hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
哺乳類海馬オータプスにおけるシナプス小胞開口放出の分子機構と修飾作用の解明

哺乳類の記憶学習過程において、シナプス伝達の可塑的変化が重要な役割を果たしている。記憶学習に重要な海馬シナプスの可塑的変化は重要であるにも関わらず、分子機構の解明はまだなされていない。特にシナプス前末端部からの伝達物質放出の可塑的変化の分子機構は全く解っていない。そこで私は海馬神経細胞のシナプスを用いて、シナプス小胞の開口放出メカニズムとその修飾機構を解明することを目標とした。ラット海馬神経細胞を単離し、グリア細胞マイクロアイランド法で培養することによりオータプスを形成させ、この細胞体にホールセルパッチピペットより抗体、部分合成ペプチド等を投与し、シナプス開口放出に対する効果を電気生理学的に解析した。さらにテタヌス刺激によりcAMP依存性にシナプス開口放出が増強する歯状回神経細胞において、細胞内cAMP濃度を薬理学的に増加させた場合の開口放出増強の分子メカニズムを生理学的に解析した。その結果、神経細胞膜蛋白質シンタキシン1Aに対する抗体を細胞内投与した場合、シナプス開口放出が増強され、シンタキシン1Aが何らかの開口放出抑制機構にも関与していることが示めされた。一方、歯状回神経細胞の培養系でフォルスコリンにより細胞内cAMP濃度を上昇させるとAキナーゼ依存性に開口放出が増強されたが、その際、放出確率ではなくシナプス小胞の即時放出可能プールサイズが増加するメカニズムがペアドパルス解析法等から推定された。シンタキシン等、シナプス小胞ドッキングに関与する蛋白質が燐酸化され、即時放出可能プールサイズが変化する可能性も考えられた。本研究により、シンタキシン等の蛋白質の伝達物質放出の抑制的制御における役割が明らかになり、これらドッキング関連分子の燐酸化が伝達物質放出制御による記憶学習のメカニズムの本質である可能性が示され成果が得られた。(1)シンタキシンの抑制的相互作用部位の探索:シナプス前膜蛋白質シンタキシンは活性ゾーンにおいてシナプス小胞をCaチャネル近傍にドックさせるのに中心的な働きをしておりシナプス開口放出に必須と考えられている。一方、Ca流入が生じるまでは開口放出は抑制されている。「シンタキシン分子内に開口放出促進ドメインと抑制ドメインがある」という仮説を検証するために、シンタキシンの部分合成ペプチドをホールセルパッチピペットを用いて細胞内に投与し、興奮性シナプス電流振幅に及ぼす効果を検討した。培養海馬神経細胞において孤立神経細胞の形成する自己回帰性シナプス(オ-タプス)に20アミノ酸残基からなる数種類の部分合成ペプチドを適用したところ、N末端側の部分ペプチドにより開口放出の増大が見られた。開口放出抑制ドメインの部位についてさらに詳細な検討をしている。(2)オ-タプス開口放出の長期増強:海馬CA3領域における苔状線維末端部はcyclic AMPを介してシナプス前性の長期増強を示す。歯状回顆粒細胞を培養しオ-タプスを作らせcAMPによる開口放出の増強をホールセルクランプ法により検討した。Forskolin投与によりcAMP濃度を上昇させると興奮性シナプス電流(epsc)振幅が増大した。このepsc振幅の増大はシナプス前末端部からの開口放出の増加であることがペアドパルス解析法から示唆された。非同期型epsc振幅分布の分析結果もこれを支持した。外液Ca濃度を0.5から4mMに増加させるとepsc振幅、ペアドパルス振幅比は対応して変化した。これらの関係から定量モデルを作り放出確率を推定した。Forskolinによるepsc増強をペアドパルス法により解析したところ放出確率の上昇が生じていることが強く示唆された。詳細な分子機構について検討を続けている。平成10年度においては、特にフォルスコリンの歯状回神経細胞オータプス伝達への効果について解析した。

ラット海馬神経細胞を単離し、グリア細胞マイクロアイランド法で培養することによりオータプスを形成させ、この系にアデニレートサイクラーゼ活性を上昇させcAMP濃度を上昇させるフォルスコリンをバス投与し、シナプス伝達に対する効果を電気生理学的に解析した。フォルスコリン(100μM)により細胞内cAMP濃度を上昇させると興奮性シナプス電流振幅が増大した。1,9-ディデオキシフォルスコリン(100μM)は効果がなかったので、Kチャネルを介した効果ではないことが示された。また、Aキナーゼ阻害剤KT5720の同時投与によりフォルスコリンの効果はほぼ完全にブロックされることから、cAMPは直接チャネルなどに作用したのではなく、Aキナーゼの活性化を介して何らかの蛋白質を燐酸化し、EPSC振幅を増大させたことが示された。フォルスコリンの作用点を調べるために、自発性徴小EPSC(sEPCS)の振幅分布と放出頻度に対するフォルスコリンの影響を調べたところ、フォルスコリンによりsEPSCの頻度は有意に上昇したが、sEPSCの振幅分布には変化が見られず、従ってフォルスコリンの作用点がプレシナブティックであることが示された。しかし、ペアトパルス修飾比はフォルスコリンによって変化しなかった。これらの結果とモデルを用いた解析により、フォルスコリンによる開口放出の増強は、放出確率ではなくシナプス小胞の即時放出可能プールサイズが増加するメカニズムが推定された。シナプス小胞ドッキングに関与する蛋白質が燐酸化され、即時放出可能プールサイズが変化する可能性も考えられた。本研究により、Aキナーゼによる燐酸化による開口放出増強の分子機構の理解が進んだ。
血管内皮配列と微細形態観察のための冠血管鋳型・レーザースキャン顕微鏡解析法の開発

