hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
非線形な相分離過程におけるパターン形成の定量的解明とスケーリング

拡散を伴う相変態、すなわち相分離現象は材料科学の基礎として多くの未解明な問題を残した重要な現象である。すなわちゆらぎ(核)の形成と成長さらに粗大化へと相分離が進行する段階で、初期過程では組成ゆらぎの振幅が小さく線形的な振舞いをするが、ゆらぎの振幅が大きくなるに従い非線的な要素が主要になる。全体のパターン形成を決定づけるのは、この非線形な相分離中期過程である。すなわち本研究の目的は非線形な相分離が進行する中期過程でのメゾスコピックなパターン形成機構の定量的な解明と相分離構造のスケーリング方法を確立することにより、メゾスケールの相分離構造を予測・制御する方法を明らかにすることである。平成8年度は実用合金系に拡張すべく元素添加の効果を調べる。すなわちAl-Zn-Mg,Fe-Cr-Moについて相分離構造の特徴について検討した。その結果は(a)準安定状態図の計算:組成分布の変動を熱力学的な駆動力、相関係から理解するため計算機ソフトThermoCalcをも用いて平衡および準安定状態図計算を行った。(b)小角散乱その場測定:前年度と同じ実験方法で小角散乱強度の時間変化について精密測定を行った。なおX線小角では相分離速度の比較的速い初期中期段階の絶対構造と鉄合金系では磁気散乱構造を併せて調べた。(c)構造因子のスケーリング:第3元素の相分離カイネテイクスに与える影響を実時間でとらえ、2元合金の場合の組成振幅、特徴的長さなどの相分離構造ならびにその変化の時間則と比較してどのような変化が現れるかを明らかにした。(c)メゾパターン制御法の検証と総括:2ヶ年の研究を通じて明らかとなった。2元および3元合金、さらに異なる材料系の間の相分離について統一した解釈が可能か検討した。この過程で理論の修正、計算方法の再検討等を行いスケーリングされた構造因子のより確かな導出を行い、目的とするメゾスケールの相分離構造の予測を行った。すなわちゆらぎ(核)の形成と成長さらに粗大化へと相分離が進行する段階で、初期過程では組成ゆらぎの振幅が小さく線形的な振舞いをするが、ゆらぎの振幅が大きくなるに従い非線形な要素が主要になる。平成7年度の主な成果は(a)Al合金及びFe合金を用いた小角散乱その場測定:SANSを高エネルギー物理学研究所ブ-スター利用施設において、またSAXSをホトンファクトリー実験施設で行い、これにより実験的に構造因子S_<exp>(k,t)を得た。(b)相分離理論の検討:Langerによる非線形拡散方程式について自由エネルギー関数の導入とその展開について数値計算可能な形式を検討した。(c)数値解析:上述のLangerおよびBinderの理論の数値解はいずれも差分法によって解析できるのでワークステーションを導入して計算を行った。同時にイジング系のモンテカルロ法による相分離のシミュレーションも実施し、理論的な構造因子S_<cal>(k,t)を得ることが可能となった。

拡散を伴う相変態、すなわち相分離現象は材科科学の基礎として多くの未解明な問題を残した重要な現象である。すなわちゆらぎ(核)の形成と成長さらに粗大化へと相分離が進行する段階で、初期過程では組成ゆらぎの振幅が小さく線形的な振舞いをするが、ゆらぎの振幅が大きくなるに従い非線的な要素が主要になる。全体のパターン形成を決定づけるのは、この非線形な相分離中期過程である。すなわち本研究の目的は非線形な相分離が進行する中期過程でのメゾスコピックなパターン形成機構の定量的な解明と相分離構造のスケーリング方法を確立することにより、メゾスケールの相分離構造を予測・制御する方法を明らかにすることである。平成8年度は実用合金形に拡張すべく元素添加の効果を調べる。すなわちAl-Zn-Mg,Fe-Cr-Moについて相分離構造の特徴について検討した。その結果は(a)準安定状態図の計算:組成分布の変動を熱力学的な駆動力、相関係から理解するため計算機ソフトThermoCalcを用いて平衡および準安定状態図計算を行った。(b)小角散乱その場測定:前年度と同じ実験方法で小角散乱強度の時間変化について精密測定を行った。なおX線小角では相分離速度の比較的速い初期中期段階の絶対構造と鉄合金系では磁気散乱構造を併せて調べた。(c)構造因子のスケーリング:第3元素の相分解カイネテイクスに与える影響を実時間でとらえ、2元合金の場合の組成振幅、特徴的長さなどの相分解構造ならびにその変化の時間則と比較てしどのような変化が現れるかを明らかにした。(e)メゾパターン制御法の検証と総括:2ケ年の研究を通じて明らかとなった。2元および3元合金、さらに異なる材料系の間の相分離について統一した解釈が可能か検討した。この過程で理論の修正、計算方法の再検討等を行いスケーリングされた構造因子のより確かな導出を行い、目的とするメゾスケールの相分離構造の予測を行った。
ニュー・レイバーとイギリス憲法改革の総合的研究

本科研研究は、1997年総選挙によって登場したニュー・レイバー(新生労働党)のブレア政権が推進した「憲法改革」を、近代憲法の21世紀的な展開を展望しつつ、その基礎にある「第三の道」のフィロソフィーを視野に入れて総合的に研究しようとするものであったが、3年間の研究によって極めて大きな、画期的な成果を生むことができた。本研究は、所属研究機関が異なる14名の研究者による共同研究であったが、それぞれの研究分担課題を明確にし、それらを研究代表者及び世話人の密接な協力と連携によってひとつの総合的な研究として遂行することができた。3年間を通して、春と秋の全国学会時には必ず研究会と情報交換の場を持ち、8月には3日の合宿研究会を開催して研究の進捗の確認、相互交流、情報交換を行い、また、毎年3名をイギリスに派遣し、憲法改革の実施状況の調査と情報収集、現地の研究者・政党はじめ主要機関との交流を進め、この点でも成果は大きかった。それぞれの研究成果は、本科研研究会のメンバー全員が参加した『新版現代憲法-日本とイギリス』の編集発行や、メンバーによる二冊の単著はじめ、12冊の著書の刊行、25本に上る学術雑誌への論文掲載、さらに、11件の学会発表を生んだ。それぞれの研究課題についての成果の集約は、研究成果報告書にまとめられている。本研究の何よりも大きな成果は、同時代的に進行しているイギリス憲法改革を、近代立憲主義の21世紀的展開という視野の中で比較憲法的視野で捉え、多数の研究者が一体となってこれを総合的に研究できたことにある。また、憲法改革の各分野についても、その内容、評価、展望等について、それぞれ大きな成果を生むことができた。それらは、さらに出版助成を得て公刊し、されにその成果を世に問う予定である。所属機関が全国にまたがる本共同研究を効果的に遂行するため、5月の全国学会の際に研究代表者のほか2人の世話人を決めて研究計画を協議し、8月には3日間の合宿研究会を開き、各分担者の分担テーマについて、研究の現段階と今後の研究課題及び計画を報告し検討した。また、10月の全国学会の際には、上記研究会に参加できなかった分担者の報告を検討し、分担者各自の研究の進行状況と今後の共同研究の進め方、及び海外調査旅行の計画を協議した。12月には、イギリスへの調査旅行を行った。今年度の研究は、イギリス労働党(ニュー・レイバー)が推し進めている憲法改革の諸領域(地方分権、北アイルランド問題、庶民院改革、選挙制度改革、政治資金問題、貴族院改革、王制改革、司法・裁判所改革、議院内閣制の運用、行政改革、情報公開法制、プライバシー・報道の自由法制、ヨーロッパ人権条約(人権法)、EU関係、有事・軍事法制)を、「第三の道」に代表される労働党の基本路線の中で位置付け、また、これまでの研究を踏まえて、担当分野それぞれの研究課題を憲法改革全体の中で明確にし、研究を進展させることに重点を置いた。これらの目的は、とくに夏期の研究会と全国学会の機会を利用しての研究会を中心に達成されたと考えられる。また、これと並行して、イギリス憲法の現状を概観するテキストの編集作業も開始した。12月のイギリスへの調査旅行では、今後の共同研究の手がかりとするためにロンドン大学のK.Ewing教授との意見交換のほか、労働党をはじめとする政党、TUC、Charter88、ロンドン大学のConstitution Unitなどと協議し、憲法改革についての最新の情報を得るとともに、今後の研究のためのコンタクトを築くこともできた。

