hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再凍結された冷凍すり身の有効利用および再凍結によるゲル形成能劣化抑制に関する研究

平成29年度もマルトトリオースの基礎研究は引き続き行う。平成28年度中に、陸上2級すりみと平成27年度に企業から提供された4ブランドの冷凍すり身の再凍結による物性変化およびCa-ATPase活性の変化に関するデータを取り終えることができた。これは本研究課題の中心部分であったことから、これらのデータを取り終えることができたのは大きな成果である。さらにはSDS-PAGEによる解析もでき、再凍結によるゲル形成能劣化の現象をさらに詳しく確認することができたのはプラス評価である。また、再凍結された冷凍すり身の弾力補強材として卵白は非常に有効であることが確認できた。これは水産練り製品業界にとって有用なデータになると思われる。また、マルトトリオースに関する研究について、応用研究面(冷凍すり身への添加)は平成29年度に向けてさらに有益な研究を行える成果が得られた。その一方で、基礎研究面(溶解度および結晶化)では、様々な方法でマルトトリオースの結晶化を目指したものの、マルトトリオースは非常に結晶化しにくいことが確認され、マルトトリオースの結晶化についてはどのような手法で結晶化を目指すかを一から検討し直す必要がある。以上、マルトトリオースに関する研究では一部に課題を残しているものの、本研究課題の軸となる再凍結された冷凍すり身の有効利用(弾力補強材によるゲル形成能改善の検証)および再凍結によるゲル形成能劣化機構に関する研究は順調に進んでいることから、本研究課題は概ね順調に進展していると評価できる。本研究は、水産練り製品の主原料である冷凍すり身が保存または輸送時の予期せぬ温度上昇によって解凍され、再び凍結される再凍結された際の、ゲル形成能劣化機構および再凍結された冷凍すり身の有効利用について検討したものである。平成27年度から平成28年度の研究成果として、再凍結された冷凍すり身は坐りゲルの形成能劣化が確認された一方で、坐りを経ない直加熱ゲルの形成能は大きく低下しなかった。これはミオシン頭部が再凍結により変性を受けたことによって、坐りによるミオシン重鎖の多量化が抑制されたものと考えられた。また、再凍結された冷凍すり身から調製したゲルのタンパク質の結合種の割合を確認したところ、再凍結された冷凍すり身ではS-S結合よりも強固な結合の割合が減少しており、これはミオシン重鎖の多量化が抑制されたことに起因していると思われた。本研究は冷凍すり身の3つの等級(計5ブランド)で行い、概ね全ての等級で上記の現象が確認された。また、再凍結された冷凍すり身のゲル形成能の改善策としてデンプンあるいは卵白の添加を試みたところ、デンプンでは破断強度のみの改善にとどまったが、卵白では破断強度と破断凹み両方の改善が確認された。平成28年度から29年度にかけて、マルトトリオースの結晶化に関する基礎研究とその応用研究としてマルトトリオースを冷凍すり身に添加した際の凍結保護効果について検討した。その結果、マルトトリオースの結晶化には至らず、マルトトリオースの結晶化については、今後さらなる検討が必要となった。一方で、冷凍すり身に添加した際の凍結保護効果については、ソルビトールとほぼ同様の効果を有し、より甘味の少ない冷凍すり身の製造が可能となることが示唆された。しかし、コスト的な問題から現状は冷凍すり身に添加するよりも酵素製剤等の凍結保護材としての使用が有効と考えられた。
オオクロコガネの二日周期の活動リズム形成機構

標識再補と活動記録によりオオクロコガネの概倍日リズムを調べた。成虫は野外の同じ樹に約2日の周期で繰り返し夜間に現れ摂食を行うこと、比較的狭い範囲に出現日をずらした2集団が同所的に存在することがわかった。また、本種は内因性の約二日周期のリズムを持ち、このリズムは24時間周期の明暗条件では2周期二一度時刻合わせをして同調すると考えられた。さらに、このリズムの形成には概日時計が関与する可能性が示された。オオクロコガネ成虫の活動には二日周期のリズムがみられる。このユニークな行動に注目して概日時計の関与という観点からこのリズムの至近要因を明らかにし、野外観察から究極要因を探る糸口を探すことを目的とする。本年度は、1)二日周期のリズムを駆動する時計の周期を調べるために、大阪府淀川河川敷に生息するオオクロコガネ成虫を用いて光パルスに対する位相反応を調べるとともに概日時計遺伝子のクローニングを行い、2)大阪府大和川河川敷の成虫を用いて昨年度に引き続き標識再捕を用いて野外での行動範囲及び出現頻度調査を行い以下の結果を得た。1)地中滞在時にも光が届くように、土の代わりに光をよく通すスポンジ片を用いて位相変位の有無を調べた。オオクロコガネの活動期の前半に光パルスを1回与えると、位相が少し後退し、活動期の後半に光パルスを2回与えると、位相は前進した。概日時計遺伝子clockの部分配列を決定した。2)大和川河川敷に自生する2本のアキニレ(標識木)樹上に集まるオオクロコガネ成虫に毎日日没直後に標識を行った。標識木を含む計10本の木を対象とし、成虫の行動範囲を連続2日間調査した。その結果、標識木以外で捕獲された95頭のうち、標識個体は2頭であった。また、日の出時刻にアキニレの木から飛び去る成虫を7頭追跡したところいずれも15 m以内の土に潜った。これらのことからオオクロコガネの移動性は低いと考えられる。さらに、標識木における成虫の再捕数を日没直後に2012年6月4日から9月19日まで毎日調査した。その結果、3回以上出現した個体は102頭あり、そのうち約70%が標識されてから偶数日に出現した。また、少数ではあるいが、二日おきに出現する個体が観察された。以上より、成虫は同じ木やその近辺に繰り返し出現し、大和川河川敷においてオオクロコガネ個体が規則正しい二日の周期性を持って出現すると考えられた。様々な周期の生物リズムが知られる中、オオクロコガネの成虫は一日半地中ですごし、二日周期で地上へ出てくる非常に珍しい活動リズムを持つ。本研究はこのユニークな行動に注目して概日時計の関与という観点からこのリズムの至近要因を明らかにし、野外観察から究極要因を探る糸口を探すことを目的とする。本年度は、1)昨年度に引き続き、およそ二日周期のリズムを駆動する時計の周期を調べるために、野外採集したオオクロコガネ成虫を用いて光パルスに対する位相反応を調べ、2)大阪府大和川河川敷に生息する成虫を用いて準自然条件下で飼育し、交尾やフェロモン放出など、地上での行動観察を行いこれらの時刻や頻度の観察を試み以下の結果を得た。1)位相反応:昨年度開発した方法でスポンジ片を用いて恒暗条件で成虫を飼育し、様々な位相で光パルスを与えて地上への出現リズムの位相変位を調べた。その結果、オオクロコガネが地下に滞在する日の主観的夜と地上に出てくる日の主観的夜の連続した二日間において、それぞれ概日時刻(CT)15とCT21に光パルスを与えた。その結果、共通してCT21の近くで位相前進が見られた。このことから、この二日リズムの背後には概日時計のしくみが関わることが示唆された。また、概日時計遺伝子Clockをクローニングした。これを用いて、ノックダウンを行い、概倍日リズムに対する影響を調べる予定である。2)78月にかけて成虫を採集し、準自然条件下で集団飼育した。日暮れ前後にかけて自然光のもと成虫の出現、及び地上での行動を観察したが、飼育条件下では交尾行動、フェロモン放出行動ともに観察することはできなかった。本年度は、大阪府大和川河川敷(34°35′N、135°30′E)に生息するオオクロコガネを対象に以下の結果を得た。1)活動リズムの測定:フェロモントラップによりオスを採集し、25°C一定の下12h明期12h暗期の明暗条件、恒暗条件下で活動を記録した。

