hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
出生時の肺動脈血流量の変化に関する研究

この例では100%酸素による換気によってpO2は30分後93.4mmHg、60分後89.7mmHgまで増加し、肺動脈血流量もそれぞれ371.1,377.5ml/minまで増加した。子宮内人工換気の間、胎仔動脈圧の低下と静脈圧の増加、心拍数増加が認められた。得られた新生仔、胎仔の肺動脈血流量の値は諸家の報告と一致し測定法に問題がないことが確認された。今後子宮内換気時の酸素濃度を変えて低酸素時の胎仔肺動脈血流量の変化を調べる必要がある。本年度は子宮内換気実験を胎仔3頭を用いて行った。人工換気前の胎仔動脈血pO2の平均値は24.4±3.3torrで100%酸素による人工換気によってpO2は増加したが個体差があり、最高値は90.8から285.5torrであった。肺動脈血流量は301.4±75.5ml/minから徐々に増加し、換気2時間後には約30%の上昇を示した。子宮内人工換気の間、胎仔動脈圧は徐々に増加し、2時間後には3.3mmHgの増加を示した。これに対して静脈圧の増加は動脈圧より早く起こり、人工換気後30分で2mmHgの増加を示した後、徐々にコントロール値に戻った。胎仔心拍数も徐々に増加する傾向が認められた。今後は子宮内換気時の酸素濃度を変えて低酸素時の胎仔肺動脈血流量の変化も調べる必要があると考えられた。昨年までの100%酸素での子宮内換気実験をふまえて,今年は妊娠日数136±3日(term145日)の3頭の山羊胎仔を用いて実験を行った。まず肺動脈血流(PAF)増加作用のあるアセチルコリン(Ach)の投与実験を行い、次に一酸化窒素(NO)の阻害剤であるNG-monoethyl-L-arginine(L-NMMA)の前処置によるAchと子宮内換気によるPAFの増加への影響を調べた。母獣の麻酔下に胎仔にカニュレーションを行い、肺動脈に超音波血流計のプローブを装着した。胎仔の静脈カテーテルを通してAchの投与を行った。Achの投与量は2,3,5μgとし、bolusで15分毎に投与した。100%酸素による子宮内換気でのPAF増加は最大98.7±67.4%の増加率であった。これに対しAchによるPAFの増加率は2μgで11.7±6.1%,3μgで14.2±9.0%,5μgで18.2±4.0%と投与量の増大について増加率が大きくなった。L-NMMAの前投与によってAchのPAF増加作用は有意に抑制され、5μg投与で1.5±5.0%の増加にとどまった。(t=4.52,p<0.05)またL-NMMA投与後に子宮内換気を行なった所、pO2の増加にも拘わらずPAFの増加は約30分間抑制された。Achと子宮内換気によるPAFの増加がNO阻害剤によって抑制されたことから、出生時のPAFの増加にNOの関与が大きいことが示された。
国際観光地ニセコにおけるオーストラリア人コミュニティの形成と多文化研究

本研究開始当初は、オーストラリアからの観光客と移住者そしてそれによって形成されたコミュニティに注目していたが、近年さらにニセコのグローバル化が加速し世界中からの観光客だけでなく、インターンシップ、ワーキングホリデーなどを利用して長期で滞在するものやニセコに投資家やビジネスオーナーとして移住してくる外国人も増えたことが明らかになった。このモビリティは地域社会の経済、教育そして言語景観へも影響を及ぼしている。地価上昇の中、後継者不足から市街地住民の不動産売却が行われ、外国人が不動産を取得、開業が続いている。その結果、市街地変容に不安を感じる住民が出ている。教育現場においては両親ともに日本語を解さない児童が昨年から就学し、通訳要員の確保と日本語取り出し授業が開始されている。国際的な環境の中で一部の保護者たちは「英語文化」の学習環境を求め、漢字習得を含む全ての日本語技能を身に付けることは必要ないと考えているものもいることが明らかになった。言語景観の経年変化をみるに、スキー場エリアでは英語一言語表記の増加が否めず、日本人旅行者の行動に支障を来すレベルになりつつある。同時に中国語表記が散見されはじめ、グローバル化した地域の次の次元への展開の萌芽が見られた。このように観光によって促されたグローバルモビリティによってニセコは他の外国人が多い地域とは異なる変容をし、旅行者、季節労働者、インターン、トランス移民によって頻繁に人が行き来する既存のコミュニティの概念では捉えられない国際的でかつ流動的な空間になりつつあり、今後の観光を通して発展していく多文化コミュニティの新たな形を提案するものとなっている。ニセコ圏に関するインバウンド・ツーリズムに関する情報収集を行い、そのうえで、2015年10月、ニセコ町企画環境課、倶知安町商工観光課を訪問した。この初回の視察では倶知安町役場とニセコ町役場を訪問した。スキーシーズンに増加する外国人観光客や季節労働者そしてこの地域に在住するオーストラリア人との共生問題などについて調査した。3月に2回目の現地調査を行った。調査内容は、ニセコ圏での外国人旅行者の動向をニセコ商工観光課、倶知安町観光協会、ニセコプロモーションボードにて、それぞれの業務との関連で聞き取りを行った。同時に、日本人旅行者へニセコに関する意識などの聞き取りを行った。観光学の視点では、近年ニセコで生じている観光事情の概況を理解した。研究開始前にはオーストラリア人のスキーリゾートを中核として、アジア圏からの旅行者が増加しているものと仮定していたが、聞き取りの結果、ニセコだけではなくルスツなどを含めた広域圏で、世界ブランドのホテル建設や、国を超えた富裕層の結集など「グローバル・ツーリズム」ともいうべき状況になっていることを掌握できた。一方で、平成27年度に予定したアジア圏からの旅行者の動向に関しては、研究が十分とは言えず平成28年度に先送りの形となっている。また移民学と多文化共生という視点においては、この地域の外国人移住者のコミュニティが他府県に見られる外国人コミュニティとは違った形で形成されていることが確認できた。移住者たちの中にはニセコ地域に長く在住していても日本語の習得などには必ずしも必要性を感じているとは限らないことが判明した。本研究は、北海道ニセコ地区を事例として、移民コミュニティと多文化社会の形成、移住者の多くによって営まれる観光業がどのように連動しているのか、またそれがどのように地域社会の変容につながっていくのかを、移民学、多文化共生論、観光学の3分野の共同研究で明らかにするものである。観光学のアプローチからは以下のことが明らかになった。外国人に対するニセコ地域の認知度は高まり、香港やバンコクで行われた国際旅行博にはニセコ地域のプロモーションはすでになくなっている。いわばブランド化したニセコ地域は、北海道と同等の特性をしめすわけではなく、来訪者の属性からしても特異空間が形成されていることが確認できた。そしてそのキーワードが外国人=英語という共通したイデアがあると考察された。このイデアが、観光人口移動のプル要因になっている。そして、一定数の外国人旅行者を迎えることになると、ホスト側がゲストと同じ言語を母語とする外国人を雇用する変化が生じ、それがニッポンにありながらが英語でやり取りをするのが日常的な観光空間が形成されて来ることが確認できた。また本年度のニセコ地域の移住者を対象にした聞き取り調査では以下のことが把握できた。(1)ニセコに外国人移住者が増えているが、愛知県や群馬県に見られる外国人コミュニティのようなものは存在しないことがわかった。移住者たちはニセコには住んでいるが帰属意識のようなものは希薄であることが観察できた。(2)当初海外からニセコへの国際人口移動に注目していたが他府県からの日本人移住者もニセコには多くいることがわかり国内のモービリティも調査することにした。多くの日本人移住者は海外に留学や仕事で滞在した経験があり、多文化環境のニセコに憧れ移住してきたことが明らかになった。本年度は予定していたフィールドワークを終えることができたがインタビュー対象者の幅を広げたため、今後さらに聞き取り調査を行う必要が出てきた。2018年度は、(1)フィールドワーク、(2)研究発表を行った。(1)フィールドワーク外資系観光関連企業や外国籍住民の流入によるローカル性の変容、複数言語環境という特徴を持つニセコ圏において、親たちは子どもの言語習得やアイデンティティをどう確立し、継承させていこうとしているのかについて調査するため、International Schoolに子どもを通わせるハーフ(multiracial)の子どもを持つ国際結婚した5名の親(母親が日本人)への聞き取り調査を行った。また国際観光が地域に与えている影響についての現地調査も倶知安町で実施した。

