hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
カーラクトンから派生した新奇発芽刺激物質に関する生物有機化学的研究

根寄生植物の種子発芽刺激物質として単離されたストリゴラクトン(strigolactone, SL)は、アーバスキュラー菌根菌(AM菌)の共生に必須なシグナル分子であり、さらには植物地上部および地下部の形態形成を制御する植物ホルモンである。最近SLとは構造的に異質で極めてユニークな構造を有する新種ストリゴラクトン群を種々の植物から単離・構造決定し、また多くの植物種に含まれていることを確認した。これらはSL生合成中間体であるcarlactone(CL)の誘導体(carlactone derivatives, CLD)と考えられ、イネを始めコケから被子植物まで多種多様な植物種がCLDを生産している。本研究では、典型的なSLとは構造的に異質な新奇発芽刺激物質CLDの単離・構造解析を中心に、生理機能の解析および生合成経路の解明を行うことにした。具体的に根寄生植物ヤセウツボ(O.minor)種子に対する発芽刺激活性を指標にCLDの単離を進め、種々の機器分析により構造解析を行い、同時に合成標品とのこれまでに蓄積した各種機器分析データの比較により構造決定を進行する。生理機能については、SLで行われている各種生理試験を適用する。今年度ではまず、様々な植物種を網羅的に調べた結果、ヒメツリガネゴケ、イヌカタヒバ、トウモロコシ、エンバク、イネ、ポプラ、トマト、ヒマワリ、イングリッシュアイビーおよびセタカアワタチソウには、それぞれ少なくとも3種類以上のCLDが生産・分泌することがわかった。また、ミヤゴグサから一つ新奇CLDの単離・構造決定に成功した。本研究では、新奇発芽刺激物質、非典型的SLであるCLDの単離・構造解析および理機能の解明を目的とした。これまでに網羅的に調べた結果、ヒメツリガネゴケ、イヌカタヒバ、トウモロコシ、エンバク、イネ、ポプラ、トマト、ヒマワリ、イングリッシュアイビーおよびセタカアワタチソウには、それぞれ少なくとも3種類以上のCLDが生産・分泌することがわかった。CLDは植物界に普遍的に存在していることも示唆された。また、ミヤゴグサから一つ新奇CLDの単離・構造決定し、lotuslactoneと命名した。イヌカタヒバ、トウモロコシ、エンバク、イネ、ポプラ、トマト、ヒマワリ、イングリッシュアイビーおよびセタカアワタチソウに含まれている新奇のCLDの構造解析し、植物界におけるCLDのライブラリーを構築する。また、構造決定された新奇CLDについて、SLの代表的な生理活性であるAM菌の菌糸分岐誘導活性と枝分かれ抑制活性活性についても評価する。その他、葉の老化、高温による発芽阻害の回避、二次成長、側根身長、根毛伸長などへの影響も順次評価する。備品の購入がなかったため、次年度に繰り越した。
量子核形成

量子核形成は、巨視的量子トンネル現象である。すなわち、核の半径という巨視的変数を量子力学的に取り扱い、準安定状態にある系の崩壊現象を議論するものである。量子核形成の概念は、物理学の多くの分野で用いられている。従って、量子核形成を疑いの余地なく実証することは基盤的重要性を持っている。本研究においては^3He-^4He混合液を舞台とし、^3He希薄相(d相)の^3He過飽和状態を作り出し、そこから^3He濃厚相(c相)の核形成を捉える実験研究を行った。d相の過飽和状態を実現するために、「超流体移送法」と呼ぶ独創的手段を開発・確立した。これにより、400μKという超低温域までの実験が可能となった。この実験手段の大きな特徴は、準安定状態である過飽和状態を殆ど準静的に掃引し得る所にある。この点で、本研究は核形成研究の中で際立った独自の位置を占める。温度域400μK-500mK、圧力域0-8kg・f/cm^2という広い領域において、臨界過飽和濃度△X_<3,cr>を実験的に決定した。このデータを用いて、臨界過飽和濃度曲面△X_<3,cr>(T,P)の全体像がほぼ明らかとなった。それが示す重要な特徴は、(i)約10mK以下の温度域では、△X_<3,cr>は殆ど温度に依存せず一定となる、(ii)約10mK以上の温度域では、△X_<3,cr>は温度と共に増大し続けている、の2点である。針の事実は、高木等の理論と半定量的比較の上に立って、我々が量子核形成を捉えた、と云うことを示すものである。第2の事実は、エネルギー散逸の効果を示唆するものである。この点について、Burmistrov等と理論的考察を進めてきたが、未だ実験と定量的比較を行い得る段階には到っていない。核形成実験と並行して行っている、超音波による相分離界面のダイナミックスの実験結果は、未だ予備的段階ではあるが、このエネルギー散逸の存在を支持している。本研究は^3He-^4He混合液が有する量子的特性を活用して、400MK-900mKという広い温度域、0気圧-25気圧という広い圧域において、^3He希薄相における^3Heの臨界過飽和度を探求するものである。この系は^3Heおよび^4Heが示す量子的特性のため、homogeneous nucleationを実現し得る殆ど唯一の系と考えられる。これまで6気圧程度の圧域において10mK-400MKの温度域で臨界過飽和度が温度に依存しなくなるという特徴的振舞を促え、これが量子形成ではないかという強い示唆を得ている。この点を明確に確立すべく、実験・理論両面から研究を推進する。実験においては、上述のように圧力領域・温度領域を拡張し、古典核形成領域へのつながりを明かにすることを第1の目標として現在データを蓄積中である。また散逸の効果を明らかにするべく、平衡状態にある混合液相分離界面の超音波に対する応答を見る実験を計画し、準備を行っている。理論面においては、場の理論的立場からの量子核形成理論を確立すべく研究を行うと同時に、現象論的立場からの考察も進めている。

