hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
トランスアトランティック・エコロジー―環境文学／思想の還流と変容

平成28年8月6日(大東文化会館)、共催特別講演会(講師・Scott Slovic)。平成28年9月16日(大阪大学)、研究会(小口一郎「物質とヒューマニティーワーズワスのアルプスからソローのクターディンへ」、川津雅江「It-Narrativesとポストヒューマニズム」)。平成29年3月18日(専修大学)、研究会(金津和美「言葉が積もり生まれるところーソローとヒーニーの沼地」、成田雅彦「エマソンの自然像と環大西洋思想の還流」、伊藤詔子「ポーのエコクリティシズム批評の到来と展開ーゴシックネイチャー、ポストネイチャー、ポストヒューマン」)と共催特別講演会(講師・牧野有通)。本年度は、本科研の研究目的と当初の研究計画通り、前年度の研究を基盤としながら、独創的な視点を探りつつ各自研究を遂行するとともに、サブテーマ【1.環境倫理思想・生命理論の環大西洋的相互作用】と【3.英米ロマン主義とポストネイチャー/ポストヒューマン思想】について公開研究会を開催し、研究成果の一部を広く社会に還元することができた。エコクリティシズムの世界的権威であるスコット・スロビック(アイダホ大学教授・ASLE会長・ISLE編集長)を招聘して開催した講演会(“The Fourth Wave of Ecocriticism: Materiality, Sustainability, and Applicability")では多くの聴衆に来ていただき、最新のエコクリティシズム研究の動向についての知見を共有するとともに、当該分野における研究推進に貢献することができた。またSES-J・MESSAとの共催による特別講演会(Scott Slovic, “Transatlantic Ecology: The Interaction and Transformation of Environmental Literatures")、日本ホーソーン協会・中央大学人文科学研究所との共催による特別講演会(メルヴィル学会会長・牧野有通「反逆する個性の創出ー「ホーソーンとその苔」再読」)では、他専門分野の研究者たちと意見交換をし、多角的な視野を得ることができた。さらに、運営委員会を年3回行い、今後3年間の研究計画と役割分担、研究方法を確認した上で、来年度の研究会やシンポジウムなどについて審議した。以上の理由で、研究の進渉状況は順調に進展している。1.本年度は、それぞれ特に下記トピックについて研究をすすめ、研究成果の一部を学会発表や論文公表した。ポストヒューマニズム、食と環境問題(川津)、犬や猫と人間社会とのエコロジカルな関わり(植月)、クレアとソローの比較(金津)、エマソンと環大西洋思想(成田)、自然の物質性と行為者性(小口)、英国湖水地方における鉄道の発展と環境保護意識の発展との関係(吉川)、ソロー文学の現代的展開と核時代の文学への波及(伊藤)。2.以下を公開開催した。(2)平成30年3月11日(於同志社大学)、本科研メンバーと藤江啓子教授による公開セミナー「トランスアトランティック・エコロジーロマン主義と環境批評」と、鈴木雅之・京都大学名誉教授による講演「「見えざる世界の証明」ースヴェーデンボリ、ブレイク、エマソン」を開催した。また、公開セミナーの予稿集を冊子で発行した(詳細は備考欄参照)。
多入力多出力システムの同定問題における伝達関数アプローチに関する研究

本研究の目的は伝達関数的アプローチと多入力多出力系に有効な部分空間同定法を融合するようなアプローチを提案することである.伝達関数的なアプローチには雑音および状態による出力への影響を考慮することの困難さがあるために,必ずしも部分空間同定法に匹敵する精度の伝達関数的なアプローチによる向定法を得ることに成功したとはいいがたいが,伝達関数的なアプローチから部分空間同定法を考察することで以下の成果を得た.1)直交射影による雑音除去を行なった後,推定結果を並べ変えてMOESP法を適用する方法(FIRによる解釈ができ,伝達関数的に考えることができる)とKatayama&Picciらの提案した外生入力を含む部分確率実現の比較を行った.部分空間同定法の観点からみていたときには同程度の精度の結果が得られるものと考えていたが,伝達関数的なアプローチの観点からこの比較を初めて行なった.この結果,振動的な極を持つ制御対象の場合には前者の方法では同定精度が極端に悪化する結果が得られ,システム制御情報学会ストカスティックシステムシンポジウム(SSS2002)で発表した.本研究の目的は伝達関数アプローチと多入力多出力系に有効な部分空間同定法を融合するようなアプローチを提案することである.本年度は(1)部分空間同定法における直交分解による雑音除去,(2)伝達関数的なアプローチと思われるFIRモデルから係数行列を求める方法,(3)部分空間同定法において状態を求める方法を中心に研究を行った.研究成果は以下の通りである.2)入出力方程式をFIRモデルに初期状態値が加わる形式で記述できることを示した.また,初期状態値の影響が小さいとき,状態空間モデルの係数を求める方法を示した.振動的な制御対象に対しては本方法は間接的な方法よりもよい結果が得られる傾向にあること,入力が有色雑音のとき同定精度が劣化する傾向にあることを数値例により確認した.(未発表)3)初期状態値を推定する予備的考察として,重みつき直交分解に基づく異常雑音除去に関する研究を部分確率実現(外生入力を受けない場合)に対して進めた.この予備的な結果は第30回制御理論シンポジウム(2001年11月,査読無し)で発表した.さらに研究を進め,未来の出力を過去の出力へ直交射影することにより,状態の推定値を得る方法も示した.この結果はIEEE Conference on Decision and Control(2002)に投稿中である.本研究の目的は伝達関数的アプローチと多入力多出力系に有効な部分空間同定法を融合するようなアプローチを提案することである.伝達関数的なアプローチには雑音および状態による出力への影響を考慮することの困難さがあるために,必ずしも部分空間同定法に匹敵する精度の伝達関数的なアプローチによる向定法を得ることに成功したとはいいがたいが,伝達関数的なアプローチから部分空間同定法を考察することで以下の成果を得た.1)直交射影による雑音除去を行なった後,推定結果を並べ変えてMOESP法を適用する方法(FIRによる解釈ができ,伝達関数的に考えることができる)とKatayama&Picciらの提案した外生入力を含む部分確率実現の比較を行った.部分空間同定法の観点からみていたときには同程度の精度の結果が得られるものと考えていたが,伝達関数的なアプローチの観点からこの比較を初めて行なった.この結果,振動的な極を持つ制御対象の場合には前者の方法では同定精度が極端に悪化する結果が得られ,システム制御情報学会ストカスティックシステムシンポジウム(SSS2002)で発表した.
脳血管障害高齢患者への退院時指導が家族の自宅介護受容に与える影響

