hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
顔表情の認知プロセスに及ぼす遺伝子・環境の相互作用機序に関する認知科学的研究

1.恐怖表情は回避性を高め,反応抑制を導く(Hare et al., 2005)。本研究は脅威表情が行動制御に及ぼす影響について,行動,脳機能,5-HTT遺伝子多型機能の観点から総合的に検討した。その結果,1怒り表情は接近と回避の両者いずれかの行動を導くこと2出力される行動の個人差はBIS/BAS,セロトニン・トランスポーター遺伝子の機能的差異において予測される3こうした個人特性を調整する中枢神経系基盤としての前頭前野腹外側部の関与が示された。2.魅力的な異性顔が他の報酬同様に認知課題の成績を向上させるかを検討すること,および報酬の持続的効果について,行動指標とDLPFC活動を指標として検討した。行動指標の結果から,ワーキングメモリー課題の報酬として魅力的な異性の顔を用いたとき,一次報酬や金銭報酬を用いたときと同様に課題の正答数,反応時間がともに向上することが明らかとなった。また行動指標と生理指標の結果から,報酬によりDLPFC活性は低減すること,課題成績はDLPFCが低活性状態である方が高いこと,そして報酬による活性低減は一定時間持続することが示された。3.2.の研究内容を発展させ,COMT遺伝子多型に注目し,魅力的な顔認知に伴う認知制御へのLPFC活性について検討した。実験では、COMT遺伝子多型を機能高群(Val/Val型)と低群(Met型:Val/Met型,Met/Met型)に,実行機能に関わる作業記憶課題の成績に応じて魅力顔が提示される条件としない条件との間で,課題成績および課題中のLPFC活動を比較した。実験の結果,5-HT機能高群でのみ報酬条件で成績向上が確認され,他方,両群において課題成績とLPFCとの間に関連は見られなかったことから,5-HT機能調節は報酬による実行機能向上メカニズムに関与するが,LPFC活動の調節は伴わないことが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。【目的】顔表情は、知覚者の感情を喚起し、その行動出力を方向づける。本研究は、顔表情が個体間の行動出力に及ぼす影響について、脳領域間の情報伝達を担うセロトニン神経系遺伝子多型の機能、及び環境要因としてのトリプトファンに着目して、顔表情の認知に関わる遺伝子・環境相互作用機序に関わるモデルを提唱することを目的としている。トリプトファン急性枯渇法(ATD: Acute Tryptophan depletion)は,セロトニンの前駆物質,すなわちセロトニンの生成に必要となる必須アミノ酸のL-トリプトファン(L-tryptophan)量を低減させる手法である。この手続きにより生体内のセロトニンの前駆物質(トリプトファン)を増減させることで,セロトンが神経活動や行動に及ぼす因果関係を検討することが可能となる。このATDを行うと恐怖表情に対する扁桃体の反応性が上昇したり,強化学習課題において自身にもたらされる罰への感受性が上がるなど,セロトニンが脅威関連刺激の処理過程に影響しうる可能性が示されてきた。こうした動向を背景に,平成23年度は、セロトニン・トランスポーター(5-HTT)遺伝子に着目をし、怒りと恐怖が知覚者にもたらす行動反応の相違について更なる検討を行った。実施したGo/Nogo課題における正反応は,例えば「中性表情」が出たらボタンを押し(Go反応),「恐怖表情」が出たらボタンを押さない(Nogo反応)といったように,個々のターゲットとなる表情が条件ごとに指定される。実験の結果,ATDにより,本来は回避性を喚起し,運動反応の抑制が比較的容易である恐怖表情に対するNogoエラー(衝動的反応)が確認された。他方,従来,運動反応の制御過程そのものへのセロトニンの関与否定的な知見が報じられていること併せて考えると,運動反応の制御過程そのものにセロトニンが関与せずとも,表情の感情的評価を通じた影響がこれに及ぶものと考えることが出来る。

実験の結果,5-HT機能高群でのみ報酬条件で成績向上が確認され,他方,両群において課題成績とLPFCとの間に関連は見られなかったことから,5-HT機能調節は報酬による実行機能向上メカニズムに関与するが,LPFC活動の調節は伴わないことが示唆された。24年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題において実験設定に困難の伴うトリプトファン操作に関わる実験課題を遂行できたため。ただし、サンプル数において予定以上の規模の採取が行われていないため、上記のように判断した。(今後の推進方針)今後は解析ターゲットとした各種遺伝子多型と、行動指標との関連について、多面的に解析を実施する予定である。(次年度の研究費の使用計画)研究成果を公表し、フィードバックを得、これを最終的な研究成果へと反映させるために、24年度において国内学会2回の参加のための旅費、ならびに、実験参加者への謝礼を1時間1千円として計上する。この他、研究成果を国際的学術雑誌に投稿、掲載するための費用を計上する。
AML1遺伝子のNKT細胞に対する機能解析と臨床応用への基礎的検討

AML1/Runx1は急性骨髄性白血病においてしばしば観察されるt(8;21)転座に関与するRuntファミリーに属する転写因子である。ノックアウトマウスの解析からAML1が成体型造血のマスターレギュレーターであることが明らかにされてきたが、私達はCre-LoxPシステムを用いたAML1コンディショナルノックアウトマウスの作製に成功し、各血球系におけるAML1の多彩な機能を明らかにしてきた。T細胞特異的AML1コンディショナルノックアウトマウスならびに誘導的AML1コンディショナルノックアウトマウスの解析からAML1がNKT細胞分化にも重要な働きをしていることを示す知見が得られた。プロT細胞分化前後でAML1発現が抑制されるとNKT細胞がほぼ消失するという表現型である。回様の結果はNKT特異的コンディショナルノックアウトマウスでも観察することができ、AML1がNKT細胞分化に不可欠な転写飲子であることが明らかとなった。研究期間が短いため詳細な解析は今後の継続研究によるが、NKT細胞を介した腫瘍免疫に対しAML1遺伝子が重要な働きをすることを明らかにするとともに、AML1遺伝子またはAML1によって調節を受ける標的遺伝子をin vivoでNKT細胞特異的に操作し、抗腫瘍効果が得られることを疾患モデルマウスにて検証し、従来のNKT細胞を用いた免疫細胞治療とは異なるNKT細胞を用いた新しい免疫細胞・遺伝子治療の可能性を探る準備を進めていきたい。ノックアウトマウスの解析からAML1が成体型造血のマスターレギュレーターであることが明らかにされてきたが、私達はCre-LoxPシステムを用いたAML1コンディショナルノックアウトマウスの作製に功し、各血球系におけるAML1の多彩な機能を明らかにしてきた。現在、NKT特異的コンディショナルノックアウトマウスの作製を進めているところであるが、今後AML1のNKT細胞分化における詳細な機能解析を予定している。さらにNKT細胞においてAML1遺伝子発現を増強するマウスをTet-on/offトランスジェニックシステムにて作製し、これらマウスを解析するとともに、抗腫瘍免疫が増強するか否かを慢性骨髄性白血病(CML)のモデルBcr/Ab1トランスジェニックをバックグランドとするNKT細胞特異的AML1遺伝子発現増強マウスを作製し検討すべく準備中である。本研究の最終目的は臨床研究への基礎検討に置いているが、AML1遺伝子またはAML1によって調節を受ける標的遺伝子をin vivoでNKT細胞特異的に操作し、抗腫瘍効果が得られることを疾患モデルマウスにて検証し、従来のNKT細胞を用いた免疫細胞治療とは異なるNKT細胞を用いた新しい免疫細胞・遺伝子治療の可能性を探る準備を進めている。AML1/Runx1は急性骨髄性白血病においてしばしば観察されるt(8 ; 21)転座に関与するRuntファミリーに属する転写因子である。同様の結果はNKT特異的コンディショナルノックアウトマウスでも観察することができ、AML1がNKT細胞分化に不可欠な転写飲子であることが明らかとなった。