本研究は^3He-^4He混合液が有する量子的特性を活用して、400μK-900mKという広い温度域、0気圧-25気圧という広い圧力域において、^3He希薄相における^3Heの臨昇過飽和濃度を探求し、量子核形成を疑いの余地なく実証することを視野において、超低温における相分離現象の本質を明らかにすることを目的としている。我々が開発してきた超流体移送法による独自の実験手段を更に進展させ、上述の広い温度域、圧力域において、過飽和状態を実現させることに成功した。現在まで得たデータは、(1)10mK-400μKの温度域で臨昇過飽濃度が温度に依存しなくなるという特徴的振舞を示している。これは量子核形成を強く示唆するものである。(2)10mK-200mKの温度域で臨昇過飽和濃度は温度と共に増加するという特徴的振舞を示している。これは、量子核形成に対する散逸の効果を示唆するものである。上記の実験結果に対する理論的考察を行いつつ、更にデータ領域を拡大することを現在進行させている。と同時に散逸の効果を調べるための超音波実験を新しく計画し、その準備はほぼ完了した.本研究は^3He-^4He混合液が有する量子的特性を活用して、400μK-900mKという広い温度域、0気圧-25気圧という広い圧力域において、^3He希薄相における^3Heの臨昇過飽和濃度を探求し、量子核形成を疑いの余地なく実証することを視野において、超低温における相分離現象の本質を明らかにすることを目的としている。(1) BBPパラメターの温度及び圧力依存性3He濃度を決定するためにはBBPパラメターの温度及び圧力依存性を明らかにする必要がおる。我々独自の実験及び解析手段を開発し、400μK400mK、09気圧という広い範囲でのBBPパラメターを決定することに成功した。(2)臨界過飽和濃度の温度及び圧力依存性現在までに400μK400mK、09気圧の領域で臨界過飽和濃度のデータを集積し、臨界過飽和濃度曲面の全体像が明らかになりつつある。主な特徴は(a)約10mK以下では殆ど温度、圧力によらず一定である。(b)約10mK以上では温度上昇に伴って急激に増大し、現時点での測定上限温度400mKでちまだ増大の傾向を示している。(3)理論的考察量子核形成現象においては零点振動が重要となる。このことを考慮した高木等の理論によれば、我々の実験において10mK以下で観測された相分離現象が量子核形成によるものを考えて矛盾は生じない。定量的比較を行うには^3He-^4He混合液における第2音波の存在を考慮することが重要である。この方向での理論構築がBurmistrov佐藤によって進行中である。
アクティブ制御乱流風洞を用いた大規模広域火災時の効果的な空中消火方法に関する研究

阪神淡路大震災のような大震災時の市街地火災に,消防ヘリコプターによる迅速な空中消火に期待が寄せられているが,最適な消火方法についてはまだ明確にされていない.そこで,相似模型により空中消火を再現し,アクティブ制御風洞で気象条件を模擬して効果的な空中消火の方法について検証した.その結果,空中投下水による1回あたりの散布水量を増加すると最も効果的であることが明らかとなった.また,建物群や家屋間の樹木等にあらかじめ水を投下して延焼遮断帯を構築する可能性について検証した結果,ある一定の含水率を超えると延焼が阻止,または遅延させる効果があることが明らかとなり,市街地火災においても有効であると思われる.阪神・淡路大震災では,地震時の交通混乱や水利不足のため消防効果を発揮できず広域火災に発展した.このような状況下において空中からの消火活動は非常に有効な消火手段である.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法や効果的な消火方法などは未だ明確にされていない.これまで申請者は,複数の送風機をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御乱流風洞の開発を行ってきた.そこで,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な空中消火方法の基礎資料を提供できるものと考え本研究に着手した.実機を用いた実大規模実験が数回行われ基礎データが得られたが,更なるデータを得るためには広大な場所や莫大な予算を必要とするため,以後実大規模実験は行われていない.そこで本研究では,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,大規模広域火災時の効果的な空中消火方法について提案することが目的である.これまで,模型ヘリコプターを用いたダウンウォッシュ中における投下物の挙動について支配されている物理法則を明らかにし,実規模実験との相似性を明らかにした.また,空中投下水が地表面に落下した際の衝撃度について,模型実験による相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討した.明らかとなった相似法則に基づいて模型を製作し,火災を模擬した火炎中に空中より水を投下することで空中消火効果向上および延焼防止効果向上のための効果的な空中消火方法を提案する.相似法則に基づいて模擬家屋を製作して燃焼させ,空中投下水の散布水量,投下回数,投下間隔等を変化させて効果的な空中消火の条件を求めた結果,1回あたりの散布水量を増やすことが最も効果的であることが明らかとなった.阪神・淡路大震災では,地震時の交通混乱や水利不足のため消防効果を発揮できず広域火災に発展した.このような状況下において空中からの消火活動は非常に有効な消火手段である.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法や効果的な消火方法などは未だ明確にされていない.これまで研究代表者は,複数の送風機をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御乱流風洞の開発を行ってきた.そこで,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な空中消火方法の基礎資料を提供できるものと考え本研究に着手した.実機を用いた実大規模実験が数回行われ基礎データが得られたが,更なるデータを得るためには広大な場所や莫大な予算を必要とするため,以後実大規模実験は行われていない.そこで,本研究では,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,大規模広域火災時の効果的な空中消火方法について提案することが目的である.これまで,模型ヘリコプターを用いてダウンウォッシュ中における投下物の挙動について支配されている物理法則を明らかにし,実規模実験との相似性を明らかにした.次に,空中投下水が地表面に落下した際の衝撃度について,模型実験による相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討した.さらに,相似法則に基づいて製作した模型の火炎中に空中より水を投下することで空中消火効果向上および延焼防止効果向上のための効果的な空中消火方法を提案した.その結果,空中投下水の散布水量,投下回数,投下間隔等を変化させて効果的な空中消火の条件を求めた結果,1回あたりの散布水量を増やすことが最も効果的であることが明らかとなった.また,未燃焼家屋等にあらかじめ水を投下することで,延焼遮断帯を構築できる可能性があることが明らかとなった.阪神淡路大震災のような大震災時の市街地火災に,消防ヘリコプターによる迅速な空中消火に期待が寄せられているが,最適な消火方法についてはまだ明確にされていない.そこで,相似模型により空中消火を再現し,アクティブ制御風洞で気象条件を模擬して効果的な空中消火の方法について検証した.その結果,空中投下水による1回あたりの散布水量を増加すると最も効果的であることが明らかとなった.また,建物群や家屋間の樹木等にあらかじめ水を投下して延焼遮断帯を構築する可能性について検証した結果,ある一定の含水率を超えると延焼が阻止,または遅延させる効果があることが明らかとなり,市街地火災においても有効であると思われる.阪神・淡路大震災では,地震時の交通混乱や水利不足のため消防効果を発揮できず広域火災に発展した.このような状況下において空中からの消火活動は非常に有効な消火手段である.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法や効果的な消火方法などは未だ明確にされていない.これまで申請者は,複数の送風機をアクティブに制御し種々の気象条件を再現できる形式のアクティブ制御

