hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
帰国子女の英語喪失過程の記述的分析ー年齢及び現地滞在期間との関係

本研究の主要部は2つに大別される。1つはアメリカ,カナダなどに3年以上6年程居住し,現地校に通学した小学校児童,中学生徒を対象に,数ケ月ごとにインタビューを行い,そこで主として述べられた自由な英語及び本人の英語維持に関する内省を基にして総合的に研究成果をまとめるものである。もう1つは,イギリスのロンドン市内にある日本人のための全日制小,中,高,及び土曜日のみの補習小,中,高校生に対する英語保持,習得のアンケートを実施し,その結果をコンピューターによる分析を行ったものである。前者・後者ともに分析資料を採取し,その分析を行う上に,手間どり最終的な結論を残しているので成果報告書に記載する予定であるが,ここでは,おおまかな問題の把え方をしておく。まず,前研究については,中学生の場合に2年間の経過を経て,帰国後,ほゞ完全に日本語社会に移行したが,なお英語の流暢性を保つ。しかし,語い選択の豊富さ,用いる英語表現のいきいきした味い,文構造の豊富さは次第に薄れてしまっている。本人たちは,ほゞ1年半ごろから明確にこれを意識しており、ことばが浮んでこない,英語が下手になったと自己分析をしている。小学校児童においては,これがもっとはやまるようで,1年後にはほゞ同様の内省を行い,また表現上も,同じような文構造のくりかえし,語いの使用の単純化を,記憶に英語がうれてなくなっていくためであると述べている。また採取した資料分析にも同じ傾向が見えるものである。後者については,小学生,中学生,高校生ごとに英語の習得と日本語の維持それにともなっておきる喪失現象について,大まかな資料をうることができたので,分析中である。英語国に長期間居住し,英語をかなりまたはほゞ完全に習得した者が,帰国後英語を使う機会が激減するために英語を喪失していく現象は,よく観察されるところである。その分析研究を数年にわたり小学生中,上級学年を中心に行ってきたが,今回の3年継続研究では、さらに年齢を下と上にひろげ,さらに現地での滞在期間との関係にも研究の巾を拡大することにした。第1年目につては,これらの対象者にアンケ-ト,あるいは面接による調査を行うことにした。その内容は,もし英語を喪失しつつあるという実感があれば,その旨こたえてもらうことにし、その折どのような特徴が自意識にあるか,英語を話すことはできるが,適切な表現がでてこなくなるという潜在的忘却期がいつどのような形で現われるか,さらに,実際に表現が口から出てこなくなる,つかえる,同じ表現を繰りかえしてしまう,さらに単純な表現が多くなってくるという時期がいつごろからおき,また続くか,そして,ことばを文構造としてあらわされなくなる,単語の羅列になってしまう時期,そしてほゞ完全に失ってします時期についての貭問を行っている。これらは,まだまとめる時期にはなっていないが,研究期間にまとめられるであろう。また,研究の対象者の若千名に対して,英語によるインタヴュ-を試み,実際の英語力をテ-プに記録した資料により分析を試みている。一般に年齢がひくい者ほど,急速に英語力が失われる。極端な場合では,帰国して一ケ月ほどで英語が口から出なくなる者もいる。また,逆に年齢が高く,長期間の滞在後帰国した場合,かなり長期間,英語を維持しつづける者が少くない。また文法構造,表現の複雑度についても分析をしなければならないが,目下その作業中である。英語の喪失のメカニズムが若千でも解明されればよいし、また習得との関係についても可能性を研究したい。本年度は、本テ-マによる継続研究第2年目になる。今回は、研究を2つの方向から進めている。一つは、昨年にひきつづき、帰国児童や生徒の英語能力を定期的に自然発話を通して観察、記録、分析を続けてきた。対象は、小学校児童数名と中学校生徒数名で、英語国の滞在は3年から6年である。インタビュ-形式で自由に一人づつ会話を行い,録音し、書写し、分析を進めている。目下、その資料の収集にあたっており、明確なことは言えないが、発話の中の単語の忘却が時間的経過とともに進んでおり、それがスピ-キング能力の低下と結びついていると被験者は言う。単語を忘れると、ほかの単語でおきかえたり、パラフレイズによって、一語でいうことを数語でいうようになったり、また、文のスタイルが単純、低調なものになるようである。その現象をさぐりたい。2つ目は、英語国に移住し、全日制日本人学校や補習校に通う小学校児童、中学生、高校制集団を対象に、アンケ-トによる英語学習及び習得と日本語の喪失を調査する。その作業を約1500人に対して行った後で、目下コンピュ-タに読みこむ作業をはじめている。これは、滞在年数や年齢差が、聞く力、話す力、読む力、書く力とそれぞれどのように相関があるのか、相互にどのような関係を持ちあうのかを調べるものである。これは、一人一人の集団よりも、グル-プ集団単位という研究になっている。結果については、まだ出ないが、年齢、滞在期間,もう一つは4技能そのものの関係があるようである。全日制学校と補習学校の差が大きいことが観察されている。以上の研究を今後続行することにより、結果を3年間の継続研究の最後には出せるようにしたい。

1つはアメリカ,カナダなどに3年以上6年程居住し,現地校に通学した小学校児童,中学生徒を対象に,数ケ月ごとにインタビューを行い,そこで主として述べられた自由な英語及び本人の英語維持に関する内省を基にして総合的に研究成果をまとめるものである。もう1つは,イギリスのロンドン市内にある日本人のための全日制小,中,高,及び土曜日のみの補習小,中,高校生に対する英語保持,習得のアンケートを実施し,その結果をコンピューターによる分析を行ったものである。前者・後者ともに分析資料を採取し,その分析を行う上に,手間どり最終的な結論を残しているので成果報告書に記載する予定であるが,ここでは,おおまかな問題の把え方をしておく。まず,前研究については,中学生の場合に2年間の経過を経て,帰国後,ほゞ完全に日本語社会に移行したが,なお英語の流暢性を保つ。しかし,語い選択の豊富さ,用いる英語表現のいきいきした味い,文構造の豊富さは次第に薄れてしまっている。本人たちは,ほゞ1年半ごろから明確にこれを意識しており、ことばが浮んでこない,英語が下手になったと自己分析をしている。小学校児童においては,これがもっとはやまるようで,1年後にはほゞ同様の内省を行い,また表現上も,同じような文構造のくりかえし,語いの使用の単純化を,記憶に英語がうれてなくなっていくためであると述べている。また採取した資料分析にも同じ傾向が見えるものである。後者については,小学生,中学生,高校生ごとに英語の習得と日本語の維持それにともなっておきる喪失現象について,大まかな資料をうることができたので,分析中である。
スウェーデンにおける民衆学校制度の成立・展開とスロイド教育

