hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
近地広帯域強震動観測ネットワーク記録を用いた強震動分布の早期推定に関する研究

1995年1月17日に生じた兵庫県南部地震は,神戸市域を中心に未曾有の地震動災害をもたらした.特に神戸市及びその周辺部で震度7の地震動災害域が発生し,その成因についての論議がなされた.我々は本震直後に地震動被害域において観測点間隔が数100m1kmの余震アレイ観測を開始し,強震記録を観測した.この観測データは,地震被害域でのサイト特性を抽出するのに重要であるばかりでなく,本研究の目的である地震動強さの複雑な空間分布を精度よく推定する手法の検定も可能となった。観測された余震記録の地盤による増幅特定を定量的に評価するために,被害地域での地盤構造情報を収集し,地盤モデルの構築を行い,余震記録をフォワードシミュレーションすることを行った.その結果、神戸市域に集中した地震動災害地域が厚い堆積層構造と盆地端部の基盤形状によってコントロールされていることが判った.すなわち,複雑な地盤構造によって,地震波が多重経路をとって,それらが増幅的に干渉することによって地震動が集中する地域が生じることを地盤構造モデルから定量的に求め,観測事実を説明することができた.これらの研究は,lwata etal.(1995,1996),岩田(1995),岩田・関口・Arben(1995)等にまとめられている.また,震源近傍の地震動については,震源特性の強震動への影響も考慮する必要があり,近地地震記録を用いた兵庫県南部地震の震源過程の解析も行われた.これらは,岩田・関口・Arben(1995)等に詳しい.1995年1月17日に生じた兵庫県南部地震は,神戸市域を中心に未曾有の地震動災害をもたらした.特に神戸市及びその周辺部で震度7の地震動災害域が発生し,その成因についての論議がなされた.我々は本震直後に地震動被害域において観測点間隔が数100m1kmの余震アレイ観測を開始し,強震記録を観測した.この観測データは,地震被害域でのサイト特性を抽出するのに重要であるばかりでなく,本研究の目的である地震動強さの複雑な空間分布を精度よく推定する手法の検定も可能となった。観測された余震記録の地盤による増幅特定を定量的に評価するために,被害地域での地盤構造情報を収集し,地盤モデルの構築を行い,余震記録をフォワードシミュレーションすることを行った.その結果、神戸市域に集中した地震動災害地域が厚い堆積層構造と盆地端部の基盤形状によってコントロールされていることが判った.すなわち,複雑な地盤構造によって,地震波が多重経路をとって,それらが増幅的に干渉することによって地震動が集中する地域が生じることを地盤構造モデルから定量的に求め,観測事実を説明することができた.これらの研究は,lwata etal.(1995,1996),岩田(1995),岩田・関口・Arben(1995)等にまとめられている.また,震源近傍の地震動については,震源特性の強震動への影響も考慮する必要があり,近地地震記録を用いた兵庫県南部地震の震源過程の解析も行われた.これらは,岩田・関口・Arben(1995)等に詳しい.
能の謡の音数律を構造化する

能のテクストは、75調を基本とするが、すべてが75調で書かれているわけではなく、多くの例外句を含んでいる。一句一句の文字数の多少が、音曲の構成上の変化を生み出しているのである。その効果について考えるためには基礎的な資料が必要である。この研究では、能の50曲をとりあげ、一句一句の音数律を示し、旋律のおおまかなかたちがわかるような記号も付与した。文字数の多少がもつ音楽的意味を考えるのが今後の課題である。本年度は、代表的な謡曲の作品約50曲をとりあげ、それらの謡われる部分(いわゆるフシがついている部分)について、音数律を一覧できるかたちのファイルを作成した。音数律一覧には、句ごとの旋律の動きの骨組みを補助的にしるした。そのことによって、それぞれの作品の作曲上の特質が明らかになるであろう。作成した資料をつかっての考察は、次年度以降の課題である。本年度の研究の過程で、謡の節がどのようにつけられているかを研究するためには、音数律の研究だけではなく、声点研究など、国語学の成果を取り入れることが必要だということがわかってきた。そのことに気づき、関連する国語学の資料を収集した。謡の旋律にとって、言葉のアクセントが重要な働きをしているということが、従来、伝書などの文言から指摘されているが、実際のところは、それほど重要ではない。むしろ、音色的な面、たとえば、どのような産み字をどの文字につけるか、といったことについては、国語の音韻とおおきな関係があることが予想されてきている。産み字ついては、音数律とも直接かかわってくることなので、今後、さらに注目していくべきことがらであることが、確認できた。音数律を構造的に図式化する作業にくわえ、民俗芸能などにみられる旋律の構造にも、今年度はすこし目をむけた。同じ韻文の日本語をつかっているいくつかの中世芸能の観察をつうじて、謡の音数律の特徴、それに付される旋律の特徴を比較し、相対化する視点をえた。これらの研究にもとづいて、口頭発表(能楽学会、日本伝統音楽研究センター公開講座等)をおこなった。予定されていた、海外での研究発表ははたせなかったが、次年度(2009年7月)におこなう予定である。本年度は、初年度に作成した代表的な謡曲の作品約50曲の文字テキストファイル(いわゆるフシがついている部分についての、音数律を一覧できるファイル)のうち、約40曲に対して、節付け記号などを付加する作業をおこなったが、作業は一時中断している。その理由は、作曲者の特定をおこなうに必要十分な、パターン化の精度が、いまだよくつかめていないのである。すなわち、旋律のパターンを75調ひとまとまりで考えるべきか、あるいはもっとおおきな単位が適切かといった、単純だがやっかいな問題である。本年度作成した資料をじっとながめつつ有意義な仮説を提起する、ということが、次年度にもとめられている作業であろう。本年度は、上に記した本研究の中心作業に加えて、謡という音曲がどのように歌われている(きた)か、謡の旋律の変形がどのように意味付けられてきたか、という問題に焦点をあてた研究発表をおこなった。国内では、芸能史研究会、口承文芸学会、国外では、南アフリカでおこなわれたInternationalCouncil for Traditional Musicという国際学会の大会でそれぞれ、口頭発表の機会をえた。さらに、昨年から継続しているデータベースの作成にも力をそそいだ。昨年度に一応の完成をみた「観世目次一覧」のバージョンアップをはかった。また、戦前に刊行された雑誌『大観世』の目次データベースも作成したが、まだ、公開にはいたっていない。次年度の課題である。謡曲の作品約50曲をとりあげ、節がついている部分がどのような音数律にもとづいて書かれているかを調査し、さらに、節のついている部分の一句一句に旋律パターンを対応させる作業をおこなった。この作業により、作品ごとの音数律のパターンの特徴、音数律パターンとそこに付与される旋律との関係などを、具体的に考えていくための地盤が整った。この資料をもとにして、能の作品がつくられた時代や作者を考えていくことが、この研究の当初の目標ではあったが、作られた資料をじっくりと眺める時間が、さらに必要である。解釈を加えるのは、今後の課題として残されている。また、この作業の過程で、作品ごとに小段の利用方法(あるいは組み合わせ)がことなるという、常識に属するあたりまえのことが、実感として、あらためて強く意識された。たとえば、人物が登場する形式の違い(一声で登場するか次第か)などは、音数律や旋律パターンを考慮にいれて再考することで、その違いの意味がより明らかになるのではないか、という問いが新しく浮上してきたのは、この研究の収穫であった。もちろん、明快な解答を与えるのは、未来の課題として残る。

