hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
日本内湾の堆積物を用いた高時間解像度の環境復元と人間社会への影響評価

東京湾のコアについて堆積速度を評価した.現在東京湾に流入する代表河川には,江戸川,中川,荒川,隅田川,多摩川,鶴見川などがある.貝塚ら(1993)は現在の利根川の総流量と,利根川から分水し東京湾に流入している江戸川の総流量との比較から,利根川東遷後はそれ以前に比べて河川流量だけで約42%の減少があったと推測している.本結果では少なくとも1707年の宝永火山の噴火前後で約30%の堆積速度増加が見られた.東京湾においてアルケノン分析を行うことで過去約1400年間における古水温および東京湾周辺の陸域環境の復元を試みた.その結果,東日本において気温変動が観察された.特に江戸時代に入った1600年頃には著しい寒冷化が見られ,現在よりも0.51°Cの気温低下があった.明治以降の統計データの利用できる範囲で水稲の収量と気候の関係を調べた:グループ1(北東北以北:北海道,青森,岩手,宮城)は平均気温が20°C前後の地域で,水稲の限界値に近い場所である.降温時と昇温時で収量の増減率に違いがみられ,昇温に関しては他地域と同じような収量の変化が見られるが,降温に関しては1°Cにつき1725%の極端な減少率を示した.閾値は20°Cとして気温に関して最も収量の変化が如実に現れた.このことから寒冷な地域では降温の影響を最も受けやすく,しかもその被害がすぐでることが示唆された.グループ2(南東北:秋田,山形,福島,茨城,新潟)は平均気温が22°C前後の地域である.グループ1に対し,増減率が穏やかである.グループ3(西日本:岡山,広島)は平均気温25°C前後の地域である.戦前戦後で温度変化に対する収量の変動に差がみられたことから,戦前においては気温以外の要素が,戦後においては気温が収量の増減に関係していると考えられる.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。内浦湾,広島湾,大阪湾の堆積物試料については,分析を行なった.下北沖のコアについても解析を行い,大平山元遺跡で発掘された世界最古の土器が誕生した環境を復元し,論文を発表した.土器の発明と発展は,考古学研究にとり重要である.中東では,農業開始後,数千年を経て土器が出現した.ヨーロッパでは,農業開始と土器が出現はほぼ同時期であった.日本を含めた極東では,土器の出現は農業開始に数千年先行した.日本の場合,縄文時代の開始は,基本的に縄文土器の出現とそれに伴う文化の誕生によってもたらされた.土器の発展は,気候変動やそれに伴う生態学的な変化により促されたようであるが,定量的な議論がされてこなかった.アルケノン水温と気温の高相関を利用した新方式を用いて行なった(誤差0.2°C程度).本州最北端の下北半島沖(MD01-2409地点)で,過去2万7千年間の復元された温度(気温,水温)は,最高水温が19.4°C(6,660年前),最低水温が8.7°C(推定気温は5.2°C,15,680年前)であった.この最寒冷期は,最終氷期最盛期でなくハインリッヒ事変に相当していた.しかも,中国の鍾乳洞の石筍記録より夏期アジアモンスーンが弱体化していた時期であった.最寒期の温度を現在の水温(15.7°C),気温(16.7°C)と比べると約711°C低かった.世界で最古級の土器と石鏃は,ホモ・サピエンスが日本列島に居住して以来,日本列島の寒冷地域で,しかも縄文人が経験した中で最寒期に出現したことがわかった.夏期の気候は,現在の北海道東部の根室や納沙布岬の現在それより若干寒いことを示していた.食料は,豊富な魚介類に頼ることとなり,最初期の縄文人は,縄文土器を用いて,海洋や河川水の水産資源を調理し,「海鮮鍋」を楽しんでいた.この結果は,近年発表された,土器付着有機物の精密化学分析の結果と整合的である.噴火湾のコアについて50年の解像度でのアルケノン水温分析は予定どおり終了している.大阪湾の試料について,これまで分析したデータをプロットしたところ,国際誌に発表した広島湾の結果と整合的であった.この後,付加的な試料の分析を行い,国際誌に投稿する.下北沖のコアは,27000千年間の長期の環境復元のためのもので,人類との関係については当初,議論するのがむつかしかったが,世界最古級の土器の出現時の気候復元といったテーマで国際誌に論文を執筆した.インド夏季モンスーンは南アジアに多量の降水をもたらす重要な気候システムの一つである.南アジアの降水システムを理解するためには,過去のインド夏季モンスーン変動及び他の気候システムとの関連性を明らかにする必要がある.本研究では,アンダマン海北部から採掘された堆積物コアStMY6の炭素14年代測定及び粒度分析,地球化学分析(全有機炭素(TOC),C/N,主要元素濃度)によって,エーヤワディー川流域における過去700年間のインド夏季モンスーン降水量変動を復元した.これらの結果(粒度分布の最頻値,化学風化強度)は,およそ西暦1600年以前はエーヤワディー川流域での夏季降水量が相対的に低かったことを示唆している.

