hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
がん重粒子線治療の高度化と治療個別化の為の基礎的・臨床的研究

当初予定していた研究実施計画のから、進行状況に応じて一部に変更を加えながら研究を遂行している。当初の計画から見て概ね順調に進展したと判断する。重粒子線治療の特徴を最大限に有効利用し、治療効果を極限まで上げる治療法を開発をする目的で抗がん剤、分子標的薬、抗腫瘍免疫療法等との併用による効果的な集学的重粒子線治療法など、重粒子線治療の高精度治療法の確立と最適化と個別化、層別化のための研究を行った。1局所進行悪性骨および軟部組織腫瘍(MBST)のための炭素イオン放射線療法(CIRT)では、皮膚が重要な臓器でありCIRT後の急性皮膚反応の重症度と皮膚線量パラメータとの相関関係を評価することを目的とした。方法:CIRTをMBST患者22人に64.0 Gy(RBE)から70.4 Gy(RBE)の総線量で投与した。結果:すべての患者がCIRT後に急性皮膚反応を発症し、15人(71%)および6人(29%)の患者がそれぞれグレード1および2の皮膚炎を患っていた。グレードの2群間でSTDとDmax、ならびに40Gy(RBE)を照射した面積(s40)の指標に有意差があった。結論:MBSTのCIRT後の急性皮膚反応ではSTD、Dmax、およびS40が急性皮膚反応の有意な予測因子であることがわかった。2腫瘍細胞のPD-L1発現がDNA二重鎖切断により誘導される分子機構の解明。放射線によるDNA損傷により誘導される、腫瘍細胞のPD-L1発現亢進の分子機構を世界で初めて解明し、Nature Communicationに発表した。本研究では、放射線だけでなく、DNA損傷を誘導する化学療法剤においても、生じるDNA損傷シグナルおよびDNA修復関連タンパクが、腫瘍細胞のPD-L1発現誘導に関与することを明らかにした。本知見は今後、放射線治療に限らず化学療法でも、PD-1/PD-L1阻害治療併用による癌治療の増感効果の可能性を示唆し、さらに治療効果予測のための先行指標研究にも貢献できると考えられる。当初予定していた研究実施計画のうち、進捗状況に応じて一部に変更を加えながら研究を遂行しているが、当初の計画から見て概ね順調に進展していると判断する。引き続き、研究実績の概要の項に記入した研究を継続する。また、重粒子線治療の生物効果の研究として、低酸素細胞に対する殺細胞効果と、細胞周期に依存しない放射線感受性の検討をおこなう。さらに、重粒子線治療の最適な併用療法・効果の解析のため、重粒子線照射と抗がん剤併用による効果の検討をおこなう。引き続き、重粒子線治療のさらなる発展を目指した研究を継続する。具体的には、化学療法剤、分子標的薬、抗腫瘍免疫治療等との併用による集学的重粒子線治療の研究、さらなる高精度治療方法の確立、Precision Medicineの時代における、重粒子線治療が推奨されるべき患者の個別化を目指した研究をおこなう予定である。
放射光X線回折による有機薄膜成長過程のin situ構造解析

有機薄膜形成過程の結晶成長機構を解明するため、放射光施設(SPring-8)に自作の真空蒸着装置を持ち込み、成膜中のin situ2次元X線回折実験を行う。この方法により有機薄膜の初期層および膜の形成過程の結晶構造を解明することが可能となり、有機デバイスの特性を決定づける基板上の第1層目の構造や金属電極上の構造、さらにpn接合形成の過程の詳細を究明することができる。また、有機半導体の分子構造と成長機構の解明や結晶構造の膜厚依存性を明らかにするため独自に分子の合成を行う。また、並行して電子線ホログラフィーによって有機半導体薄膜内の電位分布の観測を行い、有機半導体薄膜の構造を総合的に明らかにする。
全ゲノムデータベースを用いたトラフグ・ミオシン重鎮遺伝子の機能解析

