hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体内時計機能の脆弱化による気分障害発症と海馬ニューロン新生亢進機序の究明研究

生体リズムの異常と気分障害には深い関係性があることが指摘されているが、体内時計の異常が気分障害発症の一因であるかどうかはわかっていない。本研究では、気分障害の発症に深くかかわることがしられている海馬ニューロン新生に対する影響を調べ、その変化の分子基盤を明らかにすることを目的とした。その結果、Clock変異マウス躁病様行動異常が観察され、同時に神経幹細胞の増殖因子EGFに対する応答性が増強していた。また、神経幹細胞の増殖亢進には、Clockタンパク質が細胞周期関連因子の発現レベルに影響することに起因している可能性が示唆された。古くより生体リズムの異常と気分障害には深い関係性があることが指摘されているが、体内時計の異常が気分障害発症の一因であるかどうかは証明されていない。ところで、時計遺伝子の一つであるclock遺伝子の変異はマウスにおいて躁様症状を惹起することが報告された。一方、海馬ニューロン新生の異常は気分障害発症に深く関与することが知られているが、我々は神経幹細胞の細胞分裂が特定の時刻に好発することや、clock変異マウスにおいて、神経幹細胞の増殖が亢進することを見出している。そこで本研究では、clock変異マウスを用い、clock遺伝子がどのような仕組みで神経幹細胞の細胞分裂を制御しているのかを明らかにし、神経幹細胞における体内時計の異常が気分障害の発症の一因になっている可能性を検討することを目的とした。平成26年度の研究では、ClockΔ19変異が海馬ニューロン新生に与える影響を個体レベルの解析によって検討した。その結果、野生型マウスではBrdU標識細胞数は海馬歯状回・顆粒細胞下層において明期開始11時間後をピークとする日内リズムを、また、有糸分裂期(M期)マーカーのリン酸化ヒストンH3陽性細胞数は海馬歯状回・顆粒細胞下層において暗期開始11時間後をピークとする明瞭な日内リズムを示した。ClockΔ19変異においては、BrdU標識細胞数およびリン酸化ヒストンH3陽性細胞数はいずれのサンプリング時間においても野生型マウスに比較して高かった。つまり、ClockΔ19変異の影響は一日の時刻に関係なく、観察された。また、細胞死マーカーの活性化カスパーゼ3レベルや、ニューロンやアストロサイトへの分化率に対してはClockΔ19変異を与えなかった。本研究より、時計遺伝子Clockは海馬歯状回の神経幹細胞の細胞周期を一日の時刻非依存的に抑制的に制御していることが明らかになった。平成26年度の研究では、ClockΔ19変異が分離培養した神経幹細胞の増殖に与える影響を解析した。胎生マウス前脳由来の培養神経幹細胞を用いた生細胞数アッセイやBrdU免疫染色により評価したところ、Clock変異マウス由来の神経幹細胞は野生型に比較してEGFによる増殖が亢進していた。さらに、PCRアレイにより細胞周期関連遺伝子のmRNA発現レベルを比較したところ、Clock変異マウス由来神経幹細胞において、野生型マウス由来とは発現パターンの異なるいくつかの細胞周期関連遺伝子を見出した。以上の結果より、体内時計の分子的本体である時計遺伝子のClockは、細胞周期関連遺伝子の発現を直接的あるいは間接的に制御することで、神経幹細胞の細胞分裂を調節していることが示唆された。本研究開始前(平成25年度以前)に予備的な実験により、野生型マウス由来の神経幹細胞の増殖解析方法のノウハウを確立していたこと、およびその増殖のピークが1日の特定の時刻に観察されることを見出していたことが「研究の目的」を達成できた主な理由であると思われる。また、研究代表者および研究分担者の所属する実験動物飼養保管施設のキャパシティが高く、多数のClock変異マウスを飼育可能な環境が備わっていたことも要因の一つであると思われる。一方、海馬ニューロン新生の異常は気分障害発症に深く関与することが知られているが、申請者らは神経幹細胞の細胞分裂が特定の時刻に好発することや、clock変異マウスにおいて、神経幹細胞の増殖が亢進することを見出している。そこで本申請研究では、clock変異マウスを用い、clock遺伝子がどのような仕組みで神経幹細胞の細胞分裂を制御しているのかを明らかにし、神経幹細胞における体内時計の異常が気分障害の発症の一因になっている可能性を検討することを目的とした。平成26ー27年度の研究において、Clock変異神経幹細胞の増殖因子

EGFに対する細胞分裂活性は野生型細胞に比較して亢進していることが明らかになり、これはいくつかの細胞周期関連遺伝子発現の変化に起因する可能性が示唆された。平成28年度の研究においてはClockタンパク質とヘテロダイマーを形成し、E-boxに結合し転写促進因子として機能するBmal1に着目し、この遺伝子欠損マウス由来の神経幹細胞のEGF応答性を検討したが、Clock変異マウスとは対称的にEGF応答性が低下していた。したがって、Clock変異細胞のEGF応答性は分子時計に非依存的なClockの機能変異によってもたらされている可能性が示唆された。生体リズムの異常と気分障害には深い関係性があることが指摘されているが、体内時計の異常が気分障害発症の一因であるかどうかはわかっていない。本研究では、気分障害の発症に深くかかわることがしられている海馬ニューロン新生に対する影響を調べ、その変化の分子基盤を明らかにすることを目的とした。その結果、Clock変異マウス躁病様行動異常が観察され、同時に神経幹細胞の増殖因子EGFに対する応答性が増強していた。また、神経幹細胞の増殖亢進には、Clockタンパク質が細胞周期関連因子の発現レベルに影響することに起因している可能性が示唆された。本研究開始前(平成25年度以前)に予備的な実験により、野生型マウスの海馬歯状回における神経幹細胞の増殖解析方法のノウハウを確立していたこと、およびその増殖のピークが1日の特定の時刻に観察されることを見出していたことが「研究の目的」を達成できた主な理由であると思われる。また、研究代表者および研究分担者の所属する実験動物飼養保管施設のキャパシティが高く、多数のClock変異マウスを飼育可能な環境が備わっていたことも要因の一つであると思われる。平成26年度の研究により、個体レベルにおけるClock遺伝子の神経幹細胞の諸機能における役割が明らかになり、さらに平成27年度の研究では、培養神経幹細胞のEGF反応性を解析し、時計遺伝子の急性発現誘導だけでなく、CyclinD2などいくつかの細胞周期関連因子のEGFによる急性発現誘導がClock変異で促進することが示された。そこで今後は、当初の予定通り、ClockΔ19変異マウスの躁様行動が双極性障害の躁状態モデルとして妥当なのかどうかを尾懸垂試験、強制水泳試験、高架式十字迷路試験、オープンフィールド試験、イントルーダー攻撃行動観察、新規摂食抑制試験などで評価し、それらに対する気分安定薬のリチウム、バルプロ酸に加え、抗不安薬のジアゼパムの効果を検討する。精神神経薬理学平成26年度の研究により、個体レベルにおけるClock遺伝子の神経幹細胞の諸機能における役割が明らかになったため、平成27年度には当初の予定通り、培養神経幹細胞を用いた解析を実施する。具体的には、ヘテロ変異マウス雌雄を一夜交配させ、妊娠15.5日目の妊娠マウスより胎仔マウスを取り出す。1匹ずつ海馬神経幹細胞をフラスコに培養し、RT-PCR法を用いたジェノタイピングを行い、+/+およびclock/clockの神経幹細胞を5日間培養する。
環状ニッケルエノラートと二酸化炭素との反応を鍵過程とするアミノ酸合成