また,約1600年から1800年にかけて降水量が増加したことが示唆された.1800年以降の堆積記録は,1800年から現在にかけて夏季降水量が相対的に大きい状態で維持されたことが示唆された.このことは他地域のインド夏季モンスーン変動と整合的であることから,本研究は約1600年から1800年を境にレジームシフトに類するようなインド夏季モンスーン変動を示唆している.そして,1600年から現在までのインド夏季モンスーン全体の遷移的な強化がエーヤワディー川の流量増加を引き起こし,堆積物供給源の変化が引き起こされたことが明らかとなった.これらの結果は国際誌に投稿され,印刷された.大阪湾のコアについて,帯磁率と粒度分析,XRD分析を行った.その結果,3000年間の水温は22-25度の間で推移していたことがわかった.水温の極大は600A.D.,800A.D.,1420 A.D.あたりで,逆に極小は650A.D.,1000A.D.,1600A.D.あたりであった.大阪湾周辺では,ヨーロッパで認められるような典型的な中世温暖期は存在しなかったということがわかった.分析については,密度はガンマ線透過率から計算した.採取された堆積物かコアチューブに入った状態のまま非破壊で,分析を行った.ガンマ線源には137Ce (370 Bq)が用いられ,計測条件は,測定間隔1 cm,各点の測定時間は10秒間である.ガンマ線透過率はほほ試料の密度を示すと考えられるので,ガンマ線透過率から湿潤密度への変換は同様な条件で計測されたアルミ板を用いて作成されたキャリブレーションカーブを利用したた.次に,粒度分析については,1.2N塩酸を用いて無機炭酸カルシウムの除去を行った後,2molの炭酸ナトリウムによって生物源オパールを除去した.そして,生物源粒子による影響をなくした後, Malvern社のレーザー回折散乱式粒度分析装置を用いて高知コアセンターで行った.1回の測定で1ミリ秒の測定を5回行い,平均化するため,高い測定再現性が可能である.測定は装置を立ち上げた後,3回の洗浄を行った.現在のところ,広島湾,大阪湾,ミャンマー沖コアと順調に分析が進行している.東京湾のコアについて堆積速度を評価した.現在東京湾に流入する代表河川には,江戸川,中川,荒川,隅田川,多摩川,鶴見川などがある.貝塚ら(1993)は現在の利根川の総流量と,利根川から分水し東京湾に流入している江戸川の総流量との比較から,利根川東遷後はそれ以前に比べて河川流量だけで約42%の減少があったと推測している.本結果では少なくとも1707年の宝永火山の噴火前後で約30%の堆積速度増加が見られた.東京湾においてアルケノン分析を行うことで過去約1400年間における古水温および東京湾周辺の陸域環境の復元を試みた.その結果,東日本において気温変動が観察された.特に江戸時代に入った1600年頃には著しい寒冷化が見られ,現在よりも0.51°Cの気温低下があった.明治以降の統計データの利用できる範囲で水稲の収量と気候の関係を調べた:グループ1(北東北以北:北海道,青森,岩手,宮城)は平均気温が20°C前後の地域で,水稲の限界値に近い場所である.降温時と昇温時で収量の増減率に違いがみられ,昇温に関しては他地域と同じような収量の変化が見られるが,降温に関しては1°Cにつき1725%の極端な減少率を示した.閾値は20°Cとして気温に関して最も収量の変化が如実に現れた.このことから寒冷な地域では降温の影響を最も受けやすく,しかもその被害がすぐでることが示唆された.
低酸素によるインターフェロン・ガンマー誘導性遺伝子発現の抑制機構の解析

インターフェロン・ガンマー(IFNγ)による抗腫瘍作用は,腫瘍細胞に対する直接的な細胞増殖抑制だけでなく,宿主免疫応答の活性化を介した間接的な作用により行われている。IFNγによって誘導されるケモカインMig,IP-10は、血管新生抑制作用を持ち、また活性化したT細胞を腫瘍局所に動員することによって宿主免疫応答を活性化する重要な抗腫瘍性ケモカインである。一方、腫瘍細胞が組織内で増殖し、拡大してゆくには血液からの酸素、栄養供給が必要である。腫瘍細胞がある一定以上の大きさになると、周囲の血管からの酸素、栄養供給が滞り、腫瘍細胞は低酸素状態に陥る。我々は、低酸素がIFNγシグナル伝達経路およびその下流の遺伝子発現に及ぼす影響について検討を行った。その結果、低酸素はMigおよびIP-10、転写因子STAT1やIRF-1などのSTAT1依存性遺伝子の発現を抑制するが、この抑制はSTAT1シグナル伝達経路の抑制によるものではないことを明らかにした。この遺伝子発現抑制メカニズムを詳細に検討した結果、(1)HIF1αsiRNAを用いた実験によりMigおよびIP-10の発現抑制に低酸素により誘導される転写因子HIFlαは関与しないこと、(2)HDAC inhibitorであるトリコスタチンAを用いた実験から、低酸素によるSTAT1依存性遺伝子発現抑制にヒストンのアセチル化は関与しないことが明らかとなった。また,低酸素によりSTAT1はMigおよびIP-10プロモーターに結合するものの、RNAポリメラーゼIIおよびコアクチベーターSRC-1のプロモーター上へのリクルートが阻害された。さらに、STAT1 Ser727のリン酸化が低酸素により抑制された。これらのことから、低酸素環境ではSTAT1 Ser727のリン酸化が低下し、コアクチベーターやRNAポリメラーゼを含むエンハンソームの形成が阻害されSTAT1依存性遺伝子のプロモーター上へのエンハンソームのリクルートを抑制している可能性が示唆された。IFNγはケモカインMigおよびIP-10の発現を誘導することにより、細胞障害性T細胞を腫瘍局所へ動員を促し癌の浸潤を抑制している。腫瘍局所では腫瘍の増大に伴い低酸素状態を呈することが報告されている。そこで本研究では、低酸素がIFNγ誘導性ケモカインの発現およびIFNγシグナル伝達経路に及ぼす影響について検討した。その結果、IFNγによって誘導される活性化T細胞に対するケモカインであるMigおよびIP-10mRNAの発現は、低酸素により抑制された。また、タンパクレベルにおいてもmRNAと同様に、低酸素によりMigおよびIP-10の発現抑制が認められた。低酸素によるMigおよびIP-10の発現抑制は、低酸素がIFNγシグナル伝達経路を抑制することにより誘導される可能性が考えられた。そこでIFNγによって誘導される転写因子STAT1のチロシンリン酸化およびDNA結合活性について検討した。しかし、低酸素におけるSTAT1のチロシンリン酸化およびDNA結合活性は通常酸素下と比較して、違いは認められなかった。次に、これら遺伝子の発現抑制に低酸素により誘導される転写因子HIF-1が関与しているか否かをHIF-1 siRNAを用いてNorthern blot法により検討した。その結果、低酸素によるMigおよびIP-10の発現抑制はHIF-1非依存的に制御されていることが明らかとなった。さらに、STAT1およびRNAポリメラーゼHのMigおよびIP-10プロモーター上へのリクルートが抑制されるか否かを検討したところ、STAT1の両プロモーター上へのリクルートは低酸素により抑制されないが、RNAポリメラーゼIIのプロモーター上へのリクルートの抑制が認められた。これらのことから、低酸素により抑制されるMigおよびIP-10の発現抑制は、低酸素によるIFNγシグナル伝達経路の抑制ではなく、RNAポリメラーゼIIのリクルートの抑制により誘導される可能性が示唆された。

これらのことから、低酸素環境ではSTAT1 Ser727のリン酸化が低下し、コアクチベーターやRNAポリメラーゼを含むエンハンソームの形成が阻害されSTAT1依存性遺伝子のプロモーター上へのエンハンソームのリクルートを抑制している可能性が示唆された。
クローディン完全欠失上皮細胞の作製による細胞間隙輸送の再構成

