hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
介護者・要介護者間における前向きなケア循環への転換と促進を図る看護支援の検討

今年度は、以下の3課題について取り組んだ。以下、各課題についての分析状況を示す。1.入浴介助時の要介護者の行動と介護者の関わり方が介護時間に与える影響についての分析位置関係や声かけの内容で介護時間が著明に短縮するということはなかった。むしろ、根気良く説明を続けることなどに時間がかかっていた。そのように時間のかかる誘導・見守りのケアと痴呆のステージとの関連が示唆された。アルツハイマー型老年痴呆以外の痴呆でのステージの調査はほとんど行われていないが、今後痴呆のステージとケアの関連をさらに調べる必要がある。(平成14年度第7回日本老年看護学会で発表、投稿修正中)2.施設介護者の場合と家族介護者の場合の相違・共通点に関する先行研究施設介護者と家族介護者の関係のあり方についての文献はほとんどなく、施設において家族が介護することは想定されていないようである。今年度は特別養護老人ホームなど10施設の職員に家族と施設とのあり方について聞き取りを行ったが、施設が終の棲家にはなりえない実態があり、高齢者の終末のあり方と家族との関係への新たな対策の必要性が示唆された。3.訪問看護師による家族看護インターベンションモデルの検討家族システム論の訪問看護実践への応用可能性を検討している。約2年間にわたる実践活動の事例を分析する準備中である。家族と看護師の関係性の変化を分析し、客観的な指標との関連性を事例ごとに示す方法を理論・統計の側面から検討するため、来年度以降の主要な研究課題に設定する予定で進めている。1.ケアワーカーのルーティンケアの一つである入浴介助について、痴呆高齢者専用居住フロアにおいて浴室への誘導、衣服の着脱に要する時間を測定・状況を観察する調査を行った。調査は、調査者が看護婦であるという点から調査施設より許可を得た。観察対象となった高齢者8人のうち4人は自力歩行できない状態であり、残りの4人は身体的な機能障害はなく、歩行できる状態であった。2人の調査者により誘導、見守りの状況観察と介護時間の測定を秒単位で行った。その結果、以下のことが明らかになった。1)歩行できる痴呆性高齢者と寝たきり・車椅子移動の痴呆性高齢者で介護時間の差はほとんどなく、歩行できる痴呆高齢者の方が、個人差が非常に大きかった。2)適切な誘導や見守りが行われていない場合に、介護時間の大幅な増加が起こっていた。本結果より、要介護認定において指摘されている「動く痴呆性高齢者」の認定が、実際の介護の手間よりも軽く判定されやすい点について「誘導・見守り」の時間との関連が定量的に明らかにできたことは意義あると考える。(以上の結果については英文誌に投稿予定)今年度は介護時間について主に解析し結果を出したが、誘導時の痴呆高齢者と介護者の位置関係、誘導時の声のかけ方、誘導の工夫については現在分析中である。2.訪問看護婦と家族との良好な関係を築くための問いかけ表現について調査した結果を分析した。東京および近隣3県(埼玉・千葉・神奈川)の訪問看護ステーション全数の33%のステーションに所属する391人の訪問看護婦から回答があり、Calgary univ. Family Nursing Unitで開発された「15分以内でできるファミリーインタビュー」の日本語への応用は可能であり、日本の訪問看護では「困ったことについて尋ねる」ことが幅広い意図を持って、使われていることがわかった。本結果は第4回国際看護科学学会および第8回家族看護学会で発表した。
マウス個体発生におけるPtch１とXIAPによる細胞死抑制メカニズムの解明

平成30年度は、迅速に変異マウスを作製する法として、妊娠が確定した雌マウスの卵管膨大部にCRISPR-Cas9の溶液を注入し、エレクトロポレーションによって受精卵のゲノムに変異を与える方法(GONAD法)により作製したPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の交配による個体数の増加と、ホモ変異体の経過観察を行った。しかしながら、Ptch1-dIBSのホモ変異体マウスでは月齢が半年以上経過しても、Ptch1のヘテロノックアウトマウスの30%に見られる皮膚、脳グリア、筋肉などにみられる癌化は観察されなかった。一方で、Ptch1-2xHAホモ変異体では出生後に致死になる仔マウスが観察されたので、今後詳細に解析を行う予定である。変異マウス作製法として、妊娠が確定した雌マウスの卵管膨大部にCRISPR-Cas9の溶液を注入し、エレクトロポレーションによって受精卵のゲノムに変異を与える方法(GONAD法)を確立した。これまでこの方法で20系統以上の変異マウス作製ができている。本研究ではPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の作製に成功した。これらのマウスを用いた表現系を解析中である。また、Ptch1-Cのプロテオミックス解析から細胞死調節に関わる分子も単離同定できた。これまでこの方法で35系統以上の変異マウス作製ができている。本研究ではPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の作製に成功したが、Ptch1-dIBSのホモ変異体マウスは半年以上月齢が経つが表現型は現れていない。さらに飼育することによって表現型が現れるかどうかを観察していく。HA抗体を用いてPtch1-2xHAの胚の神経管、あるいは脳組織での免疫染色を行い、Ptch1の発現の詳細を観察する。特に、繊毛での局在を確認する。また、HA抗体による免疫沈降、プロテオーム解析により個体中からの新規分子の単離・同定を試みる。平成29年度は、迅速に変異マウスを作製する法として、妊娠が確定した雌マウスの卵管膨大部にCRISPR-Cas9の溶液を注入し、エレクトロポレーションによって受精卵のゲノムに変異を与える方法(GONAD法)を確立した。この方法によりPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の作製に成功した。それぞれのマウスの表現系を解析することによって、Ptch1/XIAP複合体による細胞死調節機構のマウス胚発生過程における生理的役割を明らかにする。また、Shhリガンド存在下で細胞死を抑制する、Ptch1とXIAPの結合・分離に働く分子メカニズムを明らかにできる。さらに、Ptch1、XIAPと、本研究で新たに同定する分子の線毛での局在変化も観察する。