研究期間が短いため詳細な解析は今後の継続研究によるが、NKT細胞を介した腫瘍免疫に対しAML1遺伝子が重要な働きをすることを明らかにするとともに、AML1遺伝子またはAML1によって調節を受ける標的遺伝子をin vivoでNKT細胞特異的に操作し、抗腫瘍効果が得られることを疾患モデルマウスにて検証し、従来のNKT細胞を用いた免疫細胞治療とは異なるNKT細胞を用いた新しい免疫細胞・遺伝子治療の可能性を探る準備を進めていきたい。
超高時間分解能・大統計Ｘ線ミッションNICERとの国際連携による中性子星観測

中性子星内部の高密度状態方程式の解明には、宇宙X線観測により質量と半径を精密に測定することが期待されている。そこで、超高時間分解能で大統計のX線集光系を用いてこれを狙うプロジェクトがNeutron star Interior Composition ExploreR (NICER)であり、米国NASAゴダード宇宙飛行センターを中心に開発が進められてきた。NICERは中性子星の状態方程式のみならず、コンパクト天体の時間変動観測に威力を発揮すると期待されている。研究代表者(榎戸)はNICERのX線集光系の開発チームとして参加するとともに、マグネターを中心にした高磁場の中性子星の観測計画の立案をリードした。すでにNICER観測装置の開発は前年度までにほぼ終了しているため、本年度は打ち上げ後の観測計画の立案を中心に国内外のメンバーと連携して進めた。マグネターなどの強磁場の中性子星のうち、NICERの特性に適した観測ターゲットを選定し、観測計画の概要集(White Paper)を作成するとともに、ターゲットリストを運用チームに提出した。観測の準備として、かにパルサーからの強力な電波パルス(Giant Radio Pulse)の観測計画では、日本、米国、欧州の電波望遠鏡との共同観測の体制の構築を急いでいる。また、特徴のあるモニタリング観測として、太陽系から最近傍の系外惑星が発見されているProxima CentauriのX線モニタリングも提案している。さらに、NICERチームの一員としてMAXIによる突発天体サーベイをNICERのフォローアップ観測につなげるOHMAN (On-orbit Hookup of MAXI And NICER)計画もサポートしてきた。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、Neutron star Interior Composition ExploreR (NICER)プロジェクトに参画し、中性子星の質量と半径を観測的に精度よく測定するとともに、多様な中性子星サイエンスを展開することである。NICERは、米国NASA主導のミッションで、X線集光系とシリコンドリフト検出器の組み合わせによる観測モジュールを56個並べ、中性子星の表面放射が卓越する1.5 keV付近で、XMM-Newtonの2倍近い大統計の観測を実現する。2016年度中には国際宇宙ステーションに搭載され、観測を開始する予定である。2015年度は、5月および8月にNASAゴダード宇宙飛行センターを訪問し(うち8月は長期滞在)、X線集光系部のフライト品でのアライメント測定の解析を行い、観測に必要な基準を満たしていることを確認した。また、NICERサイエンスチームのマグネター分科会のリーダーを担当し、初期観測で狙うサイエンス検討を行った。本分科会での議論をもとに、静穏期のマグネターが強磁場の電波パルサーと同一の種族であるかを調べる方法などを検討した。また、かにパルサー(Crab pulsar)の巨大電波パルス(Giant Radio Pulse)の電波との同時観測によるX線帯域での制限や、全天で最も明るいX線源Sco X-1の観測可能性などを議論した。12月にはゴダード宇宙飛行センターでのサイエンスミーティングに参加した。これらはWhite Paper (ホワイトペーパー)という文書にまとめられる予定である。NICER打ち上げ予定日はプロジェクト進捗とは別の理由で後ろにずれたものの、NICERフライト品の製作開発はほぼ予定通り進んでいる。さらに、当初はX線集光部の担当が主であったが、サイエンスの分科会の一つを任され、マグネターやその他の中性子星に関する議論をリードできる形になったため、多様な観測テーマを初期観測で実施できる準備を進められるようになった。2015年度の成果を受け、2016年度には以下の方針で研究を進める。(1) NICERフライト品のX線集光系アライメント検査の定量評価を取りまとめる。(2)初期観測のサイエンス検討を行い、NICERチーム内でWhite Paper (ホワイトペーパー)を作成、公表する。(3)年度の後半にNICERが打ち上がり国際宇宙ステーションに搭載されたら、渡米して初期較正に貢献するととものに、(2)を含めたサイエンスを実施する。
各種BRMのマウスのカンジダ感染に対する防御効果とその解析

マウスの尾静脈から真菌を感染させた菌血症モデルを用いて、各種BRMの感染防御効果を検討した。その結果、現在BRM系の抗癌剤として臨床的に用いられているレシチナン、さらには臨床応用への基礎的段階にあるレバミゾールにおいて、極めて強いカンジダ感染に対する防御作用を有することを認めた。これらのBRMでは、カンジダ感染前の投与のみでなく、感染後の比較的早い時期の投与でも効果が認められ、治療効果も確認できた。またレンチナンとレバミゾールの感染防御効果の発現に重要な役割を果たすエフェクターの解析を進めた結果、レバミゾールでは、インターフェロン(IFN)が、レシチナンではインターロイキン(IL)が重要であることが明らかとなったことから、実際に組換え型IFNおよびIL-1を用いて検討した。その結果、IFNでは、はっきりしたdose-responseのある結果は得られてなかったが明らかに感染防御効果を認めた。またIL-1で1μg/mouseの投与で、約60%以上のマウスが生存するという極めて強い感染防御効果が確認でき、BRM投与によって生体内で産生されるエフェクターの一つであるIL-1が感染防御効に重要であることが明らかとなった。また、同様に感染等において、生体内で産生することが知られているサイトカインであるTNFにおいても感染防御効果を確認することができた。このTNFの作用は、むしろ感染後の治療において優れていた。これらBRMと抗真菌剤との併用を、マウスを用いて検討した結果、菌血症モデルでは、アムホテリシンBとレンチナンとの併用で相乗効果が認められたが、その効果は、投与スケジュールにより、幾分異なることも観察している。
X染色体上に存在するSTRの対立遺伝子の出現頻度とde novo変異の解析

