hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
供用中の損傷検出および自己修復機能を有するインテリジェント構造物の試作

前年度において,一液性熱硬化型のエポキシ樹脂を熱により作動するカプセル内に封入して,貼付補修用アクチュエータとする手法を提案し,接着剤の軟化,放出,硬化を行うアクチュエータとしての動作確認を行い,予めコンクリート中に埋め込んでおいた接着カプセル封入アクチュエータを熱により作動させ,コンクリート表面に張り付けたCFRPのはく離の補修を行い,補修後の3点曲げ試験により補修が十分行われたことが確認できた.本年度は,一方向GFRP積層材に発生する損傷現象に着目し,自己補修するインテリジェント化を行った.初期損傷形態であるマトリックスき裂,層間はく離を補修するために,マトリックス樹脂中に加熱により溶融,浸透し接着する補修用アクチュエータを配合した複合材料を成形することに成功した.この材料の性能を調査する目的で試験片を製作し,静的曲げ試験,疲労試験を行った.一度目の静的曲げ試験によって生じたマトリックスき裂と,これに起因する層間はく離は,加熱後行った二度目の曲げ試験の結果から加熱により補修されていることが確認された.また,引張疲労試験を行い疲労寿命,及び試験過程での剛性低下現象を調査した.アクチュエータを含まない通常のGFRP試験片と比較を行ったところ,複合材料で破壊とされる剛性低下値になるまでは両方とも類似した挙動を示したが,この時一度試験を中断し,加熱を行った後再試験を行うと,一時的に剛性は回復し,その後の寿命は通常のGFRP試験片よりも長くなった.以上の結果から,インテリジェント化により自己補修を行うことで通常のGFRPの性能を上回る新しい複合材料となることがわかった.光ファイバを構造物中のき裂検出センサ,一液性熱硬化型のエポキシ樹脂をゴムカプセル内に封入し,熱により樹脂をカプセル内から放出するアクチュエータを試作した.これを用いて,CFRP貼付補強コンクリートにおいて生じるFRPのはく離を検出,補修するインテリジェント化を行った.光ファイバに曲げ変形を与えると伝送光の一部が漏れる現象に注目し,構造物に貼付けることによりはく離損傷を検出する手法を確立した.確認のため,コンクリート構造物のモデルを作成し,三点曲げ試験により補強CFRPのコンクリートからのはく離を光ファイバセンサで検知できること,また,予め埋込んでおいたアクチュエータによりはく離の補修を行えることを確認した.また,効果的な補修を行うためのセンサ及びアクチュエータの配置を設計した.一方,貼付けたFRPは繊維方向には強度が高いが繊維と垂直方向には弱く,損傷が発生しやすい.そこで,FRPに生じる損傷をインテリジェント化によって検出,補修する手法へと研究を発展させた.FRPのマトリックス中に微細き裂補修のための接着剤粒子(平均粒径40μm)を分散させ,自己補修能力を持たせるインテリジェント化の試みを行った.FRPを製作する前段階として,エポキシ樹脂中に粒子を分散させた試験片を作成した.三点曲げ試験を行いき裂を発生させた後,加熱により粒子を活性化させ,き裂部の補修を行った.補修後の強度を測定した結果,補修効果が確認された.また,強度低下を最小限に抑えた上で補修効果を最大にするための最適な配合量は粒子を体積含有率で約40%であることが実験結果から判明した.前年度において,一液性熱硬化型のエポキシ樹脂を熱により作動するカプセル内に封入して,貼付補修用アクチュエータとする手法を提案し,接着剤の軟化,放出,硬化を行うアクチュエータとしての動作確認を行い,予めコンクリート中に埋め込んでおいた接着カプセル封入アクチュエータを熱により作動させ,コンクリート表面に張り付けたCFRPのはく離の補修を行い,補修後の3点曲げ試験により補修が十分行われたことが確認できた.本年度は,一方向GFRP積層材に発生する損傷現象に着目し,自己補修するインテリジェント化を行った.初期損傷形態であるマトリックスき裂,層間はく離を補修するために,マトリックス樹脂中に加熱により溶融,浸透し接着する補修用アクチュエータを配合した複合材料を成形することに成功した.この材料の性能を調査する目的で試験片を製作し,静的曲げ試験,疲労試験を行った.一度目の静的曲げ試験によって生じたマトリックスき裂と,これに起因する層間はく離は,加熱後行った二度目の曲げ試験の結果から加熱により補修されていることが確認された.また,引張疲労試験を行い疲労寿命,及び試験過程での剛性低下現象を調査した.アクチュエータを含まない通常のGFRP試験片と比較を行ったところ,複合材料で破壊とされる剛性低下値になるまでは両方とも類似した挙動を示したが,この時一度試験を中断し,加熱を行った後再試験を行うと,一時的に剛性は回復し,その後の寿命は通常のGFRP試験片よりも長くなった.以上の結果から,インテリジェント化により自己補修を行うことで通常のGFRPの性能を上回る新しい複合材料となることがわかった.
生体内の脂質ラジカルを非侵襲計測する核医学分子プローブの開発

脂質過酸化は脂質アルキルラジカルの生成を起点とする連鎖的過酸化反応であり、がんなどの疾患との関連が示唆されている。近年、脂質アルキルラジカルに対する検出試薬や治療化合物の開発により、肝がんモデル動物における脂質アルキルラジカルの産生増加とがん化の抑制を実証したものの、細胞レベルとヒト(動物)個体レベルでは酸素環境が異なり、生物個体での計測技術も未開発なため、ヒトでの脂質ラジカルの実態はいまだ不明である。そこで、本申請課題では脂質アルキルラジカルを標的とする核医学分子プローブの設計・合成・評価と、病態モデル動物での検証を実施し、生きた個体に適応可能なプローブを開発する。
嗅上皮由来組織幹細胞を用いた嗅覚障害治療の開発における基礎的研究