その結果、各個体は明暗サイクルのもとでは二日に一度の暗期に地上へ出現し、恒暗条件でその周期性は約47.6 ±0.3時間の周期(n=6)で自由継続した。このことより、オオクロコガネは内因性の48時間リズムをもつことが明らかになった。2)野外発生消長と出現周期:アキニレ(Ulmus parvifolia)に集まる集団を対象に標識再補法を行い、発生消長と出現周期を調査した。成虫はオスメスともに6月初旬から9月中旬まで出現し、6月下旬から7月にかけて個体数が増加した。6月3日より全224個体の前鞘翅に個体識別を行い標識した。その結果、6月3日から数えて奇数日に出現する集団と偶数日に出現する集団に分かれた。また、標識日から2日の倍数で繰り返し捕獲される個体が観察された。このことから、野外個体においても48時間の周期で活動する可能性が示された。3)野外出現時間帯:出現期間中8日ごと、フェロモントラップによる捕獲とアキニレ樹状の個体観察を1時間ごとに行い、成虫の出現時間帯を調べた。その結果、オスメスともに日暮れとともに出現し、夜明けまでアキニレ樹上で葉を食べていることがわかった。交尾は日暮れ後間もない時間帯に観察された。至近要因については、本年度は淀川河川敷に野外個体を見つけることができたため、予定通り位相反応曲線の実験を開始し、位相反応を観察する方法を確立することができた。また、概日時計遺伝子の一つの部分クローニングに成功した。野外観察については、大和川河川敷の昨年度と同じフィールドで標識再捕を2年にわたり実行し、野外での発生消長と地上への出現頻度を出現期間中毎日記録することができた。ただし、継代飼育に成功しておらず、今後の課題として残される。活動リズムの測定と野外発生消長、出現周期、出現時間帯については解析が進んだ。一定の光周期と温度条件下で活動を記録する方法を確立し、成虫の活動リズムが内因性であることを示すことができた。また、標識再捕法により、野外においても地上への出現が二日おきに見られることを示すことができた。しかしながら、1年目に計画していた継代飼育の確立と、時計遺伝子のクローニングに至らなかった。成虫個体の出現期間中は、行動実験と野外観察にかかりきりとなり、これら継代飼育や分子生物学実験用の個体を別フィールドで探すことができなかったことが理由である。学外のオオクロコガネ飼育経験者に相談し継代飼育を成功させることにより、室内での実験個体数を増やす。野外採集個体および実験室飼育個体を用いて、概日時計遺伝子ノックダウンの概倍日(約二日)リズムに対する影響を調べるとともに位相反応曲線を得る。また、究極要因を探る糸口を探すため、本年度は生殖活動に注目する。本種が48時間周期の時計を持っていることは考えにくく、本種は概日時計を持ちながら1日毎に地上への出現を抑制しているのではないか.そして,抑制によって節約されたエネルギーが生殖活動に利用されているのではないかと考えた.本種の生殖腺の発達や生殖行動が,地上への出現に概日リズムが見られる近縁種と比べて短期間で起こるという可能性を検証する。具体的には、1.野外での摂食,生殖行動の観察、2.実験室における地中の行動観察、3.準自然条件下での生殖行動の観察を行うとともに、4.性フェロモン,精液産生速度を調べ、概日リズムを持つと考えられる同属のマルオクロコガネ、クロコガネ、コクロコガネの観察も行い、オオクロコガネの結果と比較する。現在の大和川河川敷のフィールドでは引き続きオオクロコガネ成虫個体の出現や交尾の調査を行う予定である。
乾燥ストレス下における小麦の品種間トランスクリプトーム比較解析

エチオピアでは、天水農業に依存する不安定な作物生産性に加え、2011年の深刻な干ばつの影響により、人々の栄養不良は特に深刻な問題を引き起こした。食糧供給増大のためには、育種による乾燥ストレス環境下での穀物増産を可能にする耐性品種、より収量の高い品種の開発が必要不可欠である。近年、コムギにおいても特定の改良品種が広く普及し、地域の環境に適応した在来の遺伝資源は急速に失われている。そのような中で、多様性に富んだ遺伝子資源を活用して乾燥地帯であるエチオピアにより適合した新しい品種を生み出す研究を行う必要性は極めて高い。そこで、その基礎的研究の一部として、乾燥ストレス下での種々のコムギ品種のトランスクリプトーム研究を進めている。この解析により、耐性に関わる原因因子同定やDNAマーカーの開発並びにマーカー育種へ役立つことが期待できる。これまでに、(A)コムギの乾燥ストレス耐性品種(Colotana 296-52など)、(B)感受性品種(Cammなど)、(C)Chinese Spring(ゲノム解読品種)の3品種をグロースチャンバーで育成、乾燥ストレス(PEG処理による浸透圧ストレス)処理を施した。各品種のストレス耐性を根の伸長で評価し、経時的にその表現型を調査した。複数のステージ(無処理、乾燥ストレス初期、乾燥ストレス後期)の植物体サンプルよりRNAを抽出した。29年度が最終年度であるため、記入しない。
Phenotypic and genotypic disparity in Sri Lankan primates: Dissecting a species from its morphology, ecology, parasites and genes

本研究の目的は分類に使われてきた形態変異と糞試料で検出した遺伝子変異の比較で認められたちがいから、トクモンキーおよびラングール類の亜種分類を再評価し、スリランカ霊長類の系統地理的特性を総合的に理解することである。トクモンキーでは海抜22,129メートルの間に明瞭な尾長の地理的勾配が認められ、尾率は標高に従い有意に小さくなった。この形態変異は亜種境界には厳密に対応せず、むしろ本種が標高と寒さに対しアレンの法則に従う適応をもつことを示していた。新しいPCRプライマーを作成し、ラングール類の亜種の違いを試験した。これら霊長類2種の亜種の違いをさらに調査するためこれらのプラマーを利用していく。人類学
津波の陸棚上伝搬に対する岬などの地形障壁の影響に関する研究