心筋内冠動脈において、血管内微細血流構造を20MHz超音波パルスドプラ血流速計を用いて精密に測定するとともに、血管鋳型や組織標本を対象にして、同血管部位の形態学的特微を観測した。すなわち、麻酔開胸犬を対象にして、まず左冠動脈中枢部の血流速度プロフィールを20MHz80ch超音波血流速計を用いて計測した。この際、心筋内の冠動脈分枝である心室中隔枝に注目して80の計測点からなる血流速度プロフィールを計測した。その結果、冠動脈血流は拡張期にほぼ放物線状のプロフィールで心筋内に流入するが、収縮期には、血管内のほぼすべての計測点で逆流が出現することが明らかになった。すなわち、心筋内冠動脈の内皮細胞に作用する剪断応力の方向が心周期内で2回変化することが示された。また、心筋収縮力を増強すると、収縮期の逆流は2相性になり、内皮細胞に作用する剪断応力方向の心周期内での変化は倍増した。ついで、このような特異な血流構造に曝されている血管内皮細胞の形態学的特徴を評価するため、血管の摘出標本、あるいはシリコン樹脂による血管鋳型を作製して、走査型電子顕微鏡および共焦点型レーザ走査顕微鏡を用いて検討した。その結果、血管分岐点より離れ、血流が一定方向に安定した部位の内皮細胞は、血流方向に沿って伸長していた。一方、血管分岐部でoscillatoryな血流に曝された内皮細胞は、その形態は一意的でなかった。これらの結果は、血管内皮細胞の微細構造を共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察した実験結果ともよく一致した。以上の結果から冠動脈血管内皮細胞の配列・形態は収縮期に著しい逆流が生ずる左冠動脈-心室中隔枝分岐部と逆流が少ない心表面冠動脈では著しく異なり、心筋内slosh現象による血流方向のoscillatoryな変化が血管内皮細胞の血管形態・機能に影響を与えることが示された。平成4年度は、実験・計測システムの確立を目的として実験を行なった。すなわち、麻酔開胸犬を対象にして、左冠動脈中枢部の血流速度プロフィールを20MHz80ch超音波血流速計を用いて計測した。ついで、このような特異な血流構造に曝されている血管内皮細胞の形態学的特徴を評価するため、血管の摘出標本、あるいはシリコン樹脂による血管鋳型を作製して、共焦点型レーザ走査顕微鏡および走査型電子顕微鏡を用いて検討した。その結果、血流速度が速く逆流の少ない血管部位では内皮細胞が血流方向に伸展し、アクチンファイバーの走行パターンもこれに並走する所見を得た。一方、逆流に曝される血管分岐部の内皮細胞の形態はほぼ類円形であった。これらの血流パターンと血管内皮細胞の形態学的特徴との関連は、予備実験としてイヌ、ラットを用いて行った腎動脈における検討でも認めることができた。

心筋内冠動脈において、血管内微細血流構造を20MHz超音波パルスドプラ血流速計を用いて精密に測定するとともに、血管鋳型や組織標本を対象にして、同血管部位の形態学的特徴を観測した。すなわち、麻酔開胸犬を対象にして、まず左冠動脈中枢部の血流速度プロフィールを20MHz80ch超音波血流速計を用いて計測した。この際、心筋内の冠動脈分枝である心室中隔枝に注目して80の計測点からなる血流速度プロフィールを計測した。その結果、冠動脈血流は拡張期にほぼ放物線状のプロフィールで心筋内に流入するが、収縮期には、血管内のほぼすべての計測点で逆流が出現することが明らかになった。すなわち、心筋内冠動脈の内皮細胞に作用する剪断応力の方向が心周期内で2回変化することが示された。また、心筋収縮力を増強すると、収縮期の逆流は2相性になり、内皮細胞に作用する剪断応力方向の心周期内での変化は倍増した。ついで、このような特異な血流構造に曝されている血管内皮細胞の形態学的特徴を評価するため、血管の摘出標本、あるいはシリコン樹脂による血管鋳型を作製して、走査型電子顕微鏡および共焦点型レーザ走査顕微鏡を用いて検討した。その結果、血管分岐部より離れ、血流が一定方向に安定した部位の内皮細胞は、血流方向に沿って伸長していた。一方、血管分岐部でoscillatoryな血流に曝された内皮細胞は、その形態は一意的でなかった。これらの結果は、血管内皮細胞の微細構造を共焦点レーザー走査型顕微鏡で観察した実験結果ともよく一致した。以上の結果から冠動脈血管内皮細胞の配列・形態は収縮期に著しい逆流が生ずる左冠動脈-心室中隔枝分岐部と逆流が少ない心表面冠動脈では著しく異なり、心筋内slosh現象による血流方向のoscillatoryな変化が血管内皮細胞の血管形態・機能に影響を与えることが示された。
労働市場の流動化に伴う持続的キャリア形成:キャリアステージと移行・経路・人的資本

3本の調査票調査から、転職者による転職経路間の棲み分けが相当進んでおり、転職後の所得格差等の重要な要因となっていること、日本と異なる新規大卒者の就職市場や就職支援体制のあり方が、中国の大学生の就業意識を左右していること、進学率が低い高校ほど、切実な需要に応じてキャリア教育を実施しており、小規模校ほど、実際にキャリア教育を実施できていることに加えて、インターンシップと知識教育の交互作用効果が見られることが分かった。本研究は、通常学卒後40年以上に及ぶ就業可能期間において、様々な移動を繰り返しながら労働者がキャリアを積み重ねていく過程を、五つのキャリアステージ(学校・企業・NPO・創業・インターバル)を拠点に実証分析することを目的としている。本研究は、通常学卒後40年以上に及ぶ就業可能期間において、様々な移動を繰り返しながら労働者がキャリアを積み重ねていく過程を、5つのキャリアステージ(学校・企業・NPO・創業・インターバル)を拠点に実証分析することを目的としている。平成19年度は、採用において優位性を持たない比較的小規模な民間企業5000社を対象に、紹介予定派遣、第2新卒者の採用意向及び活用に関する設問を中心とする調査票調査を計画した。調査票作成段階で企業の人事担当者に事前ヒアリング等を実施し、調査内容の妥当性に関する議論を蓄積したところ、「実績がない」「(中途採用と)区別していない」という回答が多く、人事担当者への調査だけでは実態把握に限界があることが判明した。したがって、研究目的である入社23年後の労働市場を整備し、この時点で意図的に人的資源再配置を行うシステムを検討するためにも、数少ない紹介予定派遣利用者、第2新卒枠での就業者に直接アプローチし、その個人属性やキャリアパスと共に考察する必要があること、同時に様々な転職のあり方の中での紹介予定派遣、第2新卒者の位置づけを掴む必要があることを認識するに至った。そこで、調査対象に転職経験者を追加し、9月末に3484社に調査票を送付すると共に、そこで就業する転職経験者9761名にも調査票を配布した。その結果、620社及び929名からの回答を得た。以上の変更に伴い、新たに生じた転職経験者向けの調査票作成作業に時間を要し、実査が当初計画より2ヶ月遅延した。また、回収数が増加した分、その後のデータ入力、クリーニング等に時間を要し、これらの作業を終えたのが平成20年2月となった。この時点で、データの分析及び調査対象者への調査結果のフィードバックを年度内に完了することが困難となり、平成20年度に積み残して実施した。平成19年度は、採用において優位性を持たない比較的小規模な民間企業5000社を対象に、紹介予定派遣、第2新卒者の採用意向及び活用に関する設問を中心とする調査票調査を実施した。さらに、調査対象に転職経験者を追加した結果、620社及び929名からの回答を得た。本年度は、その積み残しの課題であるデータ分析及び調査対象者への調査結果のフィードバックを手がけることから始めた。上記調査は、財団法人全国勤労者福祉・共済振興協会(全労済協会)による2006年度公募委託調査研究と合同で実施したため、そちらの形式での報告書(公募研究シリーズ(7)『転職経路が機会の不平等性・所得格差に与える影響』2009年1月)が刊行され、同時に独自の報告書を作成してフィードバックに用いた。調査から得られた主な知見としては、採用担当者の考えの中でも、転職者の間でも、転職経路間の棲み分けが相当程度進んでいることが挙げられる。そのことが、転職後に生じる所得をはじめとする様々な格差を考察する上で重要な要因となっており、適材適所を目指す上でどのような歪みや偏りをもたらしているのか、今後さらなる詳細な分析を展開することを課題として認識している。その一方で、NPOに関しては、特に有償ボランティアの労働者性に関して労働法の分野から関心が寄せられ、現場の労働実態を紹介する機会に恵まれたことを付記しておきたい。また、これまでの研究成果を、若者向けに分かりやすく紹介する新書を出版する機会にも恵まれた。本年度は、キャリアステージの中でも特に「学校」に力点を置き、2種類の調査票調査を実施した。1つは、「中国における日本語専攻大学生の就職活動に関する調査」である。この調査は、日本の大学生と競合する可能性が高まりつつある中国(山東省)の、かつ日本語が堪能な大学生を対象とし、その就職活動の実態を把握しながら、どのような就業意識とキャリア実現力が形成されているかを明らかにすることを目的としている。

