hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加齢脳におけるメゾ回路の機能障害

ヒトを含む生物は老化に伴い記憶が低下するが、その分子メカニズムはまだ解明されていない。本研究では、モデル系として寿命が約60日と短く、記憶形成過程におけるメゾ回路がある程度同定されているショウジョウバエの嗅覚記憶を用いてきた。加齢脳におけるメゾ回路機能障害を詳細に解析することで、老化に伴う記憶低下のメカニズムの解明を目的とした。1.老化に伴う記憶低下の原因となるメゾ回路機能障害の同定:前年度までにタンパク質合成依存的な長期記憶が加齢に伴い低下すること、またキノコ体神経細胞で見られる長期記憶痕跡の形成が抑制されていることを明らかとしてきた。今年度はその原因の一つとして、老齢脳においてはキノコ体神経細胞とDPM神経細胞とのシナプス結合が低下していることを見出した。また新たな知見として、砂糖などの報酬と嗅覚との連合学習においては老化に伴う記憶低下の度合いが小さいことを明らかとした。2.加齢脳におけるメゾ回路機能障害に関与する遺伝子群の抽出:定常状態の若齢脳と老齢脳、また学習後の若齢脳と老齢脳よりRNAを抽出し、次世代シークエンサー(RNA-seq)を用いたトランスクリプトーム解析を行った。それらサンプル間の遺伝子プロファイリングを比較することにより、加齢依存的に発現変化する遺伝子群や学習依存的に発現変化する遺伝子群を抽出した。現在は抽出した遺伝子群を神経細胞特異的に発現量を改変させ、老化に伴う記憶の低下を回復もしくは悪化させるターゲット因子の同定を目指して、トランスクリプトーム解析をベースとした遺伝学的スクリーニングを進めている。26年度が最終年度であるため、記入しない。モデル系としてショウジョウバエの嗅覚記憶を用いて、加齢脳におけるメゾ回路機能障害を詳細に解析することで、老化に伴う記憶低下メカニズムの解明を目指す。1.老化に伴う記憶低下の原因となるメゾ回路機能障害の同定ハエの嗅覚記憶は学習から数分間持続する短期記憶、数時間持続する中期記憶、数日持続する長期記憶と時間軸に分けて主に三段階に分けられる。私たちは、これまでに中期記憶の加齢に伴う低下に着目して、DPM神経における中期記憶メモリートレースの低下が老齢個体における中期記憶の低下を引き起こす原因の一つであることを示唆してきた。今年度は、1)タンパク質合成依存的な長期記憶も加齢に伴い低下すること、2)キノコ体神経細胞で見られる長期記憶メモリートレースが加齢に伴い低下することを見出した。2.加齢脳におけるメゾ回路の人工的活性化・遮断加齢脳におけるメゾ回路の一部を人工的に活性化・遮断させることによって、老化に伴う記憶低下への影響を検証する。1)若齢脳のDPM神経細胞を時期特異的に人工的に遮断することで長期記憶が低下することより、DPM神経細胞がタンパク質合成依存的な長期記憶の形成に必要であることを見出した。2)老齢脳のDPM神経細胞を人工的に遮断しても長期記憶が低下しないことを見出した。すなわち、DPM神経細胞の機能低下によって加齢にともなうタンパク質合成依存的な長期記憶が低下していることを示唆した。交付申請書に記載した内容に関して、ほぼ順調に進んでいる。加齢による記憶低下の原因となるメゾ回路を構成する特定神経細胞内で、加齢依存的に発現変化する遺伝子群を同定する。若齢個体と老齢個体の特定神経細胞を単離、もしくは脳全体を回収し、RNA-seqにより遺伝子プロファイリングを比較する。抽出した老化に伴い特定神経細胞特異的に発現変化する遺伝子群の中から、老化に伴う記憶の低下に関与する原因遺伝子を同定することを目指す。
「毎日記」にみる近世日朝貿易の総合研究

これまで近世日朝貿易の研究は、貿易仕法、取引品、その数量、商人などが中心であった。しかし、本研究で取り上げる日朝両国の港湾とその施設の設備、船舶の往来の航路の見直しについてはこれまで殆どと言ってよいほど検討されることはなかった。つまり、対馬藩の出先機関である倭館の移館問題、対馬藩の朝鮮渡口の移転問題、大船越の堀切を一体として対馬藩の貿易政策の一つとして検討することにした。そのため寛文期(166173)の各「毎日記」のうち、同9年(1669)から同13年(1673)までの「毎日記」はとりわけ重要な史料であった。また寛文期は、対馬藩にとってもいわゆる「記録の時代」といわれるように史料の存在の分かれ目でもあった。この間対馬藩と朝鮮との間で交渉が持たれた結果、対馬藩は倭館の移館とという永年の念願を実現させることに成功した。一方、対馬藩は自藩の朝鮮渡口浦(対馬島の西側)の移転を行うなど港湾の整備を行った。つまり、対馬藩の朝鮮渡口が対馬島の北部に位置する鰐浦であったが、この鰐浦から少し南に位置する佐須奈浦に移した。また、朝鮮渡口浦から厳原(対馬島の東側)に最短距離で往来できるように西目(対馬島の西側)と東目(対馬島の東側)を直接結びつける航路の開発事業を完成させた。それが大船越の堀切であった。この堀切の完成で対馬藩は朝鮮貿易の物資を早く厳原に運ぶことが可能になり、国内の物価の情報を収集していた同藩は国内市場に対応できる体制を構築したといえる。これらは寛永12年(1635)から実施された「兼帯の制」が貿易仕法の完成であったのに対して、対馬藩の貿易体制が確立したものといえる。これによって対馬藩は、朝鮮貿易を基盤とする藩経済のシステムを完成させたといえる。本研究は、寛文13年(1673)の日朝関係の実態を明らかにすることである。そのため対馬藩における藩政の基本史料である「毎日記」のうち、参判使として朝鮮へ派遣された家老の杉村采女が記した在館「毎日記」に依拠した。寛文13年の日朝関係は、極めて重要な年であった。つまり、対馬藩の朝鮮における出先機関である「倭館」の移管問題が解決する年である。この交渉に当たったのが杉村采女であった。この日記によれば、再三移館交渉を行うものの朝鮮側はすでに決着済とか、いろいろな条件を持ち出すなど、移館交渉はなかなか進展しなかった。そうした過程のなかから寛文2年(1662)に熊川浦が候補地にあげられていたことが明らかになった。従来、熊川浦がその候補地にあがったのは寛文9年(1669)とされていた。その後、対馬藩は藩内の船がよく利用していた多太浦を候補地にあげたが、両国の利害が一致しなかった。しかもこの多太浦は、移館候補地としてこれまで明らかにされたことはなかった。こうした結果、朝鮮は対馬藩に釜山草梁項に移館することを提示し、対馬藩も了承し、移館交渉は解決した。こうした重要な時期における日朝貿易の実態としては、倭館で開催される「市」の実施が規則通りとまでは行かないが、月6回の規定のうち3回から5回実施されていた。また、対馬藩が朝鮮に特別に要望するものを求請といったが、これに鷹が求められていた。これまで求請の流通動向は論じられることがなかったが、対馬藩はこの鷹にかなり力を注いでいた。次に移館交渉のため派遣された杉村采女は、倭館の代官が朝鮮の町人に銀を貸し与えたものの、それが回収されないで代官の交代時に問題化し、その解決に乗り出すことになった。その資金の回収には新代官が当たることになっていた。ただ、この問題は慣習化していたらしく、しかも問題の性質上簡単に明らかにすることはできなかい。そのためこの銀貸借問題は今後の課題としておきたい。