本研究は,理論的なエッジ波の特性ならびに岬を模した地形障壁を置いたときのエッジ波の変形特性について,実験と数値計算の両面から検討したものである.ステップ状の陸棚地形を有する小型水槽を製作し,測定された水位変動の時空間変化から,エッジ波の分散関係,岸沖方向の波高分布等を検討したところ、理論と整合する結果を得た.また円弧状の汀線・陸棚境界線を持つモデル海浜を設定した数値解析を行ったところ、伝搬状況や岸沖方向の波高分布等について、理論が示すエッジ波の特性が再現された.陸棚上に突堤模型を置いた実験ならびに数値解析から,岬などの地形障壁によるエッジ波の波速や平面的な波高分布の変化特性を明らかにした.本研究は、陸棚上を伝搬する津波が途中の地形障壁によってどのような反射や減衰等の変形を受けるかを検討しようとするものである.平成27年度は、理想化された陸棚地形モデルを設定し、数値解析と模型実験により検討する計画であった。数値解析による検討では、横断面にステップ状陸棚地形を仮定し、平面的には海岸線を156.8kmの半径を持つ円弧とし幅12.8kmの同心円状陸棚を設定した。円中心から偏角27°に長さ2kmの突堤を設置し、突堤の有無による陸棚上のエッジ波の伝搬特性を比較した。津波波源は楕円型で長径軸を水平軸に対してθ=45°の角度を持って設定した.瞬間的な海底変動を与えた後,陸棚上でトラップされたエッジ波が顕著に見られる区間の水位変動波形について位相速度や波高の横断方向・海岸線方向分布を解析した。エッジ波の波速、分散方程式、振動モードなどを検討したところ、理論値との良好な一致が得られ、陸棚上のエッジ波の再現が確認できた。突堤の設定寸法が小さかったため、エッジ波の与える突堤の影響は小さく、今後さらに検討すべき課題として残された。実験については、当初は現有する長さ26m、幅14mの平面波動水槽を用いて行う予定であったが、陸棚模型の製作などに作業面や費用面で困難があることがわかり、長さ7.2m、幅1.8m、深さ25cmの小型平面水槽を新規に製作することにした。またピストン式の造波装置も製作した。これらの水槽・装置の製作については完了したが、実験的検討は造波された水位変動が研究目的に合致するか、造波機器・計測機器の精度確認などの予備検討に留まった。検討の結果は満足できるものであり、28年度から本実験が開始できる段階にある。本研究は、既往の研究ではほとんど議論されていない地形障壁によるエッジ波の変形を明らかにしようとするものである。津波によって生起する陸棚上の水位変動には、エッジ波成分だけでなく津波の直接入射波や陸棚上の岸沖重複波が混入している。したがって水位変動波形からエッジ波成分を抽出するには、数値フィルターで該当周波数成分をとりだし、エッジ波の持つ岸沖・沿岸方向の振動モードや位相速度と周期間の分散関係を満足しているか等のいくつかの確認作業が要求される。今回、数値解析においてゆったりした曲率を持つ同心円状海岸線を設定したのは、理想的な地形で擾乱要素の混入が少ないことを確認した上での結果である。数値解析結果は理論の示す位相速度や振動モードと一致することを確認しており、研究は着実に進行している。実験については、当初は現有する大型平面波動水槽を用いて行う予定であったが、陸棚模型の製作などに作業面や費用面で困難があることがわかり、陸棚地形の製作や測定作業のハンドリングの良い小型平面水槽を新規に製作することに予定を変更した。造波装置も設置位置を移動できる小型のピストン式のものを製作した。造波機器・計測機器の精度、造波された水位変動の妥当性については確認できている。実際に造波した水位変動のエッジ波としての特性の検討までには至らなかったが、28年度からの本実験の開始には十分準備が整っており、進捗状況は予定したものから遅れておらず、おおむね順調に進展していると判断する。陸棚に捕捉され海岸に沿って進行するエッジ波は、津波を遠方まで伝搬させる導波作用と、水面変動を長時間継続させる作用があり、津波被害を大きくする可能性のある防災上の重要課題である。エッジ波の研究は古くからあるが、数学的導出を主眼とするものがほとんどである。実際の海岸では、陸棚上の岸沖長周期波や湾水振動など同じ周波数帯の長周期波変動と混在することや、海底地形・沿岸地形による変形・反射・減衰などにより、エッジ波を抽出すること自体が容易ではなく、その特性については現在も十分に解明されていない。本研究は、陸棚上を伝搬する津波が途中の地形障壁によってどのような反射や減衰等の変形を受けるかを解明しようとしたものである。本研究は、模型実験と数値解析の2つの方法で構成される。実験は、長さ682cm、幅164cm、深さ24cmの木製平面水槽を新規に製作し、片側の長辺に陸棚模型を配置すると共に、陸棚端に置いたピストン式造波装置によりエッジ波の形成を試みた。波高計アレイにより得られた水面変動の時空間特性から、陸棚上を進行するエッジ波のモード、分散関係、岸沖方向・沿岸方向の波高分布等が、理論で示される特性を持つことが確認された。

数値解析においては、横断面にステップ状陸棚地形を仮定し、平面的には海岸線を半径156.8kmの円弧とし幅12.8kmの同心円状陸棚を持つモデル海浜を設定した。その地形に楕円形の波源を持つ津波が入射するときの水面変動計算を実施した。得られた結果から陸棚上に捕捉されるエッジ波を抽出し、分散関係や変動モードなどの特性の検討、ならびに岬模型を置いた時のエッジ波の反射や減衰などの特性を考察した。本研究は、既往の研究ではほとんど議論されていない地形障壁によるエッジ波の変形を実験と数値計算の両面から明らかにしようとするものである。実験では、波高計アレイを沿岸方向に配置して取得した水位変動時系列から、エッジ波の波速を読み取り、エッジ波周期、陸棚上水深、陸棚幅との相互関係である分散関係を調べたところ、長波近似が可能な領域で理論値と一致することが確認できた。陸棚上に岬を模したブロックを設置し、同様に生起するエッジ波の分散関係を調べたところ、部分重複波の形成によりエッジ波の見かけの進行速度が減少することがわかった。またエッジ波による岸沖方向の波高分布については、基本的には理論と合致するが、岬地形による反射を含めた実験では、現時点ではやや一貫しない結果となっており、今後の課題として残されている。数値解析では、ゆったりした曲率を持つ同心円状海岸線を持つモデル海浜を設定し、津波波源を瞬間的に変位させて海浜に入射させた。モデル海浜の陸棚上の波峰の伝搬状況からエッジ波の再現が認められた。さらに波速や岸沖・沿岸方向の波高分布を解析し、陸棚内での振動モードや分散関係が理論と整合することを確認した。岬を模した地形を陸棚上に設置したところ、それによる反射と岸沖・沿岸方向の波高分布の変化を議論することができた。以上のように、当初の本研究の目的に対して実験、数値解析ともに着実に成果を挙げていると考える。実験では単純な長方形モデル海浜を対象とする一方、数値解析では同心円状海浜を対象としており、現状では両者の解析が共通し融合したものと必ずしもなっていないが、こうした点を除けば本研究は概ね順調に進展していると判断する。本研究は,岬などの地形突出や海岸線の屈曲が,エッジ波の特性にどのような影響を与えるかを、模型実験と数値解析によって研究したものである.ステップ型の陸棚断面地形を持つ小型平面水槽を製作し規則波を造波したところ、岸沖方向の波高分布のモードや分散関係などの計測結果が,理論の示すものと整合することから、陸棚に対して入射角が0度であっても、エッジ波が形成されることを確認できた.岬模型を設置した実験結果に対しては,波高分布に反射による波高増大の影響が局所的に見られるものの,設置しない場合に得られたエッジ波波高の岸沖方向分布の特性は,同様に認められることが明らかになった.円弧状の汀線・陸棚境界線を持つモデル海浜に対して数値解析を行ったところ,陸棚に沿う方向の位相速度や岸沖方向振動モードなどからエッジ波の伝搬が確認できた.陸棚上に突堤模型を置いた数値解析結果には,地形障壁からの反射波や遮蔽の影響が見られたが,陸棚内の岸沖方向の波高分布は,突堤模型が無い場合と有意な変化はなく,突堤を設置した場合でもエッジ波の継続的形成が確認された.また、地形障壁によるエッジ波の進行波性から重複波性への転換について、コヒーレンス・フェイズ解析から検討したが、突堤による反射などで水位変動時系列に擾乱が大きくなり、本研究期間内では必ずしも鮮明な形で結果は得られなかった.北海道南部の実海岸地形を対象としてシミュレーションを行った結果、大陸棚地形が平面的に円弧状で,岸沖方向に一様な幅を持つ広尾ー十勝ー釧路区間において、明確なエッジ波の伝搬を確認した.
発癌と細胞増殖制御におけるリン酸化チロシンタン白の役割

