hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
高齢者の法的支援におけるインフォーマル・ネットワークの機能に関する研究

本研究は、高齢者の法的支援において、(1)地域社会によるインフォーマルネットワークが担っている役割、および、(2)フォーマル・インフォーマルネットワークの連携による支援の課題を明らかにすることを目的としている。平成29年度は、(1)平成28年度に実施した民生委員へのインタビュー調査の分析、(2)自治体Aと連携関係にある日本司法支援センター(以下法テラス)のスタッフ弁護士および行政関係機関へのインタビュー調査を実施した。(1)民生委員へのインタビュー調査の分析平成27年度に自治体Aの全民生委員を対象とした質問紙調査を実施し、平成28年度には質問紙への回答者の中から14名にインタビュー調査を行った。平成29年度は、このインタビュー調査データの質的な分析を行った。まず、民生委員が過去に相談を受けた高齢者の事例のうち法的課題に焦点を絞り、高齢者の問題発見から法的ニーズの顕在化、相談機関利用、民生委員による継続的な支援のプロセスを分析した。その結果にもとづき、国際学会で報告を行った。(2)法テラス、行政関係機関へのインタビュー調査の実施(1)の分析に加え、フォーマル・インフォーマルネットワークの連携状況や高齢者の法的ニーズの顕在化過程を把握するために、本年度は自治体Aと連携関係にある法テラスのスタッフ弁護士、自治体Aの高齢者支援課、生活保護主管課の職員へのインタビュー調査を実施した。インタビュー調査の結果、高齢者のニーズは民生委員や近隣住民によって発見され、次に民生委員や地域包括支援センターによってケースが振り分けられ、家族関係や権利関係が複雑な事案が高齢者支援課につながること、そのうち生活保護受給者の問題は生活保護主管課に相談される、というプロセスが明らかとなった。民生委員調査の分析が終了し論文執筆作業に移行していること、および自治体A内での支援ネットワークによる支援プロセスの把握ができたため。本研究は、高齢者の法的支援においてインフォーマルネットワークが担っている役割、およびフォーマル・インフォーマルネットワークの連携による高齢者の法的支援の課題を明らかにすることを目的としている。平成30年度は、(1)地域包括支援センターへのインタビュー調査、(2)ケアマネージャーへのインターネット調査を行った。(1)地域包括支援センターへのインタビュー調査自治体Aの複数の地域包括支援センターの職員を対象に、高齢者のニーズを把握するプロセス、法専門家を含む専門機関につなぐ判断基準等についてのインタビュー調査を行った。その結果、とくに成年後見の問題に関しては、民生委員や家族から相談を受けて高齢者の支援を開始し、職員が高齢者本人や家族を訪問する等、インフォーマルネットワークと連携した地道な支援を続ける中で、一つの可能性として成年後見というアプローチを提案するという支援プロセスが明らかになった。(2)ケアマネージャーへの成年後見制度に関するインターネット調査
大腸がん細胞で高発現する新奇オーファントランスポーターTMEM180の機能解明

TMEM180は研究代表者らが独自に見出した新奇の機能未知膜タンパク質であり、正常細胞ではほとんど発現していないが、大腸がん細胞において高発現している。これまでに論文報告はなく、誰も着目してこなかった分子である。本研究では、次世代シーケンスを中心とした網羅的解析による生物学的プロセスの絞り込み、生理学的解析によるトランスポーターであることの証明と基質探索、TMEM180タンパク質に着目した生化学的解析による基礎データ取得(シグナル配列探索、トポロジー、細胞内局在など)を組み合わせ、TMEM180の分子機能解明を目指す。
優れたスポーツマンの熟練度・訓練効果を評価する-検査方法(各種スポーツマンにおける回転後眼振を用いたvisual suppression test)

内耳の半規管を刺激することによって得られる末梢前庭性眼振は視覚によって抑制されることは古くから知られている。visual suppressiontestはこの現象を臨床検査方法に応用した方法である。この検査方法は臨床上は小脳、脳幹(橋)、下頭頂葉の病巣診断に広く用いられている。われわれはこれまでにおこなわれていなかった回転刺激を前庭性眼振の刺激方法として用い、その後眼振においてvisualsuppressiontestをおこなう方法についてこれまでに多くの臨床例における業績を報告した。スポーツマンにとって自らの姿勢を制御する重要性は言うまでもない。従来までは、スポーツマンの姿勢制御における訓練効果、熟練度、その素質などを評価する方法としては身体の動揺を記録する方法による報告を多くみる。今回の研究では運動選手の姿勢制御における視覚系と内耳前庭系を統合すると考えられる小脳の働きに注目し、眼球運動の立場からこの統合における小脳の働きを評価する目的で回転後眼振を用いたvisualsuppressiontestにより以下の研究をおこなった。今回の研究では1.被験者として回転運動には関係が余りないと考えられるが、視覚による運動の制御が比較的重要と思われるスポーツ選手として卓球選手を選んだ。この卓球選手の中からできるだけ様々な経験年数、熟練度の選手を無作為に被験者として選び回転後眼振を用いたvisualsuppressiontestを施行した。2.卓球選手で現在のところ結果を検討しうる7例においては平均の利得(head/eye)は0.77、後眼振持続時間は37.8秒、visual suppressionの抑制率は76.5%であった。また卓球経験の長い上級者群2例においては利得は0.78、後眼振持続時間34.3秒、抑制率80.7%であった。さらに卓球経験の短い初心者群4例においては利得は0.79と上級者と比べても差のない値であったが、後眼振持続時間は40.2秒と延びており、また抑制率は75.7%と上級者群と比べると低い抑制率であった。回転運動をよくおこない、しかも視覚による姿勢の制御が重要であると思われるバレエダンサーの結果と比較すると、後眼振の抑制率は卓球選手の場合はバレエダンサーほど高い相関性はみられないが、しかし経験者群の方が高い抑制率がみられた。
ストレス性精神障害による線条体ドパミン神経の脆弱性形成機構の解明