前年度までに、5つのクローディンをゲノム編集によって欠失させることによりタイトジャンクションを失ったMDCKII細胞を樹立した。この細胞に、欠失させた5つのクローディンサブタイプをそれぞれ単独で外来的に発現させた結果、いずれの場合でも、各サブタイプ単独で機能的なタイトジャンクションが再構成されることを明らかにした。すなわち、MDCKII細胞で多数のクローディンサブタイプが共発現する意味として、機能的なタイトジャンクションの形成に複数のサブタイプ化の協奏的作用が必要かもしれないとの仮説は正しくないことがわかった。さらに、5つのクローディンサブタイプを順次欠失させる過程で、クローディン2,4,3,7の4つを欠失させた時点で、タイトジャンクションのストランド構造の形成が貧弱で不十分であり、上皮バリア機能が大きく低下していることがわかった。先述の結果と合わせると、内在的に発現するクローディン1だけではMDCKII細胞でタイトジャンクションを形成するためのクローディン量が不十分であることを意味する。また、上記クローディン欠失細胞において前年度に見出された新規細胞密着部位の詳細な解析を行った結果、この構造が高分子量のトレーサーの透過に対してバリア機能を有することを見出した。このことはタイトジャンクションが、1)クローディンが形成するタイトジャンクションストランド構造を基盤とする電解質等少分子に対するバリア構造と、2)何らかの接着分子が構成する高分子量分子の透過に対するバリア機能を有する細胞膜密着部位、という2つの要素から構成されることを示唆する。本研究の前半では、タイトジャンクションの構造と機能の両方において中心的機能を担うクローディンファミリー遺伝子をゲノム編集により不活化させることにより、クローディンを発現せず、タイトジャンクションを形成できない培養上皮細胞を樹立することを目指している。28年度は、作製済みであったクローディン2遺伝子とクローディン4の遺伝子の両方を不活化させたMDCKII細胞を用いて、TALEN法によるゲノム編集と蛍光抗体法によるスクリーニングから、さらにクローディン3遺伝子、クローディン7遺伝子、クローディン1遺伝子をこの順に重ねて欠失させた細胞、すなわちクローディン1、2、3、4、7欠失するMDCK II細胞を樹立することに成功した。さらに、MDCKII細胞には上記以外に少なくとも、クローディン6、8、12、16、20、22がmRNAレベルで発現していることをRT-PCR法により明らかにした。MDCKII細胞がイヌ腎臓に由来することから、これらクローディンファミリーのイヌcDNAをクローニングし、ヒト、マウスのクローディンファミリーに対して作製された自作あるいは市販されている既存の抗体の反応性を調べた。その結果、イヌのクローディン6、8、12、16、20は既存抗体により蛍光抗体法で検出できることが明らかになった。したがって、MDCKII細胞に内在するこれらのクローディンの発現が蛍光抗体法レベルで検出可能であれば、今後さらにこれらのクローディン遺伝子をゲノム編集により重ねて不活化する際に、蛍光抗体法によるスクリーニングを適用できる。ゲノム編集による変異導入に基づき、5つのクローディンサブタイプ遺伝子の発現を重ねて不活化した培養上皮細胞の樹立に成功した。さらに、他に発現するそれ以外のサブタイプの同定と、これらのタンパク質を検出する抗体についても確認が進んでおり、今後さらにゲノム編集を重ねてこれらのクローディンサブタイプを不活化する目処がついたことから、当初の予定通りに順調に進んでいると判断する。前年度より、タイトジャンクションの構造と機能において中心的役割を担うクローディンファミリーをゲノム編集で不活化させることにより、タイトジャンクションを欠失する培養上皮細胞の作製を目指してきた。前年度に樹立した、5つのクローディンサブタイプを同時に欠失させたMDCKII細胞において、タイトジャンクションマーカーであるオクルディンの細胞間接着における量の顕著な減少と細胞間接着部位の形態の変化が蛍光抗体法により確認されたため、上皮バリア機能の観点から詳細に解析した。その結果、この細胞では経上皮電気抵抗および水溶性蛍光トレーサーの透過により評価できる上皮バリア機能が著しく破綻していた。さらに、凍結割断レプリカ法で観察したところ、クローディンによって形成されるタイトジャンクションの特徴的な構造であるタイトジャンクションストランドが欠失していることがわかった。したがって、当初の目的であるタイトジャンクション欠失上皮細胞(以下タイトジャンクション欠失MDCK細胞)の樹立に成功したと言える。さらに、この細胞に、欠失させたクローディンサブタイプ1種を単独で強制発現させたところ、タイトジャンクションが再構成されることが凍結割断レプリカ法で観察され、上皮バリア機能も回復することが確認された。興味深いことに、タイトジャンクション欠失MDCK細胞では、タイトジャンクションストランドがないにもかかわらず、超薄切片法では一見タイトジャンクションのように見える、隣り合った2枚の細胞膜が平行に密着する部位が存在することがわかった。研究目的を達成するために作製を目指していたタイトジャンクション欠失MDCK細胞の樹立に成功し、この細胞に特定のクローディンサブタイプを導入することにより機能的タイトジャンクションが再構成できることを確認できたので、本研究はおおむね順調に進展していると判断する。

さらに、5つのクローディンサブタイプを順次欠失させる過程で、クローディン2,4,3,7の4つを欠失させた時点で、タイトジャンクションのストランド構造の形成が貧弱で不十分であり、上皮バリア機能が大きく低下していることがわかった。先述の結果と合わせると、内在的に発現するクローディン1だけではMDCKII細胞でタイトジャンクションを形成するためのクローディン量が不十分であることを意味する。また、上記クローディン欠失細胞において前年度に見出された新規細胞密着部位の詳細な解析を行った結果、この構造が高分子量のトレーサーの透過に対してバリア機能を有することを見出した。このことはタイトジャンクションが、1)クローディンが形成するタイトジャンクションストランド構造を基盤とする電解質等少分子に対するバリア構造と、2)何らかの接着分子が構成する高分子量分子の透過に対するバリア機能を有する細胞膜密着部位、という2つの要素から構成されることを示唆する。クローディン1、2、3、4、7以外にMDCKII細胞に発現することがRT-PCRレベルで確認されたクローディン6、8、12、16、20、22のうち、22を除くものについて、蛍光抗体染色、ウェスタンブロッティングによりMDCKII細胞におけるタンパク質レベルでの発現を確認する。そしてタイトジャンクションへ局在が確認できたクローディンについて、28年度に樹立した5つのクローディンサブタイプを不活化させた細胞にゲノム編集により変異を導入して不活化させた細胞を順次樹立する。クローディン22については信頼できる抗体が現時点で入手不可能なため、抗体を自作してMDCKII細胞における発現を確認し、これがタイトジャンクションに局在することが確認できれば、やはりゲノム編集により遺伝子発現を不活化する。ゲノム編集の方法としては、これまで用いてきたTALENに代わり、より簡便なCRISPR/Casシステムが研究グループでも動き出したので、今後は後者を用いる。また、28年度に樹立したクローディン1、2、3、4、7欠失細胞では、タイトジャンクションのマーカーである膜タンパク質であるオクルディンのタイトジャンクションにおける発現が蛍光抗体法レベルで減弱しており、上皮細胞シートのバリア機能も低下傾向が見られることが予備実験により確認されている。そこでこの細胞の性状をタイトジャンクション形成と上皮バリア機能の観点から詳しく解析する予定である。今年度樹立したタイトジャンクション欠失MDCK細胞には、また転写レベルで他の内在性クローディンサブタイプが発現している。
大腸癌転移モデルによるradioimmunoguided surgeryの研究