本研究は、自宅退院後半年以内の脳血管障害高齢患者の家族27名を対象に、スタッフによる退院時指導が家族の自宅介護受容にどのような影響を与えているのかを検討し、さらに医療チームによる退院計画の事例検討を行なった。高齢者の自立度はFIMを、介護者の疲労度は疲労自覚症状しらべを用いた。解析は、退院時に比べて退院後FTM値が向上した群(18名)と下降した群(9名)に分けて検討した。調査結果と事例検討から次の結論を得た。1、2群間における退院指導の比較では有為差は認められなかった。2、退院23ヶ月を経過した対象者全員が自宅介護を継続中であったが、内5名の介護者は精神的疲労度が高く、今後自宅介護の継続が危惧された。特に介護者が高齢である場合は、精神的疲労による介護不適応状態に陥る危険性が高いため、退院時には介護相談やサービス情報など家族への心理的関わりが重要である。3、FIM値が向上した主な運動項目は、セルフケア能力と移動動作であった。向上群の家族は退院時に介助技術指導を確実に受けていた。退院後に自立度が向上し、自宅介護を継続するためには、高齢者自身のトイレや浴槽への移乗動作能力を高めること、そして介護者の特性や自宅の介護条件に適した介助技術を指導することが重要である。4、医療チームで退院計画の立案に携わることは、患者のゴールに対する個々の専門的立場からの役割りと指導時期が明確になるだけではなく、家族のニーズに応じた適切な指導を提供できることが示唆された。1.調査項目の検討と調査用紙の作成:家族介護者の疲労状態を測定するための用具として、蓄積的疲労徴候調査票(CFSI)と疲労の自覚症状しらべについて検討した結果、疲労感の生理的背景とその意味から心理面や介護の限界が予測できるという理由で、今回の調査では日本産業衛生学会産業疲労研究会が開発した「疲労自覚症状調査用紙」を項目に用いた。また自宅介護受容や継続と患者の自立度と関連性をみるための指標について検討した結果、今回は能的自立度評価表(functional in dependence measure ; FIM)が適切との結論に達し、調査項目に取り入れた。2.プレテストの実施:調査協力員が訪問先の住宅でFIM評価を行なう際、方法の適切性と一貫性を保つ必要から、在宅で療養生活を送っている事例に対するFIMの評価方法をビデオ撮影し、その映像をもとに調査協力員との学習会を行ない評価方法の共通理解をした。3.対象の選定と面接調査実施状況:選定方法については、主治医の了解を得て病棟スタッフが退院リストから該当者を選定した。次に研究者が調査説明書と承諾書を自宅へ郵送し、承諾の葉書が返送された人を調査の対象としている。そのため調査開始までに多くの時間を要し、現在までに承諾書が返送され調査を実施できた人は数例である。いずれも退院後23ヶ月目ということもあり、全員自宅介護を継続中であった。家族の希望があれば血圧測定を行ない健康相談を実施している。また患者の外来受診時に調査を実施した場合は、自宅でのFIM評価を別に計画する必要性が生じており、今後は自宅に訪問して調査を実施させていただけるよう家族に説明していきたい。解析は、退院時に比べて退院後FIM値が向上した群(18名)と下降した群(9名)に分けて検討した。

1、2群間における退院指導の比較では有為差は認められなかった。2、退院2.3ヶ月を経過した対象者全員が自宅介護を継続中であったが、内5名の介護者は精神的疲労度が高く、今後自宅介護の継続が危倶された。特に介護者が高齢である場合は、精神的疲労による介護不適応状態に陥る危険性が高いため、退院時には介護相談やサービス情報など家族への心理的関わりが重要である。3、FIM値が向上した主な運動項目は、セルフケア能力と移動動作であった。向上群の家族は退院時に介助技術指導を確実に受けていた。退院後に自立度が向上し、自宅介護を継続するためには、高齢者自身のトイレや浴槽への移乗動作能力を高めること、そして介護者の特性や自宅の介護条件に適した介助技術を指導することが重要である。4、医療チームで退院計画の立案に携わることは、患者のゴールに対する個々の専門的立場からの役割りと指導時期が明確になるだけではなく、家族のニーズに応じた適切な指導を提供できることが示唆された。
遷移金属錯体を用いた高分子のタンデム機能化:高分子化学と有機化学の融合

1.連続触媒変換による高分子末端と側鎖の直接機能化における一般原理確立ルテニウム触媒[RuCl_2(PPh_3)_3]にアルミ添加物、塩素型開始剤を組み合わせ、メタクリル酸メチルをリビングラジカル重合した。ここに、連続的にシリルエノールエーテルを添加し、ポリマー末端の塩素をケトンに変換した。このポリマーを単離精製後、2-プロパノール(水素源)/トルエン混合溶媒中、炭酸カリウム(塩基)存在下、RuCl_2(PPh_3)_3触媒と撹拌したところ、末端ケトン基を水酸基へと変換(水素化)できた。このポリマー末端は、種々の官能基(アミノ基、エステル基、アミド基等)へと変換可能であるため、この手法は、末端官能性ポリマーの直接合成のみならず、末端官能性ポリマーの前駆体、更に縮合ポリマーなどの特殊構造ポリマーの合成へと展開でき、極めて波及効果が大きい。今後、条件の最適化により、連続触媒変換(タンデム)による水素化も可能になると考えられ、触媒化学分野においても新たな設計指針を提供するものと期待できる。さらに、アルコールとルイス酸存在下、ルテニウム錯体によりMMAを重合することで、重合と同時にモノマー側鎖をエステル交換し、グラジエントポリマーの合成も検討した。この手法を多段階に組み合わせると、マルチブロックグラジエントポリマーも合成できる。従来グラジエントポリマーは、モノマー反応性の違いの利用、又は異種モノマーの逐次添加法により合成したが、本手法では、豊富な種類有するアルコールを組み合わせることで、無限大のポリマー設計が可能となり、新規グラジエントポリマーの合成法として極めて有用と考えられる。2.末端機能性ポリマーを用いた新規機能性高分子の創成上記手法により、両末端水酸基オリゴマーを直接合成し、このテレケリックオリゴマーとジアミンやジイソシアネートを反応させることで、周期的に官能基が配列した縮合ポリマーの合成を検討した。
種特異的蛋白質プライミングDNA複製開始反応の分子遺伝学的研究

