hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ビタミンKと腸管カルシウム吸収に関する分子レベルの解析

腸管でのCa吸収にはCaチャネル(TRPV6)、カルビンディンD9k(CaBP)、CaATPase1(PMCA1)の関与が報告されており、いずれの遺伝子もビタミンDにより制御されると考えられているが、ビタミンD受容体結合配列はSXR結合配列に含まれ、また、SXRは腸管で高発現していることより、ビタミンKが腸管のCa吸収に関連する遺伝子の転写促進する可能性が考えられる。本年度は、この可能性を動物実験で検証した。Sprague-Dawley系6週齢雄性ラットを実験に供し、0.2%Ca含AIN-93G食で10日飼育後、1群のエサからはVKを抜きさらに10日飼育した。ラットの腸管上部小腸(1/4)よりRNAを調製し、RT-PCR法によりCaチャネル(TRPV6)、カルビンディンD9kmRNA量の定量を行った。VK含コントロール群で両遺伝子のmRNA量が高かったが統計的有意ではなかった。また、SW480細胞を用いた、TRPV6遺伝子のVDREを用いたレポーターアッセイにより、VKがVDRE左介して、TRPV6転写促進をすることが示唆された。
明治期の幼稚園教育における「修身」と「美感」の形成に係る実証的研究

本課題研究では、忠君愛国を教育目的とする「徳性の涵養」に向けた「修身重視」の方向性にあった中で、明治30年代に、美感の形成をとおした品性の陶冶を教育目的とするヘルバルト派教育学導入を契機に、修身と共に美感の形成が目指され、それは幼稚園教育も同様であったことの実証(研究系列A)、そして美感の形成を重視する動きは、幼稚園においては談話の中で、小学校においては修身や国語の中で、童話や文学教材をとおして進められた過程(研究系列B)、それらを当時の保育日誌・保育記録・教案などから実証すること(研究系列C)をとおして、明治期の幼稚園教育の実態と構造の一端を明らかにするものである。平成30年度において、研究系列Aでは、「東京女子師範学校附属幼稚園規則」から「幼稚園保育及設備規程」に至る内容の変遷について、文献調査を行った。また、その幼小の連続性の実態を明らかにするために、幼稚園教育におけるフレーベルとヘルバルトの認識について明らかにした。小学校教育については、幼稚園教育との連続性を踏まえつつ、「美感の形成」の教育的価値が形成されていく様相をとらえることができた。研究系列Bでは、明治期の童話の一つの形として生まれた口演童話と、幼稚園教育が深いかかわりがあったことを明らかにし、幼稚園教育における童話の実態を明らかにした。また、小学校教育の「国語科・修身科」において、童話の教育的意味が「徳性の涵養」と「美感の形成」とに二極化していった様相をとらえることができた。研究系列Cでは、系列A・Bに関する教育・保育現場における実態を明らかにするために、保育日誌や教案の、童話・文学教材に関する記録の調査を行った。平成30年度における研究系列ごとの進捗状況は、以下のとおりである。研究系列Aについては、東京女子師範学校附属幼稚園規則から幼稚園保育及設備規程に至る保育内容の変遷と当時の保育について、文献調査から、保育実践では「美感の形成」の教材が十分ではなかったことが明らかになった。また、明治期の幼稚園教育の基盤はフレーベル教育学と見做されていたが、当時の保育実習生の記録等から、幼稚園保姆がヘルバルト派教育学についても学び、フレーベルとヘルバルト両方の教育思想を内包する保育が行われていたことが明らかとなった。また、小学校「国語科・修身科」の教育内容の変遷の調査からは、「美感の形成」が徐々に教育的価値を得ていったことが明らかとなった。研究系列Bについては、修身と美感の形成という教育目的を担っていた童話は、その内容を子どもに強く確実に伝えるために「話し方」にも目が向けられ、それが児童文学で展開された口演童話との結びつきを生んだことが明らかとなった。それは一方で、教育分野における童話の役割を、児童文学との違いを意識しながら、より強く打ち出さなければならないという教育目的の模索につながったことが示唆される。また、小学校「国語科・修身科」における童話の取扱いの調査を通して、その教育的意味が「徳性の涵養」と「美感の形成」に二極化していったことが明らかとなった。研究系列Cについては、当時の保育日誌や教案における実践例について、予定していた調査方法の継続によって、ある程度の調査を進めることができた。しかし、幼稚園関係については具体的な教材としての童話や、その取扱いまで詳細に記された記録が極端に少なく、その実態を充分把握したとは言い難い。そのため、引き続き、保育日誌を所蔵している機関の情報を集め、一方で当時の幼稚園組織が出版した童話集等も対象に、実態を解明していく必要がある。平成31年度(令和元年度)における研究系列ごとの推進方策は、以下のとおりである。研究系列Aについては、引き続き、東京高等師範学校(筑波大学)等の資料調査をとおして、フレーベルとヘルバルト両方の教育学への理解・認識にもとづいた、明治期の幼稚園教育・小学校教育における、修身と美感の形成に関する教育目的について統括し、その構造を明らかにする。研究系列Bにおいては、引き続き、国立国会図書館等の資料調査を行い、明治期の幼稚園教育の「談話・説話」、小学校教育の「国語科・修身科」における童話の教育的意味およびその取扱いについて、口演童話などの児童文学の視点と合わせることで、童話の教育的な独自性について、これまでの研究を統括して、分析・考察を行う。研究系列Cについては、引き続き、東京高等師範学校(筑波大学)等の資料調査をとおして、明治期の幼稚園教育および小学校教育において実践された童話とその取り扱いに関して、これまでの研究を統括し、明治期の実態について実証的に検証する。平成29年度において、研究系列Aでは、幼稚園教育の中で修身と美感の形成がどのように捉えられていたかを把握するため、幼稚園教育の意義やその教育目的・保育内容に関する言説を実証的に検証した。