胎児マウス嗅上皮粘膜より、組織幹細胞を取り出した。浮遊細胞は球状なneuro-sphereを形成し、12ヶ月以上継代することが出来た。マウス骨髄からも同様にsphereを形成する培養細胞が分離できたが、2ヶ月程すると、細胞はアポトーシスを起こし、消失していったのに対し、鼻粘膜由来の細胞は15ヶ月継代することができた。これらの細胞からRNAを抽出し、RT-PCRにて神経系マーカーの発現をみると、Musashi1、Nestin、などの神経幹細胞を示唆する遺伝子の発現を認めた胎児マウス嗅上皮粘膜より、組織幹細胞を取り出した。これらの細胞からRNAを抽出し、RT-PCRにて神経系マーカーの発現をみると、Musashi1、Nestin、などの神経幹細胞を示唆する遺伝子の発現を認めた妊娠マウスをケタミン、キシラジンにて麻酔後、胎児を取りだし、イソジンにて消毒後、断頭して脳組織を取り除き、嗅裂を含むように鼻粘膜を取り出しか。ペニシリン・ストレプトマイシンを含んだ生理食塩水にて組織を洗浄後、0.25%トリプシンにて組織を37°Cにて15分間留置し、細胞を分離させ、ナイロンメッシュにて骨などの不要組織を除去し、回収した細胞に成長因子を加えた培養液で継代しか。ディッシュに付着する細胞と浮遊する細胞を分離し、浮遊細胞を継代しか。これらの細胞からRNAを抽出し、RT-PCRにて神経系マーカーの発現をみると、Musashil、Nestin、などの神経幹細胞を示唆する遺伝子の発現を認めた。内耳組織幹細胞セルラインを、sonic hedgehog,EGF,retinoic acid,BDNF(SERB)と共に培養すると、細胞分化が誘導され、Brn3.1、Math1、Myosin7aなどの有毛細胞マーカーが発現することが確認された。鼻粘膜由来の組織幹細胞でも、同様に共培養し、OMP(olfactory major protein)などの遺伝子が発現するか検討する。またこの細胞をBrdUにて標識後、正常マウスと嗅覚障害モデルマウスの鼻粘膜に注射し、OMPの発現が生じるか検討したい。妊娠マウスをケタミン、キシラジンにて麻酔後、胎児を取りだし、イソジンにて消毒後、断頭して脳組織を取り除き、嗅裂を含むように鼻粘膜を取り出した。ペニシリン・ストレプトマイシンを含んだ生理食塩水にて組織を洗浄後、0.25%トリプシンにて組織を37°Cにて15分間留置し、細胞を分離させ、ナイロンメッシュにて骨などの不要組織を除去し、回収した細胞に成長因子を加えた培養液で継代した。ディッシュに付着する細胞と浮遊する細胞を分離し、浮遊細胞を継代した。これらの細胞からRNAを抽出し、RT-PCRにて神経系マーカーの発現をみると、Musashi1、Nestin、などの神経幹細胞を示唆する遺伝子の発現を認めた。内耳組織幹細胞セルラインを、sonic hedgehog, EGF, retinoic acid, BDNF (SERB)と共に培養すると、細胞分化が誘導され、Brn3.1、Math1、Myosin7aなどの有毛細胞マーカーが発現することが確認された。鼻粘膜由来の組織幹細胞でも、同様に共培養し、OMP (olfactory malor protein)などの遺伝子が発現するか検討する。
生体適合性にすぐれた超弾性合金の開発と歯科精密鋳造の研究

形状記憶効果を示す合金のうちで、もっとも機能性に優れているのはTi-Ni合金てある。ところが、この合金はNiを含んでいるため、ごくわずかではあるが生体に為害作用があるといわれるNiを溶出する。この研究では、Ti-Ni合金の形状記憶効果や超弾性を失うことなくNiの溶出量を少なくするため,第3元素の添加について検討した。Ti-Ni合金のNiの一部をPdで置換した場合は、7.5%Pd(組成はすべてmass%)のとき、応力が2元系の場合のおよそ半分になり、しなやかな超弾性特性を示すことがわかった。Niの一部をCuで置換した場合、Cuの割合が増えるにしたがって見掛けの降伏点が下がり、除荷したときの残留ひずみが少なくなる。体温で超弾性が利用できる組成として、NiをCuで10%置換した合金が有効であることがわかった。また、2元系の場合には形状記憶効果しか得られないようなTiの組成においても、Cuを添加することによって超弾性が得られる。37°Cの1%乳酸中での溶出試験の結果、2元系より溶出量が減少した。Niの一部をAuで置換した場合、Auの組成が増すに従って変態点が低下し、次第に変態温度が不明瞭になってくる。Auの組成が7%まではDSC曲線から変態温度を求めることができた。生体用として超弾性特性あるいは形状記憶効果が発揮できるためには、49.4%Ti-Ni-4%Au合金と、49.6%Ti-Ni-7%Au合金が体温で優れた超弾性特性を示すことがわかった。また,Niの一部を10%Cuで置換した合金にMoあるいはCrを添加した場合は、これらの元素は10%以上添加すると脆くなるため、良好な力学的特性を発揮させるには0.5%程度が限度であると思われる。より生体融和性のあるTi-Ni系合金開発を目指しているが、超弾性特性や形状記憶効果などの重要な性質を失うことなく、イオンの溶出量を減少させることが可能であることがわかり、貴重な成果を挙げている。超弾性チタンニッケル合金は、大きな変形を与えても元の形状に復帰することから、歯科治療にはさまざまな応用が考えられる。しかし、この合金はニッケルを多く含むため、ニッケルイオンの溶出が懸念される。このようなことから本研究では、チタンニッケル合金に第3元素を添加することにより、ニッケルイオンの溶出を極端に抑制した安全性の高い超弾性合金を開発することを目的としている。それと同時に歯科精密鋳造の研究および生体安全性の確認を行なう。また歯科臨床応用への新しいデバイスの検討を行なう。チタンニッケル合金に添加する第3元素として、まずパラジウムについて検討した。チタンとニッケルが原始比で1:1の合金において、ニッケルをパラジウムで10から20%置換した合金を作製し、力学的性質を検討した。その結果、ニッケルをパラジウムで15%置換した合金、すなわちTi-42.5Ni-7.5Pd(mol%)合金は、本来形状記憶効果しか期待できない、Ti-50Ni(mol%)合金と同程度の低い耐力でありながら、人間の体温で超弾性を示すことがわかった。このことは、しなやかさと超弾性とは相反するというこの合金の常識を覆すものである。この合金を用いることにより、超弾性でありながらしなやかさを必要とするような部分などへの応用が可能となる。また、チタンとニッケルの割合を変えることにより、しなやかさの調節が可能である。さらに、ニッケルをパラジウムで置換することにより、しなやかさの調節が可能である。