本研究ではPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の作製に成功した。これらのマウスを用いた表現系を解析中である。また、Ptch1-Cのプロテオミックス解析から細胞死調節に関わる分子も単離同定できた。それぞれのマウスの表現系を解析することによって、Ptch1/XIAP複合体による細胞死調節機構のマウス胚発生過程における生理的役割を明らかにできる。また、Shhリガンド存在下で細胞死を抑制する、Ptch1とXIAPの結合・分離に働く分子メカニズムを明らかにできる。さらに、Ptch1、XIAPと、本研究で新たに同定する分子の線毛での局在変化も観察する。作製したマウスの表現型解析として、一般的な細胞死を検出できるCleaved caspase3の抗体染色及びTUNEL法と、ミトコンドリア経路の細胞死を特定できるCleaved caspase9、Cytochrome Cの抗体染色と、ウェスタンブロットで発現の比較を行う。さらにPtch1-CのCaspase切断部位の変異体マウス(Asp1312Asn)を作製してマウス個体での細胞死の役割も探ることを検討している。変異マウス作製法として、妊娠が確定した雌マウスの卵管膨大部にCRISPR-Cas9の溶液を注入し、エレクトロポレーションによって受精卵のゲノムに変異を与える方法(GONAD法)を確立した。これまでこの方法で35系統以上の変異マウス作製ができている。本研究ではPtch1のC末端のXIAPの結合部位欠損マウス(Ptch1-dIBS)、Ptch1のC末端への2xHAタグ挿入マウス(Ptch1-2xHA)の作製に成功したが、Ptch1-dIBSのホモ変異体マウスは半年以上月齢が経つが表現型は現れていない。さらに飼育することによって表現型が現れるかどうかを観察していく。HA抗体を用いてPtch1-2xHAの胚の神経管、あるいは脳組織での免疫染色を行い、Ptch1の発現の詳細を観察する。特に、繊毛での局在を確認する。また、HA抗体による免疫沈降、プロテオーム解析により個体中からの新規分子の単離・同定を試みる。昨年度より本年度の使用予定額が上まわったのは、研究の予定に変更があったためである。昨年度は新規変異マウス作製方法を用いいたため、作製にかかる費用が抑えられたためである。本年度は、作製できたマウスの表現型解析のために、遺伝子判定試薬、抗体関連試薬、細胞培養関連試薬、イメージング試薬などを購入するために使用予定額が多くなった。当初の計画よりも順調に研究が進み使用額が予定より減少した。今後、解析により予定通り使用が見込めると思われる。
ウワバインの心筋収縮力増強作用に責任のある受容体プロテインの溶出およびその局在

ネコおよびカエル心筋から分子量31.5KDの糖タンパクが、ウワバインの心筋収縮力増強作用に責任のある「ウワバイン受容体タンパク」として溶出された。このタンパクはタンパク修飾試薬^<14>C-phenylgloyxalを用いて行った一連の実験から、心筋および骨格筋の興奮収縮連関において重要な役割を演じている「仮想電圧タンパク」と同一であることが確認された。本年度は以下の2項目について検索した。(1)ネコ心筋の31.5KDタンパクに対するモノクロ-ナル抗体を作成し、このタンパクの生理的役割を明らかにするべくネコ乳頭筋のE-C coupling processに対するモノクロ-ナル抗体の影響を検索した。等張条件で抗体を作用させた場合は、Twitch tension,K-痙縮張力とも抗体により有意に影響されなかった。200mM NaCl高張条件下で抗体を作用させると、Twitch tension、およびKー痙縮張力は、Controlに比し有意に抑制された。しかし、AP、およびRP、Caffeine痙縮は何ら影響されなかった。つまりネコ心筋のE-C coupling processが、高張条件で抗体により特異的に抑制された。等張条件で抗体が有効でない理由として、この抗原タンパクの局在が深く関係している可能性がある。このタンパクはE-C coupling processの入口に存在する「仮想電圧タンパク」であるが、T膜の内面にあり、等張条件では抗体が作用しにくい場所に存在しているものと思われる。(2)この「仮想電圧タンパク」の局在を免疫組織化学電顕的手法により、カエル骨格筋単一線維を用いて、カエル骨格筋から得られた31.5KDタンパクの二量体の抗体について検索した。アビジン・ビオチン法を用いて行った結果は、footに面したT膜上に黒い陽性物として確認された。ネコ心筋の場合も同様な局在を示すものと思われるこの部位は、E-C coupling processの入口に相当する。(1) ^3Hウワバインによる光活性ラベル実験:心筋の興奮収縮関連において重要なオルガネラである横行丁管-junctional SR fragments(TTM-JSR)を遊離した後, ^3Hウワバイを取り込ませた.その後光活性ラベルした後, SDS電気泳動(SDS PAGE)を行った.分子量31,500と66,000に低濃度のウワバインにphotoactiveな糖タンパクが確認された.このタンパクはpH7.5では一量体であり, pH7.4ではその半分が二量体を形成した. pHの変化により構造変化を生ずるユニークなタンパクである.受容体の可能性が高い.(2) PGO結合タンパクの溶出,精製:フェニルグリオキサール(PGO,タンパク質修飾試薬)は,ネコ,蛙両心筋の興奮収縮連関を特異的に抑制し,ウワバインは逆に特異的に促進する. ^<14>C-PGOを用いて,特異的に興奮収縮連関を抑制している時点における^<14>C-PGO結合タンパクをTTM-JSRから溶出した.SDS-PAGEによりそのタンパクが31,500の分子量の,糖タンパクであることを確認した.このタンパクはSDSゲルからの溶出pHをアルカリ側にすることにより二量体を形成する性質を有する.ウワバイン受容体と同一タンパクである.(3) Con Aによる興奮収縮関連の遮断作用と,ウワバインのCon A遮断の回復効果, TTM-JSRから溶出した^3Hウワバイン結合タンパク及び脱分極を感知する^<14>C-

PGO結合タンパクは共に糖タンパク(31,500)であった. Con Aは糖残基と特異的に結合することはよく知られている.Con Aは蛙心筋の興奮収縮連関を特異的に抑制した.この抑制はウワバインにより除去された.このことは問題のウワバイン受容体が糖タンパクである可能性を強く示唆している.〔結論〕分子量31,500の糖タンパクが,ウワバインの心筋収縮力増強作用に責任のあるウワバイン受容体タンパクの可能性が大である.このタンパクは14C-PGO結合タンパクと同一のタンパクであることが確認された.ネコおよびカエル心筋から分子量31.5KDの糖タンパクが、ウワバインの心筋収縮力増強作用に責任のある「ウワバイン受容体タンパク」として溶出された。このタンパクはタンパク修飾試薬^<14>Cーphenylglyoxalを用いて行った一連の実験から、心筋および骨格筋の興奮収縮連関において重要な役割を演じている「仮想電圧タンパク」と同一のタンパクであることが確認された。本年度はこのタンパクの(1)アミノ酸分析と(2)モノクロナル抗体を作製し、このタンパクの生理的役割を明らかにした。(1)受容体タンパク(31.5KD)のアミノ酸分析;日立835型アミノ酸分析機を用いて行った。ネコ心筋および蛙骨格筋から溶出した31.5KDタンパク組成は、何れもグリシン>セリン>グルタミン酸>アスパラギン酸の順で多く、4つのアミノ酸の合計がネコ心筋では51.05mol%であり、骨格筋のそれは58.80であった。またグリシンのmol%は心筋では22.59であり、骨格筋では21.44%であり、その他のモル%もおおむね近似であった。(2)モノクロナル抗体の作成:充分な抗原を得るべくネコの入手が困難だったので、先ずカエル骨格筋の31.5KDタンパクに対するモノクロナル抗体を作成した。目的のモノクロナル抗体を産生する4つのcell lineが得られた。この抗体をプロティンAカラムを用いて高速液クロ法により精製し(腹水)、ELISA法で約100倍に力価を高めた。Western blotting法によりこのタンパクの特異性が高く一量体の抗体は一量体のみを、二量体の抗体は二量体のみを識別することがわかった。二重体の抗体の4倍希釈液は蛙骨格筋単一線維の興奮収縮連関を特異的に抑制した。同様に蛙心筋切片(0.5mm×2mm)の興奮収縮連関機構を特異的に抑制した。これらの事実はこのタンパクが目的のウワバイン受容体タンパクである可能性を強く示唆している。ネコおよびカエル心筋から分子量31.5KDの糖タンパクが、ウワバインの心筋収縮力増強作用に責任のある「ウワバイン受容体タンパク」として溶出された。このタンパクはタンパク修飾試薬^<14>C-phenylgloyxalを用いて行った一連の実験から、心筋および骨格筋の興奮収縮連関において重要な役割を演じている「仮想電圧タンパク」と同一であることが確認された。本年度は以下の2項目について検索した。
せん断帯における粒状材料の運動メカニズムに対する実験・解析的アプローチ