2年目の本研究を効果的に進めるために、研究代表者を含む3人の世話人の連携を強めつつ、5月の全国学会の際に研究会(東京)、8月には3日間の合宿研究会(山口)、10月の全国学会時に研究会を開催し、本科研参加者の分担テーマを報告し、検討した。研究会では、地方分権、1998年人権法、貴族院改革、庶民院改革と選挙制度改革、北アイルランド問題、司法改革、行政改革、王制改革、情報公開法制、EU法イギリス、EUの軍事的統合とイギリスなどの問題などについて、最新の展開までも踏まえた報告と検討が行われた。とくに、昨年に引き続いて開催された夏期の合宿研究会は、共同研究を進展させる上で大きな意味をもった。また、9月に山口大学で開催された第42回中四国法政学会においては、中四国に在住する本科研分担者6人が「イギリス、ニュー・レイバーの憲法改革」とのテーマで共同報告を行った。報告は、総論、地方分権、貴族院改革、庶民院改革、EU行政法、EU軍事法制について行われ、その概要は「山口大学経済論集」50巻1号に掲載した。これら研究会・学会活動と並行して、6月に行われたイギリス総選挙に際して調査を行い、労働党、保守党、自民党、ウェールズ党の選挙運動と総選挙の実態を直接調査するとともに、イギリスの選挙制度の諸問題を検討した。その調査内容は、上記8月の合宿研究会において報告され、その概要は「三重法経」118号に掲載されている。また、9月には、スコットランドを中心とする調査を行い、スコットランド政府、同議会、スコットランド国民党、同保守党へのインタビュー調査を行い、ロンドンではイギリス政府の内閣府への調査及びロンドン大学キングズカレッジのK.Ewing教授との意見交換を行った。この調査の内容は、10月学会時の研究会で報告され、本科研参加者の共通の財産となっている。併せて、本科研最終年となる次年度に向けての課題の絞り込みや、その集約方法についても検討を進め、本年度までの研究成果をさらに発展させていく準備を進めることができた。本年度は3年間の本科研研究の最終年度に当たることから、研究分担者それぞれの担当課題の研究をまとめ、研究成果報告書に集約することを重点にしつつ、2001年総選挙を経て第二期目に入ったブレア労働党政府の憲法改革の進展、現段階及び今後の展開をフォローし、今後の共同研究の展望を明確にするとともに、これまでの憲法改革がイギリスの憲法構造にもたらした影響を包括的に把握することにも力を注いだ。過去2年間の研究と同じように、5月の全国学会時にそれぞれの研究の進捗状況と情報交換をはかり、8月には合宿研究会(二重県鳥羽市)をもち、それぞれの研究成果を報告確認し、それらは10月の全国学会時に再度確認点検することによって、研究成果報告書に集約することができた。また、憲法改革の進展と現状を把握するためには、今年度は、98年人権法の実施状況、司法制度改革の現状および行政改革・地方自治改革に重点を置いて、3名の研究分担者をイギリスに派遣して調査に当たらせた。それぞれの分担者は、研究代表者及び本科研共同研究の世話人の密接な連携と協力のもと、基本的にそれぞれの分担課題についての研究を集約することができ、その成果は、憲法改革の各分野の内容把握、評価、展望について、本科研の研究課題「ニュー・レイバーとイギリス憲法改革の総合的研究」に相応しい総合的な共同研究の成果を生むことができたと考えられる。報告書にまとめられた成果は、本科研によって一層充実することになった共同研究体制を維持することによって、さらにこれを整理し、出版助成を得て公刊していく予定である。
中枢神経及び関節組織に共通のプロテオグリカンとCD44分子に関する研究