得られた286名のデータから、日本とは大きな隔たりのある新規大卒者の就職市場や就職支援体制のあり方が、中国の大学生の就業意識に少なからぬ影響を与えており、人材活用のグローバル化を目指す上で示唆に富む結果が示された。もう1つは、「キャリア教育の現状に関する調査」である。大学進学率が50%を超える昨今、早期離職やフリーター、ニートなどの若年雇用問題が最も表出しやすいのが、職業高校などで訓練されることもなく就職せざるを得ない普通科高校の出身者であるという問題意識から、全国の普通科(コース)高校3984校全てを対象とし、キャリア教育の実態と課題の把握を目的として上記調査を実施した。2010年3月末時点で約850校から回答を得ており、速やかな集計および分析を次年度の課題としている。本研究は、通常学卒後40年以上に及ぶ就業可能期間において、様々な移動を繰り返しながら労働者がキャリアを積み重ねていく過程を、5つのキャリアステージ(学校・企業・NPO・創業・インターバル)を拠点に実証分析することを目的としている。本年度は、まず昨年度実施した調査票調査「キャリア教育の現状に関する調査」の集計および分析を手掛けた。最終的に分析対象となった880校のデータから、キャリア教育の実施状況を規定する要因としては、進学率が低い高校ほど、切実な「需要」に応じてキャリア教育を実施しており、「実施可能性」の高い環境に恵まれている小規模校ほど、実際にキャリア教育を実施できているということが確認された。加えて、複合的なキャリア教育の有効性については、「実学」であるインターンシップと「座学」である知識教育の交互作用効果が、複数の「効果」に関する項目で確認された。キャリア教育における様々な方向からのアプローチは、教育現場において積極的に取り組むに値する試みであるといえる。以上の結果を中心に、2010年10月に社会政策学会で発表を行い、2011年5月にも同学会でさらなる発表を予定している。また、調査報告論文及び学会発表を取りまとめた論文を作成し、それぞれ投稿中である。これらの経過報告を含めて、調査協力校への冊子体でのフィードバックを郵送で行った。なお、得られた知見は、次年度以降の研究計画「「キャリア教育」の実効性-正課教育・課外活動・就職支援との分離と融合-」の策定に反映させている。
遷移放射の多重干渉による高輝度コヒーレントX線の発生

本研究課題では、周期的に配列した多層薄膜中を加速電子ビームを通過させ、コヒーレントな共鳴遷移放射X線を発生させる。これにより単色性のよい高い高輝度X線の発生手法を確立する。(1)カプトンおよび単結晶シリコン薄膜からなる周期構造のスタックターゲットを用いて系統的に行ったX線のエネルギースペクトルおよび放射角度分布の測定結果は、2keV20keVのエネルギー範囲のおいて、吸収を含めたシミュレーション計算結果と良く一致し、薄膜枚数を増加することによって準単色のX線が得られる見通しが立った。(2)今回得られた実測値をもとにすると、大強度の電子電流に耐えうる周期構造のダイヤモンド薄膜ターゲットを用いることにより、数数10keVのX線領域において輝度が10^<12>/s・mrad^2・mm^2・0.1%b.w.・mAの光源が可能であることをはじめて実証した。(3)本光源はX線の発生源において単色性を有し、一般に効率が悪いX線ミラーを必要としないため、ミラーによる強度の減衰やミラーの損傷といった問題が回避されるという優れた特徴がある。また、電子ビームをパルス化することによって、ピーク電流は高いが平均電流は低くできるため、パルス幅psfsの瞬間強度の高いX線パルスビームが発生できる。このように、輝度は10^<12>光子/mm^2程度、ビームサイズ1mm以下、エネルギー分解能1%以内の性能が期待されるため、リソグラフィ、EXAFS、蛍光X線分析、アンジオグラフィなどを通じて広範囲の分野への応用が可能である。1.研究目的本研究課題では、周期的に配列した多層薄膜中を加速電子ビームを通過させ、共鳴遷移放射X線を発生させる。これによりエネルギー分解能の高い高輝度X線の発生手法を確立する。2.今年度に得られた成果(1)先ず、遷移放射の単色化に関する理論シミュレーションを詳細に検討し、強度ならびにエネルギー分解能の点で最適条件を探る手法を確立した。(2)ターゲット、スリット、吸収板および分光ゴニオメータ方式の高分解能X線検出器からなるシステムを製作し、加速器ビームラインに容易に設置できるようにした。(3)光源ターゲットとして、カプトンおよび単結晶シリコン薄膜からなるスタックの製作法を確立した。(4)(2)に記載のシステムを東北大学理学部附属原子核理学施設ならびに東京大学原子核研究所に搬入し、実験を行った。5)X線の放射角度が薄膜間隔に強く依存することを見いだし、薄膜間共鳴効果を実験的に明らかにした。あわせて、X線放射角分布の可視化に成功した。6)X線強度が薄膜枚数に非線形依存することから、薄膜間共鳴効果を確認した。(7)薄膜枚数の増加により、X線のエネルギー分解能が著しく向上することを確かめた。1.研究目的本研究課題では、周期的に配列した多層薄膜中を加速電子ビームを通過させ、コヒーレントな共鳴遷移放射X線を発生させる。2.今年度に得られた成果(1)1GeV電子からの遷移放射の単色化に関する理論シミュレーションを詳細に検討し、強度ならびにエネルギー分解能の点で最適なターゲットを設計した。(2)1GeV電子用ターゲットースリット-アブソーバー-分光ゴニオメータシステムを東京大学原子核研究所電子シンクロトロンビームラインに構築した。(3)カプトンおよび単結晶シリコン薄膜からなる周期構造のスタックターゲットを用いて系統的に行ったX線のエネルギースペクトルおよび放射角度分布の測定結果は、2keV20keVのエネルギー範囲において、吸収を含めたシミュレーション計算結果と良く一致した。(4)今回得られた実測値をもとにすると、大強度の電子電流に耐えうる周期構造のダイヤモンド薄膜ターゲットを用いることにより、数数10keVのX線領域において輝度が10^<12>/s・mrad^2・mm^2・0.1%b.w.mAの光源が可能であることをはじめて実証した。
超音波断層像からの横隔膜三次元像再構成による横隔膜機能評価