線条体ドパミン神経終末の機能評価系を確立するため、モノアミントランスポーターの機能評価に用いられている蛍光物質ASP+に注目した。線条体および前頭皮質由来シナプトソームにおけるASP+の取り込みについて、種々のモノアミントランスポーター阻害剤の影響を検討したところ、ドパミン神経に対して選択性が高いことが認められた。したがって、ASP+は、ドパミン神経終末の機能評価に有用である可能性が示唆された。ストレス性精神障害がパーキンソン病の発症および病勢の進行に関与するとの仮説のもと,マウス線条体ドパミン神経のストレス脆弱性について検討を進めている。今回は,ストレス性精神障害であるうつ様症状を呈する水侵拘束ストレス負荷マウスにおいて,パーキンソン病誘発神経毒MPTPの線条体ドパミン神経に及ぼす影響を検討した。その結果,線条体ドパミン神経の特異的な変性脱落が認められたことから,MPTPに対する感受性が増大する可能性が示唆された。これまで,様々なストレス負荷条件において,線条体ドパミン神経のMPTPに対する脆弱性の形成が確認されたが,未だその機序は明らかでない。そこで,脆弱性形成機構を解明することを目的とし,ドパミン神経終末の機能評価系の確立を試みた。具体的には線条体由来シナプトソームにおいて,小胞型モノアミントランスポーターの基質であるfluorescent false neurotransmitter (FFN)102の取り込みについて検討した。前頭皮質および小脳由来シナプトソームに比べ,線条体ではFFN102の蛍光強度の増加が認められた。また,線条体由来シナプトソームにおけるFFN102の蛍光強度の増加は,ドパミントランスポーター阻害剤であるGBR-12909により抑制された。したがって,線条体シナプトソームにおいてFFN102はドパミン神経終末の機能評価に有用である可能性が示唆された。線条体ドパミン神経シナプトソームの機能評価法は,ドパミン神経終末の脆弱性形成評価に有用であるだけでなく,変性脱落の予防法確立にも応用できると考えている。本研究課題では、我々が独自に確立した線条体ドパミン神経終末(シナプトソーム)において、ミトコンドリア機能、酸化ストレスの産生及びそれらの影響を受ける分子動態を検討することを目的としている。まず、線条体シナプトソームおよびビーズ結合ドパミン神経シナプトソームの構造を確認するため、これらの画分を透過型電子顕微鏡により観察した。典型的なシナプトソームの構造やシナプトソーム内にミトコンドリアなどのオルガネラの存在が確認された。線条体組織には様々な神経が混在し,ドパミン神経が約10%しか存在しないため,線条体組織から得られるドパミン神経シナプトソームもわずかであり、免疫分離において時間を要する。そこで、より簡便なドパミン神経シナプトソームの機能評価系の確立を目指し、モノアミントランスポーターの機能評価に用いられる蛍光物質4-(4-diethylaminostyryl)-N-methylpyridinium iodide (ASP+)が線条体シナプトソームにおいて、ドパミントランスポーターの機能評価に応用可能かを検討した。ASP+は線条体シナプトソームにおいて、濃度及び温度依存的に取り込まれ、飽和が認められた。線条体及び前頭皮質由来シナプトソームを調製し、ASP+がモノアミントランスポーターに特異的に取り込まれるか種々のモノアミントランスポーター阻害剤を用い比較検討した。DAT阻害剤であるGBR-12909は、線条体由来シナプトソームにおいてASP+の取り込みを抑制したが、前頭皮質由来シナプトソームでは、抑制は認めらなかった。したがって、線条体シナプトソームにおけるASP+の輸送活性はドパミン神経終末の機能評価に有用である可能性が考えられた。当研究室では、パーキンソン病モデルマウスにおいて、ドパミン神経保護効果を有する天然化合物の探索もおこなっている。最近保護効果を有する可能性のある化合物を見出したため、その効力評価を優先的に行った。また、パーキンソン病誘発毒素を用いた細胞障害モデルにおいても、その化合物による細胞障害保護効果や保護メカニズムについて検討した。そのため、当初の研究計画よりやや遅れる結果となった。ドパミン神経終末の単離法を応用し、ドパミン神経シナプトソームを用いたミトコンドリア酸化還元活性、膜電位及び酸化ストレスの評価法を確立する。さらに、正常マウス、ストレス性精神障害モデルマウス及びMPTP処置後ドパミン神経変性前段階のマウス線条体ドパミン神経シナプトソームを用い、軸索輸送関連分子及びアポトーシス関連分子のタンパク発現レベルを解析し、それに対する、ミトコンドリア賦活剤及び抗酸化剤の効果を検討する。また、ストレス性精神障害モデルマウスの脳内各部位におけるモノアミン量を測定する。さらに、MPTPに対する脆弱性において抗不安・抗うつ薬の効果を検討する。ドパミン神経シナプトソームにおけるミトコンドリア酸化還元活性、膜電位及び酸化ストレスの評価法を応用し、正常マウス、ストレス性精神障害モデルマウス及びMPTP処置後ドパミン神経変性前段階のマウス線条体ドパミン神経シナプトソームにおいて、これらを検証する。

そして、ミトコンドリア賦活剤、抗酸化剤及び抗不安・抗うつ薬の効果を検討する。実験動物費、抗体、蛍光指示薬等の消耗品、学会発表等の旅費に使用する予定である。
局所狭隘作業機器への応用可能なマイクロアクチュエータ構造体システムの研究