また、小学校教育についても、幼稚園教育との連続性を踏まえ、同様の調査を行った。研究系列Bでは、幼稚園教育の「談話」および小学校教育「国語科・修身科」における童話の教育的意義について、さまざまな言説があったことを実証した。幼稚園教育の「談話・説話」および小学校教育の「国語科・修身科」における童話の教育的意義とその取扱いについて、文献調査を行った。研究系列Cでは、系列A・Bの教育・保育現場における実態を明らかにするために、日誌・教案の童話・文学教材に関する記録に対する調査を行った。平成29年度に於ける研究系列ごとの進捗状況は、以下のとおりである。研究系列Aについては、明治期の幼稚園教育の目的および保育内容の変遷に関する先行研究、修身および美感の形成に関する先行研究を行うとともに、旧東京高等師範学校(筑波大学)の所蔵図書資料等を調査し、幼稚園教育における修身と美感の形成を目的とする保育内容についての資料収集と分析を行った。その結果、「徳性の涵養」という教育目的のもとで、修身と美感の形成の両方を内包・共存する形で捉えようとしていたことが明らかとなった。また、当時、フレーベル教育学は、ヘルバルト派教育学を踏まえたものであるという主張も存在し、幼小の関係は、かなり密接にあったことが明らかとなった。ただ、その主張がどの程度、幼小それぞれで認知されていたかを明らかにする必要がある。研究系列Bについては、幼稚園教育と小学校教育における童話の役割に関する先行研究を行い、修身と美感の形成という教育目的に向けて、童話のもつ「想像性」が有効に活用されたことが明らかとなった。ただし、その「想像性」のレベルは、幼稚園と小学校では異なることが予想され、今後その具体的なレベルを把握する必要があることが明らかになった。研究系列Cについては、明治期の幼稚園教育および小学校教育における童話をとおした実践例を調査し、予定していた調査方法(筑波大学附属図書館、函館市中央図書館、大阪市教育センター愛珠文庫)によって、ある程度の文献調査を進めることができた。しかし、小学校教育に関する文献に較べると、幼稚園教育に関する文献は、その絶対数が少なく、充分な資料を集めることができていないため、平成30年度は、保育日誌を所蔵している機関の情報を収集しながら、より多くの文献にあたる必要がある。本課題研究では、忠君愛国を教育目的とする「徳性の涵養」に向けた「修身重視」の方向性にあった中で、明治30年代に、美感の形成をとおした品性の陶冶を教育目的とするヘルバルト派教育学導入を契機に、修身と共に美感の形成が目指され、それは幼稚園教育も同様であったことの実証(研究系列A)、そして美感の形成を重視する動きは、幼稚園においては談話の中で、小学校においては修身や国語の中で、童話や文学教材をとおして進められた過程(研究系列B)、それらを当時の保育日誌・保育記録・教案などから実証すること(研究系列C)をとおして、明治期の幼稚園教育の実態と構造の一端を明らかにするものである。平成30年度において、研究系列Aでは、「東京女子師範学校附属幼稚園規則」から「幼稚園保育及設備規程」に至る内容の変遷について、文献調査を行った。また、その幼小の連続性の実態を明らかにするために、幼稚園教育におけるフレーベルとヘルバルトの認識について明らかにした。小学校教育については、幼稚園教育との連続性を踏まえつつ、「美感の形成」の教育的価値が形成されていく様相をとらえることができた。
ニオブ酸ナノクラスターを利用したペロブスカイト型圧電材料の形態制御法の開発

H25年度は,溶解析出法を用いてニオブ酸系ペロブスカイト(Na,K)NbO3結晶のサイズ制御を実施した.形態制御では,初年度で合成した(Na,K)NbO3について検討した.すでに,中間体であるNb6O19 8-のアルカリ塩析出過程において,析出時に用いる水酸化アルカリ水溶液中のNa/K比を変えることで,針状の(Na,K)7(H3O)Nb6O19・14H2O及び板状の(Na0.5K0.5)8Nb6O19・9H2Oが得られることがわかっている.この析出過程における析出温度を変えることでそのサイズを制御できることを見出した.これら形状を制御したアルカリ塩を焼成することでNa/K比と形状を保ったまま(Na,K)NbO3を得ることに成功した.本研究課題により,溶解析出法により低温で針状及び板状の(Na,K)NbO3を合成できることを見出した.また,中間体の析出過程の温度を制御することで,そのサイズも容易に制御できることも見出した.湿式法で形状・組成を容易に制御できる合成技術は極めて少なく,本研究の結果は,ニオブ酸系ペロブスカイト材料の新しい低温合成法として非常に意義深いものであり,材料化学の分野のみならず,触媒・誘電体の分野に貢献できることは間違いない.本研究で開発した溶解析出法による針状NaNbO3の合成の論文が日本化学会CSJ Journal Report 2014に選ばれており,その重要性が認められている.H24年度は,溶解析出法を用いたニオブ酸系ペロブスカイトの低温合成の手法の確立と形状制御を行った.具体的には改良固相法を用いて原料となるNa3NbO4を合成した後,Na3NbO4をpH=7の緩衝溶液に溶解させることでNb6O19ニオブ酸ナノクラスターのイオンを合成した.次に,NaOH水溶液を用いてpHを13以上にすることで針状のニオブ酸ナノクラスターのアルカリ塩(Na7(H3O)Nb6O19・14H2O)が析出した.これを500°Cで加熱することで針状のNaNbO3ペロブスカイトを得ることに成功した.重要となるのがNa7(H3O)Nb6O19・14H2O析出過程で,析出条件を制御するとこで形状や組成を制御できると考えた.析出温度により得られる針状形状の形状(アスペクト比)を制御できることを見出した.また,アルカリ水溶液NaOHにKOHを混ぜることで(Na,K)7(H3O)Nb6O19・14H2Oが得られることがわかった.Kの比率が大きくなると得られる化合物が変わり,板状の(Na0.5K0.5)8Nb6O19・9H2Oが得られた.これら得られたアルカリ塩を焼成することでNa/K比と形状を保ったまま(Na,K)NbO3を得ることに成功した.本研究により,溶解析出法により低温で針状及び板状の(Na,K)NbO3を合成できることを見出した.水に溶解可能で安定なニオブの前駆体は非常に少ないため,湿式法でのニオブ酸系ペロブスカイトの低温合成法の報告は少ない.ましてや,その形状・組成を容易に制御できる報告例は極めて少ない.今回の結果は,ニオブ酸系ペロブスカイト材料の新しい低温合成法として非常に意義深いものであり,材料化学の分野のみならず,触媒・誘電体の分野に貢献できることは間違いない.また,投稿した論文がeditor's choiceに選ばれており,その重要性が認められている.申請時における本年度の達成目標は,(1)アルカリニオブ酸前駆体の合成と前駆体からのニオブ酸ナノクラスター生成機構の解明,(2)ニオブ酸ナノクラスター析出機構の解明による形状制御,(3)トポタクティック相転移による形状を維持したペロブスカイト材料の合成,の3つの課題である.(1)については,DXAFSを用いた時分割測定により前駆体からのニオブ酸ナノクラスターの生成過程を追跡しており,生成機構を明らかにした.(2)についても,合成機構から重要な過程に焦点を絞り,生成条件を制御することで形状制御に成功しており,予定通りに研究が進んでいる.(3)については,形状を維持したままペロブスカイト構造の材料合成に成功しているが,トポタクティック相転移を引き起こせているかどうかについては今後,研究を進めていく必要がある.以上より,申請時の研究計画に沿ってほぼ予定通り研究を進められている.H25年度は引き続き溶解析出法を用いたニオブ酸系ペロブスカイトの低温合成の研究を進める.H24年度ではペロブスカイトのAサイトのアルカリ金属の組成制御を行ったが,H25年度ではBサイトの組成制御を行う.特に,NbサイトにTaやSbを固溶させたペロブスカイトの合成を中心に行う.前駆体であるNa3NbO4の合成過程でNb2O5だけでなくTa2O5やSb2O5を混ぜることでNa3(Nb,Ta,Sb)O4を合成し,これを用いた組成制御を行う.特にニオブ酸ナノクラスターへのTaやSbの固溶の有無を質量分析等を用いて詳細に行う.また,ナノクラスターの組成により形状が変化する可能性があるので,この可能性についても調べる.合成した幾つかの試料についてはセラミックスを作成し,配向制御の有無を確認する.備品:針状および板状のニオブ酸ナノクラスターのアルカリ塩からペロブスカイトへの相転移の際,トポタクティック相転移を起こす必要がある.