1.超音波断層法による横隔膜運動と胸部X線より得られた横隔膜変化量の比較検討を行った。健常成人と呼吸器疾患患者を対象としてRV,FRC,TLCの角肺気量位をとらせ横隔膜上縁の動きを超音波断層で測定し、同時にX線で撮影した。この結果超音波断層によって得られた横隔膜変化と、肺気量変化はほぼ直線関係が認められ、本法が横隔膜の機能解析に有用であることが証明された。3.横隔膜の三次元立体画像構成のためのシステム作成を行った。この目的のため超音波断層像より、より鮮明なCT画像を用いて横隔膜の三次元立体画像の再構成を行った。この結果非常に正確な横隔膜の三次元立体画像を得ることが出来、これに基づいて横隔膜は楕円柱に楕円ドームを蓋った形状を或し、低肺気量内においてはこの形状を保ちつつピストン様に運動することが明らかになった。以上よりCT画像に基づく三次元立体像再構成の方向が確立したため、超音波断層による横隔膜の三次元像再構成の見通しがつき、今後継続研究の予定である。最大の吸気筋である横隔膜が,種々の病因によって筋疲労をおこし,その結果正常の肺胞換気量を維持できない病態は,呼吸筋不全と呼ばれ,臨床的に重要な命題となっている.また各種の術後に問題となる呼吸器系合併症の成因についても呼吸筋の関与が注目されている.呼吸筋,特に最大の吸気筋である横隔膜の機能評価には従来から食堂・胃バルーン法によるtrarsdidphr agmatic pressare(Pai)の測定や筋電図法などがあるが,臨床的応用に際しては主に技術的な面で問題点があった.本法では超音波断層像から横隔膜の三次元像を再構成して横隔膜機能を評価するものである.健常者を対象とし,横隔膜の超音波断層像を,全肺気量位,機能的残気量位,残気量位の3つの肺気量位について,ビデオテープに収録し,この画像をコンピュータを介して処理した.これより横隔膜の三次元像を再構成する.横隔膜機能評価として,従来からの方法-食堂・胃バルーン法によるtrans diaphragmatic pressareの測定-を同時におこない, ,画像処理したものと比較検討した.1.超音波断層法による横隔膜運動と胸部X線より得られた横隔膜変化量の比較検討を行った。1.横隔膜のdynamic stateにおける超音波断層所見とchestwall configurationの有機的関係について検討を行った。一回換気を量を0.5lずつ段階的に増加させた時、横隔膜の動きをarea of appositionの動きとして記録し、同時にpneumomagnetmeterを用いて肋骨部の前後の動き、左右の動き、上下の動きと、腹部の前後の動きの4点の動きをモニターした。この結果一回換気量が1.5lの範囲内では、これらすべての点がほぼ直線的に変化し肺気量変化に対する横隔膜及び他のchestwall configurationの関与度は一定の比率を有することが示唆された。2.横隔膜の三次元立体画像再構成のためのシステム作成を行った。得られた超音波断層の二次元平面をコンピューター内で画像処理を行い、それらを再構成して三次元像に作り上げるシステムについて検討した。この結果非常に正確な横隔膜の三次元立体画像を得ることが出来、これに基づいて横隔膜は楕円柱に楕円ドームを蓋った形状を成し、低肺気量内においてはこの形状を保ちつつピストン様に運動することが明らかになった。
磁性流体を利用した非機械的ガス圧縮機の試作

1.提案した圧縮機の模型を試作し、それが考案の通りに作動することを確認した。すなわち、非磁性材料のパイプを作り、その外側で軸に沿って入口から出口へ次々、波動的に移動していく磁場を発生させた。そして、パイプの入口に磁性流体の溜めを置くと、移動磁場が通るたびに磁性流体は磁場に反応してパイプに入り、スラグの列を形成した。これら磁性流体スラグは移動磁場に引きずられてパイプの中を移動した。その結果、スラグの間に挟まれたガスはパイプの入口から出口に向かって移送、圧縮された。2.移動するベルトに所定の間隔で取り付けた永久磁石列をパイプに沿って設置することによって、持続的な移動磁場を得た。3.圧縮機としての締切圧力はパイプに作用する磁石の段数に比例し、移送されるガスの流量は磁石の移動速度に比例する、という合理的な結果を得た。また、磁石の移動速度が限度を越えると、パイプ内の磁性流体スラグは粘性のため動かなくなることも分かった。4.運動量式に基づいてパイプの中の流動を説明するモデルを作成。5.実験とモデルから、次のことが分かった。考案の圧縮機を作動させるには移動磁場の速度を適切な値に設定し、磁場が引きずることの出来る適量の磁性流体をパイプの入口で供給することが重要である。6.次の研究課題は、移送ガスの流量を増大させることである。
木材腐朽における材の割れがもたらすリスク定量化に向けた取り組み