X-STRのなかから17種(DXS101,DXS6789,DXS6800,DXS6803,DXS6807,DXS7132,DXS7133,DXS7423,DXS7424,DXS8377,DXS8378,DXS9895,DXS9898,DXS10011,HUMARA,HPRTB,GATA172D05)を選び、日本人集団における対立遺伝子の出現頻度と変異の調査を行った。17種のなかで最も高い多型性を示したSTRは、アリール1740までの36種が観察されたDXS10011で、Power of discriminationは0.933(男)と0.997(女)であった。親子鑑定肯定例についてX-STRのタイピングを行ったところDXS10011で2例に母子間で共有しないアリールが見られた。そこで、変異の詳細を明らかにするためDXS10011が存在するXq28近傍にあってDXS10011と連鎖しているとされるDXS7423、DXS8377とを併せたハプロタイプ解析を行った。DXS7423とDXS8377の2つのSTRは34種のハプロタイプに分類できた。これらのハプロタイプとDXS10011のアリールの解析から、2例のうちの1例で母親の2本のアリールのうちの一方のアリールの反復数が3回減少したと推定することができた。現在、常染色体やY染色体上のSTRは蛍光標識をしたプライマーを用いて16種のSTRの同時検出が行われている。そこで、我々もX-STRのなかから同時検出が可能な6種のSTR(GATA172D05,DXS6789,DXS6807,DXS6803,DXS101,HPRTB)を選び、蛍光標識プライマーとしてTAMRAとJORで標識し、母-娘-父(肯定例)の同時検出を試みた。それぞれのバンドは両親と娘で一致していた。この結果、蛍光標識プライマーを用いたしたX-STRの同時検出システムの確立が可能であった。X染色体上に存在するshort tandem repeat (X-STR)は親子鑑定のなかでも父娘の鑑定に有効なDNAマーカーである。このX-STRのなかから17種(DXS101,DXS6789,DXS6800,DXS6803,DXS6807,DXS7132,DXS7133,DXS7423,DXS7424,DXS8377,DXS8378,DXS9895,DXS9898,DXS10011,HUMARA,HPRTB,GATA172D05)を選び、日本人集団における対立遺伝子の出現頻度と変異の調査を行った。血縁関係のない日本人98名(男55人、女43人)と親子鑑定肯定例22例のDNAを用いたところ、最も高い多型性を示したSTRは、アリール1740までの36種が観察されたDXS10011で、Power of discriminationは0.933(男)と0.997(女)であった。

親子鑑定肯定例についてX-STRのタイピングを行ったところDXS10011で2例に母子間で共有しないアリールが見られた。そこで、変異の詳細を明らかにするためDXS10011が存在するXq28近傍にあってDXS10011と連鎖しているとされるDXS7423、DXS8377とを併せたハプロタイプ解析を行った。DXS7423には4個のアリール(1417)が、DXS8377には15個のアリール(4358)が観察されて、この2つのSTRで34種のハプロタイプが分類できた。これらのハプロタイプとDXS10011のアリールの解析から、2例のうちの1例で母親の2本のアリールのうちの一方のアリールの反復数が3回減少したと推定することができた。X-STRのなかから17種(DXS101,DXS6789,DXS6800,DXS6803,DXS6807,DXS7132,DXS7133,DXS7423,DXS7424,DXS8377,DXS8378,DXS9895,DXS9898,DXS10011,HUMARA,HPRTB,GATA172D05)を選び、日本人集団における対立遺伝子の出現頻度と変異の調査を行った。17種のなかで最も高い多型性を示したSTRは、アリール1740までの36種が観察されたDXS10011で、Power of discriminationは0.933(男)と0.997(女)であった。DXS7423とDXS8377の2つのSTRは34種のハプロタイプに分類できた。現在、常染色体やY染色体上のSTRは蛍光標識をしたプライマーを用いて16種のSTRの同時検出が行われている。そこで、我々もX-STRのなかから同時検出が可能な6種のSTR(GATA172D05,DXS6789,DXS6807,DXS6803,DXS101,HPRTB)を選び、蛍光標識プライマーとしてTAMRAとJORで標識し、母-娘-父(肯定例)の同時検出を試みた。それぞれのバンドは両親と娘で一致していた。この結果、蛍光標識プライマーを用いたしたX-STRの同時検出システムの確立が可能であった。
海洋生物由来の新しいNO合成酵素阻害物質の探索と開発

一酸化窒素(NO)は生体内において一酸化窒素合成酵素(NOS)によりL-アルギニンを基質として生成するが、免疫系(i-NOS)で生成したNOは腫瘍細胞などを攻撃し、循環器系(e-NOS)で生成したNOは平滑筋を弛緩させることにより血圧を変動させ、神経系(n-NOS)で生成したNOは逆行性の神経伝達物質として機能している。NOの生成に関与する3種のNOSの選択的な阻害剤を見い出すことができれば、NOの機能解明や、NO関連の情報伝達系の解明に有用なツールとなるばかりではなく、NOの関与によって誘起される炎症等の治療に有効な薬剤の開発にもつながることが期待される。これまで開発されたNOS阻害物質のほとんどがL-アルギニンの誘導体であり、3種のNOSの間での選択性に問題が残されている。従って、新しいタイプのNOS阻害物質の開発が望まれる。本研究では、海洋生物を素材として新しいタイプのNOS阻害物質を開拓することを目的とする。海洋無脊椎動物(海綿、ホヤなど)および海洋微生物(微細藻類、細菌、真菌)の抽出物について、NOSに対する阻害活性を指標にスクリーニングを行い、顕著な阻害活性を示した抽出物について、各種クロマトグラフィーを多用しながら活性物質の分離、精製を検討中である。一方、海洋生物より既に単離されている数多くの新規ならびに既知化合物についても、NOSに対する阻害活性を指標にスクリーニングを行った結果、数種の化合物に弱いながら阻害活性が認められた。現在、活性の認められた関連化合物についても、NOSに対する阻害活性を検討中である。また、顕著な阻害活性が認められた化合物について、3種のNOSに対する選択性を比較検討する予定である。
キュウリによるがん細胞増殖抑制の可能性と食品相互作用による影響の検討