通常の焼成法ではこのトポタクティック相転移を引き起こすことが困難であることが予想されるため,高圧下での相転移を行いたいと考えている.そこで,内部がテフロン製の耐圧容器を購入する予定である.価格は50万円である.消耗品:試料調製のための試薬費,試料合成や物性評価のための器具など必要不可欠な物品の購入に充当する.各年度80万程度必要と見積もられる.国内旅費:本研究に必要不可欠な放射光施設への研究出張や研究のための研究調査・資料収集,および研究成果を研究代表者が学会で発表するために使用する.20万程度を予定している.
心房性Na利尿ホルモン遺伝子の甲状腺ホルモン応答領域の同定に関する研究

心房性Na利尿ホルモン(ANF)は心房において合成・分泌される血管拡張・Na利尿作用を持つホルモンである。私達はANFの合成・分泌機序に焦点を当て研究をすすめ甲状腺ホルモン(T3)が調節因子の一つである事を初めて見い出した。T3はANFmRNAも増加させnuclear run off法により核転写レベルで調節されている事を発見した。ANF上流域には典型的な甲状腺ホルモン応答領域(TRE)が存在しなかった。ANF遺伝子に特異的なTREを決定する目的でHarvard大学医学部Seidman博士より上流2.4kbを含むクローンを譲与され、上流より下流方向に連続的に短縮化しCAT遺伝子に連結した。心房細胞ではT3核受容体の発見は極小量であるためラットT3α受容体cDNAを発現ベクターに挿入し、上流のCAT constructとともに心房細胞に導入しTREの同定を行った。上流108bpから64bpにTREの存在を確認した。この-108-64のDNA断片をプローブとしてゲルシフト法を行いT3で誘導される特異核蛋白の存在を確認した。この領域内にはこれまで報告された典型的TRE配列は検出できずANF遺伝子特異的TREが存在すると考えられた。このように私達はANF遺伝子が上流10864bpに存在するTREを介して甲状腺ホルモンによる転写誘導をおこない蛋白の合成・分泌を刺激する事を初めて明らかにした。1.ラットT_3aレセプター(rTR)のcDNAクローンの単離:報告されたrTRのcDNA配列をもとにPCR法を利用し約1KbのDNA断片を増幅しrandom primerを用い_<32>Pでラベルを行なった。これをプローブとしラット脳cDNAライブラリーよりcloningを行なった。4個のクローンが得られrTRのcDNA全長を含むクローンをpcDNA発現ベクターに挿入した(pcD-rTR)。2.ANF遺伝子のT_3応答領域(TRE)の決定:-2.4KbのANF上流域はchloramphenicol acetyltransferase (CAT) reportergeneに連結後pcD-rTRと伴にCos細胞にCaPO_4法により導入し48時間後CAT活性を測定した。上流域を持たないCAT gene(pO-CAT)に比較し約4倍の高いCAT活性を持った。甲状腺ホルモン(T_3:1μM)添加によりCAT活性はpO-CATに比べ約7倍上昇し、これは-2.4Kb内にTREが存在する事を示した。-2.4Kbの上流域は制限酵素認識部位を利用し-1.8Kb,-1.5Kb,-1.2Kb,-0.8Kb,-638まで連続的に短縮化しCATgeneに連結し上記と同様にCos細胞に導入しCAT活性を測定した。基礎CAT活性は-2.4Kbより-638bpまで有意に変化しなかった。またT_3添加によるCAT活性の増加も-2.4Kbより-638bpまで変化する事なく認められた。これはTREが-638bp内に存在する事を示す。-638bpより下流域には適当な制限酵素認識部位が存在しないため現在PCRを用いさらに短縮化した上流域を人工的に作製している。このDNA断片は塩基配列を確認後CAT geneに連絡しCos細胞に導入しTRE存在部位をさらに詳細に同定する予定である。平成4年度研究実績報告書において同定したTRE(-258-64)をプローブとしてゲル移動度シフト法を行ないrTRを発現するCos細胞の核蛋白抽出物を用いて結合蛋白の存在の確認を試みた。分子量の異なる2本のバンドがシフトした。rTRのcDNAよりin vitro translationにより作製した精製蛋白およびrTRを豊富に発現するFRTL細胞(甲状腺腫由来細胞)の核抽出物を用いるとシフトするバンドは1本でありCos細胞の核抽出物で得られた高分子量のバンドと一致した。以上よりTREはANF遺伝子の-258-64に存在するがこの領域には典型的TRE配列はなくANFに特異的TREが存在する可能性が示唆された。
プロトン駆動型ペプチド輸送体の臓器分布特性と基算認識機構に関する分子生物学的解析

小腸及び腎に分布するペプチドトランスポータは、β-ラクタム抗生物質等のペプチド類似薬物の腸管吸収や尿細管再吸収を媒介している。本研究課題では、ラットに発現する2種類のペプチドトランスポータ(PEPTl及びPEPT2)の遺伝子クローニングとそれに基づく臓器分布特性及び薬物認識機構の比較解析を実施した。家兎オリゴペプチドトランスポータ(PEPTl)のアミノ酸配列を参考にPCRクローニング法を応用して、ラット腎cDNAライブラリーから2種のcDNA(PEPTl及びPEPT2)を単離した。シークエンシングの結果、ラットPEPT1は710個のアミノ酸から構成される12回膜貫通型糖タンパク質であることが示唆された。PEPT1抗血清を用いた免疫組織学的分析の結果、ラットPEPT1は小腸と腎の刷子縁膜に発現していることが確認された。アフリカツメガエル卵母細胞発現系並びに遺伝子導入安定発現細胞を用いて輸送機能を調べた結果、PEPT1は構造的に多様なβ-ラクタム抗生物質をH^+勾配依存的に輸送することが示された。ラットPEPT2のcDNAには、PEPT1と48%の相同性を示す12回膜貫通型糖タンパク質(729アミノ酸残基)がコードされていた。PEPT2は腎に最も強く発現し、一部肺と脳にも検出されたが、小腸では発現がみられなかった。遺伝子導入によりラットPEPT2安定発現細胞を作成し、glycylsarcosine輸送に村する相互阻害効果に基づいてPEPT1とPEPT2の薬物認識特性の比較解析を試みた。その結果、PEPT2はアニオン型セファロスポリンを除くβ-ラクタム抗生物質に対してPEPT1よりも高親和性であること、これまで単離膜小胞系による輸送研究から示唆されていたβ-ラクタム抗生物質の尿細管再吸収における多様性並びにペプチド類似薬物間の相互作用に、PEPT1とPEPT2が輸送制御因子として寄与していることが明らかとなった。これらの研究成果は、ペプチド類似薬物の体内動態制御機序の解明、並びに基質認識特性を利用したドラッグデリバリーシステム開発に有用な基礎的情報を提供するものと考える。
公衆衛生が変えた母子関係