本年度は、上に記した本研究の中心作業に関連して、謡の楽譜(謡本)が、どのような節の記号を使ってきたか、その記号はどのように読まれてきたか、という問題に焦点をあて、考えることになった。その成果として、国内では、京都市立芸術大学日本伝統音楽研究センター公開講座『京観世の伝統-記録と記憶から聞こえるもの』において、連続講演をおこない、国外では中国の上海音楽学院や武漢音楽学院において、Transmission of Japanese Buddhist Chant and its Notationという題の英語講演をおこなった。さらに、初年度から継続しているデータベースの作成にも力をそそいだ。昨年度に一応の完成をみた「観世目次一覧」のバージョンアップをはかった。また、戦前に刊行された雑誌『大観世』の目次データベースも作成したのだが、今年度中のウェブサイト公開にはいたらなかった。
Hergチャネルにおける遅い脱活性化の分子機構

HERGチャネル第6膜貫通領域(S6)の脱活性化に与える影響とアミノ(N)末端領域(遅い脱活性化に関与すると報告されている)との関係ならびに脱活性化の遅延と薬物作用との関係について検討した。1.点変異体を作製して検討したところ、HERGチャネルS6の647番目にPhe、Tyr、Trpが存在する際にチャネル脱活性化の遅延が認められた。このアミノ酸はチャネルが開口する時にその部位で曲がると考えられているgating hinge (Gly)の直ぐ隣である。そこに芳香環を有するような大きなアミノ酸が存在するとチャネルが閉状態に戻る上で障害になるものと思われる。2.脱活性化の速度を決める上でN末端領域とS6との間に何らかの関係があるのかどうかを検討する目的で、野生型(WT)と脱活性化が遅延しているI647F変異体についてN末端を欠失させたWTΔ2-354、I647FΔ2-354を作製した。それらN末端欠失変異体とWTおよびI647Fを流れる電流を比較したところ、I647FΔ2-354を流れる電流の脱活性化はI647Fよりもはるかに速くなっていたが、WTΔ2-354よりは依然として遅いものであった。この結果からすると、N末端領域とS6は別の機構によって脱活性化に影響を与えているのであろうと考えられた。3.脱活性化速度の遅延が認められるI647F、I647Y、I647Wにおいて各種薬物の作用が減弱していた。I647FΔ2-354を用いた検討の結果、647番目のアミノ酸の変異そのものが薬物作用を減弱させているのは間違いないが、脱活性化速度の遅延も薬物作用に影響を与えている可能性が考えられた。4.脱活性化とN末端領域の数との関係を調べるためにN末端欠失変異体とWTとのタンデム変異体を作製した。しかしながら、それらタンデム変異体においては明らかなK^+電流が観察されず、残念ながらその点についての検討は出来ていない。1.HERGチャネルの第6膜貫通領域に存在する647番目のアミノ酸であるIsoleucine (I)をPhenylalanine (F)に置換した点変異体(I647F)において、野生型HERGチャネルと比べ、流れる電流の脱活性化が非常に遅くなっていた。また、同部位に別のアミノ酸Alanine、Leucine、Tyrosine、Tryptophanを入れた点変異体を作製して検討した結果、その部位に芳香環を有するアミノ酸が存在する時に脱活性化が遅くなることが分かった。2.HERG電流の遅い脱活性化にはアミノ(N)末端が関与しており、その領域(2354番目のアミノ酸)を欠失させることによって脱活性化が非常に速くなることが知られていた。そのため、脱活性化の速度を決定する上においてそのN末端の構造と第6膜貫通領域との間に何らかの関係があるのかどうかを検討する目的で、野生型(WT)と脱活性化の遅延が認められるI647F変異体についてN末端領域を欠失させたWTΔ2-354、I647FΔ2-354を作製した。そしてそれらN末端欠失変異体とWT及びI647Fを流れる電流を比較したところ、I647FΔ2-354を流れる電流の脱活性化はWTよりも速くなっていたが、WTΔ2-354よりは依然として遅いものであった。

この結果から、N末端領域と第6膜貫通領域は共通の機構を通じて脱活性化に影響を与えているのではないであろうと考えられた。3.HERGチャネルは4量体を形成していると考えられるため、脱活性化に影響を与えるN末端領域の数と脱活性化の関係を調べる目的で、WTとWTΔ2-354をタンデムにつないだ変異体を作製した。そしてそのタンデムを鋳型として合成したcRNAを卵母細胞に注入して検討したが、明らかなK^+電流を記録することは出来なかった。その原因は不明であるが、タンデムを用いた実験に関してはさらに検討を進める予定である。HERGチャネル第6膜貫通領域の脱活性化に与える影響とアミノ(N)末端領域(遅い脱活性化に関与すると報告されている)との関係および脱活性化の遅延と薬物作用との関係について検討した。1.点変異体を作製して検討したところ、HERGチャネルの647番目(第6膜貫通領域)のアミノ酸が芳香環を有している際にチャネルの脱活性化が遅延することが明らかになった。2.脱活性化の速度を決定する上においてN末端の構造と第6膜貫通領域との間に何らかの関係があるのかどうかを検討する目的で、野生型(WT)と脱活性化の遅延が認められるI647F変異体についてN末端領域を欠失させたWTΔ2-354、I647FΔ2-354を作製した。それらN末端欠失変異体とWT及びI647Fを流れる電流を比較したところ、I647FΔ2-354を流れる電流の脱活性化はWTよりも速くなっていたが、WTΔ2-354よりは依然として遅いものであった。この結果から、N末端領域と第6膜貫通領域が脱活性化に影響を与えるのは、別の機構によっているのであろうと考えられた。3.脱活性化の遅延が認められるI647F、I647Y、I647WにおいてキニジンやE-4031など抗不整脈薬の作用が減弱していた。しかし、WTよりも速い脱活性化を示すI647FΔ2-354においても薬物作用の減弱が認められたため、脱活性化の遅延のみによって薬物の作用が減弱しているのではないと考えられた。4.脱活性化に影響を与えるN末端領域の数と脱活性化の関係を調べることが大きな目的の一つであるが、そのために作製したN末端欠失変異体とWTとのタンデム変異体においては、明らかなK^+電流が観察されず、残念ながらその点に関しての検討は出来ていない。5.KcsAチャネルの結晶構造をもとにしてHERGチャネルのポア領域のモデリングを行ったところ、647番目のアミノ酸はチャネル孔の外側を向いているものと考えられた。しかし、何故その部位の芳香環が脱活性化や薬物の作用に影響を与えるのかについては明らかではない。
離散可積分系と離散微分幾何による応用解析

