hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
文処理における依存関係の計算アルゴリズムとその習得過程の解明

ある特定の要素が構造内に存在しないことを積極的に予測するために,人間の文処理メカニズムにどのようなアルゴリズムが備わっているのかを探った。Aggressively non-D-linked wh疑問文という特定のwh疑問文を用いて,文処理メカニズムの特質を,特に人間の作動記憶との関連という点から研究を進めた。また,英語の多重wh疑問文の処理に関わる緻密な処理の段階を調べた。逆方向への先行詞の探索が重要な役割を果たしていることを明らかにし,日本語の様な意味役割をもらう位置に登場するwh句の処理とはやや異なる処理段階が含まれていることが示唆された。人間の文処理過程の研究において,これまで文法的依存関係は多くのパラダイムを提供してきた.その文法的依存関係の処理アルゴリズムの緻密な認知過程とその習得過程を明らかにすることがこの研究の目的である.本年度は言語の認知過程に関する(1)(3)の研究を行った.(1)日本語の副詞「いったい」にまつわる文生成過程を,文完成課題を用いて検討した.日本語母語話者が,複雑な処理を行う場合に限定的に文法規則を破るような文を生成することがわかった.このことは,文法的依存関係にいくつか違うタイプのものが存在し,異なる処理方略が存在することが示唆された.(2)依存関係の処理に構造的要因や線的距離の要因が関係することは様々な先行研究で指摘されていたが,日本語の関係節を用いた読文実験を実施し,格助詞の連続による予測の効果,またトルコ語等動詞の語尾変化に特徴が見られる言語では形態的な要因といった複数の要因が存在することを明らかにした.(3)日本語のように語順が比較的自由な言語では,正規語順と異なる語順の入力があった際に正規語順の文ではみられないような依存関係の処理が必要とされている.入れ替え可能な文要素を題材とし,事象関連電位計測実験を実施し,非正規語順の入力が認知された時点で,左前頭に陰性の電位が観察された.これは文法処理の困難さを反映していると見られる成分で,依存関係の処理について非正規語順の文を題材にすることで多くの進展が見込まれることが示唆された.これらの研究成果を国内や海外の学会で発表するとともに,複数のワークショップや学会に積極的に参加し,心理言語学,神経言語学,理論言語学の情報を収集し,他機関の研究者と意見交換を行った.本年度は,日本語に見られる依存関係について,複数のパラダイムを用いて研究を実施し,国内外の研究会や学会に参加し,多くの情報を収集することができた。特に以下の3つの項目について学会などで発表し,来年度に向けて準備を進めた。(1)日本語の副詞「イッタイ」の性質について文完成課題を用いて検討した。新たに文脈の効果を操作要因として導入することで,副詞イッタイの文法的性質とその語用論的性質について同時に検討することが出来た。結果として,イッタイの文法的性質が談話上の話題や焦点の存在によって正確に処理されることが分かった。次年度には調査対象を日本語の学習者に拡大することで習得過程の解明に取り組みたい。(2)「誰」「どの学生」といったいわゆるWh疑問詞の処理過程について読文課題を用いて検討した。特にWh疑問詞の統合過程が距離の操作によってどのように変化するのかを調査した。実験により,Wh疑問詞の統合が部分的な場合でも距離の効果が観察され,依存関係の処理の中でも複数の統合処理が行われていることを提案した。この研究では単純な要素の統合処理について検討したが,次年度にはイッタイを含んだWh疑問文など複雑な依存関係を持つ構造の処理についても対象を広げていきたい。(3)日本語のアスペクトの処理について研究を実施した。主に副詞や後置詞句と動詞の間にみられる意味的/文法的依存関係の計算がリアルタイムでどのように行われるのかを事象関連電位を計測する実験を実施した。アスペクトの不一致条件の動詞位置で左前頭に優勢である陰性電位が観察され,語彙的曖昧性の処理との関連が主張された。今後も追加の実験を実施する予定である。本年度は,研究計画の最終年度であったため,これまでの研究成果をまとめ上げることに多くの力を費やした。しかし,当該研究課題に関連する研究を進め,さらに発展させるための準備も同時に実施した。本年度の成果として以下の2点を挙げる。(1)特に,日本語文処理研究の中心的テーマであるWh句の処理に関して,英語のWh句の処理と比較することで,日本語のように主要部後置型言語の特徴を細かく検証することが出来た。特に,Wh句とそれを文法的に認可する終助詞「か」の距離の影響,また両者の構造的な関係,それらが生み出す文全体の容認性について詳細に調べることが出来た。

この成果は,副詞「イッタイ」が共起するWh疑問文を使用した実験を実施する際にも貴重なデータを提供した。(2)昨年度実施した文産出実験の結果をどのように解釈するかについてさらに検討を進めた。産出の傾向について,事前の予測とは異なる部分が多く観察されたため,そのような被験者の「揺れ」について多くの情報を収集した。英語の"grammatical illusion"と呼ばれる現象に着目し,まだ十分な理解が進んでない点について,どの様な解決策が提案されているのかを調査した。また,文産出実験にどのような要因が影響するのかを調べるために,関連する実験を実施し,論文として研究をまとめる際の参考にした。以上の様な成果は国内・海外の学会で発表し,またその他の学会にも積極的に参加し,多くの研究者から情報を収集することが出来た。学会や研究打ち合わせでは,非常に充実した意見交換をすることが出来た。
軟骨細胞分化を制御するSox9転写ネットワークの解明