1.増殖因子受容体の構造を変えてチロシンキナーゼ(TK)活性の役割を探る。TK活性を持つ増殖因子受容体にはGlyーXーGlyーXーXーGlyの構造が共通にある。三番目のGlyがValに変異したインスリン受容体遺伝子をCHO細胞で発現させたところ、TK活性はなく、また各種のインスリン作用を伝達し得なかった。この構造が重要であることを示す(春日)。新しい増殖因子受容体と考えられるerbBー2蛋白の構造を人為的に変える方法で、Cー末端約200アミノ酸配列がTK活性を抑制すること、また、TKドメインのチロシン残基がTK活性を促進的に調節していることがわかった。この蛋白は乳癌などに高頻度に発現されており、これを指標とした癌の診断が有望であることがわかった(秋山)。2.リンパ球増殖の初期信号伝達にもTK活性が関わる。インターロイキン2(ILー2)によるリンパ球の増殖刺激は高親和性のILー2受容体(alfa鎖とbeta鎖)を介して伝達される。この刺激によりbeta鎖のチロシン残基が燐酸化されることを発見した。リンパ球に特異なTK活性がありこれがbeta鎖と会合していることが推定された(中村)。リンパ球の増殖に関わる可能性があるTK活性の部分精製もなされた(小野)。3.その他の班員の成果は字数制限のため省略。
物理探査法による採掘管理のための岩盤調査と関する研究

伝播に伴う弾性波のパワー・スペクトルの減衰に注目し、岩盤の変形・破壊に大きな影響を与える不連続面の開口幅とパワー・スペクトル減衰率の関係について検討を行った結果、以下のことがわかった。1.岩盤性状の違いによる減衰率の相対的変動幅は240dbと広く、岩盤性状の違いで大きな変動を示す物理量である。2.減衰率は、充填物質を挟在しない不連続面の開口幅に大きな影響を受け特定の周波数においては、充填物質を挟在しない不連続面の開口幅と密接な関係がある。3.開口幅と波長の関係から理論式を導くことにより、ある開口幅の不連続面は、ある特定の周波数のパワー・スペクトルを選択的に減衰させる。また、従来の岩盤分類では不連続に関する情報が重要なパラメータとしてあるが、不連続面の性伏が弾性波の減衰特性と密接な関係にあることから減衰特性は岩盤分類を結びつけられると考え、岩盤内を伝播する弾性波の減衰特性から、クラスター分析の手法を用い岩盤分類が可能であるか検討を行った。その結果、以下のうことがわかった。1.減衰スペクトルデータに対してクラスター分析したところ、クラスター間の非類似度の定義よちず岩盤分類結果はほぼ一致した結果が得られた。2.電力中央研究所式岩盤分類の結果と減衰特性のクラスター分析による岩盤分類の結果の間とは良好な対応関係がみられた。以上より、パワー・スペクトル減衰率は、岩盤内の不連続面開口幅の変化を推定するうえで有効な物理量であり、開口幅を推定するうえでも有効であることがわかった。また、減衰特性のクラスター分析による岩盤分類は、既存の岩盤分類の補助手段となりうりことがわかった。物理探査法による採掘管理のための岩盤調査に関する研究として,開発中の石灰石鉱山において岩盤内の不連続面の状況を把握するために,岩盤内の不連続面の量,開口幅,方向と岩盤のP波速度,弾性波の伝播に伴なうパワー・スペクトル減衰比の関係を,パーソナル・コンピューターを使い重回帰分析を用いて定量的に検討を行った.研究結果は以下に示す通りである.なお,測定系の周波数特性からスペクトル解析は10KHzまでの範囲で行なった.1.P波速度は,不連続面の量,開口幅,方向のうちの特定要因に強い影響を受ける物理量ではなく,岩盤の工学的特性を示す1つの総合指標であるといえる.2.重回帰分析の結果,パワー・スペクトル減衰比は挟在物質を伴なわない不連続面の開口幅と密接な関係にあることがわかった.特に7.0, 8.0, 8.8KHzにおいては,相関,偏相関係数0.9以上,影響度(標準回帰係数の絶対値)0.9以上,寄与率0.8以上を示し,これらの周波数におけるパワー・スペクトル減衰比は,挟在充填物質を伴わない不連続面の開口幅に完全に依存していると考えられるとこがわかった.また,開口幅と波長の関係から理論計算することにより,本測定区間の不連続面の開口幅は7.0, 8.0, 8.8KHz近傍のパワー・スペクトルを最も大きく減衰させることが確認された.パワー・スペクトル減衰比は,挟在物質を伴わない不連続面の開口幅と密接な関係にあり,減衰特性から開口幅の推定が可能であることがわかった.現在,伸縮計を用い岩盤の変形量の継続測定中である.顕著な変化が現われたら再度,同測定を行ない,パワー,スペクトル減衰比から開口幅の変移を推定する予定である.物理探査法による採掘管理のための岩盤調査に関する研究として、前年度の調査結果をもとに、以下の検討を行った。1.不連続面の開口幅と弾性波伝播特性の関係を、実験・理論の両面から検討することにより、開口幅の定量化の可能性を調べる。