(2)研究発表これまでの調査をもとに、台湾やタイで行われた国際シンポジウムで発表した。ニセコ圏への観光入込客数がほぼ横ばいに推移する中で、外国人の宿泊傾向は、従来のオーストラリア人の減少とアジア圏からの増加がみられる。北海道新幹線の開業の前倒しなどの要因もあり地域変容が加速しつつある。具体的には次のことが確認できた。倶知安町の外国籍住民数は増加傾向にあり、スキー場エリアだけではなく、地域住民が生活する市街地への進出が一層高まりつつある。次に、高級コンドミニアムの建設はなお続いており、「国際的な雰囲気のスキー場」から「ブランド化したニセコ」、「グローバルリゾートエリア」といえる状況になりつつある。そして外資系施設・企業の増加により、スキー場エリアではコミュニケーションが英語で行われるのが常態化しつつあることが確認できた。このような外国人は地域的なアイデンティティを持つことなく、グローバルに移動する可能性があることも予見できた。さらに地域住民からすれば、変容する地域社会に対し、多文化化を児童教育の視点で歓迎する住民もいれば、「原風景」が次々と壊されて、あきらめを感じる人もいることが確認できた。日本語教育については、前年度実施したニセコ町教育委員会への聞き取りから、同教育委員会は、英語を話す移住者がもたらす文化的環境を積極的に活用し、地域の子どもたちの英語力、異文化理解につなげるといった方針を打ち出していることが分かっている。その一環として札幌にあるInternational Schoolの分校としてHokkaido International School Nisekoを誘致したことはニセコ町にとって大きな決断であったということから、2017年度は、同校に通わせるハーフ(multiracial)の子どもを持つ親の意識を探った。本研究開始当初は、オーストラリアからの観光客と移住者そしてそれによって形成されたコミュニティに注目していたが、近年さらにニセコのグローバル化が加速し世界中からの観光客だけでなく、インターンシップ、ワーキングホリデーなどを利用して長期で滞在するものやニセコに投資家やビジネスオーナーとして移住してくる外国人も増えたことが明らかになった。このモビリティは地域社会の経済、教育そして言語景観へも影響を及ぼしている。地価上昇の中、後継者不足から市街地住民の不動産売却が行われ、外国人が不動産を取得、開業が続いている。その結果、市街地変容に不安を感じる住民が出ている。教育現場においては両親ともに日本語を解さない児童が昨年から就学し、通訳要員の確保と日本語取り出し授業が開始されている。国際的な環境の中で一部の保護者たちは「英語文化」の学習環境を求め、漢字習得を含む全ての日本語技能を身に付けることは必要ないと考えているものもいることが明らかになった。
新型斜入射式イオン計測器アレイによる開放磁場端損失イオンの空間分布構造とその影響

本研究では、1.厳密なプラズマ粒子計測法として我々が新しく考案した、斜入射型新型イオン計測器を試作・開発する、殊にプラズマの空間分布計測のための同計測器をアレイ化する事、2.得られたデータをもとに、プラズマの空間的対称性のプラズマ閉じ込めに与える影響を研究する事を目的としている。即ち、今まで計測器の制限から、プラズマ中心部の研究が主だった事に対し、プラズマの半径端部領域、並びにプラズマの対称性の効果、電位のプラズマ閉じ込めへの影響を含めて、実験的に計測を行い、開放端系の特徴である端損失粒子の詳細な研究を行う事が目的である。本年度は、1.アレイ化の予備実験を踏まえ、測定を検討、改良し、アレイ用斜入射型イオン計測器の試作器を設計・製作した。これにより、従来よりもコンパクトで、更に電子の影響がなく、S/N比のよいイオン計算が行えるようになった。2.この計測器を実験にガンマ10装置エンドプレート後方に設置し、温度数keVのプラグ部生成高温電子を完全に分離して、高い精度でイオン計算を行った。3.上記実験データの収集のため、AD変換ボードを購入し、データ整理のためのプログラムの開発を行っている。今後の方針としては、不正電場、及び検出器の設置位置による測定誤差を軽減するための計測器の改良・設計を行い、実際に「新型斜入射式イオン計測器アレイ」を設計・製作し、正確な空間分布情報が得るため、個々のチャンネルの計測器の感度の絶対較正を行う予定である。
PTSリン酸リレー系とグルコース応答の包括制御