軟骨細胞分化に必須の転写因子Sox9は、様々な転写共役因子と転写複合体を構築することにより軟骨細胞分化を誘導する。本研究では軟骨細胞分化過程におけるSox9転写ネットワーク因子の同定とその機能的役割の解明を行った結果、転写因子Arid5bはヒストン脱メチル化酵素Phf2と結合し、Phf2をCol2a1遺伝子プロモーター上に誘導することによりH3K9Me2の脱メチル化を促進することが明らかとなった。本研究によりSox9とArid5bの協調作用によるエピジェネティックな軟骨細胞分化調節機構が明らかとなった。超高速シークエンサーSolexaを用いて、軟骨細胞分化能の高いC3H10T1/2細胞と分化能の低いNIH-3T3細胞の遺伝子発現解析を行った。遺伝子プロファイリングの結果、C3H10T1/2細胞に高発現する転写因子としてAridファミリーに属するArid5b (AT rich interactive domain 5b)を見出した。免疫組織染色によりArid5bはマウス成長板の増殖軟骨層に強く発現していることが示された。C3H10T1/2細胞にArid5bを過剰発現すると、Sox9の転写活性とCol2a1 mRNAの発現が顕著に促進され、Arid5bとSox9の物理的結合がPull-downアッセイにより認められた。興味深いことにArid5bはヒストン脱メチル化酵素Phf2と結合し、Phf2をCol2a1遺伝子プロモーター上に誘導することによりH3K9me2の脱メチル化を促進することが、ChIPアッセイにより明らかとなった。Phf2遺伝子のノックダウンはSox9誘導性の軟骨細胞分化を抑制した。Arid5b遺伝子欠損マウス(Arid5bKO)は内軟骨性骨化の遅延による成長障害が認められ、Sox9誘導性の軟骨細胞分化能も顕著に低下していた。さらに、Arid5bKOマウス由来の初代培養軟骨細胞では、野生型に比較してCol2a1遺伝子プロモーター領域へのPhf2の誘導が阻害されていること、またH3K9ジメチル化が亢進していることが明らかとなった。以上の結果より転写因子Arid5bはPhf2をCol2a1遺伝子プロモーター上に誘導しヒストン脱メチル化を促進することにより、Sox9標的遺伝子の転写を活性化し、軟骨細胞分化を制御することが明らかとなった。Arid5bは骨格形成をエピジェネティックに制御する重要な因子の一つであると推察される。軟骨細胞特異的マーカーであるII型コラーゲン遺伝子のプロモーターを用いて,軟骨細胞集団を改良型GFPであるVenus遺伝子でマーキングしたトランスジェニックマウス(Col2-Venus-Tg)を作成した。軟骨形成が活発な胎生期12.5日齢Col2-Venus-Tgマウスより四肢を回収し,0.1%Collagenaseを用いて細胞分散した後,BD社製FACS-Ariaを用いてVenusを指標に軟骨細胞とその他の細胞に分離後mRNAを回収しマイクロアレイ解析を行い,軟骨細胞特異的な転写因子と複数クローニングした。これら候補遺伝子群の中から,ホールマウントISH法(WISH)により,軟骨細胞に高発現する転写因子の検索を行った結果,フォークヘッド型転写因子FoxC1を軟骨細胞特異的転写因子の候補遺伝子として同定した。FoxC1はの過剰発現はアルシアンブルー染色陽性の軟骨細胞分化を促進するとともに、この作用はBMP2刺激により増加した。さらに詳細な生化学的解析を行った結果、FoxC1は内軟骨形成に必須の副甲状腺ホルモン関連たん白(PTHrP)の発現を顕著に増加させることを見出した。ヒトFOXC1の変異は,緑内障,口蓋裂を含む骨格形成異常,さらには歯の発達障害を示すAxenfeld-Rieger症候群を引き起こすことが報告されている(Nat Genet. 1998 19(2) :140-7)。これらの結果は申請者らの研究アプローチが生物学的のみならず臨床的にも有効であることを示している。内軟骨性骨化におけるFoxC1の役割のさらなる解明は,内軟骨性骨化の理解に寄与する可能性が非常に高い。軟骨組織は三次元的条件,低酸素状態,豊富な細胞外マトリックスの存在など,生物学的に非常にユニークな生物学的特性を有する。そのため,新規遺伝子のクローニングには,従来の培養細胞を用いた研究ではなくより生体に近い条件での研究戦略をとる必要がある。本研究は,軟骨細胞特異的に改良型緑色蛍光タンパク質でマーキングした遺伝子改変マウスを作製し,FACSを用いてマウス個体から直接,軟骨細胞のみを分離し遺伝子プロファイリングを行うという新規のクローニングシステムを構築した。現在まで軟骨細胞の研究領域ではこのような研究アプローチはほとんど見られないことから,学術的意義の高い独創的な研究であるといえる。そして、平成23年度は軟骨細胞特異的遺伝子のクローニングに重点を置き研究を行った。

マイクロアレイ解析により他の組織と比較して軟骨組織で2倍以上の発現増加が見られた遺伝子として約1500個の候補遺伝子がクローニングされた。これらの中から転写因子に着目し、文献的検索を行い、またホールマウントISH法による二次スクリーニングを行い、最終的にFoxC1遺伝子に絞り込むことができた。マイクロアレイ解析では、数多くの遺伝子の中から生物学的意義の高い遺伝子を絞り込む作業が最も困難であり研究者の経験や知識が重要となる。興味深いことにヒトでのFOXC1の遺伝子変異は口蓋裂を含む骨格形成異常,さらには歯の発達障害を示すAxenfeld-Rieger症候群を引き起こすことが報告されている。これらの結果は本研究によるアプローチが有効であることを示しており、研究がおおむね順調に進行しているとして評価できる点である。今後はクローニングされたFoxC1遺伝子の機能的役割の解明を中心に研究を行っていくために、以下の実験を計画している。1.軟骨細胞特異的転写因子FoxC1の発現および機能の解析:胎生期12.5日齢Col2-Venus-TgマウスのMicroarray解析により同定された転写因子FoxC1の発現部位を,In Situハイブリダイゼーション法ならびに免疫染色法により解析する。さらに細胞株,初代培養軟骨細胞およびマウス肢芽細胞を用いたMicromassCultureに,アデノウィルスシステムを用いてFoxC1の過剰発現またはRNAiによるノックダウンを行い,軟骨細胞分化への効果の検討を多角的に進める。軟骨細胞分化の評価は,アルシアンブルー染色または軟骨細胞分化マーカー遺伝子の発現をリアルタイムPCR法により解析することにより評価する。2.内軟骨性骨化におけるFoxC1による転写ネットワークシステムの解析:内軟骨性骨化過程におけるFoxC1の分子作用メカニズムを明らかにするために,FoxC1が構築する転写ネットワークシステムを明らかにする。PTHrPの発現にはSox9とIHHのシグナル分子Gliファミリーが関与することから(Amano K et al JBC),FoxC1とSox9およびGliファミリーの相互作用に焦点を置いて解析を行う。具体的にはレポーターアッセイを用いてプロモーター活性への効果を転写レベルで検討するとともに,免疫沈降法によりGliファミリーとFoxC1の物理的相互作用を解析する。これらIn Vitroの検討に加えて,FoxC1の生物学的役割をIn Vivoで明らかにする。最終的にはこれら知見を統合的に解釈することにより,内軟骨性骨化におけるFoxC1の機能的役割を明らかにする予定である。研究を進めていく上で必要に応じて研究費を執行したため当初の見込み額と執行額は異なったが、研究計画に変更はなく、前年度の研究費も含め、当初予定通りの計画を進めていく。特に、平成23年度は数多くの遺伝子から遺伝子を絞り込むために行う遺伝子発現解析のために、切片の受託作成費用が多く含まれていた。スクリーニングは平成23年度で終了しているため、次年度はその他の経費はほとんど含まれないと思われる。
脊椎動物胚動脈の内皮細胞の接着とアクチン細胞骨格との関連