スロイド教育の民衆学校への導入過程を検討するために、(1)1842年の民衆学校令とその後の実態の分析、(2)1860年代から1870年代における民衆学校の実態の調査・検討した。1864年の回状によって学年別によるクラス分けが都市部の学校を中心に可能になったが、農村部では複式学級が多く、人口のまばらな北部などには巡回型民衆学校がその後も長く存在した。そのために、スロイド実習室(工作室)が整備はきわめて遅れた。1865年出版された学校建築に関する標準プランにおいては、学校建築図面においてスロイド実習室はまったく記述されていなかったが、1878年に出版された同書においては都市部のみならず、農村部の民衆学校にもスロイド実習室をもつ学校建築図面モデルとそれをもたない学校建築図面モデルが示された。1842年に制定された「民衆教育令」は、スウェーデンにおける民衆教育を学校教育として制度化した最初の重要な法令として知られるが、先行研究では細部に立ち入った分析に欠けていた。今年度は、(1)「民衆教育令」直前の民衆教育の実態との関連において「民衆教育令」の意義を解明し、(2)「民衆教育令」制定直後の184050年代に展開されたスウェーデンにおける民衆学校制度の形成過程の実情を解明し、民衆教育令体制の若干の特徴を摘出した。民衆教育令がもたらした結果の主要な側面は、学齢児童を就学させるために原則として全教区に民衆学校を設置するという基本的な法制度を確立した点にある。その結果、民衆教育は急速に普及し、法令発布後5年して全く学ぶ機会をもたない児童が早くも学齢児童の6%台に減少したように、初歩的な基礎を確立した。この結果は固定型学校を普及させることを基本としながら、さらに人口希薄な地域に巡回型学校を広範に取り入れたうえ、伝統的な家庭教育を容認するなど、多様な就学形態を含み込む柔軟な政策がもたらした。民衆教育を普及させるうえで決定的な弱点であった教師の不足に対処するために、当面は助教制を温存させながら、教師の資格を設定し、教師養成と教師の待遇の抜本的な改善に着手したこと、教員配置と教師養成に対する国庫補助を強化したことも民衆教育令がもたらした重要な施策である。他面で、民衆教育令体制はなお大きな弱点をかかえており、期待された教育実態が伴わなかった。巡回型学校への児童の就学は教育効果が必然的に脆弱化せざるを得なかった。固定型学校の普及は著しかったが、その大半は1学校1学級の単級学級であり、資格をもつ教師の絶対的不足のなかで助教制に依拠せざるを得ないなど、多くの弱点があった。「最低限の知識を習得した児童」の数が法律の施行後12年を経ても4%台にとどまったことは、民衆教育令体制の大きな弱点を象徴していた。即ち、民衆教育令体制は民衆教育の実を効果的に達成したというには程遠かった。民衆教育令の帰結は、初歩的教育を広範な国民に普及させたという積極面と、教育効果は甚だ初歩的な水準にとどまったという両極が併存していた。本年度に実施した研究は、1842年以降1882年までの民衆学校の実態の変化とそれとの関係にけるスロイド教育の発展過程を検討するために、ストックホルムとイェーテボリにおけるそれらに関する資料の収集を行った。その資料を分析していくために、民衆学校の100周年を記念して企画された、『スウェーデンにおける民衆学校の歴史("Svenska folkskolans historia、III 1860-1900)』(1942年)を読み進めてきた。この文献は、教師の立場から見た民衆学校教育の発展が詳細に叙述されている。今年度にこの文献から判明した事実はいろいろなことがあるが、1860年代後半にストックホルムではメイェルベリが視学官となり、学校教育が無秩序な状況から秩序づけられ、その方向に大きく変化していったことである。スロイド教育については、ストックホルムでは1870年ごろから工場主がその導入を提案した教区がでてくる。その場合のスロイドは、初期のころは金属工業と関連する金属加工がその内容とされた。オットー・サロモンの教育的スロイドの理念が最初に取り入れられるようになったのは、1882年からで、その際に大きな役割を果たしたのが、フリーチューブ・ベリエであった。イェーテボリでは、1870年代後半から1886年までは、スロイドは職業教育的な目的をもち、木工、金工、製本技術などを教えていた。

その後、オットー・サロモンの教育的スロイドの理念に基づいて、木工を中心としたものに変化していった。スロイド教育の民衆学校への導入過程を検討するために、(1)1860年代から1870年代における民衆学校の実態を調査・検討し、(2)1870年代の国会におけるスロイド導入をめぐる議論を解明し、(3)国会の議論に先行する教育雑誌や民衆学校視学官会議などにおけるスロイド導入問題を解明することを課題とした。1870年代に民衆学校の実態については、1864年の回状によって学年別によるクラス分けが都市部の学校を中心に可能になったが、農村部では複式学級が多く、人口のまばらな北部などには巡回型民衆学校がその後も長く存在した。そのために、スロイド実習室(工作室)が整備はきわめて遅れた。1865年出版された学校建築に関する標準プランにおいては、学校建築図面においてスロイド実習室はまったく記述されていなかったが、1878年に出版された同書においては都市部のみならず、農村部の民衆学校にもスロイド実習室をもつ学校建築図面モデルとそれをもたない学校建築図面モデルが示された。今年度は最終年度でもあり、これまでの成果をロシアにおける国際会議において報告し、またロシアのモスクワ大学から英語とロシア語で海外の共同研究者とともに書物として出版した。
記号カーネルベース法と進化ハードウェアを用いた遺伝情報規則推論システム