消化器癌の治療成績を向上させるためには、原発巣の根治的外科切除とともに続発する肝臓、肺、腹膜、リンパ節の潜在・微小転移巣を早期診断し、治療することが大切である。本研究ではヌ-ドマウスの肝臓、肺、腹膜、リンパ筋にヒト大腸癌の転移モデルの作成を試み、1ー125で標識した特異性の高いモノクロ-ナル抗体(mAb)HT29ー15を投与した後の術中操作用gamma detecting probe(GDP)の潜伏・微小転移巣に対する診断能を検討した。1.大腸癌転移モデルの作成:ヒト大腸癌高転移株(HT29LMM)を用いることにより、再現性の高い肝臓、肺、腹膜転移モデルを作成することに成功した。以後の実験では、GDP診断能の検討に適している肝転移モデルを用いた。2.GDPの潜在・微小転移に対する診断能:肝転移マウスに1ー125標識mAb HT29ー15を投与した。特異的な集積を確認する目的で肝転移マウスに標識した非特異的mAb BLー3を投与した群と、肝転移のないマウスに標識mAb HT29ー15を投与したコントロ-ル群を設定した。標識mAb投与後、体外GDP測定を連日7日間、術中GDP測定を5日目と7日目に施行した。体外測定は右側腹部(肝臓に一致した部分)の測定値(count/10sec)を心臓領域(blood background)のそれで除し、右側腹部:心臓領域比を求めた。連日の右側腹部:心臓領域比は肝転移マウスへmAb HT29ー15を投与した群が、コントロ-ルの2群より有意に(p<0.001)高かった。さらに腫瘍量の大きた亜群(平均腫瘍重量493mg)の連日の右側腹:心臓領域比は、腫瘍量の小さな亜群(平均腫瘍重量161mg)のそれと比較して有意(p<0.001)に高く、潜在的な腫瘍量も推定できた。術中測定における転移巣(平均直径:4.7mm;平均重量:51mg):心臓領域比は1.7:1であり、非特異性mAb投与群のそれ(0.4:1)よりも有意(P<0.0001)に高く、微小転移の特異的な検出も可能であった。以上の結果より、術中操作用GDPにより潜在・微小転移巣の特異的な診断が可能であり、臨床応用が期待できる。消化器癌の治療成績を向上させるためには、原発巣の根治的外科的切除とともに続発する肝臓、リンパ節、腹膜の再発、微小転移巣を早期診断し、治療することが大切である。本研究では大腸癌転移モデルを用いて肝臓、リンパ節、腹膜の微小転移巣を最近開発された腫瘍特異性抗原に対するモノクロ-ナル抗体でラベルし、術中操作用のGamma DetectorProde(以下GDPと略す)の診断能を検討する。またそれを外科的治療のガイドとして役立てられるかどうかを研究する。

1.大腸癌転移モデルの作成:BALB/cヌ-ドマウスの脾臓にヒト大腸癌転移株細胞を注入して肝転移を作成するモデルは完成し発表した。現在同転移株細胞を盲腸漿膜下に注入してリンパ節転移、腹膜、肝転移モデルを作成、試行中である。2.^<125>Iをラベルしたモノクロ-ナル抗体(HTー29ー15)を経静脈的、あるいは経門脈的に投与し、転移巣と正常組織における集積度とその経時的変化をin vitro,in vivo radioimmunoassayで測定し、微小転移巣の特徴を検討している。なおGamma線検出のための器具使用法、デ-タ処理などに関して専門家より指導、知識の提供を受けている。転移巣に対するモノクロ-ナル抗体の集積度はモノクロ-ナル抗体を経門脈的に注入すると改善するが、肝臓のような実質臓器では肝組織の厚さが部位によって異なるので、Gamma rayを測定するうえでバックグラウンドの取り方が問題になる。Scintillation counter、gamma detecotorの解像度とともに数値的処理をするためのプログラムを考えている。消化器癌の治療成績を向上させるにためには、原発巣の根治的外科切除とともに続発する肝臓、肺、腹膜、リンパ節の潜在・微小転移巣を早期診断し、治療することが大切である。今年度の研究では大腸癌転移モデルとして、昨年の肝転移モデルに引き続き、肺転移、腹膜転移を作成することに成功した。さらに、大腸癌転移モデルを用いいて標識した特異的モノクロ-ナル抗体を投与後の術中操作用gamma detecting probe(GDP)の潜在・微小転移に対する診断能を検討することができた。1.大腸癌転移モデルの作成:ヒト大腸癌高転移株(HT29LMM)を用いることにより、再現性の高い肺、腹膜転移モデルを作成することに成功した。以後の実験では、GDP診断能の検討に適している肝転移モデルを用いた。2.GDPの潜在・微小転移に対する診断能:肝転移マウスにIー125標識mAb HT29ー15を投与した。特異的な集積を確認する目的で肝転移マウスに標識した非特異的mAb BLー3を投与した群と、肝転移のないマウスに標識mAb HT29ー15を投与したコントロ-ル群を設定した。標識mAb投与後、体外GDP測定を連日7日間、術中GDP測定を5日目と7日目に施行した。体外測定は右側腹部(肝臓に一致した部分)の測定値(count/10sec)を心臓領域(blood background)のそれで除し、右側腹部:心臓領域比を求めた。連日の同比は肝転移マウスへmAb HT29ー15投与した群が、コントロ-ルの2群より有意(p<.001)に高かった。さらに腫瘍量の大きな亜群(平均腫瘍重量493mg)の同比は、腫瘍量の小さな亜群(平均腫瘍重量161mg)のそれと比較して有意(p<.001)に高く、潜在的な腫瘍量も推定できた。術中測定における転移巣(平均直径:4.7mm;平均重量:51mg):心臓領域比は1.7:1であり、非特異性mAb投与群のそれ(0.4:1)よりも有意(p<.0001)に高く、微小転移の特異的な検出も可能であった。
タキキニン・ペプチドの中枢性血圧調節機構:自律神経系および内分泌系への影響