それが大船越の堀切であった。この堀切の完成で対馬藩は朝鮮貿易の物資を早く厳原に運ぶことが可能になり、国内の物価の情報を収集していた同藩は国内市場に対応できる体制を構築したといえる。これらは寛永12年(1635)から実施された「兼帯の制」が貿易仕法の完成であったのに対して、対馬藩の貿易体制が確立したものといえる。これによって対馬藩は、朝鮮貿易を基盤とする藩経済のシステムを完成させたといえる。
細胞の動きが規則的な空間パターン形成に与える影響の構成的理解

Delta-Notchシグナルを使った側方抑制機構で細胞集団が自己組織化する際に、細胞の動きがどのように影響するかを、実際に人工側方抑制ネットワークを培養細胞上に作ることで検証した。結果、側方抑制機構によって生じる2タイプの細胞(Delta陽性細胞とNotch活性細胞)の比率が、細胞がランダムに動きまわることで大きく影響を受けること明らかにした。細胞密度が低いなど細胞がよく動く条件下では、Delta陽性細胞の比率が増加した。一方、細胞接着因子を強制発現して細胞が動きにくい条件にすると、Notch活性細胞の比率が増加した。さらに、細胞が動き回ることが、細胞比率が動的平衡(細胞タイプが絶えず入れ替わる)ではなく静的平衡(同じタイプで居続ける)を保つのに貢献していることを見出した。最後に、数理モデルを用いて、側方抑制ネットワークと細胞比率の関係をシミュレートすることができた。以上の成果は、2015年にNat Commun誌上にて発表した。これまでDelta陽性細胞とNotch活性細胞の比率は一定と考えられてきた。一因としては、生体内で細胞の動きを制御するのは難しいためと思われる。一方本研究では、実験操作の容易な培養細胞上に人工側方抑制ネットワークを作製したため、様々な条件下で細胞比率を調べることが可能になり、その結果、細胞の動きによって比率が大きく変化し得ることを示せた。よって、当初の目的はおおむね達成できたと言える。ただし、今回の実験は全てCHO細胞(繊維芽細胞様の形態)を用いて行ったものである。研究開始当初は、上皮細胞のような規則的な形態の細胞で同様の研究を行うことを予定しており、それは引き続き今後の課題である。26年度が最終年度であるため、記入しない。Delta-Notchシグナル伝達によって細胞集団が自己組織化する際に、細胞が動くことがどのように貢献・阻害するのかを、Delta-Notchの側方抑制ネットワークを実際に作ることで検証した。具体的には以下の2テーマを行った。テーマ1.方向性を持った細胞運動と遺伝子ネットワークが協力してパターン形成を促進する場合Nectin-1とNectin-3による細胞選別機構を、Delta-Notchの側方抑制遺伝子ネットワークと組み合わせることで、パターン形成が促進するか検討した。まず先行研究に従い、Nectin-1とNectin-3をそれぞれHEK293細胞に発現させたところ、細胞選別が起きることが確認できた。しかし、これまで側方抑制遺伝子ネットワーク作製に用いてきたCHO細胞では、Nectinによる細胞選別が確認できなかった。テーマ2.ランダムな細胞運動がパターン形成を促進する場合細胞のランダムな動きの程度を変化させるため、1.細胞密度を上げる、2.特殊な培養皿を用いて細胞と細胞外基質の接着部位を制限する、3.細胞間接着因子を強制発現する、などの実験を行った。結果、細胞がよく動く時には、側方抑制細胞パターンにおいてDeltaが活性化した細胞の比率が増加し、細胞が動かない時にはNotchが活性化した細胞の比率が増加する傾向を見出した。今後、細胞の動きと細胞比率の関係についてより詳細な解析を行う。また、現在用いているCHO細胞は細胞形態が不規則であるため、規則正しい細胞パターンの解析には向かないことがわかった。今後、より規則的な細胞パターンを形成できる実験系の構築を目指す。テーマ1、2ともに、計画通りの実験を行うことができた。結果、テーマ1は実現可能性が低いことが分かった。一方テーマ2では、細胞運動と細胞パターンの比率の関係、という新しい知見を得ることができた。よって、研究はおおむね順調にしている。テーマ1については、実現可能性が低いと判断したため、今後はテーマ2に絞って研究を進める。テーマ2では、細胞運動と細胞比率の関係を、より定量的に調べる。
北東アジア中世遺跡の考古学的研究

本年度は,ロシア極東,中国東北,モンゴルにおける中世遺跡GIS用のデータの収集・整埋を進め,主要データのデジタル化を終了した。また,城郭遺跡のデータ修正と作図を行い,データ化した。その他に,中世の行政区画,官印データベースを,GISデータに変換し,遺跡データ,城郭図面との併用を可能にした。以上の情報は,各国の協力機関にも配布し,情報の共有化を図った。中国契丹時代金石文データの収集・整理を継続し,墓誌データベースを完成させた。官印データベースは,汎用地図データベースであるグローバルベースでのネット公開も行い,広く閲覧を可能にしている。生産研究としてモンゴルの鉄工房址調査と試料分析による鉄生産の解明,ロシアにおける家畜・種実試料の分析からの農耕・家畜飼養の実態等の解明を進めた。また,SBAS補正などの新たな手法を用いて,大規模遺跡の調査の,精度向上や作業の迅速化について改良を試み,良好な結果を得た。ロシアシャイガ城址のCG復元作業を進めた。今年度は,未調査部分の現地観察からの推定,家屋・礎石建物の同時代試料からの推定,防御施設の文献・絵図からの復元,絵図からの人物の描写などをCG化し全体を完成させた最終年度における研究成果の取りまとめのため,分担者・協力者。海外協力者らによる全体会議を行い各自の成果の発表と,質疑応答を行い,中世都市遺跡に関する,生産・流通,政治制度,都市経営,宗教施設の意義などについて検討した。同時に会議資料集を刊行した。中世総合資料学研究会シンポジウムの開催・運営に協力し,同時に研究発表を行った。また,研究成果の概要ををHPにて公開した。さらにデータベース等のHPにおける公開の準備を進めた。以上の研究成果のとりまとめとして,報告書では各活動概要,測量法の開発研究,GISを用いた交通路等の研究,城郭内の空間利用研究,墓誌・城郭実測図・写真集成(データベース),CGの概要を掲載した。本年度は,ロシア極東,中国東北,モンゴルにおける中世遺跡GIS用のデータの収集・整理を進め,主要データのデジタル化を終了した。また,研究成果のとりまとめを受けた成果報告書を刊行した。さらに雑誌『アジア遊学』北東アジアの中世考古学特集号を企画し,研究成果を公開した。