主として圧電体を用いた固体アクチュエータ・センサを利用して、狭隘特殊環境で用いることのできるアクチュエータシステムを実現することを目標とする、マイクロ構造体システムの設計・製作技術に関する研究を行った。期間内に、各種マイクロ超音波モータをはじめとするマイクロアクチュエータや、これらの駆動に必要なマイクロセンサの試作・評価を行った。さらに、狭隘特殊環境への適用例として、強磁場環境下での評価実験を行い、有効な結果を得た。本研究では狭隘箇所での作業用機器への応用を目指し、先端部位で作業用、および狭隘箇所への導入のためのアクチュエータ・センサの研究を行う。本年度は、それぞれについて、検出機構を中心に研究を行った。1.狭隘箇所への導入のためのアクチュエータ・センサ当初、水熱合成法による圧電薄膜成膜技術を用い、樹脂材料への圧電体形成による可撓性を維持したデバイスの作成を目指した。しかし、圧電体成膜の基礎となるチタンの成膜時の高温、成膜反応時樹脂が溶解という問題点があり、最終的に十分な結果は得られなかった。このため、高分子材料と、チタン線上に圧電体を成膜して作成した圧電ファイバーを用いることによる繊維状の機構で、同様に可撓性を維持したデバイスを作成することを試みた。前者については0.3mm幅のパターニングが可能であることを確認した。後者については、最も細いもので直径0.1mmのものを作成し、トランスデューサとしての機能を確認した。来年度についてはこれらを組み合わせたデバイスの作成、およびアクチュエータ機能の実現が課題である。2.先端部位での微細作業のためのアクチュエータ・センサマイクロエンコーダを内蔵したサーボ機能を実現するマイクロアクチュエータを実現するために、マイクロ超音波モータの角度(角速度)検出を目標とした。振動子径0.8mmの超音波モータについて形状の異なるロータを複数作成し、レーザ表面速度計によって計測したところ、40Vp-p印加時に最大4000rpm(起動トルクは0.003mNm)であった。さらに、小型のホール素子とパターニングされた磁気薄膜による検出を検討したものの、現状では軸受けの軸ぶれが大きいこと、ロータと一体となった駆動軸への磁気パターン形成方法が確立しなかったことから、最終的に検出にはいたらなかった。来年度は駆動軸自体の磁化によるパターニング及び検出を行う。前年度に引き続き、アクチュエータ・センサ・構造体の各要素の設計技術と、これを製作するプロセス技術の開発を進めた。マイクロ超音波モータの制御を行うためのマイクロエンコーダ、姿勢制御のための形状記憶合金アクチュエータ、圧電性高分子センサの試作・評価を行った。1.狭隘作業機器先端での微細作業を実現するためのマイクロサーボモータの実現を目指し、マイクロ超音波モータの制御を行うために必要なマイクロエンコーダを磁気抵抗センサおよび磁気パターンにより構成する。マイクロ超音波モータについてはケース部分も含めた直径が1.8mmとなるものの評価により、5μNmのトルクを得た。このモータの角度を2°の角度分解能で検出するために、40μmピッチの磁気パターンを磁気抵抗センサによって検出する。実際にこの検出が可能であることを、In-Planeレーザ表面速度計を用いて確認した。磁気抵抗センサの大きさから、直径3mm以下にモータとエンコーダを収めることが可能となった。2.全体の変形(姿勢制御)を行うためのアクチュエータおよびセンサの開発を行った。アクチュエータとして、長さ30mmの形状記憶合金ワイヤを4本用いて、アルミ板から切り出した最薄部厚さ0.1mmの弾性ヒンジからなる3自由度アクチュエータを試作し、レーザ光による加熱駆動を行い、変位20mmを得た。また、変位を検出するセンサとして圧電性高分子材料(P(VDF/TrFE)をディスペンサにより樹脂板状に塗布したものを作成した。このセンサについて空圧アクチュエータによる樹脂板のたわみを検出する評価実験を行い、数Hzの動きを検出可能であることを確認した。前年度までの研究に引き続き、アクチュエータ・センサ・構造体の各要素の設計技術と、これを製作するプロセス技術の開発を進めた。マイクロ超音波モータとマイクロエンコーダによるマイクロサーボモータ、形状記憶合金アクチュエータと圧電性高分子センサによる姿勢制御アクチュエータシステムの試作・評価を行った。微細作業用アクチュエータシステムを実現することを目的とし、マイクロ超音波モータの制御を行うために必要なマイクロエンコーダを磁気抵抗センサおよび磁気パターンにより構成した。これらの要素技術により、直径3mm以下の、モータ・エンコーダー体型のアクチュエータの試作・評価を行った。直径2mmのマイクロ超音波モータと一体となった直径3mmのマイクロエンコーダの試作を行った。磁気ドラムの磁気パターンを読み取り、ロータの回転速度制御を行うことに成功した。

狭隘作業機機器全体の変形(姿勢制御)を行うための、構造体(姿勢制御)用アクチュエータおよびセンサについては、ペースト状の光機能性材料と、形状記憶合金の組み合わせによりアクチュエータシステムの試作を行った。レーザ光による形状記憶合金の変形を用いたアクチュエータユニットの評価を行っている。ディスペンサとUVスポット光源を用いて光学樹脂を成形することにより、形状記憶合金および構造体上に導光路を作製した。また、加熱状態の評価はサーモトレーサを用いて行った。アクチュエータ部の長さ40mmの1自由度のユニットについて、端部において0.5mmの変位を実現した。前年度までに、機能性材料を用いた微細作業または姿勢制御用マイクロセンサ・アクチュエータの各要素の試作・評価を行った。今年度は試作を進めてきたセンサ・アクチュエータを用いてシステムを構成し、システムを構成する各要素の検証を中心に、微細作業用および構造体姿勢制御用アクチュエータシステムの評価を行った。1.直径3mmで10極の磁極を持つ磁気ドラムとGMRセンサによるマイクロ磁気エンコーダと、圧電セラミックス振動子からなる、超音波モータを用いた底面の1辺2.6mm、長さ9.8mmの角柱状の微細作業用アクチュエータについて評価実験を行った。内蔵された磁気エンコーダを用いたマイクロ超音波モータの特性評価実験を行い、回転数2000rpmまでの速度制御を実現した。今後はエンコーダの分解能を向上することが課題である。2.強磁場を用いる分析装置での利用を前提として、光エンコーダとマイクロ超音波モータによるアクチュエータを試作し、強磁場下での駆動実験を行った。超伝導磁石による4Tの強磁場下での駆動実験を行い、60rpmの回転数で駆動することに成功した。またこの際、磁場を利用した測定への影響は見られなかった。今後は、分析装置への影響を抑えながら、回転数の増大と、より高い磁場下での駆動を行えるよう改良が塔要である。3.構造体の姿勢制御用アクチュエータとして、光ファイバーによるエネルギー伝送を用いた形状記憶合金アクチュエータの駆動実験を行い、長さ40mmのプローブ状のアクチュエータにおいて、導波路パターンや構造の改善により4.2mmの変位と35mNの最大発生力を得た昨年度まで、特殊環境下で使用される狭隘作業機器に使用されるアクチュエータを、アクチュエータ周辺機器としてのセンサや構造体と一体化しながらマイクロ化をはかることを目的として、マイクロセンサ・アクチュエータの試作を進めてきた。これらを用いてシステムを構成し、システムを構成する各要素の検証を中心に、微細作業用および構造体姿勢制御用アクチュエータシステムの評価を行った。1.内蔵された磁気エンコーダを用いたマイクロ超音波モータの特性評価実験:圧電セラミックス振動子とGMRセンサによる微細作業用アクチュエータシステムの内蔵された磁気エンコーダを用いて、高い回転速度での速度制御、精度の向上のため、エンコーダの分解能を10極から20極へ向上し、これに必要な構造の変更を行って、ミニアチュアステージの駆動を行った。
ARROW型光導波路を基本とする新しい光集積回路の研究

