてCaveolinとNESHについて検討した。乳癌の中のスキルスタイプなど特に悪性例においてCaveolin132プロリンからロイシンへの点突然変異例が見つかったが、これはCaveolinのスカフォールドドメイン領域内であり、シグナル伝達に影響していることが予想されたが、事実この変異をもたらしたカベオリンを発現する細胞膜カベオラ構造は著明に変化することが示された。また、NESHにおいても乳癌の一部にNESH334バリンからアラニンへの点突然変異例が見つかった。この部位はNESHのSH3領域内であり。蛋白質間の結合に影響していることが予想された。外来性のNESHの発現は癌細胞転移を著明に抑制するが、癌細胞増殖には影響しないという結果を得た。中程度の発現が認められる癌細胞のNESH発現をRNAiによって抑制すると顕著な細胞浸潤能の増加が認められた。NESH結合蛋白質の検索により新規分子Tarshを同定していたが、生理的な条件下でin vivoでの結合はほとんど認められなかった。本研究結果から、NESHは細胞運動の制御系で役割を担っていることが明らかになり、NESH・SHPS-1・Caveolin-1など細胞接着や細胞運動に関わる分子の特異的な阻害が癌の浸潤・転移を劇的に抑えることも強く示唆された。
血液・組織関門動態の分子形態学的研究

細胞膜での糖の膜通過に関与する糖輸送体は、細胞膜と細胞内コンパートメントであるエンドソームやポストゴルジコンパートメントとの間で平衡状態にある。細胞膜に分布する糖輸送体の量の定量化と膜上での分布様式を検討するために、培養細胞の細胞膜標本を細胞の生きている時になるべく近い状態で作製した。カバースリップ上に培養し分化させたマウスの3T3-L1細胞にニトロセルロース膜を圧着し、細胞の上面の細胞膜とそれにつながる細胞質を除去した。細胞内緩衝液で細胞内成分を洗い流すと、カバースリップに付着した細胞膜標本が得られた。走査電顕観察をおこなったところ、クラスリンコーテッドピットやカベオラの多数の陥凹などの細胞膜ドメインを観察することができた。また細胞膜を裏打ちする細胞骨格成分も明瞭であった。蛍光抗体法で糖輸送体を免疫染色し、蛍光強度を測定すると、細胞膜に存在する糖輸送体分子の量を定量することができた。インスリン刺激時と非刺激時について糖輸送体GLUT4について検討したところ、インスリン刺激により細胞膜で10倍程度の増加が認められた。これは放射性同位元素で標識した糖の取り込みのデータと良く一致していた。さらに高倍での蛍光顕微鏡観察により、細胞膜上における糖輸送体の不均一な分布が観察され、細胞膜上での糖輸送体に富むドメインの存在が示唆された。
超高感度タンパク質-化合物アフィニティ検出技術を駆使した生物機能制御の実現

生物は自らを維持し環境に適応するため、低分子化合物を介した生体内外での情報コミュニケーションを行う。この情報コミュニケーションメカニズムの解明の重要性にもかかわらず、生体内に膨大に存在する化合物の種類や量を鑑みると、その研究は未だ不十分と言わざるを得ない。その理由の1つとして、化合物を中心とした生体内情報コミュニケーション解析の技術的困難さがある。申請者らはペプチドに強固に結合するRNAアプタマーを利用した新規超高感度タンパク質相互作用検出法の開発に成功している(未発表)。また、低分子化合物と相互作用するペプチドの新たな検出手段としてファージディスプレイ法と次世代シーケンス技術を組み合わせた手法を開発している。本研究では、RNAアプタマー利用した超高感度タンパク質-化合物アフィニティ検出技術を核とした、低分子化合物結合ペプチドを新たに見出し、それらを利用することで化合物を用いた生物機能制御ツールを開発することを目的としている。利用する低分子化合物としてはフラボノイドを主たる化合物として選択した。その理由は、フラボノイドはポリフェノールの一種として生体内に様々な修飾を受け豊富に存在している。毒性が低いにもかかわらず、これまでに多くの生理活性が報告されている。特に糖が付加した配糖体フラボノイドには生理活性が強い性質があるが、その分子機構は不明である。そのため、本研究はフラボノイドの生体機能解明への手がかりにもつながる可能性がある。本年度は、フラボノイドの一種であるケンフェロールと3位配糖体であるアストラガリンに結合するペプチドの探索を行った。次世代シーケンス技術を組み合わせたPD-Seq法を用いて、9アミノ酸からなるランダムペプチドライブラリースクリーニングを3回行い、統計的に有意なペプチド配列の取得に成功した。本年度は、フラボノイドの一種であるフラボノールと結合するペプチドの探索を行った。具体的には、最低でも約800万種におよぶランダムアミノ酸配列ペプチドファージライブラリーと担体に固定したケンフェロールもしくはアストラガリンを混合し、洗浄によって結合の弱いファージを除去した後に、結合ファージを回収した。回収したファージからランダムアミノ酸領域をPCRによって増幅し、次世代シーケンサー用ライブラリーを作成した。担体のみから回収したファージおよびフラボノイド担体から回収したファージ、それぞれ約1000万におよびペプチド配列の取得に成功した。アグリコンであるケンフェロールと配糖体のアストラガリンから回収されたアミノ酸配列に対して、統計的に有意な配列を比較したところ、興味深いことにケンフェロールから回収されたアミノ酸配列が35にすぎなかったのい対して、アストラガリンから回収されたアミノ酸配列は約2000に及んでいた。この結果は、配糖体に結合するアミノ酸の種類が多いことを示しており、配糖体フラボノイドの生理活性が高いこととの関連を示唆している。このように、本年度はフラボノイド結合アミノ酸情報の取得に成功したが、RNAアプタマーを用いたスクリーニングはまだ進行中のため、おおむね順調に進んでいるとした。今後は取得したアミノ酸配列とフラボノイドとの相互作用確認実験を行う。その際には、RNAアプタマー技術を利用する。それと並行してRNAアプタマー技術を哺乳動物細胞に拡張させ、フラボノイドとの結合を動物細胞において調査する。また、転写因子との低分子化合物との結合スクリーニングを開始する。