本研究は木材の表面や内部の割れの存在が木材腐朽に対してどれだけのリスク要因になりうるかを定量的に明らかにすることを最終的な目標とし、そのための第一歩としてスリットを入れた木材についてスリットの位置や大きさが強度性能に与える影響を明らかにすることを目的としている。その中で本年度は腐朽菌が木口面から侵入した場合のスリットによる繊維直交方向への腐朽進行促進効果を検討するため、2種類の腐朽試験を実施した。いずれの場合も、試験体は板目板(一部柾目板)とし、スリット部にテープを貼ったうえで、腐朽菌が侵入する木口面の一部を除いた全ての側面についてエポキシ樹脂を複数回塗布することで、腐朽菌が侵入する面を限定させた。はじめの実験では、試験体にはベイマツ材を、培地には寒天培地上に展開したオオウズラタケ培地を用い、試験体が培地と板目面・柾目面がメッシュシートを挟んで接するように腐朽試験を実施した。また2回目の実験では、試験体にはエゾマツ材とスギ辺材を、培地には海砂上に展開したオオウズラタケ培地を用い、試験体が培地と木口面が接するように試験を実施した。この実験ではエゾマツ材のみ培地との間にメッシュシートを挿入した。得られた腐朽材の密度分布をX線デンシトメトリーで観察したところ、いずれの試験においてもスリットを中心とした重量減少が観察され、スリットを介した繊維直交方向への腐朽進行が観察できた。その一方で、同じ腐朽期間における腐朽進行のばらつきが大きく、スリットによる繊維直交方向への腐朽進行の定量化には至らなかった。今回行った実験においては、以下のような腐朽進行が予測される。まず腐朽菌の侵入面から繊維方向に腐朽が進行するため、この領域ではスリットの有無にかかわらず腐朽菌の侵入面から近いほうが密度が小さいという傾向がみられる。それ以外の領域については、腐朽期間が最大12週間と比較的短かったため、スリットの無い試験体では重量減少が生じない一方で、スリットを含む試験体ではスリットを経由して腐朽菌が侵入するため、スリットを中心とした重量減少が生じると考えら。実際に得られた腐朽材について、X線デンシトメトリーにより作成した板目面・柾目面内の密度分布を観察したところ、個々の試験体の内部における腐朽は上述した予測と一致しており、スリットを経由した腐朽進行並びにエポキシ樹脂の塗布による腐朽菌の侵入面の限定効果について確認することができた。その一方で、ベイマツ材・エゾマツ材において腐朽期間ごとの違い以上に試験体ごとの腐朽進行の程度にばらつきが大きく、スリットの存在が腐朽進行に与える影響の定量的な評価には至らなかった。エゾマツ材の試験体で腐朽菌が侵入した気配が見られなかったことから、スギ材においては培地と材の接触具合を向上させるためメッシュシートを用いずに腐朽試験を行ったが、やはり腐朽進行には大きなばらつきが観察された。現状の最大の課題は、試験体ごとの腐朽進行がより揃うような腐朽試験を実施することである。これまでの腐朽試験においては、一部の試験体で腐朽菌の侵入が見られなかったことから、培地と試験体の間の接触状況が試験体によって異なったことが課題と考えられる。その原因として、試験体が薄かったことと培地の上に試験体を載せる形で実験を行ったことから試験体が傾いていたことが挙げられる。そのため、今後は寒天培地を試験体に載せる形での腐朽試験を実施し、スリットの腐朽促進効果の定量的な評価に取り組む。また本実験では腐朽菌の侵入面と繊維方向でつながる領域以外の含水率が低く、スリットの無い試験体の繊維直交方向への腐朽進行を妨げていた可能性がある。これは試験体側面を封鎖した際の含水率が低かったことと、木口面が封鎖されていて吸湿しにくかったことによると考えられ、今後は腐朽試験前に吸湿処理を行う等の対策を行い、より繊維直交方向の腐朽が生じやすい条件での検討を行う。

その一方で、同じ腐朽期間における腐朽進行のばらつきが大きく、スリットによる繊維直交方向への腐朽進行の定量化には至らなかった。今回行った実験においては、以下のような腐朽進行が予測される。まず腐朽菌の侵入面から繊維方向に腐朽が進行するため、この領域ではスリットの有無にかかわらず腐朽菌の侵入面から近いほうが密度が小さいという傾向がみられる。それ以外の領域については、腐朽期間が最大12週間と比較的短かったため、スリットの無い試験体では重量減少が生じない一方で、スリットを含む試験体ではスリットを経由して腐朽菌が侵入するため、スリットを中心とした重量減少が生じると考えら。実際に得られた腐朽材について、X線デンシトメトリーにより作成した板目面・柾目面内の密度分布を観察したところ、個々の試験体の内部における腐朽は上述した予測と一致しており、スリットを経由した腐朽進行並びにエポキシ樹脂の塗布による腐朽菌の侵入面の限定効果について確認することができた。その一方で、ベイマツ材・エゾマツ材において腐朽期間ごとの違い以上に試験体ごとの腐朽進行の程度にばらつきが大きく、スリットの存在が腐朽進行に与える影響の定量的な評価には至らなかった。エゾマツ材の試験体で腐朽菌が侵入した気配が見られなかったことから、スギ材においては培地と材の接触具合を向上させるためメッシュシートを用いずに腐朽試験を行ったが、やはり腐朽進行には大きなばらつきが観察された。現状の最大の課題は、試験体ごとの腐朽進行がより揃うような腐朽試験を実施することである。これまでの腐朽試験においては、一部の試験体で腐朽菌の侵入が見られなかったことから、培地と試験体の間の接触状況が試験体によって異なったことが課題と考えられる。その原因として、試験体が薄かったことと培地の上に試験体を載せる形で実験を行ったことから試験体が傾いていたことが挙げられる。そのため、今後は寒天培地を試験体に載せる形での腐朽試験を実施し、スリットの腐朽促進効果の定量的な評価に取り組む。また本実験では腐朽菌の侵入面と繊維方向でつながる領域以外の含水率が低く、スリットの無い試験体の繊維直交方向への腐朽進行を妨げていた可能性がある。これは試験体側面を封鎖した際の含水率が低かったことと、木口面が封鎖されていて吸湿しにくかったことによると考えられ、今後は腐朽試験前に吸湿処理を行う等の対策を行い、より繊維直交方向の腐朽が生じやすい条件での検討を行う。当初計画では、スリットが腐朽進行に与える影響の定量評価において、腐朽材の顕微鏡観察を実施する予定で予算を計上していたが、平成30年度の研究においてはスリットの定量評価実施には至らなかったため、その分の金額が次年度使用額となった。翌年度は、平成30年度の研究において確立した試験方法を用いてスリットの定量評価を行うため、当初申請した腐朽試験や研究発表とあわせて顕微鏡観察実施に必要な機材を導入する。
高齢者のワーキングメモリ容量個人差がタッチインタフェースの認知負荷に及ぼす影響

本研究は、高齢者のワーキングメモリ容量個人差がタッチインタフェースの認知負荷に及ぼす影響について明らかにする。まず、本研究ではワーキングメモリ容量大・小群間のGP分析によって、高齢者のワーキングメモリ容量個人差がタッチインタフェース操作速度に及ぼす影響について明らかにする。次に、共分散構造分析の一つである多母集団同時分析によってワーキングメモリ容量大・小各群高齢者のワーキングメモリ因子がタッチインタフェース操作に及ぼす影響力について明らかにする。本研究によって、高齢者がタッチインタフェースを操作する際のワーキングメモリ容量個人差に応じたタッチインタフェース毎の認知負荷の大きさが明らかになる。
認知症による全身麻酔薬の修飾作用の解明および安全な麻酔法の確立