バクテリオファージM2とphi29は形態的にもゲノム上の遺伝子配置も極めて良く似た類縁ファージである。DNA複製はprotein-primingによって開始する。両ファージのprimer protein(PP)のアミノ酸配列は62%、DNAポリメラーゼ(Pol)は86%の相同性を示すにもかかわらず、それら蛋白質の遺伝子のsus変異株を用いたin vitroDNA複製系では、夫々の遺伝子に相補性が見られない。本課題研究ではPP遺伝子およびPol遺伝子を大腸菌にクローニングし、この発現系により夫々の蛋白質を精製し、in vitroDNA複製開始反応系を構築した。M2あるいはphi29由来のPP,Polと鋳型TP-DNAから成る8通りの反応系を検討した。その結果、PP,Pol,TP-DNAともhomologousの組合せの系のみDNA複製開始反応が検出された。一方、蛋白質ブロッティング法による蛋白質間の認識・結合能を測定したところM2-PPはM2-TPおよびphi29-TPに認識・結合することが分かった。同様にphi29-PPはM2およびphi29のTPを認識・結合する。しかしM2-PPはM2-Polとは結合して複合体を形成するがphi29-Polとでは結合しない。以上の結果は、ファージM2とphi29のDNA複製装置は機能構造的によくにているにも拘らず、構成蛋白質の互換がきかず、種特異性はPPとPolとの認識・結合によることが明らかとなった。
視細胞-双極細胞/水平細胞シナプスの形成を制御する分子メカニズムの解明

眼球に入った光は、光センサーニューロンである視細胞により感知され脳へと情報伝達される。視細胞シナプスは、種々のタイプの双極細胞や水平細胞の樹状突起に接続し、単に光刺激情報を次の階層の神経細胞に伝えるだけでなく色・形・動き・コントラストなどの特徴を抽出して情報処理を行っている。視細胞シナプス形成メカニズムを解明することは、疾患の発症機構解明という点でも興味深いが、このように精密かつ複雑な視細胞シナプスの形成メカニズムは、これまでに、ほとんど明らかとなっていない。そこで本研究では、視細胞シナプスの形成メカニズムの解明を行った。本研究では、視細胞-双極細胞間のシナプス形成の分子メカニズムを探るため、視細胞を欠失した網膜のマイクロアレイ解析から得られた情報をもとに、新規な細胞外マトリクス-膜蛋白-足場タンパク複合体を形成する視細胞シナプス形態形成因子を同定する。私たちはこれまでに、視細胞を欠失した網膜のマイクロアレイ解析により視細胞や双極細胞に特異的に発現する遺伝子のスクリーニングを行ってきた。私たちはOtx2 CKOで特異的に発現が低下する足場蛋白質を見出した。昨年度は、ノックアウトマウスの作製を進めた。このうち1つについてはノックアウトマウスが完成し、その表現型の解析を行っている。網膜における神経接続のマーカーを複数用意し、これらに対する抗体の染色条件をさぐり、錐体および杆体視細胞と接続する双極細胞のサブタイプ(ON型、OFF型/錐体、杆体)を同定することが可能となった。このシステムを用いて、現在、ノックアウトマウス網膜の蛍光免疫染色法による解析を進めている。また、高感度なLED一体型電極を用いた網膜電図測定装置による測定システムの条件検討を完了した。この測定システムを用いてノックアウトマウスの電気生理学的解析を進める。老齢マウスの解析を含め、加齢による変化の可能性も探索する予定である。これまでに、視細胞の運命決定を制御する転写因子であるOtx2のconditional knockout (CKO)マウスの網膜を用いたマイクロアレイ解析から得られた網膜における発現情報や、網膜におけるin situハイブリダイゼーションやノザンブロッティングによる組織パネルの解析から候補遺伝子を抽出し、複数系統の遺伝子欠損マウスの確立を行ってきた。昨年度は、そのうち候補遺伝子のホモ遺伝子欠損マウスが完成した。このマウスを用いて、これまでに確立した高感度なLED一体型電極を用いた網膜電図解析(electroretinogram, ERG)を行ったところ、双極細胞由来の波形であるERGのb波の振幅および潜時に明らかな異常を示すことを見出した。この候補蛋白質は、シグナルシーケンスとPDZ結合モチーフを持つ膜1回蛋白質である。次に、この候補蛋白質とGSTの融合蛋白質を大腸菌にて発現させ、候補蛋白質に対する抗体を作製した。培養細胞において作製した抗体の特異性を確認したところ、特異性が高く他の相同遺伝子にはオーバーラップしないことが明らかとなった。網膜組織を用いて蛍光免疫染色を行ったところ候補蛋白質は双極細胞と視細胞が接続する外網状層のシナプス(リボンシナプス)に局在することがわかった。遺伝子欠損マウスでこのシグナルは消失したことから、候補蛋白質はシナプスに局在する蛋白質であることがわかった。これまでの結果から、候補蛋白質は視細胞と双極細胞のシナプスの形成に重要な役割をもつことが明らかとなった。本研究課題では視細胞-双極細胞間のシナプス形成因子の機能解析を行ってきた。H27年度はこれまでに作成したノックアウトマウスの機能解析を継続した。フォールマウント免疫染色法により、網膜錐体視細胞のシナプスの構造がノックアウトマウスにおいて明らかに異常をきたしていることを見出した。このシナプスの形態異常が見られた場所は、候補膜蛋白のシナプスの局在した場所と一致している。また、電子顕微鏡解析によりこのノックアウトマウスの網膜において視細胞シナプスの形態に異常が観察された。これらのことから、この膜蛋白質はシナプス形成に重要な役割を果たすことが明らかとなった。一方で、この膜蛋白質と相互作用する蛋白質のスクリーニングを進めてきた。酵母ツーハイブリッドシステムを用いてこの膜蛋白質のC末部分をベイトとしてマウス網膜ライブラリのスクリーニングを行った。このスクリーニングの結果、複数の陽性コロニーが得られたが、これらの中には3つのPDZ結合蛋白質が含まれていた。この膜蛋白質はPDZ結合ドメインを持つので、相互作用する相手の蛋白質としてはPDZドメインを持つことが予想される。このうち一つのPDZ結合蛋白質に焦点を当て研究を進めることとした。このPDZ結合蛋白質に対する抗体を作製し網膜における局在を観察したところ、この蛋白質は網膜視細胞のシナプスに局在することを見出した。ノックアウトマウスにおける局在解析を行ったところ、PDZ結合蛋白質のシナプスにおける局在が消失したことから、このPDZ結合蛋白質がこの膜蛋白質とシナプスにおいて機能的に相互作用していることが示された。これまでの研究成果をまとめて論文発表を行う準備を進めている。