乱流風洞の開発を行ってきた.そこで,本風洞を用いて種々の気象条件に対する最適な空中消火方法の基礎資料を提供できるものと考え本研究に着手した.実機を用いた実大規模実験が数回行われ基礎データが得られたが,更なるデータを得るためには広大な場所や莫大な予算を必要とするため,以後実大規模実験は行われていない.そこで,本研究では,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,大規模広域火災時の効果的な空中消火方法について提案することが目的である.これまで,模型ヘリコプターを用いたダウンウォッシュ中における投下物の挙動について支配されている物理法則を明らかにし,実規模実験との相似性を明らかにした.また,空中投下水が地表面に落下した際の衝撃度について,模型実験による相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討した.明らかとなった相似法則に基づいて模型を製作し,火災を模擬した火炎中に空中より水を投下することで空中消火効果向上および延焼防止効果向上のための効果的な空中消火方法を提案する.本年度は,これまでの研究成果で明らかとなった相似法則に基づいて模擬家屋を製作し,模擬家屋を燃焼させて温度変化と燃焼過程を把握した.また,空中投下水の散布水量,投下回数,投下間隔等を変化させたとき,どのような条件下で効果的な空中消火が可能であるか検討した.阪神・淡路大震災では,地震時の交通混乱や水利不足のため消防効果を発揮できず広域火災に発展した.このような状況下において空中からの消火活動は非常に有効な消火手段である.しかしながら気象条件や地形特性などの自然環境,火災規模や延焼速度などの火災状況に対応した最適な散布方法や効果的な消火方法などは未だ明確にされていない.実機を用いた実大規模実験が数回行われ基礎データが得られたが,更なるデータを得るためには広大な場所や莫大な予算を必要とするため,以後実大規模実験は行われていない.そこで,本研究では,実規模実験より容易にしかも同等の結果が得られる小規模な模型装置を提案し,大規模広域火災時の効果的な空中消火方法について提案することが目的である.これまで,模型ヘリコプターを用いてダウンウォッシュ中における投下物の挙動について支配されている物理法則を明らかにし,実規模実験との相似性を明らかにした.次に,空中投下水が地表面に落下した際の衝撃度について,模型実験による相似法則の検証を行い,衝撃度の緩和方法について検討した.さらに,相似法則に基づいて製作した模型の火炎中に空中より水を投下することで空中消火効果向上および延焼防止効果向上のための効果的な空中消火方法を提案した.その結果,空中投下水の散布水量,投下回数,投下間隔等を変化させて効果的な空中消火の条件を求めた結果,1回あたりの散布水量を増やすことが最も効果的であることが明らかとなった.また,道路や耐火建物の両側の建物群や樹林帯,家屋間の樹木等にあらかじめ水を投下することで,延焼遮断帯を構築することが期待される.その結果,含水率27%を超えると延焼が阻止され,市街地火災を想定した場合に延焼阻止が期待できることが明らかとなった.また,含水率27%未満においても,火炎が一時的に弱まり,延焼を遅延させる効果があることが明らかとなった.自然災害科学
証券市場の効率性と市場仲介機関・法規制の役割

2007年度は、証券市場の効率性と企業統治の関係を明らかにすることを目的として研究を行った。特に、IPO市場において、敵対的企業買収防衛措置がどのように評価されているのか否かを中心に研究を進めた。2008年度は、前年度の研究成果を踏まえて、各種の研究会で研究報告を行った。特に、東京証券取引所が、議決権種類株式に関する上場基準を制定したことを受けて、筆者のこれまでの研究成果から、同基準がどのように評価されるかを検討した。平成19年度は、証券市場の効率性と企業統治の関係を明らかにすることを目的として研究を行った。具体的には、この問題について研究の蓄積がある外国語文献の収集と分析を行った。その際、法学者の手による理論的な研究にとどまらず、経済学者の手による理論・実証研究をできるだけ参照し、実態に即した分析を行うように努めた。その成果の一部が、「株主間の議決権配分-一株一議決権原則の機能と限界-(3)(4)」である。アメリカでは、最近、機関投資家からの強い反対のため、上場会社が新たに敵対的企業買収防衛措置を導入することが困難な状況にある。一方、IPO市場では、ほとんどすべての会社が敵対的企業買収防衛措置に対する投資家の評価が著しく異なることを明らかにすることができた。このような差異が生じた根拠として、IPO市場とその後の市場では市場構造が異なること、投資家の能力・合理性に問題があることなどが主張されている。先に挙げた論文において、このような見解について一定の分析を行つたが、未だ不十分な点も多い。しかし、IPO市場であれば企業統治の仕組みについて個々の会社に自由を認めるべきという主張を再検討する必要性があることは明らかにできたのではないかと思われる。また、証券市場を通じて企業統治の仕組みを改善することに一定の限界があることを明らかにすることができた。平成20年度は、平成19年度の究成果を踏まえて、各種の研究会で研究報告を行った(たとえば、RIETI「企業統治分析のフロンティア」。HPに報告資料を公表予定。)。特に、東京証券取引所が、議決権種類株式に関する上場企業を制定したことを受けて、筆者のこれまでの研究成果から、同基準がどのように評価されるかを検討した。その結果を簡潔に述べれば、東京証券取引所の基準は過剰規制ということを明らかにした。その理由として、第1に、東京証券取引所の基準は、NYSEの基準から大きな影響を受けている。しかし、アメリカ法には州会社法に議決権種類株式に関する規制が存在しないが、日本法には会社法115条という規制が存在する。そのため、会社法の規制に重畳的な規制を東京証券取引所が課していることになる。もちろん、重畳的規制によって必要十分な規制が達成されることは否定できないが、しかし、次に述べる理由から、過剰規制といえる状態にある。第2に、東京証券取引所は、議決権種類株式の存在意義である、Cash Flowに対する権利とControiに対する権利の比例関係の分離に懐疑的である。しかし、そうであるならば、議決権種類株式を全面的に禁止することも検討に値する。東京証券取引は、上場会社が議決権種類株式を発行することを認めつつも、Cash Flowに対する権利とControiに対する権利の関係を基準とする規制を設けている。そのため、この点に関する東京証券取引所の立場が非常に不明確な状況にある。また、開示書類の虚偽記載を原因とする民事責任に関する裁判例について、研究を行った。成果としては、開示書類の虚偽記載と因果関係のある損害は、(1)高値取得損害、(2)原状回復的損害賠償、(3)株価下落損害の3つに分かれること、(1)(3)の区別と民法709条や金商法の民事責任の規定の関係を明らかにした。
中性子散乱分光による超伝導ー反強磁性相図と擬ギャップ状態の研究