以上の研究成果のとりまとめとして,報告書では各活動概要,測量法の開発研究,GISを用いた交通路等の研究,城郭内の空間利用研究,墓誌・城郭実測図・写真集成(データベース),CGの概要を掲載した。
労働市場の規制緩和とその効果に関する実証的研究〜労働需給システムの変動を中心に〜

本研究では、高失業と労働需給ミスマッチが顕著になった90年代以降の日本において、労働市場に対する政策的な介入によって、日本の若年ホワイトカラー労働者の就労行動がどのような影響を受けているかを実証的に検討した。このために次の2つの課題が設定された。第1には、派遣労働、職業紹介等の労働需給システムに関わる規制緩和政策に着目した。労働需給システムに関わる規制緩和政策が若年労働者の就労行動にどのような影響をもたらしているのか、そして需給ミスマッチ解消という政策意図がどこまで実現されているかを検証することが試みられた(平成12,13年度)。第2には、今後の若年高学歴労働者に良好な雇用機会を大量に提供することが期待されているIT技術者の労働市場に着目し、IT技術者の労働市場で展開されている政策的な介入が、技術者自身の就労行動にどのような影響をもたらしているかを検証することを試みた。(平成14年度)本研究から得られた主要な知見を要約すると以下の通りである。(1)人材ビジネスに関する規制緩和の影響で、若年労働者の仕事機会と労働条件に関する格差がかつてないほど広がっている。(2)解雇規制のあり方など、典型雇用と非典型雇用との間に存在する法的規制の違いが,使用者と被用者双方の行動に大きな混乱をもたらしている。(3)90年代の労働市場規制緩和が、勤労者核家族世帯をめぐる外的及び内的状況の変化とあいまって、女子労働者の就労行動を大きく変質させている。(4)情報サービス産業の好況にもかかわらず、IT技術者の雇用は量的にも質的にも停滞している。IT技術者の雇用を成長させるには、労働市場への介入という方法ではなく、職業教育政策の充実という方法が有効である。本年度においては、労働市場に関する規制緩和が進められた1990年代後半以降の時期に着目して、日本の大卒ホワイトカラー労働者の就労行動を、企業内外の労働市場における受給調整の場に視点を密着させつつ考察した。研究成果の概要は以下の通りである。本年度の実証の課題は、規制緩和に伴って、受給調整の場を構成する様々な制度がどのように変化したかを明らかにし、それらの制度に関わるアクターの意識と行動を分析することだった。これらの作業を通じて、平成13年度に予定している大量観察調査のターゲットとすべき、以下のような事象を明確化させ得たことがその最大の成果であった。(1)人材ビジネスに関する規制緩和の影響で、労働者にとって受給調整の場がえられる機会に格差構造が広がっている。こうした観点からの労働市場規制緩和の効果を、企業,個人、仲介者の3者にわたって、本格的に実証研究する必要がある。雇用政策の目標を構想し、明確に方向付けるためにも、使用者,被用者の意思決定における、規制についての認知状況を大量観察データで明らかにする必要がある。(3)90年代の労働市場規制緩和が、女子労働者の就労行動を大きく変質させている。だが他方では、この間、勤労者核家族世帯をめぐる状況も劇的といえるほどの変化が生じている。女子労働者の就労行動を実証的に解明するためには、家族をめぐる変数を的確に取り入れていく必要がある。次年度の研究においては、社会学的な観点からの核家族世帯に関する実証研究を行い,従来の女子労働研究の成果に連結させていくことを予定している。平成13年度においては、IT産業における若年技術者の就労行動に対して、労働需給を調整する各種の制度的機構とその変動がどのような影響を及ぼしているかについて、様々な対象からのヒヤリングを行うことを中心に、実証研究を実施した。

主要なヒヤリング対象は、大手コンピューターメーカー人事部、独立系ソフトウェア開発企業人事部門、大手人材派遣企業IT技術者担当部門、外資系情報サービス企業人事部門、情報サービス産業業界団体、電機連合情報産業部門、情報サービス企業を退職した技術者数名である。日本での聞き取り調査を国際比較の観点から補完する目的で、英国及びオランダについての文献調査と研究交流を行った。以上の研究によって得られた成果は以下のとおりである。1日本のIT産業における若年技術者は、他産業、他業種のホワイトカラー労働者よりは高い離転職比率を示しているものの、そのことはITエンジニアに関する職種横断的な労働市場が形成されていることを意味してはおらず、これまでのところは、依然として企業内労働市場の影響力が大きいことがわかった。2上記の発見にもかかわらず、ITエンジニアに関する職種別労働市場形成に向けての各種の取り組み、様々な制度機構の整備が急展開している。ただしこの動きは、政府の産業政策、雇用政策に主導されたものとみることはできない。技術のベンチマーキング、技術者のコンピタンシー明示化という、IT技術に固有の性格が推し進めているという面が大きい。本研究は、高失業と労働需給ミスマッチが顕著になった90年代以降の日本において、労働市場に対する政策的な介入によって、日本の若年ホワイトカラー労働者の就労行動がどのような影響を受けたのかを実証的に検討してきた。次の2つの課題に取り組んだ。第1には、派遣労働、職業紹介等の労働需給システムに関わる規制緩和政策が若年労働者の就労行動にどのような影響をもたらしているのか、そして需給ミスマッチ解消という政策意図がどこまで実現されているかを検証することを試みた(平成12,13年度)。第2には、今後の若年高学歴労働者に良好な雇用機会を大量に提供することが期待されているIT技術者の労働市場に着目し、IT技術者の労働市場で展開されている政策的な介入が、技術者自身の就労行動にどのような影響をもたらしているか、雇用創出にどのような効果を発揮しているかを検証することを試みた。(平成14年度)本研究から得られた主要な知見を要約すると以下の通りである。(1)人材ビジネスに関する規制緩和は若年者の雇用創出には結びついておらず、他方、その影響で若年労働者の仕事機会と労働条件に関する格差が深刻化している。(2)90年代の労働市場規制緩和は、勤労者家族の変質という要因とあいまって若年女子労働者の継続的な就労指向を強化しているが、良好の雇用機会の創出をもたらしているわけではない。(3)情報サービス産業の好況にもかかわらず、IT技術者の雇用機会は量的にも質的にも改善されていない。IT技術者の雇用を成長させるには、労働市場への介入という方法ではなく、職業教育政策の充実という方法が有効である。
ヒト無精子症と早発閉経の病態解明および臨床医学への応用