本研究は, 19-20世紀転換期のフランスにおいて生じた母子関係の変容を,科学的発見やパリの都市改造,さらには政治的な制度の展開などからなる絡まり合いの中から明らかにすることを目指したものである。それは,母子の暖かな関係性が歴史的産物であることを示すとともに,そこに様々な制度や表象が入り込んでくることを確認する作業として位置づけられる。本研究の初年度にあたる2010年度においては、19-20世紀転換期における母子関係の変容を科学・技術と都市空間と権力が織りなすネットワークの全体から明らかにするという本研究の目的に則して、当時の育児状況に関わる諸事象を取り上げて分析するという基礎的な作業を行った。具体的には、パストゥールによる細菌の発見という科学的な出来事に加え、粉ミルクや哺乳瓶の技術的開発、さらには公衆衛生によってパリ全体を覆うことになる「清潔」概念の広がりが、それぞれに母子関係を変容させる影響力を持っていることを確認した。これらの暫定的な研究成果を受けて、育児を巡る様々な状況の変化が母子関係を変容させ、近代的な「愛に支えられた養育関係」が形成されてくる過程について分析を行い、本年度の教育思想史学会においてコロキウム発表を行った。また、母子関係から派生した問題意識として、大人と子どもという概念そのものについても検討を行った。特にかつての日本において見られた子供組や若者組に関する民俗学の研究をもとに、祭事や儀礼における子どもへのまなざしを確認することで、大人と子どもの境界線がどのように作られていたのかを明らかにし、その成果を田井康雄編集の共著『不確実性の時代に向けての教育原論』において提示した。なお、本年度の研究から見えてきた課題としては以下の点が上げられる。19-20世紀転換期のフランスにおける育児状況を構成する要素として見逃すことのできない「乳母」もまた、社会変動の中で変容していったと考えられる。育児を行うこうした外部の女性は、民衆の心性や産業革命、さらには育児を可能にする哺乳瓶や粉ミルクという技術や保育所という制度の創出の中で少しずつその役割を失い、育児の主体を「母」へと譲り渡していったと考えられるが、この変容を立証する一次資料をフランスにて収集し検討することで、本年度の研究を発展させていくこととする。本研究は,母親と子どものあたたかな関係それ自体が近代という時代の中で形成されてくる過程を明らかにすることを目指したものである。特に,フランスで近代初頭に至るまで続いてきた乳母による育児や子捨ての伝統は,今日の教育学のみならず子どもを対象とする人間諸科学の諸理論が前提としている母と子の濃密な関係をそもそも不可能なものとしていた事実として,看過されるべきではない。こうした,母と子の切断とも言えるような状況は19-20世紀転換期に徐々に変化していったと考えられるが,この変化を可能にしたものをこれまでの思想史研究は「思想の力」に置き,過剰な信頼をかけてきたといえる。例えばルソーの思想はその典型とされてきた。しかしながら,そうした母と子の切断という状況を変化させたのは,「思想の力」のみにあるのではもちろん無く,その時代の諸科学や社会的諸状況が織りなす複合的なネットワークによるものだったことが,本研究を通して明らかになったと言える。具体的には,研究の計画段階において立てた仮説の通り,パストゥールによる細菌の発見と滅菌法の発明は,科学的知が子どもの生だけでなく教育的な関係性そのものを支えたという点において,きわめて重要な出来事だった。加えて,本研究の過程では,近代国家の教育施策である保育所の設立が働く女性たちの子育てを可能にしていくことで,地方の乳母への子どもの預け渡しや子捨てを防止するとともに,同じく国家的な課題である公衆衛生において「清潔」概念が学校や保育所という場を通して人々のもとに浸透していったことが明らかになった。以上の研究から,私たちが自明のものとしている母と子の濃密な関係が,科学的な知や社会的状況や人々の日常的な実践を通して形成されたものであることを示すことができたと言える。
津波被災農地の暗渠排水による除塩機構解明と予測対策システムの開発

2014年から2016年において,宮城県津波被災農地の除塩過程を調査した.主な観測項目として,土中の水分量および土壌塩分濃度の指標となる電気伝導度を計測した.圃場の観測システムは,比較的安定して稼働し,リアルタイムにおける除塩過程の把握に大きな役割を果たした.人工的な湛水除塩に加えて,自然降雨による除塩によって,水田栽培では問題のない程度まで土壌中の塩分は減少した.一方で,水田から転換畑(大豆栽培など)に切り替えた場合に,沿岸部からの塩水侵入により,局所的に塩害が発生するなどの問題が発生した.今後は,沿岸部からの塩水の侵入を防止するための潮受け水路が建設されるため,その評価が重要となる.本研究では,津波被災農地の復興を支援するために,雨水と暗渠排水における除塩効果促進による早期稲作の営農再開に向けた暗渠排水システムの技術改良および作物生育予測を行うことを目的とした.平成26年度には,塩分濃度の高い(海水の混入した)地下水面を持つ被災農地において,雨水による除塩観測を重点的に行った.従来の地下水位および地下水の電気伝導度の観測にくわえて,土壌中の水分量と塩分量の変化を土壌水分量と電気伝導度で評価するための観測システム(FMS)を構築した.FMSは,土中の水分量や塩分濃度を自動計測し,そのデータをFMSを介してインターネット上で閲覧することを可能としたため,遠隔地からの農地の状況把握およびデータの収集を容易にした.これらの観測結果によって,(1)海岸近傍の水田では地表面付近の土中の塩分濃度が低く,地表から深さ50cmほどの地下水近傍において塩分濃度は高い傾向が見られた.(2)降雨後には,農地が湛水化することもあり,真水層の形成が塩分濃度の高い地下水位を下方へと封じ込める要因になっていることも明らかになった.(3)しかし,塩分濃度の高い地下水位は地表面付近に達することも頻繁に生じたため,地下水位を低下させる排水機場の稼動が重要であると示唆された.これらの成果から以下の点が明らかとなった.(1)沿岸部の稲作地帯の除塩法には地表面から流入する雨水や灌漑水によって土中の塩分を下方浸透で洗い流す方法が有効である.(2)地盤沈下した農地において,塩分濃度の高い地下水の根群域への侵入の軽減を促すことが根本的課題である.それら課題解決に向けて,暗渠や地下水位の位置が除塩に与える影響を検討する必要があると思われる.平成27年度には,初年度から観測を開始した塩分濃度の高い(海水の混入した)地下水面を持つ被災農地において,土中の体積含水率とバルクECの自動計測を継続した.土壌中の水分量と塩分量を観測するための計測システム(FMS)は,ウェブ上へのデータアップロードする通信システムや日射量によるバッテリーの電力不足などの堅牢性の問題点が発覚したものの,現場データの把握に大きな役割を果たした.現在の津波被災農地における塩害問題の対策として,地下水に混入する海水のクサビの位置をより深層に下げるために潮受け水路の建設が進められている.そのため,潮受け水路が建設された際の地下水面から農地への塩水侵入量の観測および評価が重要と考えられる.本年度においては,観測結果に基づき,土壌水分・塩分移動計算ソフトHydrusを用いた水分・塩分移動の数値実験を行った.圃場整備段階における土中の水分量・塩分量の観測は行えているため,研究は概ね順調に進んでいる。さらに当初の予定通り,水分移動解析についても実施できた.数値実験では,計算条件として,潮受け水路(真水の混入位置)から土壌深さ3mを対象とし,水路から10mほど離れた農地までの塩分移動について解析した.その結果,潮受け水路による真水層の維持により,塩水の浸入は防げることが明らかになった.しかし,土壌水分・塩分移動の詳細な評価に関しては,計算条件を海岸から農地までスケール拡大する必要があり,クサビの位置を設定するための条件設定が重要であった.今後には,課題となった数値計算の条件を設定できるようなモデルを検討しながら,更なる現場データの蓄積を図る予定である.平成28年度には,除塩が実施された水田圃場において,土中の体積含水率とバルクECの自動計測を継続した.土壌中の水分量と塩分量を観測するための計測システム(FMS)は,比較的安定して稼働したので,除塩過程の把握に大きな役割を果たした.人工的な除塩事業に加えて,自然降雨による除塩によって,水田栽培では問題のない程度まで土壌中の塩分は減少した.一方で,水田から転換畑(大豆栽培など)に切り替えた場合に,局所的に塩害が発生するなどの問題が発生した.したがって,空間変動性も考慮した土壌水分・塩分の多点計測の必要性が明らかになった.津波被災農地における塩害問題の対策として,H28年度から岩沼市で潮受け水路の建設が進められている.そのため,潮受け水路が建設された際の地下水面から農地への塩水侵入量の観測および評価が重要と考えられる.本年度においては,土壌水分・塩分移動計算のため,高水分・塩分における間隙水中の塩素イオン濃度を推定した.数値実験では,潮受け水路の効果を検討するため,潮受け水路から浸潤量を与えた条件における塩分移動について予測した.その結果,潮受け水路による真水層の維持により,塩水浸入の防止効果は明らかになった.