認知機能障害モデル動物として老化促進モデルマウス(SAM-P8)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬作用の影響について検討した.海馬抑制性介在ニューロン活性下では,揮発性麻酔薬(セボフルラン)と静脈麻酔薬(チオペンタール)共にCA1錐体細胞領域の集合電位を強く抑制し, SAM-P8ではコントロールに比較して抑制の増強を認めた.この結果より認知障害により全身麻酔薬作用が増強される可能性が示唆された.これは中枢におけるシナプス前終末からのGABA放出促進によると考えられた.近年安全な麻酔薬の開発により,高齢者が全身麻酔使用下に手術を受けることが可能となったが,高齢者の増加に伴い増加している,認知機能障害やアルツハイマー病のような神経変性疾患における麻酔薬作用の変化については未だ明らかでない.我々は,認知機能障害・アルツハイマーモデル動物として老化促進モデルマウス(SAM P8)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬作用の影響について検討し,安全な麻酔法確立に努める.認知機能障害モデル動物として老化促進モデルマウス(SAM-P8)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬作用の影響について検討した.海馬抑制性介在ニューロン活性下では,揮発性麻酔薬(セボフルラン)と静脈麻酔薬(チオペンタール)共にCA1錐体細胞領域の集合電位を強く抑制し, SAM-P8ではコントロールに比較して抑制の増強を認めた.この結果より認知障害により全身麻酔薬作用が増強される可能性が示唆された.これは中枢におけるシナプス前終末からのGABA放出促進によると考えられた.【目的】近年安全な麻酔薬の開発により,高齢者が全身麻酔使用下に手術を受けることが可能となったが,高齢者の増加に伴い増加している,認知機能障害やアルツハイマー病のような神経変性疾患における麻酔薬作用の変化については,未だ明らかでない.我々は,認知機能障害,アルツハイマーモデル動物として,老化促進モデルマウス(SAM)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬作用の影響について検討した.【方法】ウィスター系雄性ラットを麻酔後断頭し,海馬スライス標本(400μm)を作成した. 2本の刺激電極をシャーファー側枝(Sch)と海馬白板(Alv)に,細胞外記録電極をCA1錐体細胞体領域に置き,集合電位(PS)を記録した. Pre-pulseとしてAlvに刺激を与えた反回性抑制あり(PrepuIse+)と反回性抑制なし(Prepulse-)の2つの神経回路を同時記録した.【結果】2%セボフルランによるPS ampIitudeの変化は, PrepuIse(-) : R1=78±15%, P8=42±23%とP8では有意(P<0.05)にセボフルランによる抑制が促進された.一方Prepulse(+) : R1=55±14%,P8=24±23%この結果は反回性抑制の有無によらない.【結論】認知症モデルマウスでは,セボフルランによる麻酔作用が増強される可能性が示唆された.【目的】近年安全な麻酔薬の開発により,高齢者が全身麻酔使用下に手術を受けることが可能となったが,高齢者の増加に伴い増加している,認知機能障害やアルツハイマー病のような神経変性疾患における麻酔薬作用の変化については未だ明らかでない.我々は,認知機能障害・アルツハイマーモデル動物として老化促進モデルマウス(SAM P8)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬(静脈麻酔薬)作用の影響について検討した.【方法】対象:SAM R1 ; contro1とSAM P8で比較した.SAMマウスを麻酔後断頭し海馬スライス標本(400μm)を作成した.2本の刺激電極をシャーファー側枝(Sch)と海馬白板(Alv)に,細胞外記録電極をCA1錐休細胞体領域に置き,集合電位(PS)を記録した.Pre-pulseとしてAlvに刺激を与えた反回性抑制あり(Prepulse+)と反回性抑制なし(Prepulse-)の2つの神経回路を同時記録した.【結果】Prepulse+では,チオペンタールはSAM R1と比較してSAM P8において麻酔薬によるPS抑制作用の増強を認めた.この結果は揮発性麻酔による抑制効果よりも顕著であった.【結論】認知症モデルマウスでは麻酔薬作用が抑制性シナプス伝達に強く影響を及ぼしてる可能性が示唆された.【目的】近年安全な麻酔薬の開発により,高齢者が全身麻酔使用下に手術を受けることが可能となったが,高齢者の増加に伴い増加している,認知機能障害やアルツハイマー病のような神経変性疾患における麻酔薬作用の変化については未だ明らかでない.我々は,認知機能障害・アルツハイマーモデル動物として老化促進モデルマウス(SAM P8)を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬(静脈麻酔薬)作用の影響について検討した.【方法】対象:SAM R1 ;controlとSAM P8で比較した.SAMマウスを麻酔後断頭し海馬スライス標本(400μm)を作成した.2本の刺激電極をシャーファー側枝(Sch)と海馬白板(Alv)に,細胞外記録電極をCA1錐体細胞体領域に置き,集合電位(PS)を記録した.Pre-pulseとしてAlvにTrain刺激(200Hz)を与え海馬抑制性分在ニューロンを活性後SchへのTest-pulseによりPSを誘発した.【結果】静脈麻酔薬・チオペンタールによるPS抑制作用はTrain刺激により増強を認めた.さらにSAM R1と比較してSAM P8においてPS抑制作用の増強は顕著であった.【結論】

Train刺激により海馬抑制性介在ニューロンのシナプス前膜におけるGABA放出は増大したと考えられる.認知症モデルマウスでは麻酔薬作用が抑制性シナプス伝達に強く影響を及ぼしており,その機序としてシナプス前膜からのGABA放出に影響している可能性が示唆された.【目的】近年安全な麻酔薬の開発により,高齢者が全身麻酔使用下に手術を受けることが可能となったが,高齢者の増加に伴い増加している,認知機能障害やアルツハイマー病のような神経変性疾患における麻酔薬作用の変化については未だ明らかでない.我々は,認知機能障害・アルツハイマーモデル動物として老化促進モデルマウス〈SAM-P8〉を使用し,認知機能障害に及ぼす全身麻酔薬作用の影響について検討した.【方法】認知症モデルマウス(SAM-P8)および認知障害を示さないコントロールマウス(SAM-R1)を用い海馬シナプス伝達に及ぼす全身麻酔薬作用を比較検討した.海馬シナプス伝達:S醐マウスを麻酔後断頭し海馬スライス標本を作成した.2本の刺激電極をシャーファー側枝(Sch)と海馬白板(Alv)に,細胞外記録電極をCA1錐体細胞体領域に置き,集合電位(PS)を記録した.Pre-pulseとしてAlvにTrain刺激(10-300Hz)を与え海馬抑制性介在ニューロンを活性後SchへのTest-pulseによりPSを誘発した.2群問の比較にはStudent'st検定を用いた.【結果】海馬抑制性介在ニューロン活性化状態において,セボフルラン(3.Ovo1%)およびチオペンタール(10^<-5>mol/L)は集合電位の振幅を抑制したが,その作用はSAM-R1よりもSAM-P8において増強を示した(p<0.05,n5).Pre-pulse trainを増加させるとシナプス前終末のGABAが枯渇するため集合電位の抑制が減弱する.麻酔薬投与により集合電位の抑制作用は延長することから、全身麻酔薬がGABA放出時間を延長することが判明した.SAM-P8ではこの延長効果の顕著な増加が認められた.【結論】pre-pulse train法による検討から,SAM-P8においてセボフルランおよびチオペンタールはシナプス前終末からのGABA放出を増強することが示された.今回の結果より認知障害により全身麻酔薬作用が増強される可能性が示唆された.これは中枢におけるシナプス前終末からのGABA放出促進によると考えられた.
鉄錯体を利用した一酸化窒素センサー及びシグナル伝達系構築に関する研究