そこで本研究では、視細胞シナプスの形成メカニズムの解明を行った。昨年度は、作製した候補遺伝子のホモ欠損マウスの表現型解析を進めることができ、ERGに明らかな異常を見出すことに成功した。また、良質な抗体の作製に成功し、リボンシナプスにおける局在の解析を行うことができた。これらのことから、本研究は順調に進展していると考えている。27年度が最終年度であるため、記入しない。神経科学本年度は、ホモ遺伝子欠損マウスの網膜組織における視細胞ー双極細胞間のシナプスマーカーの局在を解析することで候補蛋白質の機能を解析する。さらに、シナプスにおける詳細な候補蛋白質の局在を調べるためにSTEDやSIMによる超解像顕微鏡解析を行う準備を進めている。ホモ遺伝子欠損マウスの視機性眼球反応(OKR)を解析することで、候補蛋白質の視覚における機能を明らかにする。一方、生化学的な解析により、候補蛋白質と相互作用する分子の同定を進める予定である。これまでに知られている網膜のシナプスに局在する蛋白質との相互作用を免疫沈降法やプルダウンアッセイにより確認する。また、候補蛋白質に対する抗体を用いて組織から免疫沈降を行い、プロテオミクス解析等により相互作用する因子を探索することを試みる予定である。加えて、これまでに作製したその他の遺伝子欠損マウスの解析も継続する予定である。本研究で得られた結果を、論文として英文科学雑誌に投稿し、専門学会において学会発表も行う予定である。これらの実験を進めることで、これまでに明らかとなっていなかった視細胞-双極細胞間の接続形成と情報伝達の分子メカニズムを明らかにしたい。昨年度は、ノックアウトマウスの作製が完了し、一定の進展があったと考えている。またノックアウトマウスの表現型解析系として、蛍光免疫染色法を用いた組織観察系を立ち上げた。網膜における神経接続のマーカーを複数用意し、これらに対する抗体の染色条件の検討を行い、錐体および杆体視細胞と接続する双極細胞のサブタイプを同定することが可能となった。この成果も、昨年度に達成した技術のひとつである。また、網膜電図の測定系も立ち上げた。研究内容に関するページ27年度が最終年度であるため、記入しない。現在作成が完了している足場蛋白質のノックアウトマウスの解析を進める。これには、これまでに立ち上げた、網膜における蛍光免疫組織化学的な解析を行うとともに、LED一体型電極を用いた網膜電図測定装置による測定システムによる解析も行う。さらに、新たなターゲット遺伝子の探索と評価も同時に進める予定である。Otx2 CKO網膜のマイクロアレイ解析から機能未知な膜関連蛋白質などのデーターベースによる種間のホモロジー解析やin situ hybridization法を用いて遺伝子発現解析を進める。
人間動作を完全に再現するアンドロイドの階層的動作モデルに関する研究

人間に酷似したアンドロイドの人間らしい動作を実現するために,まず前年度はモーションキャプチャシステムを用いて人間の姿勢を計測し,その姿勢をアンドロイドに写像する手法を開発した.本年度は連続的に与えられた姿勢から求められる関節角目標軌道に追従するための制御器の学習手法を開発した.アンドロイドの空気アクチュエータは強い非線形性を有するため,高精度の軌道追従制御を実現するための制御器の設計は困難である.そこで制御対象の逆モデルをニューラルネットワーク(NN)で学習し,フィードフォワード制御により軌道追従を実現する.この際,制御対象のアンドロイドのアクチュエータは従来研究で使用されているアクチュエータと比較して,むだ時間を含む大きな応答の遅れを有する.このため,既存のフィードバック誤差学習などでは,学習が不安定になる結果が得られた.これは逆モデルの誤差評価に応答の遅れを考慮していないためである.そこで本研究では,応答の遅れに対応するために未来の誤差の時系列平均を導入した学習手法を開発した.開発した手法により,腕の2自由度の目標軌道追従を行うための制御器を学習することに成功した.上記の手法で学習される制御器は,与えた目標軌道専用の学習器である.アンドロイドの動作をあらかじめ全て用意すること現実的ではないため,種々の動作を実現する制御器を学習するためには,逐次的に学習可能な手法が必要である.従来のNNでは逐次的に教師データを与えると以前の学習結果が破壊されることが知られている.そこで本研究では人間の記憶に関わる脳内プロセスであるConsolidationをモデル化した,オンライン運動学習とオフライン長期記憶学習の2つのNNを用いた学習システムを開発した.アンドロイドの腕の1自由度を用いて,4つの目標軌道を逐次的に学習させたところ,最終的に4つの目標軌道追従を実現する1つの制御器を学習することに成功した.次に人間の動作モデルとして,人間のある動作がその動作の意図を示す大きな動きとその動作の意図を示さない小さな動きの組み合わせからなる階層的モデルを考えた.動作の人間らしさは大きな動きの多様性のみならず,小さな動きの多様性にもあるという仮説を立て,それを検証する実験を行った.例としてリーチング動作では,人に触れる場合と物に触れる場合では手先の軌道がわずかに変化すると考えられる.この対象との社会的関係により変化する腕の小さな動きモデルを,実際の人間の動きをモーションキャプチャで計測することにより作成した.具体的にはリーチング動作において,腕を戻す時に対象の近身体空間で手先の軌道が異なるモデルを作成した.アンドロイドのリーチング動作において,このモデルの有無による動作の人間らしさを被験者に評価させる実験を行い,人間らしさに関わる評価項目で統計的有意差を確認した.小さな動作の多様性がロボットの動作の人間らしさに関わるという結果は,ロボットの人間らしい動作生成に役立つと考えられる.人間に酷似したアンドロイドの人間らしい動作を実現するために,本年度はモーションキャプチャシステムを用いて人間の姿勢を計測し,その姿勢をアンドロイドに写像する手法の開発を行った.人間からヒューマノイドロボットへの姿勢・動作の写像に関する従来研究では,人間の体表面に取り付けたマーカーの3次元位置をキャプチャシステムで計測し,そこから逆運動学に従って人間の関節角度を計算し,それをロボットに入力する手法が一般的であったが,本研究では人間らしさを実現するためには,人間の見かけそのものを写像すべきであると考えた.すなわち,人間の骨格の姿勢だけでなく,体表面の動きまで写像させた.逆運動学を用いてこれを計算することは困難であるため,人間の姿勢(マーカー位置)をアンドロイドの制御入力に写像するニューラルネットワーク(NN)を学習させた.学習に使用する教示データを得るために,体型がアンドロイドと似た人間とアンドロイドの両者の体表面に複数のマーカーを取り付け,対応するマーカーの3次元位置が一致する(位置誤差が最小となる)ようにアンドロイドを制御させた.まずフィードバック誤差学習の枠組みを用いて,NNを学習させた.マーカー位置誤差をアンドロイドの制御入力にフィードバックすることにより,NNを学習させることができた.しかしフィードバック制御器をヒューリスティックに設計したため,真にマーカー位置誤差を最小化する写像になっていなかった.そこで次に,マーカー位置誤差を評価関数とし,評価関数を最小化するアンドロイド制御入力をシミュレーティッドアニーリングおよび山登り法により探索させた.この方法により,体表面の動きも含めた人間の見かけの姿勢をアンドロイドの写像することができた.人間の動作を一連の姿勢に分解して,写像させたところ,人間が意図的に動かしていない細かな動きの影響までアンドロイドに写像することができた.次のステップでは,これら得られたデータから人間の運動を意図的運動と無意識的運動に分解し,階層的な写像方法の構築を行う.人間に酷似したアンドロイドの人間らしい動作を実現するために,まず前年度はモーションキャプチャシステムを用いて人間の姿勢を計測し,その姿勢をアンドロイドに写像する手法を開発した.本年度は連続的に与えられた姿勢から求められる関節角目標軌道に追従するための制御器の学習手法を開発した.アンドロイドの空気アクチュエータは強い非線形性を有するため,高精度の軌道追従制御を実現するための制御器の設計は困難である.そこで制御対象の逆モデルをニューラルネットワーク(NN)で学習し,フィードフォワード制御により軌道追従を実現する.この際,制御対象のアンドロイドのアクチュエータは従来研究で使用されているアクチュエータと比較して,むだ時間を含む大きな応答の遅れを有する.このため,既存のフィードバック誤差学習などでは,学習が不安定になる結果が得られた.これは逆モデルの誤差評価に応答の遅れを考慮していないためである.