本研究では、高活性ニッケルエノラート錯体の発生、および新規分子変換反応への応用を目的として研究を進めてきた。具体的には、1)6員環ニッケルエノラート錯体、およびその窒素類縁体である6員環アザニッケルエノラート錯体の簡便な合成法の確立、2)単離した6員環ニッケルエノラート錯体を鍵中間体とするアミノ酸合成法の開発、を目標とした。2)に関して、6員環ニッケルエノラート錯体の反応性を検討したところ、窒素原子上にベンゼンスルポニル基を有するイミンの挿入反応が進行することを見出した。また、6員環ニッケルエノラート錯体と臭化ベンジルとの反応では、ニッケルのα炭素がベンジル化された生成物が得られた。これは、従来の環状エノラート錯体がエノラート炭素において求電子剤との炭素-炭素結合を形成する事実とは相反するものである。しかしながら、二酸化炭素を用いた場合には挿入反応は進行せず、当初の作業仮説では目標の達成は困難と判断し、新たな反応場の構築を試みた。反応条件を種々検討した結果、触媒量のニッケルゼロ価錯体と有機アルミニウム試薬存在下、シクロプロピルケトン類とアルキン類の環化付加反応が進行することを明らかにし、その成果について論文発表を行った(Angewandte Chemie International Edition、50巻、12067-12070頁、2011年)。シクロプロパン環を含む基質と不飽和炭化水素からシクロペンテン誘導体を得る反応は、これまでにほとんど例がなく、本触媒系はシクロペンテン骨格の新たな合成法として興味深い。また、反応の進行にはニッケル触媒、有機アルミニウム試薬の両方が必要であり、二種類の金属の協奏効果を示した例でもある。以上、本研究では環状ニッケルエノラート錯体に特有の反応を見出し、かつ二種の金属の協奏効果を利用した環化付加反応の開発に成功した。具体的には、1)6員環オキサニッケラサイクル、およびその窒素類縁体である6員環アザニッケラサイクルの簡便な合成法の確立、2)単離した6員環ヘテロニッケラサイクルを鍵中間体とするアミノ酸合成法の開発、を目標としてきた。その結果、シクロプロピルイミンの酸化的付加による6員環アザニッケラサイクルの合成を初めて達成し、その成果について論文発表を行った(Chem.Lett.40巻、248-249頁、2011年)。またその酸素類縁体に関する研究は、大阪大学広報誌(大阪大学論文100選、2009-2010)に採択されるなど、高い評価を受けている。次に、6員環ニッケルエノラート錯体の反応性を検討したところ、イソシアネートの挿入反応が進行することを確認した。しかし、二酸化炭素を用いた場合には挿入反応は進行せず、配位子と二酸化炭素の付加体が得られるのみであったため、アミノ酸の合成には至っていない。ニッケルエノラート錯体の求核力を利用した当初の作業仮説では、目標の達成は困難と判断し、新しい反応場の構築を検討した。反応条件を種々検討した結果、触媒量のニッケルゼロ価錯体と有機アルミニウム試薬存在下、シクロプロピルケトン類とアルキン類の環化付加反応が進行することを明らかにした。本触媒系は、シクロペンテン誘導体の新たな合成法として興味深いだけでなく、有機アルミニウム試薬によるカルボニル化合物の活性化が炭素-炭素結合形成に効果的であることを示す。そのため、配位力に乏しい二酸化炭素も本系に適用可能であると考えており、アミノ酸合成への足がかりとして本系の適用範囲の拡大に取り組んでいる。以上、本研究では環状アザニッケルエノラート錯体が単離可能であることを見いだし、かつ原子変換効率に優れた環化付加反応の開発に成功した。

以上、本研究では環状ニッケルエノラート錯体に特有の反応を見出し、かつ二種の金属の協奏効果を利用した環化付加反応の開発に成功した。
ヒスチジンおよびイミダゾールジペプチドのレドックスメタボロミクス解析