しかし,工学的観点から考案された浸潤量により,クサビ位置を維持するには更なる現場データを用いた検証が必要である.2014年から2016年において,宮城県津波被災農地の除塩過程を調査した.主な観測項目として,土中の水分量および土壌塩分濃度の指標となる電気伝導度を計測した.圃場の観測システムは,比較的安定して稼働し,リアルタイムにおける除塩過程の把握に大きな役割を果たした.人工的な湛水除塩に加えて,自然降雨による除塩によって,水田栽培では問題のない程度まで土壌中の塩分は減少した.一方で,水田から転換畑(大豆栽培など)に切り替えた場合に,沿岸部からの塩水侵入により,局所的に塩害が発生するなどの問題が発生した.今後は,沿岸部からの塩水の侵入を防止するための潮受け水路が建設されるため,その評価が重要となる.遠隔地から土壌情報のデータ収集が可能な観測システム(FMS)に時間領域透過法(TDT)の土壌水分センサーを導入することで,高水分・高塩分土壌における水分・塩分観測を可能とした.装置や土壌水分・塩分センサーの動作確認を行い,9月には宮城県の津波被災農地である岩沼市と東松島市にFMSを設置できた.両圃場ともに,瓦礫の撤去などは終わり,圃場整備段階における土中の水分量・塩分量の観測は行えているため,研究は概ね順調に進んでいる.岩沼市の圃場においては,冬季にリーチングによる塩分濃度の低下が確認されており,3月下旬に弾丸暗渠などの整備が完了している.H27年度から田植えが開催される予定である.そのため,弾丸暗渠による除塩の促進効果および生育調査について,今後にデータの蓄積を図る予定である.潮受け水路の建設後の土中の水分・塩分移動および地下水のEC変動を観測する予定である.これは,塩分濃度の高い地下水上部に真水層の形成するものであり,塩濃度の高い地下水位の深さを下方へ移動させる効果が期待されている.しかし,塩分移動の空間変動によって,2・3次元的な土壌水分・塩分移動の実態把握は必要である.とくに,東松島市の圃場においては,転換畑作における土中の水分・塩分の観測を実施することで,作物生長の影響等を併せて評価する予定である.土壌物理岩沼市の試験区は作土の透水性が高く,深度-15cm程度に難透水性層(耕盤)が発達していた.事前研究によって,これらの試験区では雨水と弾丸暗渠による除塩効果が確認されているが,観測データに基づき,より除塩効果の高い暗渠排水特性を逆解析的に求めることは新たな暗渠施工設計に有用である.とくに,弾丸暗渠および排水機場による除塩効果に加えて,現在では潮受け水路の建設が検討されている.これは,塩分濃度の高い地下水上部に真水層の形成するものであり,塩濃度の高い地下水位の深さを下方へ移動させる効果が期待されている.そこで,シミュレーションによる2次元的な土壌水分・塩分移動の解析を行い,実測データと比較・検討する予定である.東松島市の圃場においても,土性の違いなどを考慮して,弾丸暗渠や潮受け水路の数値実験を試みる予定である.残金を用いて,2015年度末までの支払いを予定していたが,その残金では不足していたため,別の予算による支払いを行ったため。2016年度における学会の要旨投稿費に利用する予定である。
ファイバーフォトメトリーを用いた、視交叉上核の細胞種特異的カルシウムイメージング