蛍光顕微鏡法と電子顕微鏡法を用いて、ニワトリの胚動脈内皮細胞とウシ大動脈由来培養内皮細胞におけるアクチン線維の分布を研究した。1998年度は、ウシ大動脈由来培養内皮細胞とサイトカラシンDを用いて、ストレスファイバー形成初期の形態を調べた。ストレスファイバーは1μg/mlのサイトカラシンD存在下1時間で消失したが、正常な培養液に移して30分経つと再生が始まった。再生初期のファイバーには、筋線維のサルコメアに似たアクチン線維束がビーズ状に配列する部分があることを明らかにした。1999年度は、サイトカラシンDを15日目頃のニワトリ胚の尿しょう膜の動脈に注入し、内皮のアクチン線維の分布変化を調べた。胚においてストレスファイバーの分布密度は大きく伸張した細胞ほど高いが、1μg/mlのサイトカラシンDを注入後1時間経ても細胞の形態に大きな変化はなく、基質側で細胞の両端に達するストレイファイバーは残っていた。しかし、このファイバーの分布密度の低下は、6日目以前の胚にみられるような、細胞周辺部でのアクチン線維束の発達を引き起こすことも同時に観察した。以上の研究結果から、1・ストレスファイバー形成誘導の要因の一つは発生過程での内皮細胞の伸張である。2・ストレスファイバーの形成と細胞周辺のアクチン線維束の減少は相関関係にあり、このファイバーが細胞接着を補強することを示唆する。3・ストレスファイバー形成初期に筋線維のサルコメアとよく似た規則的なアクチン線維束の配列がみられ、このファイバーの基本構造である可能性がある。などが明らかになった。1997年度に、内皮細胞の分裂頻度が若いニワトリ胚ほど高いことを明らかにし、現在その結果を基に、ふ卵12日頃の胚動脈内皮の分裂過程にある細胞についてもストレスファイバーの形成や動態について、調べをすすめている。5日から20日目のニワトリ胚大動脈を使って、血管の発達に伴う内皮細胞の形態学的な変化とアクチン細胞骨格の分布変化の分布変化との関係の解明を、蛍光顕微鏡法および電子顕微鏡を使って進めている。これまでの観察によって明らかになったことの一つは、内皮細胞の典型的なアクチン線維の束であるストレスファイバーが、胚発生の8日目頃から急速に形成されることである。そしてこの現象が血管の発達につれて、細胞が血流に沿って細長くなることと強く関連することも同時に明らかとなった。内皮細胞の変形は大動脈の発達による内皮の表面積の増加に貢献すると考えられるが、胚発生の8日目頃を中心とする最大で約2倍というこの細胞の伸長だけでは説明できない。内皮細胞の分裂頻度を検討することにしたが、文献上これまで、脊椎動物胚の血管内皮における細胞分裂の分布はほとんど調べられていなかった。そこで、非放射性物質で複製中のDNAを標識できる物質として知られている、ブロモデオキシウリジンを利用して、発生中の4段階のニワトリ胚大動脈について細胞分裂の頻度と分布を調べた(10日、14日、20日の各胚および孵化後3日目について)。この実験から2つの新しい結果を報告した。一つは、胚の期間だけにおいても、発生段階が早いほど内皮細胞の分裂頻度が高いことである(10日胚で3.8%、20日胚で1.3%)。他の一つは実験方法の改良である。胚の細い血管内に標識物質を直接注入し、その後の免疫蛍光抗体法の処理過程も変えて、血管片の全載標本にも応用できるようにしたため、今後、各種の動物胚を使った同様の研究にも応用できるものとおもわれる。

この改良方法によって、短時間で蛍光顕微鏡での広い試料面積の観察が可能となった(論文印刷中)。ニワトリ胚の大動脈内皮細胞ストレスファイバーが、細胞の伸張とともに形成されることは、これまでの研究でほぼ分かった。しかし、胚における形成初期の様子はまだはっきりしない。そこで、ウシ大動脈由来培養内皮細胞を使って、ストレスファイバーの形成過程を調べた。培養細胞は、器壁に定着すると同時にストレスファイバーが出現するため、形成の初期段階での追跡は困難であった。アクチン線維の阻害剤であるサイトカラシンDを使うことで、ストレスファイバーを完全に壊し、その後の再生過程を蛍光抗体標識法と電子顕微鏡を用いて観察した結果を報告した。1ug/mlのサイトカラシンD存在下1時間で消失したストレスファイバーは、正常な培養液に移して30分経つと細いものが再生する。この再生途中のファイバーにおいては、ミオシンとalpha-アクチニンの分布は正常なものの場合と同様であったが、アクチン線維は、連続的な染色像のほかビーズ状に塊が並ぶ部分もあった。後者の電子顕微鏡像は、筋線維のサルコメアとよく似た規則的な配列をみせており、ストレスファイバーの形成の基本構造である可能性が高い。また、細胞培養方法について、より生体の組織に近い環境をつくるため、コラーゲン・ゲルを利用した立体培養技術の開発も試みている。今回用いた細胞はマウス由来の腫瘍細胞であるが、転移性、非転移性の両株とも、マウスに移植した場合と同様の細胞形態を培養下で示した(3rd APOCB Congress,1998)。ニワトリ胚動脈内皮細胞の形態学的研究から、これまでに、細胞の伸張がストレスファイバー(アクチン線維束)の形成誘導の要因の一つであることが分かった。昨年度、ウシ大動脈由来培養内皮細胞とサイトカラシンDを用いて、アクチン細胞骨格の破壊とその後の再生過程を蛍光抗体標識法と電子顕微鏡を用いて観察した結果を報告した。今年度は、サイトカラシンDをふ卵15日目頃のニワトリ胚の尿しょう膜の動脈に注入し、内皮のアクチン線維の分布変化を調べ、培養内皮細胞の場合と比べてみた。その結果、ニワトリ胚の動脈においては、1μg/mlのサイトカラシンD(培養細胞の場合と同濃度)を注入後1時間経ても内皮のストレスファイバーはかなり残り、特に、細胞の両端に達する長いものがよく残る傾向があった。これらの残存ファイバーは両端に発達した接着装置をもち、細胞と細胞外基質との強い結合を支えているものと考えられる。また、このファイバーの分布密度の低下とともに、細胞周辺部に発達したアクチン線維束が現れ、6日目以前の胚にみられるストレスファイバーが少ない動脈内皮細胞とよく似た形態が観察された。これは、ストレスファイバーの減少と細胞間のアドヘレンス結合の拡大が相関関係にあることを示唆しており、興味深い。今回の実験では動脈の上流側を閉鎖して血流を遮断しているにもかかわらず、少なくとも2時間はストレスファイバーが残り、血流がこのファイバー形成に直接関与しているのか否か、再考を促す結果も得られた。以上の形態学的な結果は、ストレスファイバーの機能や構造の維持が培養条件下と組織細胞内とでは異なる可能性を強く示唆する。今後、ミオシンやalpha-アクチニンなどの分布を調べて、培養細胞でみられた再生途中のストレスファイバーとの比較をする予定でいる。
炎症性腸疾患のHLA領域内疾患感受性遺伝子の解析