本年度は、アルミ棒積層体による2次元落し戸実験と実験画像の解析を行うとともに、連結格子セルオートマトン(CL-CA)のローカルルールを拡張した。アルミ棒の径は3種類とり、均等径および混合径にて実験を実施した。高速ビデオにより10秒間粒子挙動を撮影し、画像をパソコンで処理することにより、粒子中心の軌跡と変位を非接触で観測した。一方、解析にあたっては、個別要素法とセルオートマトンによった。本研究で扱うセルオートマトンモデルは、研究代表者と共同研究者とにより提案された「連結格子セルオートマトン(Connected Lattice-Cellular Automata:CL-CA)」であり、従来のCAに比ベ、異なる粒子の大きさやさまざまな初期パッキングを扱うことが可能となり、数値計算に要する時間もきわめて短いことも特徴のひとつである。粒状体に関するCAのローカルルールは、従来ではホッパーフローのような重力流動だけを扱っていた。本年度の研究において、一般的なせん断条件を記述する目的で、落し戸に関していえば、ドアを上昇させる受働モードのローカルルールを新たに提案した。均等径粒子群について、このルールに基づいた数値解析を行い、ルールの有効性と結果の妥当性を検討した。落し戸実験の実験画像との比較により、新しいルールの下で粒子群の挙動をよく再現できることを確認した。また、接触力分布を推定する新しい考え方を導入し、個別要素法による結果と比較し、その対比を検討した。本研究課題「せん断帯における粒状材料の運動メカニズムに対する実験・解析的アプローチ」を遂行するため、アルミ棒積層体を用いた落し戸実験とその解析を行うが、本年度は実験装置、および解析装置のシステム整備を目的とした。初年度設備備品として、落し戸実験装置、非接触型変位測定システム、ワークステーション、各一式を導入した。本年度はまず、アルミ棒積層体を試料として、落し戸実験装置の予備実験を行った。すなわち、既存の設備備品である、高速ビデオ装置を用いて実験画像を入力し、非接触型変位測定装置において粒子移動の観測に関するキャリブレーションを行った。同時に、ワークステーション上にUNIXシステムを構築し、ネットワーク接続などのソフトウェア整備をはかった。このワークステーションには、有限要素法やセルラオートマトンモデルを用いた数値解析プログラムを移植し、現象に相応した境界値問題の予備解析を行った。一方、非接触型変位測定装置において高速ビデオ装置に収録された画像データは、種々の解析が可能となるように数値データに変換され、ワークステーション上で結果を図化処理するポストプロセッサ処理システムもあわせて構築した。こうした数値解析システムの整備をはかるとともに、せん断帯発生機構に関する既往の文献調査を行って、既存のモデルを総括して現象に応じたモデル化を確立するとともに、次年度における実験および解析の詳細計画を立案した。
学習成立メカニズムの性的二型性とその分子基盤の解明

動物の学習には性的二型性があると言われている。ヒトにおいても、例えば、数学は男性が、女性は言語機能に優れていると言われている。そこで、実験動物のラットを用いて、学習の成立過程、そのメカニズムに性差があると仮説をたてた。学習機能は海馬が中心となっているので、行動学的、電気生理学的、そして、生化学的に、海馬機能の学習過程における性差を解析した。その結果、海馬機能、すなわち、学習の成立過程に性差があること、女性ホルモンの代表であるエストロジェンが、AMPA受容体GluR1の発現に影響を与えている事が明らかとなった。昨年度の研究から性周期により、海馬の担う学習機能が性周期により変動する事が示唆されたので、雄性ラットでも同様のことが起こるか検討した。海馬のシェファー線維を0 mV+3 Hzで電気刺激して海馬CA1細胞のLTPの誘導を観察した。発情前期でも非発情期でもLTPは惹起されたが、事前に受動的回避学習をしておくと、発情前期ではLTPが起らない(LTPの飽和)。雄性ラットでも発情前期のラットと同様に、LTPの飽和が観察された。次にこの機序を知るために卵巣適除ラットにエストロジェンを投与してその効果を観察した。行動観察では、通常の状態でY迷路の学習能にエストロジェンの効果はなかったが、すなわち、alternationに投与の効果はなかったが、受動的回避学習をしてからY迷路行うと、エストロジェン処置群で成績が低下した。また、卵巣適除群では、受動的回避学習をするとRectification Index (RI, AMPA -60 mV/+40 mV)が上昇するが、エストロジェン処置でこの上昇がブロックされた。シナプトソーム分画のAMPA受容体のサブユニットの構成をウエスタンブロットで調べたが、RIの上昇を説明できるサブユニットの構成の変化は海馬において認められなかった。その原因の一つは、海馬の部位を特定しなかった事が考えられた。以上のことから海馬学習機能に性的二型性があり、エストロジェンが性差形成に関与している事が示唆された。その機序の一つに海馬シナプス機能がエストロジェンにより変化し、それはAPMA受容体のサブユニットの構成の変化によることが示唆された。現在LTPでエストロジェンの作用をさらに検討している。今年度は雄性のLTP実験およびその飽和実験を中心に行った。まず雄性ラットに海馬におけるrectification indexを確認したが、約1.6と通常のものであり、GluR2を含んだAMPA受容体であることを確認した。実験の結果、非発情期や、卵巣摘除ラットと同様に雄性ラットでも海馬CA1における0 mV+3 Hz誘導のLTPが惹起され、また、受動的回避を負荷しても飽和も起こらなかった。WBでは、海馬シナプト分画におけるGluR1やGluR2の発現に有意な差が認められなかった。全期間を通じて、雌性ではエストロジェン依存性に受動的回避依存性にシナプス機能が飽和すること、その機序は、LTPの飽和によって行動の変化が惹起される事、AMPA受容体のサブユニットの変化によること、等が明らかとなった。つまり、雌性ラットではエストロジェン依存性に、新たな海馬依存性の学習を行う事により、電流通過量の低いAMPA受容体に構成変化して、その結果、LTPの飽和がおきやすくなり、行動も飽和する事が明らかとなった。雄性と雌性は学習獲得機序が異なる事が推測され、その機序はAMPA受容体のサブユニット構成の違いが分子基盤として存在すると考えられた。そしてより重要な事に、海馬機能をある学習で負荷をかけると、シナプスの予備能力やAMPA受容体の構成変化などが起きると推測された。今後は、リン酸化抗体を使い、GluR1サブユニットのどこの蛋白のリン酸化がこの機序に重要なのかを明らかにしていく。本年度は、学習成立のメカニズムに性的二型性が存在し、それはAMPA受容体のサブユニット構成の違いによるもので、その結果、新たな学習成立が影響されるという仮説を検証するために、性周期を回帰しているWistar系ラットを用いて海馬CA1をターゲットに実験を行った。まず、通常の状態でRectification Index (RI, AMPA -60 mV/+40 mV)を測定したところ、発情前期と非発情期との間に有意な変化は認められなかった。次に、AMPA/NMDA比をもとめたところ、発情前期でも非発情期でも受動的回避学習により有意に比が上昇した。受動的回避学習は、本来暗室を好み明るい部屋を嫌う習性がラットにあるが、電気ショックを避けるために明るい部屋にとどまるようになる、という海馬依存性の学習課題である。次にシェファー線維を0 mV+3 Hzで電気刺激して、海馬CA1細胞のlong-term potentiation(LTP)の誘導を観察した。