全身のサーカディアンリズムのリズム同調を制御する視交叉上核に於いて、AVPニューロンのみで時計遺伝子Bmal1を壊したマウス(AVP-Bmal1-/-)では、サーカディアンリズムの著しい減弱が観察されることから(Mieda et al., 2015)、視交叉上核のAVPニューロンがサーカディアンリズム発振に極めて重要な役割を果たすと示唆される。本研究では、サーカディアンリズムに異常が見られるマウスのAVPニューロンのカルシウムダイナミクス日内変動をファイバーフォトメトリーを用いて記録し、AVPニューロンの挙動をインビボで測定、個体レベルでのサーカディアンリズム変調の原因を探る。全身のサーカディアンリズムのリズム同調を制御する視交叉上核において、背内側部のAVPニューロンと、腹外側部のVIPニューロンは、異なる機能を持つと考えられている。AVPニューロンのみで時計遺伝子Bmal1を壊したマウス(AVP-Bmal1-/-)では、サーカディアンリズムの著しい減弱が観察されることから、視交叉上核のAVPニューロンがサーカディアンリズム発振に極めて重要な役割を果たすと示唆される。このマウスでは、AVPニューロン活動の変調が推測されるが、実際に記録された例はない。本研究において申請者は、視交叉上核ニューロンの活動を細胞種特異的に計測するシステムを構築した。細胞活動に伴うカルシウム濃度上昇を検出するために、脳内から蛍光を検出するファイバーフォトメトリー法を用いた。当初は退色の影響が大きく、日内リズムを観察することが難しかったが、励起光強度、励起・記録時間、励起光源の種類に関する条件検討を行い、方法を確立した。まだ実験数は少ないが、AVPニューロンとVIPニューロンでは、カルシウム活動の日内ピークが異なる可能性が見られている。このことは、視交叉上核においてAVPニューロンとVIPニューロンが異なる機能を持つ可能性を支持する。今後は、立ち上げたファイバーフォトメトリー法の系を用いて、AVPニューロンまたはVIPニューロンのカルシウム活動を15日間という長期にわたり連続記録する。加えて、個体の活動を同時に記録する系を立ち上げる。そして、AVPニューロン活動の日内変動が、個体レベルの日内変動とどの程度同期しているのかを、AVPニューロン特異的遺伝子改変マウスを用いて明らかにする。本研究により、視交叉上核内におけるサーカディアンリズム制御の、神経回路メカニズムに迫る。本研究において申請者は、視交叉上核AVPニューロン及びVIPニューロンの活動の、日内リズムを調べるシステムを構築した。AVPニューロンまたはVIPニューロンに特異的に、カルシウムインディケータGCaMPを発現させた。AVP-CreまたはVIP-creマウスの視交叉上核に、Cre依存的にGCaMPを発現するウイルスベクター(AAV.CAG.Flex.jGCaMP7s)をハミルトンシリンジで注入し、加えて記録用のオプティカルファイバーを埋め込んだ。24週間待ちGCaMPを十分発現させた後、インビボカルシウムイメージングを行う、ファイバーフォトメトリー法の系を立ち上げた。当初は退色の影響が大きく、日内リズムを観察することが難しかったが、励起光の強度を下げ、記録時間を10分間のうち30秒に限局することで、問題を解決した。当初レーザー光源を用いると、励起光の強度が安定しないという問題があったが、LED光源に変更することで励起光の強度が安定し、安定した記録を得られるようになった。改善した実験パラメータを用いて、2ー5日間の明暗サイクルのみ、または2ー5日間の明暗サイクルの後、3ー10日間の暗サイクル環境に置き、AVPニューロンまたはVIPニューロンのカルシウム活動を記録した。まだn=1とn=2であるが、AVPニューロンとVIPニューロンでは、カルシウム活動の日内ピークが異なる可能性が見られている。おおむね順調に研究が進んでいると考えている。今後は、立ち上げたファイバーフォトメトリー法の系を用いて、5日間の明暗サイクルの後、10日間の暗サイクル環境に置き、AVPニューロンまたはVIPニューロンのカルシウム活動を記録する。遺伝子改変マウスとしては、サーカディアンリズムが延長・減弱しているAVP-Bmal1-/-マウスを用いる。また、日内リズムが延長しているAVP-CK1δ-/-マウスと、日内リズムが短縮しているAVP-CK1δ過剰発現マウスも用いる。これらの遺伝子改変マウスのAVPニューロンが、どのような日内リズムで活動しているかを、カルシウムイメージングによって、カルシウムダイナミクスを記録することによって調べる。AVPニューロンのみの時計遺伝子を操作しているので、AVPニューロンの活動変化が個体のサーカディアンリズム異常を引き起こしていると推測されるが、その証拠はまだ得られていない。視交叉上核のスライスを用いた実験では、必ずしも個体サーカディアンリズムの変化と一致する結果が得られておらず、視交叉上核ネットワークや液性因子の関与も示唆される。よって、AVPニューロンがサーカディアンリズムを発振するメカニズムを明らかにするためには、自由行動下マウスのAVPニューロン活動を観察することが必要不可欠である。全身のサーカディアンリズムのリズム同調を制御する視

交叉上核に於いて、AVPニューロンのみで時計遺伝子Bmal1を壊したマウス(AVP-Bmal1-/-)では、サーカディアンリズムの著しい減弱が観察されることから(Mieda et al., 2015)、視交叉上核のAVPニューロンがサーカディアンリズム発振に極めて重要な役割を果たすと示唆される。本研究では、サーカディアンリズムに異常が見られるマウスのAVPニューロンのカルシウムダイナミクス日内変動をファイバーフォトメトリーを用いて記録し、AVPニューロンの挙動をインビボで測定、個体レベルでのサーカディアンリズム変調の原因を探る。全身のサーカディアンリズムのリズム同調を制御する視交叉上核において、背内側部のAVPニューロンと、腹外側部のVIPニューロンは、異なる機能を持つと考えられている。AVPニューロンのみで時計遺伝子Bmal1を壊したマウス(AVP-Bmal1-/-)では、サーカディアンリズムの著しい減弱が観察されることから、視交叉上核のAVPニューロンがサーカディアンリズム発振に極めて重要な役割を果たすと示唆される。このマウスでは、AVPニューロン活動の変調が推測されるが、実際に記録された例はない。本研究において申請者は、視交叉上核ニューロンの活動を細胞種特異的に計測するシステムを構築した。細胞活動に伴うカルシウム濃度上昇を検出するために、脳内から蛍光を検出するファイバーフォトメトリー法を用いた。当初は退色の影響が大きく、日内リズムを観察することが難しかったが、励起光強度、励起・記録時間、励起光源の種類に関する条件検討を行い、方法を確立した。まだ実験数は少ないが、AVPニューロンとVIPニューロンでは、カルシウム活動の日内ピークが異なる可能性が見られている。このことは、視交叉上核においてAVPニューロンとVIPニューロンが異なる機能を持つ可能性を支持する。今後は、立ち上げたファイバーフォトメトリー法の系を用いて、AVPニューロンまたはVIPニューロンのカルシウム活動を15日間という長期にわたり連続記録する。加えて、個体の活動を同時に記録する系を立ち上げる。そして、AVPニューロン活動の日内変動が、個体レベルの日内変動とどの程度同期しているのかを、AVPニューロン特異的遺伝子改変マウスを用いて明らかにする。本研究により、視交叉上核内におけるサーカディアンリズム制御の、神経回路メカニズムに迫る。本研究において申請者は、視交叉上核AVPニューロン及びVIPニューロンの活動の、日内リズムを調べるシステムを構築した。AVPニューロンまたはVIPニューロンに特異的に、カルシウムインディケータGCaMPを発現させた。AVP-CreまたはVIP-creマウスの視交叉上核に、Cre依存的にGCaMPを発現するウイルスベクター(AAV.CAG.Flex.jGCaMP7s)をハミルトンシリンジで注入し、加えて記録用のオプティカルファイバーを埋め込んだ。24週間待ちGCaMPを十分発現させた後、インビボカルシウムイメージングを行う、ファイバーフォトメトリー法の系を立ち上げた。
からだ・気づき・対話のアート教育