離散可積分系の理論を応用し,曲線や曲面など幾何オブジェクトの性質のよい離散化に関する研究を行った.主要な成果は以下の通り.(1)離散曲線論.ユークリッド幾何や相似幾何の枠組みなどでの平面および空間離散曲線の変形理論の構築とτ函数を用いた明示公式の構成.(2)離散正則函数の理論.離散冪函数に対するパンルヴェVI型方程式の超幾何τ函数による明示公式の構成と一般化.(3)応用として,オイラー・ラグランジュ変換の離散化に基づく,非線形波動現象に対する自己適合移動格子を用いた安定かつ高精度な数値計算スキームの組織的構成.離散可積分系の理論を応用し,曲線や曲面など幾何オブジェクトの性質のよい離散化に関する研究を行った.主要な成果は以下の通り.(1)離散曲線論.ユークリッド幾何や相似幾何の枠組みなどでの平面および空間離散曲線の変形理論の構築とτ函数を用いた明示公式の構成.(2)離散正則函数の理論.離散冪函数に対するパンルヴェVI型方程式の超幾何τ函数による明示公式の構成と一般化.(3)応用として,オイラー・ラグランジュ変換の離散化に基づく,非線形波動現象に対する自己適合移動格子を用いた安定かつ高精度な数値計算スキームの組織的構成.主な研究実績は以下の通り.(1)ユークリッド平面上の離散曲線の等周変形を考察し,discrete mKdV方程式で記述される離散的運動,およびsemi-discrete mKdV方程式で記述される連続的運動,およびそれらのBacklund変換を定式化した.また,τ函数を用いて連続曲線の連続的運動も包摂する曲線の明示公式を構成した.さらに,連続極限を議論し,離散曲線の離散的運動→離散曲線の連続的運動→連続曲線の連続的運動という極限移行が運動・変換・解の全てのレベルできちんと成り立つことを示した.(2)(1)の副産物として,Wadati-Konno-Ichikawa(WKI)方程式やDym方程式,Short pulse方程式などループソリトンを許容し,ホドグラフ変換で他のソリトン方程式と結びついているクラスの方程式を考察し,ホドグラフ変換の幾何学的意味(曲線のEuler-Lagrange変換)を明らかにした.それを利用し,ホドグラフ変換およびそれらの方程式の(半)離散化を定式化した.それらは可変ステップサイズ制御を組み込んだ形の離散化になっており,特に光ファイバ中の極超短波長のパルスの伝播を記述するshort pulse方程式は工学的な応用も期待される.(3)Bobenkoらが提出した離散冪函数に対して,パンルヴェVI型方程式の超幾何τ函数を用いた明示公式を構成した.その公式に基づき指数や定義域の拡張を行い,特に指数の実部が1に等しい場合ははめ込みになっており,すなわちcircle patternが対応することを厳密に証明した.(4)ユークリッド空間において,等周条件の下での連続曲線および離散曲線の連続的運動の定式化に成功した.(5)クライン幾何の一つである相似幾何において,Burgers方程式で記述される曲線の運動に対してτ函数による明示公式を構成し,それを元に離散化を定式化した.(a)(i)mKdV方程式による定捩率空間曲線の捩率保存等周変形の理論の離散化を,定捩率空間離散曲線の接触平面上における捩率保存等周等距離変形として定式化することに成功した.接触平面上の等周等距離変形は一般に捩率を保存しないが,変形パラメータを調節することで捩率保存にできる.また,離散mKdV方程式と離散sine-Gordon方程式の2通りの変形を各ステップで任意に選択でき,その選択も変形パラメータにより制御できる.さらに,Sym-Tafelの公式を離散曲線にも適用でき,離散mKdVまたはsine-Gordon方程式の解から曲線を再構成できる.変形された離散曲線の族のなす離散曲面は離散K-曲面であることも示される.(ii)リーマン面から不変アフィン接続を備えたリー群への調和写像に対するループ群論的構成法を与えた.(iii)3次元ベルジェ球面内の標準的接触構造から定まる磁場に対する閉軌道の分類を与えた.(iv)3次元ハイゼンベルグ群内の極小曲面に対するループ群論的構成法を用い,回転対称性を持つ極小曲面を構成した.(b)離散冪函数の理論を考察し,離散冪函数に対してパンルヴェVI型方程式の超幾何τ函数(超幾何函数を要素に持つカソラチ行列式)を用いた明示公式を確立した.その結果を用いて指数の実部が1のときにはめ込み写像になっていることを厳密に証明した.(c)平面曲線の変形理論を応用して,ループソリトン型のソリトン方程式の離散化を,可変ステップサイズ制御付き数値計算スキームの形で構成する手法を見いだした.その例としてDym方程式の離散化を与えた.(d)可積分系のτ函数の性質を用いて代数曲線のテータ函数の性質を研究した.KP階層のτ函数の満たす微分に関する性質を一般に解明し,それを用いて代数曲線のテータ函数に関するリーマンの特異点定理の精密化を定式し証明した.本年度は(a)離散曲面論・曲線論の構築と深化,(b)離散正則函数の理論,(c)さまざまな幾何学的設定の下でのループソリトン系の離散化と数値解析,(d)離散