ARROW(共振反射型光導波路)は、シリコン等の半導体基板をもとに、コアと基板との間に高屈折率第1クラッド層と低屈折率第2クラッド層の2層一組の干渉反射クラッドを用いて、光をコアへ閉じ込める新構造光導波路である。光集積回路用導波路に適した数多くの特長を有し、さらに干渉反射クラッドが波長選択特性を持つので導波路型分波回路を構成できる。本研究ではこの特長を利用して、半導体基板上に製作した光検出器と集積化したARROW型分波・受光集積素子の実現を目指した。まず昨年度の本研究では、波長0.78μmと0.88μmの2波長を分波するARROW型分波回路の設計を行い、アイソレ-ション20dBが理論的に可能であることを示した。次に、これらの設計を基にARROW型分波・受光集積素子を試作し、この集積素子の基本的動作を確認した。本年度は引き続いてこの分波受光集積素子の精密な特性測定を行い、波長0.83μmに中心波長をもつ明確な分波特性を確認した。また、ARROWの適用範囲の拡大を目的として、偏波選択特性を除去したARROWーBを開発し、さらに薄膜のパタ-ンニングのみで3次元導波路化を達成できるストライプ横閉じ込め法を開発した。さらに、ARROWのより一層の低損失化を目指して散乱損失の理論的検討を行った結果、製作したARROWの導波損失の実験値と理論値との差は散乱損失であることを明かにし、さらに製作技術の最適化を行って従来の最低記録である0.16dB/cmの低損失を達成した。今後はさらにARROWの多くの特長を生かして、積層化による高密度光配線など、ARROWのより広範な光集積回路への応用を検討する予定である。本研究では、将来の双方向ネットワーク光通信において大量に必要になる光合波・分波回路の一括大量技術の開発を目的として、このARROW型分波回路の設計および製作技術を開拓することとさらに半導体基板上に製作した光検出器と集積化したARROW型分波・受光集積素子の実現を目指した。まず昨年度に開発した波動理論に基づくより厳密な光導波路解析法を用いて波長0.78μmと0.88μmの2波長を分波するARROW型分波回路の設計を行った。その結果、アイソレーション20dBが理論的に可能であることを示した。次にARROW型分波回路と半導体基板上の光検出器とを高効率で結合させる方法について検討し、第2クラッド層と基板との間に反射防止層を挿入すればコア層が厚くても検出器長0.1mm以下(従来の10分の1程度)で90%以上の高い結合効率が得られることを明らかにした。そして、これらの設計を基にARROW型分波・受光集積素子を試作し、波長0.78から0.88μm帯において中心波長0.82μmの明確な分波特性を測定し、この集積素子の基本的動作を確認した。また、ARROWの適用範囲の拡大を目的として、偏波選択特性を除去したARROW-B、および薄膜のパターンニングのみで3次元導波路化を達成できるストライプ横閉じ込め法を開発した。今後はさらに、分波・受光集積素子の特性改善と、光配線などのARROWのより広範な光集積回路への応用を検討する予定である。

ARROW(共振反射型光導波路)は、シリコン等の半導体基板をもとに、コアと基板との間に高屈折率第1クラッド層と低屈折率第2クラッド層の2層一組の干渉反射クラッドを用いて、光をコアへ閉じ込める新構造光導波路である。光集積回路用導波路に適した数多く特長を有し、さらに干渉反射クラッドが波長選択特性を持つので導波路型分波回路を構成できる。本研究ではこの特長を利用して、半導体基板上に製作した光検出器と集積化したARROW型分波・受光集積素子の実現を目指した。まず、昨年度の本研究では、波長0.78μmと0.88μmの2波長を分波するARROW型分波回路の設計を行い、アイソレ-ション20dBが理論的に可能であることを示した。次に、これらの設計を基にARROW型分波・受光集積素子を試作し、この集積素子の基本的動作を確認した。本年度は引き続いてこの分波受光集積素子の精密な特性測定を行い、波長0.83μmに中心波長をもつ明確な分波性特性を確認した。また、ARROWの適用範囲の拡大を目的として、偏波選択特性を除去したARRWO-Bを開発し、さらに薄膜のパタ-ンニングのみで3次元導波路化を達成できるストライプ横閉じ込め法を開発した。さらに、ARROWのより一層の低損失化を目指して散乱損失の理論的検討を行った結果、製作したARROWの導波損失の実験値と理論値との差は散乱損失であることを明かにし、さらに製作技術の最適化を行って従来の最低記録である0.16dB/cmの低損失を達成した。今後はさらにARROWの多くの特長を生かして、積層化による高密度光配線など、ARROWのより広範な光集積回路への応用を検討する予定である。
音素の精密な特徴抽出に基づいた音声認識方法の研究

1.音響処理機構の研究に関して。線形予測分析法の分析次数を変更したときの判別率を破裂子音、鼻子音について求めた。その結果、破裂子音については17次以下では認識率が低くなるが、17次以上に増やしてもあまり改善されない。鼻子音については19次が最適であった。聴覚フィルターモデルをシミュレートするプログラムの開発を行なった。このモデルを用いた子音の判別率について今後実験を行なう予定である。2.調音事象の自動検出に関して。当初考えていたエキスパートシステムの手法と並行して、ニューラル・ネットによる手法について試み、音声パワーの傾斜係数および、LPCスペクトルを入力とするとき、未学習話者の有声破裂子音に関して/b/および/d/では100%、/g/については92%が±3ms以内の精度で検出できた。3.弁別的特徴の自動認識への適用に関して。本年度は音響音声変換に弁別素性レベルを導入することについて、新しい素性モデルを提案した。このモデルは、音素、異音、素性、音響パラメータの各レベルを導入する。音響パラメータの有限個のメンバーは階層構造を成し、発話時に生起する代償作用をある程度予測する。素性は複数の音響パラメータの部分集合から成る。人間の聴覚機構の特性に基づいて、素性間に階層構造を設定し、音韻環境によって異音に生起する素性の脱落をある程度予測する。素性は音素ではなく異音と多対多の対応関係にあるとする。4.音素の特徴の言語間の非核に関して。破裂子音/p,t,k,b,d,g/を対象として破裂の位置や強さ、ホルマント等スペクトログラムから抽出できる音響的特徴について日仏二か国語間で対照を行なった。日本語と対応するフランス語の音節の特徴のほとんどが共通であることが分かった。しかし、日本語で欠落している「チ、ツ、ヂ(ジ)、ヅ(ズ)」に対応した歯茎音/t,d/の特徴の相違は顕著に認められた。
肺線維症から肺腺癌の発生機序の解明、特にmiRNAの役割について