さらに、ニッケルをパラジウムで置換することにより、ニッケルの含有量を少なくすることが出来るため、ニッケルの溶出量も少なくなるのではないかと考えられる。超弾性チタンニッケル合金は、大きな変形を与えても元の形状に復帰することから、歯科治療にはさまざまな応用が考えられる。しかし、この合金はニッケルを多く含むことから、ニッケルイオンの溶出が懸念される。そこで、チタンニッケル合金に第3元素を添加することにより、ニッケルイオンの溶出を抑えた安全性の高い超弾性合金を開発することを目的としている。平成9年度はチタンニッケル合金に添加する第3元素として、パラジウムについて検討した。その結果、ニッケルをパラジウムで15%置換した合金、すなわちTi-42.5Ni-7.5Pd(mol%)合金が、低い耐力で超弾性すなわち、従来の合金では得られないしなやかさを示すことが判った.そこで平成10年度ではこの合金の長期間浸漬試験を試みた.ニッケルをパラジウムで置換することにより、ニッケルの含有量を少なくすることが出来るため、ニッケルの溶出量が少なくなることができたが,チタンの溶出量は2元系の場合とあまり変わらないことが判った。そこで次の添加元素として,銅について検討した.銅の場合,20mol%までニッケルと置換が可能であったが,変態点が高くなり体温で超弾性を利用するためには,10mol%すなわち49.2Ti-40.8Ni-10Cuあたりがもっとも適していることが判った.この合金はパラジウムを添加した合金よりも,さらにしなやかなであり,歯科臨床の新しいデバイスとしての応用が期待される.溶出試験の結果,イオンの溶出を減少させることができたが,鋳造のままでは,イオンの溶出の多いものも出現することが判った.そこで773K,3.6ks熱処理すると,力学的性質はほとんど変化せず,イオンの溶出のばらつきが少なく浸ることが判った.さらに,金を添加元素とした場合について検討している.金添加の場合,5mol%あたりまで変態点はほとんど変化しないが,それ以上になると金の量が増えるにつれて変愼点が低下し,8mol%あたりまで添加しても変態可能である.そのため体温付近で超弾性を発現させるにはチタンの多くすることができる.この合金の長期化間浸漬試験を継続中である.形状記憶効果を示す合金のうちで、もっとも機能性に優れているのはTi-Ni合金である。昨年度は、Niの一部をPdで置き換えた場合について検討した。今年度は、Niの一部をCu、Au、Cr、Moで置換した合金について検討した。合金は目的とする組成に秤量した後、水冷銅ハース上でアーク溶解して合金を作製した。これをチタン合金用鋳造機により、各種合金元素および組成につき、それぞれの目的の試料に鋳造した。鋳造したままおよび熱処理した場合につき各種の試験を行なった。Niの一部をCuで置換した場合、Cuの割合が増えるにしたがって見掛けの降伏点が下がり、除荷したときの残留ひずみが少なくなる。体温で超弾性が利用できる組成として、NiをCuで10%(組成はすべてmass%)置換した合金が有効であることがわかった。
ヒストンＨ４リジン２０のメチル化を介した染色体機能の解析

ヒストン蛋白質は種々の翻訳後修飾を受け、クロマチンや核の機能に影響を与える。ヒストンH4のリジン20番のメチル化はDNA修復応答、染色体凝縮、DNA複製や遺伝子発現といった様々な機能を制御している。PR-Set7はH4リジン20の唯一のモノメチル化酵素であり、すべてのレベルのメチル化に不可欠である。PR-Set7の欠失はマウス初期発生ならびに皮膚分化に影響を与えた。今回H4K20メチル化がDNA複製開始に重要な役割を果たしていること、皮膚の構造と機能に重要であることを明らかにし、Genes and Development、EMBO Journalの二つの欧米誌に論文として公表した。真核細胞の染色体を構成するヒストン蛋白質は種々の翻訳後修飾を受ける。これらの修飾は染色体の最小基本単位であるヌクレオソームの可動性や相互作用に影響を与え、あるいはその修飾を特異的に認識する蛋白質の動員を惹起する。これによって染色体は構造変換を受け、DNAの複製、転写、修復といった種々の細胞機能の調節に影響する。近年ヒストンのメチル化および脱メチル化酵素が数多く報告され、その部位特異的な修飾と細胞機能との関連が注目を集めている。ヒストンのメチル化はその修飾部位の違いだけでなく、同一部位の異なるレベルのメチル化が別の細胞機能に関わることが知られている。なかでもヒストンH4リジン20残基(H4K20)のメチル化は細胞周期の中で動的に制御されていることが特徴である。哺乳類では主にPR-Set7/set8, Suv4-20h1, Suv4-20h2の三つの酵素が異なるレベルのメチル化を制御し、これが細胞周期を制御する上で極めて重要であることが、我々を含むグループの研究から明らかになった。H4K20メチル化ペプチドを用いた細胞内結合蛋白の検索により複数のDNA複製起点を認識する複合体ORCの関連蛋白質が同定された。ヒストンメチル化とDNA複製開始機構の密接な関連が示唆された点に着目し、我々はsuv4-20hsと呼ばれるジメチル、トリメチル化酵素の欠損細胞を用いた解析を行い、その解析結果をGenes and Developmentに公表することができた。また転写調節におけるH4K20メチル化の機能を明らかにする目的で、種々の条件特異的遺伝子マウスを作成している。これまでに皮膚特異的に発現を欠損するマウスを作成することに成功し、PR-Set7/set8が胎生期および成体において皮膚の発生および維持において果たす機能を解析し、EMBO Journalに論文として公表した。近年ヒストンのメチル化および脱メチル化酵素が数多く報告され、その部位特異的な修飾と細胞機能の関連が示されている。また同一部位でも付加されるメチル基の数の違いにより異なる細胞機能に関わることが知られている。ヒストンH4リジン20残基(H4K20)のメチル化は細胞周期の中で動的に制御されていることが特徴であり、哺乳類では主にPR-Set7/set8, Suv4-20h1, Suv4-20h2の三つのメチル化酵素がこれに関わっている。本研究においてはH4K20メチル化ペプチドを用いた細胞内結合蛋白の検索によりDNA複製起点を認識する複合体ORCの複数の関連蛋白質を同定した。これよりヒストンメチル化が複製起点の認識部位として機能している可能性が示唆された。細胞周期同調後のPR-Set7の機能喪失により、S期進行阻害が観察されることとあわせてヒストンメチル化とDNA複製開始機構の密接な関連が示唆され、一連の解析結果をGenes and Development誌に報告した。さらにPR-Set7を皮膚特異的に欠損するマウスを胎児期と成体で作成し、いずれにおいても皮膚の発生や分化にH4K20のメチル化が重要な役割を果たしていることを明らかにした。本解析結果はEMBOJournal誌に論文として公表した。これによって染色体は構造変換を受け、DNAの複製、転写、修復といった種々の細胞機能の制御に関与する。