I.タキキニン・ペプチドによる血管平滑筋弛緩作用摘出血管を用い種々のタキキニン・ペプチドによる弛緩作用について検討した.ブタ冠状動脈やモルモット大動脈ではNKー1型受容体アゴニストが最も強く,NKー3型のアゴニストであるセンクタイドは弛緩作用を示さなかった.また,これらNKー1型アゴニストによる血管弛緩はすべて内皮細胞依存性であった.次に,放射性サブスタンスPをリガンドに用いて結合実験を行なった結果,ブタ大動脈の内皮細胞膜上には,高親和性のサブスタンスP結合部位の存在が証明された.以上の成績から,タキキニン・ペプチドは内皮細胞のNKー1型受容体を介して血管を弛緩させると考えられる.このように摘出血管にサブスタンスPを与えると内皮細胞に依存した強い弛緩作用を現われるが,これが実際に生体内でどのような機序で行なわれているかは,現在のところ不明な点が多い.今後,内皮細胞の生理的役割の研究と並行して明らかにすべきである.II.タキキニン・ペプチド受容体と中枢性血圧調節ラットの側脳室にタキキニン・ペプチドを投与すると,血圧の上昇と心拍数の増加が認められた.サブスタンスPやニュ-ロキニンAによる血圧上昇作用は,節遮断薬やα受容遮断薬によって抑制されたことから,主に交感神経系を介していると思われる.一方,NKー3型アゴニストのセンクタイドによる血圧上昇反応は,バソプレシン受容体拮抗薬の静脈内前投与により抑制され,しかもセンクタイドの脳室内投与により血中のバソプレシン量が著しく上昇したことから,視床下部のNKー3型受容体を介してバソプレシンの遊離による可能性を示唆された.以上の結果から,タキキニン・ペプタイドによる中枢性の血圧調節が,2つの系を介して行なわれている可能性が示唆された.現在,多くの新しい心血管ペプチドが視床下部領域に存在し,循環調節を行なってていることが考えられている.従って,今後これらのペプタイドとタキキニン・ペプチドの関連性を検討することが大切である.I.タキキニン・ペプチドによる血管平滑筋弛緩作用摘出血管を用い種々のタキキニン・ペプチドによる弛緩作用について検討した.ブタ冠状動脈やモルモット大動脈ではNKー1型受容体アゴニストが最も強く,NKー3型のアゴニストであるセンクタイドは弛緩作用を示さなかった.また,これらNKー1型アゴニストによる血管弛緩はすべて内皮細胞依存性であった.次に,放射性サブスタンスPをリガンドに用いて結合実験を行なった結果,ブタ大動脈の内皮細胞膜上には,高親和性のサブスタンスP結合部位の存在が証明された.以上の成績から,タキキニン・ペプチドは内皮細胞のNKー1型受容体を介して血管を弛緩させると考えられる.このように摘出血管にサブスタンスPを与えると内皮細胞に依存した強い弛緩作用を現われるが,これが実際に生体内でどのような機序で行なわれているかは,現在のところ不明な点が多い.今後,内皮細胞の生理的役割の研究と並行して明らかにすべきである.II.タキキニン・ペプチド受容体と中枢性血圧調節ラットの側脳室にタキキニン・ペプチドを投与すると,血圧の上昇と心拍数の増加が認められた.サブスタンスPやニュ-ロキニンAによる血圧上昇作用は,節遮断薬やα受容遮断薬によって抑制されたことから,主に交感神経系を介していると思われる.一方,NKー3型アゴニストのセンクタイドによる血圧上昇反応は,バソプレシン受容体拮抗薬の静脈内前投与により抑制され,しかもセンクタイドの脳室内投与により血中のバソプレシン量が著しく上昇したことから,視床下部のNKー3型受容体を介してバソプレシンの遊離による可能性を示唆された.以上の結果から,タキキニン・ペプタイドによる中枢性の血圧調節が,2つの系を介して行なわれている可能性が示唆された.現在,多くの新しい心血管ペプチドが視床下部領域に存在し,循環調節を行なってていることが考えられている.従って,今後これらのペプタイドとタキキニン・ペプチドの関連性を検討することが大切である.最近の研究から、脳内には従来の古典的神経伝達物質の他に数多くの神経性ペプチドの存在が明らかにされ,その生理的意義が注目されている.中でも,タキキニン・ペプチドはサブスタンスPの他に4種の新しい関連ペプチドが哺乳動物の神経系から発見され,さらに受容体もNKー1,NKー2およびNKー3型の3つのサブタイプが提唱されている.そこで本年度は,主に神経系と内分泌系の脳内での接点であり,循環器機能維持に大切な役割を果たしている視床下部や延髄に焦点を絞り研究を進めた.1.中枢性血圧調節:タキキニン・ペプチドによる中枢性血圧調節には交感神経系を介するものと,下垂体からのバゾプレシン遊離によるものとの,2つの作用機構が存在するという非常に興味深い研究成果が得られた.特に,NKー3型の選択的アナログであるセンクタイドを脳室内に投与すると,血中のバゾプレシン量の増加とともに血圧が上昇した(Brain Res.,1990,Eur.J.Pharmacol.,1991).そこで次年度も,ひき続きこの点を検討する.2.圧反射:圧受容器から孤束核への求心性神経の伝達物質としてサブスタンスPやニュ-ロキニンAが関与している可能性を明らかにした(Brain Res.,1989).

3.血管弛緩作用:主にブタの冠状動脈血管や大動脈を用いてタキキニン類による血管弛緩作用を調べた結果,タキキニン類は血管内皮細胞のNKー1型受容体に作用し,内皮細胞から弛緩因子(EDRF)を遊離させ,血管を弛緩させることが明らかになった(Neurosci.Lett.,1990).I.タキキニン・ペプチドによる血管平滑筋弛緩作用平来2年度の成績から,タキキニン・ペプチドのNKー1型受容体が血管内皮に存在する可能性が示された.そこで本年度は, ^<125>IーBoltonーHunter substance Pをリガンドに用いて結合実験を行なった。その結果,ブタ大動脈の内皮細胞膜上には,Kd値が0.1nMの単一で高親和性のサブスタンスP結合部位が存在することが明らかになった.またサブスタンスP結合に対する各種タキキニン・ペプチドによる置換作用の強さは,サブスタンスP>フィサラミン=二量体サブスタンスP>ニュ-ロキニンA>ニュ-ロキニンBの順であり,NKー1型受容体のリガンドが強い結合親和性を示した.この成績は,先に調べた血管平滑筋弛緩反応の強さとほぼ同様であった.II.タキキニン・ペプチド受容体と中枢性血圧調節平成2年度の研究に引き続き,主にタキキニン・ペプチドの中枢性血圧調節機構について検討した.本年度は特に,NKー3型受容体の選択的アゴニストであるセンクタイドによる中枢性血圧調節機構について検討した.センクタイドによる血圧上昇反応は,バソプレシン受容体拮抗薬の静脈内前投与により抑制され,しかもセンクタイドの脳室内投与により血中のバソプレシン量が著しく上昇した.また,視床下部の室傍核にセンクタイドを微量投与すると濃度依存的に昇圧反応を示した.以上の成績から,センクタイドによる昇圧作用の一部は,視床下部のNKー3型受容体を介したバソプレシンの遊離による可能性を示唆された.現在多くの新しい心血管ペプチドが視床下部領域に存在し,循環調節を行なっていることが確認されている.従って,今後さらにこれらのペプチドとタキキニン・ペプチドの関連性を検討することを大切であろう.
軽量コンクリート充填二重鋼管合成部材の終局強度に関する基礎的研究