本研究では、ヒスチジン、イミダゾールジぺプチド(IDPs)のレドックス代謝物の探索を行うことを目的とし、LC-ESI-MS/MSを用いて、レッドックス代謝物の検出を試みた。その結果、2-オキソIDPsを世界に先駆けて定量的に同定した。2-オキソIDPsは、酸化ストレスが関連している敗血症性脳炎モデルマウスの脳において、レベルが上昇していた。カルノシン合成酵素を恒常的に過剰発現した神経芽腫細胞SH-SY5Yは、過酸化水素誘発性細胞毒性に対して耐性を示した。反応機構解析より、ラジカル中間体を経て、モノオキシゲネーション反応により、2-オキソIDPsが産生されることが明らかとなった。予備的検討でヒスチジンおよびイミダゾールジペプチドのレッドックス代謝物の検出に成功していたが、レッドックス代謝物の存在様式の全容はほとんどわかっていない。本申請研究では、タンデム型質量分析装置を用いた多重反応モニタリング法、安定同位体希釈法により、ヒスチジンおよびイミダゾールジペプチドのレッドックス代謝物を定量的に解析する方法を確立し、生体内レッドックス代謝物を網羅的に解析し、これまでほとんどわかっていない生体内イミダゾールのレッドックス代謝とROS/RNSシグナル、酸化ストレスとの関連性の解明に向けた研究を展開することを目的とした。平成28年度は、まず、イミダゾールジペプチドの合成方法を確立した。当初の予定である酵素的合成法を検討したが、化学合成法も検討したところ、化学合成法で収率が高かったため、化学合成法によりイミダゾールジペプチドを合成し、現在市販されていないホモカルノシンを調製することができた。また、市販の安定同位体β-アラニン、ヒスチジンを用いることにより、安定同位体イミダゾールジペプチドを調製した。さらに、銅/アスコルビン酸法によりオキソ体を調製した。これらの標準物質を用いて、多重反応モニタリング法の最適化を行い、実際の生体試料中の含量を安定同位体希釈法により定量的に解析した。解析の結果、生体内の様々な臓器にイミダゾールジペプチドが存在し、そのレドックス代謝物である2-オキソイミダゾールジペプチドを世界に先駆けて定量的に同定した。また、酸化ストレスが関連している敗血症性脳炎モデルマウスの脳において2-オキソイミダゾールジペプチドレベルが上昇していることを明らかにした。またモデル細胞を作製し、酸化ストレスとイミダゾールジペプチドのレドックス代謝との関係を解析した。研究計画として、平成28年度は、1ジペプチドの調製、2イミダゾール化合物のレドクス代謝物調製、3安定同位体化合物の調製、4HPLC-タンデム型質量分析装置を用いた多重反応モニタリング法による定量的解析法の確立、を計画していた。1に関しては、当初酵素的合成法を計画していたが、酵素調製が予想以上に困難であること、基質特異性が狭い、収率が悪いなどの問題があったため、化学合成法を検討した。その結果、現在市販品として入手可能なカルノシンとアンセリン以外にも、ホモカルノシン、ホモアンセリンも調製可能であることが明らかとなった。2に関しては、連携研究者(内田)が報告しているアスコルビン酸-銅イオンシステムによりオキソ体を調製した。3に関しては、市販品として入手可能なヒスチジンとβアラニンを用いて、1の方法で安定同位体イミダゾールジペプチドを合成した。さらに2の方法により安定同位体イミダゾールジペプチドのオキソ体のみを調製した。4に関して、13で調製した化合物に対して、HPLC-タンデム型質量分析装置(Waters社)を用いた多重反応モニタリング法の条件設定を行い、定量的検出法を確立した。また、平成29年度に計画していた5生体内ヒスチジンおよびイミダゾールジペプチド-レドックス代謝物の網羅的かつ定量的解析の一部として、生体内における2-オキソ-イミダゾールジペプチドを上記4で確立した定量的解析法を駆使して、定量した。その結果、2-オキソ-イミダゾールジペプチドを世界に先駆けて定量的に同定した。活性酸素種(ROS)や活性窒素酸化物種(RNS)は、アミノ酸などと反応し、二次メッセンジャーに変換されシグナル分子として機能することが明かになってきている。本申請研究では、ヒスチジンンのイミダゾール基に着目し、イミダゾールジぺプチドなどのヒスチジン誘導物質のレドックス代謝物の探索を行うことを目的とした。予備的検討でヒスチジンおよびイミダゾールジペプチドのレッドックス代謝物の検出に成功し、平成28年度は、2-オキソイミダゾールジペプチドを世界に先駆けて定量的に同定した。酸化ストレスが関連している敗血症性脳炎モデルマウスの脳において2-オキソイミダゾールジペプチドのレベルが上昇していることを明らかにした。平成29年度は、細胞レベルでの酸化ストレスと2-オキソイミダゾールジペプチドとの関連を明らかにするため、カルノシン合成酵素を恒常的に発現するモデル細胞を作製した。カルノシン合成酵素恒常的細胞では、細胞内カルノシンレベルが200倍以上になり、過酸化水素毒性に対して耐性を示した。また、過酸化水素曝露により2-オキソカルノシンの産生が確認された。

また、2-オキソイミダゾールジペプチドの産生メカニズムを明らかにするため、銅/アスコルビン酸による酸化反応、安定同位体酸素を用いた反応、ラジカル補足剤であるアミノ-2,2,6,6-テトラメチルピペリジン1-オキシルを用いた反応を行い、銅/アスコルビン酸によるラジカル中間体を形成したのち、分子状酸素由来の酸素原子がイミダゾール基の2位炭素に付加される反応モデルを確立した。本研究では、ヒスチジン、イミダゾールジぺプチド(IDPs)のレドックス代謝物の探索を行うことを目的とし、LC-ESI-MS/MSを用いて、レッドックス代謝物の検出を試みた。その結果、2-オキソIDPsを世界に先駆けて定量的に同定した。2-オキソIDPsは、酸化ストレスが関連している敗血症性脳炎モデルマウスの脳において、レベルが上昇していた。カルノシン合成酵素を恒常的に過剰発現した神経芽腫細胞SH-SY5Yは、過酸化水素誘発性細胞毒性に対して耐性を示した。反応機構解析より、ラジカル中間体を経て、モノオキシゲネーション反応により、2-オキソIDPsが産生されることが明らかとなった。平成29年度は、28年度に計画していて実行できなかった、システイン(2-システイニル型)、グルタチオン(2-グルタチオニル型)、ホモシステイン(2-ホモシステイニル型)2-チオ型について解析する。いずれの化合物も2イミダゾール化合物のレドクス代謝物の調製はできているので、同様の方法で安定同位体アミノ酸を用いて安定同位体標準物質を合成し、4HPLC-タンデム型質量分析装置を用いた多重反応モニタリング法による定量的解析法の確立を行う。その後当初の予定通り、5生体内ヒスチジンおよびイミダゾールジペプチド-レドックス代謝物の網羅的かつ定量的解析へと進む。上記4で確立した全化合物の定量的解析法を駆使して、内因性に生成するレドックス代謝物を網羅的に定量する。予備的検討でラット臓器(脳、肝臓)抽出液中でのチオヒスチジン、オキソアンセリンなどの検出に成功している。さらに様々な代謝物がどのような制御機構によって維持、代謝されているのかを検討する。具体的には、細胞に酸化ストレスを与える処理(過酸化水素、酸化ストレス誘発性試薬など)をし、レドックスメタボロミクス解析を行う。すでに平成28年度に調製しているカルノシン過剰産生細胞を用いる。応募者は、ラットC6グリオーマ細胞を細菌リポ多糖で/サイトカイン混合物で処理をすることによって、細胞内に酸化ストレスを誘発させ、ROS/RNSシグナルの二次メッセンジャーである8-ニトロ-cGMPの産生が亢進されることを、定量的に解析している。同様に処理した細胞のヒスチジン-レドックスメタボロミクス解析を行い、ROS/RNSシグナルとの関連性を明らかにする。神経化学、レドックスバイオロジー
高流動コンクリートの間隙通過時における圧力損失現象に関する研究