本研究は、創造的なアート教育による学びの質的変換と活性化を目指したものである。根源的存在としての「からだ」を"命の営み"と捉え、「生の技法」として統合するアート教育の可能性を、実践と理論の往還に基づき追究してきた。特に、筆者による小学校「アート」の実践を教科以前の"からだ・気づき・対話"という視点で省察し、その意義を明らかにする(「からだ・気づき・対話のアート教育ー小学校の授業実践から、その意義を探るー」『子ども学』第3号,萌文書林,2015)と共に、身体性、協同性、創造性を重視した題材開発を行い、幼小中高大の教育現場から美術教育に携わる教員研修に至るまで、広く実施・提案してきた。1.アート教育(からだ・気づき・対話)の理念形成及び実践事例の収集と分析:本研究は、リチャード・シュスターマンによる「身体感性論」Somaestheticsを理念形成の拠り所としている。そこで、氏の来日により実現したワークショップ(フェルデンクライスメソッドによるボディ・スキャン等)や講演に参加し、直接、氏の哲学や活動に触れ「気づき」を重視するボディ・ワークの可能性をアート教育との関連において見出すことができた。また、シュスターマン氏と交流が深く、身体教育に関する思想に造詣の深い樋口聡氏(広島大学)を訪ね、研究の方向性に示唆を得たことも有益であった。他方、レッジョ・アプローチの調査・分析によるアート教育の理念及び実践事例収集も各種研究会やVea Vecchi『Art and Creativity』輪読会への参加等を通じて進展させてきた。2.題材及び指導法の開発と試行・評価:子どもの「からだ」に働きかける題材及び指導法の開発として以下の実践を行い、評価分析を行った。1「見立てワークショップ」於)inSEA(国際美術教育学会、英国カンタベリ)本研究協力者らとの共同研究2中之条ビエンナーレ2013における教育普及プログラムへの参加「みる・きく・はなすうおーくつあー」(対話による鑑賞教育の提案)、「奏でよう♪中之条ビエンナーレ」(音を契機とした地域性・多感覚性を活かす題材提案)、「クレープdeアート」(食を契機とした地域性・多感覚性を活かす題材提案)いずれも本研究協力者や学生との共同研究。3.平成25年度における研究成果の公開:各種講演やワークショップの実施、研究紀要への投稿、学会での口頭発表等を通じ、研究成果を公開し、広く社会一般に還元すると共に汎用性を図ってきた。1.「からだ・気づき・対話のアート教育」に関する先行研究の調査:身体性や協同性を重視し、市民性を育むアート教育として名高いレッジョ・エミリア市(イタリア)におけるReggioChildren主催・International StudyGroupに参加。(2013.4.15ー20/基盤研究(B)「アンラーニング・ワークショプの分析過程に関する研究」分担として)その後、同行メンバー(含・本研究協力者)らと定期的に研修内容の省察、検証を行う研究会を実施してきた。その成果は、シンポジウム「レッジョ・エミリア幼児教育から見えたこと、学びの根源はアートにあった」にて報告。さらに、本研究のロールモデルとなるレッジョ・アプローチに関する資料収集及びその理解に基づき、特別支援・幼児教育・小学校の教員を対象とした講演・ワークショップ等の実施、学会発表へと展開してきた。2.アート教育の題材及び指導法の開発に関する研究:前任校(お茶の水女子大学附属小学校)における学習分野「アート」の設立背景を含め、実践内容を学びのリソースである衣食住の視点から分類・分析、その妥当性を検証した。その成果は「身体性を重視したアート教育ー衣食住に着目してー」にまとめた。(郡司・茂木)また、指導法に関する研究として、お茶小での授業実践をワークショップ型学習という切り口にて検証するにあたり、論文「小学校におけるワークショップ型学習に関する実践研究ーお茶の水女子大学附属小学校の事例」(茂木・郡司)の執筆を通じ、本研究の指導法に関する基軸を確認するに至った。さらに実践研究として「こども×アート×ドキュメンテーション展」(学部4年森田智美との共同研究)を開催。保育現場におけるアート実践に基づくドキュメンテーションを展示することにより、広く市民に子どもとアートの親和性や学びの過程を提示し、対話の機会を設けることができた。アート教育(からだ・気づき・対話)の理念構築及び実践事例の収集と分析を進めてきた。詳細は以下の通り。・アート教育の考え方(理論)とこれまでのアート教育実践事例を評価分析し、テキスト『造形表現・図画工作』への掲載を通じ、まとめた。・群馬大学教育学部附属小学校において、さらなるアート教育実践事例の収集及び記録に努めた。・論文「からだ・気づき・対話のアート教育ー小学校の授業実践から、その意義を探るー」(査読付き)において、本研究の動機(背景)、理念、教育方法、具体的な実践事例と省察をまとめた。・アート教育研究会等への参加を通じ、レッジョ・エミリアにおけるアート教育の検証を続けるなかで、乳幼児期の造形表現を中心とした「からだ・気づき・対話のアート教育」の基礎的研究が確立されつつある。・第2回お茶の水女子大学ライフ×アート展における作品制作及び研究会への参加を通じ、生活や人のライフにおけるアートのあり方を見つめ直す契機を得た。展覧会(トークセッション等)への参加は、今後の研究の方向性を見定めるうえでも重要な出会いや協議の場となった。・初等科図画工作科の授業を通じて、「パフォーミング鑑賞劇」に取り組んだ。

古今東西の美術作品を鑑賞し、作者、時代背景、造形要素、作品をめぐる解釈等の調べ学習を経て、作品上の登場人物に変身、脚本、BGM、台詞等総合的に考えて協同して劇仕立てにして演じる。その様子をビデオ撮影し、映像作品として鑑賞し合う流れの授業を組んだ。美術作品を媒介とし、身体性+協同性+映像メディアの可能性を探るなかで、からだ・気づき・対話が活性化する題材開発となった。育休明けの研究期間であったものの、定期的な研究会への参加や、研究テーマにフィットした展覧会への参加、大学授業を活用した題材開発によって、無理なく研究テーマに関するキーワードを深めることができた。ただ、文献調査をはじめ研究に費やす時間はこれまで通りとはいかず、大幅に制約があるので、より計画的効率的に研究を進めていく必要がある。本研究は、創造的なアート教育による子どもの学びの質的変換と活性化を目的とし、筆者による小学校「アート」(図画工作科に相当)実践を教科以前の「からだ・気づき・対話」という視点で省察し、その価値の構築を目指すものである。身体論、学習論等から既存の学校文化や教育を再考し、根源的存在としての「からだ」を“命の営み"=「学びの身体技法」(佐藤学)として統合するアート教育の可能性を乳幼児期から学齢期の子どもたちを対象にした実践研究のなかで追求してきた。特に、大学授業や群馬大学附属小学校でのアート実践、学生の卒業研究と協同した身体性を発揮するワークショップ実践(於:中之条ビエンナーレ等)など、数々の実践研究を行ってきた。なかでも身体性に基づく鑑賞活動(劇化)は、美術作品を媒介とし、身体性+協同性+映像メディアの可能性を探るなかで、からだ・気づき・対話の要素が活性化する題材開発につながった。これらは、美術科教育学会における口頭発表や大学紀要を通じてまとめてきた。さらに、アート教育の理念は「からだ・気づき・対話のアート教育ー小学校の授業実践から、その意義を探るー」『子ども学』第3号、萌文書林(2015)に記した。社会構成主義(対話)に基づく市民教育としてのアート活動を重視した先行事例として、イタリアのレッジョ・エミリア・アプローチに学び、現地での研修等を含めレッジョ・スタッフとのミーティングを重ね、特にPedagogy of Listening:傾聴の教育哲学への理解を深めてきた。また、レッジョ・エミリアのアート教育におけるドキュメンテーション(学びの可視化)および展覧会等を参考に、生活、人生、学びの経験とアートの関連を探るライフ×アート展(於:お茶の水女子大学)の企画・運営に携わり、ワークショップ開催や作品展示を通じて参加、報告書等をまとめるなかで本研究テーマに通じる成果を得た。本研究は、創造的なアート教育による学びの質的変換と活性化を目指したものである。根源的存在としての「からだ」を"命の営み"と捉え、「生の技法」として統合するアート教育の可能性を、実践と理論の往還に基づき追究してきた。特に、筆者による小学校「アート」の実践を教科以前の"からだ・気づき・対話"という視点で省察し、その意義を明らかにする(「からだ・気づき・対話のアート教育ー小学校の授業実践から、その意義を探るー」
痛覚情報伝達における動物種差の解析