1.トマトホモジネートおよびキュウリホモジネートによるメラニン生成抑制効果(1)目的:抗酸化活性やA-375ヒト黒色腫細胞株増殖抑制作用と同様に,トマトホモジネートとキュウリホモジネートの相互作用によりメラニン生成抑制効果も低下するかを検証する。(2)方法:マッシュルーム由来チロシナーゼによるL-ドーパの酸化の結果生成するメラニンを吸光度の測定によって検討する。(3)結果:トマトホモジネート濃度がメラニン生成阻害効果に大きく影響し,混合による低下作用との相関関係は見られなかった。試料に含まれる抗酸化物質以外の成分がメラニン生成阻害に影響を与えていると考えられた。2.トマトホモジネートおよびキュウリホモジネートによるMDA-231ヒト乳腺癌細胞株, MCF-7ヒト乳癌細胞株およびSW982ヒト滑膜肉腫細胞株の増殖抑制効果(1)目的:ヒト黒色腫細胞株A-375以外のがん細胞への試料の相互作用を検証する。(2)方法:試料を添加し培養した細胞株に, XTT溶液を添加して4時間さらに培養して、発色をマルチウェル分光光度計で測定した。(3)結果:ヒト乳腺癌細胞株およびヒト滑膜肉腫細胞株では増殖抑制効果は見られなかった。トマトとキュウリの抗酸化能と相関関係が見られ,相互作用による増殖抑制効果の低下が起こるのは,ヒト黒色腫細胞株特有の作用と推測される。3.アスコルビン酸濃度とメラニン生成抑制効果の検証(1)目的:テーマ1の結果を受け,アスコルビン酸が及ぼすメラニン生成抑制効果を明確にする。(2)方法:任意の濃度に調製したアスコルビン酸を試料として,メラニン生成阻害率を求めた。(3)結果:アスコルビン酸濃度が6から7mg/100mg(終濃度では, 3から3.5mg/100mg)のとき,コントロールに対して50%のメラニン生成抑制効果を有することが確認された。
独自の合成方法論を基盤とするプローブ分子の創製

本年度は、人工カイノイドであるMFPAの蛍光プローブの合成を行った。MFPAは脳内のグルタミン酸受容体(GluR)に作用し、強力な神経脱分極活性を示すことが知られている。GluRは記憶の形成に関与すると考えられており、この受容体の詳細な研究がアルツハイマー型認知症やてんかんなどの発症メカニズムの解明につながると期待できる。また、強力なMFPAに蛍光プローブ機能を付与することで細胞や生体内での動態解明が期待できる。まず、MFPAのピロリジン環上の3, 4位の立体化学はニトロスチレンとαーケトエステルとのキラルNi触媒による縮合反応により立体化学を制御した。続いて、ラネーニッケル存在下にて高圧水素添加反応を行うことで、ニトロ基のアミンへの還元と、ケトンへの環化と生じたイミンへの還元が一挙に侵攻したMFPAの主骨格を構築した。さらに、ピロリジン環の2位を異性化後、芳香環上にアルキル側鎖をクロスカップリングにて導入し、末端にアジド基を有するプローブ前駆体を合成した。このプローブ前駆体は、アミノ酸部分を保護することなく、Huisgen反応によるTokyoGreen誘導体およびTriazapentalene誘導体の連結が可能となった。合成した蛍光プローブはラットに対してカイニン酸と同程度の活性があることが明らかとなり、細胞の動態研究も可能にした。27年度が最終年度であるため、記入しない。今年度は,主にキノコ毒であるアクロメリン酸A及びプレウロサイベルアジリジンのプローブ化に向けそれぞれの合成法を検討した.1)アクロメリン酸Aの合成:2,5-ジクロロピリジンを出発原料として位置選択的な官能基導入によりに合成したニトロオレフィンと別途調製したαケトエステルを不斉共役付加反応よりが高エナンチオかつsyn選択的連結し付加体を合成した.さらに,得られた付加体をRaney Ni存在下,高圧の水素と反応させることでニトロ基の還元と続く還元的アミノ化が一挙に進行し,アクロメリン酸に対応するピロリジン環構築に成功した.続いて,酸無水物を経由した異性化により2位の立体化学の反転させ,すべての保護基を一段階にて除去しアクロメリン酸Aの全合成を全13工程総収率20%にて達成した.2)プレウロサイベルアジリジンの合成とプローブ化検討:D-セリンから誘導されるガーナーエステルに過剰量のMeMgBrを作用させジメチル基の導入を行った後,申請者らが開発したジニトロベンゼンスルホニル(dNs)基を導入し,光延反応によりアジリジン環を構築した.その後,dNs基の除去を行いプレウロサイベルアジリジンの全合成を達成した.プレウロサイベルアジリジンのプローブ分子の合成では、アルキル基とメチル基の段階的な導入により,リンカーを有する環化前駆体を合成した.現在,光延反応によるアジリジン環の構築とプレウロサイベルアジリジンのプローブ分子の合成を検討中である.本年度は、人工カイノイドであるMFPAの蛍光プローブの合成を行った。1)アクロメリン酸A及びプレウロサイベルアジリジンの全合成を達成した.2)それぞれのプローブ化に向け合成を開始した.27年度が最終年度であるため、記入しない。1)アクロメリン酸Aのプローブ化:前年度に確立したアクロメリン酸Aの合成経路を基に多様なプローブ分子の合成に展開する.具体的にはアクロメリン酸A合成中間体のピリジン環の3位にヨウ素を導入後,リンカーをクロスカップリングにて導入する。さらに、プローブユニットをアミド結合により連結しプローブ分子を合成する。蛍光プローブ化アクロメリン酸Aは,非放射活性化合物によるGluRの結合実験を可能にする。これまで、GluRとの結合実験は3H-カイニン酸が多用されてきたが、蛍光プローブは通常の実験室での実施を可能にする。2)プレウロサイベルアジリジンのプローブ化:前年度合成した中間体に対し,光延反応によりアジリジン環を構築後,脱保護によりプローブ前駆体の合成を行う.プローブ前駆体の末端アミノ基には,ビオチンや蛍光などのプローブユニットを簡便に導入可能である.