高流動コンクリートが流動・自己充填する際の圧力損失発生メカニズムについて検討した.実際のコンクリートと流動するコンクリート内部を可視化可能なモデルコンクリートを併用し,配合条件や障害の条件を種々に変化させ,圧力損失量との関係を調べ,圧力損失推定方法について検討した結果,閉塞しない条件では,流動障害が1層では良好な精度で指定可能であるが,複数層では圧力損失発生機構は単純ではなく,推定精度向上のためにはさらなる検討が必要であった.自己充填性を有する高流動コンクリートの実施工適用機会の拡大を目指す場合,施工された構造物の品質は普通コンクリートの場合以上に,優れていることを要求される。また,自己充填性を有すると謳いながら,その自己充填性には限界があり,現状では如何なる要因が作用してこの限界に達しているのかについて明確な結論は得られていない。代表研究者らはこの問題に取り組み,施工条件により事前に充填状況を予測・把握する手法の確立を目標としている。本研究では,高流動コンクリートが完全充填できず,充填不良を生じる主要因が鉄筋間隙を通過流動する際に生じる流動圧力の損失であるとし,圧力損失と高流動コンクリートの配合条件・間隙条件との関係を求め,圧力損失が生じるメカニズムを解明することある。特に,鉄筋間隙を通過流動する高流動コンクリートに生じる粗骨材の滞留・高濃度化と,それに伴う局所的なコンクリートの降伏値の増大など,圧力損失発生に影響を及ぼす現象究明に取り組み,定量的に把握すること,実施工に近い様々な配合・配筋条件や型枠形状と圧力損失の関係についてデータの収集を行い,メカニズムの検証を行うとともに,予測システムの構築を目指す。高流動コンクリートが流動・自己充填する際の圧力損失発生メカニズムについて検討した.実際のコンクリートと流動するコンクリート内部を可視化可能なモデルコンクリートを併用し,配合条件や障害の条件を種々に変化させ,圧力損失量との関係を調べ,圧力損失推定方法について検討した結果,閉塞しない条件では,流動障害が1層では良好な精度で指定可能であるが,複数層では圧力損失発生機構は単純ではなく,推定精度向上のためにはさらなる検討が必要であった.高流動コンクリートの間隙通過時における圧力損失メカニズムの解明を目的とし,次のような仮説を立て,仮説に基づく圧力損失発生・増大メカニズムの解明のため,下記(1)(3)に示す実験・検討を行った.【仮説】流動障害間隙部を通過流動するコンクリート内部では,粗骨材分布状態が変化し,障害近傍に滞留し,粗骨材量の増大が顕著となる.その結果,障害近傍のコンクリートは変形しない粗骨材割合が増加し,コンクリート全体では変形抵抗が増大し,見掛けの降伏値が増大すると予想される.この結果流動圧力損失が増大するとした一連の現象で圧力損失発生・増大現象を説明可能としたものである.(1)障害通過時の粗骨材分布の把握に関する実験流動するコンクリート内部の粗骨材挙動が把握可能となる可視化実験手法により,外部から流動・内部状態を直接把握可能とし,粗骨材分布が連続的に把握できるようにした.実験要因は,モデルモルタルのレオロジー特性,粗骨材絶対容積割合(Xv),間隙幅とした.流動状挙の把握はビデオ撮影データを画像処理し,粗骨材粒子挙動・分布状態を数値化した.(2)粗骨材絶対容積割合分布の変化に伴う降伏値の局所変化の把握に関する実験コンクリート中のXv変化は,コンクリートの見掛けの降伏値に影響すると考えられる.このため,モルタルのレオロジー性状・Xvを変化させ,これらとコンクリートの見掛けの降伏値の関係について検討した.その結果,粗骨材絶対容積の増大は,コンクリートの見掛けの降伏値に大きく影響し,モルタルの粘性も影響することがわかった.(3)モデルコンクリートによる圧力損失の推定実験上記(1)(2)の検討を元に理論的な圧力損失の推定を試み,モデルコンクリートを用いた実測値と比較した.その結果,従来の結果より推定精度の向上が見られた.しかし,より高精度な推定を行うために,継続検討が必要であるとした.高流動コンクリートが自重により流動・自己充填する際に,流動の障害となる鉄筋間を通過する際に生じる充填不良等の原因となる圧力損失現象について,その発生メカニズムを解明するため,次のような仮説を立て,これらメカニズムの解明のため,下記の実験・検討を行った.【仮説】流動障害間隙を通過するコンクリート内部では,粗骨材分布状態が変化し,障害近傍に滞留し,粗骨材量は増大する.その結果,障害付近のコンクリート中では,変形しない粗骨材割合が増加する.よって,コンクリートの変形抵抗は増大する.これらから,圧力損失発生・増大現象を説明可能とする.(1)モルタルのレオロジー性状が圧力損失に及ぼす影響の評価障害のあきが比較的大きく,通過流動するコンクリート中の粗骨材割合が大きく変化しない条件について,モルタルのレオロジー性状が圧力損失に影響するとし,モデルコンクリートを用いた可視化実験を通じ,本現象について検討した.障害のあきにより傾向が異なり,あきが粗骨材最大寸法の2倍未満ではモルタルの粘度が低いと材料分離を生じ易く,粗骨材割合が増大し,通過流動が困難となるため圧力損失は大きくなる.あきが粗骨材最大寸法の2倍程度になると,粗骨材割合の変化が前者の場合より小さくなり,モルタルの粘度の増大に伴い圧力損失は増大する傾向が得られた.(2)流動方向に複数層の流動障害が存在する場合の圧力損失発生増大機構の検討複数層の流動障害を通過する際の圧力損失が単一障害を通過する現象を元に推定できるかを検討するため,障害を2層配置した条件にて,モデルコンクリートの流動状態を把握する実験・検討を行った.

その結果,概ね予測と合致するが,圧力損失は流動が停止した最終状態だけでなく,流動途中で生じている内部摩擦の影響も無視できないことを示した.また,予測精度向上のため,さらなる検討が必要である.高流動コンクリートが鉄筋などの流動障害の間隙を通過する際に生じる圧力損失について,モデルコンクリートを用いた模型実験を実施することにより,流動障害の周辺で生じる粗骨材量の局所的な増大現象を把握し,これを元にした圧力損失発生・増大メカニズムを提案し,モデルコンクリートのレオロジー性状を含めた圧力損失発生・増大推定式を提案した。流動障害を単層配筋とした条件では,モデルコンクリートによる圧力損失量をおおむね推定することができた。一方,流動障害を2層とした場合,生じる現象がやや複雑であり,明解な圧力損失発生・増大メカニズムを提案するまでには至っていない。この原因の一つとして,2層の流動障害の前後間隔の大きさにより,コンクリートの流動に対して各層の上流側に生じる局所的に粗骨材が増大する状態が異なり,障害が2層の時の圧力損失量が,同一の流動障害径・あき寸法の場合の障害1層の場合に生じる圧力損失量の2倍になるとは限らず,これ以上になることがあった.これは,1層目の上流側に生じる粗骨材の局所増大現象と,2層目の上流側で生じるそれが必ずしも同じ状態にならず,2層目上流側にて生じる現象が,1層目にて発生する粗骨材の局所増大の状態,障害の流動方向間隔,モデルコンクリートのレオロジー性状等の影響を受けるためではないかと推察される。これらについて,次年度で検証するとともに,モデルコンクリートにより得られた推定式が実際のコンクリートにおいて同様に適用可能かについて検証する予定である。自己充填性を有する高流動コンクリートを適用した構造物の品質は,一般のコククリートで施工された場合よりも優れている必要がある.一方で,自己充填性を謳いながら,その自己充填性には限界があり,現状では如何なる要因が作用してこの限界に達しているのかにういて明確な結論は得られていない。代表研究者らはこの問題に取り組み,施工条件により事前に充填状況を予測・把握する手法の確立を目標としている。本年度は,実施工を想定し,型枠内の高流動コンクリートの流動方向に複数の流動障害(障害)を配置し,障害のきおよび障害前後間隔を変化させ,これらと流動状況および圧力損失量との関係を調べた.モデルコンクリートを利用した可視化実験を実施し,障害周辺の高流動コンクリートの挙動,特に粗骨材粒子の挙動について調べた結果,障害のあきが大きく,障害の流動方向前後間隔が大きくなるほど,流動力の損失が小さくなるため,モデルコンクリートの流速は速く,1層目の障害前における局所的な粗骨材量の増大の割合は小さくなり,圧力損失量は小さくなることがわかった.また,粗骨材量の局所増大について,障害あきおよび前後間隔の違いにより,概ね3つの形態に分類できることを把握した.この現象について,実際の高流動コンクリートを使用し,同様の試験を実施することで,流動状況の確認および圧力損失量の測定を行った.また,流動停止状態のまま硬化させ,硬化後のコンクリートを切断し,画像処理により粗骨材分布を測定した.
麻酔薬の神経保護メカニズム:MAPキナーゼとカルシウム動態からの解明