二重鋼管・コンクリート合成(CFDST)部材とは,直径の異なる二種類の鋼管を同心円上に配置して,その両者の間のみにコンクリートを充填した構造部材を指す。このような形状により,従来のコンクリート充填鋼管(CFT)部材と比較して,内鋼管内部が空洞となるため軽量となる利点を有する。また,CFDST部材を橋脚に用いれば,CFTと比較して橋脚基礎部の負荷の低下,および地震時の慣性力の低下が期待できる。一方,軽量コンクリート2種(LC2)は粗骨材,細骨材ともに軽量な膨張頁岩を用いており,粗骨材のみを軽量骨材にした軽量コンクリート1種(LC1)よりも軽くなる。また,LC2は,従来のコンクリートと比較して20%程度の軽量化が可能である.しかしながら,軽量骨材の曲げ,引張,せん断強度は普通コンクリートと比較して低くなることが挙げられる。そこで,本研究では橋脚への適用を目的とした大きな径厚比(Do/ to)を有するLC2を充填CFDST(L-CFDST)の基礎的検討の把握を目的とした実験的検討を行った。LC2は鋼管によって,せん断,および引張強度等の補強,ならびに鋼管は軽量コンクリートによって座屈が防止できるという利点がある。さらに,LC2を用いることにより,普通コンクリートを用いたCFDSTよりも軽量化が期待できる。本研究では,まず,CFDSTにLC2を充填したCFDST(以下,L-CFDST)短柱部材の基本特性の把握を目的とした中心圧縮特性に関する基礎的検討を行った.実験変数は,外鋼管の径厚比(Do/to)ならびに内鋼管・外鋼管幅比である。この両者が破壊形式,終局強度,変形特性に与える影響について調べることを目的とする。鋼管供試体の設計に少し時間を費やしたが,心配された鋼管の溶接割れも見られず,現在のところ,160の大きな外鋼管の径厚比を有するL-CFDSTの漸増載荷方式による中心圧縮実験を順調に行えてきている。得られた結果より,L-CFDSTの内径・外形比(Di/ Do)が中心圧縮特性に与える影響が大きいことが分かってきている。具体的には,実験で得られた最大強度とLC2と鋼材のそれぞれの累加強度の比は,内径・外形比が大きくなると低下することがわかった。また,L-CFDSTの中心圧縮強度は内径・外形比が0.5以下までなら,累加強度の70%以上が確保できることがわかった。さらに,得られた破壊形式は内径・外形比が0.5以下なら,充填コンクリートのせん断破壊に伴う鋼管の座屈であった。これは,従来のコンクリート充填鋼管短柱の破壊形式と同じである。しかしながら,最も内径が大きいもの(Di/ Do=0.7)の場合は,部材の断面積が小さくなるため,供試体端部に象の足型(Elephant-foot)の座屈が見られた。さらに,内径・外形比が大きくなると変形性能も低下した。せん断破壊が見られなかったElephant-footの破壊を呈した内径・外形比が0.7のものは,端部で壊れてしまって載荷断面積が変化したため,強度の低下後にわずかに上昇する特性が見られ,変形が進行した。最後に,全ての供試体において,最大中心圧縮強度を発揮した後,変形が2%進行しても急激な中心圧縮力の低下は見られず,鋼材とLC2の累加強度の50%以上を保持した。現在のところ,比較的大きな径厚比の中心圧縮実験を順調に行ってきており,必要としている基礎的データを難なく測定できている。今後は,橋脚への適用のみならず,一般の柱部材に適用できるような径厚比が70程度のL-CFDSTの中心圧縮特性に関する実験を行う予定である。具体的には,本実験で得られた結果から,L-CFDST特有の実験変数である内径・外形比ならびにコンクリート充填部材の径厚比が中心圧縮特性に与える影響について,終局強度,破壊形式,ならびに変形特性から考察する。さらに,鋼管に貼付したひずみゲージのデータを用いて弾塑性応力計算を行い,LC2のダイレイタンシーの影響が鋼管の弾塑性応力状態に与える影響について考察し,L-CFDSTのLC2と鋼管の材料特性を用いた中心圧縮強度の算定手法の一手法を提案し,定量的な把握を試みる。なお,充填材のLC2の骨材の強度自体は小さいので,鋼管厚が厚くなると拘束効果が上昇するため,粗骨材が割れてしまう可能性が十分に考えられる。したがって,鋼管を切断して,中のLC2の粗骨材の状況を目視で確認したい。最後に,L-CFDSTの研究は代表者,分担者が知る範囲では国内外において見られない。したがって,他の研究者が行ったL-CFDSTのデータの比較,考察は困難と思われ,現在,日本建築学会で整備されている普通コンクリート充填鋼管部材(CFT)に準じた終局強度強度算定方法にとなると予想される。