特に,HSAを導入したプレウロサイベルアジリジンを抗原とすることで,モノクローナル抗体の作製を行う.さらに,ELISAによる微量かつ迅速な分析方法は,きのこの毒性分の存在の判別を可能にする.この簡便な分析法により毒の存在の判別が可能になれば、食中毒予防にも繋がり食品衛生への貢献も大きい.3)ノビレチンのプローブ合成研究:合成中間体の第一級アミンにグルタルアルデヒドをリンカーとしてHSAタンパクの連結したプローブ合成し,プローブ化ノビレチンを抗原としたモノクローナル抗体の作製を計画している.モノクローナル抗体はELISA法による分析が可能となるため,微量成分の超高感度かつ定量的な検出が簡便に可能となる.また,本検出方法は、HPLCやLC-MSなどの高価かつ熟練を必要としない簡便な分析方法のため,農場での分析も可能にする.27年度が最終年度であるため、記入しない。
リガンド受容能不全の変異ペプチドホルモン受容体に対する人工リガンド創製の基盤研究

インスリンに代表されるタンパク質・ペプチドホルモンは、代謝や内分泌を制御する重要な生理活性物質であり、これらに対する受容体の機能喪失型変異は重篤な代謝・内分泌異常症の原因となる。本研究では、機能喪失型変異インスリン受容体(IR)を人為的に活性化する人工環状ペプチドの取得を目的とした。加えて、人工アゴニスト環状ペプチド技術の確立のために、すでに取得しているMET受容体アゴニスト環状ペプチドをモデルとして環状ペプチドの性状に関する基盤研究を目的とした。人工環状ペプチドの取得のために組換えIRタンパク質の精製を試み、細胞外領域とFcの融合タンパク質もしくは全長IRタンパク質として活性を保ったままでの生成が困難であることが分かり、現在、ナノディスクによる可溶化IRの精製を試行している。アッセイ系として、CHO細胞にヒトIRや様々な細胞外領域変異ヒトIRを安定発現させることでヒトインスリンに応答したヒトIRのリン酸化をウエスタンブロット法で検出できた。またIRのキナーゼ活性を評価できるin vitro kinase assayを確立した。METペプチドの性状解析から、人工的な環状ペプチドアゴニストが、本来のタンパク質リガンドとほとんど同じ活性を持ち得ることが立証された。加えて、不完全アゴニストとして働く人工環状ペプチドを用いることで、本来のリガンドと異なる選択的な細胞応答性を誘導できることが示唆された。HGF阻害環状ペプチドの性状解析から、ユニークな環状ペプチドータンパク質の結合様式が明らかになり、環状ペプチドを利用することで標的タンパク質のユニークな立体構造や新規の標的部位の同定につながることが立証された。1)組換えインスリン受容体(IR)タンパク質の発現と精製:IRに結合する環状ペプチドの親和性セレクションのために、IRの発現と精製を試みた。IR細胞外領域(IR-ECD)とFcの融合タンパク質を設計し、無血清一過性発現のExpi293発現系で分泌タンパク質として発現させ、WGAカラム、Niカラムで精製した。その結果、タンパク質発現量が少なく、正しくジスルフィド結合を形成していないIRが多いことが分かった。IIR-ECD-Fcでは、正しいジスルフィド結合の形成が困難であり分泌されるタンパク質量が少ないことが示唆された。そこで、膜貫通と細胞内も含めた全長IRとして精製する方法に変更した。全長IRはExpi293一過性発現系でも、CHO細胞の安定発現系でも良く発現し、WGA親和性カラム、Niカラム、anti-Flagカラムを用いることで高純度に精製できた。しかし精製の過程で部分的に活性が失われるので、活性を保つ精製方法の検討が必要である。2)IR発現細胞とバイオアッセイ系の確立:IRの機能を修飾できるペプチドの取得が目標のため、その作用を評価するアッセイ系を確立した。CHO細胞に、ヒトIRを安定発現させることでヒトインスリンに応答したヒトIRのリン酸化をウエスタンブロット法で検出できた。さらに様々な細胞外領域変異ヒトIRの発現ベクターを構築し、CHO細胞においてヒトインスリンに対する応答性の低下や喪失を確認できた。具体的には部分精製IRとビオチン標識した基質IRS1ペプチドを、ATPを含むバッファー中で反応させ、基質ペプチドをストレプタビジンプレートに固相化した後、基質ペプチドのチロシンリン酸化を抗チロシンリン酸化抗体で検出した。予定していたアッセイ系の確立は、ほぼ順調に進んでいる。IRタンパク質の発現、精製が当初予定より若干遅れている。これは上記したようにIR-ECD-Fcタンパク質が正しいタジスルフィド結合をとらないために発現が困難であることが判明し、全長IRの発現と精製に方法を変更したためである。全長IRの発現、精製は可能でることが分かった。今後、キナーゼ活性を維持したまま精製するために、確立したin vitro kinase assayを用いながら、さらに精製方法の検討が必要である。組換えインスリン受容体(IR)タンパク質の発現と精製:IRに結合する環状ペプチドの親和性セレクションのために、IRの発現と精製を試みた。これまでの検討からIR細胞外領域(IR-ECD)とFcの融合タンパク質はタンパク質発現量が少なく、正しくジスルフィド結合を形成していないIRが多いことが分かり、全長IRとして精製する方法に変更した。WGA親和性カラム、Niカラム、anti-Flagカラムを用いることで高純度に精製できたが、精製の各段階でIRのキナーゼ活性が失われてしまった。界面活性剤のおよび精製法の検討:キナーゼ活性を保ったIRを精製するために、界面活性剤ーミセルサイズ、イオン性(アニオン、カチオン)、非イオン性などー数種類の検討を行った。また、精製方法として限外膜濃縮による凝集や変性を避けるため透析による方法を検討した。また、Affinity精製の方法としてNiカラム、anti-Flag Ab、anti-IR Abなど検討した。これらの結果からIRのキナーゼ活性保持が改善されたが、完全に保持することは困難であった。ナノディスクによる可溶化IRの精製:ナノディスクは、不溶性タンパク質を取り囲む天然に近いリン脂質二重膜構造をとるナノ構造体であり、ナノディスクに組み込まれた目的タンパク質は、機能活性を維持すことが可能でる。IRタンパク質の機能を保ったまま精製するために、粗精製IRタンパク質をナノディスクに再構成する方法を試行している。予定していたアッセイ系の確立は順調に達成した。IRタンパク質の発現、精製が当初予定より遅れている。