近年の分子免疫機構研究の進歩から、炎症局所での浸潤細胞の種類・役割、好炎症性のサイトカインの分泌動態が明らかになっているが、大半のでは炎症が引き起こされる際に如何なる機構が働いているのかは未だ解明されていない。臓器親和性または特異的進入性の高い免疫担当細胞が炎症の引き金となっている可能性は示唆されている。ヒトリンパ球好性ウイルスI型(HTLV-I)は生体内では主としてCD4陽性T細胞に感染し、HTLV-I関連脊髄症(HAM)、成人T細胞性白血病(ATL)を引き起こすことが知られている。HAMは痙性対麻痺、膀胱直腸障害を起こす慢性進行性神経疾患であるが、神経症状以外に関節症状、呼吸器症状、口腔・眼の乾燥症状などの随伴症状を伴っている。現在までの検討では、HAMの脊髄病変は脊髄では血流の遅い部位に集中しており、HTLV-Iウイルスそのものは脊髄組織に感染しておらず、HTLV-I感染CD4陽性T細胞が細胞接着因子を始めとする細胞移動の機構を通じ脊髄内に移行、異常免疫現象を引き起こし病変形成しているものと考えている。HTLV-I感染細胞がほぼ同様の機構を使用し、臓器組織に侵入炎症を引き起こしているのであれば、血流の遅い臓器局所に等しく障害を起こすはずであるが、病変は上記臓器特に脊髄および膝関節に強調されてみられることが多い。この事実からいくつかの臓器に対してのみ特異的進入能力を持つ細胞集団がHTLV-Iにより誘導されのか、いくつかの臓器に共通する細胞外基質がありHTLV-I感染細胞が進入し易い条件を持っているかの何れかと推測された。HAM患者、無症候性キャリアー、正常コントロール末梢血中のCD44v6の発現をRT-PCRとフローサイトメーターにより定量し、各種免疫学的パラメーター、臨床症状と比較した。CD44v6は全ての群で同様に発現していた。脊髄組織ではCD44v6v10 variantがHAM特異的であることを以前報告しているが、CD44v6v10variantの発現はHTLV-I感染細胞株(MT2)にのみ見られ、T細胞株(Jurkat)には見られなかった。今後はCD44v6のみでなくCD44v6v10 variantの発現をHAM患者、無症候性キャリアー、正常コントロール末梢血中で検討することが必要と判明した。プロテオグリカンはヘパランあるいはコンドロイチン硫酸側鎖をもつ細胞外基質で、動物組織には普遍的に存在するが、コアタンパク質・グリコサミノグリカン鎖の種類によって、臓器特異性がみられ、特にいくつかのプロテオグリカンでは軟骨組織、脳・脊髄組織の両方にその存在が確認されている。臓器特異的自己免疫性炎症の分子機構を明らかにするために、HAMの脊髄病変、関節病変をモデルとし、両組織に共通にみられる細胞外基質特にプロテオグリカンの存在を明らかにするために研究を行なった。これまでの検討からプロテオグリカンの中ではaggrecanが関節組織、脊髄組織の双方に存在することが示されている。加えてaggrecan分子のG1ドメインとG2ドメインの間には59bpのvariable number of tandem repeat(VNTR)が報告されており、膝関節症、若年性リウマチの発症との関連も示唆せれている。今回は、HAM発症に関わるVNTRがあるのか、HAM患者血清、髄液においてaggrecanの上昇が観られるかについて検討を加えた。aggrecan VNTRの検討からはallele28(1630bp)がHAM発症に強く関連していること(X^2=13.87 p=0.000195,Odds ratio 1.90 95%C.I. 1.35-2.67)が明らかとなり、髄液aggrecanの検討からはHAMの急速進行例でこの値が上昇していることが示された(p=0.013)。またCD44 variant分子の解析では、HAM患者末梢血リンパ球とHTLV-I感染未発症者末梢血リンパ球の発現パターンの差から、特異的variantが存在することを示した。

この事実からいくつかの臓器に対してのみ特異的進入能力を持つ細胞集団がHTLV-Iにより誘導されのか、いくつかの臓器に共通する細胞外基質がありHTLV-I感染細胞が進入し易い条件を持っているかの何れかと推測された。HAM患者、無症候性キャリアー、正常コントロール末梢血中のCD44v6の発現をRT-PCRとフローサイトメーターにより定量し、各種免疫学的パラメーター、臨床症状と比較した。CD44v6は全ての群で同様に発現していた。脊髄組織ではCD44v6v10 variantがHAM特異的であることを以前報告しているが、CD44v6v10variantの発現はHTLV-I感染細胞株(MT2)にのみ見られ、T細胞株(Jurkat)には見られなかった。今後はCD44v6のみでなくCD44v6v10 variantの発現をHAM患者、無症候性キャリアー、正常コントロール末梢血中で検討することが必要と判明した。
がん細胞の三次元培養による薬剤耐性の発現と新規制がん剤アッセイ系への応用

がんには、制がん剤を使って治療を続けるうちに、細胞の薬物排出活性の亢進による薬剤耐性を獲得するケースがあり、この薬剤耐性の克服は、がん治療の大きな課題となっている。そこで本研究では、これまで研究代表者らが研究してきた正常肝細胞の三次元培養技術を肝がん細胞に適用し、薬剤耐性などのがん細胞の諸性質を生体外で発現させることを試みた。結果として、通常用いられる96ウェル培養プレートを用いて、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養を利用した新規アッセイ系の開発に成功した。また、このアッセイ系を利用して、脂質分子とミセル分子から成るハイブリッドリポソームが、薬剤耐性克服薬として有効であることを見出した。近年、このがん細胞の薬物排出活性の亢進に三次元組織形成が関与していることが報告されているが、現在の制がん剤スクリーニングには二次元的な単層(monolayer)培養が用いられており、がん細胞の薬剤耐性が十分に発現できていない。そこで、本研究では、これまで本研究室で研究されてきた正常肝細胞の三次元(spheroid)培養法を肝がん細胞に適応し、薬剤耐性などのがん細胞の諸性質を生体外で発現させることを検討した。23年度は、松下らが独自に開発したpoly-L-glutamic acidを被覆した96ウェルプレートを用いて、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養を利用した新規アッセイ系を開発した。24年度は、このアッセイ系を用いて、がん細胞の薬剤耐性を低下させる新しいタイプの制がん剤(薬剤耐性克服薬)を探索した。その結果、研究分担者の松本らが開発した、がん細胞膜に選択的に融合蓄積し、膜タンパク質に作用することで、がん細胞のアポトーシスを誘導するハイブリッドリポソーム(HL)が、本肝がん細胞のMDR1タンパク質による抗がん剤ドキソルビシン(DOX)の排出活性を阻害し、DOXに対する薬剤耐性を低下させる効果を見出した。また、脂質成分としてL-α-Dimyristoylphosphatidylcholine(DMPC)が有効であることや、150μMの濃度で効果を上げることを見出した。また、研究分担者の石田との共同で、がん細胞の薬剤耐性発現の機構を、細胞活性と遺伝子の網羅的解析から検討するための遺伝子抽出などの準備を行った。がんには、制がん剤を使って治療を続けるうちに、細胞の薬物排出活性の亢進による薬剤耐性を獲得し、薬が効きづらくなって再発するケースがあり、この薬剤耐性の克服は、がん治療の大きな課題となっている。近年、このがん細胞の薬物排出活性の亢進に三次元組織形成が関与していることが報告され、三次元化と薬剤耐性の関連について注目されている。しかし、現在、制がん剤のスクリーニングなどに用いられているがん細胞の培養法は、二次元的な単層(monolayer)培養が一般的で、高い薬剤排出活性などによるがん細胞の薬剤耐性が十分に発現できているとはいえない。そこで、本研究では、これまで本研究室で、正常肝細胞の生体外での組織化および機能維持を目的に研究されてきた三次元(spheroid)培養法を、肝がん細胞に適応し、薬剤耐性などのがん細胞の諸性質を生体外で発現させることを検討した。24年度は、このアッセイ系を用いて、がん細胞の薬剤耐性を生体外で再現させることに成功した。また、この薬剤耐性を低下させる新しいタイプの制がん剤(薬剤耐性克服薬)を探索した。25年度は、このHLの組成及び処理条件の最適化について基礎的知見を得た。また、研究分担者の石田らとともに、肝細胞の三次元培養による遺伝子発現の変化についても基礎的知見を得た。近年、このがん細胞の薬物排出活性の亢進に三次元組織形成が関与していることが報告されているが、現在の制がん剤スクリーニングには二次元単層(monolayer)培養が用いられており、がん細胞の薬剤耐性が十分に発現できていない。