1)ptsG mRNA分解におけるdegradosome/enolaseの役割代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解を担うRNase Eは細胞内で解糖系酵素であるenolaseなどと結合しRNA degradosomeを形成している。RNA degradosomeを形成できないRNase EのC末端領域欠損変異株の解析から、ptsG mRNAにはRNA degradosomeが必要であること、RNA degradosomeの構成因子であるPNPase(pnp), RhlB RNA helicase(rhlB),およびenolase(eno)の変異株の解析から、RNA degradosomeに組み込まれたenolaseがRNase EによるptsG mRNAの分解の制御に関わっていると結論した。これは、RNA degradosomeの構成成分であるenolaseの役割を明らかにした初めての例である。代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解にはRNAシャペロンHfqが関与していることを見いだした。このことから特定のアンチセンスsmall RNAの関与が予想されたが、米国のグループが、機能不明であったsmall RNAの1つRyaA(SgrS)が、このRNAであることを明らかにした。これらのことから、代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解は、SgrS/HfqによるptsG mRNAへのターゲティングとそれに続くRNA degradosomeによる作用であることが明らかとなった。さらに、SgrS/HfqのptsG mRNAへのターゲティングにはptsG mRNAの膜へ局在化が必要であること、ptsG mRNAの膜へ局在化は翻訳の効率を低下させることによりSgrS/Hfqの作用を容易にする結果であることを明らかにした。リン酸化と共役して糖の細胞内への取り込みを担うPTSは、バクテリアで発見された最初のリン酸リレー情報伝達系である。His-リン酸リレー系であるPTSは、より多様な機能を有していることが明らかになりつつあり、とりわけ細胞活性制御機能に注目が集まっている。本研究は、PTSの制御機能を中心に据えて、大腸菌におけるグルコース応答の包括的理解を目指し行われ、今年度は以下の成果が得られた。1)Mlcを介するグルコースシグナリングの新機構の発見ptsオペロンおよびIICBGlcをコードするptsGの転写がグルコースにより誘導されることおよびこれらの遺伝子のリプレッサーMlcを同定していた。グルコースの取り込みにより脱リン酸化したIICBGlcがMlcと結合し膜にMlcを局在化させることを見出した。転写因子が膜タンパク質のリン酸化状態に対応して細胞内の存在場所を変えることでその働きが制御されていることを示した新しい発見である。2)解糖系によるptsGの転写後段階での発現調節機構の発見解糖系の主要な酵素phosphofructokinaseの遺伝子pfkの変異により、ptsGの発現が大きく低下すること、この調節はmRNAの分解段階で行われていること、またmRNAの分解にはRNase Eが働いていることなどを発見した。この発見は糖代謝活性と糖代謝系遺伝子の転写後段階での発現調節の密接なリンクを示したものである。Mlcを介するグルコースによる転写誘導機構の解析ptsG-lacZ融合遺伝子を利用し、グルコース誘導の調節が異状となるMlcの突然変異体を分離し、変異部位を同定した。また、生化学的解析により変異タンパク質はIICBGlcとの相互作用に欠損があることを見い出した。一連の解糖系酵素の阻害がIICBGlcの発現、ptsG mRNAの発現と分解にどのように影響するかを明らかにするため、各段階を触媒する酵素の遺伝子の変異株を作成、取得し、ウエスタンブロティングやノーザンブロティングなどによりIICBGlcの発現およびptsG mRNAの発現を解析した。この結果、pgiとpfkの変異のみがptsG mRNAの分解を促進することが明らかになった。また、一連のptsGctp融合遺伝子を構築し、融合遺伝子の発現をタンパク質レベルおよびmRNAレレベルで解析した。利用し変異を導入することなどによりptsG mRNAの分解に関与する領域を明らかにした。Mlcを介するグルコースによる転写誘導機構の解析Lac-MlcおよびLac-IIBキメラタンパク質の解析などから、IICBGlcとの結合そのものではなく、IICBGlcとの結合によりMlcが膜領域にトラップされることがMlcの活性調節にとって重要であることを明らかにした。一連の解糖系酵素の阻害がIICBGlcの発現、ptsG mRNAの発現と分解にどのように影響するかを明らかにするため、各段階を触媒する酵素の遺伝子の変異株を作成、取得し、ノーザンブロティングなどによりIICBGlcの発現およびptsG mRNAの発現を解析した。一連の生化学的解析も併せ、G-6-PまたはF-6-Pの細胞内の蓄積がptsG mRNAの分解の初期シグナルであることを明らかにした。

また、一連のptsGcrp融合遺伝子を構築し、融合遺伝子の発現をタンパク質レベルおよびmRNAレベルで解析した。この結果、翻訳途上のIICBGlcの膜へのターゲッティングがptsG mRNAの分解に必須であることを明らかにした。一連の解糖系酵素の阻害がIICBGlcの発現、ptsG mRNAの発現と分解にどのように影響するかを明らかにするため、各段階を触媒する酵素の遺伝子の変異株を作成、取得し、ノーザンブロティングなどによりIICBGlcの発現およびptsG mRNAの発現を解析した。一連の生化学的解析も併せ、G-6PまたはF-6-Pの細胞内の蓄積がptsG mRNAの分解の初期シグナルであることを明らかにした。さらに、C-末端欠失RNase EおよびPNPPase,RhlB helicase,enolaseの欠失変異株の解析から、RNA degradosomeに組み込まれているenolaseがG-6-PまたはF-6-Pの細胞内の蓄積に応答したptsG mRNA分解促進に関与していることを明らかにした。解糖系阻害によるcpsオペロンの発現誘導機構の解析pgi変異株へのグルコース添加が細胞の増殖阻害を引き起こすこと、この代謝ストレス時にcolanic acid合成に関わる一連のタンパク質群をコードするcpsオペロンの一過的発現誘導されることを発見した。遺伝学的、及び生化学的解析により、cpsオペロン発現誘導はRcsC/Bシグナル伝達系の活性化を介していることが明らかにした。G-6-Pデヒドロゲナーゼの大量発現により、細胞内G-6-P量を低下させると増殖阻害及びcpsオペロン発現誘導がなくなることを示した。さらに、グルコース1リン酸、もしくはdTDP-グルコース合成に関わる遺伝子群の変異が、代謝ストレスによるRcsC/B活性化を抑制することを明らかに,dTDP-グルコース合成促進がRcsC/Bリン酸リレー系を活性化すると結論した。1)ptsG mRNA分解におけるdegradosome/enolaseの役割代謝ストレスに応答したptsG mRNAの分解を担うRNase Eは細胞内で解糖系酵素であるenolaseなどと結合しRNA degradosomeを形成している。
経済成長と出生率・死亡率の相関関係と人的資本の果たす役割