間質性肺炎/肺線維症から細気管支上皮増生、異型腺腫様過形成(AAH)、上皮内腺癌(AIS)、微小浸潤性腺癌(MIA)、置換型腺癌の腺癌へと進展するのではないかとの仮説のもとに、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と合併しないものを手術材料で比較した。間質性肺炎/肺線維症などの間質性病変が20.6%、AAHなどの肺胞上皮の増殖病変が23.6%、多発癌の症例が13.2%、肺胞の細気管支化の病変が23.5%の頻度で認められた。AAHと細気管支化病変が、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌症例の方で優位に多かった。肺の線維化機序と肺胞の細気管支化の病変が深く関係していることを示唆した。[方法]肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と合併しないものの手術材料を検討し、AAH病変、肺胞の細気管支化の病変について違いを検討した。[結果]肺線維症を基盤に発生する肺腺癌(30例)と肺線維症を合併しないもの(30例)の手術材料の組織を比較検討した。組織型の分化度、subtypeや浸潤の有無、大きさなどに有意な相違を認めなかった。AAH病変、2型肺胞上皮、細気管支上皮の増生像、また肺胞の細気管支化の病変について、頻度の違いを検討すると、AAH病変と肺胞の細気管支化病変が、優位に肺線維症を基盤に発生する肺腺癌症例の方で多かった。またTumor infiltrating lymphocytesにPD-1、腫瘍細胞にPD-L1がしばしば染色された。[結論]肺の線維化機序と肺胞の細気管支化の病変が深く関係し、またAAH、AISへの失点へ関与していることが示唆された。また腫瘍細胞のPD-L1の陽性の割合が腫瘍の大きさと関連し、AIS, MIAから浸潤がんへの進展にも関連しているのではないかと示唆された。1.肺胞の細気管支化の病変は肺線維症のhoneycomb lesionの近傍により多く、また多発して認められ、肺の線維化機序と肺胞の細気管支化の病変が深く関係していることを示唆した。しかし、AAH病変との関連は薄いように思われる。これは、肺胞の細気管支化の病変とAAHの病変の関連について更なる検討を要すると思われた。2.肺癌組織にTumor infiltrating lymphocytes (TILs)が顕著な症例と、あまり認められない症例があることが分かり、前者の症例の頻度は30-40%程度と思われた。TILsが顕著な症例で、PD-1が52.5%、腫瘍細胞にPD-L1が58.7%と高頻度に染色された。また、PD-L1陽性の腫瘍細胞の割合はAISとMIAの症例で優位に低かったことから、腫瘍の大きさ、進展と関連しているのではと考えられるが、より定量的な検討が必要ではないかと考える。3.凍結保存していた腫瘍肺組織からミクロトームを使用して作製した10μmの凍結切片20枚より、レーザーマイクロダイゼクション法にて腫瘍部を切り出し、DNAを抽出する実験を始めているが、凍結標本でAIS, AAH,細気管支化の病変の鑑別が大変に困難であり、より工夫がいると思われる。[方法]肺腺癌摘出手術材料を詳細に病理学的に検討し、間質性肺病変、細気管支・肺胞上皮の増殖性病変、肺胞の細気管支化(bronchiolization of alveoli、または細気管支化生bronchiolarmetaplasia)の病変についての性格、頻度などを検討した。[結論]肺胞の細気管支化病変はhoneycomb lesionの近傍により多く認められたのだが、今回は孤立した、honeycomb lesionの近傍ではない病変をカウントしたので、肺胞の細気管支化の病変そのもの頻度は、23.5+10.3=33.8%もの高い頻度で認められた。AIS、AAHなどの肺胞上皮の増殖病変に関連する可能性が高い病変であることが示唆される。肺腺癌摘出手術材料を入手して、間質性肺病変、細気管支・肺胞上皮の増殖性病変、肺胞の細気管支化(または細気管支化生)の病変についての性格、頻度などをパラフィン標本で検討できたが、凍結材料も十分に採取することができている。ただ、凍結材料から、肺胞の細気管支化病変を掴むことが困難である。AISの病変は凍結材料の最終が可能であった。同じ症例で細気管支化病変、AIS、非腫瘍部分と3か所のmiRNA解析が困難となっている。パラフィン標本からの検討を試みている。こういうことから研究の進捗がやや遅れている状況です。[目的]「間質性肺炎/肺線維症から細気管支上皮の増生、異型腺腫様過形成(AAH)、上皮内腺癌(AIS)、微小浸潤性腺癌(MIA)、置換型腺癌lepidicgrowth patternの腺癌へと進展するのではないかとの仮説のもとに、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と合併しないものを臨床病理学的に比較する。[方法]肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と合併しないものの手術材料を検討し、AAH病変、肺胞の細気管支化(bronchiolization, bronchial metaplasia)の病変について違いを検討した。肺腺癌部位、または線維化部分との位置関係も検討した。[結果]

肺腺癌手術例の全症例でみると、間質性肺炎/肺線維症などの間質性病変が20.6%、AAHなどの肺胞上皮の増殖病変が23.6%、多発癌の症例が13.2%ほど見られた。肺胞の細気管支化の病変が23.5%もの高い頻度で認められた。AAHと肺胞の細気管支化病変が、優位に肺線維症を基盤に発生する肺腺癌症例の方で多かった。またTumor infiltrating lymphocytesにPD-1、腫瘍細胞にPD-L1がしばしば染色された。この頻度は間質性肺病変の合併の有無とは関係がなかった。[結論]AAHと肺胞の細気管支化病変が、優位に肺線維症を基盤に発生する肺腺癌症例の方で多かった。肺の線維化機序と肺胞の細気管支化の病変が深く関係していることを示唆した。また腫瘍細胞のPD-L1の陽性の割合が腫瘍の大きさと関連し、AIS,MIAから浸潤がんへの進展にも関連しているのではないかと示唆された。間質性肺炎/肺線維症から細気管支上皮増生、異型腺腫様過形成(AAH)、上皮内腺癌(AIS)、微小浸潤性腺癌(MIA)、置換型腺癌の腺癌へと進展するのではないかとの仮説のもとに、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と合併しないものを手術材料で比較した。間質性肺炎/肺線維症などの間質性病変が20.6%、AAHなどの肺胞上皮の増殖病変が23.6%、多発癌の症例が13.2%、肺胞の細気管支化の病変が23.5%の頻度で認められた。AAHと細気管支化病変が、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌症例の方で優位に多かった。近年の肺腺癌の手術材料でこの型の症例が圧倒的に多いことに気づいている。早期発見、早期の生検、手術が増加したことによるものかと考える。それと同時に、肺線維症の合併例の多いこと、主病変の周辺にAIS、AAH病変、2型肺胞上皮、細気管支上皮の増生像、また肺胞の細気管支化、程度のlowとhigh gradeといった病変をしばしば認めることができる。しかもそういった病変は肺線維症を伴っていることが多い。「肺線維症→肺胞の細気管支化→2型肺胞上皮、細気管支上皮の増生→AAH →AIS →lepidic growth patternを示す腺癌」と進展するとの仮説のもとに、肺線維症を基盤に発生する肺腺癌と肺線維症を合併しないものを比較して、初期の肺腺癌の発生機序の解明を行いたい。具体的には、1肺線維症を基盤に発生する肺腺癌(30例)と肺線維症を合併しないもの(30例)の手術材料の組織を検討し、組織型、浸潤の有無、大きさ、臨床病理学的検討を行う。2早期の肺腺癌の手術材料を20例程度から凍結材料を採取する。3手術材料中の腺癌組織、atypical adenomatous hyperplasia (AAH)病変、2型肺胞上皮、細気管支上皮の増生像、また肺胞の細気管支化の病変について、免疫組織学的検索を含めた病変の性格、分布、頻度の違いを検討する。1.外科手術の凍結材料を用いて腺癌組織から肺胞の細気管支化の一連の病変について、miRNAの解析し、違いをみて、肺腺癌への進展の可能性のある重要なmiRNAを特定したいと考えている。2.同様の症例について、SNP解析と発現タンパクのプロテオーム解析を行い、違いをみて、肺腺癌への進展の可能性のある重要なSNP、タンパクを特定したいと考えている。
シリコン可視発光体の発光過程の研究