Plk4遺伝子はserine-threonine kinaseをコードしており、体細胞分裂後期の進展に必須である。私はヒトPLK4遺伝子がヒトSCOSの原因遺伝子かどうか解析した。mutation解析の結果、SCOS患者においてPLK4のドメイン内に13bpのヘテロの欠失を検出した。この変異によりframe shiftがおこり、コードされるアミノ酸は正常の970個からわずか85個のみとなり、functional domainは本来のわずか21%しか存在しなかった。また機能解析ではmutationを持つ配列では中心小体の数が変化せずPLK4遺伝子の機能が失われていることが判明した。対象は組織学的にSCOSと診断された81名。文章によるインフォームドコンセントを得た後にPLK4のcoding regionをダイレクトシークエンスしmutation解析を施行した。さらに、検出したmutationをもつ配列および正常配列を融合発現ベクターに挿入し細胞にトランスフェクションし、一過性の発現を行い中心小体の複製の変化を解析した。mutation解析の結果、SCOS患者においてPLK4のSerine/Threonine protein kinasesドメイン内に14bpに及ぶヘテロのdeletionを検出した。このdeletionによりframe shiftがおこり、コードされるアミノ酸は正常の970個からわずか85個のみとなり、functional domainは本来のわずか21%しか存在しなかった。また機能解析では正常PLK4を導入された細胞は著明に中心小体が増加しているのに対し、mutationを持つ配列ではコントロールと中心小体の数が変化せず、mutationによりPLK4遺伝子の機能が失われていることが判明した。本研究により世界で初めてヒト無精子症の一つであるSCOSの原因遺伝子としてPLK4が証明された。Plk4遺伝子はserine-threonine kinaseをコードしており、Plk familyの一つであり、体細胞分裂後期の進展に必須である。Plk4はマウスにおいて細胞分裂過程における中心小体の複製機能を有する。近年、Plk4にヘテロにmutationをもつマウスがその精巣のサイズが減少し、また組織学的にgerm cellの完全な消失を呈しSCOSによる無精子症を示すことが明らかにされた。そこで、私はヒトPLK4遺伝子がヒトSCOSの原因遺伝子かどうか解析した。対象は組織学的にSCOSと診断された無精子症患者であり、coding regionをダイレクトシークエンスしmutation解析を施行し、検出したmutationをもつ配列および正常配列を融合発現ベクターに挿入し細胞にトランスフェクションし、一過性の発現を行い中心小体の複製の変化を解析した。mutation解析の結果、SCOS患者においてPLK4のドメイン内に13bpに及ぶヘテロのdeletionを検出し、このdeletionによりframe shiftがおこり、コードされるアミノ酸は正常の970個からわずか85個のみとなり、functional domainは本来のわずか21%しか存在しなかった。今回の研究により、世界で初めてヒトSCOSの原因遺伝子が同定されたため。今回世界で初めてヒトSCOSの原因遺伝子であるヒトPLK4遺伝子の同定に成功した。今後の研究としてSCOSは精巣内にgerm celを完全に喪失しているため、女性における早発閉経に関与している可能性がある。またヒトPLK4に制御されている遺伝子さらにはヒトPLK4を制御するより上流にある遺伝子の解析を進めていきたい。
神経ネットワークに着目した電気けいれん療法の作用機序の解明-脳波の非線形解析-

本研究では、精神疾患患者を対象に施行された電気けいれん療法(ECT)による脳波変化をマルチスケールエントロピー(MSE)解析を用いて評価し、臨床症状変化との関連性を検討することで、ECTの神経生理メカニズムを解明することを目的とした。うつ病症例ではECTによって複雑性の低下が認められ、この変化はうつ症状尺度における改善と関連していた。自閉スペクトラム症例ではECTによって前頭中心部で複雑性が低下、後頭部では複雑性が上昇しこれらの脳波変化は臨床症状尺度及びBDNF値の変化と関連した。MSE解析を用いた脳波の複雑性解析は、ECTの神経生理学的メカニズムを探る上で有用な解析法であることが示唆された。電気けいれん療法(Electroconvulsive Therapy:ECT)は治療抵抗性の統合失調症やうつ病、カタトニア、パーキンソン病の治療法として幅広く用いられており、その有効性は高く、薬物療法にも勝ることが示されている。その作用機序として、神経ネットワークを担うモノアミン系の改善などが指摘されているが、未だ不明な点が多く、ECTの効果を反映する実用的な生物学的指標は確立されていない。一方、精神疾患に共有される神経基盤の有力な候補として“神経ネットワーク障害仮説"が注目されており、うつ病や自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorders:ASD)においても様々な脳機能研究によってその存在が明らかとなっている。本研究では、うつ病患者に加えASD患者を対象に施行されたECTによる脳波変化をMSE解析を用いて評価し、臨床症状変化との関連性を検討した。うつ病では、ECTによって、高周波数帯域における複雑性の低下が認められ、この変化はうつ症状尺度(HAM-D)における改善と関連した。ASDでは、ECTの施行に伴って、前頭中心部では高周波数帯域での複雑性が低下し、後頭部では低周波数帯域での複雑性が上昇した。これらのECTに伴う脳波変化は、臨床症状尺度およびBDNF値の変化と関連した。さらにこれらの脳波変化は、ECT治療後には治療前のレベルに戻る傾向にあった。気分障害や発達障害の発症機序、さらにはECTの治療効果メカニズムおいて、γ-アミノ酪酸(GABA)が重要な役割を果たし、また脳波のγ波活動(高周波数帯域)はGABA神経活動を反映することが知られている。今回、うつ病およびASDで共通して認められた前頭部中心部での高周波数帯域における脳波の複雑性の低下は、GABA神経活動と改善と関連した機能変化であり、ECTの治療効果を反映している可能性がある。本研究では、うつ病患者や自閉症スペクトラム症(ASD)における電機けいれん療法による脳波変化を、マルチスケールエントロピー解析を用いて評価し、臨床症状変化との関連性を検討している。これまで、電機けいれん療法により脳波の高周波数帯域における複雑性が低下し、ASDにおいては、低周波数帯域における複雑性の上昇が認められている。本年度はこれらの結果をまとめ、国際学会であるWorld Psychiatric Association International Congress(WPAIC)にてシンポジウムを開催しこれまで成果を発表した。また情報提供や意見交換を幅広く進めた。被験者数は十分でないが、一定の結果は得られている。本研究では、うつ病患者および強迫症状に伴いカタトニアを呈した自閉スペクトラム症患者を対象に施行された電気けいれん療法(ECT)による脳波変化をマルチスケールエントロピー(MSE)解析を用いて評価し、臨床症状変化との関連性を検討することで、ECTの神経生理学的メカニズムの解明することを目的とした。うつ病ではECTによって、低いスケールファクター(高周波数帯域)における複雑性(SampEn)の低下が認められた。この複雑性の低下はうつ症状尺度(HAM-D)における改善と関連した。ASDではECTによって、前頭中心部では低いスケールファクター(高周波数帯域)での複雑性(SampEn)が低下し、後頭部では高いスケールファクター(低周波数帯域)での複雑性(SampEn)が上昇した。これらのECTに伴う脳波変化は、臨床症状尺度(BFCRS)およびBDNF値の変化と関連した。さらにこれらの脳波変化は、ECT後には治療前のレベルに戻る傾向にあった。今年度はこの結果を学会誌に投稿する準備を行った。気分障害や発達障害の発症機序、およびECTのメカニズムおいて、γアミノ酪酸(GABA)が重要な役割を果たし、また脳波のγ波活動(高周波数帯域)はGABA神経活動を反映することが知られている。今回、うつ病およびASDで共通して認められた前頭部中心部での高周波数帯域における脳波の複雑性の低下は、GABA神経活動と関連したECTの治療効果を反映している可能性がある。一方、ASDでのみ認められた後頭部での低周波数帯域における脳波変化は、ASD特有の病態メカニズムとその改善を反映している可能性がある。さらなる神経基盤及び臨床応用に関しては、多症例を対象とした本研究の結果の今後の検証が必要である。