大型単結晶育成と中性子散乱技術の活用により、超伝導体を含む金属磁性体における磁性と電気伝導との相関について以下のような重要な知見や研究の進展が得られた。(1)さらに高い超伝導転移温度を示す物質設計指針に重要な、磁性と超伝導の相図を中性子散乱やX線散乱を用いて系統的に研究した。その結果、相図の普遍性や物質依存性を捉えることに成功した。また銅酸化物超伝導体や鉄系超伝導体を含む、金属磁性体の特徴的磁気励起を統一的に理解する定性的モデルの構築ができた。(2)国産としては最大の大型ホイスラー単結晶を育成し、精密な磁性研究に必須な収束型偏極モノクロメータの純国産化に成功、その量産化への道筋を立てた。本研究では、高温超伝導機構の解明と、より高い超伝導転移を示す物質系の探索指針を得るために、銅酸化物超伝導体の超伝導-反強磁性相図の物質依存性を中性子散乱によって研究する。これによりモット絶縁体がキャリヤドープにより、どのように金属反強磁性体に変化するか、さらに、超伝導を示す金属反強磁性と示さない金属反強磁性の磁気励起の違いを探求する。この目的の達成には、中性子で得られる磁気信号の定量的抽出が必須となる。そのために偏極中性子散乱、とくにその手法を支える偏極単結晶モノクロメータの開発に重点を置く。Cu2MnAlによる偏極モノクロメータは、最も高性能なものとして広く利用されているが、従来国産では作れなかった。本研究では、中性子散乱実験による研究展開に加えて、本格的偏極中性子実験を目指して、高性能な偏極モノクロメータの作成を行う。初年度は、大型単結晶を作るための電気炉の改造と、必要とする電気炉周辺の機器の整備を行なった。東日本大震災の影響で、大型単結晶育成のスタートが遅れたが、年度内には何度か単結晶育成を試みることが出来た。Cu2MnAlは固化過程で、710°Cおよび630°Cで2度の原子規則変態を通過するうえに、500°C以下では化学量論組成からずれた結晶が安定になる。従って単結晶作成後の熱処理によって原子規則度を制御することが、モノクロメータの性能向上には重要になる。そのため平成22年度における2つめの課題はCu2MnAlの大型結晶の熱処理を行なうための「クエンチング機構付き大型単結晶アニール炉」の製作であった。これは大型結晶を1000°Cから500°Cの間の所定の温度で長時間保持した後、急冷して室温まで下げる装置であり、急冷機構の設計に意を用いたものである。年度内にほぼ予定通りのスペックのものが導入できたが、震災の影響で単結晶育成が遅れているため、次年度以降に大型単結晶の熱処理条件探索を行う予定である。そのための実験手段の一つとして、高性能偏極モノクロメータの作成を行っている。前年度は、大型単結晶を作るための電気炉の改造と、必要とする電気炉周辺の機器の整備を中心に行った。今年度は、これら機器を用いて、定常的にCu2MnAlの大型結晶作成をスタートさせた。育成条件の絞り込みを、電気炉の改善などとともに行い、最終的にはほぼ満足できる育成条件にたどり着いた。しかし口径の大きな結晶内部の情報収集に欠かせない中性子ビームが、東海の研究用原子炉が震災以降停止したままで利用できず、現在運転再開のめどが立たない状態にある。そのため韓国の原子炉HANAROに急遽依頼し、結晶性のチェックを行なった。その結果をもとに、作成プロセスに検討を加え改善を施し、最終的には直径50mm×長さ80mmの単一ドメインの単結晶が育成できた。HANAROでの中性子によるチェックでも、モザイク幅が0.3度と、単結晶としてかなり満足できる段階にまで達している。今後、この育成方法が確立した段階で、熱処理条件の確定を、定常的な熱処理により行う予定である。偏極モノクロメータの開発と並行して、銅酸化物や、金属磁性体に対する中性子非弾性散乱実験を、J-PARCやJRR-3など国内の中性子施設の再開までの間、海外の中性子施設を利用して行った。その結果、高温超伝導と磁気励起の関係や、これらの特徴的磁気励起と、金属磁性体Mn3SiやCrなどの磁気励起との類似性や相違点が見いだされてきた。また、相図作成に重要となる、多層系銅酸化物の単結晶育成にも進展が見られており、次年度の中性子散乱実験の可能性が高まった。

(1)本研究で目標とした高性能中性子偏極モノクロメータの純国産化に成功した。研究用原子炉の停止により、偏極子用のCu2MnAl単結晶の結晶性を調べる中性子ビームが国内で利用できない状況が続いているが、韓国のHANAROや、アメリカのオークリッジ研究所との連携により、東北大学金研で育成した単結晶の結晶性が偏極モノクロメータとして上質(世界を独占しているILLの単結晶と同程度かそれを上回る)であることがわかった。この大型単結晶をモノクロメータ用の小片に切断、熱処理により結晶の秩序度を制御することで、中性子偏極モノクロメータとして利用可能な反射率が得られ、最終的に1台の中性子偏極モノクロメータを組み上げ、今後の量産化への道筋を示した。(2)Fe系超伝導体や、CrやMn3Siのような典型的金属反強磁性体の特徴的な磁気励起(急峻な分散関係を持ち、反強磁性絶縁体にみられるスピン波のような古典的描像では理解できない)が、銅酸化物の電子ドープ型超伝導体にも存在することが、パルス中性子とX線非弾性散乱の相補利用研究で明らかになった。本研究ではこれらの分散関係を、スピン波の伝搬という古典的描像ではなく、互いに相関する“スピン領域"が、励起のエネルギーによって変化するというモデルで、定性的ではあるが、統一的に説明し、今後の新たな展開の道筋を示した。(3)銅酸化物超伝導として、ホールドープ型と電子ドープ型は同じメカニズムで超伝導が発現するのかという根本問題の解決に重要なデータが得られた。電子ドープ型は還元熱処理によって超伝導が現れるが、熱処理前の反強磁性状態の磁気励起を中性子散乱で調べた結果、銅スピンの空間的広がりが熱処理前後で大きく変化し、超伝導が発現する前の反強磁性状態がホールドープ型とは異なり、両者の超伝導を発現させる磁気的な枠組み(発現機構)が異なる可能性を示した。H24年度は、銅酸化物と反強磁性金属に関して、以下の研究成果が得られた。これらから、超伝導相に特徴的な磁気励起、特に擬ギャップと磁気励起との関係を引き出すことが本研究の狙いである。(1)ホールドープ型銅酸化物超伝導体のアンダードープ組成La1.925Sr0.075CuO4について、超伝導相、擬ギャップ相、常伝導相、それぞれの相について磁気揺らぎを中性子散乱で調べた。その結果、超伝導相、擬ギャップ相では砂時計型分散が観測された一方で、常伝導相(400K以上)では分散の無い連続帯励起に変化することを見出した。これにより、砂時計型の磁気励起分散が光電子分光等で観測されている電荷励起の擬ギャップの出現と密接な関係にあることが明らかになった。(2)電子ドープ型銅酸化物超伝導体では、磁気励起を多角的な手法によって研究した。共鳴X線非弾性散乱実験では、Nd2-xCexCuO4に対するマグノン励起の組成依存性を調べ、電子ドープにより、ホールドープ型とは異なり、磁気励起スペクトルのエネルギーバンドが高エネルギーに拡がることを明らかにした。(3)銅酸化物の(1)や(2)のような磁気励起の特徴が、典型的な反強磁性金属のそれとどのような関係にあるかを調べるため、(Mn,Fe)3Siの磁気励起を、中性子散乱で調べた。その結果、CrやFe系超伝導体などでみられる「チムニー構造」が観測され、これが反強磁性金属、あるいは(2)に共通な特徴である可能性を指摘した。(4)3層銅ー酸素構造を持つBi2Sr2Ca2Cu3O10+δの大型単結晶の育成行い、c軸方向の厚みが100ミクロン以上の部分がいくつか確認できた。
肺血管床育成を目指した複雑先天性心疾患に対する新たな治療戦略の開発