哺乳類のミオシン重鎖遺伝子(MHC)には速筋タイプ6種、心筋タイプ2種、平滑筋タイプ3種および非筋タイプ3種のアイソフォームが存在することが知られている。このうち、骨格筋タイプ6種のMHCはゲノム上でクラスターを形成する。この構造は哺乳類の多くの生物間で保存されているため、クラスター構造がMHCの発現調節に重要な役割を果たしていることが予想される。一方、魚類のMHCに関する知見は少なく、その正確な数さえも明らかになっていない。そこで本研究では、ゲノム配列が公開されているトラフグを対象にMHCを解析し、個々の遺伝子につき分子生物学的手法を用いてその発現様式を明らかにすることを目的とした。昨年度までに、トラフグ成体の筋組織に多く発現している速筋型MHCを同定した。本年度はさら研究を進め、次のような成果を得た。まず、トラフグ成体の速筋からfirst strand cDNAを調製し、これを鋳型に速筋MHCをコードするDNA断片をプローブにPCRを行った。その結果、3種類の速筋MHC、すなわちMHC-A、MHC-BおよびMHC-Cがクローン化された。そこで、これら各MHC遺伝子に特異的なプライマーを設計して定量的PCRを顎筋、胸筋、背筋および尾筋から調製した全RNAを対象に行った。その結果、転写産物量は顎筋でMHC-B>MHC-C>MHC-A、胸筋でMHC-A=MHC-B>MHC-C、背筋および尾筋でMHC-A>MHC-B>MHC-Cと、速筋でも部位によって各MHCの発現比率が著しく異なることが示された。そこでさらに、各MHC遺伝子に特異的なアンチセンスプローブを調製し、各速筋組織切片を作製してin situハイブリダイゼーションを行ったところ、定量的PCRでみられた各速筋MHCの発現比率の差異が確認された。以上の結果から、トラフグは同じ速筋でも部位特異的に3種類の速筋MHCを発現比率を変えて発現し、各部位に固有な運動機能を容易にしていることが示唆された。
新規RNA結合蛋白質によるアポトーシス誘導の分子機構

p53およびTGF-βによって発現誘導される新規遺伝子D8を見出し、以下の事実を明らかにした。1)D8をHepG2などの癌細胞に強制発現するとアポトーシスを誘導する。RNAiを用いてD8の発現を抑制するとp53やTGF-βによるアポトーシスの誘導が阻害される。これらの結果から、D8はp53やTGF-βによるアポトーシスの誘導に重要な役割を果たしていると考えられた。2)5FU、アドリアマイシンなどによりゲノムの損傷をうけるとD8の発現が増加すること、これらの薬剤によるアポトーシスにD8が重要な役割をはたしていることを見出した。3)BH3 onlyファミリーに属すBimがD8のKHドメインに結合することを見出した。RNAiを用いてBimの発現を抑制するとD8によるアポトーシス誘導が阻害されることから、BimはD8によるアポトーシス誘導に重要な役割を果たしていると考えられた。4)D8はアポトーシスを誘導する活性のあるBimのmRNAを安定化することによりアポトーシスを誘導していると考えられた。5)D8ノックアウトマウスの作成を進めた。6)D8と相同性が高くドメイン構造も類似した3種類のタンパク質をコードする遺伝子(D8-2、D8-3およびD8-4)が存在し、D8ファミリーを構成していることを見出した。D8ファミリーの各cDNA全長を単離し全構造を明らかにし、ノックアウトマウスの作製を進めた。TGF-βシグナルの標的遺伝子として見出した新規遺伝子D8のアポトーシス誘導における作用機構および個体レベルでの生理機能を明らかにすることを目的として研究を進め、以下の結果を得た。2)D8の発現誘導がp53によるアポトーシス誘導に重要であることを示唆する実験結果を得た。3)D8をbaitとしたyeast two-hybrid法および抗D8抗体による免疫沈降物の質量分析による解析から複数のD8結合蛋白質候補を同定した。実際に細胞内での結合を確認し、結合の生理的意味を明らかにすべく研究を続けている。4)D8結合RNAを検索し複数の候補RNAを見出した。5)D8発現の調節機構を明らかにするためD8プロモーターを単離し、プロモーター解析を開始した。6)ノックアウトマウス作成のためのターゲッティングベクターを作成した。7)D8ファミリーの各cDNA全長を単離し全構造を明らかにした。8)D8ファミリーについてもノックアウトマウス作成のためのゲノム単離を進めた。2)D8によるアポトーシス誘導作用にはRNAに結合する活性をもつKHドメインが重要であることが明らかになった。4)D8はアポトーシスを誘導する活性のあるBimのmRNAを安定化することによりアポトーシスを誘導している可能性が示唆された。6)D8と相同性が高くドメイン構造も同一の3種類のタンパク質をコードする遺伝子(D8-2、D8-3およびD8-4)が存在し、D8ファミリーを構成していることを見出した。D8ファミリーの各cDNA全長を単離し全構造を明らかにした。さらにゲノムを単離しノックアウトマウスの作製を進めた。