2.岩盤をある一定の基準に従って区分あるいは等級づけすること(岩盤分類)は、岩盤を安定度により分類すること、あるいは切羽ごとの適切な採掘条件を決定することにつながる。しかし従来の肉眼観察による岩盤分類は、ある小範囲に適用する場合にも多大な労力と時間を要する。そこで、短期間に広範囲の岩盤を分類することを目的とし、弾性波伝播特性による岩盤分類の可能性について調べる。以上の研究とは、共振周波数の高い加速度型ピックアップを用いた。その結果は以下の通りである。1.不連続面を透過する弾性波の減衰を、振散・粘性、さらに不連続面内の反射、散乱の結果であるとして誘導した。開口幅-初動振幅減衰比の理論式は実験結果と良く適合し、初動振幅比による開口幅の定量化が可能であることがわかった。2.岩盤内を伝播する弾性波のパワー・スペクトル減衰特性から、クラスター分析の手法を用い岩盤分類を行ったところ、クラスター間の非類似度の定義によらず岩盤分類結果はほぼ一致した結果が得られた。そして電力中央研究所式岩盤分類の結果とクラスター分析による岩盤分類の結果の間には良好な対応関係がみられ、弾性波のパワー・スペクトル減衰特性による岩盤分類が可能であることがわかった。
１９４０年代の東アジアにおける日本児童文化受容とナショナリズムに関する調査研究

台湾、中国、韓国で1940年代の資料調査と高齢者に児童文学・文化についてのインタビューを行った。またカナダのブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室で、1940年代の児童文化資料の調査を行った。台湾では、台北にて、国会図書館で在住日本人向けの新聞と貴重書として所蔵している宮沢賢治の全集を調査し、蔵書の年代を調べた。高齢者のインタビューでは、親しみを抱いた日本人教師の影響により日本文化への愛着を確認した。中国では、朝鮮族自治州の中国・延辺で、延辺大学図書館および公立図書館で、1940年代の日本の児童文化資料を調査し、高齢者に児童文化についてのインタビューを行った。昨年度インタビューを行った高齢者に、不明な点などを含め掘り下げるものであった。今回は、とくに現在も記憶に残っている唱歌や童謡を記録した。韓国では、国立中央図書館で資料調査し、これまで閲覧することができなかった宮沢賢治の資料の多くを調査することができ、研究を進めることができた。国立中央図書館の貴重書のデジタル化がすすみ、日本の韓国文化会館でも一台のみパソコンで閲覧可能であることが確認できたため、調査を続けることが可能である。また、水原で老人ホームの集会に足を運ぶことができた。台湾、中国、韓国でのインタビューにおいて、その後、日本語に接触する機会がない場合は、おおむね、幼少時に受けた日本の文化についての愛着も持っていないことが確認された。また、カナダのブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室で、1940年代の児童文化資料があることが予備調査で確認できたため、さらなる調査が課題となった。資料調査では、図書館の蔵書で該当する資料が少ないところもあったが、老人ホームを含め、高齢者のインタビューの機会に恵まれ、1940年代の児童文化の受容状況を知ることができたい。韓国における日本の児童文化資料の調査とブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室の調査を中心に行い、著作として、成果を出す。国立台湾図書館の台湾学研究中心(台湾学研究センター)で「宮沢賢治全集」(1940年十字屋書店)、「宮沢賢治研究」(1939年)の調査、および、現地の新聞の調査を行った。地元紙の中で「台湾日日新報」昭和16年4月18日、同年4月20日付の紙面に、日活映画「風の又三郎」の広告の掲載を発見した。また昭和15年9月15日号、10月23日号に文部省推薦映画として紹介記事を発見した。劇場が「大世界館」であること、午後7時3分からの上映であること、直前に「日本ニュース」が3分間上映されてきたことなどの上映状況が確認された。写真入りの記事では、昭和15年9月15日号、10月23日号に文部省推薦映画として紹介記事があった。また、劇場の着工の記事(昭和10年7月7日付)も確認された。千名以上の観客を収容できる劇場であったこと、住所は「西門町二丁目二十一番地」であったこと、外観は白亜、日比谷両議場の特徴を折衷し、内部は日本劇場に範をとっていたこと、敷地600坪、地下1階、地上3階、収容人員は地階は千四名、二階四百四十九名、中二階二百五十名で、鉄筋コンクリートの「堂々たる」「白亜館」であったことが確認された。同劇場での上映映画は、日本映画では、日活、POL、松竹各社の巨作のみをピックアップしたものであったことが確認された。「台北の興行界も活気を呈する」と期待されたものであった。韓国語でのアニメーションの翻訳の打ち合わせを定期的に行い、論文を準備中である。また、上記児童映画の調査結果を英語で論文を執筆中である。中国での調査については、国内所蔵の新聞資料に該当資料が見いだせなかったため遅れている。しかし、研究協力者の協力により、台湾での調査が進み、その点で一定の進捗があったと考える。今年度も国内外で同様に調査を行い、できるだけ多くの資料を収集してゆきたい。図書館調査では、中国の重慶大学図書館、四川外国語大学図書館で、宮沢賢治の受容調査を行った。重慶大学図書館では、1940年代に刊行された宮沢賢治『風の又三郎』の復刻版の寄贈、四川外国語大学では、草野心平編「宮沢賢治研究」(1939年)の所蔵があり、同大学が中国における宮沢賢治受容を進めてきたことが確認された。国内では、国立国会図書館の関西館で、中国、韓国、台湾における日帝時代の現地人向けの新聞調査を行ったが、児童映画の広告の新見はなかった。そのため、1940年代に小学校教育を受けた人のインタビューを複数行った。国内では、童話作家・あまんきみこへのインタビューが大きな収穫であった。童話作家・あまんきみこにとっては、1940年代に大連で宮沢賢治の書物を入手、映画『風の又三郎』も観覧し、当時の宮沢賢治受容が、あまんきみこの創作活動に大きく影響していることがわかった。海外では、中国、延辺で育ち、その後元延辺大学の教授をしていた男性、および大連で小学校教育を受けその後女優になった女性にインタビューをすることができた。台湾では、台南地区で小学校教育を受けた女性にインタビューをすることができた。3名とも、宮沢賢治についての記憶はなかったが、日本の唱歌を記憶していた。元女優だけは、小学校の校庭で映画を観覧した記憶があったが桃太郎ものであったという。3名とも、郷愁の中で、唱歌や、日本人の小学校の先生に対して、好意的な感情を抱いていた。