一国の平均所得と平均寿命の相関が、人的資本を媒体としてつながっていることが昨年度までの研究で明らかになった。今年度は、平均所得と平均寿命、どちらが先行して上昇しているか、時代区分を分けて実証分析を行った。理論的には、平均所得の上昇が平均寿命の伸長を促すことも、逆に平均寿命の伸長が平均所得の上昇を促すことも可能であり、現実には、どちらのタイプが一般的なのか、明らかにするためである。結果、第二次世界大戦後に経済発展を開始した国々では、平均寿命の伸長が先行していることが明らかとなった。すなわち、平均寿命の伸長、教育水準の上昇、人的資本の増加、経済成長という一連の流れが存在するのである。これは、1940年代より世界各地に広まっていった医療技術や公衆衛生に関する知識が経済発展の一つの要因になったことを意味している。一方、第二次世界大戦前に経済発展を開始した国々では、そこまではっきりとした傾向が現れていない。これらの国々では、有意なデータが利用可能となる17世紀後半もしくは18世紀に、すでに比較的高い平均寿命を達成している。そしてそれ以降、経済発展と平均寿命の伸長が波打って進行している。そのため、両者が複雑に絡み合っており、計量経済学的手法を利用しても、一意に一方が他方を促したとは言えないのである。17世紀後半もしくは18世紀に、すでに達成されていた比較的高い平均寿命がどのような過程で達成されたのか分析を行うことができれば、より明確なメカニズムが明らかになる。しかし、この点ではデータの限界があるため、他の手法を利用することが必要となる。経済発展初期における所得と余命の関係を見てみると、「所得の上昇が余命の上昇を促すケース」、「余命の上昇が所得の上昇を促すケース」の両者が観察される。19世紀からの長期時系列データを利用して所得と余命の関係を分析すると、前者のケースは先進国でよく見られたパターンで、イギリスやフランスなどがその代表的な例であるとことがわかる。一方、後者のケースは発展途上国でよく見られるケースで、中国やタイがその代表的な例だと言える。また、所得も余命も成長しないケースも見受けられる。ボツワナなどのサブサハラアフリカ諸国である。このように、経済発展初期における所得と余命の関係は、3つにわけることができる。この3つのパターンの理論的説明を試みた結果、人的資本を導入することによって可能となった。人的資本を蓄積することには、所得を増加させる効果、医療技術を進歩させ余命の伸ばす効果があり、それとともに、余命の伸長には人的資本の蓄積を促進する効果があるからである。この結果、順序が「所得の上昇、人的資本の蓄積、余命の伸長」と、「余命の伸長、人的資本の蓄積、所得の上昇」という2つの経済発展パターンが、説明可能となった。加えて、人的資本を介在させることにより、所得の上昇と余命の伸長の間にポジティブフィードバックが発生し、内生的成長が起こることが明らかとなった。したがって、ひとたび成長経路にのると自律的に成長するが、成長経路にのることができない場合にはポバティートラップに陥ってしまうという実際に観察される現象が、人的資本の蓄積過程で説明可能であることがわかった。上記の分析の結果、経済成長における余命と人的資本の重要性が明確となった。したがって、サブサハラアフリカ諸国などの経済発展を促す際には、医療・健康促進、教育といった分野に関する援助が重要と言える。一国の平均所得の上昇とともに平均寿命の伸長が観察されるが、両者の関係は、必ずしも直接結びついているとは言えない。先行研究においても、平均所得が平均寿命に対してさほど影響を与えないことが実証的に示されている。しかし一方で、平均所得と平均寿命の間にある見せかけの相関が何の要因に起因しているか説明するモデルはない。一般的には公衆衛生に対する公的負担の増加、医療技術の進歩などが見せかけの相関の原因と言われているが、理論的に突き詰めて考えられてはいない。そこで今年度の研究では、上記の見せかけの相関を説明するために、前年度までにほぼ仕上げたモデルを応用し、緻密化を行った。この結果、人的資本を利用することによって平均所得と平均寿命の間にある見せかけの相関を説明できることが明らかとなった。結局、人的資本が平均所得と平均寿命と関連しているためである。さらに現在は、多くの国々において平均寿命が収束していることに着目している。所得に先立って平均寿命が収束しているので、この時間差が存在する平均寿命と所得の収束過程を人的資本を利用して説明する枠組みを構築した。医療技術や公衆衛生に関する知識が国際的な公共財としての性質を持ち、一方で生産技術や生産に関する知識がごく普通の私的財であるため、両者の間で国際的に伝播する時に時間差が存在することがその原因であると言える。そのため多くの発展途上国においては、平均寿命の伸長が所得の増加に先立って起こり、それが所得の増加につながっているのである。

すなわち、平均寿命の伸長、教育水準の上昇、人的資本の増加、経済成長という一連の流れが存在するのである。これは、1940年代より世界各地に広まっていった医療技術や公衆衛生に関する知識が経済発展の一つの要因になったことを意味している。一方、第二次世界大戦前に経済発展を開始した国々では、そこまではっきりとした傾向が現れていない。これらの国々では、有意なデータが利用可能となる17世紀後半もしくは18世紀に、すでに比較的高い平均寿命を達成している。そしてそれ以降、経済発展と平均寿命の伸長が波打って進行している。そのため、両者が複雑に絡み合っており、計量経済学的手法を利用しても、一意に一方が他方を促したとは言えないのである。17世紀後半もしくは18世紀に、すでに達成されていた比較的高い平均寿命がどのような過程で達成されたのか分析を行うことができれば、より明確なメカニズムが明らかになる。しかし、この点ではデータの限界があるため、他の手法を利用することが必要となる。
次世代の理科・化学教育を視野に入れた分子論的な実験教材の開発