日齢1のSDラットに対して、SU5416を腹腔内投与することによって、肺血管低形成、慢性肺疾患のモデルとなるラットを作成した。既報の論文の方法に従って行い、いくつかの投与量で事前検討を行い、40ug/gの群では、有意な肺血管低形成と肺高血圧、体重増加不良をみとめ、いくつかの死亡例はあったものの、今後の治療有効性を検討するには適切であると考えられた。このモデルラットでは、日齢10ころより体重増加不良が顕在化するため、この状態から肺血管低形成と肺高血圧症、慢性肺疾患を発症していると考え、治療薬を投与開始することで、疾患治療モデルとして該当すると考えられた。日齢10のモデルラットに対して、シルデナフィルの経口投与を行い、肺血管低形成の改善や肺胞形成の改善、肺高血圧の改善がみられるか検討した。まず、体重増加不良や生存率については、若干の改善を認めたものの統計学的に有意な差とはならなかった。次に肺胞新生について、radial alveolar countを検討した。これについては、シルデナフィル投与群において有意に肺胞形成の改善が認められた。さらに、血管新生について、von Wilbrand factorによる免疫組織染色を行い、肺内の微小血管数をカウントした。すると、シルデナフィル投与群では有意に肺血管数が改善していた。最後に肺高血圧の指標として、右室/左室心重量比を計測した。これについても、シルデナフィル投与群において有意な改善を認めた。今後、他の市販されている肺血管拡張薬についても、肺血管の申請における有用性を検討する予定である。当初の予定通り、肺血管低形成、肺高血圧、慢性肺疾患に似た病態を示すモデルラットについては、高い再現性をもって作成することが可能であった。さらに、肺血管拡張薬を用いて、その治療効果を検証するに至っている。さらに、この検証において、投与薬剤の効果により、肺血管新生を促し、肺胞形成や肺高血圧の改善が認められ、偽薬投与と比較して、統計学的に有意な差が得られている。他の種類の肺血管拡張薬で、より強いcGMP誘導効果を持つとされるリオシグアトにおいても、同様の実験系においてさらなる有効性が得られるかどうかを検証する予定である。これらの研究によって、肺血管低形成、肺高血圧、慢性肺疾患において、肺血管拡張薬による肺血管新生と肺胞新生が確認されれば、臨床症例において、その有効性が確かめられるかどうか、さらに検証を進めていく必要性を示唆する基礎研究データとなると考えられる。既報の論文の方法に従って行ったが、投与量によって、モデルの重症度が異なることが予想されたため、まずは20ug/g, 40ug/g, 60ug/gの3段階の投与量で、モデルとしての妥当性を検討した。その結果、。まず、20ug/gの投与量では、若干の体重増加不良や肺高血圧の発症が見られたものの、コントロル群と有意差を認めない程度であった。既報の論文では、20ug/gの単回投与で十分な肺血管低形成と肺胞低形成を認めたとのことであったが、我々の研究をは異なる結果であった。この差異を生む原因のひとつとして、論文発表者の施設が高度2500m程度の高地にあることも関係しているのではないかと考えられた。そこで、より高用量の投与が必要なのではないかと考えた。次に、60ug/gの投与群では、著明な肺血管低形成とそれに伴う肺高血圧、著明な体重増加不良、頻呼吸が認められたが、死亡例数が多く、解析に必要な例数を得るにはマウス数が多くなりすぎることが予想されるため、動物実験として非人道的であると考えられ、不適であると判断した。一方で、40ug/gの群では、有意な肺血管低形成と肺高血圧、体重増加不良をみとめ、いくつかの死亡例はあったものの、今後の治療有効性を検討するには適切であると考えられた。今後、この投与量において治療有効性を検討していく予定である。疾患モデル動物の作成は順調にすすんでいる。

これについても、シルデナフィル投与群において有意な改善を認めた。今後、他の市販されている肺血管拡張薬についても、肺血管の申請における有用性を検討する予定である。当初の予定通り、肺血管低形成、肺高血圧、慢性肺疾患に似た病態を示すモデルラットについては、高い再現性をもって作成することが可能であった。さらに、肺血管拡張薬を用いて、その治療効果を検証するに至っている。さらに、この検証において、投与薬剤の効果により、肺血管新生を促し、肺胞形成や肺高血圧の改善が認められ、偽薬投与と比較して、統計学的に有意な差が得られている。今後は、確立された疾患モデル動物を用いて、薬物や遺伝子治療による治療効果を解析していく予定である。その具体的な方法としては、生存率の改善、体重増加の改善、頻呼吸や肺高血圧の改善、組織学的な血管新生の評価、などである。他の種類の肺血管拡張薬で、より強いcGMP誘導効果を持つとされるリオシグアトにおいても、同様の実験系においてさらなる有効性が得られるかどうかを検証する予定である。これらの研究によって、肺血管低形成、肺高血圧、慢性肺疾患において、肺血管拡張薬による肺血管新生と肺胞新生が確認されれば、臨床症例において、その有効性が確かめられるかどうか、さらに検証を進めていく必要性を示唆する基礎研究データとなると考えられる。
ヒト一倍体細胞を用いた新規スクリーニング法による貪食関連因子の網羅的探索