本年度は昨年度の成果を受けて次のような結果を得た.1.センサー部位の構築に関する研究:昨年度の本研究の成果において,m-xylyl基をブリッジとする2量体型ジチオカルバメート誘導体鉄錯体(Fe-DTC)を,シグナルアクセプター部位としてデザインし合成した.本年度はその一酸化窒素(NO)錯体(NO-Fe-DTC)_2を合成し,電子スピン共鳴法,FT-IR法などにより電子状態に関する知見を得た.m-xylylスペース程度の距離があると,結合したNO分子上の不対電子間の相互作用はほとんど見られないことがわかった.また,DTCの置換基を変化させたところ,電子供与性基によりDTC配位子のC-N結合間を強く,電子吸引性基により同結合を弱くできることがわかった.NOの結合による構造変化を伝えるためには,C-N結合の回転を抑えるためにも結合が強い方が好都合であるため,置換基として電子供与性基が有効であることがわかった.現在,これらの知見を基に他分子種への結合に適したリンカー部位をデザインし,合成を進めている.2.シグナルアクセプター側の選定に関する研究:分子間の情報伝達系構築の予備段階として,1にも述べたm-xylylブリッジを有する二量体型Fe-DTC錯体を分子内情報伝達系として検討している.八面体型のFe(III)一DTC_3の一方のサイトにNOが結合し,正方錐型へと変化したとき,他方の八面体型サイトにその構造変化が伝わり,もう一方のサイトのNOとの反応性に影響を及ぼすかどうかを,(NO-FeDTC)_2の生成速度を観測することにより検討している.昨年4月1日付けで申請時の所属機関((財)山形県テクノポリス財団・生物ラジカル研究所)から現在の所属機関(甲南大学理学部)へ異動した。そのため研究環境に大きな変化があり、基本的な実験設備・器具類(NOガスのライン、配位子合成などの器具)の調達などにかなりの時間を費やさざるを得なかった。1.センサー部位の構築に関する研究:情報伝達系のシグナルアクセプター部位としてのジチオカルバメート鉄錯体の新規デザインを行った。最終的には水溶液系での情報伝達系の構築が目的ではあるが、本年度は時間の関係上より取扱いの容易な非水溶媒系にて実験を行った。ベンゼン環をブリッジとする新しいジチオカルバメート配位子を合成し、配位子の剛性を高め、NO結合に伴う力学的伝達の可否を溶液中にて調べた。構造変化のより詳細な検討を行うために、現在結晶構造解析のための試料を作成中である。またこの系については、錯体部位を2カ所に増やせるので、本筋とは離れるが距離をコントロールできるビラジカルの系を構築できるので、その性質にも興味がもたれる。2.シグナルアクセプター側の選定に関する研究:上記のように、現在ベンゼン環をブリッジとして同一分子中にアクセプターを設定している。外部アクセプターについても今後検討していく予定である。なお、所属機関の異動に伴う研究環境の変化の影響が予想以上に大きく、年度当初に提出した研究実施計画の遂行が大幅に遅れていることをお詫びする。ようやく、基本的な設備が整いつつあるので、次年度においては、早急に計画を遂行していきたい。本年度は昨年度の成果を受けて次のような結果を得た.1.センサー部位の構築に関する研究:昨年度の本研究の成果において,m-xylyl基をブリッジとする2量体型ジチオカルバメート誘導体鉄錯体(Fe-DTC)を,シグナルアクセプター部位としてデザインし合成した.本年度はその一酸化窒素(NO)錯体(NO-Fe-DTC)_2を合成し,電子スピン共鳴法,FT-IR法などにより電子状態に関する知見を得た.m-xylylスペース程度の距離があると,結合したNO分子上の不対電子間の相互作用はほとんど見られないことがわかった.また,DTCの置換基を変化させたところ,電子供与性基によりDTC配位子のC-N結合間を強く,電子吸引性基により同結合を弱くできることがわかった.NOの結合による構造変化を伝えるためには,C-N結合の回転を抑えるためにも結合が強い方が好都合であるため,置換基として電子供与性基が有効であることがわかった.現在,これらの知見を基に他分子種への結合に適したリンカー部位をデザインし,合成を進めている.2.シグナルアクセプター側の選定に関する研究:分子間の情報伝達系構築の予備段階として,1にも述べたm-xylylブリッジを有する二量体型Fe-DTC錯体を分子内情報伝達系として検討している.八面体型のFe(III)一DTC_3の一方のサイトにNOが結合し,正方錐型へと変化したとき,他方の八面体型サイトにその構造変化が伝わり,もう一方のサイトのNOとの反応性に影響を及ぼすかどうかを,(NO-FeDTC)_2の生成速度を観測することにより検討している.
ショットキー障壁形成機構解明のための電気化学的アプローチ

電解めっき法を用いて、砒化ガリウム(GaAs)基板上に金属膜を堆積することを試み、以下のことを明らかにした。(1)通常のめっき液中で、バイアス電圧と光照射の条件を選ぶことによって、GaAs表面の自然酸化膜を除去することができる(光電気化学エッチング)。この条件は、ブルタモグラムの測定から求められる。(2)上記方法により得られたGaAs表面は、数nm程度の平坦性をもつ。(3)GaAs基板を光電気化学エッチングした後、連続してめっきを行うことによって、ほぼ理想特性を示すGaAsショットキー接触の形成が可能である。このプロセスをニッケル、金、錫、および鉛に適用し、GaAsに対するショットキー障壁高さ(phi_<Bn>)の仕事関数(phi_M)依存性を求めた。いわゆる界面定数(S=〓phi_<Bn>/〓phi_M)の値は0.1となり、障壁形成機構としてMIGSモデルを支持する結果が得られた。
整数演算に基づくカオス写像の真軌道生成法の確立