巨視的な化学現象を原子・分子の描像に基づいて理解させるための教材の作成が研究の目的である。化学反応速度論については、教材用の実験装置と実験方法を開発した。この実験装置は簡易比色計、試料セルホルダーを備えた温度制御システム、及び、測定プログラムからなるものである。これを用いた測定実験と、分光光度計を用いた測定によって本研究で得た基礎データから、アルカリ性溶液中で退色するフェノールフタレイン陰イオンの濃度ー時間曲線を得ることができる。溶解熱を測定するための基礎的な実験装置用の測定・解析プログラムも製作した。中学校・高等学校と大学の教育内容の連続性・親和性を将来的に向上させることを視野に入れて、中学校・高等学校の理科教育おける「エネルギー」・「粒子」概念と大学学部レベルの物理化学教育における分子論的な化学現象の見方を有機的に接続させた実験教材を開発することが本研究の目的である。高等学校等でも製作可能な安価な簡易実験装置を用いて透過光強度の時間変化を計測し、そのデータの解析と考察に基づいて化学反応速度論的な内容を学習させる教材の開発に最初に着手した。まず、研究協力者の学生とともに実験・解析を行い、題材として選択した反応の活性化エネルギーの値を十分な精度で得ることができた。簡易実験装置は室温で測定できるところまでは完成しており、現在は試料温度を制御可能な試料セルホルダーの設計を行っている。一方で、新旧学習指導要領のもとでの高等学校化学の教科書における化学反応速度論的内容について調査・分類を行うとともに、学部・大学院レベルのテキストの内容との橋渡しとなるような教材内容を検討した。このような化学反応速度に関する教材開発と並行して、化学平衡についての教材開発も開始した。現在、教材として適切な実験条件を決定するために、塩化コバルトと溶媒である2成分溶液の濃度比を変化させ、283 Kから353 Kの間で可視スペクトルを測定している。前述の簡易実験装置を用いて実験するためには、溶媒を変更する等して、さらに適切な実験条件を探す必要があると考えている。この化学平衡に関する実験を量子化学計算と結びつける教材については未着手であり、次年度に行うことにした。反応速度の教材に関しては、平成25年度には、紫外可視分光光度計を用いて温度制御下でフェノールフタレインの退色反応について測定を行い、その活性化エネルギーを十分な精度で得ることができた。この際に工夫した試料調整方法を用いて、平成26年度には、自作した簡易実験装置を用いて測定を行い、そのデータを紫外可視分光光度計によって得られたものと比較した。その結果、教材として用いるには十分な精度で反応速度定数の測定が行えることを確認することができた。さらに,簡易実験装置用の温度制御可能な試料セルホルダーの設計・製作も行った。完成したセルホルダーを用いて温度制御のテストを行った結果、少なくとも1080°Cの温度領域において、目的の温度から±0.5°C以内に試料を保てることが判った。これを前述した簡易実験装置に組み込むことで、活性化エネルギーの算出までが可能となる。この装置による測定実験を、表計算ソフトウェアを用いるデータ解析や分子論的な解説を含む学習プログラムと組み合わせた教材の学習効果の検証は、今後の研究で取り組みたい。溶解熱に関する教材については、過去に開発した測定プログラムに対して、平成26年度後半に改良を行い、それまでの温度測定・表示・記録機能に加えて解析機能を追加した。表計算ソフトウェアを用いなくても、フィッティングや溶解熱の算出を行えるようになったため、高校生等に大学の学生実験レベルの溶解熱算出実験を容易に体験させられる教材となった。平成25年度末から、化学平衡についての教材開発も開始した。教材として適切な実験条件を決定するために塩化コバルトと溶媒である2成分溶液の濃度比、及び、試料温度を変化させて可視スペクトルの測定を行った。しかし、化学平衡の教材開発研究をそれ以上進展させることはできなかった。物理化学現時点では、簡易実験装置は室温での透過光強度の測定を行えるものの、温度制御機能を実装するところまでは到達できていない。しかし、現在設計中の試料セルホルダーが完成すれば装置は完成するため、装置開発についての遅れは僅かであると考えている。一方、教材内容については、化学反応速度に関する部分は具体的な内容についても固まってきているが、化学平衡に関する部分についてはかなり遅れている。実験条件の調査は進行しているものの、量子化学計算については未着手であり、全体の教材の構成についても検討できていない。これらのことを総合して、現在までの達成度を「やや遅れている」と自己評価した。化学平衡に関する教材の実験条件を決定するための測定を継続する一方で、試料セルホルダーの設計を遅くとも5月末までに済ませて製作を発注する。これが完成するまで、化学平衡の題材として選択した系について量子化学計算を実行し、これを取り入れた教材化が可能かを検討する。これについては、短期的に成果が得られそうになければ優先度を下げて、まずは実験教材の完成に注力していくべきと考えている。

試料セルホルダーが完成した後は、簡易実験装置を用いて測定を行い、そのデータに基づいた高校生・大学生12年生向けの化学反応速度、及び、化学平衡の教材を完成させる。また、大学生向けにはクライオスタットを用いた実験を構成し、これと簡易装置を用いるものとを比較して双方の利点を検討する。年度の後半には、教材を用いた実践を行い、受講者の分子論的な理解度の向上や、教材の問題点や課題についても調査する。また、平成26年度の計画に含んでいる溶解熱に関する教材については、量子化学計算による結果と文献値を比較し、既存の簡易装置を用いる実験教材の教育効果を向上させられるような改善を行う。
ERK-MAP キナーゼの細胞内局在制御と細胞運動

p30をMKN1細胞に発現させると、血清刺激に依存したERK-MAPキナーゼの核内集積が抑制された。一方、siRNA処理によってp30の発現を抑制した際には、血清刺激によるERK-MAPキナーゼの核内移行/集積が促進された。また、Boyden chamber法を用いて細胞の運動能を比較検討したところ、p30を過剰発現した際には細胞運動が抑制され、逆にp30の発現を抑制した際には細胞運動が亢進された。2.p30/p120複合体はp30のSer^<202>のリン酸化により解離するp30各種欠失変異体、及び部位特異的変異体を作成してp30リン酸化部位、及びリン酸化酵素の特定を試みたところ、p30はSer^<202>がp90^<rsk>によってリン酸化されることを見出した。また、p30/p120複合体は血清刺激によって解離するが、それはMEK阻害剤によって抑制されること、さらにSer^<202>をAlaに置換したS202A変異体はp120から解離しないことから、p30/pl20複合体はp90^<rsk>によるp30のSer^<202>リン酸化によって制御されることが明らかとなった。3.p120は血清刺激によって速やかに細胞周縁部位に移動する特異的抗体による細胞免疫染色法、あるいはEGFP fusion p30及びp120を用いて、各分子の細胞内局在変化を観察した。その結果、血清飢餓状態ではp30は細胞全体にわたって局在していたが、p120は核周辺部位に点在していた。一方、細胞を血清で刺激した場合にはp120は刺激後速やかに細胞周縁部位のリーディングエッジと考えられる部位に移動するが、それはp30のS202A変異体を発現させると抑制されることが明らかとなった。本年度はp30に対する抗体を作成して解析を進め、以下に示す結果を得た。【p30のリン酸化と細胞内局在】MKN1細胞を血清で刺激すると顕著な細胞運動が誘導される。このような条件下において内在性p30に着目して解析を行ったところ、(1)p30の発現量には特に有意な変化が認められないこと、(2)過剰発現させたEGFP-p30と同様に、血清刺激に依存して内在性p30もSDS-PAGEにおける移動度が低下すること、(3)それはMEK阻害剤によって抑制されること(ERK-MAPキナーゼ経路によって制御されること)、(4)p30は血清刺激によって速やかに細胞のリーディングエッジに移行すること、を確認した。また、p30の各種欠失変異体を作成してリン酸化部位の同定を進めたところ、C末端領域がp90^<rsk>によって直接リン酸化される可能性(部位は現在確認中)を見出した。【p30結合タンパク質p120の同定】p30と特異的に結合するp120について質量分析法によってその同定を行ったところ、p120はモータータンパク質の一種であることが明らかとなった。また、p120に対する抗体を作成し、その細胞内局在を検討したところ、p30と同様に血清刺激によってその一部が細胞のリーディングエッジに移行することを確認した。【がん細胞株におけるp30、およびp120の発現量】いくつかのがん細胞株を用いてp30およびp120の発現量と細胞運動能(Boyden chamber法にて評価)を比較検討した。その結果、Neuroblastomaを除いた各種臓器由来がん細胞株においてp30、およびp120の発現が認められ、その中でp120の発現量が多い細胞において細胞運動能が高い傾向が認められた。