強迫性障害（OCD)の患者における神経心理機能と自閉スペクトラム傾向の関連

本研究は、成人の強迫性障害(OCD)患者、その中でも自閉症スペクトラム障害(ASD)が基盤にあることが疑われ,その二次障害として強迫症状を呈していると疑われる患者の認知機能の特性を神経心理検査を使用して探索した。患者群35名をASDと診断される群OCD(ASD+)(13名)とされない群OCD(ASD-)(22名)にわけ、健常群29名と三郡比較を実施。OCD(ASD+)に顕著な特性は認められなかったが、全体を通して、OCD(ASD+)、OCD(ASD-)両群ともに健常群と比較して処理速度の遅さが認められた。この両群の結果は似ているものの、両群それぞれ異なる要因が考えられた。下記の通り研究対象群の基準を決め、協力者を募った。本研究に同意を得られた協力者に対して神経心理検査を実施。データの集計、解析の準備を行っている。<OCD患者群>千葉大学医学部附属病院の外来患者のうち、SCID(Structured Clinical Interview for the DSM-IV Axis I Disorders)を使用した精神科医による構造化面接においてOCDと診断された患者のうち、本研究に文書で同意した者。18歳から50歳までの男女とし、WAIS-IIIにてIQ80以上、およびY-BOCS(Yale-Brown Obsessive Compulsive Scale:)によるアセスメントにおいて中等度以上(17点以上)の重症度の強迫症状を有する者。≪対象除外基準≫脳器質疾患、頭部外傷、神経疾患、統合失調症圏、物質依存、重篤な身体疾患の合併ASDの評価:AQ-Jおよび可能な限りADOSの実施。詳細な発達歴の聴取より最終的にDSM-IVに基づき診断。協力者リクルートを実施し、下記の協力者の基準を測るスクリーニング及びOCD、ASDの評価の結果、35名の患者と29名の健常群の協力者をご本人の同意のもと、得ることができた。予定していた神経心理検査を実施し、データ収集に努めている。スケジュールは当初の計画通りであり、今後も計画に沿って実施していく予定である。研究対象者のリクルートを行い、対象基準に満たす協力者を然るべきアセスメントを経て決定。<OCD患者群>35名:千葉大学医学部附属病院の外来患者のうち、精神科医による構造化面接においてOCDと診断された患者のうち、本研究に文書で同意した者。18歳から50歳までの男女とし、WAIS-IIIにてIQ80以上、中等度以上の重症度の強迫症状を有する者、その他研究基準を満たす者。≪対象除外基準≫脳器質疾患、頭部外傷、神経疾患、統合失調症圏、物質依存、重篤な身体疾患の合併。≪ASDの評価≫自閉性スペクトラム指数(AQ-J : autism spectrum quotient-Japanese version)及び詳しい発達歴の聴取に上記の尺度を参考にして複数の精神科医がDSM-IVにより診断。ASDを併存するOCD群とASDを併存しないOCD群の2群とした。<健常群>29名:千葉大学大学院医学研究院附属こどものこころの発達センターHP上でリクルート。18歳50歳までの男女。WAIS-R簡易版でIQが80以上。精神疾患簡易構造化面接法により精神疾患を患っていないことが確認でき、社会適応が良いと判断される者。MOCI(Mausley Obsessive-Compulsive Inventory:モーズレイ強迫観念・強迫行為調査票及びOCI-Rによりカットオフ値以下と確認されている者。2全神経心理検査の三群比較【OCD(ASD+),OCD(ASD-),HC】を検討。→進捗を国際学会にて発表。当研究は、当初の予定通りのスケジュールにおいて進められている。進捗状況概容は以下の通りである:1リクルート、研究対象基準を満たす協力者の決定及び同意を得られた協力者の最終確定。(OCD患者群35名、健常者群29名)。2同意を得られた研究協力者への神経心理検査の実施。3データ収集。4データ解析準備及び実施。5研究内容の検討、まとめ。6進捗状況の報告(国際学会にて経過発表を実施)。7研究全体のまとめ、論文化準備、論文化。(部分的に論文化・発表を実施。)国内外の強迫障害の専門家・研究者、及び自閉症スペクトラム及び発達障害の分野の専門家・研究者、神経心理学の専門家・研究者との情報交換・意見交換の機会も得られ、各分野での現状や専門的視点からの意見やアドバイスも参考にさせていただいている。現在、研究分担者、連携研究者と共に、研究の総括へむけてのまとめ方の検討、論文化の準備を行っている。