我々が提案している記号カーネルベース法を非転写領域の発現規則推論に適用し,非転写領域,特にプロモータ領域近辺に隠された高次規則の抽出を試みた.具体的には,Dictyostelium discoideum(細胞性粘菌)をターゲットとし,Dictyostelium discoideumの4つの発現期(A, V, C, S)ごとに各非転写領域ライブラリを構築した.このライブラリに対して当初,記号カーネルベース法をそのまま適用し,その比較結果から高次規則を抽出することに着手したが,有意な差異を見出すことができなかった.このため,DPマッチングの技術を取り入れ,候補となる特徴を網羅探索する改良手法を試みた.この結果,特に発現期Sにおいて,他の発現期にはない特徴的な配列を抽出することができた.今後,この配列が生物学的実験手法においても有意な特徴であること示す必要がある.このため,本成果をもとに生物学の研究者と議論を行う予定である.記号カーネルベース法を試作した進化ハードウェアの上で実行し,本ハードウェアが大規模遺伝規則推論の高速処理に対して有効であることを示した.一方,上述するように記号カーネルベース法だけでは十分な発現規則抽出ができないことが判明し,DPマッチングの高速処理も不可欠であることがわかった.本研究期間では,高速DPマッチング用ハードウェアを試作することはできないため,PCクラスタによる高速化で対処した.32台のPCで約1日で処理を終了できることがわかった.今後は,この並列処理を専用ハードウェア化する必要がある.アルゴリズム改良の検討中に遺伝的アルゴリズムやニューラルネットワークを用いた新たなゲノム規則推論アルゴリズムを提案することができた.本アルゴリズムを蛋白質構造推定やエクソン領域推定といった基本問題に適用し,有効性を示した.今後,これらのアルゴリズムを発現規則抽出問題に適用する応用についても検討する.我々が提案している記号カーネルベース法を非転写領域の発現規則推論に適用し,非転写領域,特にプロモータ領域近辺に隠された高次規則の抽出を試みた.具体的には,Dictyostelium discoideum(細胞性粘菌)をターゲットとし,Dictyostelium discoideumの4つの発現期(A, V, C, S)ごとに各非転写領域ライブラリを構築した.このライブラリに対して当初,記号カーネルベース法をそのまま適用し,その比較結果から高次規則を抽出することに着手したが,有意な差異を見出すことができなかった.このため,DPマッチングの技術を取り入れ,候補となる特徴を網羅探索する改良手法を試みた.この結果,特に発現期Sにおいて,他の発現期にはない特徴的な配列を抽出することができた.今後,この配列が生物学的実験手法においても有意な特徴であること示す必要がある.このため,本成果をもとに生物学の研究者と議論を行う予定である.記号カーネルベース法を試作した進化ハードウェアの上で実行し,本ハードウェアが大規模遺伝規則推論の高速処理に対して有効であることを示した.一方,上述するように記号カーネルベース法だけでは十分な発現規則抽出ができないことが判明し,DPマッチングの高速処理も不可欠であることがわかった.本研究期間では,高速DPマッチング用ハードウェアを試作することはできないため,PCクラスタによる高速化で対処した.32台のPCで約1日で処理を終了できることがわかった.今後は,この並列処理を専用ハードウェア化する必要がある.アルゴリズム改良の検討中に遺伝的アルゴリズムやニューラルネットワークを用いた新たなゲノム規則推論アルゴリズムを提案することができた.本アルゴリズムを蛋白質構造推定やエクソン領域推定といった基本問題に適用し,有効性を示した.今後,これらのアルゴリズムを発現規則抽出問題に適用する応用についても検討する.
富豪層を中心とした奈良・平安期地域社会の研究

当該年度は平安時代初期を中心とする社会的結合の諸相について検討を進めた。まず前年度までに進めてきた土師氏の改姓および菅原・秋篠・大枝氏の成立事をめぐる研究成果については学会誌『ヒストリア』第270号(2018年)に掲載することができた。また、その研究を継承し、9世紀に土師・秋篠・出雲・日置といった諸氏が菅原に改姓した諸事例を俎上にあげ、王権・国家側と改姓する氏族側、改姓後の姓をもともと有していた本宗氏側という三者それぞれの立場から改賜姓の意義について検討を加えた。その結果として、1平安時代の氏が同じ姓を有していても必ずしも氏族として一体の政治集団として機能していないこと、2王権側は氏族の奉仕に対して改姓認可を反対給付として利用していたことなどを明らかにすることができた。この成果の一部は続日本紀研究会(2018年)および国史学会(2019年)において口頭報告をおこなっている。さらに、土師氏の系譜や伝承が形成され、また変質していく過程について、系譜や伝承の内容が語られる「現在」における政治的地位との関わりに着目し、59世紀という長期間のなかで諸段階を跡付けた。この成果は、学会誌『日本歴史』第849号(2019年)および篠川賢編『日本古代の氏と系譜』(雄山閣、2019年)に掲載することができた。なお、8世紀の地域における灌漑整備や仏教信仰を介した社会的結合の諸相についても、近畿地方の現地に即した検討を進めており、2019年5月に口頭報告をおこなう予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。当該年度は「富豪層」が出現する史的背景として、国造に関する研究を進めた。具体的な事例として、凡河内国造として知られる凡河内氏をとりあげ、その姓・国造名の分析を通して、「凡河内」とは河内国と、津国(後の摂津国)が成立する以前における淀川右岸地域にまたがっておこなわれる仕奉を体現する名辞であったことを明らかにした。また、凡河内氏の仕奉内容や分布などに着目し、6世紀前半の継体期頃に、大阪湾および淀川・大和川水系の水上交通体制を整備する目的で凡河内氏が倭王権によって編成されたことを指摘した。これらの研究成果は、あたらしい古代史の会(2016年5月21日)や歴史学研究会古代史部会(2016年7月31日)、古代史サマーセミナー(2016年8月20日)等で口頭報告をおこなったうえで論文として成稿し、2017年に刊行予定の論文集や雑誌に掲載が決定している。さらに、以上の研究成果をふまえたうえで、7世紀以前の倭国における地方支配制度とされる国造制と、職務分掌制度とされる伴造ー部(民)制の関係について検討をおこない、実は国造と(地方)伴造が表裏一体の関係にあったとする見方を提起した。この研究成果は第114回史学会大会(2016年11月13日)で口頭報告をおこなっている。他方、平安時代に新興貴族としてあらわれる菅原・秋篠・大枝氏の成立事情について検討をおこない、それぞれの氏族に固有の成立事情が存在することを明らかにした。この成果はあたらしい古代史の会(2017年3月11日)で口頭報告をおこなっている。本年度は、研究の初年度にあたる。「富豪層」出現の史的背景として国造に関する研究を進め、2本の論文を成稿した(いずれも2017年刊行予定)。また、国造と伴造に関する総合的な研究も進めており、史学会大会にて口頭報告を実施した。さらに、平安時代初期における新氏族の成立に関する研究も並行して実施しており、口頭報告をおこなっている。以上の研究状況に鑑みると、おおむね順調に進展していると判断できる。当該年度は奈良・平安期における地方支配制度の形成過程および地域社会の歴史的展開に関する研究を中心に進めた。前年度に実施した凡河内国造に関する研究をはじめとして、これまでに蓄積されてきた個別研究を踏まえつつ、国造制・部民制・ミヤケ制といった倭王権の地方支配制度が実際の集落動態に及ぼした影響について考察したうえで、それがいかにして奈良時代へ展開していくのかを検討した。なお、この研究成果は2017年12月に実施された古代学研究会拡大例会シンポジウムにおいて口頭報告をおこなったうえ、『古代学研究』215号(2018年)において要旨を公表している。また、8世紀末頃に土師氏が相次いで改姓をおこない、菅原・秋篠・大枝の各氏が成立した点をめぐり、従来は桓武天皇による外戚優遇策として一律に理解されがちであったのに対し、各氏に固有の成立事情を検討した。その結果として、1菅原氏は儒者として内五位に昇った土師古人が、その地位を子孫に継承するためにたてた氏、2秋篠氏は漢籍の知識等に長けた土師安人がみずからの官途を拓くためにたてた氏、3大枝氏は桓武天皇が外戚を顕彰する政策の一環として、高野新笠の名を後世に遺すためにたてた氏であることを明らかにした。この研究成果は日本史研究会古代史部会で口頭報告をおこなった後、学会誌に投稿をおこなっている。さらに、9世紀代に土師氏以外の諸氏が菅原へと改姓する事例についても検討をおこなっている。