本研究では、RNAアプタマー利用した超高感度タンパク質-化合物アフィニティ検出技術を核とした、低分子化合物結合ペプチドを新たに見出し、それらを利用することで化合物を用いた生物機能制御ツールを開発することを目的としている。本年度は、フラボノイドの一種であるフラボノールと結合するペプチドの探索を行った。次世代シーケンス技術を組み合わせたPD-Seq法を用いて、9アミノ酸からなるランダムペプチドライブラリースクリーニングを3回行い、統計的に有意なペプチド配列の取得に成功した。具体的には、最低でも約800万種におよぶランダムアミノ酸配列ペプチドファージライブラリーと担体に固定したケンフェロールもしくはアストラガリンを混合し、洗浄によって結合の弱いファージを除去した後に、結合ファージを回収した。回収したファージからランダムアミノ酸領域をPCRによって増幅し、次世代シーケンサー用ライブラリーを作成した。担体のみから回収したファージおよびフラボノイド担体から回収したファージ、それぞれ約1000万におよびペプチド配列の取得に成功した。アグリコンであるケンフェロールと配糖体のアストラガリンから回収されたアミノ酸配列に対して、統計的に有意な配列を比較したところ、興味深いことにケンフェロールから回収されたアミノ酸配列が35にすぎなかったのい対して、アストラガリンから回収されたアミノ酸配列は約2000に及んでいた。この結果は、配糖体に結合するアミノ酸の種類が多いことを示しており、配糖体フラボノイドの生理活性が高いこととの関連を示唆している。このように、本年度はフラボノイド結合アミノ酸情報の取得に成功したが、RNAアプタマーを用いたスクリーニングはまだ進行中のため、おおむね順調に進んでいるとした。今後は取得したアミノ酸配列とフラボノイドとの相互作用確認実験を行う。その際には、RNAアプタマー技術を利用する。それと並行してRNAアプタマー技術を哺乳動物細胞に拡張させ、フラボノイドとの結合を動物細胞において調査する。また、転写因子との低分子化合物との結合スクリーニングを開始する。
一細胞シークエンシングによる、抗がん剤耐性獲得過程でのがん細胞進化の解明

前年度、HCC78細胞株から抗がん剤Crizotinib耐性の子株を得、子株6株に対しバルクセル・シークエンスと、3細胞のシングルセル・シークエンスを行った。そこでは、1)バルクセルとシングルセルではエラー率、マップ率などに大きな違いがないこと、2)しかしdepthの分布には大きな違いがあり、恐らく全ゲノム増幅の影響を反映していること、3)一細胞特異的な多くの変異があること、4)ある遺伝子変異が耐性を生じさせているであろう事、などが分かった。しかし同時に、実験および情報解析における課題も残った。シングルセル・シークエンスの過程では、手作業で限界希釈による細胞分離と、全ゲノム増幅を行った。しかしこの工程はlabor intensiveであった。数十細胞以上を扱う場合、自動化された機器を用いることが好ましいことが分かり、本年度、自動細胞分離・調整装置であるC1を用いて、この工程を行うことに成功した。C1はもともとRNAトランスクリプトーム用に開発された機器だが、本年度夏にDNAエキソーム用のプロトコルが発表され、我々はいち早くこれを適用することが出来た。情報解析の課題は、変異検出の正確さである。このため、本年度では、純系マウスの正常腸管細胞から5細胞をシングルセル・シークエンスし、また同様に同じ組織からのバルクセルもシークエンスして、バルクをbackground、シングルをforegroundとしてシングルでの変異検出を行った。純系マウスの正常細胞かつ同じ組織からのバルクセルをbackgroundにしたコールであるため、ネガティブ・コントロールとなる。このデータを用いて変異検出のアルゴリズムを改良することが出来た。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年度の達成目標は、細胞株を使ったシングルセル・シークエンスの技術確認である。まずは予定通り、HCC78株から抗がん剤Crizotinib耐性の子株を得た。子株6株に対し、バルクセル・シークエンスと数細胞のシングルセル・シークエンスを行った。シングルセル・シークエンスの過程では、micro-manipulationによる細胞分離と、全ゲノム増幅の工程を経ている。それらシークエンスのデータをバイオインフォマティクス的手法により情報処理し、バルクセル・シークエンスに比したシングルセル・シークエンスの性質を調べた。これらの工程を通し、シングルセル・シークエンスの技術確認が出来た。予定通り、抗がん剤耐性株を得、バルクセルおよびシングルセルでシークエンスをし、バルクセル・シークエンスに比べたシングルセル・シークエンスの性質を調べ、情報処理を行い、技術確認を完了したため。今回の技術確認を通して、変異同定の精度を上げるためにはバイオインフォマティクス・パイプラインのチューニングが必要なことが分かった。現在さらなる実験を通して、そのチューニングを行っている。また今回の技術確認を通して、細胞の分離工程が技術上極めて重要なステップであることが分かった。一細胞シークエンスの場合、臨床サンプルは凍結などで保存できず、即座に細胞を分離しなければならない。この意味でも細胞分離は重要である。これらに関し、より効率的かつ高精度に細胞を分離する機器が当研究所に導入されたため、micro-manipulationではなく、その機器を試す。これによって本年度の目標である臨床サンプルでの一細胞シークエンスが実現できると期待される。