そこで、本研究では、これまで本研究室で研究されてきた正常肝細胞の三次元(spheroid)培養法を肝がん細胞に適応し、薬剤耐性などのがん細胞の諸性質を生体外で発現させることを検討した。23年度は、1、松下らが独自に開発したpoly-L-glutamic acidを被覆した96ウェルプレートを用いて、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養を利用した新規アッセイ系を開発した。このアッセイ系を用いて、肝がんに効果のある様々な制がん剤の増殖抑制試験(IC 50値の測定)を行った。その結果、三次元培養によって薬物排出タンパク質(MDR1)の発現の増大が確認されるとともに、MDR1によって排出されるドキソルビシン(DOX)やエピルビシンなどの薬剤に対して、肝がん細胞の三次元培養によって、薬剤耐性の発現が確認された。2、このアッセイ系を用いて、がん細胞の薬剤耐性を低下させる新しいタイプの制がん剤(薬剤耐性克服薬)の探索を行った。その結果、研究分担者の松本らが開発した、がん細胞膜に選択的に融合蓄積し膜タンパク質に作用することでがん細胞のアポトーシスを誘導するハイブリッドリポソーム(HL)が、本肝がん細胞のMDR1タンパク質による薬物排出活性を阻害し、DOXに対する薬剤耐性を低下させる効果を見出した。このことは、HLが制がん剤としての効果だけでなく、薬剤耐性克服薬としての効果を有していることを示している。24年度の計画では、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養による遺伝子発現の網羅的解析を勧める予定であった。また、肝がん細胞以外に、腎がん細胞、結腸がん細胞などのがん細胞の薬剤耐性についても、三次元培養による生体外での発現について検討する予定であった。しかし、肝がん細胞でのハイブリッドリポソーム(HL)による薬剤耐性の阻害効果が見出されたため、その最適な脂質組成や、適用濃度の検討に時間を費やすこととなり、これらの研究計画が十分に行えなかった。但し、網羅的遺伝子発現の解析に必要な、三次元培養した細胞からの遺伝子(DNAとRNA)の抽出については、ほぼプロトコール作成を終えたので、今年度、是非検討したいと考えている。また、肝がん細胞以外の細胞についても、腎がん細胞では、三次元培養の予備的検討は行っており、今年度は十分に行えると思われる。他の計画については、上述したように、HLが薬剤耐性克服薬になりうることが示され、大変に研究が推進された。HLは、すでに制がん剤として、臨床応用が進んでおり、安全性も確認されているため、これまで困難であった副作用のない、薬剤耐性克服薬の開発につながる成果をあげることができたと考える。23年度の研究計画は、次の3点であった。1、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養を利用した新規アッセ実施イ系の開発。2、HepG2の三次元培養を利用した新規アッセイ系における網羅的遺伝子発現解析。3、HepG2の三次元培養アッセイ系を用いたハイブリッドリポソーム(HL)の薬物排出活性に与える効果の検証。この内、1については、申請者らが独自に開発したpoly-L-glutamic acidを被覆した96ウェルプレートを用いて、肝がん細胞(HepG2)の三次元培養に適した播種細胞密度などを検討し、培養条件の最適化を行うことで、新規アッセイ系を開発できた。
酵母のカルネキシン及びPDIホモログノックアウトが蛋白質の品質管理に及ぼす影響

酵母Saccharomyces cerevisiaeの膜結合型分子シャペロンであるカルネキシン、PDIホモログ(Eps1)が新生蛋白質の品質管理に関与することを証明するために、これらの分子シャペロンをノックアウトした酵母を作成し、リゾチームやシスタチンなどの不安定変異体をモデル蛋白質として、発現分泌させた。酵母のカルネキシンをノックアウトすることによって、アミロイド型変異リゾチームや不安定変異リゾチームが多量分泌することを明らかにし、この観察により、カルネキシンがタンパク質の品質管理に関与していることを明確に示した。また、酵母のカルネキシンのクローニングに成功し、その機能を詳細に調べた。その結果、カルネキシンはモデル蛋白質のリフォールドを促進するいわゆるシャペロン活性を示すが、モノグルコース型のハイマンノース糖鎖の存在下ではその機能は失われた。この観察は(1)カルネキシンのレクチンドメインが新生タンパク質との相互作用に必須であること。(2)新生タンパク質のフォールディングはレクチンドメインに近接した領域で行われることを示すものである。さらに、カルネキシンと同様に膜接合型分子シャペロンであるPDIホモログ(Eps1)をノックアウトした酵母を作成することに成功したので、この酵母を用いて、Eps1がSS結合を多く含む蛋白質(リゾチーム、シスタチン)の品質管理にどのような影響を及ぼすか検討したところ、Eps1ノックアウト酵母ではこれらのタンパク質が野生型酵母に比べ著しく分泌すること、また活性の低下したものが分泌していることが明らかになり、Eps1がSS結合を含むタンパク質の品質管理に関与していることが示された。
環境教育の現状と方向性に関する研究