低酸素に対するフリーラジカルスカベンジャー、3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン(EDA)の神経保護作用に関して、温度の差異による影響を調べた。常温(37度)および高温(39度)ではEDAにより有為に細胞生存率が上昇した。一方で低温下低酸素暴露群では、対照群の細胞生存率が常温群に比べ有為に高く、EDAを投与しても細胞生存率に影響はみられなかった。以上の結果より低酸素暴露に対しては低温による神経保護作用がEDA投与の神経保護効果を上回った。一方で、常温及び高温下ではEDAにより細胞生存率は有為に上昇したことにより、神経保護作用が明らかになった。今回の研究の目的はNMDA、一酸化窒素または無酸素無グルコース暴露による脳虚血モデルにおいて静脈麻酔薬、NMDA拮抗薬、一酸化窒素合成酵素阻害薬、カルシウム拮抗薬、フリーラジカルスカベンジャー等の薬物の神経保護作用の作用機序を細胞内カルシウムイオンの制御及びマイトジェン活性化プロテインキナーゼの点より明らかにすることである。我々が今回調べるのは細胞内カルシウムイオンの制御、カルシウムイオン依存性のPyk-2やMEK-ERK 1/2のリン酸エステル化、カルシウムイオン依存性のJNK-cJunやp38経路のリン酸エステル化、アポトーシスのレギュレーター(Akt, GSK, Bad, Fork head protein, p90 RSK)であり、これらの経路のリン酸エステル化の変化及び関連転写要素を測定する。さらに、現状に於いて形態学的検査にのみ拠って判定されていた生存神経細胞に対し、カルシウム蛍光プローブを用いることにより細胞外液よりのカルシウムイオン流入、細胞外刺激によるGタンパク活性化に基づく遊離IP3による小胞体からのカルシウム放出、微量のカルシウムによる小胞体からのカルシウム放出を測定する事により細胞内カルシウムイオン動態を把握する。静脈麻酔薬ケタミンはNMDA拮抗薬として様々な研究において神経保護作用が認められているが、副作用の点から臨床使用にはあまり用いられていない。今回、我々はチオペンタールナトリウムとケタミンを混合投与することによりそれぞれ少量の薬物濃度でより高度の神経保護効果が得られるか調べた。妊娠16日目のWistarラット胎児大脳皮質神経細胞を14日間培養し実験に使用した。各培養神経細胞皿に対しケタミン及びチオペンタールナトリウムを種々の濃度にて混合または単独投与し、NMDAまたはNOCによる低酸素モデルに24時間暴露し細胞生存率を形態学的方法により判定した。NMDA,NOC投与による細胞生存率はそれぞれ15.0(3.8)%,12.8(3.1)%であった。ケタミン投与群ではNOCによる神経毒性に対する保護作用は見られなかったがNMDAによる毒性に対しては高濃度群(5mM,10mM,50mM)で有為な神経保護作用が見られた:生存率57.9(2.2)%,61.1(5.4)%,76.7(3.0)%。一方、チオペンタールナトリウム(50mM)での細胞生存率は36.7(5.9)%であった。またケタミン(5mM,10mM)およびチオペンタールナトリウム(50mM)混合投与群ではそれぞれの麻酔薬単独投与群に比べて神経保護作用の増強効果が見られた:生存率71.3(4.8)%,74.7(3.7)%。ケタミンは臨床使用濃度にてNMDA神経毒性に対して保護作用を示したがNOCによる毒性に対しては無効であった。NMDA神経毒性に対してはケタミンとチオペンタールの臨床使用濃度による混合投与がより効果的であった。3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンはフリーラジカルスカベンジャーとして様々な研究においてその効果が報告されている。神経細胞に対する保護作用に関してもいくつかの研究において調査されているが、長期間暴露された低酸素に対する神経保護作用に関してはまだ報告がない。今回、我々は3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンを培養脳神経細胞に投与することにより24時間以上の低酸素を暴露した場合の神経保護作用を調べた。妊娠16日目のウイスターラット胎児大脳皮質神経細胞を14日間培養し実験に使用した。各培養神経細胞皿に対し3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンを50nM to50microMの濃度にて投与し、無酸素インキュベーター内に24から48時間留置した後に細胞生存率を形態学的方法により判定した。24時間低酸素暴露群のコントロール群における細胞生存率は11.0±1.6%であった。比較的低濃度(1microM以下)の3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン投与下においては細胞生存率の上昇はみられなかった。一方で、5、50microMの各濃度ではそれぞれ28.0±4.5%,46.4%±4.9%と有為な細胞生存率の上昇が確認された。