そこで本研究では,応答の遅れに対応するために未来の誤差の時系列平均を導入した学習手法を開発した.開発した手法により,腕の2自由度の目標軌道追従を行うための制御器を学習することに成功した.上記の手法で学習される制御器は,与えた目標軌道専用の学習器である.アンドロイドの動作をあらかじめ全て用意すること現実的ではないため,種々の動作を実現する制御器を学習するためには,逐次的に学習可能な手法が必要である.従来のNNでは逐次的に教師データを与えると以前の学習結果が破壊されることが知られている.そこで本研究では人間の記憶に関わる脳内プロセスであるConsolidationをモデル化した,オンライン運動学習とオフライン長期記憶学習の2つのNNを用いた学習システムを開発した.アンドロイドの腕の1自由度を用いて,4つの目標軌道を逐次的に学習させたところ,最終的に4つの目標軌道追従を実現する1つの制御器を学習することに成功した.次に人間の動作モデルとして,人間のある動作がその動作の意図を示す大きな動きとその動作の意図を示さない小さな動きの組み合わせからなる階層的モデルを考えた.動作の人間らしさは大きな動きの多様性のみならず,小さな動きの多様性にもあるという仮説を立て,それを検証する実験を行った.例としてリーチング動作では,人に触れる場合と物に触れる場合では手先の軌道がわずかに変化すると考えられる.この対象との社会的関係により変化する腕の小さな動きモデルを,実際の人間の動きをモーションキャプチャで計測することにより作成した.具体的にはリーチング動作において,腕を戻す時に対象の近身体空間で手先の軌道が異なるモデルを作成した.アンドロイドのリーチング動作において,このモデルの有無による動作の人間らしさを被験者に評価させる実験を行い,人間らしさに関わる評価項目で統計的有意差を確認した.小さな動作の多様性がロボットの動作の人間らしさに関わるという結果は,ロボットの人間らしい動作生成に役立つと考えられる.
齧歯類の同異概念形成を担う脳内メカニズムの解明

齧歯類の同異概念形成、メタ認知、および意図共有を行動実験により検出し、さらにそれらを担う神経回路を神経科学的実験により明らかにすることをめざし研究を進めた。まずラットの同異概念の形成を検討するため、齧歯類にとって弁別がより容易な音刺激を用いた同異弁別課題を開発し、訓練を進めた。またラット用のメタ認知課題として、左右の光刺激の強度を調節できる光方向弁別課題を開発した。右点灯→右へ反応、左点灯→左へ反応、点灯なし→中央へ反応することを学習させたところ、光の強度が下がるほど中央への反応(選択の回避)が増大し、回避せず選択した際は殆ど正解を示した。しかし回避を許さず左右どちらかへの反応を強制すると、光の強度が下がるほど正解が減少した。これらの結果から、ラットは自身の認知状態(見えているか見えていないか)を認知しながら適宜選択を回避できることがわかった。さらに、ラットの意図共有を検討する課題を開発した。他個体がゴールの位置を学習している行動を観察することで、同じ学習が促進されるかどうか、バーンズ迷路を用いて検討した。その結果、他個体の学習行動を観察したラットは、より速く同じゴールに到達できることがわかったこれら同異概念形成、メタ認知、意図共有それぞれの機能を担う神経回路について、最新の多細胞同時記録法(マルチニューロン活動記録法)、オプトジェネティクス、および脳内電気刺激法により解析するための準備も進めた。言語に到る下位機能である同異概念、メタ認知、および意図共有の全てについて、ラット用の行動課題を確立することに成功し、メタ認知と意図共有についてはそれぞれ国際誌に論文を掲載することができた。また、それら3つの下位機能を担う神経回路について検討する準備も予定より進んでおり、最新のマルチニューロン活動記録法、オプトジェネティクス、および脳内電気刺激法を確立することができた。さらに、そのような神経回路の仮説として、海馬ー前頭前野ー感覚野の領域内および領域間におけるセル・アセンブリの重複と相互作用の理論を確立し、国際誌に2本の論文をすでに掲載することができた。同異概念形成、メタ認知、意図共有それぞれについて、さらに詳細な行動解析を進める。同時に、それらの機能を担う神経回路について、最新のマルチニューロン活動記録法、オプトジェネティクス、および脳内電気刺激法により明らかにしていく。特にオプトジェネティクスに関しては、課題遂行中に発火頻度と同期発火の変化が生じた神経細胞集団にチャネルロドプシン2(ChR2)を発現する遺伝子を確実に導入する方法を確立する。導入にはレンチウイルスベクターやアデノ随伴ウイルスベクター(AAV)を用いる。この方法を活用することで、セル・アセンブリの操作により課題の学習や遂行が増強されるかどうか因果的に検証していく。そして最終的に、言語の下位機能を担う海馬、前頭前野、感覚野等の領域内および領域間のセル・アセンブリの実態を検出する。

この方法を活用することで、セル・アセンブリの操作により課題の学習や遂行が増強されるかどうか因果的に検証していく。そして最終的に、言語の下位機能を担う海馬、前頭前野、感覚野等の領域内および領域間のセル・アセンブリの実態を検出する。
鳥類爬虫類起源説の発生学的解明