ソリトン系・離散曲線の運動の周期解の構成,を実施することとした.(a)に関しては基本的なmodified KdV方程式(離散・半離散・連続)による曲線の等周変形と変換理論を完成し,論文を出版した.また,可積分系で記述される代表的な曲面は定曲率空間内のものであるが,定曲率でない3次元等質空間内で可積分系の構造を持つ曲面を見いだし,具体的な構成法を与えた.(b)については離散冪函数の理論の精密化を図り,冪の実部が1の場合にもimmersionになることを示した.また,D5型対称性を持つq-パンルヴェVI型方程式と関連する離散正則函数の構成に向けて,q-パンルヴェVI型方程式の超幾何解を構成し,超幾何τ函数の比が作る複比方程式を構成した.(c)については,海外協力研究者の丸野健一(テキサス大学パンアメリカン校)らと協力し,(a)の平面離散曲線の理論から得られた離散ホドグラフ変換の理論を深めて一般化した.また,その知見を用いて,ループソリトンを許容するWKI elastic beam方程式,short pulse方程式や,Camassa-Holm方程式,Degasperis-Procesi方程式などのピーコンなどの特異性を持つ孤立波解を許容するソリトン方程式の離散化に成功し,初期値問題の数値解析を行った.得られた差分および微分差分方程式はステップサイズ適応制御型の数値スキームになっている.(d)については,τ函数の性質を用いてテータ函数の微分に関する性質を調べ,周期解の鍵となる多変数シグマ関数の閉じた形の加法公式を証明した.(a)(i)mKdV方程式による定捩率空間曲線の変形理論の離散化を,定捩率空間離散曲線の接触平面上の捩率保存等周等距離変形として定式化し,τ函数とSym-Tafelの公式を用いて曲線の明示公式を与えた.(ii)相似幾何における平面曲線の変形理論の離散化に成功し,不均一格子上の離散Burgers方程式による平面離散曲線の等角変形として定式化した.また,ミンコフスキー平面上の等周変形の理論をdefocusing型のmKdV方程式の離散類似を用いて離散化することに成功した.(iii)3次元双曲空間内のガウス曲率Kが一定で-1<K<0をみたす曲面に対するループ群論的構成法を得ることに成功した.(iv)3次元ハイゼンベルグ群内の極小曲面に対するループ群論的構成法を用いて,ハイゼンベルグ群内の極小曲面に対するベルンシュタイン問題の新たな解決法を与え,背後のスピン構造との関連を明確化した.(v)磁場項をもつ調和写像を研究し,リーマン空間多様体の単位接ベクトル束内の接触磁場の軌道曲線の方程式を求めた.(b)離散冪函数に対するパンルヴェVI方程式の超幾何τ函数による明示公式を確立し,その結果を用いていくつかの拡張を行った.さらにパンルヴェ系との対応に着目して新たな離散正則函数の例を構成した.(c)離散曲線の理論で得られた成果を活用し可積分系の新しい知見を得た.特にdefocusing型のmKdV方程式に対して,高精度な数値スキームである自己適合移動格子スキームの形の離散化に成功した.また,空間離散曲線の変形を記述するAblowitz-Ladik方程式の新しいクラスの厳密解としてrogue wave解を構成した.(d)閉曲線を記述する可積分系のτ函数の性質を用いて,代数曲線のテータ函数の性質を研究した.特に,高種数シグマ関数がモジュラー不変となるような正規化定数をテータ定数を用いて構成した.26年度が最終年度であるため、記入しない。可積分系,離散微分幾何26年度が最終年度であるため、記入しない。
小児生活習慣病モデルにおける脂肪細胞発現遺伝子と酸化ストレスの関連性

血中アディポネクチン(adp)値は肥満児では非肥満児より有意に低値で、治療で肥満度が改善した例では上昇を認めた。血中adp値は内臓脂肪面積や腹囲と負相関した。AdpとTNF-αと相互に拮抗的に阻害し合うことが明らかにされている。3T3-L1脂肪細胞(白色脂肪細胞)においては、誘導型NO合成酵素(iNOS)の誘導にLPS(L)、TNF-α(T)、IFN-γ(I)の3者が必要であったが、培養褐色脂肪細胞では、LとTの2者でiNOSが誘導された。cAMPアナログとforskolinは、3T3-L1脂肪細胞ではL、T、Iの3者によるiNOSの発現を減弱させ、褐色脂肪細胞では、LとTによるiNOSの発現を高めた。iNOS発現変動は転写因子NF-κBの活性化変動と一致した。酸化的変性を受けたlow-density lipoprotein(LDL)は直接動脈硬化を引き起こす。酸化LDLは酸化ストレスの良い指標となるが、小児では成績が未だ報告されていなかった。肥満児の酸化LDLは非肥満児より有意に高値であり、腹囲、腹囲臀囲比、内臓脂肪面積、肝機能、尿酸、トリグリセリド、LDL-コレステロール、アポB、アポB/アポA1などと良好な正相関を示すため、metabolic syndromeとの関連性が示唆された。3T3-L1脂肪細胞で、TNF-αは濃度依存的にNF-κBを活性化し、N-acetyl cysteineはTNF-αによるNF-κB活性化を抑制した。3T3-L1脂肪細胞では抗酸化酵素であるカタラーゼ、グルタチオンペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼが細胞の分化段階にしたがって蛋白量および酵素活性が高まった。分化に伴って代謝が活性化するため、酸化ストレスも高まるが、これに対応した発達と考えられた。TNF-α投与により抗酸化酵素活性は低下し、脂肪組織中の酸化ストレスが高まる可能性が示唆された。インスリン抵抗性、酸化ストレス、動脈硬化促進などにはTNF-αが中心的な役割を演じている。肥満児の血中アディポネクチン値を中外診断社のELISAキットで測定した。肥満児では同年齢非肥満児より有意に低値であった。治療によって肥満度が改善した例では、血中アディポネクチン値の上昇を認めた。肥満児の血中アディポネクチン値は内臓脂肪面積と負の相関関係にあり、腹囲などとも負の相関を認めた。小児において内臓脂肪との検討成績は以前にはなく、アディポネクチンの成績は、肥満児に早期に治療を導入する理由付けとなる生化学的根拠として、病態生理上の意義が大きいと考えられる。また、アディポネクチンはTNF-αと相互に拮抗的に阻害し合うことが試験管内の研究成績で明らかにされているが、肥満児における血中濃度の測定も計画中である。2種類の脂肪細胞すなわち白色脂肪細胞のモデルである3T3-L1脂肪細胞と培養褐色脂肪細胞について検討した。3T3-L1脂肪細胞においては、誘導型NO合成酵素(iNOS)の誘導にLPS(L)、TNF-α(T)、IFN-γ(I)の3者が必要であったが、褐色脂肪細胞では、LとTの2者でiNOSが誘導され、有意なNOが産生された。