人間活動が地球環境に大きな影響を与えるということが明らかになってから既に数十年が経つ。各既往の研究分野においては、人間活動と地球環境との関係、とくに開発と環境保全という課題への挑戦を続けてきた。そこで本研究では、高等教育レベル(大学・大学院)における国内外の環境教育を対象として、現状を調査・分析し、その望ましいあり方を提言することを目的とし、以下の調査・考察を行った。1)国内の「環境」を冠した大学・学部における環境教育プログラムの実態を調査した。まず悉皆的に一覧を作成した上で、特徴的と思われる大学については詳細調査を行った。2)海外の大学における環境教育プログラムの実態を調査した。途上国における環境教育プログラムとして、韓国、インドネシア、シンガポール、ベトナム、フィジー等の大学を対象に、設置状況、カリキュラムの内容、教育理念等について、調査、整理した。先進国の例として、アメリカ合衆国を調査した。途上国については、これまで日本に紹介されてこなかった国も多く選定した。3)環境教育の実態調査として、医学教育の現場における環境教育の実態を調査した。また、東京大学教養学部の環境教育ゼミナールを例に、学生サークルやそのネットワークの歴史・成果・限界、今後の可能性を分析した。以上を踏まえ、環境教育のより良いあり方を考究した。そのため、各既往の研究分野においては、人間活動ととの関係、とくに開発と環境保全という課題への挑戦を続けてきた。地球環境の危機的な状況が認識されるにつれて、教育の場では環境教育が広く深く進展してきている。ここにおける環境教育は、学校内および市民活動等の場において行われるあらゆる教育活動・啓蒙活動をさしており、その内容は、環境破壊の現状、そのメカニズム、対策等についての講義や実習、ワークショップ、グルーブ討論等々で構成されている。環境教育の対象や方法は、教育の対象が誰かによって、大いに異なっている。大局的に見れば初等教育・中等教育の段階では、環境問題を広く捉え、生活者レベルでの対策に重点を置くのに対し、高等教育段階では、これらを踏まえた上で、各専門を深く掘り下げ追究する、という違いがある。1)国内の大学における環境教育プログラムの実態調査2)海外の大学における環境教育プログラムの実態調査・途上国における環境教育プログラムを中心に、フィリピン、韓国、インドネシア、シンガポール、ザンビア、東チモールの拠点的大学を対象に、設置状況、カリキュラムの内容、教育理念等について、調査、整理した。3)環境教育の実態調査・医療現場における実地教育の実態を調査した。・学生サークルやそのネットワークの歴史・成果・限界、今後の可能性を分析した。4)環境教育の経済分析・従来手法に加え、長期的な便益、見えない社会的便益を中心に、総合的に検討した。5)環境教育と法制化・環境教育のより良い制度のあり方を考究した。人間活動が地球環境に大きな影響を与えるということが明らかになってから、既に数十年が経つ。そのため、各既往の研究分野においては、それぞれの学問分野の視点から、人間活動と地球環境との関係、とくに開発と環境保全という課題に挑戦し、それらの関係を明らかにすることと、その成果を対策に結びつける努力を続けてきた。そこで、本研究では、高等教育レベル(大学・大学院)における環境教育を対象として、現状を調査・分析し、その望ましいあり方を提言することを目的とした。その主な成果は、以下の通りである。国内の大学における環境教育プログラムの実態調査:国内の全大学を対象に、環境学関連の学科・コース等の設置状況、カリキュラムの内容、教育理念等について、悉皆調査した。比較的大きな学科・コースについて、設置理念や運用の実態について、ヒアリング調査を行なった。具体的には、鳥取環境大学での調査である。

海外の大学における環境教育プログラムの実態調査:環境教育プログラムの先進国であるアメリカ合衆国等の拠点的大学を対象に、環境学関連の学科・コース等の設置状況、カリキュラムの内容、教育理念等について、ホームページ等を調査し、整理したうえで、数大学を選定し、設置理念や運用の実態について、現地ヒアリング調査を行なった。またアジア等、10を越える途上国の拠点的大学を対象に、現状と構想について、現地ヒアリング調査を行なった。また、環境教育にかかる費用と便益について、従来より行われていた経済分析を行うとともに、長期的な便益、見えない社会的便益を中心に、総合的に分析した。
温度ジャンプNMRによるヘムタンパク質の構造形成過程

1)ウマ心臓アポミオグロビンの酸性水溶液の遠紫外CDスペクトルを20Cで塩酸濃度を変化させて測定したところ、pH4前後で天然構造から酸変性構造への転移が起こることが観測された。2)そこでこの転移領域でpHをさまざまな値に固定し、遠紫外CDスペクトルの温度変化を測定したところ、高温側と低温側にそれぞれ等CD点を示す転移が観測され、それぞれが高温変性、低温変性過程に帰属された。3)さらにそれぞれの温度領域でCDスペクトルを精度よく測定して等CD点を求めたところ、pHに関わらず高温変性過程では203.4±0.2nm、低温変性過程では205.1±0.2nmでほぼ一定であり、両者は明らかに異なることが判明した。4)この結果はミオグロビンの高温変性状態と低温変性状態とでは二次構造が異なることを意味する。すなわち、アポミオグロビンは少なくともpH4-4.6の範囲で、熱変性状態---天然状態---低温変性状態、の3状態の平衡にあることを強く示唆するものである。5)これに対応するNMRスペクトルにも低温変性状態と高温変性状態とでは違いがあることが認められた。以上の結果に基づいて低温変性状態特有の構造と温度ジャンプに伴う速い立体構造形成との関係を追求してゆく。
遺伝性パーキンソン病動物モデルに基づく選択的ドパミン神経変性のメカニズムの解明

遺伝性パーキンソン病PARK2およびPARK6の動物モデルとなるParkinおよびPINK1の遺伝子ノックアウトメダカをTILLING法によって同定し、その表現型を解析してきた。ParkinとPINK1はそれぞれ細胞質に存在するユビキチンリガーゼ、ミトコンドリアに局在するタンパク質リン酸化酵素であり、ショウジョウバエでは遺伝子相互作用があり、同じシグナル経路上にあって、PINK1が上流、Parkinが下流の関係にある。哺乳類では最近、Parkin,PINK1が傷害されたミトコンドリアのオートファジーによる分解処理(ミトファジー)の促進に関わっていることが判明し、そのメカニズムの解明に注目が集まっている。きわめて興味深いことに、ParkinおよびPINK1のノックアウトメダカは単独では神経変性を生じないが、掛け合わせてParkin/PINK1ダブルノックアウトメダカ(dKO)にすると一年齢で黒質線条体経路のドパミン神経とノルアドレナリン神経が特異的な神経脱落を生じる。これはParkin,PINK1が相補的な関係にあり、ミトファジー以外の生命現象に関与する可能性を示唆する。この分子メカニズムを明らかにするため、野生型とdKOの全脳を用いてRNAマイクロアレイを行った。3対のサンプルで全く同じ傾向がみられた遺伝子の中にアポトーシス誘発遺伝子Xがあった。この遺伝子Xの発現を野生型とdKOの脳において定量的RT-PCRで解析すると、遺伝子XはdKOにおいて野生型の数十倍の発現を示すことがわかった。現在、この遺伝子XがdKOの神経変性に関与しているかどうかの機能解析に着手している。
麻繊維の撚り構造により発現するグリーンコンポジットの引張特性