爬虫類の発生モデルシステム化を目指して、マダガスカル産ソメワケササクレヤモリの繁殖・飼育システムの確立を行った。現在、1ペアから270個体を超える成体の獲得に成功し、500個を超える卵を得ている。胚の発生段階を詳細に追い、顕微鏡観察および軟骨硬骨染色による骨格標本作製を行い、骨格を中心に発生段階表を作成している(論文投稿準備中)。さらに、軟骨分化・指形成・パターン形成に関わるいくつかの遺伝子の部分配列を単離し、その発現パターン解析を行った。ニワトリを用いて軟骨分化に関わる遺伝子の機能解析を行った(Kobayashi et al.,2007)ので、さらに爬虫類における発現解析を行って比較し、これらをまとめた論文を準備している。一方で、指を含む自脚領域の発生過程を、細胞系譜と遺伝子発現の観点から解析し、論文を作成した(Sato eta1.,2007)。ここで興味深いのは、指を形成する細胞が、他の領域を形成する細胞と、移動を介しながらミキシングを行っていることである。さらに、自脚領域内でも同様の細胞の移動による再編成が起こっている可能性があり、詳細を調べた(論文投稿準備中)。また、最前端の指に特徴的に発現するいくつかの遺伝子をソメワケササクレヤモリから単離しその発現を調べたところ、ニワトリの再前指と同様の発生メカニズムをヤモリの第1指が共有している可能性が見出された。まず、指のアイデンティティーと指特異的な遺伝子発現との関係を調べ、両生類においては4本ある前肢の指が、1234番の指ではなく2345の指である可能性を示した。再生過程における指形成の解析とともに、論文として発表した(Satoh et al.,2006)。このような解析法により、指のアイデンティティーを同定することが可能なことを示した。つぎに、爬虫類胚であるソメワケササクレヤモリ胚を定期的に獲得する飼育環境を整えた。温度環境・えさ・日照などを何段階かで変化させながら最適条件に近い環境を導くことができ、実験発生学に用いることのできる数の胚を得ることが可能となった。現在、飼育個体数を増加させ、より良い実験環境を整えている。このようにして定期的に得られるようになったソメワケササクレヤモリ胚を用いて、爬虫類における肢芽発生期の胚の発生段階表を作成した。これにあたっては放卵後の日数との対応関係を明らかにし、四肢発生の進行と軟骨パターンの形成の進行の比較を行った。ニワトリ胚における肢芽発生の時間経過と対応させると、爬虫類胚の肢芽発生が非常にゆっくり進行することが判明した。発生段階表については、論文準備中である。さらに、ソメワケササクレヤモリ胚からmRNAを抽出し、いくつかの遺伝子断片の単離を行った。FGFsおよびその関連分子等を獲得し、鳥類・哺乳類の相当遺伝子とのDNA配列の比較を行った。現在、ソメワケササクレヤモリ胚を用いた遺伝子発現解析を行うための実験手法の最適化を行うとともに、エレクトロポレーション法を用いた遺伝子導入系の確立の条件を整えている。
イルカはどのように水銀を解毒しているのか？

イルカやアザラシは肝臓にHgを高蓄積している。これら海棲高等動物の肝臓ではHgSeが形成され、Hgの毒性が解毒されている。しかし、HgSe形成のメカニズムは不明である。本研究では、海棲高等動物におけるHgの無毒化メカニズムを解明するため、HgSe形成のカギとなるHg結合タンパクの同定を試みた。キタオットセイの肝臓サイトゾルを用い、陰イオン交換及びサイズ交換クロマトグラフィーによってタンパクを分離させた。この中でHgを含むフラクションをICP-MSで確認し、電気泳動にかけ、染色したところ、サイズの異なる4つのバンドが確認できた。これらタンパクが、Hgの解毒に重要な働きをするものと推察された。野生生物の中には様々な微量元素(重金属)を特異的に蓄積している種が存在する。長い寿命を持ち、海洋生態系の高次に位置するイルカやアザラシ等の海棲高等動物は、餌となる魚から相当量のメチル水銀(MeHg)を取り込むため、体内、とくに肝臓に水銀(Hg)を高蓄積している。これら海棲高等動物の肝臓中Hgのほとんどは無機Hg(IHg)に変換されており、セレン(Se)と等モルで蓄積し、水銀セレニド(HgSe)の複合体を形成している。このことから、海棲高等動物の肝臓では、餌から取り込んだMeHgが脱メチル化されてIHgとなり、Seと結合して生物学的に不活性なHgSeの形態となることによってHgは解毒されていると考えられている。しかしながら、MeHgの脱メチル化やHgSeの生成メカニズムは不明である。本研究の目的は、海棲高等動物におけるHgの無毒化メカニズムを解明するため、HgSe形成のカギとなるHgおよびSe結合タンパクの同定を試みることである。昨年度は網羅的にタンパクプロファイルを明らかにしたが、今年度はHgが実際に結合しているタンパクの同定に着目した。そこで、キタオットセイの肝臓サイトゾルを用い、ゲル濾過カラムによって分離したフラクションのHgを誘導結合プラズマ質量分析計で測定した。その結果、高分子フラクションから高いHgが検出された。このフラクションをさらに濃縮し、陰イオン交換カラムで分離後、ゲル濾過カラムによって溶出させたところ、16.5分18分の溶出フラクションにHgが検出された。これらのフラクションを電気泳動にかけたところ、4つのバンドが確認できた。以上のことから、これら溶出フラクションの中に、HgSe形成に関わるタンパクが存在すると推定された。今後は、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析計(MALDI-TOF-MS/MS)で標的タンパクの同定を試みる予定である。長い寿命を持ち、海洋生態系の高次に位置するイルカやアザラシ等の海棲高等動物は、餌となる魚から相当量のメチル水銀(MeHg)を取り込むため、体内、とくに肝臓にHgを高蓄積している。これら海棲高等動物の肝臓中Hgのほとんどは無機Hg(IHg)に変換されており、Seと等モルで蓄積し、HgSeの複合体を形成している。初年度は、まずタンパクの分離を試みた。試料は、愛媛大学沿岸環境科学研究センターのes-BANKに保存-80°Cで保存したイシイルカ、キタオットセイ、クロアシアホウドリの肝臓を用いた。残念ながら、イシイルカの肝臓試料については実験に利用できる量が十分ではなかったため、その一連の実験を途中で断念した。液体窒素で凍結粉砕した肝臓試料をバッファーとともにホモジナイズした後、低温超遠心分離機でサイトゾル、ミクロソーム、リソソーム・核のフラクションに分離した。このうち、サイトゾルから総タンパクを抽出し、2次元電気泳動法を用いてタンパクを分離した。その結果、いくつか興味深いタンパクの発現プロファイルが認められた。すなわち、同じ種内でも、Hg濃度の高い個体と低い個体とでスポットの数・強度が異なった。また、種間においても大きな差がみられるスポットがいくつか確認することができた。Hgの高蓄積種と低蓄積種との肝臓を比較することで、発現パターンの異なっているタンパクが存在することが明らかになった。