この両群の結果は似ているものの、両群それぞれ異なる要因が考えられた。平成28年度は、下記自記式調査表、知能検査及び神経心理検査のデータ収集・解析を研究分担者とともに行い、内容を検討し、発表の準備を進める予定。平成29年度は、当研究の最終年度であり、当初の予定通り、研究分担者とともに連携研究者の協力・助言を得ながら内容の確認・まとめ、論文化を進めていく予定である。国内外の強迫障害・自閉症スペクトラム及び発達障害の分野・神経心理学の分野における専門家・研究者の意見、論文の投稿過程においての査読者等からの視点や指摘をふまえ、研究の総括にむけて取り組んでいく予定である。当研究は、強迫性障害の患者の中に自閉症スペクトラム障害を併存する者が含まれ、適切な治療や支援が受けられていない患者の存在を危惧しており、神経心理学視点からそのアセスメントのヒントとなる傾向を探索することをテーマとしている。当研究の総括として、今後当研究からの結果・考察を活かして、強迫性障害、自閉症スペクトラム障害及び発達障害の分野、神経心理検査の活用、という三分野それぞれの関連研究への参考となりうるポイントをまとめて、総括にしたいと考えている。神経心理学予定していた学会出席などを見送ったため、旅費、その他が発生しなかった。前年度(28年度)に予定していた学会参加の見送り、当初検討していた物品購入、謝礼などが発生しなかったことなどから、次年度への繰り越し金額が発生している。今年度は学会出席、データ解析準備、準備、補助要員の人件費等で使用予定。論文作成、発表に携わる諸費用、学会参加による発表及び情報収集等で使用予定。
ワークライフバランスをめぐる政策と実践の人類学的研究：オランダの事例から

オランダにおけるワーク・ライフ・バランス関連政策と人々の生活実践の相互作用を課題とする本研究で明らかになったのは、ライフステージの進行に応じて働き方を柔軟に変更し、正しいバランスのあり方を模索し続ける個人の選択が、個別のニーズに従って働き方の見直しを可能にする制度の存在によって支えられている現実である。しかし、パートタイム労働を中心とする女性の就労拡大は、市場の要請やジェンダー平等達成に後押しされた政策転換を単純に反映したものではなく、産業構造の変化、夫婦間の性別分業に関する社会通念の変容、そして女性達自身にとっての望ましいライフコースの変化など多様な要因が働いた結果であると言える。本研究計画の初年度である今年度は、本研究に先行する調査によってすでに入手済みのデータ(各種統計資料、文献、インタビュー結果)を整理しなおし、新たに収集を必要とする文献を特定したのち、書店を通じて入手可能なものの一部を購入した。また、オランダ統計局が公開している統計資料や研究機関のリサーチペーパーなど、インターネット上で公開されているものについては順次ダウンロードし、読み込みを進めた。夏季にはオランダでの現地調査を実施し、王立図書館、ライデン大学付属図書館などにおいて、国外では入手の難しい関連資料を閲覧するとともに、研究課題にかかわる新聞・雑誌記事の収集を行った。これらの作業を通じて得た情報の分析により、とりわけ女性にとって有償労働とと家事・育児を含む無償労働の両立を可能にする働き方が依然として重要な関心事であること、これを実現する方策として正規パートタイム労働を選択する女性が未婚者も含めて増加し続けていること、同時に公的保育の利用者も増加の傾向にあることなどが確認された。本研究開始前にインタビュー調査を行った対象者へのフォローアップ・インタビューを実施したが、その内容からも上記のような傾向を読み取ることができた。