炎症性腸疾患は、発病に遺伝的要因の関与が明らかとされている多因子病である。罹患同胞対を用いた研究より、HLA領域に本疾患の感受性遺伝子が連鎖(LODスコア3.6以上)することが明らかとなった。本申請者らのHLA領域全域におけるassociation mappingにおいても、HLA-DRB1からHLA-Bを頂点とする相関(case-control study)を認め、更にtransmission disequilibriumtestにても一部のSNP(single nucleotide polymorphism)で有意な相関があることを確認しており、本疾患の感受性遺伝子はHLA領域に存在すると考えられる。一方1999、ヒトゲノムプロジェクトの成果として、HLA領域完全シークエンスが公表された。そこで我々は、そのゲノム情報と現在まで蓄積されたEST情報を利用して、HLA領域に存在する遺伝子のexon,intron構造の一部を決定し、その遺伝子の中から下部消化管特異的発現をする遺伝子を選ぶことで、遺伝学的手法(相関、連鎖)以外の方法により疾患感受性候補遺伝子の絞り込みを行なうことを計画した。今年度は、ESTとゲノム配列を対応させ遺伝子構造を決定した。決定した遺伝子構造の信頼性より以下のgroupに分類した。Group1:遺伝子構造が既知の遺伝子、Group2:対応するヒトEST情報が得られる遺伝子、Group3:対応するヒト以外のEST情報が得られる遺伝子、Group4:コンピューター(Grail,Genefind)による構造予測のみの遺伝子。結果は136遺伝子中、133遺伝子について、すべて或いは一部のintron-exon構造を決定した。Group1は78遺伝子、group2は43遺伝子、group3は2遺伝子、group4は10遺伝子であった。133の発現遺伝子のexon,intron構造を確認したことで、消化管特異的発現を確認するための、RT-PCR用primerを設計可能となり、現在primerのデザインが終了した。
陸上植物が保有するEPR3受容体の機能解析

これまでの研究から、マメ科植物のEPR3受容体が根粒菌からのシグナル因子を受容・認識し、根粒共生相互作用を制御することが明らかとなっている。しかしながら、マメ科植物以外にも、双子葉植物のトマトやいちご、単子葉植物のイネやソルガムなどの多くの非マメ科植物においてもepr3遺伝子の保有が確認されている。そこで本研究では、多くの植物が保有するEPR3受容体の起源はどこにあり、これらの植物が保有するEPR3受容体は、どのような機能を果たしているのかを明らかにする。
『性教育国際指針』をふまえた東アジアにおける性教育分析と包括的性教育の実践研究

本研究の目的の第1は、『国際セクシュアリティ教育ガイダンス』(2009)を踏まえ、多様性を前提とするジェンダー平等の視点から、東アジア諸国における性教育の背景、その具体的内容および教材分析を行い、日本の性教育との比較分析を行うと同時に、アジアにおける性教育の特徴を明らかにすることである。第2に、東アジアにおける性教育の特徴と課題を踏まえ、子ども・若者の現実と要求に則した性教育実践の具体的課題と展望を明らかにすることである。平成30年度においては、まず、『ガイダンス』の開発に関わった北京師範大学の劉文利氏と彼女を中心に組織されている性教育研究グループとの交流を行った。この研究グループは、『ガイダンス』を基盤にした小学校性健康教育テキストを開発し、実践を進めており、授業実践の観察と中国の教員との交流も実現した。さらに、台湾の性と性教育の実態調査も実施した。特に、台湾における“性の多様性"をめぐる近年の動向と、それが学校性教育に及ぼす影響について、LGBTI関連団体と教育委員会の双方のインタビューを実施することができた。同時並行で進めてきた日本国内での中学校をフィールドとした実践研究は継続的に進め、中学校3年間の実践研究をまとめ、他の学校・教員と共有できる形にすることで、学校現場への還元する準備をしている。さらに、特に東京をめぐる性教育の状況との関連で、学習指導要領の分析、東京都の性教育の手引きに関する検討も行った。こうした社会的動向をより深く分析するため、性教育と純潔教育をめぐる歴史的課題についての分析も行い、同時代史学会の学会誌『同時代史研究』において、研究グループメンバーがそれぞれの立場から、日本の性教育の課題について明らかにした。本研究の目的の第1は、2009年にユネスコを中心に出された『性教育国際指針』を踏まえ、多様性を前提とするジェンダー平等の視点から、中国大陸(都市部)、香港、台湾、韓国における性教育の背景、その具体的内容および教材分析を行い、日本の性教育との比較分析を行うと同時に、アジアにおける性教育の特徴を明らかにすることである。第2に、東アジアにおける性教育の特徴と課題を明らかにし、中国大陸、台湾、韓国、日本の研究者及び学校現場の教員と協力し、包括的性教育の教材および教育方法の開発、授業研究を行い、子ども・若者の現実と要求に則した性教育実践の具体的課題と展望を明らかにすることである。平成27年度においては、第1の目的に関わり、『性教育国際指針』の翻訳作業に取り組んだ。版権も取得しており、今年度8月に発刊する予定となっている。この作業は、東アジアの性教育の特徴を分析する上で欠かせないものであり、また、包括的性教育実践をつくるにあたり、その実践の位置づけや意義を確認するうえで必須の課題であった。また、第1の目的に関連して、これまで収集してきた性教育関係資料、特に中国の性教育関係テキスト(中学1年の生物学、流動児童にむけた性健康教育のテキスト)を翻訳し、内容分析を進めてきた。さらに、こうした成果を、性教育関連の会議等で報告してきている。これと同時並行で進めている日本国内での中学校をフィールドとして実践研究は継続的に進めてきており、これまでの協力者の他、新たに性教育に取り組み実践研究に協力してくれる学校、教員を開拓することが出来た。これら教員との協力関係で得られた成果は、社団法人“人間と性"教育研究協議会の夏期セミナーにおいて現場教員に還元している。東アジアの性教育分析を行うにあたり、「ガイダンス」の翻訳および内容分析に時間を費やしたが、これは、ユネスコによる包括的性教育の内容を、現場で性教育に取り組む教員に広く、また正確に広めるためには必須の作業であった。また、中学校での性教育実践研究は、当初の予定どおり順調に進めることができ、現場の協力体制もさらに広げることができたことより、本研究の目的を達成する一過程として十分な意義を持つ取り組みとなった。さらに、本研究計画の中でも重要な位置をしめる28年度8月に開催される第6回アジア性教育会議(台湾高雄・樹徳技術大学)に向けての準備に当初から、準備委員のメンバーとして参加し、これまで参加がほとんどなかった韓国の研究者との橋渡しを行うことができた。その際、韓国で健康教育を担っている保健教師と保健教師の教育にたずさわっている保健教育フォーラムのメンバーを日本で迎え、研修等に協力するなどの交流を図ることもした。東アジアの性教育分析についての成果は、少しずつ論文等で発表しているが、さらなる調査研究が必要であり、さらに、各国との研究者との協力関係を踏まえて成果を積み上げていきたいと考えている。加えて、28年度5月にスウェーデンで開催されるGender and Education Associaton Conferenceにおいて、そのプレワークショップで報告する機会を得ることができ、今年度からその準備も進めてきている。以上の点から、当初の計画と完全に合致してはいないが、最終的な目的に向かっておおむね順調に進展しているといえる。本研究の目的の第1は、『国際セクシュアリティ教育ガイダンス』を踏まえ、多様性を前提とするジェンダー平等の視点から、中国大陸(都市部)、香港、台湾、韓国における性教育の背景、その具体的内容および教材分析を行い、日本の性教育との比較分析を行うと同時に、アジアにおける性教育の特徴を明らかにすることである。