発情前期でも非発情期でもLTPは惹起されたが、事前に受動的回避学習をしておくと、発情前期ではLTPが起らない(LTPの飽和)ことが観察された。一方、海馬のサンプルからウエスタンブロットによりAMPA受容体のサブユニットの構成を調べたが、性周期による有意な変動は認められなかった。従ってシナプス分画にするなど膜に提示された蛋白を抽出する事が重要と思われた。以上、性周期によって海馬機能が変動する可能性が示唆された。今年度は、1)海馬機能の性的二型性の存在、2)その機序、3)ウエスタンブロットの分画化、を目標に実験を行った。それらの点においては大変満足いくものであった。しかし、2)に関してエストロジェンの作用は明らかとなったが、テストステロンの作用、3)においては、分画化に成功はしたが、同じ海馬でもCA1CA3まで部位局在を考慮する必要がある、等、若干、不満が残った。そこでこれらの点を改善もしくは追加して実験する必要があると思われた。本年度の目的は、学習機序が性的二型性を示す事を明らかにするために性周期中の学習機序の変動を明らかにする目的で遂行され、少なくとLTPにおいて性周期で変動する可能性が示唆された。一方、ウエスタンブロットは分画にする必要性等が明らかとなった。新年度は、これまでにやり残した、または、改善点を加えて、当初の予定通り、出生直後にエストロジェンを投与する事により脳の雄性化を起こし、海馬機能の性的二型性がどうなるか、検討する。さらに、AMPA受容体のサブユニット特異的なアンタゴニストを用いて、実際にAMPA受容体のシグナルを遮断する。検討する項目は、1)行動学的には、水迷路、Y迷路、受動的回避テスト3)生化学的には、海馬の部位を選択したサンプルの、GluR1, GluR2, GluR1-831リン酸化, GluR1-845-リン酸化の各抗体を用いたウエスタンブロット、を行う。このまま継続して研究を行っていくが、当該年度は若干試薬やその他の消耗費が安くおさまったこと、年度末に学会があり学会出張費等の支出が当該年度を超えた事、等により、次年度以降に使用する事となったが、研究遂行上は、全く問題がない。前年度、若干の消耗品が年度をまたいだ。新年度は上記研究を推進するための消耗品費として使用する。具体的には、ラット代の他、パッチクランプ関連(薬品、ガラス電極、チューブなど)、ウエスタンブロット関連(抗体、バッファー等)の各消耗品費とする。1)性腺ホルモンの役割を明らかにするために、エストロジェンとテストステロンに焦点を当てる。精巣摘除群と精巣摘除後にテストステロンを補充した群、卵巣摘除群と卵巣摘除後にエストロジェンを補充した群、合計4群でパッチクランプ法により、rectification index、AMPA/NMDA比、LTPを検討する。この実験から、テストステロンがあることにより雄型の学習成立メカニズムがあるのか、エストロジェンにより雌型の学習成立メカニズムがあるのか、明らかになる。恐らくはエストロジェンにより雌型となると想像している。もしそうならば、精巣摘除してエストロジェンを補充して雌型の学習成立メカニズムが獲得できるか、調べる。
健康の評価に重点をおいた新しい職域歯周健診スタイルに関する研究

本研究では,集団から採取された多数の歯肉溝滲出液試料を用い、多数の生化学項目について一括して分析することが可能かどうか、得られた種々の生化学情報がこれまでの歯科検診スタイルで採取された歯周病情報とどのように異なるかを検討した。まず、文献考察を行い、歯肉溝滲出液生化学分析項目として、血球タンパク、血漿タンパク、白血球関連物質、免疫抗体、歯周破壊指標、神経性炎症物質を考案した。次に、少人数を対象に模擬健診を行い、そのプロセスを評価し、歯肉溝滲出液の採取方法、生化学情報の損失の少ない試料の運搬方法およびその保管方法、一括して行える生化学分析方法を確立した。そして、実際に行われている職域歯科検診の場で試料の採取を行うとともに、従来からの検診スタイルで採取できるCPITNなどの既存の歯周病情報を収集した。生化学分析は大量の生化学分析が可能なようにマイクロタイターを用いたELISA法により行った。歯周情報および生化学分析結果をコンピュータに入力、記憶装置にデータを蓄積した。統計解析は多変量解析法を用いて、生化学データと既存の歯周病情報との情報の性質の比較を行った。情報の性質の比較には各主成分への因子負荷量を用いて検討した。以上の結果、歯肉溝滲出液を職域健康診断時に採取し、検査センターで一括して分析処理することが可能であり、生化学分析情報は、従来からの歯周組織を診査して得られた情報とは異なり、今後、歯肉溝生化学検査を職域健康診断時行うことの価値があることが示唆された。
家政学の社会貢献に関する研究-アメリカ家政学の実態調査-