この成果については、今後学会・研究会での口頭報告や論文として学会誌に投稿することを計画している。当該年度は、前年度を中心に進めてきた凡河内国造に関する研究について、2編の論文を成稿することができた。また、8世紀末頃における土師氏の改姓や9世紀における菅原改姓の問題も並行して進めており、その一部は口頭報告をおこなっている。以上の研究成果に鑑みると、おおむね順調に進展していると判断できる。当該年度は平安時代初期を中心とする社会的結合の諸相について検討を進めた。まず前年度までに進めてきた土師氏の改姓および菅原・秋篠・大枝氏の成立事をめぐる研究成果については学会誌『ヒストリア』第270号(2018年)に掲載することができた。また、その研究を継承し、9世紀に土師・秋篠・出雲・日置といった諸氏が菅原に改姓した諸事例を俎上にあげ、王権・国家側と改姓する氏族側、改姓後の姓をもともと有していた本宗氏側という三者それぞれの立場から改賜姓の意義について検討を加えた。その結果として、1平安時代の氏が同じ姓を有していても必ずしも氏族として一体の政治集団として機能していないこと、2王権側は氏族の奉仕に対して改姓認可を反対給付として利用していたことなどを明らかにすることができた。この成果の一部は続日本紀研究会(2018年)および国史学会(2019年)において口頭報告をおこなっている。さらに、土師氏の系譜や伝承が形成され、また変質していく過程について、系譜や伝承の内容が語られる「現在」における政治的地位との関わりに着目し、59世紀という長期間のなかで諸段階を跡付けた。この成果は、学会誌『日本歴史』第849号(2019年)および篠川賢編『日本古代の氏と系譜』(雄山閣、2019年)に掲載することができた。なお、8世紀の地域における灌漑整備や仏教信仰を介した社会的結合の諸相についても、近畿地方の現地に即した検討を進めており、2019年5月に口頭報告をおこなう予定である。2016年度は個別の国造に関する分析が中心であった。今後は、それを踏まえたうえで「富豪層」が現れる以前の地域支配のあり方について総合的に検討したい。それとともに、奈良・平安期における「富豪層」そのもののあり方について分析を進める。今後は平安期を中心に「富豪層」とされる人々そのものに焦点をあて、社会的結合のあり方について検討をおこなう。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
植物乳液中に含まれる耐虫防御タンパク質・物質の耐虫生発現分子機構解明と応用

クワ科植物・イチジク属植物の乳液の耐虫性物質は同一科・属中の植物間でも非常に多様であることが判明した。同じイチジク属植物でも耐虫性物質としてcysteine proteaseを持つものとphenanthroindolizidine alkalois(PIA)を持つものがあった。乳液同様に茎から滲出するウリ科篩管液も耐虫性を担っていることが明らかになりトウガン篩管滲出液から顕著な耐虫性を示す新規タンパク質であるBPLPの精製と遺伝子をクローニングに成功した。クワ乳液から発見されたキチン結合性耐虫性タンパク質MLX56は昆虫の囲食膜の生成が阻害された状態では耐虫性を発現しないことが判明し、MLX56が囲食膜を昆虫にとって有害な構造に変化させて対虫性を発現していることが示された。MLX56をagroinfiltrationの手法で遺伝子を導入させた植物は鱗翅目幼虫に耐虫性を示し、MLX56遺伝子・タンパク質を用いた耐虫性植物育種の可能性が示された。本研究計画では、農業上必要な耐虫性植物育種の素材として種々の植物が傷口からだす白色の乳液やそれに類似した滲出液が含む耐虫性タンパク質・物質を特定しその耐虫性発現機構の解明を行う。特に乳液を持つ代表的な植物で種類も多いクワ科植物各種(イチジク属・クワ属)の乳液に含まれる耐虫性因子(2次代謝物質・タンパク質)の同定を目指す。中でもクワ乳液に関しては、乳液に含まれる新規耐虫性タンパク質MLX56に関してその耐虫性メカニズムの解明を目指す。さらに、他の植物の乳液や乳液に類似の滲出液(ウリ科植物篩管滲出液等)に関して耐虫活性の検定と耐虫性物質の同定を行う。クワ乳液から精製・構造決定・クローニングしたMLX56タンパク質の作用・効果を検討するため、mlx56を用いてシロイヌナズナの形質変換体の作製を試みた。アグロバクテリウムと大腸菌のシャトルベクターpBI-OX-GWにmlx56を導入したMLXf1pBIを構築し、シロイヌナズナColumbia株にdipping法で形質転換を行った。薬剤選択した形質転換体(T1世代)の葉をエリサン1齢幼虫に食べさせたところ、シロイヌナズナ野生株に比べてMLXf1pBI株ではエリサンに対して弱い成長阻害活性が確認された。MLXf1pBI株に関し、mlx56遺伝子の弱い発現がRT-PCR法で確認されたが、MLX56特異的抗体を用いたWestern blotではMLX56タンパク質の発現は確認できずMLX56の発現量は低いと推察された。今後は新たな高発現体を作製してMLX56の作用・効果を検討する必要がある。クワ、ガジュマル他の植物乳液に比較的普遍的に存在するキチナーゼの昆虫に対する毒性メカニズムを、市販されているSerratia菌のキチナーゼを用いて検討した結果、キチナーゼの昆虫に対する毒性メカニズムが定説となっている昆虫消化管の囲食膜の破壊だけでは無いことを示す複数の証拠を得た。沖縄産野生イチジク属植物(Ficus)複数種で耐虫性を担う乳液成分を検討した結果、ホソバムクイヌビワ・ハマイヌビワ等、乳液中に高活性で存在するシステインプロテアーゼが耐虫性を担う場合と、オオバイヌビワのように乳液にはプロテアーゼ活性ないが、昆虫に対する毒性が強い場合があった。オオバイヌビワ乳液耐虫成分は疎水性塩基性画分に回収され、疎水性アルカロイドである可能性が示唆された。この結果はイチジク属を含むクワ科植物乳液は、耐虫性を担う点では共通するが、乳液中の耐虫成分はクワの耐虫タンパク質MLX56と糖類似アルカロイド、ハマイヌビワのシステインプロテアーゼ、オオバイヌビワの疎水性アルカロイドと近縁種(同属・同科)の間で極めて多様であることを示している。今後はオオバイヌビワ耐虫成分の完全同定を進める必要がある。昨年までの研究で沖縄産クワ科イチジク属植物のオオバイヌビワ(Ficus septica)の乳液は顕著な昆虫毒性を示し本種の耐虫性を担い疎水性アルカロイドが原因物質であることが示唆された。本年度はHPLCで精製を行い^1H-NMR,^<13>