平成28年度においては、特に第1の目的に関連し、次のような取り組みをすることができた。第1に、前年度までの成果を、5月にスウェーデンで開催されたGender and Education Association Conference(リンショーピン大学・ノルショーピン大学)において、そのプレワークショップで報告する機会を得た。それによって、東アジアの性教育の課題をより浮き彫りにすることができた。さらに、8月に開催された第6回アジア性教育会議(台湾高雄・樹徳技術大学)において、日本の性教育及び本研究の中で取り組んできた中学校の性教育実践についても報告した。さらに、本会議にこれまで参加がほとんどなかった韓国の研究者との橋渡しを行うことができた。そこに参加した東アジアの国々の性教育の課題について、各国の性教育に取り組む研究者との交流も実現した。これと同時並行で進めている日本国内での中学校をフィールドとした実践研究においては、新たに性教育に取り組み実践研究に協力してくれる教員とのネットワークも構築することが出来た。これら教員との協力関係で得られた成果は、社団法人“人間と性"教育研究協議会の夏期セミナーにおいて現場教員に還元している。当初の予定どおり、3年目の28年度においては、これまでの成果の発信を積極的に実施することができ、本研究の目的を達成する一過程として十分な意義を持つ取り組みとなった。また、28年度の計画にある中国における性教育分析のアウトプットに関しては、現在、かもがわ出版より発刊予定の『教科書に見る世界の性教育』に原稿を執筆し、成果を発表することになっている。第1の目的と関わり、『国際セクシュアリティ教育ガイダンス』の翻訳の詳細な検討を行い、書籍化を進めてきており、これも、広く公開することになっている。これは、性教育の論理的根拠を、性教育に積極的に取り組む現場の教員に示し、励ますことにもなる。しかし、すでに最終校正まで終えているが、ユネスコによるチェックの遅れにより、予定より若干発刊が遅れている。中学校での性教育実践研究は、当初の予定どおり順調に進めることができ、現場の協力体制もさらに広げることができた。実践分析に関わる新たな研究分担者を迎えることができたことも、最終年の研究の総括に向けても意義のある進展だったといえる。実践研究の成果は、計画通り、社団法人“人間と性"教育研究協議会の夏期セミナーにおいて、現場教員に還元している。本研究の目的の第1は、『国際セクシュアリティ教育ガイダンス』(2009)を踏まえ、多様性を前提とするジェンダー平等の視点から、東アジア諸国における性教育の背景、その具体的内容および教材分析を行い、日本の性教育との比較分析を行うと同時に、アジアにおける性教育の特徴を明らかにすることである。第2に、東アジアにおける性教育の特徴と課題を踏まえ、子ども・若者の現実と要求に則した性教育実践の具体的課題と展望を明らかにすることである。平成29年度においては、これまでの成果を公表することができた。
製鋼副産物を利用した循環再生型コンクリート用耐久性材料の開発

本研究は,製鋼時に副産される製鋼スラグの有用再資源化を目的とするものである。対象としては,既にコンクリート用の混和材料として規格化され活用されている高炉水砕スラグ以外のスラグ(脱リンスラグや転炉スラグなど)に着目し研究を実施した。昨年度からの研究に引き続き,本年度は脱リンスラグを実際にコンクリート用の混和剤として用い,その水和特性や物理的特性の検討を行った。その結果,高炉水砕スラグと脱リンスラグの等量混合スラグをセメントに対して50wt%置換を行ったモルタルにおいて,高炉水砕スラグのみで置換されたセメント(高炉セメント)より製造したモルタルとほぼ同様の強度発現を示し,脱リンスラグがコンクリート用の混和材料として十分利用し得るとの結論を得た。また,高炉水砕スラグやフライアッシュを混和材料として用いた際の有機混和剤の影響についても検討し,この結果を「コンクリート年次論文集」にて報告を行った。さらにこれと並行して,化学混和剤のセメントの水和に及ぼす影響についても検討を行い,その成果を「セメント・コンクリート論文集」にて報告を行っている。またさらに別の視点から,転炉スラグの有効活用に関する研究も行っている。その結果,500°Cで熱処理することにより,本スラグをコンクリート混和材料として活用する際の問題点であった,生成効果体の膨張を引き起こす成分の減少が可能となることが確認された。この結果については「Journal of the American Ceramic Society」にて報告を行った。本研究の遂行にあたり,種々の分析データの処理において,昨年度に導入した粉末X線回折データのリートベルト解析ソフトウェア「TOPAS」及び,本年度に導入した,イオンクロマトグラフ情報処理システム「LCワークステーション」が非常に役立った。本研究は,今後生成量が増えると予想されているにもかかわらず,半ば産業廃棄物化しつつある製鋼副産物(転炉スラグや脱リンスラグ等)に対して,その特性を生かした有用再資源化を行うことを目的としている。水和活性を有し既にコンクリート用混和材料としてJIS化されている高炉水砕スラグとは異なり,脱リンスラグは活性に乏しいため,従来は埋め立て用資材という消極的な利用しかされてこなかった。しかしながらこのスラグはビーライト等の鉱物を豊富に含有するという性質から,コンクリートの炭酸化抑制材料としての可能性が期待できる。本研究では,炭酸化による影響を受けやすいとされている「高炉セメント」の炭酸化抑制対策として,高炉水枠スラグと脱リンスラグを混合した「混合混和材料」の利用を提案するものであるが,本年度の研究では,これらのスラグの混合比を検討した。その結果,高炉水砕スラグと脱リンスラグをほぼ同量混合した「混合混和材料」を用いることで,炭酸化に対する抑制効果が最もよく発現することが確認された。今後,「混合混和材料」を実際のコンクリートに適用し,強度発現等にどの程度影響を及ぼすのか確認する必要がある。また,本研究を遂行するにあたり,測定データの迅速な収集を目的として,パソコンによるデータ処理システムを導入した。また,スラグを構成する各鉱物の定量を迅速化するために,粉末X線回折データのリードベルト解析用ソフトウェア「TOPAS」についても予定通り導入を行った。一方,スラグは製鋼時に副産されるため,僅かながら様々な重金属が混入することが予想されるが,重金属がセメントの水和に及ぼす影響について検討した結果,その種類によってはセメントの水和反応に大きな影響を及ぼすことが確認された。この結果は本年度発行の「セメント・コンクート論文集」にて報告を行った。
準安定炭酸カルシウム鉱物の生成速度－天然における炭酸塩鉱物生成の本質－