ポーラス・シリコンおよびアモルファス・シリコンとアモルファス窒素化シリコンの多層膜からの発光について研究いたしました。以下にそれぞれについて本年度の研究実績について報告します。(1)ポーラス・シリコンポーラス・シリコンからの可視発光は、ポーラス・シリコン中のシリコン・ナノ微粒子からの発光と理解されている。しかし、この発光は、電子の量子閉じ込めによって拡大したバンドギャップをもったシリコン・ナノ微粒子のバンド間の光遷移によるものと言われているが、その確証は得られていない。我々は発光スぺクトルのピーク・エネルギーと励起エネルギーとの関係を詳細に調べた。その結果、シリコン・ナノ微粒子のバンドギャップEgとピーク・エネルギーEpとの間には、Ep=0.65Eg+0.44(eV)の関係があること発見した。この式はトラップした正孔と伝導帯にある電子との再結合よるとして理解できることが分かった。(2)アモルファス・シリコンとアモルファス窒素化シリコンの多層膜アモルファス・シリコンからの発光が発見されて、すでに20年になるが、発光過程について不明な点が多い。我々はこの多層膜の厚さ400,50,25,13そして5Aのアモルファス・シリコン井戸層からの発光の励起光エネルギー依存性を詳細に調べた。その結果、発光中心が直接励起される低エネルギー光励起において、得られる発光スペクトルのピーク・エネルギーEpと励起エネルギーEexcとの間には、Ep=Eexc-0.4(eV)の関係があることを発見した。この関係式から得られる0.4eVの励起エネルギーとピーク・エネルギーの差はストークスシフトとして理解されることが分かった。ポーラス・シリコンとアモルファス・シリコン薄膜の発光について研究した。1,ポーラス・シリコンの発光ポーラス・シリコンの強い赤色発光は応用上の観点から、または物理学の観点から多くの研究者の関心を集めているが、発光機構は依然としてよく分かっていない。我々は発光スペクトルの励起依存性を1.5eVから5eVにわたって注意深く測定した結果、もっとも注目されている赤色発光には最低エネルギーが存在し、それは1.4eVであることを明らかにした。さらに、励起依存性から、ポーラス・シリコン・ナノクラスターのバンドギャップE_gとそれからの可視発光スペクトルのピーク・エネルギーE_pの間には次の関係があることを明らかにした。これについて、平成10年3月にスペインで開かれるポーラス半導体国際会議で報告する。2,アモルファス・シリコン薄膜の発光アモルファス(a-)Si:H/a-Si_3N_4:H多層膜を利用して、膜厚が400,50,25,13,5Aのアモルファス・シリコン薄膜について、その発光と励起スペクトルの研究を行った。その結果、25,13Aの試料ではアモルファス半導体特有のバンドテイルが移動度端のところで局在状態と非局在状態に分裂することが分かった。これは電子のシリコン薄膜への量子閉じ込めの効果によると考えられる。この研究によって初めて移動度端の存在が明らかにされたと我々は考えている。我々は発光スペクトルのピーク・エネルギーと励起エネルギーとの関係を詳細に調べた。

この式はトラップした正孔と伝導帯にある電子との再結合よるとして理解できることが分かった。(2)アモルファス・シリコンとアモルファス窒素化シリコンの多層膜アモルファス・シリコンからの発光が発見されて、すでに20年になるが、発光過程について不明な点が多い。我々はこの多層膜の厚さ400,50,25,13そして5Aのアモルファス・シリコン井戸層からの発光の励起光エネルギー依存性を詳細に調べた。その結果、発光中心が直接励起される低エネルギー光励起において、得られる発光スペクトルのピーク・エネルギーEpと励起エネルギーEexcとの間には、Ep=Eexc-0.4(eV)の関係があることを発見した。この関係式から得られる0.4 eVの励起エネルギーとピーク・エネルギーの差はストークスシフトとして理解されることが分かった。
カメラオブスクラとマジックランタン　今日的デジタル手法を活用した光の表現法研究

本研究は、光の根源的な原理現象を扱い、カメラオブスクラやマジックランタンというかつて18世紀から19世紀頃の最先端技術を、今日の写真術や芸術表現に応用し、光を受け入れるカメラの構造と、光を投射するプロジェクションの構造をアナログと今日的デジタルの両面で研究する。失われた体験を今日に再現すると同時に新たな光の表現法として応用したい。そして最終的には多くの人が新たな体験として経験できる教育装置として開発する。
事態把握のタイポロジーについての認知言語学的研究

本研究では、日本語、英語を中心とした諸言語について、事態把握の言語化に焦点を当てて分析した。特に重点的に分析の対象としたのは次の各点である。1)ヴォイスについて、対照言語学的な知見をふまえつつ、格標識と事象構造の関係を明らかにした。とりわけ受影性の言語形式への反映を分析した。2)移動事像の言語化についてデータ収集を進めるとともに、これまで集めたデータの入力、整理解析を進めた。対象言語は日本語、英語、タイ語、中国語、韓国語、ドイツ語。3)文構成におけるメトニミー効果について、日本語を中心として主語の表出、および文解釈に関わる推論様式を分析した。4)個体や事象の連結に関わる要素(特に論理的結合子としてのANDとOR)が、自然言語においてどのような形で実現されるかについて、類型論的検討を行った。以上の研究成果は、共著、学術誌論文、学会シンポジウム等の場で発表され、また近日中に公開予定である。平成11年度は、事態把握について実証的な言語間の比較分析を行うため、研究の基礎となるデータ収集を開始した。本研究では、非言語的インプットに基づいて話し手がストーリーを言語化したデータを収集・分析した。この方法の特色は、共通のインプットによることで、事態把握を実現する言語的手段の抽出・実証が組織的に行われることである。具体的な内容は次の2点にまとめられる。1)実験に用いる非言語的インプットとして、2通りのフィルム(どちらも台詞がなく、移動を主にした動きの比較的多いアニメーション映画を使用)を選定し、日本語を中心に談話データを収集した。20人ほどのデータが集まり、特に短いものを除いてコンピュータ入力を行った。ただし、現段階ではプレインテキストのままであり、イントネーションや言いよどみなどもコーティングする必要がある。2)移動表現の類型の研究として、L.Talmyによる先駆的研究をふまえ、その成果の一部を国内で発表した。そこでは事態の言語化におけるマクロ的コンテクストの作用にも注目を払った。これを発展させたものを、2000年4月にアントワープで行われる学会で発表する。今後は他の言語についてもデータ収集を進める予定である。同時に、国内外の研究者との協力も視野に入れ、対象とする言語の拡充すとともに、事象構造についての新たな理論の構築を目標として研究を進める予定である。本年度は、昨年度のデータ収集及び分析などを主とした作業を受けて、事象構造の概念化に関する先行研究の批判的検討を行い、事象構造の概念化をめぐる理論の洗練に重点を移した。具体的には、認知言語学の研究法がどのように新たな研究パラダイムの形成に貢献する可能性を持つかについての一般的考察を行い(これは「雑誌論文」の1番目として発表された)、本研究の理論的基盤の重要な部分を構成する「動的使用依拠モデル」について再検討を行った。(そのモデルについての詳細な議論を行ったR.W.Langackerの"A Dynamic Usage-Based Model"を翻訳紹介したものが「図書」の1番目。)事象構造の概念化に関する類型論的な観点からの考察も、使役構文や知覚構文などの具体的な構文の分析を行い、それに基づいた上で理論的な視点からの新たなモデルの構築について考察した。(この一部は「図書」の2番目として活字発表され、別の一部は日本認知言語学会設立記念大会のシンポジウムで"The Autonomy lssue Revisited"として西村によって口頭発表され、平成13年度中には活字出版される予定である。)自他・態についての事例研究としては、日本語の受動構文を今年度に予定し、現代日本語の受動文の中核をなす「二受身」の分析は主に坪井が担当し、これも平成13年度中には活字発表の予定である。「雑誌論文」の2番目と3番目は認知言語学の理論的基盤を確立した二人の研究者についてのもの。1)ヴォイスについて、対照言語学的な知見をふまえつつ、各標識と事象構造の関係を明らかにした。2)移動事象の言語化について、データ収集を進めるとともに、これまで集めたデータの入力、整理、解析を進めた。