コンピュータを使ったシミュレーションは、科学の発展に欠かせないだけでなく、工業製品の設計や天気予報・自然災害の予知などで幅広く使われており、現代社会を支える基盤技術となっています。この研究課題では、コンピュータで正確に実行できる整数演算のみを使って、数値誤差の入らない新しいシミュレーション方法を構築しました。さらに、この方法を使って簡単な物理系のシミュレーションを行い、実際にこの方法が有効であることを確認しました。カオス現象は、自然科学や工学に限らず、社会科学をも含む広範な分野の対象で現れ、今日それらの研究にけデジタル計算機を使ったシミュレーションが欠かせないものとなっている。シミュレーションの正確さが、そのような研究の正当性を左右する重要な要素となるが、その一方で、計算機を使って、誤差のない、真のカオス軌道を生成するのが非常に困難であることもよく知られている。本研究課題では、計算機で正確に実行できる整数演算のみを用いて、区分的線形写像を含む区分的1次分数写像の真軌道生成法を確立し、さらに、それをカオス現象のシミュレーション解析に応用することを目的としている。これまでに行った予備的研究により、1次元の区分的1次分数写像に関しては、真軌道を生成することに成功している。区分的線形写像は区分的1次分数写像でもあるため、この方法によって、1次元の区分的線形写像の真軌道生成も可能である。今年度(平成21年度)は、3次無理数を使った真軌道生成および特定の数表現を使つた真軌道生成の2方向から、2次元区分的線形写像の真軌道生成法の構築を行った。1. 3次無理数を使った真軌道生成では、平面上の点が含まれる区間の判定を正確に行う必要がある。今年度の研究により、グレブナー基底を用いる区間判定法が有効であることが明らかになった。実際に、確立した2次元区分的線形写像の真軌道生成法を、パイこね変換,アーノルドの猫写像,Double dragon写像に適用し、その有効性を確認した。2. 3次無理数以外の特定の数表現を用いた場合にも、2次元区分的線形写像(例えば、パイこね変換)の真軌道生成に成功した。以上のように、本研究課題で構築された真軌道生成法(1または2)を用いることによって、2次元までの区分的線形写像に関しては、基本的には真軌道の生成が可能となった。本研究課題では、計算機で正確に実行できる整数演算のみを用いて、区分的線形写像を含む区分的1次分数写像の真軌道生成法を確立し、それをカオス現象のシミュレーション解析に応用することを目的としている。さらに、真軌道生成法によって最も研究の発展が期待できる対象である、通常のカオスとは異なる特異性を示す力学系の研究も併せて行っている。今年度(平成22年度)は、真軌道生成法の構築,真軌道生成法の応用,通常のカオスとは異なる特異性を示す力学系の3方向から研究を行い、以下の成果を得た。【1.真軌道生成法の構築】2次元平面の点を整数係数の連立3次方程式の解で指定し、グレブナー基底を用いる区間(領域)判定法を使用することにより、2次元区分的1次分数写像の真軌道生成法を構築した。実際に、構築した2次元区分的1次分数写像の真軌道生成法を、Jacobi-Perron AlgorithmおよびModified Jacobi-Perron Algorithmに伴う写像に適用し、その有効性を確認した。【2.真軌道生成法の応用】真軌道生成法をTWFS写像に用いることにより、誤差無しのNoise-Induced Order現象(NIO現象)のシミュレーションが可能であることを確認した。また、高精度な分岐図の描画が可能であることも確認した。さらに、Doiによって提唱された"アトラクタ平均化仮説"の検証も行った。特に、従来の方法では不可能だった数値誤差のスケールでのシミュレーションの結果から、Doiの行ったシミュレーションにおいて数値誤差によるNIOが現れなかった理由を明らかにした。【3.通常のカオスとは異なる特異性を示す力学系】適応遅延フィードバック制御系の力学系的特異性を明らかにした。
鶏卵管における抗精子免疫応答とその内分泌的調節

卵管の生体防御や受精率の維持に重要な卵管の免疫機能とその内分泌的調節機構について追及した。まず、卵管の精子貯蔵腺が性ステロイドの標的組織であるかどうかを検討したところ、産卵鶏の精子貯蔵腺はプロジェステロンとエストロジェンのレセプターを有することを見出し、精子貯蔵腺は性ステロイドの標的組織で、レセプターはエストロジェンの刺激により発現されることを示した。次ぎに、卵管の免疫応答に必要な免疫担当細胞のの局在とこれに及ぼす加齢と性ステロイドの影響を検討した。卵管にはマクロファージ、主要組織適合遺伝子複合体クラスII、T細胞とB細胞は、性成熟時やその後の加齢によって分布変化を示し、これには性ステロイドが関与することを明らかにした。精子や細菌のような外来細胞に対する免疫応答の過程では、主要組織適合遺伝子複合体クラスII(MHC-II)を発現する細胞による抗原提示、これによるT細胞の活性化、さらにこの情報を受けてのB細胞の活性化と免疫グロブリンの産生により、抗原抗体反応が生じる。卵管は外界に開口しているので細菌は常時侵入する可能性があるので、今回明らかになった卵管の免疫システムは生体防御のために重要である。一方、卵管内の精子に対して免疫応答が発現すると精子は生存できない。卵管の精子貯蔵腺で精子が長期間生存できることは、この組織において精子は免疫応答から逃れることができる可能性が推定される。本研究の結果は、これらの卵管免疫機能が加齢や性ステロイドの影響を受けて調節されることを示す。鶏の卵管内抗精子免疫応答による受精率低下との関連において、卵管の免疫システムの内分泌的調節機構を検討することを目的とした。白色レグホン種雌の未成熟鶏、成熟鶏ならびに性ステロイド処理した未成熟鶏の卵管組織を用いて、抗原提示細胞(主要組織適合遺伝子複合体(MHC)クラスII発現細胞とマクロファージ)、CD4およびCD8Tリンパ球、Bリンパ球・形質細胞に対する免疫染色を施し、これらの分布を顕微鏡画像解析した。卵管粘膜では、粘膜上皮と粘膜固有層に抗原提示細胞、CD4およびCD8Tリンパ球、Bリンパ球・形質細胞のいずれもが局在すること、また粘膜上皮では一部の上皮細胞が免疫グロブリンを含むことが明らかとなった。これらのことから卵管局所で、精子などの外来抗原が存在すると、これに対する抗原提示と免疫応答が進行し、特異抗体が産生されて卵管内に分泌されることが示唆された。抗原提示細胞の出現は性ステロイドによる依存性は低く、加齢に伴って増加することが明らかとなった。Tリンパ球とBリンパ球・形質細胞は、性成熟時にエストロジェンの作用で卵管が発達することと平行して増加することが明らかとなった。これらの結果から、卵管における免疫システムは性成熟に伴う卵管の発達と加齢によって影響され、またこれには性ステロイドが関与するものと考えられた。現在、免疫グロブリンとMHCクラスII分子の産生に関わる遺伝子発現をin situハイブリダイゼーション法で追究している。卵管の生体防御や受精率の維持に重要な卵管の免疫機能とその内分泌的調節機構について追究した。まず、卵管の精子貯蔵腺が性ステロイドの標的組織であるかどうかを検討したところ、産卵鶏の精子貯蔵腺はプロジェステロンとエストロジェンのレセブターを有することを見出し、精子貯蔵腺は性ステロイドの標的組織で、レセプターはエストロジェンの刺激により発現されることを示した。

卵管は外界に開口しているので細菌は常時侵入する可能性があるので、今回明らかになった卵管の免疫システムは生体防御のために重要である。一方、卵管内の精子に対して免疫応答が発現すると精子は生存できない。卵管の精子貯蔵腺で精子が長期間生存できることは、この組織において精子は免疫応答から逃れることができる可能性が推定される。本研究の結果は、これらの卵管免疫機能が加齢や性ステロイドの影響を受けて調節されることを示す。