cAMPアナログ(dibutyryl cAMP)とforskolinは、3T3-L1脂肪細胞においてはL、T、Iの3者によるiNOSの発現を減弱させ、NO産生を抑制した。一方、褐色脂肪細胞においては、LとTによるiNOSの発現を高めた。両細胞ともiN0S発現の変動は転写因子NF-κBの活性化の変動と一致していた。白色脂肪と褐色脂肪とではcAMP経路が少なくともNO産生調節に関して抑制と刺激の正反対の作用をすることが新しく判明した。また、他のサイトカインによってiNOSが誘導されるか否かについても検討を始めている。動物実験については寒冷刺激などの試験が現在進行中である。酸化ストレスの増加により酸化的変性を受けたlow-density lipoprotein (LDL)は直接マクロファージに取り込まれ動脈硬化を引き起こす。酸化LDLの測定が直接可能となり、酸化ストレスの良い指標となるが小児における成績は未だ報告されていなかった。肥満児における検討を今年度は行った。肥満児の酸化LDLは非肥満児より有意に高値であり酸化ストレスの亢進を反映していた。肥満児の酸化LDLと腹囲、腹囲臀囲比、内臓脂肪面積、肝機能、尿酸、トリグリセリド、LDL-コレステロール、アポB、アポB/アポA1などとは良好な正の相関関係を示し、metabolic syndromeとの関連性も示唆された。肥満では脂肪細胞からのTNF-α産生量が高まり、抗動脈硬化作用を有するアディポネクチンの産生を押さえる。3T3-L1培養脂肪細胞において、TNF-αは濃度依存的にiNOS発現に関わる重要なシグナルであるNF-κBを活性化し、抗酸化剤であるN-acetyl cysteine (NAC)は濃度依存的にTNF-αによるNF-κB活性化を抑制することが明らかとなった。これはNF-κBレベルと平行して変動するIL-6分泌量の変化でも確認された。スタチンの効果については、現在検討中である。3T3-L1脂肪細胞では抗酸化酵素であるカタラーゼ、セレン依存性グルタチオンペルオキシダーゼ、スーパーオキシドジスムターゼ(CuZn-およびMn-SOD)が細胞の分化段階にしたがって各々独立して蛋白量および酵素活性が高まることが判明した。分化に伴って代謝が活性化するため、酸化ストレスも高まるが、これに対応した発達と考えられた。TNF-α投与により抗酸化酵素活性は低下し、脂肪組織中の酸化ストレスが高まる可能性が示唆された。すなわち、脂肪細胞におけるインスリン抵抗性、酸化ストレス、動脈硬化促進などにはTNF-αが中心的な役割を演じていると考えられた。
固体電解質における分子ダイナミクスが関与した高プロトン伝導メカニズムの解明

本研究では固体NMR法を用いてイミダゾールを含んだ結晶や高分子の高プロトン伝導性物質の局所的な構造やダイナミクスを詳細に解析することができた。重水素NMRの広幅スペクトルとQCPMGスペクトルのシミュレーション解析を併用することにより,広い温度範囲で分子運動の解析ができるとともに,一つの分子が振動や回転など複数の運動モードを有する場合や物質内部に運動性の異なる複数のドメインが存在する場合,これらの情報を分離し高精度の解析を行うことができた。本研究によりイミダゾールの再配向運動が関与した高効率なプロトン伝導メカニズム,プロトン伝導経路,プロトン伝導を妨げる要因に関する知見を得ることができた。本研究では,イミダゾール分子のダイナミクスが関与した高プロトン伝導機構の解明を目指す。本年度はポリビニルポスホン酸(PVPA)にイミダゾールを加えた試料(PVPA/Im)を調製し,イミダゾール分子の回転運動を固体重水素核NMRを用いて詳細に調べ,プロトン伝導との関係の解明に取り組んだ。その結果,PVPA/Imにおいて0°C以下では,イミダゾールには小角度の回転的振動のみが起こっているが分かった。10°C以上では,イミダゾール分子の等方回転運動が観測された。1030°Cの温度範囲では等方回転運動を行っているイミダゾールと小角度の回転的振動のみが起こっているイミダゾールが存在することが分かった。これは,PVPAの非晶性部分に取り込まれたイミダゾール分子は結晶性部分に取り込まれたイミダゾール分子よりも等方回転運動が起こり易くなっていることを示している。40°C以上ではイミダゾールの均一な等方回転運動が観測された。温度が高く・なるにつれて,イミダゾールの等方回転運動が速くなり,プロトン伝導度が高くなっていくことから,イミダゾールの等方回転運動がプロトン伝導に密接に関係していることが明らかになった。PVPA中のイミダゾールの割合を増やすと,電気伝導度が急激に高くなることが報告されている。本研究により,PVPA中のイミダゾールの割合を増やすと,イミダゾール分子の等方回転運動はより低温から起こることがわかった。この結果は,PVPAにイミダゾールを加えることにより,PVPAの高分子鎖間のパッキングが緩くなり,イミダゾール分子の動き易い空間が形成されるためと考えられる。PVPA中のイミダゾールの割合を増やすことにより,プロトン伝導のキャリアー数が増えるとともに,イミダゾール分子の運動性が向上することで,電気伝導度の急激な増大が起こるという,新規プロトン伝導体の開発に重要な情報を得ることができた。イミダゾールを有する結晶(ジカルボン酸イミダゾリウム塩)及び高分子(ポリビニルホスホン酸(PVPA ),アルギン酸(AA) )とイミダゾールの複合体を調製し,熱分析(DSC),電気伝導度及び固体NMRの測定を行った。セバシン酸イミダゾリウム結晶においては,調製法を変えることにより,従来のセバシン酸(Seb)とイミダゾリウム(Im)の存在比が3:2のSeb3Im2結晶ではなく,存在比が1:1のSeb1Im1結晶をつくることができた。Seb1Im1結晶は323 Kで固相-固相相転移を示した。相転移温度以上では電気伝導度の値が急激に増大し,高温相では10-4 S/cm以上の高い電気伝導度を示した。固体NMRの測定により,Imイオンは高温相で速い等方回転運動をしていることが明らかになった。この結果より,高温相ではImイオンの速い回転運動が関与したプロトン伝導プロセスが存在すると予想される。酸性生体高分子のAAとImの複合体については, AAとImの存在比を1:1から1:2にすると,電気伝導度の値が急激に増大した。1:2の複合体は約340 K以下で電気伝導度の活性化エネルギーは75 kJ/molであったが340 K以上では25 kJ/molとなった。1:1の複合体では室温から413 Kまでの温度領域で活性化エネルギーは68 kJ/molであった。同様の傾向は,PVPAとImの複合体にも見られた。固体重水素NMRの測定より,低温では運動性の異なった複数のImが存在するが,約340 K以上ではImの運動に大きな分布は見られなかった。1:1の複合体や1:2の複合体の約340 K以下ではImが動き難い領域の影響が電気伝導度を支配しているが,1:2の複合体の約340 K以上ではImの融解に伴い,Imの動き難い領域が無くなりプロトン伝導が効率よく起こるようになると予想される。本研究では,イミダゾールを有する高プロトン伝導物質におけるイミダゾール分子のダイナミクスが関与したプロトン伝導機構の解明を目指す。