3)文構成におけるメトニミー効果について、日本語を中心として主語の表出、および文解釈に関わる推論様式を分析した。4)個体や事象の連結に関わる要素(特に論理的結合子としてのANDとOR)が、自然言語においてどのような形で実現されるかについて、類型論的検討を行った。以上の研究成果は、共著、学術誌論文、学会シンポジウム等の場で発表され、また近日中に公開予定である。
捕食時の開口運動に関する研究～加齢・歯の喪失・義歯が与える影響～

高齢者の食物取り込み時の開口運動を観察した。高齢者では若年者に比べ粗大な開口運動を行う特徴があった。また咬合支持の喪失と義歯の装着に伴って、食物の大きさに応じて開口量を調節する機能が衰えている様相を示した。全身の運動と同様に、口腔領域においても加齢によって調節力が失われ、さらに歯の喪失と義歯の装着によっても調節力が衰えると考えられた。【目的】高齢義歯装着者を対象として、捕食時の食品腔隙の調整力が、加齢と歯の喪失、義歯の使用によってどのように変わるのかを調べるため、本年度は実験方法、特に使用予定のモーションキャプチャーの測定精度を検証することを目的に実験を行った。【方法】(1)被験者:健常有歯顎者3名(2)測定内容:食品空隙量(種々のサイズの食品を捕食するときの開口運動)(3)測定装置:(1)光学式3次元モーションキャプチャーProReflex(鼻尖とオトガイの皮膚に標点を貼付して測定)(2)6自由度顎運動測定装置TRIMET(歯牙(上顎切歯点・下顎切歯点)に標点シーネを取り付けて測定)(4)被験食品:直径6,9,18,24,27,30mm、厚さ5mmの円盤形の食物(リンゴ)【結果と意義】(1)食品空隙は食物サイズに応じて変化した。食物の直径が小さい場合には比較的安定した量を示すが、食物サイズが大きくなると減少し、バラツキが大きくなった。(2)実験系においては、モーションキャプチャーの標点とTRIMETのシーネが干渉し測定に支障を来たしたため、2装置間の測定誤差を検証することが出来なかった。そこで今後の測定装置としては、方針を変更し、歯牙固定の標点を製作してモーションキャプチャーで測定を行うことにした。義歯使用者に装着できる義歯鉤形態のシーネの試作を行ったが、設計と形状についてはまだ確定していない。【目的】高齢義歯装着者を対象として、捕食時の食品腔隙の調整力が、加齢と歯の喪失、義歯の使用によってどのように変わるのかを調べるため、本年度は使用予定のモーションキャプチャーの測定精度を検証と実験方法の確立を目的とした。(2)実験系においては、モーションキャプチャーのカメラの位置を工夫し、TRIMETとの測定誤差を検証することができた。しかし、大開口時には、開口量の測定誤差が大きくなることが明らかとなった。そこで、歯牙固定の標点を製作してモーションキャプチャーで測定を行うことにした。義歯使用者に装着できる義歯鉤形態のシーネの試作を行った。実験方法はほぼ確定することができた。【目的】高齢義歯装着者を対象として、捕食時の食品腔隙(開口量と食品サイズの差)の調整力が、加齢と歯の喪失、義歯の使用によってどのように変わるのかを調べる【方法】高齢者を対象として、種々のサイズの食品を捕食するときの開口運動を、モーションキャプチャーProReflex(鼻尖とオトガイの皮膚に標点を貼付して測定)を用いて測定した。【結果と意義】1モーションキャプチャーを用いて、皮膚上の標点の動を記録した。定型のブロックを切歯で把持することで規格化を行い、皮膚標点の距離を開口量に換算して食品空隙を算出した。この方法によって、高齢者や義歯装着者でも負担の少ない測定が可能になった。2天然歯で顎位が保持されている高齢者と保持されていない高齢者の食品空隙を調べた。高齢者においても、若年有歯顎者と同様に、食品サイズに依存して開口量も大きくなった。天然歯による咬合支持がある高齢者では、若年有歯顎者と同様な傾向を示したが、食品サイズが小さい場合に、やや大きな開口量を示した。天然歯の咬合支持がない高齢者においては、若年者に比べ、小さいサイズでの開口量と食品空隙はより大きく、大きいサイズでの食品空隙が少ない傾向を示し、翻って食物サイズの減少に伴う食品空隙の減少率が大きい傾向を示した。高齢者では若年者に比べ、食物サイズが小さくても大きな開口を行う傾向があった。