準安定炭酸カルシウム鉱物の生成に及ぼす不純物イオンの影響を明らかにする目的で、準安定炭酸カルシウム鉱物の一つであるモノハイドロカルサイトのアラゴナイトへの相転移における鉛、亜鉛イオンの取り込み挙動について、室内における相転移実験を行った。すべての実験条件おいて、モノハイドロカルサイトは時間の経過にしたがってアラゴナイトへ相転移した。モノハイドロカルサイトのアラゴナイトへの相転移におけるMeの固液再分配挙動について、相転移前はモノハイドロカルサイトへの吸着、モノハイドロカルサイトの溶解に伴うMeの放出、アラゴナイトの中への取り込みが確認された。本研究で対象とした元素について、鉛の場合、モノハイドロカルサイトの溶解に伴う鉛の放出によって鉛含有鉱物に対して過飽和状態となり、鉛含有鉱物の沈殿が確認された。亜鉛の場合、モノハイドロカルサイトの相転移は不純物イオンを含まない系での相転移速度と比べて2倍遅延された。モノハイドロカルサイトの溶解に伴って放出された亜鉛は順次アラゴナイトへ分配された。モノハイドロカルサイトの相転移におけるMeイオンの固液再分配メカニズムは水溶液中における固溶体生成反応の熱力学計算によって説明された。準安定相の相転移は地球表層環境における元素の移動において準安定相との吸着/脱着、準安定相の相転移速度、安定相との固液分配、対象元素から成る固相の生成によってその移動性に影響を与える可能性が示唆された。本年度は準安定炭酸カルシウム鉱物の一つであるモノハイドロカルサイト(MHC)の天然における生成条件を明らかにする目的で、シオワッカ石灰華ドーム(北海道足寄郡)にて野外調査を行った。本年度はシオワッカ鉱泉水、及びシオワッカ石灰華ドーム堆積物サンプルを粉末X線回折(XRD)による鉱物同定、及びICP-OESによる水質分析を行った。堆積物試料のXRD結果から、シオワッカ石灰華ドームから得た試料の全てで準安定炭酸カルシウム鉱物であるMHCが確認された。ドーム全体を構成する堆積物試料はほとんどが安定炭酸カルシウム鉱物であるカルサイトから形成され、MHCの回折ピークの強度が低いことから含有するMHCは少量であると考えられる。一方、石灰華ドームの中腹に形成される洞穴から得たサンプルは、MHCの回折ピークのみが確認された。サンプリングを行った鉱泉水のうち、ドーム中腹に形成される洞穴付近に生成する緑藻を経由した鉱泉水は、湧出元から得られた水質条件と比較してpHの上昇、カルシウム濃度の減少、及びアルカリ度の減少が認められた。地球化学コードPHREEQCを用いて溶液組成の計算を行ったところ、炭酸カルシウム鉱物に対する過飽和度の上昇が確認された。洞穴付近においてMHC、及び緑藻の生成が認められ、緑藻の活動による過飽和度の上昇から、MHCの生成は緑藻によるものと考えられる。ドーム全体を構成する堆積物試料はカルサイトと少量のMHCから成ることが明らかとなった。MHCは準安定で、水溶液中に存在すると安定相であるカルサイトやアラゴナイトなどに相転移することから、確認されたカルサイトはMHCの変質によって生成したものと考えられる。本年度は準安定炭酸カルシウム鉱物の生成に及ぼす不純物イオンの影響を明らかにする目的で、準安定炭酸カルシウム鉱物の一つであるモノハイドロカルサイトのアラゴナイトへの変質における鉛イオンの取り込み挙動について、室内における変質実験、及び吸着実験を行った。また、アラゴナイトへの鉛イオンの吸着現象と比較する目的で、アラゴナイトによる鉛イオンの吸着、及び脱着実験を行った。XRD結果から反応後の固体は、アラゴナイトの単一相であることが確認された。アラゴナイトは反応時間によって増加することが確認された。鉛の取り込み量は、初期鉛濃度1μMの条件では、反応時間による変化は見られなかった。一方100μMの条件では反応時間の増加に伴って取り込み量が減少した。取り込み量の減少は、反応の初期段階において、不純物イオンのモノハイドロカルサイトへの収着現象が起こり、より安定な相へ変質するにしたがって、収着イオンが脱着したと考えられる。初期鉛濃度10μM,及び100μMの条件における反応後の固体はSEMによる観察において、それぞれ紡錘状、細粒な不定形の形状が見られた。BSE像では10μMでは一様なコントラストが確認されたのに対し、100μMの条件では高いコントラストを呈する粒子が確認された。反応後の溶液の過飽和度は低濃度条件において、より安定な相であるアラゴナイトと平衡状態であった。一方、高濃度条件において、水酸化鉛およびモノハイドロカルサイトと平衡状態であった。懸濁液中に存在する相がアラゴナイトであるにも関わらず、モノハイドロカルサイトに対する平衡状態は、溶液中に存在するイオンが安定相であるアラゴナイトの核形成と結晶成長の両方を阻害したことを示唆する。

本研究で対象とした元素について、鉛の場合、モノハイドロカルサイトの溶解に伴う鉛の放出によって鉛含有鉱物に対して過飽和状態となり、鉛含有鉱物の沈殿が確認された。亜鉛の場合、モノハイドロカルサイトの相転移は不純物イオンを含まない系での相転移速度と比べて2倍遅延された。モノハイドロカルサイトの溶解に伴って放出された亜鉛は順次アラゴナイトへ分配された。モノハイドロカルサイトの相転移におけるMeイオンの固液再分配メカニズムは水溶液中における固溶体生成反応の熱力学計算によって説明された。準安定相の相転移は地球表層環境における元素の移動において準安定相との吸着/脱着、準安定相の相転移速度、安定相との固液分配、対象元素から成る固相の生成によってその移動性に影響を与える可能性が示唆された。これまで、準安定相であるモノハイドロカルサイトからアラゴナイトへの変質におけるイオンの影響について、イオンの収着量について定量的に評価するに至っている。そのため、現在の研究はおおむね順調に進展していると自己評価する。今後の推進方策として、天然水中における不純物イオンが及ぼす生成速度について鉱物の生成実験及び変質実験を行っていく。
超高スループット動画像エンコーダーの最適化設計の研究