一方、細胞を血清で刺激した場合にはp120は刺激後速やかに細胞周縁部位のリーディングエッジと考えられる部位に移動するが、それはp30のS202A変異体を発現させると抑制されることが明らかとなった。
炎症性筋線維芽細胞腫瘍の新規融合遺伝子の同定と機能の解明

受容体型チロシンキナーゼTrkファミリーのTrkA,B,CはそれぞれNTRK1,2,3遺伝子にコードされており、様々な腫瘍においてNTRK1,2または3の融合遺伝子の存在が報告されている。特にNTRK3に関しては、甲状腺乳頭癌、唾液腺や乳腺の分泌癌、乳児線維肉腫などで融合遺伝子を形成しており、その多くがETV6-NTRK3融合遺伝子である。最近NTRK融合遺伝子を有する腫瘍に対して、TrkA,B,Cに対するチロシンキナーゼ阻害薬の有用性が示され、治療戦略として期待されている。中間悪性腫瘍である炎症性筋線維芽細胞腫瘍(inflammatory myofibroblastic tumor; IMT)の約50%はALK融合遺伝子を有していることが知られていた。ALKは受容体チロシンキナーゼの一種で融合遺伝子を形成することで、融合遺伝子産物が過剰発現し、かつ、キナーゼ活性が亢進するため、腫瘍発生の原因となると考えられている。ALK蛋白発現やALK融合遺伝子(遺伝子再構成)の証明は、病理診断や治療方針の決定に役立つ。ROS1はALKと構造的に類似した受容体チロシンキナーゼで、肺癌ではALKやROS1融合遺伝子が存在することが知られており、それらのキナーゼ阻害薬が治療に用いられている。IMTの少数例でROS1融合遺伝子が報告されたが、詳細は明らかになっていなかった。我々は、IMT36例を解析し、免疫組織化学染色にてALK, ROS1はそれぞれ22例(61.1%)、2例(5.6%)において陽性であった。ROS1陽性2例はいずれも腹腔内(小腸間膜、大腸)に発生し、うち1例において、RT-PCRにてTFG-ROS1融合遺伝子を同定できた。また2例において、FISH法にてETV6遺伝子再構成が同定されたが、それらはいずれも肺発生であった。1例ではRT-PCRにてETV6-NTRK3融合遺伝子が同定されたが、もう一例では融合相手遺伝子は同定できなかった。以上のように、これまで報告と合致してIMTの50-60%程度はALK融合遺伝子を有するが、それぞれ5%程度はROS1あるいはETV6(一部はETV6-NTRK3)の融合遺伝子を有することが示唆された。また発生臓器により、融合遺伝子亜型の違いがある可能性も示唆された。これらの融合遺伝子亜型の同定は確定診断や治療方針の決定に役立つことが期待される。IMTにおいて既知のALK融合遺伝子に加え、新たにROS1やNTRK3の融合遺伝子を同定できたことにより、当該年度の目標を達成した。ALKは未分化大細胞リンパ腫や肺腺癌などで融合遺伝子が存在し、診断のマーカーや分子標的治療のターゲットとなっている。炎症性筋線維芽細胞腫瘍(inflammatory myofibroblastic tumor; IMT)の約50%はALK融合遺伝子を有していることが知られていた。ROS1はALKと構造的に類似した受容体チロシンキナーゼで、肺癌の5%未満にROS1融合遺伝子が存在することが知られており、それらのキナーゼ阻害薬が治療に用いられている。NTRK3(ETV6-NTRK3)は甲状腺癌(乳頭癌)、唾液腺癌や乳癌(分泌癌)で融合遺伝子を形成しており、ALKやROS1同様、過剰発現しているキメラ蛋白に対する免疫染色、FISHやRT-PCRを用いた融合遺伝子の検出が診断並びに治療方針の決定に役立つ。我々の研究では、IMTにおいて、ALK, ROS1, NTRK3はそれぞれ, 61.1%, 5.6%, 5.6%ににおいて過剰発現(免疫染色陽性)していることを見出した。これらの大部分は融合遺伝子の存在はFISHやRT-PCRを用いて裏付けられた。2例においてFISH法にてETV6遺伝子再構成が同定され、1例ではRT-PCRにてETV6-NTRK3融合遺伝子が同定されたが、もう一例では通常のRT-PCR法では融合相手遺伝子は同定できなかった。しかし、後者はNTRK3免疫染色陽性であったことから、これまでの報告とは異なるタイプの融合遺伝子亜型が存在することが疑われ、次世代シークエンスなどを用いて詳細を解析中である。炎症性筋線維芽細胞腫瘍の融合遺伝子検出のsurrogate markerとして免疫組織化学染色の有用性を確認できた。IMTのうち、ALK, ROS1, ETV6(NTRK3)以外の融合遺伝子が存在する可能性があるため、免疫染色や分子病理学的手法を用いて、それらの同定を行う予定である。またIMTと鑑別診断に挙がる、組織形態学的に類似した腫瘍についても融合遺伝子や特異的遺伝子変異、免疫染色への応用などを検討する予定である。NTRK3免疫染色が陽性で、これまでの報告とは異なるタイプの融合遺伝子亜型が存在することが疑われ、次世代シークエンスなどを用いて詳細な解析を進める予定である。
唾液ヒスタチンによるインフルエンザウイルス感染とその誘導性炎症の抑制機構解明