日本の家政学に強い影響を与えてきたアメリカ家政学の社会貢献の実態を調査し、今後の調査の設計準備を行った。平成17年8月、ワイオミング大学ヴィンセンティ教授(2003-2004年アメリカ家族・消費者科学会会長)を招聘し、「家政学の社会貢献を強化するために私たちは何をするべきか」と題して講演会を開催し、研究交流を行った。教授は、アメリカ家政学が直面している課題を示した後、家政学における内的な課題である「家政学とは何か」の概念化を検討した。技術的概念化、解釈的概念化、解放のための概念化の特徴を示した。最後に、家政学が有効な社会貢献を行うためには、矛盾した概念化の解決、家政学がどうあるべきかについての合意がなければならないこと、そのためには、理論学習、歴史的文献、現代的文献の解釈や、家政学の内部での幅広い対話が重要であることを指摘した。平成17年6月に開催されたアメリカ家族・消費者科学会に出席し、本研究に関連する資料を収集した。初等・中等教育、高等教育、企業などにおいて、会員が学会を中心に活発に社会貢献活動をしていることを明らかにした。平成15年に実施した日本「家政学の社会貢献」調査を精査した。その結果、「家政学原論」学習が、家政学者に家政学に関する基礎的知識を提供すること、家政学者としてのアイデンティティ確立に関与すること、社会貢献意識に影響することを明らかにした。以上をもとに、アメリカ合衆国における家政学の社会貢献に関する調査の設計を準備した。ヴィンセンティ教授から、社会貢献活動が家政学の存在意義をどのように高めているかに焦点を当てること、政策への影響など予測される結果をもとに項目を設定することなどの助言を得た。
日米の貯蓄・投資税制と国際経済政策協調

日米間の貿易不均衡についての問題は世界経済の不安定化要因の1つとして考えられている問題である。これを解決するためには、日米間でのマクロの経済政策の協調だけでなく、貯蓄・投資税制に関する日米の協調も必要不可欠であることを明らかにした。米国では1981年のレーガン政権の誕生以後、大幅な所得減税と投資促進のための税制改革が行なわれた。この目的は、所得減税により人々の勤労意欲を高め投資を促進することによりアメリカ経済の活性化を目的とするものであった。しかしながら、実際には貯蓄の増加とはならず、投資増に必要な資金は、日本からの資本流出がささえていた。その意味で、貯蓄を増加させる方法が何かが問われ、1986年の第2次税制改革となった。一方、わが国では所得課税から消費課税への変換が行なわれつつあり、その税制のもつ効果、公平の観点からの評価の緊要な課題であった。本研究は単にマクロのデータだけでなく、家計・企業等のマイクロデータについての分析を行ない、税制がもつべき性質として、経済に対して中立性を保つことであることを明らかにした。それと同時に、一国の税制改革は他国の協同なくしてはその効果を発起することができないことを示し、国境の消失という経済的な現実のなかで、日本とアメリカがどのような協調政策を行なうことが必要かを明らかにした。さらに、日米の2国モデルの作成およびそのシミュレーション分析から、日米の経済政策の協調のあり方について、米国主導型の歴史が、日本にとっての厚生を高める結果となっていることも明らかにされた。このような日米間の経済の相互依存の非対象性が、日米の不均衡問題のなかで、解決策を探すためにも重要な要因であること、さらにそれを配慮した新らたな政策協調の必要性を明らかにした。本年度は日米両国において税制改正作業が行われたこともあって、研究の中心を税制の貯蓄、即ち家計の行動、と投資、即ち企業の行動に与える影響の分折を行ったところである。また、財政赤字の拡大からこれらに与える影響は大きなものが予想されるところから、これがどの程度税と同等であるかいわゆる中立命題の妥当性の分析を行ったところである。税制については、日本の税制が所得税減税・法人税減税及び売上税導入・マル優廃止というこれまでになく大きなものであり、これが現実の家計・企業に与える影響についてシミュレーション分折を行った。また、財政赤字が直接的にどこまで家計・企業に影響を与えるかについては合理的期待形成からの議論があり、これについての実証研究が求められていたところであるが、ミクロ,マクロのデーターから厳密な分折を行い、中立命題については「中間領域」にあることが明らかにされた。財政赤字・税制が日米間の経済関係に与える影響について、理論的な分析を進めるとともに、実証的な分折を進めているところである。この結果、日米間の税・財政の差が経常収支に大きな影響を与え、貿易摩擦の原因となっていることが明らかとなり、両国の国際協調による安定化が必要であることを主張してきたところである。今後の研究においては、さらに、税制,財政が家計・企業に与える影響を分折し、実証的な形でそれらのメカニズムを解明して行くこととしている。一方、日米両国で行われる税制改正の影響がどのように表われてくるかについて分折し、さらに政策的な立場からの問題の解明を図って行くこととしている。現在、マクロ・ミクロのデーターの整備を進めているところであり、今後さらにつっこんだ実証分折を展開することが可能になると考えている。日米の貯蓄・投資税制と国際経済政策の協調をテーマに,第2年度分として,税制の比較および望ましい税制のあり方について研究するとともに,日米経済摩擦の原因と結果についての研究,日米のマクロ経済政策をダイナミツクポリシーゲームの視点からの分析を行なった.研究の成果な次の通りである.

(1)日米の税制比較と最適税制のあり方日米ともに比較的所得税を中心とする直接税が中心的な役割を果しているが,今後は間接税体系への移行が重要な問題となる.これは所得税がもつ動学的再分配効果すなわち世代間の移転を含む税負担を考慮するならば資源配分に中立的な税体系がもっとも望ましいものと考えられる.このような理倫的な背景に基づいて現行税制を考えると,我が国における所得税重視の税制のもとでは,企業行動・家計行動に対して長期的な視点から資源配分にゆがみが生ずる.(2)日米経済摩擦について.近年における経済摩擦の根源は,基本的に「国境」という人為的な閉鎖体系によって生ずる.ところが,現代の企業はこの人為的な柵を自由に越えることができる.したがって国境のないいわゆるボーダーレスエコノミーのなかで経済の新しい秩序を確立しなければ,真の摩擦の解消とはならない.(3)日米の政策協調日米の政策協調をふりかえると,米国主導型の経済政策決定が主である.ポリシーゲームとしてみるとこれは,主導・追隨型のポリシーゲームであると言える.日米関係はこの主導・追隨型により両者の厚生が多きくなる可能性が理倫的に明らかとなった.本年度は、3年間の研究期間の最終年度であり、3か年の研究成果を総括し次のような理論的・実証的事実が明らかにされた。米国における大規模な貯蓄・投資税制の変更は、米国経済に対して多大な影響を与えた。その目的は、貯蓄・投資の奨励による経済の活性化であった。80年代におけるこのような政策変更は金融の引き締めによる歪みを生じさせたものの、長期的な観点にたてば好影響を与えていることが認められた。もちろん、財政の赤字・貿易の赤字にみられる不均衡は重大な問題であるが、増税等の新らたな施策がなされるならば、十分に解決する問題であることが示された。日本における税制改革は、所得課税から消費課税への一つの転換を意味するものであるが、その最大の目的は、税制の国際的な統一化による税制の持つ資源配分に存する中立制を確得するものである。ただ、負担の公平という観点も重要であり、両者の均衡および国際的な観点に立つ税制改正の重要性が明らかにされた。日米間の貿易不均衡に見られる問題は、単に財政金融の協調だけにとどまらず、産業調整を伴うものであるが、この点における日米間の協調の必要性についても、産業別あるいは特許制度を中心とする知的所有権に関する点など多くの観点から明らかにされた。得にわが国の研究開発投資が貯蓄・投資税制との関連で活発化されその成果が高いことから計量的に明らかにされた。最後に、日米間の政策協調のあり方についてのゲーム論的な分析がなされ、米国を政策の主導者、日本を追隋者とするゲーム転開が両国についての厚生を高める上でも有効な方法であることが確しかめられた。このようなゲーム解での日本の厚生の増加は、米国のそれと比較しても多きく、日米経済関係の一つの側面を表わしていると思われる。
ナメクジのin vitro嗅覚-味覚連合学習系の確立とその応用