すでに放送サービスを開始しているフルハイビジョン(1920x1080)の4倍、16倍の超高精細動画像は、次世代の画像アプリケーションで利用されることが有望視されている。本年度の研究は、開発した動き予測エンジンと並列エンジンをもとに、8kx4k@60fpsのリアルタイムでエンコードするチップを開発した。平成23と24年度に開発した動き予測エンジンと並列エンジンの結果を基にして、動き予測デザインを統合した。提案した方法の導入することで、開発した動き予測アーキテクチャを、ハードウエア記述言語HDLコードで記述し、FPGAプラットフォーム上で本デザインのFPGA評価を行った。FPGAはソフトウェアモデルよりはるかに速いので、多くのビデオシーケンスにたいして実験することが可能である。FPGAを利用して、シミュレーションによって設計した動き予測アーキテクチャの機能を検証した。一方では、40nm CMOS技術で、設計を合成、配置配線し、チップの面積と消費電力をシミュレーションレベルで性能を確認した。それによって、設計したアーキテクチャが実際のASICで実装されました。試作したチップはスループット、回路規模、クロックスピード、消費電力の観点から評価を行った。さらに、動き予測の演算量と消費電力量の削減について、得られた結果を取りまとめ、成果を国際会議と雑誌で発表しました。計画を合理的に策定しました。遭遇した問題が順調に解決されました。開発したMEエンジンと並列エンジンをもとに、他の機能(例えば、イントラ予測, CABAC等)を含めて1チップ上に実装し、8kx4kエンコーダチップを試作する。数十年の間に日進月歩しているマルチーメディア技術は、情報社会や我々の生活の枠組みを変えようとしている。NHKでは8k x 4k(7,680x4,320@60fps)のスーパハイビジョンに取り組み、8台のコーデックを並列に動作させる方式で実現したシステムを稼働させている。今後、一般に広く普及していくには、1チップで画像エンコーダを実現する必要があり、アルゴリズム、アーキテクチャ、回路技術、チップ実装の観点から従来技術からの飛躍した革新技術の研究開発が必要である。我々は、8k x 4kビデオエンコーダを1チップ化するに必要なキーテクノロジーの開発を、3年内の目標とした。本年度の研究は、8k x 4kのMEエンジンの方式研究を実施した。まず、メモリバンド幅を削減した高性能動き予測エンジンを開発した。ソフトウエアモデル(JMソフトウエア)上で参照サンプル圧縮方式をもつ階層的探索手法の有効性をシミュレーションで確認した。演算量とメモリバンド幅を更に削減するために、各階層に演算の打ち切り(ターミネート)手法を導入しました。高品質な画像を保つもとで、演算量を最大に削減できるアルゴリズムを考案しました。スーパハイビジョンの様々なビデオコンテンツに対して実験を行った、最適なアルゴリズムを見つけた。次に、フレーム並列化エンジンを開発した。8k x 4kのような大規模画像データでは、1つのMEエンジンで高スループットを達成することは難しく、複数のMEエンジンを並列に動作させてスループットを上げることが必要となる。画質を保つもとで、早期に演算の打ちきる手法を考案し、アルゴリズムとして最適なパラメータを実験的に求めた。本年度の研究は、8kx4kの動き推定(ME : motion estimation)アーキテクチャを開発した。8kx4kのような大規模画像データでは、1つのMEエンジンで高スループットを達成することは難しく、複数のMEエンジンを並列に動作させてスループットを上げることが必要となる。1.まず、従来はスライスレベルでの並列化が行われてきたが、フレームレベルの並列化を導入して高速化方法を提案した。ソフトウエアモデルをもとに、並列エンジンを最大に利用できる同期方式とスケジューリング方式の課題に取り組み、最大のスループットを達成するアーキテクチャを開発した。またメモリバンド幅削減に向けて、複数のMEエンジン間で探索領域を再利用が可能キャッシュ構造方式を開発した。フレーム間で探索領域の共有化を行うことにより、MEのメモリバンド幅を50%70%削減した。以上の2つ方式の導入と、GOP構造に対して、動的にMEエンジンを割り当てることも行うことで、300MHzで8kx4k@60fpsが達成した。

さらに、動き予測の演算量と消費電力量の削減について、得られた結果を取りまとめ、成果を国際会議と雑誌で発表しました。合理的な研究計画の策定を行いました。遭遇した問題が順調に解決されました。計画を合理的に策定しました。フレーム並列に基づいたアーキテクチャの研究開発を行う。ソフトウエアモデルをもとに、並列エンジンを最大に利用できる同期方式とスケジューリング方式の課題に取り組み、最大のスループットを達成するアーキテクチャを決定する。またメモリバンド幅削減に向けて、複数のMEエンジン間で探索領域を再利用が可能キャッシュ構造方式を開発する。1部の機能(例えば、イントラ予測,CABAC等)ハードウエア化に取り組む。8kx4k@,60fpsをリアルタイムでMEエンコードするSoCの開発を行う。目標を達成するSoCを実現するために、ハードウエア記述言語で記述し、シミュレーションによって機能を検証し、論理レベル、レイアウトレベルで性能を確認し、SoCとして実現する。開発したMEエンジンと並列エンジンをもとに、他の機能(例えば、イントラ予測, CABAC等)を含めて1チップ上に実装し、8kx4kエンコーダチップを試作する。
細胞膜二重層(内層・外層)リン脂質組成を制御調節する分子群の構造と機能の解明

通常、ホスファチジルセリン(PS)は、アミノリン脂質局在化酵素の作用により細胞膜リン脂質二重層の内層に多く存在するが、アポトーシス細胞ではリン脂質の局在化を阻止する撹乱(スクランブル化)酵素:Scramblase(Scr1)の活性化によりPSはリン脂質二重層の外層にも転送され、これがシグナルとなり、PS受容体を有するマクロファージ等がアポトーシス細胞を貧食すると考えられている。申請者は昨年度、Scr1cDNAをクローニングし、その構造・機能相関を遺伝子工学的手法により解析した。その過程で、Scr1にはスプライスアイソフォームが存在しており、Scr1の機能制御因子として働く可能性を示唆した。これらのアイソフォームは正常初代細胞には発現しておらず、癌化した細胞株にのみ発現しており、Scr1機能の抑制の癌特異形質への関与が示唆された。本年度は、癌細胞へScr1遺伝子を導入させることで癌細胞表面にPSを多量に露呈させ、貧食細胞による癌細胞のクリアランス能を高めて制癌を目指す新規な遺伝子治療法の開発研究を行った。その結果、ヌードマウス皮下への移殖実験において、Scr1遺伝子を導入した腫瘍の成長が、ベクターのみを導入したコントロール群に比べ、著しく抑制されることを見出した。他方、in vitroの解析では、Scr1遺伝子の導入による癌細胞の形態や増殖性、PSの細胞表面への露出率に有意な変化は観察されなかった。したがって、Scr1遺伝子を導入した癌細胞は、移殖された後にマウス宿主側の環境と相互作用することで、その形質が変化し増殖が停止したものと考えられた。哺乳動物の細胞膜二重層の外層と内層に存在するリン脂質は非対称に分布しており、通常、アミノリン脂質は主に内層(細胞質側)に局在している。しかし、血小板や細胞の活性化ならびにアポトーシスでは、この非対称性が撹乱(スクランブル)され、このとき外層に出たホスファチジルセリンは、血液凝固反応を活性化させ、またアポトーシス細胞のクリアランスにおけるシグナルとして機能する。最近、スクランブル化に働くscramblase(318残基)はCa^<2+>結合性のEFハンドモチーフを有する一回膜貫通型蛋白で、細胞内Ca^<2+>濃度の上昇により活性化されることが明らかにされた。本年度は、scramblase cDNAをクローニングし、その構造・機能相関を遺伝子工学的手法により解析した。この過程で、scramblaseの5つのアイソフォームのPCR(Polymerase Chain Reaction)クローニングに成功した(Scr1Scr5と命名)。このうち、Scr1については、6つのスプライス・アイソフォームを同定した。これらのアイソフォームは、いずれもカルボキシ末端側のEFハンドモチーフが欠失しており、アミノ末端倒に存在するSH3ならびにWWドメイン(細胞内シグナル伝達因子や制御因子に多く存在する蛋白-蛋白相互作用部位)結合モチーフのみが存在していた。さらに興味深いことに、これらのアイソフォームは正常初代細胞には発現しておらず、癌化した細胞株にのみ発現していた。最近、卵巣癌細胞のin vivoでの増殖が、Scr1 cDNAの導入により抑制されることが報告されており(Cancer Res.62,397-402、2002)、Scr1のスプライス・アイソフォームの癌細胞の増殖能への関与が示唆される。通常、ホスファチジルセリン(PS)は、アミノリン脂質局在化酵素の作用により細胞膜リン脂質二重層の内層に多く存在するが、アポトーシス細胞ではリン脂質の局在化を阻止する撹乱(スクランブル化)酵素:Scramblase (Scr1)の活性化によりPSはリン脂質二重層の外層にも転送され、これがシグナルとなり、PS受容体を有するマクロファージ等がアポトーシス細胞を貧食すると考えられている。