C-NMRで種々の測定法で測定した結果や紫外線吸収ピーク測定や分子量測定を用いた原因物質特定の結果、数種のPhenanthroindolizidine alkaloid類(PIA)が昆虫毒性の主因であり、最も寄与度の大きい成分はantofineであった。乳液中のantofine濃度は0.67%と高く、葉中平均濃度0.014%の約50倍に達し、antofineは乳液中に高度に濃縮していた。Antofineは極めて低濃度で顕著な成長阻害活性を示し、人工飼料中濃度でカイコやヨトウガ幼虫で3ppmエリサンでも30ppmで成長を阻害した。今後Antofineの極めて強い耐虫活性性の作用メカニズムの解明が必要である。調査した石垣島自生イチジク属植物8種中で乳液中からantofine類縁体を確認できた種は本種とアカメイヌビワ(F.benguetensis)のみで、他の6種(イヌビワ・ガジュマル・ハマイヌビワ・ホソバムクイヌビワ・ギランイヌビワ・オオイタビ)の乳液中には存在しないものと考えられた。これまでに我々はハマイヌビワ、ホソバムクイヌビワ等他のイチジク属植物では乳液中のシステインプロテアーゼが、クワでは乳液中の糖類似アルカロイドと新規耐虫性タンパク質MLX56が耐虫性を担うこととを明らかにしており、クワ科植物の乳液の多様な成分が植物-植食昆虫間生態・進化関係において重要な役割を持つことが明らかになった。イチジク属植物(850種)は熱帯生態系を代表する重要なキーストーン種群とみなされており、本発見は熱帯生態系における植物-植食者間相互作用の生態・進化関係の理解に寄与する発見である。本年度は、トウガン篩管滲出液から新規耐虫性タンパク質の精製と遺伝子のクローニングに成功した。ウリ属の滲出液(篩管液)とくにトウガンBenincasahispidaの滲出液は顕著な耐虫性(成長阻害活性)を示した。トウガンの葉はエリサンに対して強い毒性・成長阻害活性を示したが、細切り水洗し篩管液が滲出しなくなった葉は毒性が顕著に弱くなる一方、篩管滲出液を人工飼料に加えてエリサンに摂食させると顕著な成長阻害が観察された。そこで、トウガン篩管液に含まれる耐虫活性因子の精製を試み、篩管液を陰イオン交換カラムに供したところ、非吸着画分および複数の吸着ピークにそれぞれ活性が認められ、本因子は複数の成分で構成されていた。陰イオン交換カラムの非吸着画分に含まれる活性成分を、各種クロマトグラフィーを用いて単離した。この成分はタンパク質であったため、一次構造を解析した。明らかになった一次構造はBlast検索の結果ウリ科の篩管液の凝固に関与するPPIIタンパク質(Phloem Protein II)に相同性を示す一方でPPIIではPPIと反応し凝固するに当たって必須なシステイン残基を1つも含まないなどPPIIとは顕著な相違点を持ち本耐虫性タンパク質が新規タンパクであることを示した。陰イオン交換カラムの吸着ピークに含まれる活性因子に関しても、そのうちの1つを単離した。この成分はSDS-PAGEの結果から約32000程度の分子量と見積もられた。オオバイヌビワ(Ficus septica)の乳液が耐虫性分として毒性の強いPhenanthroindolizidine alkaloid (PIA)を複数種高濃度で含み昨年度はそのうちの1つがantofineであることを解明したが、今年度はもう一つのPIAの主成分がisotylocrebrineであることを解明した。
環境情報開示の動機に関する研究

本研究では、海外ジャーナルにおいて一般的に使用されている方法を使用して、日本の環境情報開示の動機を論じた。コンテキストとしては、福島原子力発電所事故直後における電力業界のディスクロージャー・リアクションと、電気機器業界における環境ディスクロージャーと環境パフォーマンスの関連性に焦点を当てている。内容分析や統計的検定を使用し、正統性理論などの見地から結果を解釈することで、先行研究とは異なる視角から環境情報開示の動機を論じた。2013年度は、大きく2つの領域で環境情報開示の動機に関する研究を実施した。1つはイベントスタディの手法を用いた研究である。米国の先行研究では、イベントスタディを用いた環境情報開示の研究では、大きな環境事故の前に開示していた情報内容が、事故後の株価の下落を和らげる効果をもつことが知られてきた。このとき、環境保全や安全性などに関して、進んだ取り組みを行っている企業ほど、充実した情報開示を行っており、その結果、事故前の情報開示が株価の下落を和らげることが前提とされてきた。本研究の問題意識である正統性理論との関連でいえば、仮に事故前の情報開示が、正統化の動機から行われていた場合には、必ずしも、事故前の情報開示は株価の下落を和らげる働きをもたらすとは限らず、むしろ、下落を増幅させる可能性も有すると考える。以上のような問題意識から、福島原子力発電所事故と、事故前のサステナビリティ報告書における情報開示との関連につき、研究を行った。いま1つは、環境情報開示と環境パフォーマンスの関係に関する研究のためのデータ整備ならびに先行研究の整理を行った。我が国における上場企業の環境報告書のPDF形式での収集を継続した。また、PRTRデータや温室効果ガスなど、環境パフォーマンス指標として利用可能なデータの整備を進めた。また、会計研究に関する国際ジャーナルを中心に、環境情報開示と環境パフォーマンスに関連する先行研究のレビューを行った。今年度は、環境情報開示に関する動機の研究に関して、福島原子力発電所事故後の我が国の電力業界における情報開示を素材として研究を主として実施した。英文ジャーナルにおける先行研究においては、壊滅的な環境事故を起こした直後、企業は、自社ならびに産業にとってポジティブな情報開示を増加させることが知られている。例えば、エクソン・バルディーズ号による事故(1989年)の直後、アメリカの石油業界はアニュアルレポートにおける環境情報開示を増加させた。また、同事故を含む5つの環境事故の直後、オーストラリア企業が開示する環境情報も増加した、などである。先行研究においては、これらのディスクロージャー行動は、企業の情報開示が正統性の確保のために使用されているという見地から、説明される。一方、理論的な見地からは、正統性の低い企業の正統化行動は、企業の正統性を(企業の意図に反して)逆に損なうことが指摘されている。この指摘に従えば、大規模な環境事故を起こし、正統性を著しく損傷した企業は、正統化行動を減少するはずである。事実、福島原子力発電所事故の直後、東京電力はサステナビリティ報告書の発行を停止している。先行研究において分析対象となってきたのは、石油流出事故や爆発事故などであるが、原子力事故を対象とし、情報開示への影響を定量的に分析した研究はこれまでのところ存在しない。原子力発電所の事故による被害は、先行研究において分析対象となってきた事例よりも広範にわたり、より甚大な正統性の損傷を招いたと推測される。その結果、先行研究とは異なった実証的結果を得られる可能性がある。このような見地から、福島原子力発電所事故の直前と直後における我が国の電力会社の社会・環境情報開示に関して、実証的なデータを収集し、福島原子力発電所事故が、情報開示に対して与えた影響を分析した。環境情報開示の動機は、先行研究においては、環境情報開示と環境パフォーマンスの関連性として分析されている。最近の研究結果は、企業のWEB開示(自発開示報告書を含む)を分析対象とし、環境パフォーマンスの優れた企業ほど、広範な環境情報開示を実施することを示してきた(サンプルは欧米企業に限定されてきた)。本研究においては、日本企業をサンプルとし(より具体的には電気機器業界124社)、環境情報開示と環境パフォーマンスの関連性を分析する。平成27年度はそのためのデータ収集と分析を実施した。先行研究において示された45項目のインデックスに基づいて、平成23年度期首時点における環境情報開示をweb archiveサービスを利用して、定量評価した。実際に分析する際に、遡っての検査が可能になるように、加点の根拠となったWEB開示の画像スナップショットを収集し、企業ごとのファイルとしてまとめた。環境パフォーマンス指標としては、一般に公表されているPRTR物質ならびにGHG物質を用いた。先行研究に基づき、その他、企業規模、株価のボラティリティ、トービンのQなどをコントロール変数として導入した。トービット回帰分析の結果は、優れた環境パフォーマンスの企業ほど、広範な環境情報開示を実施していることが明らかになった。この結果は、環境情報開示の大部分を企業の裁量に委ねる現行の仕組みの積極的なサポートにもなっていると考えられる。先行研究のレビューを通じ、環境ディスクロージャの研究に関しては、その定量評価の仕方を精緻かつ包括的に実施することが、最近のトレンドとなっていることが明らかになった。そのため、当初は、サンプル企業数を大きくするために、簡易的な定量評価を計画していたが、先行研究に準じた定量評価を実施するために、項目数を増加させたインデックスを使用する方針を採用した。そのため、サンプル企業数としては、当初の計画よりも減少しているが、作業、結果、そのインプリケーションとしては、概ね順調に推移している。