また,LC2は,従来のコンクリートと比較して20%程度の軽量化が可能である.しかしながら,軽量骨材の曲げ,引張,せん断強度は普通コンクリートと比較して低くなることが挙げられる。そこで,本研究では橋脚への適用を目的とした大きな径厚比(Do/ to)を有するLC2を充填CFDST(L-CFDST)の基礎的検討の把握を目的とした実験的検討を行った。LC2は鋼管によって,せん断,および引張強度等の補強,ならびに鋼管は軽量コンクリートによって座屈が防止できるという利点がある。さらに,LC2を用いることにより,普通コンクリートを用いたCFDSTよりも軽量化が期待できる。本研究では,まず,CFDSTにLC2を充填したCFDST(以下,L-CFDST)短柱部材の基本特性の把握を目的とした中心圧縮特性に関する基礎的検討を行った.実験変数は,外鋼管の径厚比(Do/to)ならびに内鋼管・外鋼管幅比である。この両者が破壊形式,終局強度,変形特性に与える影響について調べることを目的とする。鋼管供試体の設計に少し時間を費やしたが,心配された鋼管の溶接割れも見られず,現在のところ,160の大きな外鋼管の径厚比を有するL-CFDSTの漸増載荷方式による中心圧縮実験を順調に行えてきている。得られた結果より,L-CFDSTの内径・外形比(Di/ Do)が中心圧縮特性に与える影響が大きいことが分かってきている。具体的には,実験で得られた最大強度とLC2と鋼材のそれぞれの累加強度の比は,内径・外形比が大きくなると低下することがわかった。また,L-CFDSTの中心圧縮強度は内径・外形比が0.5以下までなら,累加強度の70%以上が確保できることがわかった。さらに,得られた破壊形式は内径・外形比が0.5以下なら,充填コンクリートのせん断破壊に伴う鋼管の座屈であった。これは,従来のコンクリート充填鋼管短柱の破壊形式と同じである。しかしながら,最も内径が大きいもの(Di/ Do=0.7)の場合は,部材の断面積が小さくなるため,供試体端部に象の足型(Elephant-foot)の座屈が見られた。さらに,内径・外形比が大きくなると変形性能も低下した。せん断破壊が見られなかったElephant-footの破壊を呈した内径・外形比が0.7のものは,端部で壊れてしまって載荷断面積が変化したため,強度の低下後にわずかに上昇する特性が見られ,変形が進行した。最後に,全ての供試体において,最大中心圧縮強度を発揮した後,変形が2%進行しても急激な中心圧縮力の低下は見られず,鋼材とLC2の累加強度の50%以上を保持した。現在のところ,比較的大きな径厚比の中心圧縮実験を順調に行ってきており,必要としている基礎的データを難なく測定できている。今後は,橋脚への適用のみならず,一般の柱部材に適用できるような径厚比が70程度のL-CFDSTの中心圧縮特性に関する実験を行う予定である。具体的には,本実験で得られた結果から,L-CFDST特有の実験変数である内径・外形比ならびにコンクリート充填部材の径厚比が中心圧縮特性に与える影響について,終局強度,破壊形式,ならびに変形特性から考察する。さらに,鋼管に貼付したひずみゲージのデータを用いて弾塑性応力計算を行い,LC2のダイレイタンシーの影響が鋼管の弾塑性応力状態に与える影響について考察し,L-CFDSTのLC2と鋼管の材料特性を用いた中心圧縮強度の算定手法の一手法を提案し,定量的な把握を試みる。
放射線診断・治療を対象としたディスク型エリア蛍光検出器システムの開発

本研究で得られた成果は以下のようにまとめることができる:(1)新規なディスク型銀活性リン酸塩ガラスと光学ガラス上に製膜されたLiF薄膜を用いた検出器を開発した。各々の検出器は高効率なRPLならびにPL現象に基づくものである。(2)この検出器の併用で非破壊での読出しに加え,サブミクロン程度の空間分解能,6桁に及ぶダイナミックレンジで線量と2Dイメージが取得できることが実証された。(3)さらに,これらの検出器は重粒子線を用いた放射線診断や治療への可能性が確かめられた。(4)高いLET値を有する重粒子線に対するRPL効率の低下の起源についての検討がなされた。1.正確な測定技術のための解決法:高空間分解能検出器の実現本年度計画した2種類のディスク型検出器は,銀添加リン酸塩ガラスおよび光学ガラス基板上に蒸着したフッ化リチウム(LiF)薄膜である。ディスク型検出器のサイズとしては,前者は,径100 mmφ,厚さ1.0 mm,後者は径100 mmφ,厚さ1μmとした。どちらの検出器においても,放射線照射によって誘起されるカラーセンターを蛍光の最小単位としているので,究極的な空間分解能は数百nmオーダーが期待できる。LiF薄膜の作製は,抵抗加熱法と電子線ビーム蒸着法を実施し,X線電子分光分析(XPS)やX線回折(XRD)を用いて,薄膜の配向性,元素分析,化学結合状態を評価した。2.迅速な測定技術のための解決法:線量読取機の改善(自動化)プロトタイプの線量・イメージ読取機を改造する形で研究を進めた。特に,検出器の各種パラメータの変化(線量濃度,線種)及び読取機のパラメータの変化(回転速度,ピッチ,A/D変換時間など)に対する,再構築画像のコントラスト,空間分解能,フェーディング特性などを迅速に測定・分析するために全行程の自動化を図った。新たに構築した読取機の主な仕様:スピンドル回転数(400-3200 rpm可変),トラックピッチ(10-100 μmで可変),サンプルスピード(2-1000 μsで可変)である。3.正確な測定技術のための解決法:広いダイナミックレンジの実現医療現場における放射線治療・診断には,小線量から大線量に亘る広いダイナミックレンジが必要である。本研究では2種類の検出器を同じ径のディスク形状に作製し,上記読取機を用いて,種々の光学的,放射線的特性を詳細に検討した。この結果から,銀活性リン酸塩ガラス検出器をサブmGyから10 Gyまでの小線量領域の放射線診断に,LiF薄膜検出器を10 Gyから10 kGyの高線量領域の放射線治療用の検出器として使用できることを実証した。医療現場における放射線診断・治療への応用を目指して,小線量(数μGy)から大線量(100 Gy)に亘る広いダイナミックレンジと共に,ミクロンオーダーの高い空間分解能(位置精度)を有する蓄積型検出器の開発を目的とした。この要求に応えるため,ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象に基づく銀活性リン酸塩ガラスとフォトルミネッセンス(PL)現象に基づくBK7ガラス基板上に成膜したフッ化リチウム(LiF)を併用して上記特性を満足するエリア放射線検出器を開発した。さらに,研究者独自の提案によるディスク形状に加工することで,検出器のサイズに関係なく単独の読取機だけで,高品質な線量分布画像を迅速に収集する放射線検出器を構築した。平成27年度は前年度に引き続き,線量計としてのダイナミックレンジの拡大と微弱線量に対する読取機の高性能化を実施した。(1)前者の課題に対しては,銀活性リン酸塩ガラスで数mGyから10 Gyの線量領域を,一方,ガラス基板上にLiF薄膜を蒸着した検出器で10 Gyから1 kGyの高線量領域をカバーでき,その結果を査読付欧文として投稿した。特に,高品質なLiF薄膜を成膜するために,蒸着時のガラス基板温度などのパラメーターの最適化,および蒸着方式(電子ビーム加熱法,抵抗加熱法)の選択による成膜の評価・検討を行った。特に,評価として通常の光学特性評価に加え,XRD(X-ray diffraction)やXPS(X-ray photoelectron spectroscopy)による物理分析の評価も行った。(2)後者の課題に関しては,高速(数十ギガサンプル/秒),高感度(数mV)なデジタルオシロスコープの導入で2D,3Dイメージを高精細,高感度で測定可能な読取システムを構築した。このシステムの特徴は,異なる2つの検出器の励起レーザー波長だけを切り替えるだけで,そのRPL,PL蛍光を収集する光学系の変更が一切必要とせず,今後の実用化に繋がる。(1)研究者が独自に提案・開発した2つの検出器の併用で8桁に亘るダイナミックレンジの達成が実証できた。(2)特に100 mmΦのディスク型光学ガラス基板上に1μm程度の高品質なLiF薄膜を作製する知見を得た。(3)RPL蛍光イメージ読取システムに高速・高感度デジタルオシロスコープを導入し,ソフトならびにハードウェアを新たに導入することで,高精細な2D,3D線量イメージの迅速な収集が可能となった。(4)現時点でこれらの結果を4編の査読付欧文に発表しており,おおむね順調に進展していると判断した。