ヒストンのメチル化はその修飾部位の違いだけでなく、同一部位の異なるレベルのメチル化が異なる細胞機能に関わることが知られており、なかでもヒストンH4リジン20残基(H4K20)のメチル化は細胞周期の中で動的に制御されていることが特徴である。哺乳類ではPR-Set7を含む三つの酵素が異なるレベルのメチル化を制御し、これが細胞周期を制御する上で極めて重要であることが、我々を含むグループの研究から明らかになった。H4K20メチル化ペプチドを用いた細胞内結合蛋白の検索によりこれまでDNA複製起点を認識する複合体ORCの関連蛋白質を同定しており、この解析よりヒストンメチル化が複製起点の認識部位として機能している可能性が示唆された。細胞周期同調後のPR-Set7のノックアウトにより、S期進行阻害が観察されたこととあわせてメチル化とDNA複製開始機構の密接な関連が示唆される。哺乳類細胞におけるDNA複製にヒストンのメチル化が関与することが明らかになりつつあり、現在培養細胞を用いた解析を継続中である。転写調節におけるH4K20メチル化の機能を明らかにする目的で、現在組織特異的あるいは細胞周期調節以外のH4K20メチル化については条件特異的遺伝子マウスを用いて解析を進めている。現在までに皮膚特異的に発現を欠損するマウスを作成することに成功し、その解析結果を論文として公表した。ヒストンメチル化とDNA複製の関連についてはsuv4-20hsと呼ばれるジメチル、トリメチル化酵素の欠損細胞を用いた解析を行い、その解析結果をGenes and Developmentに公表することができた。また条件特異的遺伝子マウスを用いて皮膚特異的にPR-Set7/set8の発現を欠損するマウスを作成することに成功し、胎生期および成体における皮膚におけるPR-Set7/set8遺伝子の機能についての解析結果をEMBO Journalに報告することができた。さらにヒストンH4リジン20残基(H4K20)のメチル化と哺乳類におけるPR-Set7/set8の機能について、これまでの我々の研究成果および現時点で公表されている他施設の結果をもとに、世界における研究の現状を考察し総説としてGenes and Developmentに発表した。条件特異的遺伝子マウスを用いて皮膚特異的に発現を欠損するマウスを作成することに成功しその解析結果を報告することができた。またヒストンH4リジン20残基(H4K20)のメチル化と哺乳類におけるPR-Set7/set8の機能について我々の研究結果および現時点で公表されている論文をもとに考察し総説として公表した。動物実験施設利用手続き上の遅延、研究補助員の採用遅延のため、他組織における組織特異的遺伝子改変マウスの作成が当初の予定よりやや遅れている。H4K20メチル化が細胞内で複製および転写という基本的な細胞機能と如何に関わっているかという点に注目した解析を行っているが、神経細胞などの終末分化した非複製細胞においてH4K20のモノメチル化の状態が遺伝子発現にどのように影響を受けるかという点での解析がまだ進んでいないので、今後注力していきたい。H4K20メチル化が細胞内で複製および転写という基本的なDNA関連機能と如何に関わっているかという点に注目した解析を継続して行う。分裂増殖する細胞においてはDNA複製への影響により、細胞死を来す可能性が考えられる。
境界要素と有限要素の結合解析手法による地盤-構造物の相互作用に関する研究

本研究は地盤-構造物の相互作用問題を数値解析するための、境界-有限要素のCoupling手法を提案し、静弾性問題、定常および非定常における熱応力問題等の種種の数値計算例より、本提案手法の計算効率を論じたものである。本研究で得られた成果を箇条書きすると以下のようである。1)境界-有限要素の結合手法による連続体解析、2)境界-有限要素の結合手法における物体力の取り扱いに関する考察、3)境界-有限要素の結合手法による定常熱応力解析、4)境界-有限要素の結合手法による非定常熱応力解析5)SUP法とp-Adaptive境界要素法との結合手法によるポテンシャル問題、等である。1)では連続体における境界-有限要素の結合手法のための定式化を詳細に行ない、また連続体中に不連続面が存在するる場合の接合要素の導入手法についても取り扱っている。境界要素領域において物体力を考慮する為には、通常は領域内を幾つかのcellに分割する必要があり、境界要素法本来の長所が薄らぐことになる。このため、2)ではGalerkinテンソルを導入することで領域積分を境界積分で評価する手法の得失を詳細に検討している。3)では定常熱応力解析のための境界-有限要素の結合手法の定式化を行なう。また、均一地盤内に破砕帯等のfractured massesが存在する場合の熱伝導、熱応力のための特殊な有限要素を挿入した場合の計算手法に関しても考察している。Superposition method(SUP法)は、一種の境界要素法と考えられ、数値積分が不要であること、境界近傍の内部点の値が高精度で得られる等の長所を有している。また、境界要素法では、境界条件のタイプが異なる近傍において計算誤差が大きくなり、要素を再分割するなどの工夫が必要である。これに対処するため、4)では高精度を要する要素のみ順次内挿関数の次数を上げていくp-Adaptive境界要素を導入し、SUP法との結合手法を詳細に考察している。
腎細胞癌治療における分子標的薬適正使用のための個別化投与設計法の開発

【目的】近年、これまでほとんど抗がん剤の効果が期待できなかった腎細胞癌に対して、スニチニブなどの分子標的薬が有効であることが明らかとなってきた。しかしながら、分子標的薬を投与された患者の多くに副作用がみられ、このことが分子標的薬の治療継続を困難にしている。従って、腎細胞癌治療に対し分子標的薬を使用する際には、投与量を調節することで副作用をいかにコントロールしながら治療を継続できるかが重要である。そこで本研究では、これら分子標的薬の治療域(副作用なく治療継続可能な血中濃度の範囲)を明らかにし、血中濃度モニタリングに基づく分子標的薬適正使用のための個別化投与設計方法を開発することを目的とする。【方法】(1)分子標的薬の血中濃度測定法の開発:既報(Blanch B., etal, Clin. Chim. Acta, 404, 2009)の測定条件を参考に、高速液体クロマトグラフィーにより、当院で測定可能な血清中スニチニブの測定法を検討した。前処理は酢酸エチルによる液-液抽出法、カラムはODS、検出は吸光度検出器(431nm)を用いた。(2)臨床研究プロトコールの開発:スニチニブ導入第1週目に2回、2週目以降は週に1回スニチニブ内服2時間以内に採血しスニチニブの血中濃度を測定するプロトコールを作成し、東京医科歯科大学医学部倫理委員会の審査を受けた。【成果】スニチニブおよびスニチニブ主代謝物の検量線は、10250ng/mLの範囲で良好な直線性を示した。またその測定誤差は10%以内であり、血清中スニチニブおよび主代謝物濃度の簡便な測定法を開発することが出来た。また、臨床研究プロトコールは東京医科歯科大学医学部倫理委員会で承認され、臨床研究を進める体制を整えることが出来た。しかしながら、研究期間内に該当患者がエントリーしなかったため、平成23年度中にデータを集めることが出来なかった。
知識エージェントによる広域画像データベース利用の協調学習支援システムの開発