このことから、これら差のみられたタンパクが、おそらくHgとの相互作用をもたらす可能性をもっていることが示唆されたため。まず、分析量が不足したイルカについて、肝臓試料の採取を試みる。キタオットセイ、クロアシアホウドリについては、さらに分析数を増やして再現性を高めるとともに、有意に差があったタンパクを特定する。レーザーアブレーション(LA)と接続した誘導結合プラズマ質量分析計(ICP-MS)でゲル全体のHg、Seの濃度分布を明らかにする。これにより、Hg、Seの高いスポットを探し出し、それらのゲルから抽出し、マトリックス支援レーザー脱離イオン化飛行時間質量分析計(MALDI-TOF-MS/MS)で処理する。得られたMS情報をデータベースと照合し、標的タンパクの同定を試みる。タンパク質を精製し、2次元電気泳動で分離・抽出する研究のために、タンパク質精製キットと分離用ゲルを購入済み。(経理処理上、残額が発生したが、既に執行済みである。)
血管新生における新規因子Ninjurin1の機能解明

微小血管新生・成熟化の過程において周細胞と内皮細胞の相互作用が重要である。本研究ではその相互作用に関わる候補因子としてNinj1(Nerve injury-induced protein 1;Ninj1)を見出し、その機能を評価した。マウス下肢虚血モデルを用いた検討では、Ninj1特異的siRNAの投与で虚血部のNinj1発現を抑制することにより、虚血部位の血流回復が低下した。これらの結果から、毛細血管細胞に発現するNinj1は血管新生・成熟化に関わり、虚血改善に寄与することが示唆された。本申請研究では「毛細血管細胞Ninjurin1(Ninj1)の血管新生における役割を明らかにする」ことを目的とし、実験を行っている。この目的を達成するために、事前に以下の3つの目標をたてた。目標I血管新生におけるNinj1の作用解析目標IINinj1の血管新生作用の機序解析目標III下肢虚血組織内におけるNinj1の役割解析我々が樹立したマウス微小血管由来内皮細胞株、および周細胞株を用いた研究により、Ninj1が内皮-周細胞の相互作用に影響を及ぼし、成熟した微小血管の形成に重要な因子であることを見出した。事前の計画では、1年目に目標IとIIの一部を行うことを予定としていた。初年度終了の段階で目標Iは達成し、目標IIも進行している。また、マウス病態モデルを利用する目標IIIについても既にとりかかっており、研究は予定通り遂行できるものと考える。微小血管の成熟化において重要な内皮細胞と周細胞の相互作用に関与する因子を探索する中で、Ninjurin1(Nerve injury-induced protein 1;Ninj1)を見出した。Ninj1は末梢神経の傷害時に発現する細胞接着分子として報告されたが、最近では炎症細胞や上皮細胞にも発現することが知られている。本研究では、Ninj1の血管新生・成熟化における役割を明らかにすることを目的とし、実験を行った。この目的を遂行するために、事前に以下の3つの目標を立てた。目標I血管新生におけるNinj1の作用解析目標IINinj1の血管新生作用の機序解析目標III下肢虚血組織内におけるNinj1の役割解析目標I・IIの達成のために、申請者らが樹立したSV40トランスジェニックマウス由来微小血管周細胞株、および内皮細胞株を用いた。Ninj1のノックダウン、過剰発現を行い、各血管新生アッセイを施行した。その結果、Ninj1をノックダウンした周細胞では血管新生作用が促進され、過剰発現した周細胞では抑制された。また、目標IIIの達成のため、マウス下肢虚血モデルを作成し、Ninj1発現抑制による病態改善への効果を解析した。Ninj1の発現抑制のため、Ninj1特異的siRNAを含む徐放性ゲルの虚血部位への投与を行った。組織再生度・血管新生の免疫組織学的検討に加え、ドップラー計測法による血流改善度を測定した。この検討により骨格筋組織においてNinj1が微小血管細胞に発現していること、虚血により骨格筋組織内のNinj1発現が亢進することを観察した。さらにsiRNA導入によりNinj1発現を抑制すると、虚血組織の血流改善が低下することを観察した。以上より、本研究ではNinj1は血管新生・成熟化において重要な因子であることを見出し、虚血病態において治療の標的となりうることを示した。予定通り、マウス病態モデルを用いて、虚血組織におけるNinj1の役割を検討する。また、Ninj1に対する免疫沈降などを行い、血管新生におけるNinj1の詳細な分子生物学的機構を解明していく。これについて予備的な実験は既に行っており、実現可能と考える。血管生物学旅費として使用する金額が予定よりも下回ったため、繰り越し金が生じた。平成28年度に追加して使用するPCR用プライマーの購入にあてる。
新たな時代に対応しうる大学経営人材の養成と活用に関する実践的研究

本研究は、大学をめぐる管理運営および経営環境の急激な変化の中で、これからの大学の管理運営および経営を担う人材とくに学長・学部長クラスのトップレベルの人材のほかに、部長・課長等の中堅事務職員にも着目し、その能力養成の方策と、養成した人材の活用方策について研究を行い、併せて大学の管理運営および経営に関する最新の現状を分析し、時代の要請に応ずる人材養成の在り方を解明することを目的として開始した。この間にも、情勢はさらに進展し、経営人材の養成については、専門職大学院の設置を含めてさまざまな現実的な方策を考える必要が出てきた。このため、平成14年度は、大学の管理運営および経営のノウハウに関する最新のニーズの実態を、アンケート調査によって把握し、このニーズを現実の教育プログラムの開発に応用するとともに、我が国のおける大学の管理運営システムの特色を、我が国の他のタイプの組織例えば企業や非営利法人のものや、諸外国の大学の管理運営システムと比較することによって明らかにすることとした。また、平成15年度には、これらの基礎作業をもとに、新たな経営環境にふさわしい大学経営人材の養成方策について、データの分析も含めて、検討しまとめを行なった。このため、第一年目に当たる今年度は、大学の管理運営および経営のノウハウに関する最新のニーズの実態を調査し、このニーズを現実の教育プログラムの開発に応用するとともに、我が国のおける大学の管理運営システムの特色を、我が国の他のタイプの組織、例えば企業や非営利法人のものや、諸外国の大学の管理運営システムと比較することによって明らかにすることとした。これを受けて、平成15年2月には全国の国公私立大学および短期大学の事務職員5,000人を対象とするアンケート調査を行い、大学院教育のニーズおよび個々の教育内容のニーズを含めて、必要なデータを収集した。本研究は、大学をめぐる管理運営および経営環境の急激な変化の中で、これからの大学の管理運営および経営を担う人材とくに学長・学部長クラスのトップレベルの人材のほかに、部長・課長等の中堅事務職員にも着目し、その能力養成の方策と、養成した人材の活用方策について研究を行い、併せて大学の管理運営および経営に関する最新の現状を分析し、時代の要請に応ずる人材のあり方を解明することを目的とするものである。このため、第一年度である平成14年度には、大学の管理運営および経営のノウハウに関する最新のニーズの実態を調査し、このニーズを現実の教育プログラムの開発に応用するとともに、我が国における大学の管理運営システムの特色を、我が国の他のタイプの組織、例えば企業や非営利法人のものや、諸外国の大学の管理運営システムと比較することによって明らかにすることとした。また、平成15年2月には、全国の国公私立大学および短期大学の事務職員5,000人を対象とするアンケート調査を行い、大学院教育のニーズおよび個々の教育内容のニーズを含めて、必要なデータを収集した。平成16年度は、上記のような作業を受けて、アンケート調査の分析を行い、併せて、大学経営人材の養成と活用に関する方策を取りまとめるべく、必要な調査研究を行なった。その結果、現職の職員のニーズとしては、大学の危機管理や広報、学生募集など現下の大学経営に関する実践的課題の学習が大きく、反面、アカデミックな内容については、ややニーズが小さくなる傾向があることが分かった。また、大学院教育に対するニーズは大きいが、多忙その他の理由から現実に教育を受けさせるためには、更なる条件改定が必要であることも判明した。
魚類の浸透圧調節における即効性及び遅効性ホルモンの作用協関係