本研究では,天然繊維強化複合材料(GC)に関して,1本の麻撚り糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料と複数本から構成される一方向GC材料について強度特性を明らかにすることを目的とした.まず,単撚糸埋込複合材料についてのその場観察用引張試験システムの設計・製作を行った.次に,撚り数の異なる撚糸を用いて,単撚糸埋込複合材料を作成し,引張負荷下におけるその場観察を行った.その結果,複合材料中の撚糸の破断挙動は,1つの単糸の破断により周辺の単糸の破断を誘発することや,撚糸のはく離挙動,破断後の応力回復挙動が観察された.また,一方向GC材料を作成し,強度特性に及ぼす撚り数の依存性も明らかにした.本研究では,天然繊維強化複合材料(GC)に関して,1本の撚り糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料から,複数本の撚り糸から構成される一方向強化複合材料までのGC材料について引張特性を明らかにして,その引張特性の発現機構の解明を行うことを目的とした.平成23年度までに,単撚糸埋込複合材料についてのその場観察用引張試験システムの設計・製作を行った.このシステムを用いて,天然繊維と比べ数分の1の直径を有する炭素繊維を埋め込んだ単糸埋込複合材料を試作し,引張試験中のその場観察を行った.その結果,繊維の多重破断および破断繊維周辺の応力回復の様子を観察することができた.以上より,初年度の目標である偏光顕微鏡を用いたその場観察用引張試験システムの構築を達成することができた.また,天然繊維の引張特性を支配する撚り数の異なる撚り糸を用いて,撚糸を1本樹脂中に埋め込んだ単撚糸埋込複合材料を試作した.平成24年度は,天然繊維の撚りの影響を明らかにするため,撚りのみに着目して,炭素繊維を撚糸にした単撚糸炭素繊維埋込複合材料の引張負荷下におけるその場観察を行った.これにより,撚りが繊維の破壊や繊維-樹脂界面のはく離に及ぼす影響を明らかにした.また,撚糸が樹脂中に埋め込まれた単撚糸複合材料のモデル化を行って,有限要素法による応力場解析を行い,撚りが界面のはく離を助長し,見かけの応力回復長さを増加させるために,繊維自体の破断を抑制することを明らかにした.本研究では,天然繊維強化複合材料(GC)に関して,1本の麻撚り糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料から,複数本の麻撚り糸から構成される一方向強化複合材料までのGC材料について引張特性を明らかにして,その引張特性の発現機構の解明を行うことを目的とした.平成23年度までに,単撚糸埋込複合材料についてのその場観察用引張試験システムの設計・製作を行った.このシステムを用いて,天然繊維と比べ数分の1の直径を有する炭素繊維を埋め込んだ単糸埋込複合材料を試作し,引張試験中のその場観察を行った.その結果,初年度の目標である偏光顕微鏡を用いたその場観察用引張試験システムを構築した.平成24年度は,天然繊維の撚りの影響を明らかにするため,撚りのみに着目して,炭素繊維を撚糸にした単撚糸炭素繊維埋込複合材料の引張負荷下におけるその場観察を行った.これにより,撚りが繊維の破壊や繊維-樹脂界面のはく離に及ぼす影響を明らかにした.また,単撚糸複合材料のモデル化を行って,有限要素法による応力場解析を行い,撚りが界面のはく離を助長し,見かけの応力回復長さを増加させるために,繊維自体の破断を抑制することを明らかにした.平成25年度は,撚り数の異なる天然繊維撚糸を用いて,撚糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料を作成し,引張負荷下におけるその場観察を行ったが,数十本からなる撚糸の破断に要する荷重は相対的に大きいので,樹脂の破壊も発生し同一撚糸中での多重破断挙動は観察できなかった.そこで,3本の単糸からなる小規模の麻撚糸埋込複合材料を作成し,引張負荷下での多重破断挙動を観察した.その結果,天然撚糸の破断挙動は,1つの単糸の破断により周辺の単糸の破断を誘発することや,撚糸のはく離挙動,破断撚糸の応力回復挙動を明らかにすることができた.また,複数本撚糸の複合材料を作成し,引張特性に及ぼす撚り数の依存性も明らかにした.本研究では,天然繊維強化複合材料(GC)に関して,1本の麻撚り糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料と複数本から構成される一方向GC材料について強度特性を明らかにすることを目的とした.まず,単撚糸埋込複合材料についてのその場観察用引張試験システムの設計・製作を行った.次に,撚り数の異なる撚糸を用いて,単撚糸埋込複合材料を作成し,引張負荷下におけるその場観察を行った.その結果,複合材料中の撚糸の破断挙動は,1つの単糸の破断により周辺の単糸の破断を誘発することや,撚糸のはく離挙動,破断後の応力回復挙動が観察された.また,一方向

GC材料を作成し,強度特性に及ぼす撚り数の依存性も明らかにした.本研究では,天然繊維強化複合材料(GC)に関して,1本の撚り糸を埋め込んだ単撚糸埋込複合材料から,複数本の撚り糸から構成される一方向強化複合材料までのGC材料について引張特性を明らかにして,その引張特性の発現機構の解明を行うことを目的とした.平成23年度は,単撚糸埋込複合材料についてのその場観察用引張試験システムの設計・製作を行った.このシステムを用いて,天然繊維と比べ数分の1の直径を有する炭素繊維を埋め込んだ単糸埋込複合材料を試作し,引張試験中のその場観察を行った.その結果,繊維の多重破断および破断繊維周辺の応力回復の様子を観察することができた.以上より,本年度の目標である偏光顕微鏡を用いたその場観察用引張試験システムの構築を達成することができた.また,天然繊維の引張特性を支配する撚り数の異なる撚り糸を用いて,撚糸を1本樹脂中に埋め込んだ単撚糸埋込複合材料を試作した.人工繊維とは異なり,天然繊維は表面に官能基を多く持つため界面接着性が高いと言われる.しかしながら,樹脂との組み合わせにそれらの接着性は左右されるため,樹脂の選定が難しく,本年度に行った数種の樹脂との試験片の試作では,撚糸に多重破断を起こさせる十分な界面接着性が得られなかった.人工繊維の単糸と天然繊維の撚糸では,直径で数倍の違いがあり,試験片寸法に関する設計変更が必要であることも分かった.このことより,試験片断面積の増加に伴う負荷能力の向上のため,中間ギアヘッドの変更およびロードセルの変更を行うべきと判断した.本研究を遂行するに当たり,予算の執行項目に関して大幅な変更を行った.その理由は,2011年3月11日に起こった東日本大震災により甚大な被害が生じたことから緊急に財源確保を求められる可能性が生じ,8月に大学機関より支払い請求額の7割が支払い予定であることが通知された為である.これにより,その場観察用引張試験システムの設計において,当研究室所有の既存のシステムを改造して,当初の目的を達成できるように設計変更・製作した.また,直径40&#61549;m程度の天然繊維の単撚糸複合材料の試作においては,直径7&#61549;m程度の人工繊維用の試験機を改造して引張試験を行ったこともあり,試験片断面積の増加や樹脂の組み合わせ等の問題も重なって,最適な試験片の製作はできなかった.そこで,人工繊維の単糸と天然繊維の撚糸では,直径で数倍の違いがあり,試験片寸法に関する設計変更が必要であることが分かっていたので,試験片断面積の増加に伴う負荷能力の向上のため,中間ギアヘッドの変更およびロードセルの変更を行った.その結果,炭素繊維から天然繊維撚糸まで,種々の繊維径の観察が行うことができるようなにその場観察用引張試験システムを完成させた.平成24年度は,撚糸構造を持った麻繊維の単撚糸複合材料引張試験を行うため,良好な繊維ー樹脂界面の接着性が達成しうる天然由来樹脂の候補として,大豆油由来アクリレート樹脂(AESO樹脂)を選定し,樹脂単体の機械的特性評価や,接着評価,硬化実験等の各種の確認実験を行った.本研究を遂行するに当たり,予算の執行項目に関して大幅な変更を行った.その理由は,2011年3月11日に起こった東日本大震災により甚大な被害が生じたことから緊急に財源確保を求められる可能性が生じ,8月に大学機関より支払い請求額の7割が支払い予定であることが通知された為である.これにより,その場観察用引張試験システムの設計において,当研究室所有の既存のシステムを改造して,当初の目的を達成できるように設計変更・製作した.また,直径40マイクロメートル程度の天然繊維の単撚糸複合材料の試作においては,直径7マイクロメートル程度の人工繊維用の試験機を改造して引張試験を行ったこともあり,試験片断面積の増加や樹脂の組み合わせ等の問題も重なって,最適な試験片の製作はできなかった.この試験片の試作と試験機のさらなる改良は今後の課題である.
心筋ミトコンドリアDNA異常の基礎研究