本研究の目的は,地理的に分散した状況下における学習者の学習活動を支援するエージェントを組み込んだ協調学習支援システムを開発することである。利用者が動画像データベースの利活用を行う環境を前提とし,仲間学習を含んだ複数の学習者が議論を展開しながら問題解決を行う場を提供する。具体的には下記の項目についての成果を得た。(1)協調学習支援システムの評価実験を行った。基本システム,エージェント,動画像データベースを協調学習支援システムとして統合化し拡張を行った。このシステムに対して,技術的観点からの評価実験を実施した。(2)改良を施したシステムにより協調学習支援システムの実践を行った。実際の教育現場で学習者に協調学習支援システムを利用してもらい,教育的観点からの評価実験を行った。また,実用的なシステムとして,今後の学校現場への普及についての検討を行った。本研究の目的は、地理的に分散した状況下における学習者の学習活動を支援するエージェントを組み込んだ協調学習支援システムを開発することである。すなわち、分散化されている画像データベースからマルチメディア情報を利活用できる環境下で、仲間学習者を含んだ複数の学習者が議論を展開しながら問題解決を行う場を提供するものである。本年度は、協調学習支援システムの基本設計を行った。また、基本設計をもとに、画像データベースおよびエージェントを設計した。具体的には下記の手順を遂行した。(1)協調学習支援システムの基盤システムを設計し、実装した。(2)協調学習支援システムの基本設計、機能設計を行った。(3)エージェントモデルを設計した。(4)マルチメディア情報を記述するために必要な表現プリミティブおよびその構造を知識メディアの表現手法として定式化した。(5)画像データベースを分散データベースとして設計・構築した。(6)学習者からの要求に応じてマルチメディア情報を検索する検索エージェントを設計・実装した。(7)仲間エージェントを設計・実装した。すなわち、分散化されている画像データベースからマルチメディア情報を利活用できる環境下で、仲間学習者を含んだ複数の学習者が議論を展開しながら問題解決を行なう場を提供するものである。本年度は、平成9年度の研究成果を踏まえて、協調学習支援システムの拡張、エージェントの構築と拡張、動画像データベースの構築を行った。(1)協調学習支援システムの拡張として、協調学習支援システムの基本設計・機能設計を拡張、改良した。特に、仮想現実における意味付けのための知識表現方法を提案した。また、ハイパー構造を有した教材の協調学習環境における教育的ナビゲーションの手法を提案した。(2)動画像データベースの構築として、VOD機能を有した動画像データベースを構築した。そして、学習活動で必要となるマルチメディア情報を作成し、データベースに蓄積した。(3)エージェントの構築と拡張して、既に開発されたエージェントモデルの機構を改良し、上記(1)の機能を実現した。検索エージェントに関しては、上記(2)のVODの検索機能を組み込んだ。(4)上記(3)までに実装された基本システム、エージェント、動画像データベースを協調学習支援システムとして部分的に統合化した。(5)第2年度までの研究成果を全国大会(情報処理学会等)及び国際会議(ICCE98,JCKBSE98等)において発表した。本年度は平成10年度の研究成果を踏まえ,協調学習支援システムの評価を中心に行った。下記の項目に従い研究を進めた。前年度までに,基本システム,エージェント,動画像データベースを協調学習支援システムとして統合化し拡張を行った。このシステムに対して,主に技術的観点から評価実験を実施した。評価において見出された技術的な問題点はシステムにフィードバックし改良を行った。実際の教育現場で学習者に協調学習支援システムを利用してもらい,主に教育的観点からの評価実験を行った。(3)評価実験および実践部分までの研究結果を国際学会で発表した。学会への論文投稿を行い研究成果を広く発表した。
自律的制御機構の進化に基づく生物行動の分析と生成