内リンパ嚢の機能解析による難聴・めまいのチャンネルレセプター病の原因同定

内リンパ嚢上皮管腔側の機能を電気生理学的に解析することを目的として、砂ねずみ内リンパ嚢のイオンチャンネル電流の測定をパッチクランプ法を用いて行った。単離は実体顕微鏡下にリン酸緩衝液を用いた外リンパ液類似組成を持つ溶液中で行い、管腔側膜を上にして還流槽中に固定後、この膜にパッチクランプ電極を当て、on-cell modeで電流を記録した。外リンパ液類似の組成を持つNaClを主体とした電極液を用いた記録では管腔側膜には直線的電流-電圧関係を持った、約27pSのチャンネル電流が記録された。これをinside-out modeにして細胞質側のイオン組成がNaClを主体とする細胞外液となった場合と、KCl主体とした溶液に置換した場合、あるいはグルコン酸ナトリウムとした場合で電流-電圧曲線に変化はなかった。しかし陽イオンをNMDGで置換すると外向き電流は消失し、このチャンネルがこれまで血管条辺縁細胞や前庭暗細胞の管腔側膜に存在が報告されているものと同様のコンダクタンスを持つ非選択的陽イオンチャンネルであることが判明した。管腔側のCa濃度をEGTAで減少させるとチャンネルの開確率は低下し、これまで内耳内の他細胞で報告されているような細胞内カルシウム濃度依存性があることが判った。細胞内cAMPを増加させることによる直接的影響、またはプロテインキナーゼA系の活性化の影響を調べるために、on-cell modeで細胞外液にdibutiryl-cAMPを添加したが、このイオンチャンネルの活性に明らかな影響は見られなかった。また、プロテインキナーゼC系の影響を見るためにフォルボルエステル(PMA)を細胞外液に添加したが、やはり活性の変化は明らかではなかった。内リンパ襄は様々な動物実験系におけるデータから、内耳における内リンパ液の代謝に重要な役割を担っていることが推測されている。特に内リンパ水腫との関連が推測されているメニエール病では、この器官の形態学的な異常が指摘されており、機能異常が病態と関わっている可能性が高い。本研究は、チャンネル病としてメニエール病をとらえる可能性をさぐるものである。パッチクランプによる電流記録が行なえるよう、実験設備の設営をおこなった。その上で、砂ねずみをエーテル麻酔後に断頭し、内リンパ襄を顕微鏡下に摘出した。内リンパ襄内腔側に対してパッチクランプ法によるチャンネル電流記録ができるように標本を作成する技術を確立した。外リンパ類似の組成を持つ還流液中で、on-cell modeにてイオンチャンネルの活動による電流変化を記録した。現在、イオン組成を変えた電極内溶液を用いることなどにより、この電流を担うイオンの解析をおこなっているところである。また、蛍光色素を用いて細胞内カルシウム濃度の測定とその変化を記録する実験系を準備した。細胞内カルシウムは多種の細胞においてイオン輸送に深く関与しており、内リンパ襄上皮でもカルシウムがチャンネル制御に関連している可能性が高い。本実験系を内リンパ襄に適用することで、細胞内カルシウムを制御する系を解析し、イオンチャンネルとの関連を検討したい。聴神経腫瘍の症例が多く、側頭骨手術の世界的センターの一つであるイタリア共和国Gruppo Otologicoにおいて、聴神経腫瘍症例のヒト内リンパ襄標本の提供を受ける体制を作った。今後、同施設と協力の上、基礎実験で同定されたチャンネルとその制御系に関するヒトでの発現を組織化学的に解析する予定である。
高次機能が関わる眼球運動の反応時間の頸部前屈姿勢保持による短縮と皮質情報処理様相

目的:作業記憶を要する眼球運動の一つである記憶誘導性サッケードの反応時間の頚部前屈姿勢保持に伴う短縮の様相について検討した。測定1:被験者は、成人8名からなる。安静頚部姿勢の条件と20度の頚部前屈角度を保持した条件(頚部前屈姿勢保持条件)にて、以下のサッケード課題を行った。記憶誘導性課題:中心点の点灯2秒後に、側方にある視標が100ms間点灯する。中心点の点灯中、被験者は中心点を注視し続け、その状態で点灯した視標の位置を記憶する。視標の消灯24秒後に中心点が消灯する。中心点消灯後、記憶した位置へ出来る限りすばやくサッケードを行い、その位置を注視する。視標の位置は、右視角5度及び10度と左視角5度及び10度とし、ランダムに提示する。右視角10度の視標の出現率を70%とし、その他の3つはそれぞれ10%とする。分析対象は、右視角10度の視標呈示時の眼球運動である。サッケード反応時間は中心点の消灯に対する眼球運動開始までの遅延時間とし、これを分析項目とした。測定2:被験者は、同一の8名からなる。安静頚部姿勢の条件と頚部前屈姿勢保持条件にて、測定1と同様のサッケード課題を行わせる。その課題中に左半球の前頭眼野領域へ経頭蓋的磁気刺激を行う。磁気刺激タイミングは、中心点の消灯後0msから180msまで5msごとに設定する。これらの結果より、反応時間の延長がみられた磁気刺激タイミングを同定する。その後、反応時間延長がみられたそのタイミングを考慮して、それら付近の帯域に焦点を当て1ms刻みで磁気刺激を行う。分析項目は、サッケード反応時間である。結果:測定1の検討の結果、記憶誘導性サッケード反応時間は、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が有意に短く、それぞれ228.1ms、206.5msであった。測定2の検討の結果、いずれの条件においても前頭眼野領域への磁気刺激によってサッケード反応時間が延長する一過性の干渉がみられた。干渉が生じるタイミングは、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が早く、それぞれ中心点消灯後、約115ms、100msであった。