MSE解析を用いた脳波の複雑性解析は、ECTの神経生理学的メカニズムを探る上で有用な解析法であることが示唆された。被験者の人数が十分でない。その理由として、当該施設におけて薬物治療難治性うつ病で電気けいれん療法の適応となる症例が少なかったことが上げられる。健常被験者数を増やし比較検討する。また、同じ疾患群にける脳波との比較を行い、結果を学術誌に投稿する。臨床精神医学被験者数を増やす。当初の計画には盛り込んでいなかったが、対象を薬物値治療難治性うつ病のみならず、他の精神疾患で電機けいれん療法の適応となった症例についても検討し、電気けいれん療法の治療メカニズムを探る。被験者が十分でなかったことや、またデータ解析は現在も行っているが、解析ソフトの購入や協力者への謝金が遅れているため。平成26年度より開始しているが、現在も進行中であり研究協力者への謝金などにおいても遅れが生じているため。被験者への謝金、研究データの収集、解析への人件費、データ管理に用いる物品費、情報収集、成果発表、論文発表の経費として活用する。被験者に対する謝金、研究データ収集・解析への人件費、データ管理に用いる物品費、血中の脳由来神経栄養因子、血管内皮細胞増殖因子を測定するための検査費、情報収集・成果発表に伴う旅費、論文発表の経費として活用する。
抗糖鎖抗体ST421によるアポトーシス誘導に関する検討

腫瘍関連糖鎖抗原の一つであるdimeric Lewis a抗原を認識するST421は、dimeric Lewis a抗原陽性細胞株である。Colo205細胞株に対し、in vitroおよびin vivoにおいて抗体単独で殺細胞性を示す。われわれはこの作用がアポトーシス誘導によるものであること、またインターフェロンγによりこの作用が増強されることを示した。また、大腸正常および癌組織における発現を、新鮮凍結標本より抽出したRNAより合成したcDNAを用い、定量的PCR法(competitive RT-PCR method)により定量したところ、本酵素の転写産物量は癌組織において有意に低下していた。そこで、発癌による本酵素の発現低下機構を解明するため、本酵素の転写領域の解析を行った。ヒトゲノムライブラリーより本遺伝子の転写調節領域をクローニングし、種々の長さの欠失変異体を作成し、ルシフェラーゼアッセイを行ったところ、転写開始点の上流約200塩基近傍に主要な転写調節領域が存在することが判明した。また、この部位をプローブとしてゲルシフトアッセイを行い、転写調節因子の同定を試みている。ヒト胃癌株ST-4を免疫原に得られたマウスモノクローナル抗体ST421の抗腫瘍効果について検討した.まず各種ヒト癌株に対するin vitroでの細胞障害性を検討した.ヒト大腸癌株Colo205の培養上清中にST421を添加することにより細胞障害効果が得られたが,他の細胞株では全くみられなかった.ST421と同様の抗原特異性を示す7LE抗体をST421とともに培養土清中に加えると,7LEの濃度依存性に細胞障害が抑制された.ST421で処理したColo205からgenome DNAを抽出し,アガロースゲル電気泳動を行うと,DNA ladderが観察された.またST421で処理したColo205に対しpropidium iodideでDNAを蛍光染色し,フローサイトメータでDNA量の測定を行ったところ,断片化DNAが検出された.以上より本抗体のin vitro細胞障害が,ST421の細胞膜表面抗原への結合により引き起こされるアポトーシスの誘導によるものであることが示唆された.各種ヒト癌株をSCIDマウス皮下に移植したのち,ST421を2週間連日腹腔内投与したところ,ST421陽性細胞株であるColo205,HT-29,WiDrにおいて腫瘍増殖の抑制がみられ,その効果はST421抗原の発現量と相関していた.腫瘍をTunnel法により染色するとST421投与群において有意に高い頻度でアポトーシス細胞を認めた.以上の結果によりST421が本抗原陽性腫瘍細胞に対しアポトーシス誘導効果を示すことが示された.さらに,Colo205より抽出した中性糖脂質を用いた免疫TLCにより,本抗体の抗原エピトープがLewis aおよびdimeric Lewls a抗原であることが明らかとなった.本抗原を合成する新規ガラクトース転移酵素のクローニングを行い,ST421陰性大腸癌細胞であるHCT15に遺伝子導入したところ,本抗原の発現が確認された.腫瘍関連糖鎖抗原の一つであるdimeric Lewis a抗原を認識するST421は、dimeric Lewis a抗原陽性細胞株である。
Na^+/H^+交換輸送蛋白質NhaAのpHセンサー機構の解明