1940年代以外では、四川外国語大学の教授より、宮沢賢治受容に関する有益な情報のほか、中国で宮沢賢治研究を進めた人物の直筆の署名入りの書物など、貴重な史料の提供を受けることができた。宮沢賢治の受容については、著作の増補版に上記の成果を掲載する準備中である。韓国語でのアニメーションの翻訳の打ち合わせを定期的に行い、こちらも翻訳の著作を準備中である。新聞等の資料は少なかったが、インタビューを中心に1940年代の児童文化の受容を行ったため。知人の研究者を通して、植民地時代に小学校教育を受けた現地の人にインタビューをする機会に恵まれたため。台湾、中国、韓国で1940年代の資料調査と高齢者に児童文学・文化についてのインタビューを行った。またカナダのブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室で、1940年代の児童文化資料の調査を行った。台湾では、台北にて、国会図書館で在住日本人向けの新聞と貴重書として所蔵している宮沢賢治の全集を調査し、蔵書の年代を調べた。高齢者のインタビューでは、親しみを抱いた日本人教師の影響により日本文化への愛着を確認した。中国では、朝鮮族自治州の中国・延辺で、延辺大学図書館および公立図書館で、1940年代の日本の児童文化資料を調査し、高齢者に児童文化についてのインタビューを行った。昨年度インタビューを行った高齢者に、不明な点などを含め掘り下げるものであった。今回は、とくに現在も記憶に残っている唱歌や童謡を記録した。韓国では、国立中央図書館で資料調査し、これまで閲覧することができなかった宮沢賢治の資料の多くを調査することができ、研究を進めることができた。国立中央図書館の貴重書のデジタル化がすすみ、日本の韓国文化会館でも一台のみパソコンで閲覧可能であることが確認できたため、調査を続けることが可能である。また、水原で老人ホームの集会に足を運ぶことができた。台湾、中国、韓国でのインタビューにおいて、その後、日本語に接触する機会がない場合は、おおむね、幼少時に受けた日本の文化についての愛着も持っていないことが確認された。また、カナダのブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室で、1940年代の児童文化資料があることが予備調査で確認できたため、さらなる調査が課題となった。資料調査では、図書館の蔵書で該当する資料が少ないところもあったが、老人ホームを含め、高齢者のインタビューの機会に恵まれ、1940年代の児童文化の受容状況を知ることができたい。今年度は中国を中心に資料調査を行うことを予定している。インタビューの準備も進めている。同時に韓国語翻訳を進めること、英語での論文発表についても準備を進めている。得られた成果については、研究論文のかたちで、報告することを予定している。韓国における図書館等の受容調査を中心に行う。著作として、成果を出してゆく。韓国における日本の児童文化資料の調査とブリテッシュコロンビア大学のアジア資料室の調査を中心に行い、著作として、成果を出す。中国の研究協力者の都合で、調査ができなかったことが、大きな要因となっている。また、国内の調査機関に該当する資料がなかったことも要因となっている。インタビュー調査が増えたため。研究課題である1940年代に小学校教育を受けたインタビュー対象者は86歳以上の高齢である。
運動指導者がライフスタイルの変容に及ぼす影響に関する研究

多くの研究により、歩行などによる運動療法が成人病の改善に有効であることが実証されてきたが、臨床現場における運動療法はその継続性に大きな課題を残している。本研究は、運動指導者がスポーツの特性を生かして積極的に関与することにより、運動療法の継続性や運動に対する意識、ライフスタイルにどのような影響を与えるのかを明らかにしようとした。成人病を有する141名を対象に運動療法についてのガイダンスを行い、15週間の運動療法を実施した。この内36名は運動プログラム(週1回)参加群とし、残りの105名は対照群として個人で運動療法を行ってもらった。15週後のドロップアウトはプログラム群が1名(3%)、対照群28名(27%)であった。運動療法実施の評価指標とした万歩計による歩数記録を15週間継続できたのはプログラム群が34名(94%)、対照群では60名(57%)であった。平均歩数の変化では、プログラム群は開始時8,276歩から中間時10,280歩、終了時10,264歩と歩数の増加を維持した。一方、対照群は開始時7,720歩から中間時は8,906歩と増加したものの、終了時には7,841歩と開始時のレベルに戻ってしまった。また、体力テストの結果ではプログラム群は歩行能力が有意に向上していた。終了時のアンケートの結果では、開始時と比較して「病気がよくなった」「体調がよくなった」「運動が好きになった」などの回答率がプログラム群では高く、運動を行った結果「楽しさが得られた」「爽快感が得られた」「充実感が得られた」などの回答率も高かった。また、当然の結果であるが「仲間との交流」「新しい経験や刺激」を多く得ており、今後運動療法を継続していくためにはこのようなものが必要であると感じていた。運動療法は実施による効果が永続するものではなく、生涯にわたって活動的なライフスタイルを持てるかどうかが重要になってくる。そのためには、運動の大切さを説くばかりでなく、運動の楽しさを体験してもらうことが大切である。これが運動療法における運動指導者の大きな役割であろう。本研究により、運動の継続性を高め、ライフスタイルを活動的に変容させていく上で、運動指導者の積極的関与の有効性が実証された。
近世日本国家領域境界域における物資流通の比較考古学的研究

本研究では,鹿児島県鹿児島郡三島村と十島村の考古学的踏査ならびに奄美瀬戸内町郷土館・図書館保管の旧家伝来資料の調査を実施し,近世日本国家領域境界域における物資流通の具体相を解明した。前者の踏査から,三島・十島において,日本本土域からの流通と,沖縄からの流通が重なり合っていることが明らかになった。後者の調査から,考古学資料と伝来資料との総合調査が,物資流通を明らかにするために必要であることを指摘した。また中国ー琉球ー薩摩と北海道ー中国の両地域の物資流通を考古学的に比較検討することで,境界域における物資流通の共通性と独自性を抽出した。平成25年度は,当初の計画通り,2回の調査と1回の研究会を実施した。鹿児島県十島村の分布調査を,平成25年8月9日17日に実施した。中之島・諏訪之瀬島・悪石島・宝島の計4島を踏査し,中世から近世(一部近代)にかけての陶磁器資料を採集した(計167点採集。中之島10地点57点,諏訪之瀬島2地点10点,悪石島8地点25点,宝島18地点75点)。奄美大島瀬戸内町の瀬戸内町立図書館・郷土館が保管している陶磁器類の悉皆調査を実施した(予備調査:平成25年9月12日14日,本調査:同年11月14日17日)。同館には同町の西家・武家という旧家から寄贈・寄託されている陶磁器資料(西家:41件134点,武家:13件60点)があり,それらをすべて写真撮影を行い,また調書を作成した。研究会は,研究分担者の池田榮史氏(琉球大学)と関根達人氏(弘前大学)とともに,北海道道南部の遺跡・資料館等で実施した(平成25年10月25日28日)。平成24年度においては,当初の計画通り,鹿児島県三島(竹島・硫黄島・黒島)において踏査を実施した。実施期間は8月6日13日の8日間である(竹島:8/6・7,硫黄島:8/7-9,黒島:8/9-13)。その結果,計64地点(竹島15,硫黄島23,黒島26)において,陶磁器を中心として計407点(竹島89,硫黄島153,黒島165)を採集した。その産地は中国・備前・肥前・鹿児島・沖縄などがあり,年代的には1119世紀のものである。12月14日16日,沖縄の琉球大学において研究分担者2名(琉球大学・池田榮史,弘前大学・関根達人)とともに研究打合せを実施し,各分担者のそれまでの研究成果を報告した。内容は,関根「サハリン出土の日本系遺物」,渡辺「鹿児島県三島村踏査報告ー南西諸島における中近世の陶磁器流通ー」,池田「考古学からみた近世沖縄の物資流通(予察)」である。それらの報告を踏まえ,近世国家領域境界域における物資流通について,南方(鹿児島ー沖縄ー中国)と北方(東北ー北海道ーロシア・中国)との比較検討について議論を行い,今後の研究の展開について打ちあわせた。平成26年度においては,8月13-15日に,鹿児島郡十島村口之島において分布調査を実施し,古代から近現代にかけての陶磁器資料を採集した(計20地点111点採集)。10月24-27日に鹿児島において研究会を開き,うち25日には公開シンポジウム「近世日本の南と北ー考古学資料から見た近世国家境界域ー」を鹿児島大学において開催した。内容は,池田榮史「考古学資料からみる近世琉球の流通と消費」,関根達人「アイヌ社会における日本製品の日本製品の考古学的痕跡」,渡辺芳郎「南西諸島における近世陶磁器流通」である。約40名の出席者を得た。3月31日に本研究の成果報告書『近世日本国家領域境界域における物資流通の比較考古学的研究』(総144頁)を刊行した。同報告書は鹿児島大学リポジトリにPDF版をアップする予定である。考古学十島村における踏査の結果,同島において流通していた国産陶磁器は鹿児島県本土域におけるそれと共通する部分もあるが,各島で18世紀後半19世紀の清朝磁器を採集することができ,このことは近世十島が,沖縄(琉球)との交易が盛んであった可能性を示唆している。瀬戸内町郷土館・図書館における西家・武家伝来資料の調査の結果,両家の陶磁器は18世紀後半から20世紀にかけての陶磁器類が多数含まれており,とくに白薩摩丁字風炉や肥前染付大皿などの存在は,南西諸島域の有力家における陶磁器所有の具体像を知る上で,貴重な手がかりとなった。北海道における研究会では,道南地域の近世遺跡出土資料を観察することにより,北方の国家領域境界域における物流の状況を把握し,三者により鹿児島・沖縄における状況と比較検討を行った。