頚部前屈姿勢保持による記憶誘導性サッケードの反応時間短縮と前頭眼野領域までの情報処理の早期化とが対応していることが推察された。目的:判断の機能が大きく関わる眼球運動の一つであるアンチサッケードの反応時間の頚部前屈姿勢保持に伴う短縮の様相について検討した。測定1:被験者は、成人10名からなる。アンチサッケード課題:固視中心点点灯後、その点が消灯するまでの時間を24秒とする。中心点消灯後、側方の視標がすぐに点灯する。視標の位置とは反対側で同視角の眼球運動を素早く行わせる。左視角10度の視標の出現率を70%とし、その他の3つはそれぞれ10%とする。分析対象は、左視角10度の視標呈示時の眼球運動である。サッケード反応時間は視標の点灯に対する眼球運動開始までの遅延時間とし、これを分析項目とした。測定2:被験者は、同一の10名からなる。磁気刺激タイミングは、視標の点灯後40msから140msまで1msごとに設定する。結果:測定1の検討の結果、アンチサッケード反応時間は、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が有意に短く、それぞれ254.3ms、227.7msであった。干渉が生じるタイミングは、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が早く、それぞれ視標呈示後約110ms、80msであった。頚部前屈姿勢保持によるアンチサッケードの反応時間短縮と前頭眼野領域までの情報処理の早期化とが対応していることが推察された。

中心点消灯後、記憶した位置へ出来る限りすばやくサッケードを行い、その位置を注視する。視標の位置は、右視角5度及び10度と左視角5度及び10度とし、ランダムに提示する。右視角10度の視標の出現率を70%とし、その他の3つはそれぞれ10%とする。分析対象は、右視角10度の視標呈示時の眼球運動である。サッケード反応時間は中心点の消灯に対する眼球運動開始までの遅延時間とし、これを分析項目とした。測定2:被験者は、同一の8名からなる。安静頚部姿勢の条件と頚部前屈姿勢保持条件にて、測定1と同様のサッケード課題を行わせる。その課題中に左半球の前頭眼野領域へ経頭蓋的磁気刺激を行う。磁気刺激タイミングは、中心点の消灯後0msから180msまで5msごとに設定する。これらの結果より、反応時間の延長がみられた磁気刺激タイミングを同定する。その後、反応時間延長がみられたそのタイミングを考慮して、それら付近の帯域に焦点を当て1ms刻みで磁気刺激を行う。分析項目は、サッケード反応時間である。結果:測定1の検討の結果、記憶誘導性サッケード反応時間は、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が有意に短く、それぞれ228.1ms、206.5msであった。測定2の検討の結果、いずれの条件においても前頭眼野領域への磁気刺激によってサッケード反応時間が延長する一過性の干渉がみられた。干渉が生じるタイミングは、安静頚部姿勢に比べて頚部前屈姿勢保持の方が早く、それぞれ中心点消灯後、約115ms、100msであった。頚部前屈姿勢保持による記憶誘導性サッケードの反応時間短縮と前頭眼野領域までの情報処理の早期化とが対応していることが推察された。
オンラインディスカッションの構造化・検索手法の開発とその学習情報としての利用

学習課題の構造化手法を応用した学習支援システムの構築と、学習課題による、このシステムを利用する実践的な評価実験を行なうことを最終的な目標として、本研究を進めてきた。(1)オンラインディスカッションシステムの運用と評価実験の実施コンピュータ援用協調学習(CSCL)における学習者のコミュニケーションを評価するために、多変量解析手法を応用した新しい分析手法・インタフェースのプロトタイプシステムを実装した。この手法は、電子掲示板(BBS)上のディスカッション活動における「教授者が定めたトピックとなるキーワード」と「個々の学習者」との関係を可視化するために、多変量解析手法のコレスポンデンス分析を応用している。可視化マップは、学習者集団の中における、学習のトピックへの学習者のコミットメントを表現していると考えられる。また、自分や他者の学習内容に関する関心がマップに示されることが学習者へのリフレクションとなって、ディスカッションへの積極的な参加を促す可能性もあり得る。ネットワーク学習環境を持つ複数地点を結び、情報交換とそれによる意見交換をおこなって成果をまとめるという学習課題を対象にして、このシステムを利用する実践的な評価実験を行い、学生の学習活動の観察・アンケート調査を実施した。その結果、学習者がこのシステムを使用することで、自分自身や他の学習者の議論への関わりや、その時点までの関わりの変化の特徴に気づくことができることが分かった。(2)成果報告研究成果について、学会発表・国際会議発表・論文投稿を通じて公表した。本研究では、研究代表者が進めてきた電子メールの文書要約手法を改良した「オンラインディスカッション学習支援システム」の構築と、それを用いた複数地点間の情報交換・意見交換により実践的な評価実験を行なうことを目的としている。本年度は、学習者や教授者が学習を評価するために利用できる、学習者が行うディスカッションを可視化手法として、コレスポンデンス分析を用いて学習者および発話中の語彙の連関を2次元配置したものを生成する手法を提案した。この図により、ディスカッションの参加者がおおむね担っている話題や参加者相互の位置関係を図示したものを得ることができる。この図示の自動的な生成手法について開発をおこなった。本研究で提案した協調学習の評価方式では、適切なキーワードを用いて分析を行うことにより、議論における学習者自身と他者、学習キーワードとの関係を明示することができる。学習の達成度は問えないものの、協調学習を営むコミュニティ内の話題と、各学習者のかかわりが明示されることにより、それによって学習者の内省やモニタリングを促進する可能性がある。また、オンラインディスカッション環境を利用した評価学習環境として、国際的な大学院講義におけるディスカッションと科学館学習プログラムにおけるディスカッションの2つの学習環境を準備することにしている。開発した手法を組み込んだツールをオンライン学習環境に組み込んで、今後評価に用いる。