唾液蛋白質ヒスタチンは抗菌作用があり、病原体から生体を守っている。唾液には抗ウイルス作用があるが、その詳細な唾液成分は明らかにされていない。ヒスタチンは生体防御に関わる自然免疫関連因子であるため、抗インフルエンザウイルス作用を持つ可能性がある。本研究では、ヒスタチンがインフルエンザウイルス構成成分を阻害する唾液蛋白質であることが判明した。また、ヒスタチンはインフルエンザウイルスやグラム陽性菌の構成成分と相互作用し、それら構成成分による炎症誘発を抑制することが明らかとなった。これらは、唾液蛋白質の新たな生理的機能を見出した結果であり、将来的な抗ウイルス・抗炎症薬の開発に結び付く内容である。1日に11.5リットル分泌される唾液は、消化、嚥下、咀嚼などの機能を果たし、口腔内の恒常性を維持している。唾液中の蛋白質は口腔疾患、特に、歯周病、う蝕、ウイルス感染症、炎症等と関係することが示唆されている。唾液蛋白質ヒスタチンは歯周病原菌やカンジダ菌に対する抗菌作用、う蝕原因菌の増殖抑制作用がある。我々は、ヒスタチンがヒト歯肉繊維芽細胞(HGFs)内の熱ショック蛋白質HSC70と結合し、この複合体に負の細胞周期制御因子p27Kip1が結合すること、また、この3者複合体の少なくともp27Kip1とHSC70のユビキチン化が促進されることを明らかにした。これはG1からS期への移行促進を意味する。更に、ヒスタチンはHSC70で誘導される炎症性サイトカイン産生を抑制することが示唆された。しかし、ヒスタチンの更なる生理的機能は明らかにされていない。インフルエンザウイルスは口・鼻腔から侵入し、咽頭・気道・肺で感染する。この感染症が重篤な場合、高齢者では肺炎、幼児では脳症となり死に至ることがある。娘ウイルスの感染細胞からの放出には、ウイルス膜表面にあるノイラミニダーゼを必要する。ここで、ウイルスの細胞への感染にヒスタチンがどの様な影響を及ぼすのか検討した。その予備的結果として、ヒスタチンは非常に低いレベルでウイルス感染を抑制する状況となったが、更なる検討が必要とされる。慢性歯周炎は歯周病原菌の成分(リポポリサッカライドやペプチドグリカン(PGN))による持続的な刺激で炎症を呈する。これまでにヒスタチンはPGNによるToll様受容体を介したNF-kappaBの活性化を抑制することが示された。今回、ヒスタチンはHGFsのPGN刺激による炎症性サイトカイン産生を抑制することが判明した。以上から、ヒスタチンは抗菌作用以外の新たな機能をもつ生理活性物質であることが示唆された。おおむね計画的に進めており、少しずつではあるがデータを得つつある。今後は本研究の目的達成のために更に進めていく予定である。唾液蛋白質は歯周病、う蝕、ウイルス感染症、炎症などと関係する。唾液蛋白質ヒスタチンは歯周病原菌などに対する抗菌作用、う蝕原因菌の増殖抑制作用を持つ。我々は、ヒスタチンと宿主熱ショック蛋白質HSC70との結合によるヒト歯肉繊維芽細胞(HGFs)の増殖促進、HSC70による炎症性サイトカイン産生におけるヒスタチンの抑制効果を示した。唾液蛋白質には抗ウイルス作用を有することが示唆されているものの、具体的には明らかにされていない。自然免疫因子ヒスタチンはインフルエンザウイルス(flu)感染とその炎症誘導に対して抑制する可能性がある。最終年度では、fluの感染成立に必要なヘマグルチニンがToll様受容体(TLR)を介してNF-kappaBを活性化し、炎症性サイトカインを産生すること、ヒスタチンがこれを抑制することを明らかにした。また、これまでに示した結果として、flu感染後に生成した娘ウイルスの感染細胞からの放出には、fluの膜表面にあるノイラミニダーゼ(NA)を必要とするが、ヒスタチンはNAを阻害すること、ヒスタチンは非常に低いレベルでflu感染を抑制することである。以上の結果から、flu感染とその炎症誘導に対するヒスタチンの抑制効果は強弱があるものの、有効であることが示唆された。慢性歯周炎はその原因菌成分(リポポリサッカライド、ペプチドグリカン(PGN)など)の持続的刺激で炎症を呈している。これまでに、ヒスタチンがPGNによるTLRを介したNF-kappaBの活性化とHGFsの炎症性サイトカイン産生を抑制することが明らかにされた。今回、ヒスタチンがPGNと直接結合すること、PGNによるHGFsのMAPK活性化を抑制することで炎症性サイトカイン産生を抑制することが明らかとなった。

唾液は1日に11.5リットル分泌され、口腔内の恒常性維持や嚥下、咀嚼などの機能を果たす。唾液蛋白質は歯周病原菌で惹起する慢性炎症や硬・軟組織の破壊、また、う蝕、カンジタ症、ウイルス感染、癌等の口腔疾患と関係する。唾液蛋白質ヒスタチンは自然免疫因子で唾液中に比較的多く存在し、カンジダ菌・歯周病原菌などに対する抗菌作用、う蝕原因菌増殖抑制作用などがある。これまでに、ヒスタチンはヒト歯肉繊維芽細胞内に移行して熱ショック蛋白質HSC70と結合し、更に負の細胞周期制御因子p27Kip1と結合してG1→S期の移行を促進することが明らかとなった。これはユビキチンープロテアソーム系により制御されている。このことは、宿主に及ぼすヒスタチンの生理的機能解明の一端となったが、他の機能は不明である。インフルエンザ感染症は高齢者の肺炎、幼児の脳症を引起し、致命的である。このウイルスは口・鼻腔から進入し、咽頭から気道・肺で感染が認められる。ウイルスの増殖は、宿主細胞内で複製されたウイルスを細胞から遊離させるノイラミニダーゼ(NA)が必要となる。口腔内でのウイルス感染・増殖が殆ど認められないのは、唾液成分の抗ウイルス作用によるものと考えられる。そこで、自然免疫因子ヒスタチンのNA阻害効果を解析したところ、ヒスタチンはNAを抑制した。歯周病における慢性炎症の持続性は、歯周病原菌の菌体成分(リポポリサッカライド、ペプチドグリカン(PGN))がToll様受容体(TLR)を介してNF-kappaBを活性化後、炎症性サイトカイン産生を誘導することにある。そこで、TLR2発現細胞にPGNで刺激を与え、ヒスタチン存在下でのNF-kappaB活性化を調べた。その結果、ヒスタチンは抑制することが判明した。以上から、ヒスタチンには新たな機能を有する自然免疫因子であることが示唆された。予備検討実験は多いものの、極めて難解な実験系は今のところあまりない状況であるため、比較的進捗している。また、データが得られ始めており、本研究の目的を最終的に達成できるよう進めていく考えである。研究においては、予期せぬことを生じてしまう可能性がある。また、実験系が困難な状況に陥ってしまう可能性もある。一方で、このような状況から思いがけず新しい知見を得る可能性もある。従って、予備検討実験を早めに行い、十分吟味して工夫し、実験系を確立できるようにする。また、学会参加や文献調査などにより、最先端の情報を収集して多くの研究者とディスカッションするようにし、本研究課題の推進に携わるよう努めていく。分子生物学・生化学・免疫学研究を遂行するにあたり、困難な実験系に携わる可能性がある。従って、早めに予備検討実験を行い、実験系の確立を目指す。また、今以上に様々な研究者とディスカッションを行い、学会参加、文献調査などにより最先端の情報を収集して吟味する。得られた情報や知識を本課題の研究に生かしながら推進させていく。次年度使用予定の助成金を生じたが、おおむね計画通りに研究費を使用した状況となっている。試薬等は、キャンペーンなどの割引価格で購入することもあったため、若干の次年度使用額が生ずる結果となった。次年度に使用予定の助成金がある状況となったが、概ね計画通りの研究費使用となっている。
サル線条体ニュ-ロン活動と技術・手順と記憶との相関解析