環境ディスクロージャーの動機については、先行研究においては、大きく2つの理論が適用され、対立する予測を提示している。1つめは、経済学に依拠する自発開示理論の立場であり、環境パフォーマンスの企業ほど、自社が他企業よりも優れていることを明らかにするために、より広範な環境ディスクロージャーを実施するという。2つめは、社会学に依拠する正統性理論の立場であり、環境パフォーマンスの悪い企業ほど、より大きな社会的プレッシャーにさらされており、より広範な環境ディスクロージャーを実施するという。本年度は、日本企業の電気機器業界120社をサンプルにし、GRI(Global Reporting Initiatives)に基づいたインデックスを使用して、環境ディスクロージャーを定量化した。その際には、先行研究に従い、またもう一方ではPRTRデータを利用して、環境パフォーマンスを定量化した。トービットモデルを使用して分析を実施した結果、良い環境パフォーマンスの企業ほど、広範な環境ディスクロージャーを実施していることが明らかになった。また、先行研究に基づき、模倣が困難であるハードな開示項目と、模倣が容易であるソフトな項目を区別した。実証結果は、ハードとソフトの間には、有意な差異が存在しないことを示唆していた。したがって、本研究の実証結果は、自発開示理論を支持する結果を示した。現行の環境ディスクロージャーは、大部分が各企業の裁量に委ねられている。良い環境パフォーマンスの企業ほど、広範な環境ディスクロージャーを実施している実証結果を示すことにより、本研究は、現行の裁量的環境ディスクロージャー制度に対して、1つの実証的根拠を示すものである。本研究では、海外ジャーナルにおいて一般的に使用されている方法を使用して、日本の環境情報開示の動機を論じた。コンテキストとしては、福島原子力発電所事故直後における電力業界のディスクロージャー・リアクションと、電気機器業界における環境ディスクロージャーと環境パフォーマンスの関連性に焦点を当てている。内容分析や統計的検定を使用し、正統性理論などの見地から結果を解釈することで、先行研究とは異なる視角から環境情報開示の動機を論じた。環境情報開示の動機に関連して、先行研究とは異なった実証的結果を収集することができたため。「研究実績の概要」で示したプロジェクトについては、論文としてまとめて2016年度中に公表することを目指す。また、その他のプロジェクトとして、「福島原子力発電所事故直後の原子力産業の開示リアクション」があり、このプロジェクトについては、2015年度での国際学会での報告、また2016年度における国際学会での報告を経て、ジャーナル論文への投稿を目指す。環境会計、環境経営・環境パフォーマンスデータの利用可能性の拡大・GRIインデックスを用いた環境情報開示の定量的データ収集今年度の研究時間の多くは、データ収集、先行研究レビューならびに方法論に関する知識の獲得に充てられた。
中枢性疼痛の発現機序ー脳内交感神経受容体との関連の解明、治療への応用に向けて