進化過程で新奇形質が生じる基盤の解明:前口動物の付属肢形成の比較を通して

昨年度,ゴカイ類の付属肢形成時には,その背側基部にwingless(wg)遺伝子の発現が再配置されることを見出した.本年度は,このwgの再配置をより明確にするために,他のWnt遺伝子(WntA)およびWntシグナルの下流因子である701遺伝子を単離し,その発現パターンを解析した.結果,ゴカイ付属肢では,wgとWntAが相補的に発現しているなど,wgが再配置される背側基部は分子的にも異なる基盤をもつことが示唆された.さらにこのwg発現の再配置が前口動物の中でもより高等な昆虫類においても生じるのかを明らかにするために,イシノミ類,カゲロウ類でISH法を確立し,それぞれの付属肢形成におけるwg発現を解析した.その結果,両者ともに,付属肢の背側基部(底節)に局所的なwg発現がみられたことから,体節ごとに発現するwgの付属肢背側基部への再配置は,前口動物の間で進化的に保存されている機構と考えられた.さらに,そのwg発現は,発生が進行するにつれ,イシノミ類のexite,およびカゲロウ類のtracheal gillといった,付属肢より生じる新奇形質の形成に関与することが明らかになった.加えて,ショウジョウバエのwgの直接飛翔筋のmyoblastに発現するapterous遺伝子が,ゴカイ類の付属肢では背側基部のwg発現領域に近接するmyoblastに特異的に発現する結果も得られた.以上の結果から,前口動物の付属肢進化では,付属肢の背側基部に再配置されるwgが新奇形質を創出する重要な分子基盤の一つであると考えられた.本年度では,さらにこのwg活性を人為的に低下させる目的で,ゴカイ類におけるRNAi法の確立も開始した.まず対象としたD11遺伝子のRNAiでは,遺伝子発現部位において一時的な形態異常がみられた.現在,より効果を上げるためにさらなる改善を試みている.本年度は,まず前口動物群の付属肢進化プロセスに沿って選択した3生物(ゴカイ類,イシノミ類,カゲロウ類)について,室内飼育を開始した。特にイシノミ類については筑波大学の町田助教授,カゲロウ類については信州大学の東城助手の協力を得ることで,3種すべての生物より受精卵および幼生の入手に成功した。cDNAライブラリーの作製を目的として各生物卵よりmRNAの抽出を試みたが,十分な収量が得られなかったため,RT-PCR法による付属肢形成遺伝子群の単離を行った。結果,wingless(wg)遺伝子をはじめとする種々の遺伝子を各生物から単離することに成功した。中でも特にwg,とhomothorax(hth)遺伝子については,詳細な発現解析を行うために,ポリクローナル抗体を作製した。ゴカイ類については,付属肢形成が行われる尾部領域に解析を限定し,まずは透過型電子顕微鏡により尾部領域を構成する細胞群を同定したうえで,詳細な遺伝子発現パターンを解析した。その結果,ゴカイ類においても付属肢形成の初期マーカーであるDistal-less(D11)遺伝子がWG発現細胞に隣接する細胞群において誘導されていることや,D11発現がhth遺伝子の発現低下領域にみられることなどが明らかになった。これらの発現パターンは昆虫類のものと類似しており,前口動物の進化において付属肢の形成誘導システムが共有保存されている可能性を示すものであった。さらに,付属肢が発達段階に入ると,ゴカイ類のwg遺伝子の発現パターンは昆虫類のものとは異なるものの,最終的には付属肢の背側基部領域にwg発現が残り,昆虫類の付属肢の場合との共通性が確認された。wg遺伝子は,さまざまな器官形成の誘導を担うことから,前口動物の付属肢進化においても付属肢の背側基部に再配置するwgが背部器官(新奇形質)形成のオーガナイザーとして働く可能性が予測された。昨年度,ゴカイ類の付属肢形成時には,その背側基部にwingless(wg)遺伝子の発現が再配置されることを見出した.本年度は,このwgの再配置をより明確にするために,他のWnt遺伝子(WntA)およびWntシグナルの下流因子である701遺伝子を単離し,その発現パターンを解析した.結果,ゴカイ付属肢では,wgとWntAが相補的に発現しているなど,wgが再配置される背側基部は分子的にも異なる基盤をもつことが示唆された.さらにこのwg発現の再配置が前口動物の中でもより高等な昆虫類においても生じるのかを明らかにするために,イシノミ類,カゲロウ類でISH法を確立し,それぞれの付属肢形成におけるwg発現を解析した.その結果,両者ともに,付属肢の背側基部(底節)に局所的なwg発現がみられたことから,体節ごとに発現するwgの付属肢背側基部への再配置は,前口動物の間で進化的に保存されている機構と考えられた.さらに,そのwg発現は,発生が進行するにつれ,イシノミ類のexite,およびカゲロウ類のtracheal gillといった,付属肢より生じる新奇形質の形成に関与することが明らかになった.加えて,ショウジョウバエのwgの直接飛翔筋のmyoblastに発現するapterous遺伝子が,ゴカイ類の付属肢では背側基部のwg発現領域に近接するmyoblastに特異的に発現する結果も得られた.以上の結果から,前口動物の付属肢進化では,付属肢の背側基部に再配置されるwgが新奇形質を創出する重要な分子基盤の一つであると考えられた.本年度では,さらにこのwg活性を人為的に低下させる目的で,ゴカイ類におけるRNAi法の確立も開始した.