本年度は,ジカルボン酸のアルキル基部分の長さの異なる二種類の結晶(コハク酸イミダゾリウム、セバシン酸イミダゾリウム)を調製し,固体重水素核NMRの広幅スペクトル,QCPMGスペクトル,スピン-格子緩和時間及び固体高分解能C-13 NMRスペクトルの測定を行い,イミダゾール分子の運動を詳細に調べ,プロトン伝導との関係の解明に取り組んだ。その結果,イミダゾールには小角度の回転的振動と偽2回軸周りの180°フリップ運動が起こっていることを明らかにした。これらの運動は,セバシン酸イミダゾリウム結晶の方がコハク酸イミダゾリウム結晶よりも低温から速い速度で起こっていることが確かめられた。同じ温度ではセバシン酸イミダゾリウム結晶の方がコハク酸イミダゾリウム結晶よりも高い電気伝導性を示すことから,イミダゾール分子の回転的振動や180°フリップ運動はプロトン伝導に非常に重要であることが明らかになった。イミダゾールを取り込んだ高分子の高プロトン伝導体では高分子鎖が構築するフレキシブルな空間での等方回転運動がプロトン伝導に関与しているが,結晶性プロトン伝導物質では,結晶内でのイミダゾール分子は強い束縛を受けており等方回転運動のような大きな運動を行うことができない。このような場合,180°フリップ運動や小角度の回転的振動は限られた空間においてプロトン移動を効率よくアシストできることが本研究の結果より明らかになった。本研究で得られた結果は,結晶性のプロトン伝導物質を開発するうえで非常に重要な知見を与えるものである。昨年度は補助金額が3割減額される可能性が9月末まであったため,分子やイオンの拡散測定用の装置(NMRプローブ)の導入が遅れたことによる。25年度が最終年度であるため、記入しない。これまでに,イミダゾールを有するプロトン伝導性高分子や結晶について,イミダゾールの分子運動を詳細に調べ,高分子のフレキシブルな空間では,イミダゾールの等方回転など大きな運動がプロトン伝導に関与し,結晶のタイトな空間では,180°フリップや回転的振動など制限された運動が効率よくプロトン伝導に関与していることを示すことができた。平成23年度はフレキシブルな高分子(PVPA)中に存在するイミダゾール分子について回転運動とプロトン伝導の関係を調べた。今後は,更にPVPA中でのイミダゾール分子の拡散について調べ,プロトン伝導との関係を明らかにする。また,結晶性の高プロトン伝導体であるジカルボン酸イミダゾリウム結晶中のイミダゾール分子の運動を解析し,プロトン伝導との関係を明らかにする。プロトン伝導に関与した水素を重水素化しプロトン伝導経路を詳細に解析する。ジカルボン酸イミダゾリウム塩結晶においては,アルキル基部分の長さの異なる結晶を合成し,ジカルボン酸の長さや偶奇性とイミダゾール分子の運動性およびプロトン伝導性の関係を解明する。
トリチウム汚染水の海洋放出処分に向けた社会的合意形成の為のトリチウム生物影響研究

本科研費の研究代表者は、平成28年4月1日付で富山大学から茨城大学に転勤した。申請時に予定していた富山大学の研究設備を常時使用できなくなったために、申請時とは研究手法を大きく変更せざるを得ない状況となった。従って、現在の進捗状況は、申請時の計画より半年から1年遅れが出ている。平成29年度にトリチウム水とトリチウムチミジン環境下でのヒト白血球細胞の培養を行い、トリチウム濃度と細胞生存率の関係を明らかにした。平成30年度は、引き続き、トリチウムを用いた細胞培養試験を行う予定であったが、研究を行う富山大学医学部の管理区域が補正予算で改修工事が始まったため、トリチウムを用いた細胞培養試験は行うことが出来なかった。そこで、モンテカルロ法を用いて培養液中のトリチウム濃度を照射線量に換算する方法を検討した。その結果、トリチウムチミジンのようにトリチウムが主に核内に存在する場合は1.47mGy/Bqの線量に、トリチウム水のようにトリチウムが細胞内に存在する場合は0.124mGy/Bqになることが明らかとなった。この結果を基に、平成29年度に求めたトリチウム濃度と細胞生存率の関係を解析し、トリチウムの細胞核への照射線量(細胞核線量)と細胞生存率の関係を求めた。トリチウム汚染水と比較して、非常に高濃度なトリチウム環境下でしか細胞死は起きないが、細胞核線量としては0.1Gy程度でも細胞死が起きていることが明らかとなった。また、細胞死を起こした細胞の像からアポトーシスであることが推察されたが、DNAの断片化測定を行った結果、DNAの断片化が起きていないことが判明した。これは、トリチウムのβ線は、X線など他の放射線とはヒト白血球細胞に与える影響が異なっている可能性が示唆された。今後は、細胞死の原因を含めて検討する予定である。研究代表者は、平成28年4月1日付で富山大学から茨城大学に転勤したために、研究に大幅な遅れが出ている。しかしながら、研究計画を大幅に変更し現在の職場環境でも研究可能な体制を取ると共に、富山大学の研究分担者と連携を行うことにより遅れを取り戻しつつある。平成30年度に富山大学医学部の管理区域が補正予算で改修工事が行われたために、トリチウムを用いたヒト細胞の培養実験が行えなかった。その代わりにモンテカルロ法を用いたトリチウムのヒト細胞への照射線量計算を検討した。トリチウムの細胞核線量率を求め、トリチウム濃度に対する細胞生存率の関係から、細胞核線量に対する細胞生存率の関係を求めた。その結果、ヒト白血球細胞は、0.1Gy程度の非常に少ない細胞核線量でも細胞死が起きるという、これまでに知られていない知見を明らかにした。この結果は、30年前に核融合特別研究時代に行われていたトリチウムの生物影響に関する研究では明らかとなっていない知見であり、本科研費の目的である新しい技術を用いてトリチウムのヒト細胞への影響を評価し、トリチウム汚染水の早期処分に繋げるという目的に沿った結果である。トリチウムによる細胞死が0.1Gy程度の非常に少ない細胞核線量でも発生するが、細胞死を発生させるトリチウム濃度は、トリチウム汚染水と比較して非常に高濃度であり、現在発生しているトリチウム汚染水の濃度では、細胞死に影響がないと言える。平成30年度までの研究において、トリチウム環境下でのヒト白血球細胞の培養において、高濃度のトリチウム水またはトリチウムチミジン環境下では、ヒト白血球細胞にアポトーシスによる細胞死が観測されるが、アポトーシスを起こした細胞ではDNAの断片化が観測されないという現象を確認している。また、細胞死が0.1Gy程度の非常に少ない細胞核線量でも発生することを明らかにしている。このことより、トリチウムのβ線による細胞死が、α線、β線、γ・X線などの他の放射線による細胞死とは異なることが示唆されるが、トリチウムによる細胞死の詳細は明らかではない。そこで今後は、トリチウム環境下で培養した細胞の、細胞死の原因究明を中心に研究を行う予定である。特に、発がんと関係するDNAの二重鎖切断が、トリチウム環境下で培養した細胞のDNAにどれくらい発生するのか検討する予定である。そのため、本科研費において使用を予定していた富山大学の研究設備が使用できなくなったため、平成28年度は研究設備の再構築を中心に行った。茨城大学には放射線生物影響の国内第一人者である田内広教授が在籍している。そこで田内教授に分担者に入っていただくと共に、その指導を仰ぎ研究に必要な機材の整備を行った。研究代表者の転勤により、申請時の計画より半年から1年遅れが出ている。平成28年度はトリチウムの人体への影響測定に使用する低濃度トリチウム水を準備した。低濃度トリチウム水は環境水からトリチウムを濃縮することにより調製した物で、約10 Bq/mlのトリチウムを含んでいる。このトリチウム水の取扱には管理区域は必要なく、非管理区域において自由度のある実験を行うことができる。また福島第一原子力発電所のトリチウム汚染水を海洋放出する場合は、トリチウムの排水基準の60 Bq/ml以下に希釈して排水することが検討されていが、このような低濃度トリチウム水中でヒト細胞を培養してその影響を測定すれば、海洋放出時のトリチウムの人体影響に対して一定の評価が可能である。