これらのアイソフォームは正常初代細胞には発現しておらず、癌化した細胞株にのみ発現しており、Scr1機能の抑制の癌特異形質への関与が示唆された。本年度は、癌細胞へScr1遺伝子を導入させることで癌細胞表面にPSを多量に露呈させ、貧食細胞による癌細胞のクリアランス能を高めて制癌を目指す新規な遺伝子治療法の開発研究を行った。その結果、ヌードマウス皮下への移殖実験において、Scr1遺伝子を導入した腫瘍の成長が、ベクターのみを導入したコントロール群に比べ、著しく抑制されることを見出した。他方、in vitroの解析では、Scr1遺伝子の導入による癌細胞の形態や増殖性、PSの細胞表面への露出率に有意な変化は観察されなかった。したがって、Scr1遺伝子を導入した癌細胞は、移殖された後にマウス宿主側の環境と相互作用することで、その形質が変化し増殖が停止したものと考えられた。
脳波,脳磁界の持つダイナミクスの解明-モデルをベースとしたアプローチ-

事象関連同期/脱同期(ERS/ERD)は刺激により,α波などの自発活動の強度が増加/減少する現象である.脳波,脳磁界にて計測される波形は脳波発生源(ジェネレータ)の活動の空間的な和であるため,どのようなメカニズムによりERS/ERDが起こっているかが分からなかった.そこで,本研究ではモデルを用いてこのメカニズムの解明を試みた.その結果,ジェネレータ間の同期性の変化がα波のERS/ERDを引き起こす主要因であることが示唆された.事象関連同期/脱同期(ERS/ERD)は刺激により,α波などの自発活動の強度が増加/減少する現象である.脳波,脳磁界にて計測される波形は脳波発生源(ジェネレータ)の活動の空間的な和であるため,どのようなメカニズムによりERS/ERDが起こっているかが分からなかった.そこで,本研究ではモデルを用いてこのメカニズムの解明を試みた.その結果,ジェネレータ間の同期性の変化がα波のERS/ERDを引き起こす主要因であることが示唆された.現在,脳波,脳磁界の計測は世界中で盛んに行われている.そして,脳波,脳磁界にて計測される自発活動は,刺激により強度が変化したり,リセットされたり,領野間で同期したりするというダイナミクスがあることが知られている.しかし,そのダイナミクスの背景にどのようなメカニズムがあるかは明らかとなっていない.その理由として,ニューロンで言えばHodgkin-Huxleyのモデルのような,脳波,脳磁界のモデルが存在していないことが挙げられる.そこで,本研究では,脳波,脳磁界におけるモデルの構築を行った.そして,事象関連同期/脱同期(ERS/ERD)のメカニズムを明らかにした.ERS/ERDは刺激により,自発活動の強度が増加/減少する現象である。ERS/ERDが起こる要因として,1)ジェネレータ間の同期性が変化すること,2)ジェネレータの活動強度が変化すること,が挙げられる.脳波,脳磁界にて計測される波形は神経の活動の空間的な和であるため,この二つの要素を切り分けることが出来ない,しかし,本研究で構築したモデルを用いることで個々の神経の活動をシミュレート出来るため,この二つの要素を分離することが出来る.そこで,本研究で構築したモデルを用いてこの二つの要素を切り分けることを試みた.その結果,ジェネレータ間の同期性の変化がα波のERS/ERDを引き起こす主要因であることが示唆された.ERS/ERDが脳機能に関連していることはこれまでに示唆されていたが,ERS/ERDを引き起こす要因が分かっていなかったため,ERS/ERDがどのようなメカニズムにより脳機能に関連しているかが分からなかった.本研究でERS/ERDのメカニズムを解明したことはERS/ERDの神経科学的意味づけを行うことが出来たという点で重要な知見である.脳波,脳磁界において顕著に計測されるのがα波である.昨年度の研究において,一次視覚野における脳波モデルを構築し,α波のダイナミクスを再現し,事象関連同期,脱同期のメカニズムを解明した.本年度は,この脳波モデルを利用してα波のダイナミクスの一つである「α波のリセット」のメカニズムについて解明を試みた.α波のリセットは,実験的には「リセットされる」と主張する研究(Naruse Y et al,NeuroImage 32,1221-1225,2006)と「リセットされない」と主張する研究(Mazaheri A and Jensen O,PNAS 103,2948-2952,2006)が存在している.これらの結果から,特定の条件でのみα波のリセットが観測できることが推測されるが,その条件は明らかとなっていなかった.そこで,本研究にて構築した脳波モデルを用いて,α波のリセットが観測できる条件について考察した.その結果から視覚刺激の大きさがリセット量に対して非線形的に影響していることが明らかとなり,α波のリセットを観測するためにはある一定の刺激量以上が必要であることを明らかにした.「α波がリセットされない」と主張した研究においては用いた視覚刺激が小さかった.この視覚刺激の小ささがα波のリセットの観測に失敗した原因であることが示唆された.また,高次視覚野からの影響も考慮に入れた脳波モデルの構築も行った.その結果,高次視覚野からのトップダウン的な信号が一時視覚野のα波の同期性に影響を与えることが示唆された.α波の同期性が脳内情報処理に関わっていると考えられるが,高次視覚野からのトップダウンはその脳内情報処理をモジュレートする役割かおることが示唆された.