まず対象としたD11遺伝子のRNAiでは,遺伝子発現部位において一時的な形態異常がみられた.現在,より効果を上げるためにさらなる改善を試みている.
取引費用理論による公益事業の最適組織形態と効率性の決定要因に関する実証研究

本研究によって、企業グループ内組織の取引費用とグループ全体のガバナンスの関係が明らかになった。取引費用とは、組織間取引にかかる様々な費用のことであり、モニタリングコストや情報探索コストなどが含まれる。鉄道グループを対象にした研究により、グループ内出向がグループ企業間の取引費用の削減に貢献していることが明らかになった。しかし、出向のこのような効果は、グループ全体の人材育成制度や組織構造など他の要因によっても代替可能である。また、情報通信業の企業グループを対象にした研究により、取引費用の測定の際に考慮すべき要因として取引に関わるグループのサイズ、取引の頻度や時間などが重要であることがわかった。本研究の目的は、公益事業の最適組織とその効率性の決定要因について取引費用理論を用いてモデル化し、実証分析を行うことである。公益事業の効率性改善のために従来注目されてきた競争原理の導入に加え、組織最適化が有用であることを示す。研究計画は三カ年である。一年目は、公益事業の最適組織の決定モデルを作る。一年目である本年度では、分析のための先行研究の整理、データの整理、およびそれによって必要となった松江市水道局へのヒアリング調査を行った。先行研究では、公益事業の最適組織に関する議論で業務の外部委託とそのガバナンス形態が重要な役割を果たすことがわかっている。すでに入手済みの全国98自治体の水道事業データにおいて外部委託に関する項目は詳細に調査済みであるが、委託先企業のガバナンス方法に関しては更なる調査が必要であることが明らかになった。そこで、水道事業の外部委託を積極的に行っている松江市水道局にヒアリング調査を行い、今後の追加調査項目についての検討を行った。ヒアリング調査では、委託業務ごとに分割して非効率性を測定するよりも、水道事業全体を包括委託している自治体に対象を絞り、全体効率性を測定するほうが多くの政策的示唆を得られるのではないかという結論に至った。そのため、事業体ごとのガバナンス形態の違いに注目した実証モデルの構築が必要であることがわかった。これに従い、事前モニタリング、中間モニタリング、事後モニタリングの3つの側面に分けたガバナンス変数と、取引費用の代理変数としての資産特殊性に関する変数を含めたモデルを構築した。研究年度の一年目である本年度では、公益事業の最適組織の決定モデルを作ることが目標であり、おおむねその目的は達成したといえる。最適組織の決定モデルとして事業の外部委託に注目し、委託元組織(自治体)が委託先組織(受託企業)をどのようにガバナンスすれば最も取引費用が節約されるかについての議論を整理した。実証モデル分析で必要な変数を特定化できたことにより、二年目の課題として、足りないデータを2016年夏までに追加アンケートで収集する必要があることがわかった。本年度では、公益事業のガバナンスに関する一連の研究の一つとして、持株会社制を導入している鉄道事業会社の子会社ガバナンスに関するケーススタディを行った。持株会社制組織において、様々な側面で発生するコンフリクトがどのような取引費用をもたらすのか、その取引費用を削減するためにグループ内人事交流がどのような役割を果たすのかを日本の鉄道事業会社にインタビュー調査を行うことによって明らかにした。その結果、グループ内人事交流として企業間の出向が重要な役割を果たすこと、出向においては賃金や籍に関するルールが必要であること、コンフリクトは出向によって削減されるケースがあること、出向の影響は人事制度や組織構造などに大きな影響を与えることが明らかになった。これにより、現在行われている出向制度が従来認識されてきたような「人事コストを削減するため」という目的のためだけでなく、コンフリクト削減や企業統合のために積極的に活用できること、その際にどのような制度を設計すれば良いのかを示した。本研究は「Managers' Temporary Transfer to Reduce Transaction Costs between Business Units: Case Study on Japanese Railway Groups having Holding Company Structure」として1本の論文にまとめ、公益事業分野の国際雑誌Utilities Policyに投稿中である。また、上記研究の発展形として、公益事業のガバナンスに対してコミュニケーションのタイプがどのように影響するのかを分析する研究についても取り掛かった。在外研究先のオーストリア・ウィーンにて、通信産業に携わるオーストリアの企業12社にインタビュー調査を行った。結果は来年度に取りまとめ、国際雑誌に投稿する予定である。本研究で必要となっていた鉄道事業に対するインタビュー調査を終え、結果を取りまとめることができた。また、次の論文に必要な通信産業におけるインタビュー調査についても2017年3月から4月にかけて行うことになっているため、分析に必要なデータは収集できると考えられる。本研究の目的は、公益事業の最適組織とその効率性の決定要因について、取引費用の視点から明らかにすることであった。今年度は、公益事業のガバナンスとコミュニケーションタイプの関係について、在外研究中のオーストリア・ウィーンにて情報通信産業12社に対するインタビュー調査を行い、1本の論文へとまとめた。本論文では、フォーマルなコミュニケーションとインフォーマルなコミュニケーションにかかる取引費用の計測を行った。その結果、コミュニケーションの取引費用を測定する際、コミュニケーションサイズ、平均時間、頻度、参加人数に企業間で大きな差が見られたため、これらが測定の際に考慮されるべき重要な要因であることがわかった。また、組織のガバナンスタイプによってそれぞれのコミュニケーションの組み合わせがどのように変化するかを明らかにした。その結果、小規模なコミュニケーションを頻繁に行うグループと大規模なコミュニケーションを少ない頻度で行うグループに企業を分類することができた。両タイプのコミュニケーションを組み合わせた中間形態と言うべき企業も見られた。さらに、組織間コミュニケーションのうち、従来実証分析で軽視されがちであったインフォーマルなコミュニケーションをどのように定量化するかという問題についても取り組んだ。