本申請課題は,実際の物理環境を再現した高速なシミュレーション環境において,仮想生物の自律的制御機構の最適化にもとづき,実際の生物に近い行動を創発させることで生物行動創発の理解を目的とするものである.生物の周期的行動の基礎となる中枢パターン生成器(CPG)の振る舞いの分析にもとづいて,仮想筋肉を用いた魚モデルの遊泳行動生成やサラマンダーモデルの歩行・遊泳行動生成を行った.さらに,複雑な行動生成を行うための行動制御コントローラの構造として,複合ニューラルネットワークを提案し,柔軟な動きを可能とする筋骨格モデルにもとづく生物の行動生成と複数の飛翔ロボットの群行動生成に応用した.本申請課題は,実際の物理環境を再現した高速なシミュレーション環境において,仮想生物の自律的制御機構の最適化にもとづき,実際の生物に近い行動を創発させることで生物行動創発の理解を目的とするものである.平成24年度では,主に,複雑な行動生成を行うための行動制御コントローラの構造として,複合ニューラルネットワークを提案し,その特性などについて調査した.前年度までに,単純な行動生成については,ニューラルネットワークと進化型計算を使用したニューロエボリューションや中枢パターン生成器の使用等によって可能であること明らかになっていた.本年度は,さらに複雑な行動生成を行うために,移動や遊泳といった比較的単純な行動を生成可能なニューラルネットワークを複数用意し,それらの上位階層に新たなニューラルネットワークを組み込んだ複合ニューラルネットワークを提案した.例えば,バッタをモデルとした仮想生物について,歩行やジャンプ,起き上がり,といった行動を生成する下位のニューラルネットワークについて進化を事前に行ったのち,その結合重みを固定して,上位階層のニューラルネットワークの結合重みを進化させることで,適切な状況で歩行や起き上がり,ジャンプといった複雑な行動を生成可能であることを実験によって示した.また,複合ニューラルネットワークの特性を調査するため,トンボをモデルとして飛翔体の仮想生物による飛行行動の進化を通して,進化の速度を早めたり,より環境の変化に対応できる汎化能力に優れた行動を生成することが可能であることを示した.本申請課題は,計算機上に実現した3次元物理環境において,自律的制御機構をもった仮想生物が環境の変化に対応した生物らしい行動を創発させることにより,生物行動双発の理解を目的とするものである.平成24年度までに,流体環境における高速なシミュレーション環境の構築,中枢パターン生成器(CPG)を用いた行動生成,さらに,複合的人工ニューラルネットワーク(Composite ANN, CANN)を提案し,より複雑な行動生成が可能であることを示した.平成25年度では,より高速な行動生成を可能とするために,主にCANNの学習性能の検証を行った.CANNでは,個別に学習した複数の下位ANNの切り替えを上位ANNでさらに学習することで全体の行動生成を行う手法である.飛翔ロボットや倒立振子の振り上げ問題を対象として,CANNが一般のANNと比較して同じ学習時間でより効率的な学習が可能であることを示した.また,CANNと同数の重みをもつ一つのANNによる学習や,CANNの上位ANNと下位ANNを同時に学習する手法と比較して,下位ANNの学習の後,上位ANNを段階的に学習することの有効性を示した.また,これらの知見を通して,柔軟な動きを生成する筋骨格モデルに基づく生物と複数の飛翔ロボットの群行動生成などに応用して,より生物らしい行動の生成が可能であること,また,学習性能について検討を行った.本申請課題は,実際の物理環境を再現した高速なシミュレーション環境において,仮想生物の自律的制御機構の最適化にもとづき,実際の生物に近い行動を創発させることで生物行動創発の理解を目的とするものである.生物の周期的行動の基礎となる中枢パターン生成器(CPG)の振る舞いの分析にもとづいて,仮想筋肉を用いた魚モデルの遊泳行動生成やサラマンダーモデルの歩行・遊泳行動生成を行った.さらに,複雑な行動生成を行うための行動制御コントローラの構造として,複合ニューラルネットワークを提案し,柔軟な動きを可能とする筋骨格モデルにもとづく生物の行動生成と複数の飛翔ロボットの群行動生成に応用した.本申請課題は,実際の物理環境を再現した高速なシミュレーション環境において,仮想生物の自律的制御機構の最適化にもとづき,実際の生物に近い行動を創発させることで生物行動創発の理解を目的とするものである.平成23年度では,主に,(1)仮想生物のモデリングと高速な近似流体環境計算を内蔵したシミュレーションを行う統合ソフトウエアの開発と,(2)生物の周期的行動の基礎となる中枢パターン生成器(CPG)の振る舞いの分析,を行った.(1)については,ほぼ統合ソフトウエアの開発を完了し,仮想生物のモデリングとシミュレーションがシームレスに実行でき,かつ,仮想生物への自律的制御機構の付与や進化計算手法の適用が可能となる機能を開発した,仮想生物の行動シミュレーションを高速に行える環境を整えた.特に,水中や空中などの流体環境においては,移動する物体にかかる抗力計算を高速に行う手法を確立し,高速なシミュレーションを可能とした.(2)については,CPGのパラメータを最適化することにより仮想生物の行動生成を行い,パラメータが行動に与える影響についても検証した.また,CPGを用いなくとも人工ニューラルネットワーク(ANN)の結合重みの最適化のみで周期的行動を生成できることも確認した.これらの成果を踏まえて,仮想筋肉を用いた魚モデルの遊泳行動生成やサラマンダーモデルの歩行・遊泳行動生成を行った.さらに,複合的で複雑な行動生成を行うための基礎として,複数の単純な行動を同一の自律的制御機構によって獲得可能であることを実験によって示した.平成23年度のモデリングとシミュレーション

ソフトウエアの開発,および,中枢パターン生成器の使用による周期行動の獲得について実現し,その特性について明らかにしたことに加え,本年度は,新たに複雑な行動生成のために24年度以降25年度までかけて行う予定だった複合ニューラルネットワークの使用とその特性調査を平成24年度中にほぼ終えることができたため.当初の予定であった水中や空中の流体環境での影響を高速に計算する機能を加えたモデリングとシミュレーションの統合ソフトウエアをほぼ完成したこと,および,生物の周期的行動の基礎となる中枢パターン生成器のパラメータ特性について検証できたこと,の理由による.平成24年度で調査した複合ニューラルネットワークについて,仮想生物のより複雑な行動生成について課題を設け,その実現に向けて複合ニューラルネットワークの応用可能性について議論するとともに,仮想生物を複数用意した環境において適切に行動する行動制御コントローラの開発を行う.今後は,今年度に得られた研究成果から,より複合的で複雑な行動生成のための方法論を確立するために,複数の自律的制御機構である人工ニューラルネットワーク(ANN)を組み合わせる方法について検討する.特に,仮想生物の状況や知覚入力に応じて複数のANNを切り替えるタイミングや,複数のANNの出力を混合する方法について具体的な生物の行動生成問題を扱い検証を行う予定である.その際,今年度得られたCPGとANNのみによる周期運動生成の効率を比較しながら研究を進めていく予定である.平成25年度は主に,研究遂行に必要な物品等についておおむね揃っているため,主に研究成果発表のための旅費として使用させていただく予定である.次年度使用額は,平成23年度経費を効率的に使用した結果生じた残額で研究成果発表や資料収集のための旅費として使用させていただくとともに,研究成果公表のための論文別刷代や英文校閲料などにも使用させていただく予定である.
日本的自我の発生機序:自我の文化的phenotypeとgenotype