全長IRの発現、精製は可能であることが分かったが、キナーゼ活性を維持したまま精製することが困難であった。そのため界面活性剤や精製方法を検討し、活性保持率は改善されたが、それでも多くの活性が失活することが分かった。活性を持つ精製度の高いIRを用意することが、環状ペプチドの親和性選択に重要であるので、膜タンパク質の活性を保つナノディスクに再構成する方法を試行している。現在までに、スモールスケールで良好な結果を得ている。インスリンに代表されるタンパク質・ペプチドホルモンは、代謝や内分泌を制御する重要な生理活性物質であり、これらに対する受容体の機能喪失型変異は重篤な代謝・内分泌異常症の原因となる。本研究では、機能喪失型変異インスリン受容体(IR)を人為的に活性化する人工環状ペプチドの取得を目的とした。加えて、人工アゴニスト環状ペプチド技術の確立のために、すでに取得しているMET受容体アゴニスト環状ペプチドをモデルとして環状ペプチドの性状に関する基盤研究を目的とした。人工環状ペプチドの取得のために組換えIRタンパク質の精製を試み、細胞外領域とFcの融合タンパク質もしくは全長IRタンパク質として活性を保ったままでの生成が困難であることが分かり、現在、ナノディスクによる可溶化IRの精製を試行している。アッセイ系として、CHO細胞にヒトIRや様々な細胞外領域変異ヒトIRを安定発現させることでヒトインスリンに応答したヒトIRのリン酸化をウエスタンブロット法で検出できた。またIRのキナーゼ活性を評価できるin vitro kinase assayを確立した。METペプチドの性状解析から、人工的な環状ペプチドアゴニストが、本来のタンパク質リガンドとほとんど同じ活性を持ち得ることが立証された。加えて、不完全アゴニストとして働く人工環状ペプチドを用いることで、本来のリガンドと異なる選択的な細胞応答性を誘導できることが示唆された。HGF阻害環状ペプチドの性状解析から、ユニークな環状ペプチドータンパク質の結合様式が明らかになり、環状ペプチドを利用することで標的タンパク質のユニークな立体構造や新規の標的部位の同定につながることが立証された。活性を持つ精製度の高いIRを用意することが、環状ペプチドの親和性選択に重要であるので、今年度の前半までに確立したい。後半に環状ペプチドの親和性選択を行う予定である。ナノディスクに再構成をもちいて、環状ペプチドの親和性選択に十分な量のIRを精製する。環状ペプチドのRNAライブラリの調整は進めており、タンパク質を用意でき次第速やかにセレクションを行う。
スパコン上で効率よく大規模連成解析を行うためのフレームワークの研究開発

汎用階層型領域分割法ライブラリの研究開発では,目標であった10億自由度規模を大きく超える300億自由度の電磁界解析に成功した.高周波誘電加温により癌を治療する温熱治療器の簡易モデルを東京大学情報基盤センターOakleaf-FXスーパーコンピュータ上で約19分で解析した.またメッシュの接続関係の変化を通信テーブルの変化に置き換えることで回転機のような移動体を含む対象を並列計算機環境で効率的に扱うことに成功した.さらに数値人体モデルの電磁界-熱伝導連成解析に取り組み,160億自由度数値人体モデルの大規模可視化にも成功している.実現象の多くは構造,流体,熱伝導,電磁場などが相互関連する複合現象である.そのため,機器を設計・開発するにあたり複合現象を考慮した連成解析が重要になる.また,より高精度な解析を行うため大自由度モデルを用いたシミュレーションに対する需要が高まっている.しかし,すでに開発されている計算力学システムの中には数億自由度を超える解析を行えるものが存在し,京コンピュータなどで実績をあげているものの,それらのシステムのほとんどは非常に限られた現象の解析しかできない.一方,多機能な連成解析が可能なソフトウェアが市販されているが,これらは数千万自由度を超える解析ができないか実用的な時間で解が得られない,または導入に多大なコストを要するなど,高精度な連成解析を行うにはまだ問題がある.そこで本研究計画では,数千万数十億自由度規模の連成解析を高い実行効率で行える連成解析フレームワークの研究開発を行い,連成解析の実証試験を行うことを目的としている.今年度は連成解析フレームワークの中で単一物理現象の解析を担当する汎用階層型領域分割法ライブラリの研究開発をC言語を用いて行う計画であった.当初の計画にはない項目であるが,より多様な現象を解析対象とできるよう移動体を考慮しても並列効率を落とさずに解析する手法を取り入れることとしたためにベースの設計から見直した.その結果,ライブラリの研究開発の進捗は60%程度にとどまっている.来年度は単一物理現象を効率よくつなげて連成解析を行うカプラ機能の研究開発を行う予定であるが,最低限の動作をする連成解析システムを構築することを優先することで遅れを取り戻していく.今年度は連成解析フレームワークの中で単一物理現象の解析を担当する汎用階層型領域分割法ライブラリの研究開発をC言語を用いて行う計画であった.当初の計画にはない項目であるが,より多様な現象を解析対象とできるよう移動体を考慮しても並列効率を落とさずに解析する手法を取り入れることとしたためにベースの設計から見直した.その結果,ライブラリの研究開発の進捗は60%程度にとどまっている.来年度は単一物理現象を効率よくつなげて連成解析を行うカプラ機能の研究開発を行う予定であるが,最低限の動作をする連成解析システムを構築することを優先することで遅れを取り戻していく.実現象の多くは構造,流体,熱伝導,電磁場などが相互関連する複合現象である.そのため,機器を設計・開発するにあたり複合現象を考慮した連成解析が重要になる.また,より高精度な解析を行うため大自由度モデルを用いたシミュレーションに対する需要が高まっている.しかし,すでに開発されている計算力学システムの中には数億自由度を超える解析を行えるものが存在し,京コンピュータなどで実績をあげているものの,それらのシステムのほとんどは非常に限られた現象の解析しかできない.一方,多機能な連成解析が可能なソフトウェアが市販されているが,これらは数千万自由度を超える解析ができないか実用的な時間で解が得られない,または導入に多大なコストを要するなど,高精度な連成解析を行うにはまだ問題がある.そこで本研究計画では,数千万数十億自由度規模の連成解析を高い実行効率で行える連成解析フレームワークの研究開発を行い,連成解析の実証試験を行うことを目的としている.今年度は東京大学情報基盤センターのスーパーコンピュータOakleaf-FXで汎用階層型領域分割法ライブラリを用いて300億自由度の精度検証モデルの解析,100億自由度の数値人体モデルの実用的な解析に成功し,本研究で研究開発している汎用階層型領域分割法ライブラリの高い性能を示した.また単一物理現象を効率よくつなげて連成解析を行うカプラ機能の研究開発も順調に進行した.来年度は本研究で研究開発したシステムを用いて連成解析の実証試験を行っていく.スーパーコンピュータ上で300億自由度の解析を行い,本研究で研究開発している汎用階層型領域分割法ライブラリの高い性能を示すことができた.また単一物理現象を効率よくつなげて連成解析を行うカプラ機能の研究開発も順調に進行している.実現象の多くは構造,流体,熱伝導,電磁場などが相互関連する複合現象である.そのため,機器を設計・開発するにあたり複合現象を考慮した連成解析が重要になる.また,より高精度な解析を行うため大自由度モデルを用いたシミュレーションに対する需要が高まっている.しかし,すでに開発されている計算力学システムの中には数億自由度を超える解析を行えるものが存在し,京コンピュータなどで実績をあげているものの,それらのシステムのほとんどは非常に限られた現象の解析しかできない.一方,多機能な連成解析が可能なソフトウェアが市販されているが,これらは数千万自由度を超える解析ができないか実用的な時間で解が得られない,または導入に多大なコストを要するなど,高精度な連成解析を行うにはまだ問題がある.