ナメクジの嗅覚-味覚連合学習においては,同一の嗅覚刺激に対して学習前後で異なる運動出力が生じるようになる.これは嗅覚中枢である前脳における可塑的変化によると考えられている.平成11年度の研究から,in vitro嗅覚学習系において忌避条件付けされた匂いが選択的に前脳の同期振動の振動数を上昇させることが示された.このような中枢神経活動の変化が行動変化に結びつくメカニズムを明らかにする目的で,前脳からの出力神経を同定して前脳から運動出力への情報出力過程を調べた.前脳に脂溶性蛍光色素であるdiIを適用し,前脳に神経突起を伸ばしている神経を染色したところ,脳神経節後脳において数個の細胞が染色された.この染色パターンを参考に後脳の神経細胞を探索し,前脳の同期振動と同期した入力を受けている神経細胞を同定してmetacerebro-procerebral neuron(MPN)と名付けた.前脳の同期振動を薬理的手法により変調させるとMPNの振動的電位も変化したのに対し,MPNに脱分極通電を行って発火させても前脳同期振動は変化しなかったことから,MPNは前脳の出力神経であると考えられた.MPNにbiocytinを注入して形態を調べると,MPNは前脳および後脳に神経突起を伸ばしていたが,後脳に伸びている神経突起にはvaricosityが多数存在していたのに対し,前脳に伸びている神経突起にはvaricosityが見られなかった.これらの形態学的結果も,MPNが前脳からの出力を担っていることを示唆している.これらの成果により,MPNの活動を指標として学習に伴う前脳神経活動変化と前脳からの出力変化の関係を解析することが可能となった.軟体動物では感覚器とともに単離した中枢神経標本が長時間にわたって機能を保持し続けることから,神経活動を行動レベルの現象と密接に対応づけながら研究することが可能である.感覚器をつけたまま単離したナメクジの脳に嗅覚-味覚連合学習を行わせる(in Vitro学習)ことができれば,単離脳における現象と個体レベルの現象の対応付けが可能になる.そこで本研究ではin vitro学習系を確立し,その成立過程における神経活動を解析することを目的とした.嗅覚学習は嗅覚中枢である前脳によって担われていると考えられている.そこではじめに,条件刺激と無条件刺激に対応する感覚刺激(嗅覚刺激および味覚刺激)を与えたときに,それぞれが前脳の神経活動に対して生じる効果を解析した.その結果,中世または誘引性の嗅覚刺激は前脳神経活動に対してほとんど効果を持たないのに対し,生来的に忌避性の嗅覚刺激は前脳神経の同期振動の振動数を増大させることが明らかになった.一方,忌避性の味覚刺激は前脳の同期振動の振動数を変化させた.これらの結果から,前脳の同期振動の振動数の増大は刺激の忌避性と関連していることが示唆された.次に,すでに同定された外套膜収縮を担う運動神経(p-VN)の活動を忌避性行動の指標としてモニターして,嗅覚刺激と味覚神経刺激を組み合わせて与えて条件付けを行ったときに運動出力に変化が生じるかどうか調べた.その結果,条件付け前に比べて条件付け後ではp-VNの活動が増大することが明らかになった.これらの結果は,ナメクジにおいてin vitro嗅覚学習が可能であることを示している.ナメクジの嗅覚-味覚連合学習においては,同一の嗅覚刺激に対して学習前後で異なる運動出力が生じるようになる.これは嗅覚中枢である前脳における可塑的変化によると考えられている.平成11年度の研究から,in vitro嗅覚学習系において忌避条件付けされた匂いが選択的に前脳の同期振動の振動数を上昇させることが示された.このような中枢神経活動の変化が行動変化に結びつくメカニズムを明らかにする目的で,前脳からの出力神経を同定して前脳から運動出力への情報出力過程を調べた.前脳に脂溶性蛍光色素であるdiIを適用し,前脳に神経突起を伸ばしている神経を染色したところ,脳神経節後脳において数個の細胞が染色された.この染色パターンを参考に後脳の神経細胞を探索し,前脳の同期振動と同期した入力を受けている神経細胞を同定してmetacerebro-procerebral neuron(MPN)と名付けた.前脳の同期振動を薬理的手法により変調させるとMPNの振動的電位も変化したのに対し,MPNに脱分極通電を行って発火させても前脳同期振動は変化しなかったことから,MPNは前脳の出力神経であると考えられた.MPNにbiocytinを注入して形態を調べると,MPNは前脳および後脳に神経突起を伸ばしていたが,後脳に伸びている神経突起にはvaricosityが多数存在していたのに対し,前脳に伸びている神経突起にはvaricosityが見られなかった.これらの形態学的結果も,MPNが前脳からの出力を担っていることを示唆している.これらの成果により,MPNの活動を指標として学習に伴う前脳神経活動変化と前脳からの出力変化の関係を解析することが可能となった.
往復振動場における熱伝達機構と熱音響理論の構築に関する研究