死細胞は、自身が処理されるべき細胞であることを貪食細胞に伝達するための目印、“eat me"シグナル、を提示すると考えられている。中でも、リン脂質であるホスファチジルセリン(PS)は、死細胞の細胞膜上で機能する重要な“eat me"シグナルであると想定されている。しかしながら、生細胞がどのようにPSを細胞膜の内層に保持し、死細胞がどのようにPSを細胞表面に露出するのか、その分子機構は不明であった。本研究では、Hploid genetic screenとよばれるスクリーニング法を用い、“eat me"シグナルである「PSの露出」の鍵となる分子としてATP11CとCDC50Aを同定した。マクロファージなどの貪食細胞は、死細胞を貪食するが生細胞を貪食することはない。この生細胞と死細胞の認識は、生体内のホメオスタシスの維持に重要な機構である。死細胞は、本来細胞膜の内側に保持されているフォスファチジルセリン(PS)を細胞膜外に露出することで、食細胞に認識され貪食・クリアランスされることが知られている。このことからPS露出は生細胞と死細胞を区別する典型的なEat-meシグナルと考えられてきた。しかしながら、PS露出それ単独で認識や貪食に十分であるかはいまだ結論がでていない。本年度では、Haploid genetic screenと呼ばれる新しいスクリーニング法を用いて、生細胞がどのように膜の非対称性を維持しているかをゲノムワイドに探索し、二つの膜非対称性の維持に重要な因子を同定した。この遺伝子を欠損した細胞は、膜の非対称性を維持する事ができず、PSを細胞膜表面に強く露出していた。PS露出細胞は、その増殖やサイトカインに対する反応に大きな変化は認められなかったが、マウスマクロファージに生きながらに貪食された。興味深いことに、生きながらに貪食された細胞の大半はマクロファージ内部で分解されるが、一部の細胞は、分解される前にマクロファージより脱出するという現象を見いだした。また、これらの遺伝子の制御は、死細胞がマクロファージに認識されるのにも重要であることが明らかとなった。従って、今回の研究で同定された因子によるPS露出制御は、細胞貪食の必要十分条件であることが示唆された。このことからPS露出は死細胞の典型的なEat-meシグナルと考えられてきた。ところが、我々の最近の研究でPSを恒常的に細胞膜上に強く露出する生細胞は、食細胞に認識・貪食されないことが判明した。このことは、細胞の貪食にPS露出は十分でないことを示している。本研究では、Haploid genetic screenと呼ばれる新しいスクリーニング法を用いて、死細胞の貪食の十分条件を明らかにすることを目的とする。当該年度において、一倍体細胞にリン脂質スクランブル因子であるTMEM16Fの恒常活性型を発現させ、ヒト一倍体PS露出細胞の樹立を試みた。レトロウイルスを用いて恒常活性型TMEM16Fを発現させ、その後PSを強く細胞表面に暴露する細胞をフローサイトメトリーを用いて分取し、強く細胞表面にPSを露出する一倍体細胞を取得した。次いで、この細胞の細胞膜表面へのPS露出を解析した結果、種々のPS結合タンパク質と結合することが分かった。また本研究では、ヒト一倍体細胞を、貪食能の有するマクロファージ様細胞にリプログラムすることも目指している。当該年度において、転写因子であるC/EBPa及びPU.1の過剰発現によって一部の細胞が培養ディッシュに接着し始め、ヒトマクロファージマーカであるCD14を発現することが確認できた。このCD14発現細胞をフローサイトメトリーにて分取し、安定して増殖する細胞株の樹立を試みた。真核生物の細胞膜においてリン脂質は非対称に維持されている.このリン脂質の非対称的な分布は,ホスファチジルセリン(PS)などのアミノリン脂質を細胞質側に輸送する酵素であるフリッパーゼにより維持されていると考えられている.一方,アポトーシスをおこした細胞ではリン脂質の非対称的な分布が崩壊し,PSが細胞の表面に露出することにより食細胞に貪食される.本研究では,ヒト1倍体細胞を用いたスクリーニング法(Haploid genetic screen)により,細胞膜におけるフリッパーゼ活性の責任タンパク質としてATP11CおよびCDC50Aを同定した.ATP11Cは細胞膜において強いフリッパーゼ活性を示し,アポトーシスの際にカスパーゼにより切断され不活性化した.カスパーゼにより切断されないATP11C変異体を発現した細胞は,アポトーシスの際にPSを露出せずマクロファージに貪食されなかった.

一方,CDC50Aを欠損した細胞は細胞膜におけるフリッパーゼ活性がみられず,アポトーシスを起こすことなく細胞の表面にPSを露出しマクロファージに貪食された.従って,細胞膜におけるフリッパーゼの活性制御がPSの細胞の表面への露出および貪食に重要であることが明らかになった.分子生物学ヒト一倍体細胞を用いた機能スクーリにングを行い、本研究の目標の一つであった細胞貪食の十分条件を見いだすことができた。また、この貪食の十分条件は、死細胞が貪食される上での、必要条件でもあった。以上より、申請書に記載したとおり、おおむね順調に進展していると考えられる。計画書に記載した、PS露出ヒト一倍体細胞の取得に成功した。また、ヒト一倍体細胞を用いたスクリーニングを次世代シークエンスを用いた方法で網羅的に解析する系を確立し、実際にこの系を用いたスクリーニングが機能することを本年度に確認した。本研究では、ヒト一倍体マクロファージの樹立、およびそれを用いたゲノムワイドスクリーニングも目指してる。今後、ヒト一倍体マクロファージの樹立を遂行する予定である。貪食の十分条件を同定するべく、PS露出一倍体細胞を用いてさらにスクリーニングを行う。具体的には、レトロウイルスを用いた網羅的遺伝子破壊を行い、生きながらにマクロファージに結合、貪食される細胞を同定する。前年度にて購入した分子生物学的実験の物品が継続使用できたため。細胞培養消耗品の購入やFACS関連消耗品、および実験動物の購入など貪食実験で使用する抗体、及び各種フローサイトメトリー関連消耗品、細胞培養消耗品、実験動物の購入または維持費が主たる研究費となる。
鼻アレルギーにおけるPPARγの炎症抑制作用についての検討