また松前城下町跡出土資料に薩摩土瓶,琉球産荒焼が確認できたことも南北間の物資流通を考える上で,貴重な資料である。鹿児島県三島(竹島・硫黄島・黒島)の踏査では,集落部において古代から近世までの多くの陶磁器を採集することができた。陶磁器の生産地は中国・備前・肥前・鹿児島・沖縄などであり,また年代は11世紀19世紀と継続的に流通していたことが明らかになった。さらに九州経由でもたらされた陶磁器とともに,沖縄経由で入ってきたと思われる中国磁器も見られ,三島をめぐる多様な流通圏の存在が予想された。またこれまで古代中世の陶磁器流通については先行する調査研究があったが,近世陶磁器についてはほとんどなかったので,三島における近世陶磁流通に関する基礎資料を蓄積することができことも,大きな成果となった。琉球大学における研究打合せにおいては,南方と北方における近世国家領域境界域における物資流通状況の研究状況と課題が把握された。とくに沖縄における王府統制が実態としての物資流通に影響を与えていたかが注目され,それと北方地域における物資流通との実態比較が重要なテーマとして,認識を共有した。これまで個々の地域で進められてきた境界域の状況を比較し,共通認識の元に調査研究を進める契機として重要な成果となった。平成26年度は,十島村口之島の踏査を実施し(6月予定),また中之島の十島村歴史民俗資料館が所蔵する臥蛇島伝来の近世陶磁器の図化・写真撮影を実施する(8月予定)。また10月末に,研究分担者の池田榮史氏,関根達人氏とともに,鹿児島においてシンポジウムを開催し,今回の調査研究の成果を広く公開する。最終的に成果をまとめた報告書を刊行することで,成果を公開する。沖縄における研究打合せの結果,次年度の研究の推進のため,以下の調査研究を実施することになった。関根:松前藩の手工業生産とその製品などのアイヌ社会への流通。松前藩内において生産された手工業品など国内製品が,どの程度,どのようにアイヌ社会に流通し,それがどのように受け入れられたのかを,考古学資料から明らかにする。池田:琉球王府の手工業生産と流通の管理体制から見た陶器流通。王府における陶器生産・流通に関する管理体制を念頭に置きつつ,その実態(管理からの逸脱・乖離を含め)を各島嶼における考古学資料から明らかにする。渡辺:南西諸島における近世陶磁器の流通。基礎資料を欠く十島における踏査・採集資料を基にして,既存資料と比較検討することで,南西諸島における近世陶磁器流通の特質を明らかにする。また今年度10月末に弘前大学にて研究打合せを実施し,それまでの調査研究成果を報告するとともに,最終年度に向けての計画を検討する。平成25年度において,十島村口之島の分布調査ならびに中之島の十島村歴史民俗資料館における臥蛇島伝来の近世陶磁器を調査する予定であったが,本務多忙のため,実施できなかった。十島村口之島分布調査(6月予定)十島村中之島十島村歴史民俗資料館資料調査(8月予定)物品費:19万円旅費:十島踏査:130万円研究打合せ(弘前大学):40万円
加齢および認知障害に伴う摂食嚥下運動の機能的変化

サルに舌運動、咀嚼運動および嚥下運動をおこなわせ、大脳皮質一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野のニューロンの活動の変化を記録した。十分な数のニューロン活動記録データを得た後、サルの頭部に固定用金具を取り付けた。サルをモンキーチェアーに座らせた後、視覚刺激に基づく行動選択が要求される認知課題を行わせた。サルは眼前に置かれたディスプレイに表示されるカーソルに応じて舌運動を行い、前述した各大脳皮質領域からのニューロン活動の記録をおこなった。一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野から記録された700個のニユーロンのうち、各々71%、61%、15%のニューロンは舌運動に関連した活動を示し、各々81%、83%、88%は咀嚼運動関連活動、各々26%、0%、55%は嚥下運動関連活動を示した。また舌運動関連ニューロンの270個において、認知課題習得前後での活動の変化を比較した。課題遂行前では舌運動に関連した活動を示すニューロンの割合は一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野で各々23%、25%、40%であったが、課題習得後では各々79%、54%、35%となり、一次運動野と一次体性感覚野において有意に舌運動関連ニューロンの割合が増加した。これらのことから一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野の口腔顔面領域は舌運動の制御機構、咀嚼運動制御機構、嚥下運動制御機構にそれぞれ重要な役割を果たしていることが推察された。さらに課題習得前後で舌運動に関与する一次運動野および一次体性感覚野のニューロン活動に可塑的変化が認められたことは、摂食・嚥下リハビリテーションなどでおこなわれるトレーニングなどが脳の可塑的変化を誘発し、脳の賦活を引き起とす可能性を示唆するものと考えている。実験動物として若齢アカゲザルを用いた。サルに麻酔を施し、モンキーチェアーに頭部を固定するための金具を取り付けた後、防音室内で課題習得のためのトレーニングを開始した。サルはコンピュータによって制御された視覚刺激を認知し、その後の行動を選択する。視覚刺激はサル眼前に置かれたディスプレイに提示される。サルはある条件を満たす視覚刺激を選択し、視覚刺激の提示された位置と対応してモンキーチェアーの左、右、中央に取り付けられたレバーを押すことが要求されている。視覚刺激は現時点で3種類の図形(丸、三角、四角)からなっている。報酬の得られる図形はコンピュータによって決められているが、報酬を10回獲得するとコンピュータは報酬の得られる図形を変更している。サルがこの課題を理解しているかどうかは、報酬の得られる図形を最初に選択してからの報酬獲得率(完全に習得していれば100%)、および報酬を初めて得るまでの試行回数(完全に取得していれば2回以下)で求めている。最近のデータでは前者は約80%、後者は平均4.9回であり、サルがこの課題を完全に理解しているとは言えない状況にある。ニューロン活動を記録するときには視覚刺激は2種類の色(赤と緑)と3種類の図形(丸、三角、四角)の組み合わせを使用することを予定している。