本研究では往復振動流場における熱伝達機構を明らかにし,その成果を組み込んだ熱音響理論の構築を目的として表記の研究を行っているが,平成15年度に矩形流路における往復振動流の2次元流れ場・温度場可視化実験,平成16年度に3次元流路における往復振動流の流れ場・温度場可視化実験を中心に研究を進めた.実験概要としては,平成15年度には下面に伝熱面を持つ矩形流路中に,平成16年度には下面に伝熱面を持つ3次元流路中に,往復振動流をスコッチヨーク機構とピストンを用いて発生させ可視化実験を行った.この際,作動流体としてはシリコンオイルに感温液晶を懸濁した流体を用い,スリット光としてメタルハライドライト,伝熱面温度制御に恒温水循環装置からの恒温水,伝熱面温度とピストンの位相などの記録にデータロガーを使用した.また,可視化画像から定量計測(カラー画像処理による速度場と温度場の同時計測)を行うために,映像記録にビデオカメラ,画像処理にワークステーションを利用した.これらの結果,2次元流路においては振動境界層が鮮やかに可視化され,その挙動がかなり正確に記録でき,実験パラメータによっては振動境界層が伝熱面から剥離していく様子が見られるなど,研究成果は確実に得られた.その成果は第7回スターリングサイクルシンポジウムおよびその一部は第8回スターリングサイクルシンポジウムにおいて口頭発表を行った).また,Hele-Shaw近似を用いた数値計算も平行して行ったが,実験結果とよい一致を見なかったため,数値計算コードの修正の後,再度計算予定である.3次元流路においては,境界層剥離の実験パラメータを推察することのできる結果は得られたものの,画像計測が行えるまでは至らず,さらなる実験装置の改良を行っているところである.今後,研究成果報告書をまとめるために,これらの成果を論文にまとめていく予定である.本研究では往復振動流場における熱伝達機構を明らかにし,その成果を組み込んだ熱音響理論の構築を目的として表記の研究を行っているが,本年度は矩形流路における往復振動流の2次元流れ場・温度場可視化実験を中心に研究を進めた.まず,下面に伝熱面を持つ矩形流路中に往復振動流をスコッチヨーク機構とピストンを用いて発生させ可視化画像を取得するための実験装置を製作し,本年度後半からこの実験装置を用いて,作動流体としてシリコンオイルに感温液晶を懸濁した流体を用い,可視化実験を行い始めた.その際,スリット光としてメタルハライドライト,伝熱面温度制御に恒温水循環装置からの恒温水,伝熱面温度とピストンの位相などの記録にデータロガーを使用した.また,可視化画像から定量計測(カラー画像処理による速度場と温度場の同時計測)を行うために,映像記録にビデオカメラ,画像処理にワークステーションを利用した.現在,実験データの取得中であり,まだ論文への投稿にはいたっていない.しかしながら,振動境界層が鮮やかに可視化され,その挙動がかなり正確に記録できたことや,実験パラメータによっては振動境界層が伝熱面から剥離していく様子が見られるなど,研究成果は着実に得られつつある(その一部は第7回スターリングサイクルシンポジウムにおいて口頭発表を行った).今後,平成16年度に数本の論文の投稿を予定しており,それに向けた実験を続けているところである.また,平成16年度に研究予定の往復振動流の3次元流れ場・温度場可視化実験を行うための装置製作を本年度に前倒しして作成したため,平成16年度分の実験も年初から平行して実施していく予定である.本研究では往復振動流場における熱伝達機構を明らかにし,その成果を組み込んだ熱音響理論の構築を目的として表記の研究を行っているが,平成15年度に矩形流路における往復振動流の2次元流れ場・温度場可視化実験,平成16年度に3次元流路における往復振動流の流れ場・温度場可視化実験を中心に研究を進めた.実験概要としては,平成15年度には下面に伝熱面を持つ矩形流路中に,平成16年度には下面に伝熱面を持つ3次元流路中に,往復振動流をスコッチヨーク機構とピストンを用いて発生させ可視化実験を行った.この際,作動流体としてはシリコンオイルに感温液晶を懸濁した流体を用い,スリット光としてメタルハライドライト,伝熱面温度制御に恒温水循環装置からの恒温水,伝熱面温度とピストンの位相などの記録にデータロガーを使用した.また,可視化画像から定量計測(カラー画像処理による速度場と温度場の同時計測)を行うために,映像記録にビデオカメラ,画像処理にワークステーションを利用した.これらの結果,2次元流路においては振動境界層が鮮やかに可視化され,その挙動がかなり正確に記録でき,実験パラメータによっては振動境界層が伝熱面から剥離していく様子が見られるなど,研究成果は確実に得られた.その成果は第7回スターリングサイクルシンポジウムおよびその一部は第8回スターリングサイクルシンポジウムにおいて口頭発表を行った).また,Hele-Shaw近似を用いた数値計算も平行して行ったが,実験結果とよい一致を見なかったため,数値計算コードの修正の後,再度計算予定である.3次元流路においては,境界層剥離の実験パラメータを推察することのできる結果は得られたものの,画像計測が行えるまでは至らず,さらなる実験装置の改良を行っているところである.今後,研究成果報告書をまとめるために,これらの成果を論文にまとめていく予定である.
マルチスケール力学試験による耐水素強靭化設計の指導原理の探求

準安定オーステナイト系ステンレス鋼の水素脆化を克服できれば、水素システム構造部材の軽量化・レアメタルの省資源化を達成でき、持続可能な社会の実現に大きく貢献できる。この種のステンレス鋼では、変形中に動的に起こる相変態が水素脆化機構の理解を妨げてきた。本研究では、マイクロ力学試験技術を利用して、変形過程における微視組織変化が問題となるオーステナイト鋼の水素脆化機構の解明を行う。特に、水素助長疲労き裂進展を支配する双晶境界の役割と成分偏析による縞状組織の影響に注目する。また、結晶塑性解析と連携させることで、マルチスケールモデリングに基づく材料の耐水素強靭化設計の指導原理の提案を目指す。
激減したマイワシ資源の3次元的な遺伝的多様性変化の解明