その結果、インタビューによって得られた情報を使って測定した場合と公開された情報のみを使って測定した場合では、測定結果に大きな違いがあることがわかった。本研究によって、企業グループ内組織の取引費用とグループ全体のガバナンスの関係が明らかになった。取引費用とは、組織間取引にかかる様々な費用のことであり、モニタリングコストや情報探索コストなどが含まれる。鉄道グループを対象にした研究により、グループ内出向がグループ企業間の取引費用の削減に貢献していることが明らかになった。しかし、出向のこのような効果は、グループ全体の人材育成制度や組織構造など他の要因によっても代替可能である。また、情報通信業の企業グループを対象にした研究により、取引費用の測定の際に考慮すべき要因として取引に関わるグループのサイズ、取引の頻度や時間などが重要であることがわかった。本年度のヒアリング調査により、ガバナンスに関する追加調査が必要であることがわかった。そのため、現在追加調査に向けてアンケートの実施準備を進めている。本アンケートは2016年夏までに実施予定であり、研究年度二年目の目標であるデータ分析は予定通り行われる見通しである。二年目は、データを用いて組織内取引費用を推定し、最適組織を計測する。三年目は、最適組織からの実組織の乖離と組織効率性の関係を分析する。これにより、取引費用理論の一般化および実証的な説明力の検証を行い、公益事業の分野において主に規制の文脈で応用されてきた取引費用理論を、最適組織形成の分析に応用する。今後は通信産業におけるインタビュー調査をもとにデータを収集し、それをもとに定量分析を行うための先行研究のレビューを行う。さらに、来年度は水道事業の組織ガバナンスについての定量分析も行う予定であり、データはすでに収集済みであり、予備分析も終えているので、予定していた3本の論文は執筆できると考えられる。組織の経済学本年度の調査のうち、アンケートによる追加調査の実施は次年度に行う必要が生じたため。本研究についての学会発表、英文校閲が次年度に持ち越されたため。現在はデータ収集を終え、学会発表についても論文2本中1本を投稿し、アクセプトされている。2016年夏までに行うアンケート調査、ヒアリング調査などのために使用する予定である。次年度に研究を完了させ、予定されていた学会発表と英文校閲を2本の論文について行う予定である。
アミロイドβオリゴマーによる認知機能障害に対する習慣的な運動の効果の解析

アルツハイマー病(AD)はこれまで、患者の脳実質での老人斑の形成や神経細胞の脱落などが原因で起こると考えられていたが、近年、このような病理学的な所見の発現に先行して記憶障害が生じることが報告されている。これはシナプスに障害を来していることを示唆しており、AD発症の極初期に起こるシナプスの微細な変化を捉えることは、疾患の真の発症機序の解明に繋がると考えられる。最近の報告ではADにおけるシナプス機能の低下はアミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。一方で、低下した認知機能は習慣的な運動等のリハビリテーションにより高齢健常者のみならずAD患者においても改善することが知られている。本研究は、AβとGFPを融合させることによりAβオリゴマーのみを神経細胞内に生涯にわたって形成し続ける、新規ADモデルマウス(Aβ-GFPマウス)を用いて、習慣的な運動による認知機能の改善に対してAβオリゴマーがどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。これまでの研究により、Aβ-GFPマウスはアミロイド前駆体タンパク質を用いた他のADモデルマウスよりも、より若い時期から既に同腹の野生型マウスと比較しての認知機能が有意に低下することが判明している。そこで、Aβ-GFPマウスに対し7週間に渡る習慣的運動の負荷を行った後、新奇物体認識テストを行った。その結果、運動負負荷を行った群は負荷を行っていない群と比較して、認知機能が有意に改善することが明らかとなった。そこで、運動による認知機能改善効果のメカニズムを解明するために、Aβオリゴマーによる海馬でのDNA発現変化と、それが運動によってどのように変化するのかを調べるためDNAアレイ解析を行い発現に変化のあるDNAを解析した。アルツハイマー病(Alzheimer's Disease: AD)は患者の脳実質での老人斑の形成や神経細胞の脱落などの病理学的な所見の発現に先行して記憶障害が生じる。これはシナプスに障害をきたしていることを示唆しており、AD発症の極初期に起こるシナプスの微細な変化を捉えることは、疾患の真の発症機序の解明に繋がると考えられる。ADにおいて、シナプス機能の低下はアミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。また、低下した認知機能は習慣的な運動等のリハビリテーションにより高齢健常者のみならずAD患者においても改善することが知られている。