今後、このトリチウム水を用いてヒト細胞を培養し、DNAへのトリチウムの特異的な蓄積が起きえるのか検討する予定である。また、研究分担者である富山大学研究推進機構研究推進総合支援センター生命科学先端研究支援ユニットの庄司美樹准教授に、トリチウム水環境下で培養したヒト細胞のアポトーシスの測定に係わる準備を行っていただいた。平成29年度より比較的高濃度のトリチウム水環境下でのヒト細胞の生存と細胞死の関係に関する研究を行う予定である。研究代表者は、申請時に在籍した富山大学から茨城大学に転勤したため、本科研費で使用を予定していた研究設備が直接使用することができなくなっている。そのため、研究の進行が半年から1年おくれている。そのため平成28年度は研究設備の準備を中心に行ったために、予定した研究活動の中で、一部進行していないものがある。なお、本科研費の申請時には、富山大学から茨城大学への転勤することは全く予定されておらず、茨城大学への転勤は申請後に話が決まった物である。本科研費の研究代表者は、平成28年4月1日付で富山大学から茨城大学に転勤した。そのため、本科研費で使用を予定していた富山大学の研究設備を常時使用できなくなったために、申請時とは研究手法を大きく変更せざるを得ない状況となった。従って、現在の進捗状況は、申請時の計画より半年から1年遅れが出ている。平成29年度は、実際にトリチウム環境下でヒト細胞の培養を行い、トリチウム濃度と細胞の生存率について検討した。細胞の培養では、トリチウム汚染水を模擬したトリチウム水と、DNAに確実に取り込まれ、ヒト細胞の生存に影響があることが報告されているトリチウムチミジンを用いた。また、ヒト細胞としてヒト単球系細胞株であるU-937と、ヒト細胞の中でも放射線感受性の高い白血球細胞であるMolt-4を使用した。はじめに、各種濃度のトリチウムチミジン環境下で培養したヒト細胞のアポトーシスと、その原因と考えられるDNAの断片化を検討した。その結果、トリチウムチミジンの濃度に依存してアポトーシスが観測された。一方、アポトーシスが起きる濃度の前後で培養した細胞のDNAの断片化を測定した結果、DNAの断片化が観測されないという結果が得られた。これについては、今後も検討する予定である。次に、トリチウム濃度と細胞の生存率を検討した。その結果、放射線感受性の高いMolt-4では、トリチウム水濃度が439kBq/ml付近以上で培養したときに、生存率に影響が観測された。福島第一原子力発電所で発生しているトリチウム汚染水の濃度は、最大でも4kBq/ml、現在新たに発生している汚染水の濃度は0.3kBq/ml程度であり、放射線感受性が高いと言われるMolt-4細胞の影響が出る濃度の1001000分の1の濃度である。従って、細胞レベルでは、汚染水程度のトリチウム濃度では影響は非常に小さいことが予測される。研究代表者は、平成28年4月1日付で富山大学から茨城大学に転勤したために、研究に遅れが出ている。研究計画を一部変更し現在の職場環境で研究可能な体制を取ると共に、富山大学の研究分担者との連携を行うことにより遅れを取り戻しつつある。
衛星データを使ったサンゴ礁地形による消波効果の評価に関する研究

本研究は解像度が数十mの衛星画像データを使って,自然のサンゴ礁地形による消波効果の評価することを目的とし,本年度は主に「自然のサンゴ礁地形による消波効果の評価」を確立するため,衛星マイクロ波画像データ(JERS-1/SAR及びENVISAT/ASAR)を使ってサンゴ礁地帯の波高推定のための研究を行った。現地調査は様々なサンゴ礁地形が存在し,筆者が調査経験のある奄美大島を対象として12月に行った。SAR画像を使ったサンゴ礁地帯の波高推定には,理論的なアプローチと経験的なアプローチが考えられる。理論的なアプローチは,波浪スペクトルを画像から推定する際のモデルパラメーターの設定が難しいため,今回は衛星/実測データセットを利用した経験的なアルゴリズムを導入した。具体的には,まず多時期の衛星データ(19921998年のJERS-1/SARデータ,33シーン)を二次元フーリエ変換し,その積分値と実測波高データを比較した。その結果,両者には高い相関(R=0.78)があり,約0.6mの推定精度でSARデータから波高を推定できることがわかった。また波周期別にみると,長周期ほどその相関は高く,短周期では相関は低い傾向にあった。さらに,最近のSARデータとしてENVISAT/ASARによる波高推定も試みようとデータは入手したが,研究期間内に実測データを入手することができなかったため,定量的な波高推定はできなかった。このような結果から,JERS-1/SARデータから,サンゴ礁内外の波高を推定し,その消波効果を計算した。その結果,時期的な差はあるものの,奄美大島北部のサンゴ礁発達地帯において,概ね550%の消波効果が推定された。本研究は解像度が数十mの衛星画像データを使って,自然のサンゴ礁地形による消波効果の評価することを目的とし,本年度は以下のような研究実績を残した。まず「衛星の可視画像による自然のサンゴ礁底質分布の現状を把握する技術」を確立するため,衛星可視画像データ(Terra/ASTER,Landsat/TM・ETM画像)を使ってサンゴ礁底質分布の抽出を行った。この調査は様々なサンゴ礁地形が存在し,筆者が調査経験のある奄美大島を対象として行われた。画像からのサンゴ礁底質分布の抽出には従来の研究で有効とされる「水深補正アルゴリズム」と新たに本研究で導入した「生物の季節変化を利用したアルゴリズム」を併用した。前者のアルゴリズムは「底質が同じならば異なる2つのバンド(波長帯)の反射輝度値の対数は水深にかかわらず傾き(対象とする水域における2つのバンドの消散係数比に相当する)が一定となる」という基本原理を用いて,異なるバンドの反射率データを利用してサンゴ礁のみを抽出する方法である。一方,後者のアルゴリズムは「藻は季節変化をし,サンゴは季節変化をしない」という特徴を元に,生物を分類する手法である。本研究では両者の手法を組み合わせることにより,多時期の衛星データを使って奄美大島北東部(佐仁地区,用地区を対象)における生物分類を行った。その結果,藻地帯における衛星緑波長の輝度値は冬期にサンゴとの差が大きくなり,多時期の衛星データを組み合わせることで,藻とサンゴを画像判別できる可能性が高いことが判明した。
ニューロン連絡の分析により顎顔面運動に関与する辺縁系神経機構を視る