細菌から高等動植物まで生物に広く存在するNa+/H+交換輸送蛋白質は細胞膜内外のNa+とH+を交換輸送することにより細胞内pHやNa+濃度を調節し,その結果,細菌および植物の高塩環境適応や高等動物の細胞増殖,細胞体積の調節などに関わる極めて重要な因子である。これらの現象にはNa+/H+交換輸送蛋白質の厳密な制御が不可欠であるが,その活性制御やイオン輸送の分子機構は未だ十分に解明されていない。本研究では,Na+/H+交換輸送蛋白質の中でも,主に細菌由来のNhaAについてその制御機構を解析した。加えて,酵母由来のNha1,高等動物(ラット)のNHEについても類似の側面から解析を行った。大腸菌NhaAと胃潰瘍の原因菌H.pylori菌NhaAは高い相同性をもつが,そのpHによる活性変化が大きく異なる。両者のキメラ蛋白質を作ることでその原因領域を同定した(J.Biochem.129,569)。さらに,ランダム変異導入により大腸菌NhaA様に活性が変化した変異体を多数分離した。特に,重要な領域についてはCys走査変異法でそのトポロジーを解析した(投稿準備中)。酵母Nha1については,交換輸送をおこなう膜貫通領域に加えて細胞質に突出した細胞質領域が存在するが,分類学上離れた酵母種から多数Nha1をクローン化し,一次配列の比較と欠失変異体の解析により,細胞質領域に機能的に重要な領域があることを見出した(J.Biochem.131,821)。高等動物のNHEについては,同じく細胞質領域に結合し,その輸送活性を制御する因子CHP2を新たに同定した。CHP2は腸管上皮細胞および腎臓近位尿細管上皮細胞で高発現しており,NHEの重要な機能の一つであるNa+の吸収(再吸収)に関与していることが示唆された(Biol.Pharm.Bull.26,148)。Na^+/H^+交換輸送蛋臼質は細菌から高等動植物まで生物に広く存在し,細胞膜内外のNa^+とH^+を交換輸送することにより細胞内pHやNa^+濃度を調節する極めて重要な因子である。Na^+/H^+交換輸送蛋白質は推定アミノ酸一次配列の比較からいくつかのタイプに分類できるが,NhaAと呼ばれるタイプの輸送蛋白質は大腸菌を初め多く細菌から見出されており,アルカリpHで強く活性化を受ける。一方,H. pyloriのNhaAは他の細菌のNhaAと高い相同性を有しているにもかかわらず,pHによらず高い活性を有している。本年の研究で,私はH. pylori NhaAの有するpH非依存性がどの領域あるいは残基によっているのかを明らかにするため,H.pylori NhaAに無作為変異導入をおこない,pH依存性を獲得した変異体の分離を行った。その結果,pH依存性を与える変異は第4および第10膜貫通領域に集中することが明らかとなった。また,活性を失う変異の原因残基は第4,5および第10,11膜貫通領域に多く認められ一次配列上は離れたこれら二つの領域が機能的には強調して働いていることが示唆された。また,pH依存性とイオン交換輸送活性は密に共役している可能性が示唆された。現在,これら二つの領域が空間的に近接している可能性を検討するため,架橋試薬による架橋実験の準備を進めている。この実験のためには,架橋可能なシステイン残基をそれらの領域に導入する必要があると同時に,内在性のシステイン残基を完全に欠損させておく必要がある。現時点までに内在性システイン残基を完全に欠失した変異体NhaAを大腸菌由来のものおよびH.pylori由来のものから作製し,いずれもシステインの欠損により機能が障害を受けないことを確認した。

CHP2は腸管上皮細胞および腎臓近位尿細管上皮細胞で高発現しており,NHEの重要な機能の一つであるNa+の吸収(再吸収)に関与していることが示唆された(Biol.Pharm.Bull.26,148)。
平和な社会の形成のための教育の比較社会学的研究

敗戦国ドイツでは日本と同様に、正義の戦争論に反対する中学生が多く、戦争忌避感が強く、また被爆体験の継承について多くが賛成し、核軍縮教育推進のパートナーになりうる。平和教育者の社会化として、若手の教師は、平和教育が盛んな学校への配属や熱心な同僚の先生からの影響を強く受けている。今後の日本の平和教育は、戦争を教えるという独自性を大事にしながら、研究の守備範囲を広げてネットワークを広げ、平和教育研究の層を厚くすることで、平和教育学の成立を目指すことが示唆された。1平和教育の国際比較分析:国外における平和教育に関する文献を収集したので、各国における平和教育の特徴を考察し、1990年代以降の平和教育研究の展開と交流とについて分析する。また、海外の教員養成課程における「平和教育」のカリキュラムを入手したので検討する。2平和教育者の社会化過程の分析:『孫たちへの証言』(19902008年)の投稿者分析によれば、1990年代は60歳代・70歳代が中心であったが、2000年代には70歳代・80歳代が継承主体へと移行している。男性では80代90代が投稿する割合が女性より高い。『平和教育』連載の「平和教育をはじめたころ」「平和の大切さにめざめたとき」の記事を用いて、(1)経歴、(2)平和教育に取り組んだり、めざめたきっかけ、(3)平和実践の目的と方法を分析した。今後はその資料を分析して、「平和教育者の社会化過程」のモデルを作る。その他に、国内の平和教育者の2名に対し個別に面接調査を行い、平和教育運動を考察する資料を作成した。3子どもの平和意識の国際比較調査:2008年度末に、京都、上海、ハワイにある中学校各1校の生徒に対して平和意識調査を行った。ハワイ(132名)、上海(147名)、京都(133名)の計412名の調査を終えた。京都の生徒は、上海・ハワイの生徒に比べて、「正義の戦争論」を否定し、戦争忌避意識も強い。平和社会形成への貢献については、3都市ともに8割前後の生徒が何かしたいと意欲が高い。他方で、平和貢献団体や人物についての知識は少ない。中国の生徒に対する調査の実施は難しく、特に平和教育関連の実証的調査資料は大変少ないので、平成21年度に行う資料分析と報告発表は、海外の平和教育との比較研究を行う上で重要である。1.ドイツの平和教育について比較教育学的分析を行った。(1)ドイツでの面接調査では、エアランゲン大学の国際交流係、フランクフルトおよびベルリンのギムナジウム教師に平和教育に関して面接した。フランクフルトでは副校長に、学校運営と平和教育との関連性について聞いた。(2)ドイツの政治教育施設の訪問調査では、ナチス・ドイツの政治施設や強制収容所跡地が、当時の政治状況を学習する資料館として活用されている。ヒットラー政権下の学習や、現在の政治への参加の学習を通じて、ドイツの子ども達が平和的社会の形成方法を学んでいる。(3)ドイツのギムナジウムで、平和形成が法に関して質問紙による意識調査を、平成21年12月から平成22年3月にかけて行った。ドイツ国内の8州から計8校のギムナジウムの協力を得て、476名の生徒から調査回答を得た。ドイツの生徒は日本と同様に、正義の戦争論に反対するものが多く、また戦争忌避感が強く平和志向的態度が強いといえる。また、広島・長崎の被爆体験の継承について賛成意見が多く、核軍縮教育の普及活動のパートナーになりうる。戦後65年経つが、父母や祖父母から戦争について聞くギムナジウム生徒の割合が、日本と比べてかなり高い。2.平和教育学の成立過程を分析した。ポスト冷戦の1990年代前半に、海外で比較教育学的な平和教育研究が進んだ。1990年代に包括的平和教育の概念が使われ,平和教育研究者が増加した。ヨーロッパやアメリカに平和教育研究者のネットワークができ,研究成果が積み重ねられてきた。こうした学問的発展が,Journal of Peace Educationが2004年に創刑される原動力になった。この創刑をもって、海外の平和教育学が「制度的に離陸した」と捉える。この分析により,平和教育研究の層を厚くすることで,平和教育学の成立を図るべき事が示唆された。1.平和な社会の形成活動として、地方公共団体が行う平和事業における平和啓発活動を分析した。(1)これらは、地方自治体が議会で予算を承認した公的な(オーソライズされた)平和事業で1990年代に広がり、学校がその地域で地方公共団体と協働して平和教育活動を行うことが可能となった。(2)平和啓発活動を分類して、平和事業への参加型(平和祈念式・平和コンサートへの参加など)、応募型(ポスター展への応募)、選抜型(広島・長崎研修への子ども特使の派遣や姉妹都市への派遣など)、支援型(自治体予算により被爆者の話を聞く)などの協働の類型を見いだした。