また、低酸素暴露を行わなかった場合に3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンは細胞生存率に対して影響を与えることはなかった。これらの結果をフリーラジカルスカベンジャーとしての機能を持つとされるチオペンタールナトリウムと比較したところ50microMの投与下において、24時間無酸素暴露を行った場合で57.9%であった。従って、現時点ではチオペンタールナトリウムの方が強力な神経保護作用を有する可能性が高いと推測される。フリーラジカルスカベンジャー、3-メチル-1-フェニル-2-ピラソリン-5-ワンの神経細胞に対する保護作用に関し、長期間暴露された低酸素に対する神経保護作用に関して、温度の差異による影響を調べた。今回、我々は3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンを培養脳神経細胞に投与することにより24時間の低酸素を暴露した場合の神経保護作用を軽度低温(32度)、常温(37度)、高温(39度)状態において調べ比較検討した。妊娠16日目のウイスターラット胎児大脳皮質神経細胞を14日間培養し実験に使用した。各培養神経細胞皿に対し3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンを50nM to 50microMの濃度にて投与し、無酸素インキュベーター内に24時間留置した後に細胞生存率を形態学的方法により判定した。常温下、低酸素暴露群のコントロール群における細胞生存率は14.7±1.8%であった。比較的低濃度(500nM以下)の3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン投与下においては細胞生存率の上昇はみられなかった。一方で、5、50 microMの各濃度ではそれぞれ26.7±4.7%, 40.5%±4.7%と有為な細胞生存率の上昇が確認された。高温下低酸素暴露群では、対照群の細胞生存率は9.1±2.2%で常温群に比べ生存率が有為に低かった。比較的低濃度(500nM以下)の3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン投与下においては細胞生存率の上昇はみられず、一方、5、50 microMの各濃度ではそれぞれ24.5±3.3%, 39.5%±3.5%と有為に細胞生存率が常温下低酸素暴露群と有為差が消失するまで上昇することが確認された。一方で低温下低酸素暴露群では、対照群の細胞生存率が63.0±5.2%と、常温群に比べ有為に高く、3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンを投与しても細胞生存率に影響はみられなかった。以上の結果より低酸素暴露に対しては低温による神経保護作用が3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン投与の神経保護効果を上回った。一方で、常温及び高温下では3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワン投与により細胞生存率は有為に上昇したことにより、神経保護作用が明らかになったと考えられる。フリーラジカルスカベンジャー、3-メチル-1-フェニル-2-ピラゾリン-5-ワンの神経細胞に対する保護作用に関し、長期間暴露された低酸素に対する神経保護作用に関して、温度の差異による影響を調べ学会発表、論文報告(Shibuta S et al Br J Anaesth 2010 104 : 52-58.筆頭著者)を行った。
鱗翅目昆虫の性決定の分子機構-特に性染色体によるdsx遺伝子のスプライシング制御

1.Bmdsxの性特異的スプライシングの機構:Bmdsxはカイコの第25染色体に座乗し、性分化を支配する遺伝子の一つである。Bmdsxの第24イントロンの左右のみを含む短縮イントロンを導入したBmdsxミニ遺伝子を構築し、piggyBac法によりカイコに形質転換したところ、雌雄それぞれの個体に特異的なスプライシングが観察された。また,第4エクソンの5'端に雄特異的なスプライシングに必須のシス因子を発見し、そこに結合するタンパク質(p40)を同定した。雄の培養細胞でp40の遺伝子をRNAiで抑制すると雌型のスプライシングを生じた。2.W染色体上の雌決定遺伝子の解明:カイコの性染色体は,雌芽ZW,雌がZZである。W染色体の植えには雌性を決定する重要な遺伝子があることが知られているが、いまだ単離されていない。W染色体の各種欠失や転座の系統を比較解析し,雌決定因子FemがRAPDマーカーRishikiの近傍にあることを発見した。この領域にはいくつかのタンパク質コード遺伝子があるが、クワコのW染色体にはそれらが存在しなかった。3.Z染色体の構造と機能ゲノム情報の解析により,カイコのZ染色体には655個の遺伝子が発見された。それらの中には雄の神経活動や筋肉活動に必要と思われる遺伝子が多く含まれており、たとえば概日時計の中心構成要素であるper, cik, cycのホモログや,間接飛翔筋の成分パラミオシンなどの遺伝子がZ染色体に座乗していた。4.生殖細胞の性分化とくに卵形成の機構:シストサイト分化期のSAGE解析を行ったところ、卵巣に特異的かつ多量に発現する新規な非コードRNA (Ovacahamp)を発見した。OvachampをRNAiで抑制したところ卵形成が顕著に阻害されたので,Ovachampは卵形成に必須の遺伝子であることが示された。Bmdsxとdsxのpre-mRNAは共に性特異的スプライシングを受けるものの、両反応は異なる機構によって調節されていると考えられている。Bmdsxは6つのエクソンと5つのイントロンから構成され、第3および第4エクソンが雌特異的エクソンである。ただし、選択的スプライシングに関与する第4イントロンが40kb以上と長大であり、反応調節機構の解析を困難にしている。そこで本研究では性特異的スプライシング機構解明の第一歩として、エクソンとスプライス部位に近傍のイントロンのみで性特異的スプライシングを再現することが可能か否かを調べた。すなわち、Bmdsxの第1第5エクソンの間に、左右数百塩基ずつ残した第2・第3・第4イントロンを挿入してミニ遺伝子を作製し、それをie1プロモーターの下流につないだ。piggyBacを用いた形質転換系により、このコンストラクトを導入したトランスジェニックカイコを作出した。得られた形質転換個体の雌雄それぞれの脂肪体よりRNAを調製し、RT-PCRによりトランスジーン由来の転写産物を調べた結果、本来のBmdsxと同様に、ミニ遺伝子の転写産物も性特異的にスプライシングされていた。したがって性特異的スプライシングにイントロンの全長は必要ではなく、今回用いたミニ遺伝子の配列内に、性特異的スプライシングを実現するために十分な情報が含まれていることが明らかになった。一方W染色体の解析をさらに進めるために、大規模な雌特異的RAPDの探索を行った。

約4000種類の10-merの任意プライマーを用い、ゲノム解析の標準型として使用されているp50系統の雌雄のゲノムDNAを鋳型にPCRしたところ、新たに9個のW染色体特異的RAPDを得ることができた。いくつかW染色体の染色体異常をもつ系統を用いて、これらW染色体特異的RAPDの位置関係を推定した。1.培養細胞を用いた系により,Bmdsxのスプライシング制御機構を解析した結果,性特異的イントロンの中に性特異的スプライシングに必要なシス因子があることを発見した。そのシス因子には何らかのタンパク質が結合している(理化学研究所との共同研究)。2.卵巣における若い分化ステージのシストサイトには,ゲルのEtBr染色で可視化できるほど多量の低分子RNAが存在する。このRNAをクローニングして配列決定した結果,多くの種類があったが,転移因子様配列に相同性を示すものが多かった。Bmmar6の部分配列をもつ低分子RNAがあったので,その標的配列(Bmmar6)におけるDNAメチル化の程度を雌雄で比較した。その結果,雄においてはシトシン塩基の約90%がメチル化されていたのに対して,雌では60%程度のメチル化頻度であった。すなわち,DNAメチル化の頻度には明瞭な雌雄差があった。3.カイコのW染色体のRikishi領域にはジンクフィンガータンパク質をコードする遺伝子z1およびz20が存在する。クワコにおける相同領域を,唯一知られている共通配列18G08を用いてfosmidライブラリーを探索してクローン化した。クワコの18G08周辺の構造を解析したところ,18G08を含む約2kbは相同性があったが,その外側はまったく似ておらず,クワコのW染色体にはz1もz20も存在しないことが明らかになった。4.Z染色体の部分的な欠失をヘテロで有するようなZZ雄個体では,成虫の羽ばたき行動が喪失する。解剖の結果,胸部の縦走筋と背腹筋が不完全になる形態異常が観察された。この欠失の領域には間接飛翔筋の形成に関わる遺伝子を含んでいると推定される。正常なZW雌個体では正常に筋肉が形成され羽ばたきも正常なので,この欠失領域の遺伝子では遺伝子量補正が行われているものと想像される。1.カイコおよびクワコの性染色体の構造解析本研究では,カイコの雌決定はW染色体のRikishi領域に支配されることを明らかにしてきた。クワコのfosmidライブラリーを用いてクワコのW染色体のRikishi領域のうち,z1(ジンクフィンガーをコードする遺伝子)の近傍をカイコのそれと比較したところ、ごく一部の配列を除いてほとんど相同性が認められなかった。より広範囲の比較により相同領域を探索することが必要である。2.Bmdsxの性特異的スプライシング調節機構の解明Bmdsxの第4エクソンの5'端領域に位置するシスエレメント(CE1)に結合する何らかの核内因子がBmdsx pre-mRNAのオス型スプライシングを制御する。さらに、オスの培養細胞の核抽出物を用いたUV-cross linkingを行うと、分子量80kDaと40kDa(p40)の2種類のタンパク質がCE1に特異的に結合した。これらのタンパク質のcDNAの塩基配列等を決定し,いずれも常染色体にコードされる遺伝子であると分かった。
FFI SFIに見られる新しいプリオンの同定と新分類の確立のための国際共同研究