(目的)PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptors)はリガンド応答性の核内レセプターファミリーのメンバーである.PPARγは主に脂肪組織、消化管、副腎などに発現しチアゾリジン誘導体やPGD_2の代謝の代謝産物であるプロスタグランジンJ_2(PGJ_2)などをリカンドとし脂肪細胞の分化や増殖に必須の働きを果たしている。近年、マクロファージ、肥満細胞等にも発現し炎症制御にも関与していることが報告されている。我々はPPARγが好酸球に発現しアレルギー性炎症制御に関与していることを報告した。今回鼻アレルギーマウスモデルを用いPPARγアゴニストの鼻アレルギーにおける抗炎症作用について検討した。またヒト鼻粘膜中のPPARγの発現について検討した。(方法)Balb/cマウスを用いOVA+Alumで2回腹腔感作し5日間OVA点鼻投与で抗原暴露した。PPARγアゴニストはOVA点鼻時前日よりOVA点鼻6時間前に連日経口投与した。最終OVA暴時後、点鼻誘発時の鼻かき回数、くしゃみ回数、ヒスタミンによる鼻過敏性を測定した。脾臓中サイトカイン産生も測定した。組織学的には鼻粘膜中の好酸球数を検討した。またアレルギー性鼻炎患者の鼻粘膜組織におけるPPARγの発現を免疫染色にて検討した。(結果)PPARγアゴニストの経口投与は有意にくしゃみ回数、鼻かき回数、鼻過敏性、鼻粘膜中の好酸球数、脾臓からのIL-5の産生を抑制した。アレルギー性鼻炎のヒト下鼻粘膜の主に好酸球にPPARγの発現を認めた。(考察)PPARγアゴニストの経口投与が鼻アレルギー反応を抑制し、またアレルギー性鼻炎のヒト下鼻粘膜にPPARγの発現を認めたことから鼻アレルギーにおいてもPPARγが炎症制御に関与している可能性が示唆された。(目的)PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptors)はステロイドホルモンレセプター等と同様リガンド応答性の核内レセプターファミリーのメンバーである。PPARはリガンドと結合しRXRとヘテロ2両体を形成し標的遺伝子の転写を制御する。他の核内レセプターが特定のリガンドに結合するのに対しPPARは種々のリガンドと結合し糖・脂質代謝や血管機能などの生体のホメオスタシス制御において主導的な役割を果たしていることも明らかになってきた。PPARはα、β、γの3つのサブタイプに分類される。PPARγは主に脂肪組織、消化管、副腎などに発現しチアゾリジン誘導体やPGD_2の代謝の代謝産物であるプロスタグランジンJ_2(PGJ_2)などをリガンドとし脂肪細胞の分化や増殖に必須の働きを果たしている。我々はPRARγが好酸球に発現しアレルギー性炎症制御に関与していることを報告した。(方法)Balb/cマウスを用いOVA+Alumで4回腹腔感作し2週間OVA点鼻投与で抗原暴露した。PPARγアゴニストはOVA点鼻時に同時点鼻投与した。最終OVA暴露から2日後にOVA点鼻誘発時の鼻かき回数、くしゃみ回数を測定した。また鼻粘膜中好酸球数を検討した。(結果)PPARγアゴニストの点鼻投与はくしゃみ回数、鼻かき回数を抑制した。鼻粘膜中の好酸球数はPPARγアゴニスト投与群と非投与群の間で明らかな差は認めなかった。(考察)PPARγは鼻アレルギー反応を抑制する可能性があるが、今後さらなる検討が必要である。PPARは種々のリガンドと結合し糖・脂質代謝や血管機能などの生体のホメオスタシス制御において主導的な役割を果たしていることも明らかになってきた。PPARγは、主に脂肪組織、消化管、副腎などに発現しチアゾリジン誘導体やPGD_2の代謝の代謝産物であるプロスタグランジンJ_2(PGJ_2)などをリガンドとし脂肪細胞の分化や増殖に必須の働きを果たしている。最終OVA暴時後、点鼻誘発時の鼻かき回数、くしゃみ回数を測定した。またヒスタミンによる鼻過敏性も測定した。(結果)PPARγアゴニストの経口投与は有意にくしゃみ回数、鼻かき回数を抑制した。またヒスタミンによる鼻過敏性の亢進もPPARγアゴニストの経口投与により抑制した。

鼻粘膜中の好酸球数はPPARγアゴニスト投与群で非投与群に比較し優位に抑制した。(考察)マウス実験においてPPARγアゴニストの経口投与は鼻アレルギー反応を抑制した。以上の結果から鼻アレルギーにおいてもPPARγが炎症制御に関与している可能性が示唆された。(目的)PPAR(Peroxisome Proliferator-Activated Receptors)はリガンド応答性の核内レセプターファミリーのメンバーである.PPARγは主に脂肪組織、消化管、副腎などに発現しチアゾリジン誘導体やPGD_2の代謝の代謝産物であるプロスタグランジンJ_2(PGJ_2)などをリカンドとし脂肪細胞の分化や増殖に必須の働きを果たしている。近年、マクロファージ、肥満細胞等にも発現し炎症制御にも関与していることが報告されている。我々はPPARγが好酸球に発現しアレルギー性炎症制御に関与していることを報告した。今回鼻アレルギーマウスモデルを用いPPARγアゴニストの鼻アレルギーにおける抗炎症作用について検討した。またヒト鼻粘膜中のPPARγの発現について検討した。(方法)Balb/cマウスを用いOVA+Alumで2回腹腔感作し5日間OVA点鼻投与で抗原暴露した。PPARγアゴニストはOVA点鼻時前日よりOVA点鼻6時間前に連日経口投与した。最終OVA暴時後、点鼻誘発時の鼻かき回数、くしゃみ回数、ヒスタミンによる鼻過敏性を測定した。脾臓中サイトカイン産生も測定した。組織学的には鼻粘膜中の好酸球数を検討した。またアレルギー性鼻炎患者の鼻粘膜組織におけるPPARγの発現を免疫染色にて検討した。(結果)PPARγアゴニストの経口投与は有意にくしゃみ回数、鼻かき回数、鼻過敏性、鼻粘膜中の好酸球数、脾臓からのIL-5の産生を抑制した。アレルギー性鼻炎のヒト下鼻粘膜の主に好酸球にPPARγの発現を認めた。(考察)PPARγアゴニストの経口投与が鼻アレルギー反応を抑制し、またアレルギー性鼻炎のヒト下鼻粘膜にPPARγの発現を認めたことから鼻アレルギーにおいてもPPARγが炎症制御に関与している可能性が示唆された。
非連続体モデルによるコンクリートの破壊機構の解明に関する研究