そこで本研究計画では,数千万数十億自由度規模の連成解析を高い実行効率で行える連成解析フレームワークの研究開発を行い,連成解析の実証試験を行うことを目的とした.今年度は,本研究課題で研究開発したシステムを用いて昨年度行った100億自由度規模の大規模並列解析の結果を可視化して解析結果を適切に評価するための検討,モータや発電機などの回転機への展開を行った.本研究課題で研究開発したシステムを用いた並列解析は高い効率で実行できている.また当初は数十億自由度の解析が目標であったが,最終的に300億自由度の解析とその可視化に成功した.今後は研究開発したシステムを産業界へ普及したり,新たなプロジェクトで利活用したりして,本研究課題の成果を存分に活かしていく.汎用階層型領域分割法ライブラリの研究開発では,目標であった10億自由度規模を大きく超える300億自由度の電磁界解析に成功した.高周波誘電加温により癌を治療する温熱治療器の簡易モデルを東京大学情報基盤センターOakleaf-FXスーパーコンピュータ上で約19分で解析した.またメッシュの接続関係の変化を通信テーブルの変化に置き換えることで回転機のような移動体を含む対象を並列計算機環境で効率的に扱うことに成功した.さらに数値人体モデルの電磁界-熱伝導連成解析に取り組み,160億自由度数値人体モデルの大規模可視化にも成功している.来年度は単一物理現象を効率よくつなげて連成解析を行うカプラ機能の研究開発を行う予定である.しかし今年度は当初の計画にはない項目である移動体を考慮しても並列効率を落とさずに解析する手法を取り入れることとしたためにベースの設計から見直した結果,汎用階層型領域分割法ライブラリの研究開発の進捗は60%程度にとどまっている.そこで最低限の動作をする連成解析システムを構築することを優先することで遅れを取り戻していく.来年度は当初の計画どおり本研究で研究開発したシステムを用いて連成解析の実証試験を行っていく.計算科学研究計画書提出時の予算に比べて実際に支給された金額が少なかったため,協力者との打合せを対面ではなくメールベースに置き換えて出張回数を減らしたことで使用額が少なくなった.協力者との打合せを電子メールや遠隔会議システムなどで代替して旅費を抑えたため,残額が生じた.当初予想よりも計算に必要なデータが多いため,それらを記録するためのストレージ購入に充てる.順調に成果が得られているので,成果発表のための論文投稿料や旅費に充てる.
唾液内ストレスマーカーの定量解析によるストレスーブラキシズム連関の解明

本研究の目的は,ストレス関連ブラキシズムと本態性ブラキシズムの判定基準確立の第1段階として,ストレスと夜間ブラキシズムの客観的検査を経日的に同時施行することによりストレス関連ブラキシズムの特徴を検討し,ストレスーブラキシズム連関を解明することである.平成18年度では,夜間睡眠時筋活動を測定するため,無拘束超小型コードレスブラキシズム解析装置(BMS-601)を用い,被験者自身で容易にモニターを貼付し測定が可能であること,ノイズの少ない良好な夜間睡眠時筋活動を測定できることを確認し,ブラキシズム解析システムを確立した.また,ストレスマーカー分析キット(Salivary cortisol enzyme immunoassay kit SALIMETRICS社製)を用いて,唾液からコルチゾールを定量することに成功した.平成19年度においては,確立した2つの測定法を用いて,被験者自身の自宅での5日間の夜間睡眠時筋活動とコルチゾール濃度の測定を同時施行することに成功した.しかし,並行して進めていた,コルチゾールの日間変動を調べる測定において,日間のコルチゾール濃度にバラツキがあることが判明した.すなわち,ストレスの評価にコルチゾール濃度を用いる場合,ある程度の日間変動の存在を考慮する必要があることが明らかになった.本研究において,夜間睡眠時筋活動とコルチゾール濃度の測定を同時施行することには成功したが,コルチゾールにはある程度の日間変動があることが明らかになったため,今回得られたデータをそのまま評価することは困難となった.得られたコルチゾール濃度からストレスを評価するためには,コルチゾール測定時の条件設定が重要になると考えられ,今後さらなる検討が必要である.本研究の目的は,ストレス関連ブラキシズムと本態性ブラキシズムの判定基準確立の第1段階として,ストレスと夜間ブラキシズムの客観検査を経日的に同時施行することによりストレス関連ブラキシズムの特徴を検討し,ストレス-ブラキシズム連関を解明することである.18年度では,ストレスおよびブラキシズムを評価するための測定法を以下の手順で確立した.1.ストレスマーカー測定法の確立ストレスマーカーとして唾液中のコルチゾールを用いた.ストレスマーカーには日内変動があるため,唾液の採取はストレスマーカーが安定する午後の同一時間帯(午後1時午後5時)に採取することとした.唾液の採取には,唾液採取用チューブ(Salivette^<【○!R】> SARSTEDT社製)を用い,専用のコットンを臼歯部で咬むことで採取するが,分析に十分な量(約1ml)を採取するため咬む時間を2分間とした.コットンからの唾液の回収は,1500Gで15分間の遠心分離により行った.得られた唾液から,ストレスマーカー分析キット(Salivary cortisol enzyme immunoassay kit SALIMETRICS社製)を用いてコルチゾールを定量した.なお,採取した唾液を保存する場合は,-20°C以下とした.以上の方法を用いて,実際に被験者の唾液からのコルチゾール定量に成功した.2.ブラキシズム解析システムの確立夜間睡眠時筋活動を測定するため,すでに共同開発済みである無拘束超小型コードレスブラキシズム解析装置(原田電子工業株式会社製)を使用した.本装置を用いてモニターの貼付部位,貼付方法,被験者へのモニター使用指導方法の検討を行い,ブラキシズム測定条件を決定した.その後,自宅における夜間睡眠時筋活動を実際に測定し,本システムにより被験者自身で容易にモニターを貼付し測定が可能であること,またノイズの少ない良好な夜間睡眠時筋活動を測定できることを確認した.以上の方法を用いて今後,実際に顎機能健常者とブラキシズム患者におけるストレスマーカーおよび夜間睡眠時筋活動を測定,分析していく.本研究の目的は,ストレス関連ブラキシズムと本態性ブラキシズムの判定基準確立の第1段階として,ストレスと夜間ブラキシズムの客観的検査を経日的に同時施行することによりストレス関連ブラキシズムの特徴を検討し,ストレスーブラキシズム連関を解明することである.平成18年度では,夜間睡眠時筋活動を測定するため,無拘束超小型コードレスブラキシズム解析装置(BMS-601)を用い,被験者自身で容易にモニターを貼付し測定が可能であること,ノイズの少ない良好な夜間睡眠時筋活動を測定できることを確認し,ブラキシズム解析システムを確立した.また,ストレスマーカー分析キット(Salivary cortisol enzyme immunoassay kit SALIMETRICS社製)を用いて,唾液からコルチゾールを定量することに成功した.平成19年度においては,確立した2つの測定法を用いて,被験者自身の自宅での5日間の夜間睡眠時筋活動とコルチゾール濃度の測定を同時施行することに成功した.しかし,並行して進めていた,コルチゾールの日間変動を調べる測定において,日間のコルチゾール濃度にバラツキがあることが判明した.すなわち,ストレスの評価にコルチゾール濃度を用いる場合,ある程度の日間変動の存在を考慮する必要があることが明らかになった.本研究において,夜間睡眠時筋活動とコルチゾール濃度の測定を同時施行することには成功したが,コルチゾールにはある程度の日間変動があることが明らかになったため,今回得られたデータをそのまま評価することは困難となった.得られたコルチゾール濃度からストレスを評価するためには,コルチゾール測定時の条件設定が重要になると考えられ,今後さらなる検討が必要である.
吃音の流暢性促進プログラム開発：神経科学的理解のセラピー法との融合