中枢性疼痛の発現に関与する因子を明らかにするため、疼痛の治療に広く用いられる局所麻酔薬と脳内交感神経受容体の関係を、動物を用いて検討した。交感神経β受容体遮断薬のプロプラノロールは、脳室内投与により静脈内投与の100分の1程度の少量で局所麻酔薬の中枢神経作用を抑制した。従って局所麻酔薬の中枢神経作用は交感神経受容体によって変化を受けると考えられ、脳内交感神経受容体は、GABA作動性神経を介して疼痛閾値に影響を与え得ることが示唆された。中枢性疼痛の発現機序を解明するに当たり、まず脳内交感神経受容体と中枢神経活動の関連を求めるためにwhole animalで次の通り実験を行った。8週齢、体重350-400gのSD系雄ラットを用い、ケタミンによる全身麻酔下でラットを定位脳固定装置に固定し、Bregmaの後方0.8mm、右外側1.5mmにドリルでバーホールを作成し、ガイドカニューレを留置して一旦覚醒させた。24時間以上経過の後にセボフルランによる全身麻酔下で頸動静脈にカテーテルを入れ、再度覚醒させた。次に交感神経β受容体作動薬遮断薬であるプロプラノロール10または30μg/kg(各々CS、CL群)を脳室内に直接投与した。対照群(CC群)では同量の生理食塩水を脳室内に投与した。これらの投与5分後に鎮痛作用のあるリドカインの持続投与を投与した。その結果、プロプラノロールのみでは活動性や呼吸・循環に殆ど影響は無かったが、リドカインの投与により心拍数が低下するとともに、CS群、CL群ではCC群に比べて痙攣発生までのリドカインの投与量が増加し、中枢神経系に対する抑制作用があることが判明した。次にマイクロダイアライシス法の手技を確立するため、Bregmaの前方1.7mm、右外側1.4mmにマーキングの上、頭蓋骨表面より6mmの深さまでガイドカニューレを進め、先端が側座核(nucleus accumbem)に位置するようにした上で覚醒させた。2-3日後にガイドカニューレをマイクロダイアライシスプローブに交換後、シリンジポンプを用いて、人工脳脊髄液で灌流し、得られた灌流液をフラクションコレクターで収集し、マイクロダイアライシスによって脳内のリドカインの濃度を定量した。ただし高速液体クロマトグラフによるドパミン、ノルアドレナリン、セロトニンの分離・定量には至らなかった。測定機器の感度が十分でないことが原因であると考えられ、今後はより感度の高い高速液体クロマトグラフ質量分析装置による定量を試みる。中枢性疼痛に対しては特に有効とされる薬物が無く、鎮痛効果を確かめる目的で局所麻酔薬をはじめとして多くの薬物が試験的に用いられているのが現状である。そこで中枢神経痛およびこれに関与する交感神経に対する局所麻酔薬の効果を検討する目的で、局所麻酔薬素の血管から脳内への移行および脳内の薬物動態を検討した。局所麻酔薬として、リドカイン、ブピバカインおよびブピバカインの一方の光学異性体であるレボブピバカインを用いた。覚醒状態のラットを用い、マイクロダイアライシス法を用いて血中および脳細胞外液中のブピバカイン、レボブピバカインの濃度を測定し、これらの薬物動態を短時間作用型局所麻酔薬であるリドカインと比較検討した。3種類の局所麻酔薬は2時間にわたって持続投与し、その後2時間にわたって血液および脳灌流液の採取を行った。実験中は血圧・心拍数および血液ガスを一定に保った。その結果、ブピバカイン、レボブピバカインとも血中濃度はほぼ等しく、蛋白結合はリドカインよりも高い約80%であった。リドカイン、ブピバカインの脳細胞外液中の濃度は血中の蛋白非結合分画とほぼ等しかったが、レボブピバカインはブピバカインよりも低かった。これはブピバカインの血液中から脳への移行がレボブピバカインに比べて高く、ブピバカインはレボブピバカインに比べて中枢神経に対する作用がより強力であることが示唆された。またブピバカインによる血圧上昇が認められなかったことから、これらの局所麻酔薬は、低用量では交感神経作用は少ないと考えられた。8週齢、体重350-400gのSD系雄ラットを用い、セボフルランによる全身麻酔下で頸動静脈にカテーテルを入れた後に覚醒させた。中枢神経系に対する興奮作用を有するブピバカインとレボブピバカインを各々1mg/minで、興奮作用が無いと考えられるリドカインを4mg/minで持続投与を行った。その結果、リドカインの投与の際には血圧上昇が認められなかった一方、ブピバカイン、レボブピバカインを投与した際には平均血圧が約60%程度上昇し、これらに交感神経刺激作用があることが示された。

またこの血圧上昇は、脂肪乳剤の投与によって抑制されることが判明し、これらの局所麻酔薬の蛋白非結合分画のみが中枢神経系に作用していることが示唆された。次に交感神経受容体との関係を明らかにする目的でマイクロダイアライシス法の手技を確立するため、Bregmaの前方1.7mm、右外側1.4mmにマーキングの上、頭蓋骨表面より6mmの深さまでガイドカニューレを進め、先端が側座核(nucleus accumbens)に位置するようにした上で覚醒させた。2-3日後にガイドカニューレをマイクロダイアライシスプローブに交換後、シリンジポンプを用いて、人工脳脊髄液で灌流し、得られた灌流液をフラクションコレクターで収集し、マイクロダイアライシスによって脳内のリドカイン、ブピバカイン、レボブピバカインの濃度を定量した。その結果、リドカインについては0-15μg/ml、ブピバカイン、レボブピバカインについては、0-3μg/mlの範囲で正確な定量が可能になった。何れの麻酔薬についても、定量限界は0.1μg/mlであった。以上の結果から、局所麻酔薬の中でもブピバカイン、レボブピバカインは脳における交感神経受容体刺激作用があることが示唆された。
視床下部ペプチド作動性神経活動の光操作による本能行動発現制御

睡眠覚醒は個体でのみ生じる生理現象のため、睡眠覚醒の本質を理解するためには個体レベルでの研究が必要不可欠である。そこで本研究では、オプトジェネティクスを適用することで、睡眠覚醒調節において非常に重要な役割を担うオレキシン産生神経(オレキシン神経)、およびメラニン凝集ホルモン産生神経(MCH神経)活動を光によって制御し、個体におけるオレキシン神経、およびMCH神経の生理的意義を詳細に解析することを目的としている。平成25年度は、オレキシン神経活動を抑制するために、オレキシン神経特異的に緑色光活性化プロトンポンプであるアーキロドプシンTP009系統(ArchT)を発現する遺伝子改変マウスの作製に成功した。この遺伝子改変マウスに対し、光ファイバーを介し、緑色光を1時間照射し続けたところ、活動期である暗期において、覚醒時間が有意に減少することが明らかとなった。このことは、オレキシン神経活動が覚醒状態の維持において、大変重要な役割を果たすことを示唆している。本研究で得られた結果は、Behavioural Brain Research誌に単独筆頭著者として発表した。また、MCH神経活動を活性化、あるいは抑制するために、MCH神経特異的に青色光活性化タンパク質であるチャネルロドプシン2(ChR2)、あるいはArchTを発現する遺伝子改変マウスの作成にも成功している。これらの遺伝子改変マウスを用いて、MCH神経活動を活性化するとレム睡眠時間が有意に増加した。一方、MCH神経を抑制しても睡眠覚醒サイクルに影響は見られなかった。このことから、MCH神経の活動はレム睡眠調節において、レム睡眠を誘導するために十分条件ではあるが、必要条件ではないことが明らかとなった。本研究で得られた結果は、The Journal of Neuroscience誌に単独筆頭著者として投稿し、二度目のリバイス中である。交付申請書に記載した平成25年度の研究計画では、新規作成した遺伝子改変マウスを用いたin vivoでのオレキシン神経活動制御を行う予定としていた。本研究に関しては、Behavioural Brain Research誌に発表している。さらに、メラニン凝集ホルモン神経活動の制御にも成功し、The Journal of Neuroscience誌に投稿中である。以上のことから、当初の計画以上に進展したと言える。本研究は順調に進展したと考えている。そこで本研究では、近年急速に発展してきているオプトジェネティクスを適用することで、睡眠覚醒調節において非常に重要な役割を担うオレキシン産生神経(オレキシン神経)活動を光によって制御し、個体におけるオレキシン神経の生理的意義を詳細に解析することを目的としている。平成23年度は、新たにオレキシン神経特異的に新規の光誘導性プロトンポンプであるアーキロドプシン3(Arch)を発現する遺伝子改変マウスの作製に成功した。免疫組織化学的手法を用いた解析により、作製した遺伝子改変マウスでは、およそ80%のオレキシン免疫陽性細胞においてArchが発現していることを確認した。スライスパッチクランプ法によるin vitroの解析より、緑色光を照射することで強い過分極応答を示し、また10分以上に渡り完全に自発発火を抑制出来ることを確認した。従来用いられてきた光誘導性クロライドポンプであるハロロドプシンは、脱感作しやすい性質を持つため、1分程度しか抑制できず、長時間の抑制には不向きであったが、Archを適用することで長時間の抑制が可能となった。この遺伝子改変マウスから脳波および筋電図を記録することで、睡眠覚醒ステージを判定しながら、両側視床下部に刺入した光ファイバーを介し、緑色光を1時間照射したところ、暗期(活動期)前半において、オレキシン神経活動を抑制すると、有意に覚醒時間が減少し、徐波睡眠の時間が増加することを見出した。本研究により、オレキシン神経活動が覚醒状態の維持において大変重要な役割を果たすことを見出した。平成24年度は、新たにオレキシン神経特異的に青色光活性化Gタンパク質共役型受容体であるメラノプシン(hOPN4)を発現する遺伝子改変マウスの作製に成功した。免疫組織化学的手法を用いた解析により、作製した遺伝子改変マウスでは、80%以上のオレキシン免疫陽性細胞においてhOPN4が発現していることを確認した。スライスパッチクランプ法によるin vitroの解析より、青色光を照射することで脱分極応答を示し、さらにその活性化は数分にわたって持続することが確認された。この遺伝子改変マウスから脳波および筋電図を記録することで、睡眠覚醒ステージを判定しながら、徐波睡眠状態のマウスに対し、両側視床下部に刺入した光ファイバーを介し、青色光を数秒間照射したところ、覚醒が惹起されることが明らかとなった。