本研究では心筋ミトコンドリアDNA異常に関して検討したものである。まず、これまでの我々のpreliminaryなdataをもう少し明らかにするため、さらに多くの剖検心を用いて検討を加えた。生前、糖尿病を有した症例、心筋梗塞を有した症例の剖検左室心筋からDNAを抽出し、ミトコンドリアDNAのD-loop領域とATPase6遺伝子の間8.4kbをはさんで合成したオリゴヌクレオチドプライマーを用いてPCR反応を行った。PCRによる増幅反応はdenature:94°C,15秒、annealing:50°C,15秒、primer extension:72°C,80秒にて30サイクル行い増幅したDNA断片はアガロース電気泳動、エチジウムブロマイド染色後、紫外線照射によりバンドを検出した。また、ミスアニーリングの否定のため、プライマーシフトPCR法を追加した。この結果、糖尿病では7症例中5例に、心筋梗塞症例では4例前症例に、約7.4kbのミトコンドリアDNAの欠失を認めた。このことから糖尿病の代謝障害や、フリーラジカルなどの影響が推測される。次に動物実験で検討した。Wistarラットにstreptpzptpcin(50mg/kg)静注で糖尿病を生ぜしめた。糖尿病状態で4週放置したペントバルビタール麻酔下で心臓を摘出、左室心筋DNAを抽出した。上述のヒトの部分と同一部位に関してプライマーを作成し、PCR法にて心筋ミトコンドリアDNA断片を増幅した。このようにして検討した部分にはDNAの欠失を認めなかったが、この理由として、種による違いを含めた方法的問題の他に糖尿秒の程度や期間などの影響も考えられる。
尿細管における細胞外無機リン酸シグナル応答性分子機構とFGF23感受性規定因子

リンは生命にとって必須のミネラルであり、生体にはリンの恒常性を維持するための機構が存在する。しかしながら、生体がリンの過不足を感知するしくみは現在のところ不明である。本研究においては、腎臓由来細胞株を用いて細胞外無機リン酸濃度変化に対する応答性を検討し、細胞外リン酸濃度の上昇はRaf/MEK/ERK経路の活性化を介して細胞内にシグナルを伝達し、遺伝子発現を変化させること、またこのリン酸応答性にIII型ナトリウム/リン酸共輸送担体の一つであるPiT-1及びFGF受容体が関与することを明らかにした。細胞外無機リン酸濃度の上昇により惹起されるシグナルはリン酸利尿因子であるFGF23のシグナル伝達と下流のネットワークを共有しており、細胞外無機リン酸濃度の変化がFGF23感受性に影響を及ぼしうることが示唆された。このことから、慢性腎疾患など血清リン値の異常を伴う病態においては、尿細管のFGF23応答性が変化している可能性があると考えられた。リン酸利尿因子であるFGF23は骨で産生され、標的臓器である腎臓において、FGF受容体及びKlothoと複合体を形成することによりリン酸排泄量を増加させるendocrine FGFである。しかしながら、これまでのところ、血清リン値と血中FGF23レベルとの間の相関は必ずしも明確ではない。近年、細胞外無機リン酸濃度変化が骨芽細胞などでシグナルとして作用することが示唆されているところから、尿細管上皮細胞において、細胞外無機リン酸そのものがシグナルとして作用し、FGF23に対する感受性に影響を与える可能性について検討した。低レベルながらKlothoを発現しており、FGF23に応答性を示すヒト胎児腎臓由来細胞株HEK293細胞を実験に用いた。FGF23の添加及び細胞外液中の無機リン酸濃度の上昇は、ともにERK1/2のリン酸化、early growth response-1(Egr-1)遺伝子の発現誘導をもたらし、FGF23シグナルと細胞外無機リン酸のシグナルが下流のネットワークを共有する可能性が示唆された。また、HEK293の細胞外無機リン酸応答性には、ナトリウム・リン酸共輸送担体が関与していた。また、種々の濃度の細胞外無機リン酸存在下におけるFGF23感受性を検討したところ、高濃度リン酸存在下ではFGF23添加によるERK1/2のリン酸化の増強作用が減弱しており、細胞外無機リン酸濃度が尿細管細胞のFGF23応答性に影響を与える可能性が示唆された。FGF23は骨で産生され、標的臓器である腎臓において、FGF受容体及びKlothoと複合体を形成することによりリン酸排泄量を増加させるendocrine FGFである。FGF23の産生はビタミンDにより制御されることが知られているが、血清リン値と血中FGF23レベルとの間の相関は必ずしも明確ではない。近年、細胞外無機リン酸濃度変化が骨芽細胞などでシグナルとして作用し、遺伝子発現を変化させることが示唆されているところから、細胞外無機リン酸そのものがシグナルとして尿細管細胞に作用し、FGF23に対する感受性に影響を与える可能性について検討した。HEK293にKlothoを過剰発現させても、細胞外無機リン酸応答性には変化を及ぼさなかった。種々の濃度の細胞外無機リン酸存在下におけるFGF23感受性を検討したところ、高濃度リン酸存在下ではFGF23添加によるERK1/2のリン酸化の増強作用が減弱した。一方、ナトリウム・リン酸共輸送担体に対する阻害剤であるphosphonoformic acidの存在下では、HEK293のFGF23応答性が減弱した。以上から、細胞外無機リン酸濃度の変化は尿細管のFGF23応答性に影響することが示唆された。