最近、大脳基底核の線条体は、運動の方向や速度といった単純な運動の制御だけでなく、認知や記憶に関係したより高度なシステムの一部であることが示唆されている。すなわち、線条体は、大脳皮質の種々の感覚連合野から統合された感覚情報を受け、その情報に基づきある特定の一連の運動(反応)を遂行する感覚刺激一反応の連合に関与すると考えられる。本研究では、オペラント行動下サルの被殻から単一ニュ-ロン活動を記録し、レバ-押しオペラント摂食行動に対するニュ-ロン応答様式を調べた。総数615個のニュ-ロン活動を記録した。被殻には、1)食物を見たときに応答するニュ-ロンが存在し、2)これらニュ-ロンの応答は食物の種類や学習課題によって強弱がある。3)外界の視覚情報と連合して運動制御に関係するニュ-ロンの存在することなどを明らかにした。これらの結果は、被殻が単に運動の方向性や負荷などの物理的パラメ-タの制御に関連しているという従来の見方に対し、感覚刺激の意味やどのような運動がどのような状況で起こったかという状況の情報処理に関与しているという新しい解釈を示唆している。解剖学的には扁桃体や運動前野からの線維投射が存在することが知られている。今後は、辺縁系一大脳基底核および前頭葉系一大脳基底核といったシステムの中での被殻をとらえる必要があることを、この研究を通じて痛感した。サル線条体の機能を解析するためにi)オペラント摂食行動ii)オペラント飲水行動iii)オペラント罰回避行動iv)GO/NoGo反応と組み合わせた遅延対刺激対比テストを制御するタスク制御装置を作製した。本作製装置を用いて、オペラント行動下サルの被殻から単一ニューロン活動を記録し、各オペラント行動中のニューロン応答性を調べた。オペラント課題はi)呈示物体または図形の視覚識別期ii)摂食または飲水のためのレバー押し期、およびiii)摂食または飲水期に分けた。検索489個の被殻ニューロン中、118個(24.3%)がいづれかの時期に応答した。51個(10.4%)は識別期に応答した。この識別期応答は呈示物体に依存し、好きな食物であれば強く、嫌な物体であればレバー押し運動の有無に依らず弱い応答しか示さなかった。またジュースや水を意味する円筒(オペラント飲水行動)に特異的に応答し、食物を見たときには応答しないニューロンもあった。118個のニューロンのうち62個(12.7%)はレバー押し期に応答し、大部分はレバー押し運動に直接の相関があり,少数は手をレバーに移動するとき応答した。26個(5.3%)は食物を獲得するときの手の屈曲・伸展に関係して応答した。27個(5.5%)は食物を摂取しているとき応答した。オペラント摂食行動に応答した118個のニューロン中、89個について遅延対刺激対比テストを行った。53個(59.6%)は両オペラント行動に同様の応答を示したが、残り36個(40.4%)はオペラント行動依存性であり、多くはオペラント摂食行動だけに応答した。これらの結果は被殻が特定の体部位の運動に関与しているだけでなく、視覚刺激の種類、オペラント行動の種類によって情報処理様式を異にすることは、視覚識別行動課題に対して認知的情報の統合に関与していることを示唆する。最近,大脳基底核の線条体(被殻,尾状核)は,運動の方向や速度といった単純な運動の制御だけでなく,認知や記憶に関係したより高度なシステムの一部であることが示唆されている。すなわち,線条体は,大脳皮質の種々の感覚連合野から統合された感覚情報を受け,その情報に基づきある特定の一連の運動(反応)を遂行するための感覚刺激-反応の連合に関与すると考えられる。本研究では,オペラント行動下サルの被殻から単一ニュ-ロン活動を記録し,レバ-押しオペラント摂食行動に対するニュ-ロン応答様式を調べた。

本年度は運動制御に関する情報処理様式を中心に解析した。総数615個のニュ-ロン活動を記録した。このうち,102個(16.6%)がレバ-押し運動に応答し,26個(5.6%)が食物獲得のための手の運動に応答した。これらのニュ-ロンは外界の明暗によって応答様式の変化するニュ-ロンと変化しないニュ-ロンに分けられた。暗状況にするとレバ-押し運動に関連したニュ-ロンのいくつかは応答が減弱した。一般に,被殻のニュ-ロンは特定の体部位の運動に関係して応答し,これらは運動の方向や負荷の物理的パラメ-タに関係していることが知られている。しかし,われわれの結果は,運動がどのような状況で起こったかという状況依存型ニュ-ロンが被殻に存在していることを示している。この結果は,被殻が単に運動の方向や負荷などの制御に関連しているという従来の見方に対し,感覚の意味やどのような運動がどのような状況で起こったかという運動状況の情報処理に関与しているという新しい見方を示唆している。これは被殻が責任病巣の一つであるパ-キンソン病に対する新しい解釈を与えるものである。