食品空隙を保つ機能が低下しているとも考えられ、これは高齢者の口腔の運動調整力の低下の一端を示していると言うことができる。【目的】高齢義歯装着者を対象として、捕食時の食品腔隙の調整力が、加齢と歯の喪失、義歯の使用によってどのように変わるのかを調べることを目的としている。平成24年度においては、データの蓄積と、実験施設の移転に伴う測定機器変更の検討を行った。【方法】(1)被験者:健常有歯顎者4名(2)測定内容:食品空隙量(種々のサイズの食品を捕食するときの開口運動)(3)測定装置:1光学式3次元モーションキャプチャーProReflex(鼻尖とオトガイ皮膚、義歯様シーネに標点を貼付して測定)2サホンビジトレーナー(オトガイ皮膚と歯牙固定のシーネにマーカーを取り付けて測定)(4)被験食品:直径6,9, 18, 24, 27,30 mm、厚さ5 mmの円盤形の食物(リンゴ)【結果と意義】(1)食品空隙は食物サイズに応じて変化した。食物の直径が小さい場合には比較的安定した量を示すが、食物サイズが大きくなると減少し、バラツキが大きくなった。(2)実験系においては、装置2において、歯牙固定の標点の製作をして測定を行うことができたが、義歯使用者に装着できるシーネの形状についてはなお検討が必要であった。初年度から、2種の機器を同時に使用する実験系を確立するのに予定以上に時間がかかり、実際のデータを得る段階に到達しなかったため。25年度が最終年度であるため、記入しない。初年度から、モーションキャプチャーを使用する実験系を確立するのに予定以上に時間がかかり、実際のデータを得るまでに時間がかかった。実験施設の移転に伴う機器の再配備が遅れ、機器の変更を検討する必要が生じた。実験系がほぼ確定したので、データ収集を進める。義歯形態にバリエーションがあり、標点用シーネの設計に十分な資料を予め準備する必要があるため、実験前来院日を設ける予定である。○測定精度の追及が難しくなったため、経路の安定性や応答までの時間等、定性的な評価を導入する。○測定時間の短縮に努めて効率化を図り、データの蓄積に努める。被験者:1健常有歯顎者2歯科定期リコール中の方の測定を進める。顎位保持群および顎位非保持群各々3名程度測定内容:食品空隙量・・・種々のサイズの食品を捕食するときの開口運動・咀嚼筋筋活動。装置は1光学式3次元モーションキャプチャー(皮膚上(および下顎切歯に標点を含むシーネを取り付けて測定)2サホンビジトレーナー(歯牙(下顎切歯点)またはオトガイ皮膚に標点シーネを取り付けて測定)3筋電図測定装置左右咬筋・顎二腹筋測定方法:竹串に刺した種々の大きさのリンゴを把持して、口腔内に入れてから出すように指示する。分析:コンピュータ上での開口量、経路、反応時間を比較検討測定内容
２つの相反するスパイクタイミング依存性可塑性の協調によるメゾ神経回路の構築

体性感覚野バレル皮質は生後発達の一時期に入力依存性の可塑性を示す臨界期が存在することが知られているが、そのメカニズムについては、未だ不明な点が多い。バレル皮質の臨界期については、1)受容野可塑性には4層ー2/3層間のシナプス伝達の変化が重要であること、2)生後12ー14日(P12ー14)に臨界期が始まること、、などが明らかにされてきた。ヒゲ除去後、バレル皮質のdeprived columnでは、1)4層ー>2/3層間のシナプス伝達の低下がまずおこり、引き続いて2)隣接するspared columnの2/3層からのシナプス伝達の増強がおこることによって除去ヒゲに対する受容野の退縮が起こると想定されているので、ヒゲ除去による4層ー2/3層シナプス伝達の低下は受容野可塑性には必須である。一方、4層ー2/3層間のシナプスは4層ー>2/3層順の発火でシナプス伝達の増強(LTP)が起こり、逆に2/3層ー>4層順の発火ではシナプス伝達の抑圧(LTD)を導く、スパイクタイミング依存性可塑性(STDP)であることが知られている。また、ヒゲ除去では、通常の4層ー>2/3層順のスパイク発火順序が逆転することが知られている。本実験において、P13頃にSTDPの性質が劇的に変化し、LTDを獲得することを明らかにした。P13以前ではLTPだけのSTDPであり、ヒゲ除去によっても4層ー2/3層のシナプス伝達低下は起こらないので、P13のSTDPの変化が臨界期開始であることを示している。また、同時にP13以前には視床からL2/3への投射が多く、ここにはL4ーL2/3とは逆にLTDーSTDPが起こることを見出した。L2/3への互いに逆向きのSTDPは協調して神経回路を形成していることが明らかとなった。25年度が最終年度であるため、記入しない。ほ乳類の大脳皮質には発達の一時期に、入力に応じて神経回路を編成する可塑性を示すが、これは環境に適応した脳機能を獲得するメカニズムとして、その解明は脳機能を理解する上で非常に重要である。発達期可塑性は、皮質4層ー2/3層間のシナプスが重要である事が知られているが、その正確な開始時期、また開始のメカニズムについては多くは不明であったが、4層ー2/3層間シナプスではその可塑性の方向と程度がシナプス前後細胞の発火順序に依存する、スパイクタイミング依存性可塑性(STDP)を示すことが知られていた。今回、我々は、4層ー2/3層間シナプスにおいて、STDPの性質を生後発達を追って調べたところ、生後13ー15日を境にその性質が劇的に変化することを初めて見出した。生後15日以降では4層→2/3層順で長期増強(LTP)、逆に2/3層→4層順で長期抑圧(LTD)となることは先行研究と同一であったが、生後13日以前には4層ー2/3層順でも2/3層ー4層順でもいずれもLTPを示すことが明らかとなった。また、LTPのメカニズムも、15日以降はCaーCaM依存性プロテインカイネースを介するにもかかわらず、生後13日以前ではPKA依存性であった。また、LTDが欠落すると入力依存性の可塑性は起こらないことも明らかとなった。以前我々は、4層GABA細胞への視床からの投射により、感覚入力が4層ー2/3層順の発火を起こす事を示したが、生後13日以前はこのメカニズムが未熟であるため発火順序が確定していない可能性が高い。以上より、発火メカニズムの完成と平行してSTDPの性質が変化することにより、生後13ー15日を境に入力依存性可塑性が開始するメカニズムが明らかとなった。

また、同時にP13以前には視床からL2/3への投射が多く、ここにはL4ーL2/3とは逆にLTDーSTDPが起こることを見出した。L2/3への互いに逆向きのSTDPは協調して神経回路を形成していることが明らかとなった。当初、STDPの変化があるかどうかだけを調べるつもりでいたが、STDPの変化が確認できたのみならず、LTDの欠落は感覚入力除去による皮質の変化をもたらすことができないことを示すことにより、生後13日以降にLTDを獲得することが臨界期可塑性の開始であることを示すことができた。また同時に、スパイク発火制御とSTDPは臨界期可塑性のメカニズムに本質的に関わっていることを示すこととなった。臨界期可塑性は、その発見がノーベル賞受賞対象の一部でもあった重要な現象であり、そのメカニズムの重要な一部を明らかにできたことは意義が大きい。25年度が最終年度であるため、記入しない。4層ー2/3層間には、生後第2週目にこれまで知られていなかったSTDPがあることを我々は見出した。これがなぜ3週目のようにLTDを示さないのかそのメカニズムを次に明らかにする。これについては既に、4層終末にLTDを起こすカンナビノイド受容体が機能していないことを明らかにした。同時に意外なことに、生後2週目には視床から2/3層へも多くの投射があり、この終末にはカンナビノイド受容体が機能していることも見出している。また、この終末は、驚くべき事にプレーポスト、ポストープレのいずれの方向にもLTDだけを示すSTDPを示すことも見出している。すなわち、2/3層へは、この時期、4層からと2/3層からと逆向きのSTDPが集束していることになる。視床の活動は4層をメインにドライブすること、また視床ー2/3層投射はアベラントであることを考えると、4層からの投射と視床からの投射は2/3層でSTDPにより回路編成が起こっている可能性が考えられるので、これを検証する。