我々は、従来から1つのプリオンと考えられていた致死性家族性不眠症(FFI)の日本の家系において、全く異なる臨床像を示す剖検例から感染実験を行い、世界で初めて2つのプリオンが存在することを突き止めた。さらに、FFIの孤発性症例でも解析を行ったところ、従来孤発性致死性不眠症と診断されていた症例でも同じく2つのプリオンが存在し、ある症例では2つのプリオンが同一脳に混在することを証明した。我々と世界で初めてFFIの家系を報告したイタリアとの共同研究によって、感染性にもとづく新しいプリオン病の分類を提唱することが本研究の目標である。
非アルコール性脂肪肝炎の肝病態におけるインクレチン作用機序の解明

非アルコール性脂肪肝炎(NASH)の病態におけるインクレチンの肝臓への直接作用機序について検討した。肝細胞表面にはわずかながらGLP-1受容体(GLP-1R)が発現していた。さらに、GLP-1Rを肝細胞に過剰発現させる実験系を用いることにより、インクレチンの肝細胞への直接作用による糖代謝およびNASH発症病態への関与が明らかとなった。さらに、インスリンシグナルにおけるIRS-1, 2とのクロストークを介することで肝臓における糖代謝に重要な役割を果たしていることも明らかとなった。インクレチン関連薬は糖尿病治療であるばかりか非アルコール性脂肪性肝障害(NAFLD)に対する効果も期待されているが、肝臓への直接的な作用機序は明らかとなっていない。本研究費助成によるこれまでの研究成果として、これまで我々が開発してきたNASHモデル動物(GTG+HFマウス)およびレプチン欠損ob/obマウスに対しGLP-1アナログであるexendin-4を投与し、その効果の検証を行った。IPGTTによるglucosetolerance評価の結果、exendin-4投与群では、NASHモデル動物に比べ空腹時のインスリン値の低下は認めないものの、glucose投与早期のインスリン分泌の更なる上昇を認めるとともに、インスリン分泌の過分泌・遷延化が抑制されていた。さらに、exendin-4投与群では肝の脂肪化のみならず炎症や肝の線維化も抑制されているのが確認できており、NASHへの治療薬としての効果が動物実験においても確認された。さらにインクレチンの膵外作用の側面においては、一時的な食事摂取量の減少があるものの体重減少を来さない時期があったが、総じてexendin-4投与群でも食欲の減少や体重の減少は認められなかった。この結果より、食欲中枢への作用による食欲低下に基づく耐糖能異常の改善や脂肪肝の改善効果は弱い効果に留まると考えられた。以上のように、研究助成により研究成果が上がっていると考えられる。インクレチン関連薬は糖尿病治療であるばかりか非アルコール性脂肪肝炎(NASH)に対する効果も期待されている。しかし、これまで肝臓への直接的な作用機序は明らかとなっていなかった。昨年から本年にかけての我々の研究により、肝細胞表面にはわずかながらGLP-1受容体(GLP-1R)が発現していることが明らかとなった。さらに、その作用を増強するために発現ベクターを用いてGLP-1Rを肝細胞特異的に過剰発現させ、脂肪肝および糖代謝への影響を検討したところ、肝臓でのインスリン抵抗性改善に寄与することで肝脂肪化の改善効果があることが明らかとなった。さらに、糖負荷によるインスリン分泌亢進だけでなく、肝臓への糖の取り込み量の増加など、肝臓への直接作用に基づき血糖を調整する作用を有していることも明らかとなった。非アルコール性脂肪肝炎(NASH)は、肥満、糖尿病、インスリン抵抗性などを背景病態としており、治療においてもこれらの改善が重要である。最近、肝細胞表面にインクレチン受容体の存在が確認されたことからインクレチンによる肝細胞への直接作用によるNASHの改善機序が想定されており、インクレチンによる肝臓への直接作用を介したNASH肝の病態改善における作用メカニズムを基礎的、臨床的に明らかにすることを目的として検討を行ってきた。インクレチン関連薬は糖尿病治療であるばかりかNASHに対する効果も期待されている。これまでの我々の研究により、肝細胞表面にはわずかながらGLP-1受容体(GLP-1R)が発現していることが明らかとなった。GLP-1の作用機序として、膵臓や全身のみならず、肝細胞上のGLP-1Rを介した肝臓への直接を通した作用で肝の脂肪化、糖代謝を改善する作用があることが明らかとなった。このため、今後は当初の計画通り、肝細胞表面にあるインスリン受容体およびIRS-1, 2とのクロストークおよび、肝臓内での糖代謝におけるそれぞれのシグナルの役割について検討を行ったところ、肝細胞におけるGLP-1R下流のシグナルとIRS-1, 2とのクロストークが存在し、その両者の活性化が糖代謝および肝脂肪化の改善を促す作用があることが明らかとなった。昨年から本年にかけて上記のような研究成果が出ており、その実験結果について国内外での学会・研究会での報告を行っていることから、当初の実験計画通り順調に進行していると考えている。