本研究の目的は、複合材料であるコンクリートの変形・破壊性状をミクロな立場から解析的に取り扱い、従来、実験的な情報の整理によってしか得られていないコンクリートの構成則を、理論的な立場から検討し、より汎用的な力学モデルを構築することにある。このため、本研究では、フレッシュコンクリートの流動シミュレーション手法として既に実績のある粘塑性サスペンション要素法を、粘弾塑性解析に拡張し、この新しい解析手段を用いた硬化コンクリートの変形・破壊性状のシミュレーションを行った。以下に、本研究の成果を列挙する。1.粘弾塑性サスペンション要素解析手法の開発および入力データの収集現有の粘塑性解析プログラムに対して粘弾塑性問題への拡張を行った。2.コンクリートの応力-ひずみ曲線の解析上記の1.で開発したプログラムを用いて、コンクリート円柱供試体の破壊挙動のシミュレーションを行い、載荷速度、供試体の形状および寸法、粗骨材の位置のバラツキなどの要因が、その破壊過程や測定される応力-ひずみ曲線に与える影響を検討した。3.アコースティック・エミッション(AE)現象の解析同プログラムを用いて、コンクリートの破壊過程で生じるAE弾性波の発生シミュレーションを行った。4.解析手法の拡張上記の漸増載荷時のシミュレーションの結果を基づいて、多軸載荷・除荷・高速繰返し載荷、粗骨材の破壊、鉄筋による拘束などの条件に適用可能な汎用的な機能をプログラムに付加した。5.多軸応力下のコンクリートの変形挙動の解接合部や帯筋内のコアコンクリートの変形・破壊挙動を本解析手法を用いて検討した。
生体情報計測・運動計測の統合による昆虫の飛行制御システムの解析

スズメガの飛行制御の神経機構を明らかにするために,自由飛行における飛翔筋活動の遠隔計測と,光学的手法による精密な運動計測を組み合わせた実験系を構築し,飛翔筋活動による羽ばたき制御のしくみを解析した.その結果,3ミリ秒程度のわずかな筋の活動タイミング調節により,羽ばたき振幅や羽ばたき面を制御していることが明らかになった.このような制御の神経メカニズムを明らかにするために,さらに神経生理学的・神経解剖学的な手法により,中枢からの指令情報と,末梢の機械感覚情報の羽ばたき制御に対する役割を解析した.機械感覚器の求心性経路は,胸部神経節,および食道下神経節に渡って広がっており,羽ばたき運動のほかに頭部の運動にも関与することが示唆された.スズメガの飛行制御の神経機構を明らかにするために,自由飛行における飛翔筋活動の遠隔計測と,光学的手法による精密な運動計測を組み合わせた実験系を構築し,飛翔筋活動による羽ばたき制御のしくみを解析した.その結果,3ミリ秒程度のわずかな筋の活動タイミング調節により,羽ばたき振幅や羽ばたき面を制御していることが明らかになった.このような制御の神経メカニズムを明らかにするために,さらに神経生理学的・神経解剖学的な手法により,中枢からの指令情報と,末梢の機械感覚情報の羽ばたき制御に対する役割を解析した.機械感覚器の求心性経路は,胸部神経節,および食道下神経節に渡って広がっており,羽ばたき運動のほかに頭部の運動にも関与することが示唆された.本年度は,自由飛行中の飛翔筋の活動.と羽ばたき運動の解析と,羽ばたき制御に関わる中枢神経系の組織学的な解析を実施した.まず,自由飛行中の昆虫の飛翔筋制御と羽ばたき運動の関係を明らかにするため,チョウ目昆虫のエビガラスズメ(Agrius convolvuli)の自由飛行について,飛翔筋電位計測とレーザパターンプロジェクタを用いた羽ばたき運動解析を行った.その結果,2つの異なる種類の飛翔筋が,活動電位発生のタイミングの違いによって,羽ばたき振幅の体軸に対して平行な成分と鉛直な成分の大きさを調節していることが明らかになった.このことから,飛翔筋あたりの運動単位が少なく,比較的高い周波数(35-40Hz)で羽ばたぐ昆虫では,飛翔筋活動のタイミング制御が重要であると考えられる.次に,このような飛翔筋活動の調節に重要な役割を果たす,翅の機械感覚受容器の中枢投射を,蛍光色素を神経束断端から順行性染色することで解析した.その結果,多くの投射は運動中枢である胸部神経節で観察された.このことは,羽ばたき運動ごとに送られる感覚情報が,比較的短い経路によって運動パターン形成に関わる介在神経や運動神経の調節を行っていると考えられる.一方で,解析した前翅・後翅の主要な6つの経路について,いずれについても腹髄神経束を上行し,食道下神経節へも投射することが分かった.この領域は,視覚などの他の感覚情報も入力される領域であることから,機械感覚とこれらの感覚情報が統合され,羽ばたき運動の調節に関わっていることが示唆された.機械感覚自己受容器による感覚フィードバックは、飛行の制御に重要な役割を果たしている。ハエやサバクバッタでは、このようなフィードバック経路の詳細な解析が行われてきたが、羽ばたきシステムが形態的・生理学的に両者の中間的な性質を持つ鱗翅目に関する知見はほとんど得られていない。本研究では、順行性染色による翅基部の機械感覚受容器から中枢への神経投射経路を詳細に解析した。まず、肩板の感覚毛の中枢投射を調べたところ、前翅に比べ後翅肩板の投射が明瞭で広範囲に渡っていたことから、サバクバッタの報告と同様に、後翅からの入力が羽ばたき調節に貢献していることが示唆された。一方、翅基部の鐘状感覚子群の中枢投射は、前翅・後翅ともに胸部神経節のみならず食道下神経節への投射が観察された。このことは、羽ばたきの情報が頭部の運動にもフィードバックされ、運動中の視野の安定化に貢献していることを示唆する。一方、スズメガと異なる羽ばたきの神経制御機構を持つマルハナバチの飛行の研究では、提示される視覚刺激に強く依存した羽ばたき周波数の調節が観察された。また、物体の接近を模した視覚刺激を提示したところ、一過的な羽ばたき周波数の上昇が常に観察された。この応答特性は、バッタの視覚系で報告されている衝突検知神経と非常に似通っていた。この結果は、末梢の羽ばたき制御機構の違いに関わらず、昆虫共通に存在して行動を指令する視覚介在神経の存在を示唆するものである。