ウナギは淡水から海水まで幅広い塩分環境に適応する広塩性魚であり、浸透圧調節の研究において優れたモデルである。広塩性魚における浸透圧調節は複雑なメカニズムで、様々なホルモンにより制御されている。これらのホルモンは速効性と遅効性ホルモンに分けられている。遅効性ホルモンであるコルチゾルは様々な役割を果たしており、真骨魚類における浸透圧調節において最も重要なホルモンの一つであると考えられている。そこで、本研究で即効性ルモンであるナトリウム利尿ペプチドファミリー(NP)によるコルチゾルの分泌調節を調べた。近年、NPファミリーは7種類に多様化したと明らかになり、ウナギで6種類が同定されている。海水と淡水ウナギの間腎腺の組織培養液中に6つのNPをそれぞれ添加した結果、陽性対照として使用したACTHでは明らかなコルチゾル産生が認められたが、NPではコルチゾルの産生が促進されなかった。in vivoではANPとCNP1はそれぞれ海水ウナギと淡水ウナギでコルチゾルの分泌を促進するため、NPが他のホルモンを介して、間接的にコルチゾルの分泌を促進していると考えた。そこでNPとACTHを同時に添加したところ、海水の間腎腺において、ANPとVNPはACTHのコルチゾル産生能を増強して、淡水ウナギの間腎腺ではCNP-1とCNP-4がACTHの効果を増強することが明らかになった。更にANGとAMについても検討を行った。ANGは4種類(ANGI、ANGII、ANGIIIとANGIV)が血中に存在し、さらにウナギとシロサケは、N末端がアスパラギンのN-ANGIIだけではなく、血中でアミノ基転移酸素によリアスパラギン酸に変換したD-ANGも持っている。それぞれANGを添加した結果、淡水と海水でD-ANGIIのコルチゾル分泌促進はN-ANGIIと比較して3倍高かった。ANG-IIIはN-ANGIIと同程度の効果であった。AM1、AM2、AM5はコルチゾル分泌を促進しなかった。本研究の結果から、ウナギのNPによるコルチゾル分泌調節には、ACTH存在することが不可欠だと明らかになった。そのため、現在ACTH測定ELISA法を確立し、下垂体におけるNPファミリーによるACTHの分泌調節を調べている。ウナギは広塩性魚で、海水と淡水を行き来する。従って、浸透圧調節を研究するためにはいいモデルであると考えられている。広塩性魚の浸透圧調節は、多くの原因が関与する複雑な過程であり、いろいろなホルモン系の相互作用が重要である。漫透圧調節ホルモンは、大きく速効性と遅効性ホルモンで分けられる。速効性ホルモンは環境浸透圧の変化に対して素早く反応し、既存のトランスポーターとチャンネルを調節して体内外の水やイオンの出入りを調節する。速効性ホルモンは鯉、腸、といった様々な浸透圧調節器官に作用して、そこに存在するトランスポーターとチャンネルを新規合成して、新しい浸透圧環境に適応できる体造りをする。本研究では速効性ホルモンとしてナトリウム利尿ペプチド(NP)、速効性ホルモンとしてコルチゾルを用い、NPによるコルチゾル分泌を調べている。コルチゾルは頭腎と呼ばれる組織の最も吻部側でのみの作られており、その産生組織は間腎腺と呼ばれている。NPによるコルチゾル分泌を調べるために、最初は間腎腺の正確な位置を調べた。そのため、ステロイド生合成酵素の存在部位を免疫組織化学的な方法で調べ、間腎腺の位置を明らかにした。現在、確定した間腎腺を採取し、invitro実験系の確立を行っている。その実験系では、間腎腺を細かくバラバラにし、8等分し:ホルモン無し(対照群)、ACTH(陽性対照群)、ウナギで固定さているNP(ANP,BNP,VNP,CNP-1、CNP-3,CNP-4)を加えた実験群に分け、コルチゾルの分泌を調べる。大量のサンプルを測定するため、コルチゾルを測るにはRadioimmunoassay(RIA)を用いるが、現在RIA法の確立も同時に行っている。ウナギの間心腺には速効性ホルモンにおけるコルチゾルの分泌調節を調べるために、Radio-immunoassay実験系とウナギの間腎腺用のIn vitro実験系を確立しました。他の魚類の結果と異なり、ウナギ間腎腺でナトリウム利尿ペプチドファミリー(NPファミリー)の効果が見られなかった。以前に行われたウナギin vivo実験の結果によると、ANPとCNP-1はin vivoでコルチゾルの分泌を促進したと確認された(Li et al 2003)。しかしながら、in vitroの培地にNPファミリーをACTHと一緒に加えると、ANPとVNPはACTHのコルチゾル分泌促進効果を増大させることを発見した。この結果は海水ウナギの間腎腺でしか見られなかった。従って、ANPとVNPは、ACTHの効果を強化することによって、海水適応のメカニズムでコルチゾルの濃度をあげると考えられ、ANPとVNPは海水適応メカニズムには重要なホルモンであることが確かめられた。現在、アドレのメデュリンファミリーとアンギオテンシンなどの速効性ホルモンの効果を調べている。海水と淡水適応メカニズムには速効性ホルモンはACTHと組み合わせることによって、コルチゾルの分泌を調節する。ストレスと同様に、ACTHの役割は必須であることも明らかになった。間腎腺での役割意外、ACTHの分泌自体も調節する可能性が考えられる。下垂体in vitro実験系を確立して、NPファミリーのよるACTH分泌調節も調べる。