また、国立アイルランド大学メヌース校において開催された第11回ヨーロッパ社会人類学会(European Association of Social Anthropologists)に出席し、オランダのみならずヨーロッパ地域における労働問題やワークライフバランスをめぐる諸問題に関する情報収集を行った。本年度実施した調査研究を通じて、オランダ社会において仕事と並び立つ営為としての「ケア」(zorg)に関する概念や実践への考察の重要性を再確認した。成果発表としては、ケア概念の分析やケアが実践される空間としての家庭に注目した研究報告を行った(「<仕事とケアの両立という生き方-オランダ人のワークライフバランス」)ほか、オランダにおける家事の歴史的変遷を日本との比較を視野に入れつつ考察した論文を執筆した(「家事の文化-オランダにおける<主婦の仕事><母の仕事>とその変容-」、6月刊行予定)。今年度は実施済みのインタビューの内容を整理するとともに、オランダでの長期調査において、これまで十分カバーできていなかった属性の対象者(年金生活者、子どものいないカップル、シングルマザー、専業主婦)に補足インタビューを実施したほか、過去のインタビュー対象者の一部についても、フォローアップ調査を行った。この結果、個々のインタビュー対象者が置かれた職場や家庭の状況は多様であるにもかかわらず、全体を通してみると、「仕事」と「ケア」の両立をめぐっては個別の差異を超えた、いくつかの共通パターンが浮かび上がることが明らかになった。同時に夫婦ともにフルタイムの週5日勤務を続けるケースと妻が専業主婦となるケースは、数の上で少数派であるばかりでなく、社会的にも周縁的な存在と認知されている点が重要であることがわかった。また、日本やEUにおけるワークライフバランス政策に関する文献や統計資料を収集することによって、オランダ社会の事例が持つ意味を多角的に考察することが可能になった。とくにヨーロッパでは、全体として女性の就業率が拡大する中、さらなる就業促進と同時に保育政策の充実や育児休業制度の整備を通じ、男女双方にとって職業生活と家庭生活の両立をより容易にすること、さらに男女平等の観点から、男女の賃金格差や職域分離など、雇用におけるジェンダー格差を解消すること、また家庭内の育児・家事分担の均等化を進めることにより女性の過重負担を和らげることなどが主要な政策課題として認識されている。この中でオランダは、パートタイム勤務の均等待遇をいち早く実現することにより、安定した雇用制度の下で家庭内でのケアにも一定程度従事することができる条件を整えた国である。ケア労働のジェンダー配分については依然として問題があるものの、日本の現状に照らしてみれば、学ぶべき点が多々あることを確認した。本研究は、「仕事の人類学」という研究枠組みにおいて、「ワークライフバランス」をめぐる諸政策と人々の実践との間にある相互作用を文化人類学的手法を用いて明らかにすることを目的とする。このほか、本研究の調査成果にもとづく単著『働くことと生きることオランダ流ワークライフバランスの技法』を出版する準備を整え、すでに入稿済みである。平成26年度中に『仕事の人類学』と題する共編著も出版予定となっている。昨年度に引き続き、今年度もオランダ都市部を対象とするフィールド調査および研究課題関連文献調査を実施した。本研究において、現地での調査は本年分が最終となるため、これまでの調査で十分に得られなかったデータや、データ分析を通じて新たに課題として浮かび上がってきた事項に関する追加収集を中心に行った。

フィールド調査としては、すでにインタビューを実施した対象者のその後の就業形態や家族生活状況の変化を把握するため、5組の追加インタビューを実施した。また、公的機関での子どもの養育実態や家庭内保育との併存状況、出張や残業を含む職場の慣行、新しいスタイルのオフィス・シェアのあり方、親族や友人との関係維持の方法や頻度など、広くオランダ人の「ワーク」と「ライフ」にかかわる多様な要素のなかで、重要と考えられる事項についての情報収集を参与観察を中心に行った。そのほか、ライデン大学付属図書館、王立図書館などを通じて、19世紀以降の家事マニュアルを中心に、関連文献の収集にあたった。国内では、ILO駐日事務所において、オランダを含むEU諸国の労働時間、男女別年齢階梯別労働力率の年次推移に関する統計データを入手した。