平成25年度は、オレキシン神経活動を抑制するために、オレキシン神経特異的に緑色光活性化プロトンポンプであるアーキロドプシンTP009系統(ArchT)を発現する遺伝子改変マウスの作製に成功した。この遺伝子改変マウスに対し、光ファイバーを介し、緑色光を1時間照射し続けたところ、活動期である暗期において、覚醒時間が有意に減少することが明らかとなった。このことは、オレキシン神経活動が覚醒状態の維持において、大変重要な役割を果たすことを示唆している。本研究で得られた結果は、Behavioural Brain Research誌に単独筆頭著者として発表した。また、MCH神経活動を活性化、あるいは抑制するために、MCH神経特異的に青色光活性化タンパク質であるチャネルロドプシン2(ChR2)、あるいはArchTを発現する遺伝子改変マウスの作成にも成功している。これらの遺伝子改変マウスを用いて、MCH神経活動を活性化するとレム睡眠時間が有意に増加した。一方、MCH神経を抑制しても睡眠覚醒サイクルに影響は見られなかった。このことから、MCH神経の活動はレム睡眠調節において、レム睡眠を誘導するために十分条件ではあるが、必要条件ではないことが明らかとなった。本研究で得られた結果は、The Journal of Neuroscience誌に単独筆頭著者として投稿し、二度目のリバイス中である。交付申請書に記載した平成23年度の研究計画では、新規遺伝子改変マウスの作製およびin vitroのスライスパッチクランプ法を用いた光刺激条件の検討までであったが、実際には本年度はさらに自由行動下の個体マウスを用いたin vivo実験まで行った。このことから、当初の計画以上に進展していると判断した。交付申請書に記載した平成24年度の研究計画では、新規作成した遺伝子改変マウスを用いたin vivo実験を行う予定にしていた。実際に、in vivo自由行動下での睡眠覚醒パターンの解析を行い、オレキシン神経活性化に関しては本年度論文として発表した。オレキシン神経抑制に関しては現在投稿中であり、おおむね順調に進展していると言える。交付申請書に記載した平成25年度の研究計画では、新規作成した遺伝子改変マウスを用いたin vivoでのオレキシン神経活動制御を行う予定としていた。本研究に関しては、Behavioural Brain Research誌に発表している。さらに、メラニン凝集ホルモン神経活動の制御にも成功し、The Journal of Neuroscience誌に投稿中である。以上のことから、当初の計画以上に進展したと言える。本研究は現時点で順調に進展していると考えている。そのため、今後の方策としては早い時期での論文投稿を目指す。本研究は順調に進展したと考えている。
脳虚血における脳組織酸素分圧、アシドーシス、神経細胞傷害に及ぼす血糖管理の影響

一過性脳虚血の脳組織酸素分圧(PtO2)、二酸化炭素分圧(PtCO2)、pHに及ぼす影響と、虚血前高血糖がこれらのパラメータの変化にどう影響するかを検討した。これらの結果より、虚血前高血糖は脳虚血時によりアシドーシスとなるが再灌流後には、むしろアルカローシスとなることが明らかとなった。パラトレンドは脳虚血、再灌流時の脳組織の酸素化およびアシドーシスの状態を良く反映し、脳虚血の病態解明に有用であることが示唆された。本年度は、家兎の大脳皮質に酸素分圧、二酸化炭素分圧、pHおよび温度を測定できるセンサー(パラトレンド)を挿入し、頚部駆血による一過性脳虚血の脳組織酸素分圧(PtO2)、二酸化炭素分圧(PtCO2)、pHに及ぼす影響について調べた。家兎(n=5)を気管挿管後、イソフルランを11.5%吸入させた。頭蓋骨を穿頭し大脳皮質にパラトレンドセンサーを挿入した。酸素濃度21%におけるPtO2は、27±3mmHg、PtCO2は52±2mmHg、pHは7.22±0.03でありこれまでの報告とほぼ同様であった。脳温は、37.6±0.4°Cであった。頸部に巻いた駆血帯を700mHgで3分間駆血し短時間の一過性脳虚血侵襲を与えた。3分後のPtO2は9±7mmHgと、虚血レベルとされる10mmHg以下に低下した。PtCO2は64±4mmHgと上昇し、pHは7.15±0.04と低下した。駆血解除後は、PtO2とPtCO2は速やかに虚血前値に回復したが、pHは再灌流10分後でも7.19±0.05と軽度低下していた。これらの結果より、短時間の一過性脳虚血時に脳組織のPO2の低下と組織のアシドーシスをパラトレンドセンサーが測定可能であることが明らかとなった。来年度は、虚血前に高血糖とした群と正常血糖群に分け、より長い6分間の脳虚血時および虚血再灌流後の脳組織のPO2、PCO2とpHの変化を調べることにより、虚血中のアシドーシスの脳障害増悪のメカニズムを組織での酸素環境の面から検討する。
電子軌道制御を利用した新しい超低消費電力磁化スイッチング

本研究では、原子レベルで平坦かつ制御された物質界面を実現することができる分子線エピタキシーという手法を用いて、お互いに異なる軌道を有する複数の電子がトンネル伝導に寄与するような高品質の単結晶強磁性量子ヘテロ構造の実現を目指す。電圧を印加することにより、フェルミレベルにおける各軌道をもつ電子の相対的な濃度を制御し、トンネル伝導への各電子の寄与の大きさを制御する。電子軌道の対称性と磁化の向きは、スピン軌道相互作用により結びついているため、このような系では、電圧により磁化の向きを極めて低消費電力でスイッチングできると期待される。