本研究の目的は、文化のGENOTYPEとPHENOTYPEを明らかにすることによって、「日本的自我」の発生機序を検討しようとするものである。操作的には、自己客体化能力を自我(SELF)と定義し、この能力の発達過程を、日本とアメリカによる、横断的比較と縦断的比較の両者を用いることによって検討し、文化の、特にGENOTYPEの存在を吟味した。平成4年度は、主として、青年期を対象に、自己客体化能力(自己概念)に関するデータ収集を行った。TST(Twenty Statements Test)により、自己客体化能力を測定し、アメリカの共同研究者と共通のコーディング・スキーマを使用し、分析を行った。平成5年度は、同じ被験者について、一年後のフォーロ-アップを行うべく、再度TSTを課した。また、テスト場面での自己開示のTSTへの影響をコントロールするために、新たな条件設定を、新しい被験者について行った。新しい条件とは、被験者が1人でTSTを行う、被験者が、他の被験者と集団状況で行う、被験者が実験者と二人きりで行う、の三条件である。しかし予定していた研究スケジュールが、1)被験者の多くが高校生であり、当該校の授業予定によって、当方の思惑通りにデータ収集ができなかった、特にフォローアップについては、一年後のフォローが卒業生について難しいこと、2)アメリカでのデータ収集の遅延などの理由で遅れることになってしまった。現時点での研究成果は、日本で得られた範囲での、横断的比較に縦断的比較を加えた、自己概念の発達プロセスの検討、加えて、アメリカのデータの一部を使用しての比較文化的検討としてまとめた。現時点で結果の示唆するところは、1)自己概念の発達過程は、日本においても、INTER-DEPENDENTな自己概念から、INDEPENDENTな自己概念へと発達していくこと、2)しかし、いつINDEPENDENTな自己概念が顕在化するかの時期は、アメリカにおいて早期にみられること、等である。このことから、いわゆる、日本=INTER-DEPENDENT、アメリカ=INDEPENDENTという様な従来の比較文化研究で唱道されてきた、各文化固有の特色は、実は基本的には自己概念発達の共通した法則性の過程の一部であり、発現の時期にずれがあるだけであることが示唆されているといえよう。従って、自己概念の発達という視座かからみれば、文化的GENOTYPEが確かに存在しているという可能性が提出されたといえよう。平成4年度は、まず、青年期を対象として、データを収集することから始めた。アメリカの中学生、高校生については、一昨年度、アメリカのミシガン州においてデータを収集したが、日本の中学生、高校生についても、アメリカのデータ収集場所と、社会的・経済的条件が類似しているところ、即ち大阪近郊の市街地にある学校で採取を行う。また、短大、大学についても同様の場所においてデータの収集を行った。調査対象者は中学一年生から大学4年生までの男女学生で、サンプル数は、各学年男女各200名ずつである。またアメリカの大学生については、University of Michiganにおいて契約をした大学院生に依頼してデータの採取を行った。

データ収集時期を統制するために、日本では6月、アメリカでは11月にデータ収集を行った。これは新学期開始後2カ月経過した時点、すなわち、新学年にややなれてきた時期を調査時期とする事を目的としたためである。調査方法については、McPortlandによって開発された、Twenty Statement Test(TST)を使用した。自由回答方式で、半ば投影法的な特色を持つので、自己概念の検討には適当な手段である。調査結果の整理としては、まず、自由回答様式であるので、回答内容の翻訳をまず行った。即ち、日本のデータについて英語への翻訳、アメリカのデータについて日本語への翻訳である。カテゴリー分類については、翻訳に基づいて、日米双方のデータについて、信頼性を検討するために、日米双方の分析者によって分類した。調査方法の妥当性を吟味するために、表現能力に関する標準化されたテストも同時に用いた。分析については、大阪大学大型計算機センターをホストコンピューターとして利用し、主としてSPSSXによって統計解析を行った。平成4年度は、主として、青年期を対象に、自己概念に関するデータ収集を行った。TSTのコーディング・スキーマによって分析を行った。平成5年度は、同じ被験者について、一年後のフォローアップを行うべく、再度TSTを課した。また、テスト場面での自己開示のTSTへの影響をコントロールするために、新たな条件設定を、新しい被験者について行った。新たな条件とは、被験者がひとりでTSTを行う、被験者型の被験者と同室で行う、被験者が実験者と二人きりで行う、の三条件である。現在、これらのデータを解析中である。しかし予定していた研究スケジュールが、いくつかの理由で遅れることになってしまった。その第一は、被験者が、高校生、中学生であるために、当該校の授業予定によって、当方のおもわくどおりにデータ収集ができず、特にフォローアップについては、昨年度、各校の最終学年であった者の行き先を追うことに、かなりの困難が生じたためである。これらの被験者については、従って、未だデータを収集しれていないものが何名か存在している。これに今しばらく時間を要する。第二に、ミシガンでのデータ分析の遅延である。自我の文化的特性を検討するには、通文化的側面の基盤なしには語り得ないので、これの到着を持たないと、最終的な結論が出せない状態である。此の点については、まず、4月6日に、現在来日中のProf.Hazel Markus(University of Michigan、アメリカでの研究責任者)と東京にて打ち合わせをし、できるだけ早く処理すべく、努力するつもりである。
ニホンジカのモニタリングに有効な生態的指標の評価

今年度は,本研究課題におけるコアサイトである神奈川県丹沢山地において,以下の2つの課題に取り組んだ.なお,昨年度に重点的に取り組んだベイズ状態空間モデルを用いた狭域空間スケールにおけるニホンジカの密度変化の推定については,今年度,その成果をまとめた論文が国際誌に受理された.1.広域空間スケールにおけるニホンジカの密度変化を示す指標の検討丹沢山地で捕獲された冬季のシカの幼獣の体重を解析した結果,狭域空間スケールでの密度の増減傾向に関わらず,冬季の幼獣の体重は増加傾向にあった.これは,先行研究で既に示されている丹沢山地全域におけるシカの生息密度の低下を支持するものであると考えられた.ベイズ状態空間モデルを用いた狭域空間スケールにおける密度推定では,管理エリア全域のような広域の密度推定も同時に行うことが可能であるが,そのような派生的なパラメータに推定精度の低いものが一部含まれてしまうと,派生的なパラメータの推定精度は大きく減少する.そのような背景の下,今回示したような密度変化に敏感に反応するシカの計測データを指標として活用が,シカの広域における密度変化の評価に有効であると考えられた.2.次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによるニホンジカの採食植物の同定次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによって丹沢山地で捕獲された30個体のシカの第一胃内容物中に含まれていた植物種の同定を試みた結果,神奈川県のレッドデータブックにおいて絶滅種に分類されている,ユクノキを始めとする,全61種の植物が検出された.さらに,目視による調査では採食痕が発見しづらい高木の木本植物や,茶の新葉も多くの個体の胃内容物中から検出された.本手法は,従来の目視に基づく手法では評価が難しい,希少植物へのシカの採食インパクトや農林業被害などを測る上で指標となる植物種の選定に有用であると考えられた.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。平成28年度は本研究課題におけるコアサイトである神奈川県の丹沢山地にて、主に以下の2つの課題について重点的に取り組んだ1.ベイズ状態空間モデルを用いたニホンジカの密度推定丹沢山地に生息するニホンジカ個体群を対象に、神奈川県によって設定された56の管理ユニットごとの個体群動態を、時空間的な欠測を含む3つの密度指標(区画法、糞塊法、目撃効率)をベイズ状態空間モデルによって統合することによって推定し、景観レベルでのシカ類の管理における限局的な捕獲が密度変化に及ぼす影響を評価した。その結果、捕獲圧の強さはそのユニットのその後の密度減少量と相関関係を示さないことが分かった。本解析に使用したユニットの空間スケールの大きさから、このような不鮮明な捕獲成果はニホンジカの移動の影響を大きく受けていると考えられ、シカ類の移動のモニタリング、および景観構造や土地の所有権に縛られない、広大な管理エリアの設定の重要性を強調する結果を得ることができたと考えている。2.次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによるニホンジカの採食物の解析2016年5ー6月において、丹沢山地に生息する春季のニホンジカの胃内容物の採取を行った。そして、2015年度に既に採取していたものと合わせた計30の胃内容物サンプルから、葉緑体rbcL領域の抽出およびPCRを行った。本解析は、植物の芽生えの時期にあたる春季におけるシカ類の選択的な採食行動が植生回復の遅れにもたらす影響を検討するための貴重な試みである。ベイズ状態空間モデルを用いたニホンジカの密度推定結果については、既に研究内容のまとめが完了している。2016年9月の日本哺乳類学会において口頭発表を行った後、現在は国際誌に投稿中である。次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによるニホンジカの採食物の解析については、PCRを効率的に行うことができる酵素の探求に、計画当初に想定していた以上の時間を要したが、2016年度中に次世代シーケンサーを用いたPCR産物の解析まで終えることができた。現在はデータの解析(バーコーディング)中である。平成29年度は本研究内容のとりまとめ、及び国際誌への投稿に優先的に取り組む予定である。今年度は,本研究課題におけるコアサイトである神奈川県丹沢山地において,以下の2つの課題に取り組んだ.なお,昨年度に重点的に取り組んだベイズ状態空間モデルを用いた狭域空間スケールにおけるニホンジカの密度変化の推定については,今年度,その成果をまとめた論文が国際誌に受理された.1.広域空間スケールにおけるニホンジカの密度変化を示す指標の検討丹沢山地で捕獲された冬季のシカの幼獣の体重を解析した結果,狭域空間スケールでの密度の増減傾向に関わらず,冬季の幼獣の体重は増加傾向にあった.これは,先行研究で既に示されている丹沢山地全域におけるシカの生息密度の低下を支持するものであると考えられた.ベイズ状態空間モデルを用いた狭域空間スケールにおける密度推定では,管理エリア全域のような広域の密度推定も同時に行うことが可能であるが,そのような派生的なパラメータに推定精度の低いものが一部含まれてしまうと,派生的なパラメータの推定精度は大きく減少する.そのような背景の下,今回示したような密度変化に敏感に反応するシカの計測データを指標として活用が,シカの広域における密度変化の評価に有効であると考えられた.