2.平和教育実践者の社会化過程を、日本国内の平和教育実践者の手記的文章の分析および質問紙調査により分析した。(1)手記的文章では、平和教育実践者は1990年代に戦争第一世代から第二世代に順次移行している。平和教育を始めたきっかけは、第一次世では戦争体験へのこだわりや反戦政治運動への参加が挙げられる。第二世代では戦争を伝えるエイジェント(資料館、戦争体験者、マンガ、平和教育実践者)との出会いが影響を及ぼしている。(2)平和教育に関心を持つ院生21名と現場教師25名の質問紙調査では、現場教師が平和教育に関心を持ったきっかけは、修学旅行への引率が多い。若手の教師では、平和教育が盛んな学校への配属や、熱心な同僚の先生の影響が挙げられた。アジアへの戦争加害を実践課題とするのは年配の教師に多いなどが示された。3.平和教育の授業プログラムを実施した。カリキュラム内容は、(1)平和教育の理論・歴史・国際比較、(2)ワークショップ、ロールプレイ、平和啓発プレゼンテーションなどの受講生参加型の手法、(3)平和教育の授業案検討と、模擬授業で教育方法を体験、(4)平和博物館訪問や軍都伏見区のフィールドワークなどの学外研修、などで構成した。
原始惑星上での衝突による有機物質の生成の模擬実験

原始地球において発生したと考えられる隕石の衝突によって出されるエネルギーによってアミノ酸合成が行えるかどうかの実験をこなった.ステンレス製の容器の中に出発物質となる溶液を入れておき,容器の外から宇宙研の二段式軽ガス銃で発射された高速度弾丸(7mm径のプラスチック円柱の前面にステンレスヂスクを貼ったもの,速度3m/sまで)を衝突させた.出発物質としてアンモニア,ホルムアルデヒド,水を1:1:12のモル比で混ぜたものと,アンモニア,メタノール,水を1:1:3で混ぜたものの二種類をつかった.衝突によって発生した衝撃波は容器中の液体を通過し溶液に化学反応を引き起こすことが期待される.衝突後,溶液を回収し,不純物の混入のないよう慎重に,いくつかの処理をした後,イオン交換クロマトグラフィーを用いてアミノ酸を同定,定量を行った.比較のためにまったく同じ試料を準備し同じ条件に置いたもの(衝突はさせない)を用意しこれを分析し本実験との比較を行った(ブランク実験).その結果衝突させたほうにはもっとも簡単なアミノ酸であるグリシンがブランクに比べて有意に生成していることが明らかになった.得られたG値はホルムアルデヒド系の出発物質では10^<-3>オーダーであり,メタノール系では10^<-4>オーダーであった.これらの実験結果から,隕石の衝突は原始地球上ではアミノ酸の生成に有効に働いた可能性が十分あると結論づけられる.原始地球において発生したと考えられる隕石の衝突によって出されるエネルギーによってアミノ酸合成が行えるかどうかの実験をこなった.ステンレス製の容器の中に出発物質となる溶液を入れておき,容器の外から宇宙研の二段式軽ガス銃で発射された高速度弾丸(7mm径のプラスチック円柱の前面にステンレスヂスクを貼ったもの,速度3m/sまで)を衝突させた.出発物質としてアンモニア,ホルムアルデヒド,水を1:1:12のモル比で混ぜたものと,アンモニア,メタノール,水を1:1:3で混ぜたものの二種類をつかった.衝突によって発生した衝撃波は容器中の液体を通過し溶液に化学反応を引き起こすことが期待される.衝突後,溶液を回収し,不純物の混入のないよう慎重に,いくつかの処理をした後,イオン交換クロマトグラフィーを用いてアミノ酸を同定,定量を行った.比較のためにまったく同じ試料を準備し同じ条件に置いたもの(衝突はさせない)を用意しこれを分析し本実験との比較を行った(ブランク実験).その結果衝突させたほうにはもっとも簡単なアミノ酸であるグリシンがブランクに比べて有意に生成していることが明らかになった.得られたG値はホルムアルデヒド系の出発物質では10^<-3>オーダーであり,メタノール系では10^<-4>オーダーであった.これらの実験結果から,隕石の衝突は原始地球上ではアミノ酸の生成に有効に働いた可能性が十分あると結論づけられる.
プラズマ局所構造に伴う電位形成とエネルギ-分布の制御