FGF23は骨で産生され、標的臓器である腎臓において、FGF受容体及びKlothoと複合体を形成することによりリン酸排泄量を増加させるendocrine FGFであるが、血清リン値と血中FGF23レベルとの間の相関は必ずしも明確ではない。近年、細胞外無機リン酸濃度変化が骨芽細胞などでシグナルとして作用し、遺伝子発現を変化させることが示唆されているところから、細胞外無機リン酸そのものがシグナルとして尿細管細胞に作用し、FGF23に対する感受性に影響を与える可能性について検討した。低レベルながらKlothoを発現しており、FGF23に応答性を示すヒト胎児腎臓由来細胞株HEK293細胞を実験に用いた。FGF23の添加及び細胞外液中の無機リン酸濃度の上昇はともにERK1/2のリン酸化、early growth response-1(Egr-1)遺伝子の発現誘導をもたらし、FGF23シグナルと細胞外無機リン酸惹起シグナルが下流のネットワークを共有する可能性が示唆された。siRNAを用いたノックダウン実験により、HEK293の細胞外無機リン酸応答性にはIII型ナトリウム・リン酸共輸送担体であるPiT-1が関与することが明らかとなった。また、ナトリウム・リン酸共輸送担体阻害剤の存在下ではFGF23に対する応答性は減弱した。FGF23シグナルと細胞外無機リン酸濃度の上昇により惹起されるシグナルはともにFGF receptor substrate 2α(FRS2α)のリン酸化をもたらしたことから、リン酸刺激で惹起されるシグナルの伝達にFGF受容体(FGFR)が関与する可能性を検討したところ、PiT-1のノックダウンによる細胞外無機リン酸応答性の減弱はFGFRの過剰発現により回復した。以上より、HEK293の細胞外無機リン酸応答性には、PiT-1とFGFRが関与することが示唆され、細胞外リン酸濃度がFGF23感受性に影響を及ぼすことが示された。
脳波によるヒト前頭部行動モニタリング機能の発達・加齢と個人差研究

近年,情動-動機づけ処理の観点から,前部帯状回(anterior cingulated cortex: ACC)機能への関心が高まっている.本研究では,悪い結果を伝えたときに惹起されるACC由来の前頭内側陰性電位(medial frontal negativity: MFN)について,結果に対する期待の強さとの関連を検討した.最近の理論では,自分の期待に反して結果が悪い場合には,ドーパミン作動系の活動低下によってACCに脱抑制が生じ,MFNを惹起させるという.もしそうならば,フィードバック信号提示前の期待の強さに伴ってMFN振幅は増大することになる,そこで,フィードバック信号に対する期待の強さを反映する刺激前陰性電位(stimulus-preceding negativity: SPN)を側定し,MFNと期待との関連を調べた.実験には単純なギャンブル課題を用いた.画面上に提示される10円と50円の組み合わせから成る選択肢のいずれか一方を選択し,2.5秒後に選択側の視覚刺激が緑色になれば当該金額を受け取れるが,赤色になればその分減額されるという課題だった.実験の結果,50円獲得直後の試行では10円を選択するものの,50円損失後では50円を再び選択するというリスク選択行動が明らかになった.しかしながら,MFNとSPNはリスク選択行動とは合致せず,いずれも50円獲得直後に増大する結果となった.行動と脳活動との乖離は,リスクを選択させる動機づけ過程と,当該試行の結果に対する期待は異なっていたことを示唆している.一方,本研究の予想通り,MFNとSPNは同様の振る舞いを示し,フィードバック信号に関与する情動一動機づけ処理とACCとの関連性を明確にすることができた.近年,情動-動機づけ処理の観点から,前部帯状回(anterior cingulated cortex: ACC)機能への関心が高まっている.本研究では,悪い結果を伝えたときに惹起されるACC由来の前頭内側陰性電位(medial frontal negativity: MFN)について,結果に対する期待の強さとの関連を検討した.最近の理論では,自分の期待に反して結果が悪い場合には,ドーパミン作動系の活動低下によってACCに脱抑制が生じ,MFNを惹起させるという.もしそうならば,フィードバック信号提示前の期待の強さに伴ってMFN振幅は増大することになる,そこで,フィードバック信号に対する期待の強さを反映する刺激前陰性電位(stimulus-preceding negativity: SPN)を側定し,MFNと期待との関連を調べた.実験には単純なギャンブル課題を用いた.画面上に提示される10円と50円の組み合わせから成る選択肢のいずれか一方を選択し,2.5秒後に選択側の視覚刺激が緑色になれば当該金額を受け取れるが,赤色になればその分減額されるという課題だった.実験の結果,50円獲得直後の試行では10円を選択するものの,50円損失後では50円を再び選択するというリスク選択行動が明らかになった.しかしながら,MFNとSPNはリスク選択行動とは合致せず,いずれも50円獲得直後に増大する結果となった.行動と脳活動との乖離は,リスクを選択させる動機づけ過程と,当該試行の結果に対する期待は異なっていたことを示唆している.一方,本研究の予想通り,MFNとSPNは同様の振る舞いを示し,フィードバック信号に関与する情動一動機づけ処理とACCとの関連性を明確にすることができた.エラー関連陰性電位(error-related negativity : ERN)は,エラーの検出によって惹起される陰性の脳電位であり,ERNは注意資源の配分を反映する電位として注目されている.本研究ではERNの振幅を指標として,単一課題と二重課題下の異なる情報処理段階に対する負荷が,エラー検出処理へ配分される注意資源量を反映するか書かをEEGの指標で検討した.単一課題はEriksenの認知的葛藤課題を,二重課題はEriksenの認知的葛藤課題を主課題とし,聴覚刺激に対する選択反応課題を副課題とした。さらに加えて,副課題の難易度も操作した.被験者は主課題である認知的葛藤課題に両手で反応すると同時に,副課題である聴覚刺激の選択反応課題に右足で反応した.その結果,副課題の難易度の上昇によって注意資源の配分量は減少し,それに伴って主課題の反応時間が延長し,同時にRENの振幅は減少した.これは副課題により多く注意資源の配分が必要とされた時に,主課題のエラー検出処理へ配分される注意資源が減少したことを示唆している.また,反応出力段階ではなく,刺激選別段階に負荷をかけた条件でERN振幅は減少した.本研究では減少した注意資源が主課題のエラー検出処理に影響することを,ERNの振幅減少によって示した.また,本研究の結果はERN脳内発生源である前部帯状皮質の機能的特性に起因していることを示唆した.【目的】刺激前陰性電位(SPN)は,結果の知識に対する予期や期待,情動-動機づけとの関連から行動に結びつく重要なプロセスを反映するERPと考えられている.本研究では20名の被験者を対象としたギャンブル課題を用い,先行試行の結果が当該試行のリスク選択,および結果予期に与える情動-動機づけの影響をSPNから検討した.【方法】被験者には