本研究は、Aβオリゴマーを形成するAβとGFPの融合タンパク質を神経細胞内に発現させた、新規ADモデルマウス(Aβ-GFPマウス)を用いて、Aβオリゴマーの動態を生きたシナプスで観察し、シナプス内部でのAβ-GFPの重合と毒性の関連を解明するとともに、動物の習慣的な運動による認知機能の改善にAβ-GFPオリゴマーがどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。これまでの研究により、Aβ-GFPマウスの認知機能は、非常に若い時期から既に同腹の野生型マウスに比べて低下することが行動解析及び電気生理学的解析により判明していることから、本年度は習慣的運動によってこのモデルマウスの認知機能がどのように変化するのか、またその変化に関連する可能性のあるシナプス部の変化を生化学的・形態学的に解析した。Aβ-GFPマウスの認知機能が運動によってどのように変化するのか解析した。また、その変化に伴って変わるシナプス部のタンパク質の発現変化やスパインの形状について解析した。生後23ヶ月齢でAβ-GFPマウスの認知機能は既に低下していることが明らかとなっていることから、この月齢のマウスを用いて回転かごによる自発的運動負荷を7週間行い、体重変化・食餌量・運動距離を測定した。運動終了後直ちに物体再認テスト及びモリス水迷路を行い、空間認知機能や記憶力に変化が見られるかを同腹の野生型と比較した。全5回の実験を行う予定であり、現在3回目が終了したところであるが、Aβ-GFPマウスの認知機能に明確な改善が認められることが明らかとなった。それらのマウスの脳を用いてウエスタンブロット法により、シナプス前部及び後部の複数のタンパク質について発現変化を解析中である。またGolgi染色によりスパインの形態変化が認められるかを解析している。アルツハイマー病(Alzheimer's Disease: AD)はこれまで、患者の脳実質での老人斑の形成や神経細胞の脱落などが原因で起こると考えられていたが、近年、このような病理学的な所見の発現に先行して記憶障害が生じることが報告されている。また、最近の報告ではADにおけるシナプス機能の低下はアミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。本研究は、Aβがオリゴマーを形成することが証明されているAβとGFPの融合タンパク質を神経細胞内に発現させた新規ADモデルマウス(Aβ-GFPマウス)を用いて、Aβオリゴマーの動態を生きたシナプスで観察し、シナプス内部でのAβ-GFPの重合と毒性の関連を解明するとともに、習慣的な運動による認知機能の改善にAβ-GFPオリゴマーがどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。

これまでの研究により、Aβ-GFPマウスの認知機能は非常に若い時期から既に同腹の野生型マウスに比べて低下することが判明していることから、習慣的運動によってこのモデルマウスの認知機能がどのように変化するのか、またその変化に関連する可能性のあるシナプス部の変化を生化学的・形態学的に解析した。今年度は前年度に引き続きAβ-GFPマウスの認知機能が運動によってどのように変化するのか解析し、実験をほぼ終了した。生後23ヶ月齢でAβ-GFPマウスの認知機能は既に低下していることが明らかとなっていることから、この月齢のマウスを用いて回転かごによる自発的運動負荷を7週間行い、体重変化・食餌量・運動距離を測定した。運動終了後直ちに物体再認テストを行い、空間認知機能や記憶力に変化が見られるかを同腹の野生型と比較した。その結果、Aβ-GFPマウスの認知機能に明確な改善が認められた。また、その変化に伴って変わるシナプス部のタンパク質の発現変化やスパインの形状について解析した。実際にはそれらのマウスの脳を用いてウエスタンブロット法により、シナプス前部及び後部の幾つかのタンパク質について発現変化を解析中である。またGolgi染色によりスパインの形態変化が認められるかを解析している。アルツハイマー病(AD)はこれまで、患者の脳実質での老人斑の形成や神経細胞の脱落などが原因で起こると考えられていたが、近年、このような病理学的な所見の発現に先行して記憶障害が生じることが報告されている。これはシナプスに障害を来していることを示唆しており、AD発症の極初期に起こるシナプスの微細な変化を捉えることは、疾患の真の発症機序の解明に繋がると考えられる。最近の報告ではADにおけるシナプス機能の低下はアミロイドβタンパク質(Aβ)のオリゴマーによって引き起こされることが示唆されている。一方で、低下した認知機能は習慣的な運動等のリハビリテーションにより高齢健常者のみならずAD患者においても改善することが知られている。本研究は、AβとGFPを融合させることによりAβオリゴマーのみを神経細胞内に生涯にわたって形成し続ける、新規ADモデルマウス(Aβ-GFPマウス)を用いて、習慣的な運動による認知機能の改善に対してAβオリゴマーがどのように影響するのかを明らかにすることを目的としている。これまでの研究により、Aβ-GFPマウスはアミロイド前駆体タンパク質を用いた他のADモデルマウスよりも、より若い時期から既に同腹の野生型マウスと比較しての認知機能が有意に低下することが判明している。そこで、Aβ-GFPマウスに対し7週間に渡る習慣的運動の負荷を行った後、新奇物体認識テストを行った。その結果、運動負負荷を行った群は負荷を行っていない群と比較して、認知機能が有意に改善することが明らかとなった。そこで、運動による認知機能改善効果のメカニズムを解明するために、Aβオリゴマーによる海馬でのDNA発現変化と、それが運動によってどのように変化するのかを調べるためDNAアレイ解析を行い発現に変化のあるDNAを解析した。引き続き回転かごによる自発的運動の認知機能改善に対する効果を検証し、結果を明らかにする。