痛覚伝達経路における動物種差を検討するために,ラットとマウスを用いた脊髄侵害受容経路と知覚神経に対する発痛及び鎮痛作用を有する薬物の作用を検討した.ラット知覚神経細胞は発痛物質であるカプサイシンやマスタードオイルがTRPチャネルを介して活性化することが示された.脊髄侵害受容経路の反射電位の電気生理学的性質やモルヒネに対する感受性はラットとマウスで類似していたが,生体アミンによる抑制効果には種差が認められ,下降性抑制経路による脊髄痛覚抑制機構に動物種差がある可能性が示唆された.1.新生仔ラット及びマウスより脊髄を摘出し,脊髄反射電位として姿勢の制御などに関与する単シナプス反射電位(MSR)と,痛みの伝達経路を反映する遅発性前根電位(sVRP)を記録した.ラットとマウスから記録されたMSRとsVRPの電気生理学的性質を比較したところ振幅の大きさと潜時に有意な差は認められなかったが,刺激強度依存性に違いがみられ,マウスの方がより弱い刺激強度で反応が最大に達した.2.鎮静・鎮痛薬として使用されるα2作動薬キシラジンとデクスメデトミジンの反射電位抑制効果の力価にはラットとマウスの種差は認められなかった.一方,デクスメデトミジンのMSR抑制に対して,α2拮抗薬であるアチパメゾールはラットでは部分的に回復させたが,マウスでは効果を示さなかった.3.セロトニンは,MSRよりもsVRPをより強く抑制したが,その力価はラットの方がマウスよりも強かった.ラットにおける抑制効果は,5-HT2A拮抗薬であるケタンセリンで拮抗されたが,5-HT3拮抗薬トロピセトロンは効果を示さなかった.内因性セロトニン放出薬のパラクロロアンフェタミンも,ラットとマウスの反射電位を抑制したが,ラットではsVRPよりもMSRを強く抑制し,マウスではsVRPの抑制はほどんと見られなかった.ラットでの抑制作用はケタンセリンとトロピセトロンで減少した.以上の結果から,ラットとマウスの脊髄痛覚情報伝達経路には電気生理学的な特徴に差があること,またα2作動薬の効果に種差があることが示された.これらの違いが,鎮痛・鎮静薬の効果の種差の原因に一つになっているのかもしれない.また,外因性に投与したセロトニンは,内因性に放出されたセロトニンとは異なる受容体に作用し,脊髄の痛覚情報伝達に影響を与えている可能性が示唆された.痛覚伝達経路における動物種差を検討するために,ラットとマウスを用いた脊髄侵害受容経路と知覚神経に対する発痛及び鎮痛作用を有する薬物の作用を検討した.ラット知覚神経細胞は発痛物質であるカプサイシンやマスタードオイルがTRPチャネルを介して活性化することが示された.脊髄侵害受容経路の反射電位の電気生理学的性質やモルヒネに対する感受性はラットとマウスで類似していたが,生体アミンによる抑制効果には種差が認められ,下降性抑制経路による脊髄痛覚抑制機構に動物種差がある可能性が示唆された.痛覚情報伝達の動物種差を解析するために、ラットとマウスを用いた摘出脊髄反射電位測定を行うとともに、知覚神経を分離培養し、発痛及び鎮痛作用を有する薬物の作用を検討し、以下の結果を得た。1.新生ラット及びマウスより脊髄を摘出し、脊髄反射電位として、姿勢の制御などに関与する単シナプス反射電位(MSR)と、痛みの伝達経路を反映する遅発性前根電位(sVRP)を記録した。オピオイド鎮痛薬モルヒネは、MSRにはほとんど影響を与えず、sVRPだけを抑制した。その力価はラットとマウスでは大きな差は見られなかった。一方、内因性アミンのセロトニンとドパミンは、MSRも抑制したが、sVRPをより強く抑制し、ラットにおいてマウスよりも強い抑制効果が見られた。セロトニンとドパミンは、脱分極反応を引き起こしたが、モルヒネはベースの膜電位に影響を与えなかった。以上の結果から、鎮痛薬であるモルヒネの効果にはラットとマウスの種差は見られなかったが、内因性アミンの作用には種差があることが明らかとなった。2.ラットから摘出した脊髄後根神経節知覚神経細胞にカルシウム指示薬を負荷し、細胞内カルシウム濃度を測定した。発痛物質であるカプサイシン及びマスタードオイルを適用すると、それぞれ全体の神経細胞に対して約70%及び約25%の細胞において細胞内カルシウム濃度の上昇がみられ、マスタードオイルに反応した細胞のほとんどはカプサイシンにも反応した。これらの反応は細胞外カルシウムの除去による抑制された。またカプサイシン及びマスタードオイルによる反応はTRPV1及びTRPA1チャネルの阻害薬でそれぞれ抑制された。この反応は、報告されているマウスの反応とほぼ同じであった。これらの結果から、カプサイシンやマスタードオイルはそれぞれ特異的なTRPチャネルを介して痛みを引き起こしていることが示され、マウスでの報告と類似した結果であった。本研究課題の主要な研究目的である摘出脊髄を用いたラットとマウスの種差の検討について、予定通りの実験が遂行されたため。知覚神経分離細胞を用いた検討についても、おおむね実験の計画通り進んでいる。内因性アミンによる脊髄痛覚伝達経路へ種差が示されたことから、さらにドパミン、5-HT、ノルアドレナリンなどの効果と、その作用する受容体サブタイプの同定を行うことで、動物種差の責任分子の検討を進める計画である。動物種差が予定より順調に検討することができたため、一部の消耗品購入費が節約された。

次年度使用となった研究費については、新たに得られた知見のさらなる検討のために必要な消耗品の補充に充てる。翌年度の予算については、計画通り消耗品の購入に充てるとともに、研究成果の発表のために学会参加旅費と投稿論文のための英文校閲費として使用する計画である。