情動発現の中枢である扁桃体の出力がどのように顎顔面運動機構に作用しているのかを明らかにするため、扁桃体中心核から三叉神経運動核および顔面神経核へ至る連絡路の存在様式を形態学的に追求してきた。扁桃体中心核に注入したビオチン化デキストランアミンによって順行性に標識された扁桃体線維の分布と、三叉神経運動核あるいは顔面神経核に注入したコレラトキシンBサブユニットによって逆行性標識されたニューロン(運動前ニューロン)の分布とを比較検討した結果、とくに小細胞性網様体において扁桃体線維と三叉神経運動核および顔面神経核の運動前ニューロンとの分布領域の一致を観察した。また、これらの分布一致領域では、扁桃体線維の終末が運動前ニューロンに接するように存在している像が数多く認められた。さらに、これら扁桃体線維と運動前ニューロンとの間に形成されるシナプス構築について電顕的解析を行ったところ、扁桃体線維の終末は三叉神経運動核および顔面神経核の運動前ニューロンと非対称性のシナプスを形成していた。また、これらのシナプスは細胞体よりも樹状突起との間に形成されているものが多く、シナプス後膜の裏うちの下にdense bodyが存在しているものも認められた。以上の所見により、扁桃体中心核は小細胞性網様体に位置する運動前ニューロンを介して三叉神経運動核や顔面神経核に出力し、情動行動としての顎顔面運動の制御に関わっていることが示唆された。情動の表出には顎顔面の運動も含まれ、扁桃体が情動発現の中枢であることから、扁桃体の出力がどのように顎顔面運動機構に作用しているのかを明らかにするため、扁桃体中心核から三叉神経運動核および顔面神経核へ至る連絡路の存在様式を機能形態学的に追求している。本年度は、まず扁桃体中心核に注入したビオチン化デキストランアミンによって順行性標識された扁桃体線維終末の分布と、三叉神経運動核および顔面神経核に注入したコレラトキシンBサブユニットによって逆行性標識されたニューロン(運動前ニューロン)の分布とを比較検討した。その結果、小細胞性網様体において扁桃体線維と三叉神経運動核および顔面神経核の運動前ニューロンとの分布領域の一致を観察できた。さらに、扁桃体線維と三叉神経運動核の運動前ニューロンの分布の一致を三叉神経上領域に、扁桃体線維と顔面神経核の運動前ニューロンの分布の一致を結合腕周囲領域の一部に、それぞれ認めた。また、これらの分布が一致する領域内では、扁桃体線維の終末が運動前ニューロンに接するように存在している像が数多く認められた。次に、扁桃体中心核の電気刺激によってFos蛋白を発現するニューロンと運動前ニューロンの分布と異同の解析を行っているが、現在のところFos蛋白の発現が不十分なので、電気刺激の条件を変えながら実験を進めている。次年度はこの実験を完遂するとともに、扁桃体線維と運動前ニューロンとの間に形成されるシナプス構築について電顕的解析を行う。

また、これらのシナプスは細胞体よりも樹状突起との間に形成されているものが多く、シナプス後膜の裏うちの下にdense bodyが存在しているものも認められた。以上の所見により、扁桃体中心核は小細胞性網様体に位置する運動前ニューロンを介して三叉神経運動核や顔面神経核に出力し、情動行動としての顎顔面運動の制御に関わっていることが示唆された。
神経リモデリング仮説に基づく脳損傷の回復過程とヒトの情動・思考の変化に関する研究

[目的]脳損傷の回復過程はヒト(一個人)での情動と思考の変化を観察するのに良いモデルである。脳卒中や脳損傷では修復、代償など複雑な過程が繰り返されていると考えられる。従って臨床症状は決して単調ではなく、臨床経過の変化は脳内におけるシナプス連絡の動的リモデリングを反映しているのではないであろうか。われわれは損傷が遠隔領域の大脳皮質連合野に局所的なイノシトールリン脂質シグナルの増強を誘発することを観察したが、この増強現象は大脳皮質の失った神経回路に対する連合野の代償的な修復過程を可視化するものではないかと考えられた。そこで本研究では神経ネットワークのリモデリング過程を観察し連合野を介する高次脳機能の回復メカニズム、すなわちリモデリング理論を確立することを目的とした。[結果](1)イノシトールリン脂質シグナルの増強現象と高次脳機能の改善程度との関連を調べ、増強現象が出現した皮質連合野の領域と、改善を示した高次脳機能の質的関連を検討した。改善程度との関連では、脳卒中や脳損傷における中枢神経系損傷において増強現象は亜急性期、すなわち修復期と考えられる2週から1ヵ月の間で、確率(75%)で出現した。また慢性期すなわち症状固定期では出現しないことが判った。前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象が出現した症例では、記銘力の向上や集中力の改善が認められた。(2)神経学的な高次脳機能回復状況と皮質連合野領域の脳地図からシナプス伝達機能の修飾が起こった脳領域を統計学的に調べた結果、損傷部から離れた前方連合野と後方連合野などの可塑的機能の強い領域に増強現象は出現し、連合野におけるシナプスの修飾作用の貢献が考えられた(Imahori,et al.,NeuroReport10(1),117-121,1999)。(3)ラットを用いた実験的脳損傷モデルで増強現象を再現し、この部位を取り出しdifferential display法をもちいてシナプス伝達機能の修飾に関与する因子を検索した。その結果、mRNAの発現に大きな変化が認められた。