本年度では、これまで確立した電子温度制御の手法をメタンーアルゴン直流放電プラズマに適用し、電子温度を大幅に変化させたときの特性の解明が東北大グル-プで行われた。電子温度はホロ-陰極内のピンの長さで制御される。電子温度が0.3eVと極めて低くなると、メタンの分解で生成された水素の負イオンの発生が増大し、電子密度は電子の付着によって低減するすることが分かった。炭化水素薄膜の生成に重要なメチルラジカルの測定も行われ、分解されたメタン密度のおよそ1%程度の生成が観測され、ピンの長さに依存して増加していくことが分かった。異なった電子温度をもつプラズマ中で生成された薄膜のラマン分光分析の結果、グラファイトからアモルファスカ-ボンまでの広い膜質をもつ成膜が明らかにされた。ホイスラ-波を使った高密度高周波放電プラズマ中の電子温度と炭化水素ラジカル密度の制御が名古屋大グル-プで行われた。高周波の周波数や位相速度を増加させると高エネルギ-電子成分が増大することが分かった。炭化水素ラジカル密度やアモルファスカ-ボン薄膜の堆積率は電子密度や温度とともに増加し、低気圧放電領域で毎時90ミクロンの高速成膜が達成された。マイクロ波の伝搬や減衰に関する測定が大阪大グル-プで行われた。電子サイクロトロン共鳴を使った水素プラズマ中では、共鳴領域での急激な電子温度の増加がその場所でのマイクロ波の強い吸収による減衰と一致することが分かった。反応ガスやイオンの温度測定が高分解能をもつファブリペロ-型干渉系で行われ、leV以下の低い温度をもつ中性粒子やイオンが観測された。アモルファスシリコンの光学ギャップや赤外吸収スペクトラムの測定により、共鳴領域でのプラズマの空間構造に関係した膜質の変化が起こることが明らかにされた。
非平衡熱力学に基づく農産物内の輸送現象と品質同定に関する研究

吸着ポテンシャルを確率密度関数で近似する方法で定式化を行い、低水分農産物内の水分収着に対して適合度の高い修正Dubinin-Astakhov式を導き、この式の応用として米の収着等温式を温度・水分の関数として定めた。糖類-水溶液系の水との相互作用の解析に必要な活量係数を求めるため、濃度を変えてこれら糖類水溶液の凝固点降下を測定した。また、溶液熱力学を用いて3種類の糖類溶液の活量係数を計算した。糖類・デンプンを用いた吸着実験を10°Cで相対湿度を0%から100%まで変えて行った。その結果、糖類-水溶液系が周囲水蒸気圧と平衡に達する相対湿度約90%以下では通常の結晶構造の場合吸着が生じないが、アモルファス状態では溶液系からの連続状態としての収着が生じる事が判明した。また、アモルファス状態の糖あるいはデンプンへの水分収着の解析には吸着ポテンシャル理論が有効である事も明らかとなった。同様の水分収着実験を、水分含有量が約96%のレタスに対して行った。得られた結果は糖類水溶液の実験結果と同様の傾向を持ち、溶液熱力学の有効性、低湿度領域での吸着ポテンシャル理論の有効性が確かめられた。また、水分吸着実験で同時に得られたレタス水分変化曲線を解析して水分移動係数を求め、非平衡熱力学の考え方を用いて係数の内部構造を解析した。この結果、レタスの水分移動係数解析にも溶液熱力学の適用が可能な事が示され、レタス細胞内の膜抵抗がレタスの劣化ともない小さくなると水分移動係数が大きくなることが判明した。一方、低水分農産物に対しては、水分移動状態を液状移動と水蒸気移動の同時移動状態ととらえ、反応速度論などを援用して温度変化に対してはアレニウス型、水分変化に対してはロジスティック関数型となる変数分離形式の拡散係数の定式化を行った。今回は、溶液熱力学を援用して農産物中の水の解析方法の確立を目的として、レタス、糖類、デンプンを用いた実験をおこなった。まず、簡易恒温恒湿デシケータを作成して、グルコース・マルトース・サッカロースを用いた吸着実験を10°Cで相対湿度を0%から100%まで10段階に変えて行った結果、糖類ー水溶液系が周囲水蒸気圧と平衡に達する相対湿度(約90%付近)以下では、通常の結晶構造の場合吸着が生じないがアモルファス状態では溶液系からの連続状態としての吸着が生じる事が判明した。また、アモルファス状態の吸着の解析には吸着ポテンシャル理論が有効である事も明らかとなった。また、糖類ー水溶液系の水分状態の解析に必要な活量係数を求めるため、今回購入した1/100温度トレーサを用いて、濃度を変えてこれら糖類水溶液の凝固点降下を測定し、この結果3種類の糖類溶液の活量係数を計算した。これら糖類の結果を基にして、同様の水分吸着実験を同じ実験条件で用いて、レタスに対して行った。レスタの場合、水分含有量が約96%と大きいため、平衡する相対湿度は90%以上となる。このため、相対湿度が約90%以上では糖類での溶液系の実験結果と同様の傾向を持ち溶液熱力学が有効な事、相対湿度が低い場合には糖類のアモルファス状態への収着と同様吸着ポテンシャル理論が有効な事が明らかとなった。また、水分吸着実験で同時に得られた、24時間毎のレタス水分変化曲線を解析して水分移動係数を求め、非平衡熱力学の考え方を用いて係数の内部構造を解析した。この結果、レスタの水分移動係数解析にも溶液熱力学の適用が可能な事が示され、レタス細胞内の膜抵抗がレタスの劣化ともない小さくなると水分移動係数が大きくなることが判明した。

最後に、とうもろこしデンプンを用いて糖類、レタスと同様の実験条件で水分吸着実験を行い、デンプンの水分吸着にも溶液熱力学、吸着ポテンシャル理論が適用可能な事を示した。昨年度の実験結果をもとに、主としてデータ整理と農産物への水分収着と水分移動の定式化を行った。昨年度の結果では、穀類などの低水分農産物と野菜などの高水分農産物の間で明らかに水分収着・水分移動に大きな違いが認められたので、低水分農産物、高水分農産物それぞれに対して理論的な考察を行い、定式化するという方法をとった。まず、低水分農産物内の水分収着に対しては、水分0%側を強調する理論である吸着ポテンシャル理論による定式化を行い、適合度の高い修正Dubinin-Astakhov式を導いた。一方、高水分農産物に対しては、高水分農産物を水溶液と見なして、水分活量と水分活量係数を用いた定式化を行った。これらの考え方は、実際の農産物に対してよく適合するとともに、式の使いやすさといった点でも従来の収着式よりも優れていると考えられる。次に、農産物内での水分移動でも水分収着と同様、低水分農産物、高水分農産物に分けて理論化した。低水分農産物では、水分移動状態を液状移動と水蒸気移動の同時移動状態ととえら、反応速度論などを援用して温度変化に対してはアレニウス型、水分変化に対してはロジスティック関数型となる変数分離形式の拡散係数の定式化を行った。また、高水分農産物に対しては、溶液熱力学に基づいて定式化を行った。高水分農産物の場合、水ポテンシャル勾配と農産物の細胞の膜抵抗が水分移動係数に反映される必要があることが、レタスの貯蔵実験で明らかになったため、さらに非平衡の熱力学の手法等を援用して、これらの因子が式内部に組み込まれる形で再度定式化を行った。この結果、農産物の劣化の程度を水分移動係数から推定する事も可能になった。