サルは6通りの組み合わせのうち、ランダムに選ばれた3つの図形から報酬の得られる唯一の組み合わせを選択するか、報酬の得られる図形が提示されていない場合はいずれのレバーも押さないことで報酬を獲得することができる。いずれにせよ更なるトレーニングが必要であるが、サルは順調に課題を理解しつつある。実験動物として若齢アカゲザル1頭を用いた。動物に頭部固定用金具を取り付けた後、防音室内でモンキーチェアーに座らせ、視覚刺激に基づく行動選択が要求される認知課題を行わせた。サルがモンキーチェアーの左右のレバーを押すと課題がスタートし、眼前に置かれたディスプレイに丸、三角および四角の3種類の図形のうちから一つがランダムに提示される。それぞれの図形はGO(開口運動または閉口運動)およびno-GOをサルに指示している。サルは試行錯誤を繰り返したのち、各図形が指示する行動を理解して課題を成功させ、報酬を得るに到る。サルが30回報酬を得た後、図形と行動指示の組み合わせが変更され、再びサルは試行錯誤することになる。課題を理解しているかどうかは、報酬の得られる図形を最初に選択してからの報酬獲得率(完全に習得していれば100%)、および報酬を初めて得るまでの試行回数(完全に取得していれば2回以下)で求めているが、未だサルがこの課題を完全に理解しているとは言えない状況にある。当初、認知課題としてリーチング課題を行わせていたが、サルのトレーニングの過程で支障が生じ、研究代表者が従来行わせてきた顎運動課題を取り入れた認知課題に変更した。そのためプログラム作成およびサルのトレーニングに、予定していた以上の時間を要しているが、近日中に前頭連合野からの神経細胞の活動記録を行うことができる。サルに舌運動、咀嚼運動および嚥下運動をおこなわせ、大脳皮質一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野のニューロンの活動の変化を記録した。十分な数のニューロン活動記録データを得た後、サルの頭部に固定用金具を取り付けた。サルをモンキーチェアーに座らせた後、視覚刺激に基づく行動選択が要求される認知課題を行わせた。サルは眼前に置かれたディスプレイに表示されるカーソルに応じて舌運動を行い、前述した各大脳皮質領域からのニューロン活動の記録をおこなった。一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野から記録された700個のニューロンのうち、各々71%、61%、15%のニューロンは舌運動に関連した活動を示し、各々81%、83%、88%は咀嚼運動関連活動、各々26%、0%、55%は嚥下運動関連活動を示した。また舌運動関連ニューロンの270個において、認知課題習得前後での活動の変化を比較した。課題遂行前では舌運動に関連した活動を示すニューロンの割合は一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野で各々23%、25%、40%であったが、課題習得後では各々79%、54%、35%となり、一次運動野と一次体性感覚野において有意に舌運動関連ニューロンの割合が増加した。これらのことから一次運動野、一次体性感覚野および皮質咀嚼野の口腔顔面領域は舌運動の制御機構、咀嚼運動制御機構、嚥下運動制御機構にそれぞれ重要な役割を果たしていることが推察された。さらに課題習得前後で舌運動に関与する一次運動野および一次体性感覚野のニューロン活動に可塑的変化が認められたことは、摂食・嚥下リハビリテーションなどでおこなわれるトレーニングなどが脳の可塑的変化を誘発し、脳の賦活を引き起こす可能性を示唆するものと考えている。
植物の細胞周期と分化の制御機構

1.タバコサイクリンD遺伝子の発現様式を解析した。昨年度、タバコから4種類のサイクリンD遺伝子(NtcycD3)の単離に成功したことから、本年度は各遺伝子の発現様式を解析した。まず、同調培養系を用いて細胞周期に伴う遺伝子発現を調べた結果、NtcycD3-1とD3-3は細胞周期に関わらずほぼ一定に発現が見られたが、D2-2aとD2-2bではG2期からM期、またはG1期からS期に発現が高くなることが明かになった。動物のサイクリンD遺伝子は細胞周期に依存せず、成長因子に依存して発現することから、植物のサイクリンD遺伝子は動物とは異なる発現制御を受けることが示唆された。また、D2-2aとD2-2bは植物ホルモンに応答して発現することも明かになり、成長調節因子からサイクリンD遺伝子に至るシグナル経路の存在が示唆された。2.タバコサイクリンDはCdc2と結合し、Rbタンパク質をリン酸化することを解析した。動物ではG1期からS期の移行にRbタンパク質が抑制的に働いており、サイクリンD/CDK(サイクリン依存性キナーゼ)がRbタンパク質をリン酸化することでS期進行の準備が開始される。これまで植物のRbタンパク質をリン酸化するCDKの実体は不明であったが、私たちはサイクリンDとCdc2の複合体が、少なくてもin vitroでタバコRbタンパク質をリン酸化することを証明した。すなわち、バキュロウイルス発現系を用いて4種類のタバコサイクリンDとCdc2を発現させたところ、すべての組み合わせで複合体を形成し、Rbタンパク質をリン酸化する活性を示した。今後は植物細胞内でも複合体を形成し、キナーゼ活性を持つことを証明したい。本研究により植物では初めてRbタンパク質をリン酸化するCDKの実体が明かになり、今後の植物細胞周期研究に大きく貢献する知見が得られた。今後サイクリンDとCdc2複合体の活性化の制御機構が明かにされることによって、植物ホルモンによる細胞分裂誘導の分子メカニズムが解明される道筋を開くことが期待される。1.酵母のtwo hybrid法を用いてサイクリンDと相互作用する細胞周期制御因子を単離する。two hybrid法を利用して、サイクリンDと相互作用する新規のパートナー遺伝子の検索を行うため、タバコ培養細胞BY-2由来のcDNAライブラリーを作製した。約2.5X10_5個の形質転換株が生育する条件を検討し、SD(-Leu,-Trp,-His,25mM 3-AT)プレートにて陽性クローンを選抜した結果、約3.0X10_3個のコロニーが選択され、この中でβ-ガラクトシダーゼ活性の強いものを約400個選択した。次にSD(-Leu,-Trp,-His,50mM 3-AT)プレートで生育の速いコロニー18個を選択し、部分的な塩基配列を決定した。その結果、ユビキチン結合酵素(E2)をコードすると推定されるクローンが含まれていた。本研究によりタバコサイクリンDがユビキチン結合酵素と結合することが判明し、タバコサイクリンDがユビキチン-プロテオソーム系によって分解されることが強く示唆された。動物ではサイクリンDの分解にユビキチン-プロテオソーム分解系が関与することが明らかとなっているが、植物のサイクリンがこの系で分解されるという報告はまだなく、本研究の結果は興味深い。2.新規サイクリンD遺伝子を単離する。