本研究は吃音に関する行動・脳機能データを多角的に取得し,メカニズムの一部を明らかにすることで,将来的には吃音の流暢性促進につながる成果を目指した.メトロノームを用いた発話練習を8週間行ったところ,リズム生成に関わる脳深部(大脳基底核)の発話時の活動が変化した.対面会話における吃音の出現が辺縁系(扁桃体)の活動に関連していた.遅延聴覚フィードバック条件への発話の応答性と,遅延聴覚フィードバック音への聴覚誘発電位が関連していた.マインドフルネスの練習により,聴覚フィードバック知覚が変化することが示唆された.ある地区で調べた3歳児における吃音児の割合が1.4%,その後の自然回復率が83%であった.基礎となる吃音発生の神経メカニズムを解明するための研究からスタートした。吃音発生の場面として、他者(特に知り合いではない他者)と対面して話す際は吃音が出やすく、人形や子供と対面して話す際は吃音が出にくいことが知られている。一方、先行研究では、対面する他者という視点に立って吃音の神経メカニズムを検討した研究は少ない。吃音に関連する部位として運動関連領域などが知られているが、吃音が出やすい場面と出にくい場面といった、別の何かしらの環境的・情動的要因が関係する場合に説明がつかない。本研究ではMRI計測時に被験者が他者と擬似的に対面した状態で質疑応答を繰り返す際の脳活動データを取得する方法を確立した。実験後に、主観的不安尺度や日常生活における対人不安尺度等、いくつかの尺度を用いて脳計測データとの関連を調査した。本実験は現在継続中である。近年世界各地でエビデンスが報告されつつある、幼児期吃音の流暢性改善の支援法であるリッカムプログラムの研究を進めた。本研究では、日本語話者の吃音児に対して本手法により吃音が軽減するかどうかを調べ、日本語話者への適応可能性を検討する。現在継続中ではあるが、改善に個人差が見られるものの、吃頻度や吃音の持続時間の減少が観察され、日本語を母語とする吃音児であってもある程度有効である可能性が示唆された。また、オーストラリアで開催されたシドニー大学主催の講習会に参加した。成人吃音話者の重症度や、幼児期吃音の進展などに関して、両手指を用いた協調運動課題を行い、そのパフォーマンスから何かしらの予測が出来ないか、という点について調査を行った。例えば指の運動から、その話者の運動特性が分かれば、適切な流暢性促進プログラムの選択・開発等の手がかりになると考えられる。現在実験を継続中である。その他、以前取得した発話練習効果に関するデータについて考察を進め、論文誌に投稿した。吃音のメカニズムは現在に至るまで不明であり,発話流暢性の改善は経験的な方法によることが多かった.本研究では脳活動計測・行動計測を多角的に行い,吃音話者の神経活動と行動の特性を明らかにすることで,より効果的な流暢性促進法につなげることを目的とする.吃音話者は初めて会う他者や上司などと対面して話す際には吃音が誘発されやすいが,子供や動物に話しかける際や独り言では吃音が現れにくい.本研究では核磁気共鳴画像装置(MRI)を用いて,吃音話者が知らない他者と疑似対面して会話する際の脳活動を計測した.現在得られたデータを解析中である.吃音の自助グループや各地の言語聴覚士と協力して,吃音児に対する発話流暢性促進方法について検討した.日本語話者に対して本手法が妥当であるかどうか,日本の社会・文化的背景等を勘案して,今後時間をかけて慎重に検討していく必要があると考える.吃音の有症率は,主に海外の文献では1%前後であるとされ,日本国内でも同様であると考えられているが具体的な数値は不明である.日本における吃音の社会的理解の低さや,対応の必要性の認識不足を考えると,国内における吃音の有症率を具体的なデータとして提示することは重要な作業であると考える.そこで本研究では,日本国内のある地域に関して有症率を解析した.その他,発話に対する外的なトリガー刺激を用いた発話流暢性促進による大脳基底核の活性に関して解析をやり直し,論文としてまとめて投稿した.脳波計測のための設備を整備した.吃音者の運動特性を調査するために,両手協調課題を用いたデータを取得してきた.本研究は脳計測・行動計測を多角的に行い、吃音話者と非吃音話者の神経活動や行動特性を明らかにすること、また、それらの特性と発話の非流暢性のメカニズムとの関係を推測することで、吃音のより効果的な流暢性促進法につなげることを目的とする。吃音話者は相手や場面によって流暢性が変化する、状況依存的な症状を呈する。本研究では核磁気共鳴画像装置(MRI)の中で被験者が他者と擬似的に対面した状態で会話する際の脳活動計測法を確立し、データを取得した。解析の結果、情動に関連する部位や、前頭葉、大脳基底核などで特徴的な活動が見られた。また、不安感などの心理指標についても話者群間で違いが見られた。両手指協調運動課題を吃音者・非吃音者に課して、吃音者の運動特性を調査した。