消化器病学GLP-1の作用機序として、膵臓や全身のみならず、肝細胞上のGLP-1Rを介した肝臓への直接を通した作用で肝の脂肪化、糖代謝を改善する作用があることが明らかとなった。このため、今後は当初の計画通り、肝細胞表面にあるインスリン受容体およびIRS-1, 2とのクロストークおよび、肝臓内での糖代謝におけるそれぞれのシグナルの役割について検討を行う。さらには脂質代謝への影響についても検討する予定である。今後も引き続きこのシステムを用いることで、インクレチンによる肝への直接作用による糖・脂質代謝への影響について検討することが可能となると考えている。昨年から本年にかけて多くの研究データーが出ており、その実験結果に関する数多くの論文発表と国内外の学会での報告が上記の通りに行われており、当初の実験計画通り順調に進行していると考えられる。購入予定の消耗品を購入しなかったため。当初の計画通り、インクレチンによる肝臓への直接作用を検討する目的で、GLP-1 receptor(GLP-1R)発現ベクターを用いてGLP-1 receptorの肝での過剰発現によりインクレチンに作用による肝細胞内でのシグナル伝達およびインスリンシグナルとのクロストークについても検討を行う。さらに、GLP-1R過剰発現によるNASH改善効果と病態変化に伴う各種因子に及ぼす影響・作用機序について検討を行う。このシステムを用いることで、インクレチンによる肝への直接に及ぼす影響について検討することが可能となると考えている。27年度に購入し、使用予定である。
対抗型想起コミュニケーションを用いた供述聴取技法の開発

平成15年度の研究によって、知的障害者において対抗型想起コミュニケーションを成立させる基本要件として、過去の出来事の特定の側面を供述者と尋問者が共に参照する「想起フレーム」の構築が重要であることが見いだされた。本年度はこの知見をより精緻なものにするため、知的障害者が被告人となった誘拐殺人事件の尋問過程の録音記録の詳細な分析をさらにすすめ、「想起フレーム」の構築をベースにした供述過程の重層構造モデルを構築した。このモデルでは供述を「過去の出来事への共同参照の構築」「共同想起への参加」「インタビュー型コミュニケーションへの参加」「説得・承認型コミュニケーションへの参加」という4層からなる重層的なコミュニケーション過程として理解する。「想起フレーム」の構築は、このモデルでは「過去の出来事への共同参照」に対応している。供述における対抗型想起コミュニケーションは、直接的には供述における過去情報の提出責任/権利にかかわる「インタビュー型コミュニケーションへの参加」と、供述において提供された情報を評価する権利にかかわる「説得・承認コミュニケーションへの参加」の層において実現されるものであるが、それは供述を可能にするより基礎的な層である「過去の出来事への共同参照の構築」と「共同想起への参加」が実現され、維持されていることを前提とする。したがって、知的障害者が反対尋問に代表される対抗型想起コミュニケーションに適切に参加することを支援するためには、上記4層すべてについて有効な支援を提供する必要がある。本研究が提唱する供述過程の重層構造モデルは、知的障害者などを対抗型想起コミュニケーションに適切に参加させるための支援を構造的なものにするために有効である。同時に、本モデルは供述過程一般のモデルとしても展開できる可能性があり、今後さらに研究を進めていく必要がある。対抗型想起コミュニケーションを成立させるための基本条件を解明するために、供述に困難のある供述者にみられる供述の混乱と、そうした混乱が回避されている供述の構造をくわしく検討した。具体的には知的障害者が被害者となった虐待事件(1件)における証人尋問過程のテープ、ビデオ記録、および知的障害者が被疑者・被告人となった誘拐殺人事件(1件)の尋問テープの分析をおこなった。その結果、供述に困難のある供述者(とりわけ中程度以上の知的障害者)が、尋問者に迎合せずに自分なりの言語表現を用いて体験(ないしは体験の」不在)を語るためには、従来、欧米で指摘されていた諸要因(事前のラポールの確立、傾聴的対応、知的障害者の認知特性に対応した質問項目の設定)のみでは不十分であり、過去の特定の時点の出来事について現在会話をしているという「想起フレーム」の設定および維持のための会話管理がきわめて重要であることが明らかになった。この点に関する尋問者のトレーニングプログラムは存在せず、本研究の成果を応用したプログラムを提案する必要があると考えられる。L.S.VygotskyおよびM.M.Bakthinらの対話理論によれば、コミュニケーションにおいては話者間での「フレーム」の完全な一致は実際にはありえず、むしろ「フレーム」のズレによって会話のダイナミズムが生まれると考えられる。そこで問題となるのは、どのようなズレが適切なダイナミズムを生み、どのようなズレが共同想起(尋問)の破綻を招くのかということである。この点について次年度はさらに詳しく検討する予定である。
ファジイニューラルネットワークによるびびり振動回避システムの開発

本研究はびびり振動の発生を回避するという目的で、びびり振動発生の判別に関するファジィニューラルネットワーク(FNN)について研究した。平成15年度においては,ファジィニューラルネットワーク(FNN)モデルの最適構造を得るための考察を行った。本研究で取り扱っているFNNモデルは、切削条件と切削音を入力とする構造となっている。切削音部はウェーブレット変換を行い時間・周波数解析を行っている。平成16年度は、ウェーブレットパケット解析を行い周波数成分の抽出をきめ細かく行うようにした。これにより入力部のニューロン数設定の自由度が生じる。すなわち、昨年度は切削音のデータ数とサンプリング時間により決定されていた入力層のニューロン数を種々に設定することができるため、判別に必要なネットワークの大きさを変化させて検討することができた。また、FNNの中間層を切削条件部分および切削音部分に分離させた構造(ブロック構造と呼ぶ)を提案し中間層のブロックの大きさについての考察を行った。判定についてはある程度のレベルが達成できたと考えられる。その際に問題となるのは、実環境での振動データの取得を容易に行うということである。可能な限り加工過程に影響を与えない点を考慮すると、加速度センサ等を被作物および工作機械に取り付ける必要のない手法が望まれる。平成17年度においては、16年度に行ったブランドソースセパレーション(BSS)に関する独立成分分析(ICA)の手法を再構築することにより、本手法を切削音の抽出に利用するための手法を検討した。本年度は、信号源の復元のために工作機械の動特性を考慮することが重要であると考えられるので、振動しているシステムの特性についても同定する手法について考えた。昨年度のICAを実現するためのプログラムを拡張して、離散時間データの時系列を扱う拡張状態方程式の形式ICAを適用した。ICAの時系列広帯域の周波数成分を持つM系列による入力を予測するシミュレーションにおいては、信号原およびシステムの同定は満足する結果が得られたが。実際の信号を対象にした振幅および振動数が変動する信号原には十分な結果が得られなかった。実環境では反射音等によりさらに複雑になると考えられるので、今後も手法の改良が必要である。平成15年度においては,ファジィニューラルネットワーク(FNN)モデルの最適構造を得るための考察を行った.本研究で取り扱っているFNNもでるは,切削条件と切削音を入力とする構造となっている.切削音部はウェーブレット変換を行い時間・周波数解析を行っている.本年度は,ウェーブレットパケット解析を行い周波数成分の抽出をきめ細かく行うようにした.これにより入力部のニューロン数設定の自由度が生じる.すなわち,従来,切削音のデータ数とサンプリング時間により決定されていた入力層のニューロン数を種々に設定することができるため,判別に必要なネットワークの大きさを変化させて検討することができた.また,FNNの中間層を切削条件部分および切削音部分に分離させた構造(ブロック構造と呼ぶ)を提案し中間層のブロックの大きさについての考察を行った.