2.次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによるニホンジカの採食植物の同定次世代シーケンサーを用いたDNAバーコーディングによって丹沢山地で捕獲された30個体のシカの第一胃内容物中に含まれていた植物種の同定を試みた結果,神奈川県のレッドデータブックにおいて絶滅種に分類されている,ユクノキを始めとする,全61種の植物が検出された.さらに,目視による調査では採食痕が発見しづらい高木の木本植物や,茶の新葉も多くの個体の胃内容物中から検出された.本手法は,従来の目視に基づく手法では評価が難しい,希少植物へのシカの採食インパクトや農林業被害などを測る上で指標となる植物種の選定に有用であると考えられた.初年度で本研究課題に必要なデータは概ね収集を終えることができた。次年度は論文の執筆、学術誌への投稿に注力していきたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
感覚受容系の機能分化に関する比較研究

行動は多様だが、神経系の単純な節足動物などの視覚系・嗅覚系・味覚系・機械受容系・湿度受容系を対象に、感覚器から中枢までの情報伝達・統合機構の一般性・特異性を究明する目的で、特に次の14の問題点に狙いを定めて研究を進めた。多くの成果のうち特筆すべきものは次の通りである。1.受容器の動的構造複眼視細胞で、F-アクチンが受容部の骨格構造を構成、細胞内光情報変換過程に関わる2種の蛋白質分子が受容部に局在し、その過程を調節する2種の蛋白質分子が受容部に近いSRCに存在することを示した。2.情報伝達処理の素過程鱗翅目昆虫の視覚系で、完全変態時に幼虫の視髄ニューロンが成虫のそれへ再編入され、運動検知機能をもつことを証明した。一方嗅覚系では、フェロモン受容による行動解発を駆動する3群のニューロンを前大脳に発見し、その活動と行動の関連性を明らかにした。3.情報伝達路の可塑化ハエで羽化後に起こる視覚機能の形成に関連する12種の蛋白質・ペプチドをみつけた。これとは別に、殆どの動物門を網羅した17種の動物から200種類以上の生理活性ペプチドを抽出・同定した。これらと感覚受容系の機能や可塑化との関連は今後の緊要課題である。4.異種感覚間の相互作用甲殻類の体平衡反射に関与する前脳のスパイク非発火型巨大介在ニューロンが、視覚、重力感覚、自己受容感覚からの入力情報を処理しており、そのとき重力感覚入力を優先させるという機能的演算処理を行うことを発見した。シンポジウム開催以上の研究を進めるに当たっては、途中で『昆虫の脳を探る』、『神経回路の発生・編成・再生』、『無脊椎動物の感覚受容系と中枢』、『生物活性物質と動物の行動』、『感覚機能発達の共通性と種特異性』と題した公開シンポジウムを5回開催し、研究の成果を問い広範な助言を得てきた。主に4つの問題点から研究を進めており、各領域で新たに得た成果は次の通りである。1.受容器の動的構造:ショウジョウバエの視覚突然変異体で複眼視細胞の感杆微絨毛膜(光受容部位)の再生過程に細胞内膜系のSRCが関与することを立証し、甲殻類で感杆絨毛の骨格構造がFーアクチンで構成されることを初めて明らかにした。2.高次情報伝達の素過程:直翅目昆虫で尾葉の機械感覚系に連なる上行性巨大ニュ-ロンが歩行・飛翔行動の発現に関与することを確認した。鱗翅目昆虫の視覚系では、赤受容器と紫外線受容器からの情報が、緑・青・菫色受容器からの収束伝達路とは独立した2経路によって2次中枢の視髄へ伝達することを示し、その嗅覚系では、フェロモン受容によって発生する特定の前大脳ニュ-ロンのインパルス群が、翅のはばたき運動を駆動することを証明した。3.感覚情報伝達路の可塑化:環形動物ユムシで27種類の神経ペプチドを同定し、その多くが軟体・節足動物の神経ペプチドに類似することを発見した。また、羽化直後のハエが示す視覚パタ-ン認識機構の編成に関与する視葉内の生体アミン類を検出した。さらに、アフリカツメガエルのキメラを構成する2種の味受容系で、苦味受容に特異的な差があることを確認した。4.異種感覚間の相互作用:ミツバチの1次嗅覚中枢の触角葉で、一部の介在