mtDNAの塩基配列分析によりマイワシの日本海から太平洋にかけて広く水平的な遺伝的多様性について調べた。集団間には差がなく、日本周辺のマイワシは一つのメタ集団を形成していると考えられた。マイワシの主な産卵場所である土佐湾で1990年から2012年に採集された集団について、mtDNAの塩基配列分析を行った。経年的な遺伝的な差はみられなかった。資源が激減しているが、遺伝的な多様性に差はなかった。1990年代は数百万トンの漁獲量があり、2012年にはわずか数万トンであるが、遺伝的な多様性に減少を及ぼすほどではなかった。マイワシは世界中の温帯域から亜寒帯域に生息し、水産上最も重要な魚種の一つである。しかし、その集団構造は明らかになっておらず、資源管理のために調べる必要がある。本報告では、日本周辺のさまざまな海域で漁獲されたマイワシを用いて、mtDNAのD-Loop領域の塩基配列分析を行い、その地理的変異性について検討した。秋田県沖、新潟県沖、天野橋立、五島列島、天草沖、吹上沖、土佐湾、茨城県沖、北太平洋の沖合3カ所の計11カ所から集めたマイワシを用いた。マイワシの筋肉組織を約10mg摘出し、粗DNAを抽出した。D-Loop領域を含む領域をPCR法で増幅し、サンガー法で塩基配列を決定した。得られた塩基配列からハプロタイプを求め、海域ごとのハプロタイプ頻度を元に集団解析を行った。マイワシ285個体について、約1661bpの塩基配列を決定した。ハプロタイプは239個出現し、ハプロタイプ多様度は0.995であった。pairwiseFSTでは、集団間に有意な遺伝的異質性はなかった。また、集団間の遺伝距離から集団間の関係をNJ図で作成したところ、物理的な距離にかかわらず、クレードができていた。AMOVA分析を行ったところ、有意な差はなかった。本研究結果から、日本周辺に分布するマイワシ集団間に遺伝的な差はなく、一つの大きな集団を構成している可能性が考えられた。また、マイワシのミトコンドリアDNAの塩基配列を用いたコアレセント・シミュレーションによる加入過程について検討を行った。マイワシは我が国の水産業の中で最も重要な魚種の一つである。その資源量は海洋環境に依存し、劇的に増減することが知られている。今まで資源の増減による遺伝的な多様性の変化について調べていない。今年度、資源が多かった1990年代から連続的に主産卵場である土佐湾で採集されたマイワシのmtDNAの塩基配列を調べ、その多様性の変化について調べた。D-Loop、16S、Cytbのそれぞれの領域のハプロタイプ多様度、塩基多様度、pairwiseFSTの年集団間に差はなかった。資源量の増減に伴うmtDNAの多様性の変化はなかった。絶滅危惧種のようなチーター、クロサイ、ジャッカルなどの野生動物では、数百尾以下という単位まで減少して、個体数の減少とともに遺伝的多様性が減少している。マイワシでは、資源が激減しているが、漁業規模で成り立たない程度であり、遺伝的な多様性を伴った程度ではないことが分かった。今後、どれくらい減少した時、遺伝的多様性保護という意味で漁獲量を制限する必要があるか検討するため、遺伝的な多様性の変化をモニターしていく必要がある。これらのデータを用いて、コアレセントシミュレーション解析を行ったところ、マイワシmtDNACRの系統樹は極めて浅く、また分枝は極めて偏っていた。この多型パターンの標準(Kingman)コアレセント解析から、マイワシ集団の有効集団サイズ(長期平均)はおよそ200万尾と推定された。一方、1990年および2010-2012年採取の標本の20年間にわたるハプロタイプとその数の変化のコアレセント解析から、この間の(コンテンポラリ)有効集団サイズは315682尾と推定された。この2つの有効集団サイズの4桁のオーダーの違いは、単に資源量の激減だけでは説明ができず、これまで見過ごされてきた新しい問題を提起している。1990年および2010-2012年採取のマイワシmtDNA標本の20年間にわたる遺伝子頻度の変化のコアレセント解析から、有効集団サイズは630尾と推定された。この数値は実在個体数と比べ極端に小さく、標本個体が共通祖先に至るまでの長期平均値に比べ4桁小さい。これはマイワシ集団は20年間の遺伝的浮動が極めて大きく、遺伝的多様性低下が甚だしいことを意味している。現在、有効集団サイズが歴史的に極めて低水準にあるが、実在個体数は莫大である。多型性が集団のボトルネックによると仮定し、個体群動態をシミュレーションすると、標準コアレセント・モデルからはこの20年間に観測された小さな有効集団サイズは得られず、長期水準を維持する結果が得られた。マイワシ多型のBetaコアレセント解析から、この集団では親魚か次世代に残す仔の数のバラツキが極端に大きく、仔数分布がベキ則の裾を持つと推定された。再生産がベキ則分布に従うマイワシ集団の加入過程をシミュレーションし、加入量変動と遺伝的多様性変化を調べたところ、例外的に大きな加入(卓越年級)が間欠的に起こり、遺伝的多様性(有効集団サイズ)が大きく低下することが分かった。一方、平年並みの加入水準では際立った変化はない。

卓越年級群の発生は少数の親魚が大きく寄与し、集団に例外的に繁殖成功度の高い親魚が存在することを意味する。有効集団サイズの長期と短期平均の極端な乖離は、膨大な数の卵を産むマイワシでは親魚が次世代に残す仔の数に極端な偏りが存在する証拠である。また、仔数分布の極端な偏りが卓越年級を生み出す。有効集団サイズは、絶滅危惧種にその保全に際し重要な指標となっているが、マイワシのように、大きな遺伝的浮動と相補的に大きな実在サイズを特徴とする海産魚介類には、繁殖生態や加入過程の把握に役立つことが期待され、保全生態学とは異なる観点から重要である。mtDNAの塩基配列分析によりマイワシの日本海から太平洋にかけて広く水平的な遺伝的多様性について調べた。集団間には差がなく、日本周辺のマイワシは一つのメタ集団を形成していると考えられた。マイワシの主な産卵場所である土佐湾で1990年から2012年に採集された集団について、mtDNAの塩基配列分析を行った。経年的な遺伝的な差はみられなかった。資源が激減しているが、遺伝的な多様性に差はなかった。1990年代は数百万トンの漁獲量があり、2012年にはわずか数万トンであるが、遺伝的な多様性に減少を及ぼすほどではなかった。本年度は、土佐湾で1990年から経年的に採集されて冷凍保存されているマイワシのうち、1990年、2007年、2010年、2012年のサンプルについて、mtDNAのD-Loop領域、16S領域、Cytb領域の塩基配列分析を行った。これらの結果から、一般的な多型解析、コアレセントシミュレーション解析によって、学会発表と論文投稿を行った。特に、日本DNA多型学会第23回学術集会において、ポスター発表した「資源の増減に伴うマイワシmtDNAの遺伝的多様性の変化について」は、学会賞にはならなかったが、全発表中第4位の高い評価を得た。コアレセントシミュレーション解析についても、関係機関から高い評価を得て、他魚種への応用が期待されている。漁業生態学これらのデータの整理を行いながら、分析の追加を行いながら、最終的な解析を行う。得られた成果を学会で発表や論文発表して、アウトプットを積極的に行う。マイワシ資源評価を行うに当たって、遺伝的な変異性からの提言を行う。本年度は、日本周辺海域のマイワシのサンプルを収集した。中央水産研究所の資源部の協力で土佐湾沖、銚子沖、及び北太平洋沖合のマイワシを、西海区水産研究所の資源部の協力で長崎県沖のマイワシを、秋田県水産振興センターの協力で秋田県沖のマイワシを収集することができた。当初の予定通り、水産研究センター内の各研究所に依頼して、マイワシのサンプルを収集することができた。これらのマイワシのmtDNAD-Loop領域の塩基配列を調べ、その2次元的な遺伝的変異性について調べた結果、マイワシの集団間に差はなかった。本研究成果については、学会で発表を行っており、研究は順調に進展していると考えられた。昨年度、パソコンのWindowsXPソフトなどの更新ができず、新規にパソコンを購入する必要などが出た。このような、急遽必要な常用品などを購入するために、次年度へ少し予算を残した。マイワシ分析用のマイクロサテライト領域の検討を行う。また、太平洋系群の主産卵場である土佐湾で1990年代から経年的に採集されたマイワシのmtDNA D-Loop領域の塩基配列分析を行う。