医療現場における放射線診断・治療を対象に,その領域で必要となる小線量(数μGy)から大線量(100 Gy)に亘る広いダイナミックレンジを有し,さらにミクロン(μm)オーダーの高い空間分解能(位置精度)を有する2種類の蓄積型検出器ならびにその読取機の開発を目標とした。そのために検出器として,ラジオフォトルミネッセンス(RPL)現象に基づく銀活性リン酸塩ガラスおよびフォトルミネッセンス(PL)現象に基づくガラス基板上に成膜したフッ化リチウム(LiF)を併用したエリア放射線検出器を開発した。一方,読取機として,放射線照射したガラス検出器に紫外線(UV)励起により発する微弱蛍光を迅速かつ精度良く光電子増倍管(PMT)で検出後,高速A/D変換を介してデジタル化しLANでパソコンに取り込み,画像の再構築を行うシステムを開発した。特に,最終年度は医療現場でのこれらのシステムの導入を念頭に置いて,蛍光ガラス検出器と時間分解蛍光スペクトル装置を併用した本研究者の提案に基づくリアルタイム線量計としての実証を行った。具体的には,放射線源として医療分野で注目されているプロトン,炭素イオンなどの重粒子線(照射は放射線医学総合研究所,千葉市)のHIMACを利用した。さらに,各重粒子線の異なるエネルギー付与(LET)値の増加に伴いRPL効率が低下する原因を追究した。用いたイオン種とエネルギーは以下の通りである:1-Hイオン, 160 MeV, 4-Heイオン,150 MeV, 12-Cイオン, 290 MeV,14-Siイオン, 490 MeV, 56-Feイオン, 500 MeV, 132-Xeイオン, 290 MeVである。特にプロトンイオン線をガラス検出器に照射すると共に,UV光励起で発せられる時々刻々の蛍光強度の変化を測定することで線量率,線量のリアルタイムモニターとしての性能評価を行った。本研究で得られた成果は以下のようにまとめることができる:(1)新規なディスク型銀活性リン酸塩ガラスと光学ガラス上に製膜されたLiF薄膜を用いた検出器を開発した。各々の検出器は高効率なRPLならびにPL現象に基づくものである。(2)この検出器の併用で非破壊での読出しに加え,サブミクロン程度の空間分解能,6桁に及ぶダイナミックレンジで線量と2Dイメージが取得できることが実証された。(3)さらに,これらの検出器は重粒子線を用いた放射線診断や治療への可能性が確かめられた。(4)高いLET値を有する重粒子線に対するRPL効率の低下の起源についての検討がなされた。1.計画書通り3項目全てを実施できた。2.全自動型の線量・イメージ同時測定の読取機を構築した。3.2つの検出器の併用で低線量から高線量に亘る8桁のダイナミックレンジ実現した。4.これらの結果を国際誌4編,国際会議5編として発表した。(1)放射線として異なるエネルギーを有するX線(8,17,47,165 keV)のみならず,137Cs, 60Coガンマ線,重粒子線(H, He, C, Fe, Siイオン)など線種の違いによる検出器の感度,応答特性を調べる。(2)医療分野への応用に対して,高線量(1-1000 Gy)およびミクロの空間分解能の両条件が必要となるマイクロビーム放射線治療に,本研究で開発した銀活性リン酸塩ガラスならびにBK7ガラス基板上に成膜したフッ化リチウム(LiF)検出器が適用可能かどうか検討する。(3)上記2つの検出器を合体した,すなわち銀活性リン酸塩ガラス上にLiF膜を蒸着した検出器では,どのような特性を示すのかを追究する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
「昔取った杵柄」の神経機序の解明

本研究では、訓練による運動習熟が時を経てどのように保存され、適応されていくのかを検討することにある。ピアノなどの手指の細かい運動学習を過去に継続していたものの現在は続けていない過去学習者、訓練を過去に経験したことのない非学習者を幅広く対象とし、新たな手指運動学習を行うことにより、運動学習効果の相違を検討した。また、運動学習は自分自身の手で行う自主的な運動のみではなく、機械によって動かす他動運動を取り入れることにより、自分自身の学習だけでは到達できない学習領域を手に入れられるかを検討した。現在の手指の習熟度合い、学習度合いは、手指運動の正確かつ早い動きがどれだけできるかとして検討したところ、学習が始まる前段階から、過去の学習者は非学習者よりも著しく手指動作が早いことがわかった。これは数年以上のブランク期間を経ても早く正確な手指動作を行うことができる能力を保持していたことがうかがえる。また学習効果に関しては、過去学習者はパフォーマンスの変化が大きく見られる傾向があるものの、学習前のパフォーマンスがすでに早いことから、非学習者と同様の軸で検討すべきではないかと議論を進めている。一方、自主的な運動や受動運動についての検討では、受動運動を自主運動と交互に含めることにより、疲労度を少なく保つとともに、自主的運動よりも学習効果が飛躍させる効果が見られることがわかり、効率的かつ自身の運動だけでは到達しえない領域への向上への可能性を示唆した。今年度は学習を行動学習に限定することにより、どのような学習がもっとも変容を検討できるかを探っている段階である。しかしこの段階をふむからこそ、のちに行う脳機能画像実験に活かせると考えられる。Preliminaryな実験結果から、条件に他動運動などを実験に組み込むことにより、運動学習の新たな可能性を示したと考えられる。過去学習者の経験は個人差が大きく、現在の能力についても個人差が大きい。このことを行動学習の変容として検討するとともに、現在保持している能力がどのような神経機序特性によるものなのかをさらに検討していく。物品費用として計上していたPC代、その他計測器として購入予定だったものが、所属先の物品にて代替可能となり、また人件費として計上していた実験に関わる経費も所属内予算2より代替可能となったため。全てを次年度に回し、より幅広い実験を行うことを目的とする。