これらの調査成果を踏まえ、全体的な分析を開始し、研究成果として来年度の刊行をめざしている単著の執筆作業に入っている。多様な属性を持つ対象者に対するインタビューが当初の計画以上に順調に進行しているほか、関連資料の入手も計画以上に進展している。ただし、時事的なトピックでもあることから、毎年度新たな関連資料が入手可能になるため、継続的調査が必要である。25年度が最終年度であるため、記入しない。当初予定していた調査内容はほぼ網羅することができ、関連文献についても、必要なものについてはすべて収集が終わっている。データ分析も、順調に進んでおり、来年度には成果のとりまとめが可能である。研究計画に沿った形で、来年度もインタビュー実施および関連資料収集を中心とするオランダでの現地調査を継続する。国際比較に用いるデータ入手のため、ILO駐日事務所や労働政策研究・研修機構の付属図書館など、国内でも資料収集実施する予定である。本研究課題の最終年度となる25年度には、研究成果発表のひとつとして、世界規模の国際学会であるIUAES(国際人類学民族学ユニオン)の世界大会において口頭発表を予定しているほか、「仕事の人類学」論文集の編集・執筆、単著の刊行を予定しており、いずれにおいても、今年度までに収集したインタビュー調査データおよび文献データの分析成果を活用する。
PTLP法によるセラミックスの接合に関する研究

高融点金属箔を低融点金属箔で挟んだ不均一な中間層を用いて、低融点金属箔の融点直上で接合するPTLP (Partial Transient Liquid-Phase)法を確立した。この方法は、固相拡散接合法と活性金属ろう接法を合体させた接合法で、接合温度を従来の固相拡散接合法や活性金属ろう接法に比べて数百度低くすることができ、さらに得られた接合体は高温への適用が可能である。本研究では、Cu/80Ni・20Cr/Cuの中間層を用いたPTLP法により、アルミナ同志の接合を1150°Cの真空中で行った。さらに、溶融銅のアルミナに対する濡れ性に及ぼすCr, Niおよび80Ni・20Cr合金の添加の影響を、静滴法を用いて1150°Cの真空中で測定した。溶融銅のアルミナに対する濡れ性は、Niの添加では改善されなかった。しかし、80Ni・20Cr合金およびCrの添加により溶融銅のアルミナに対する濡れ性は大幅に改善され、10wt%80Ni・20Cr合金の添加では接触角は90°以下となり、6wt%のCrの添加では接触角は70°以下となった。10wt%80Ni・20Cr合金を添加した凝固後の試料では、Niは銅中に均一に分布していたのに対して、Crは銅とアルミナの界面に凝集する傾向を示していた。5mmのCu-foilを用いて、4.3x10^<-3>MPaの接合圧力でPTLP接合したアルミナの平均強度は251MPaであり、接合体の破壊はアルミナ側で生じていた。中間層では、80Ni・20Cr層の溶融銅層中への溶解と溶融銅の80Ni・20Cr層中への拡散は生じており、中間層の均一化が生じていた。得られた接合体の平均強度及び強度のバラツキは、無接合のアルミナ標準試料に匹敵する値であった。溶融銅のアルミナに対する濡れ性に及ぼすCr,Niおよび80Ni・20Cr合金の添加の影響を、静滴法を用いて1150°Cの真空中で測定した。また、Cu/80Ni・20Cr/Cuの中間層を用いたPTLP法により、アルミナ同志の接合を1150°Cの真空中で行った。25μmのCu-foilを用いて、4.3x10^<-3>MPaの接合圧力でPTLP接合したアルミナの平均強度は137MPaであり、接合体の破壊は中間層とアルミナの界面に沿ってで生じていた。中間層では、80Ni・20Cr層の溶融銅層中への溶解と溶融銅の80Ni・20Cr層中への拡散は生じていたが、中間層の均一化は不完全であった。

一方、5μmのCu-foilを用いて5.1MPaの接合圧力でPTLP接合したアルミナの中間層は十分に均一化しており、接合体の平均強度は251MPaであった。また、接合体の破壊はアルミナ側で生じており、平均強度及び強度のバラツキは、無接合のアルミナ標準試料に匹敵する値が得られた。これらの結果の一部は、Materials Transaction,JIMに投稿中である。溶融銅のアルミナに対する濡れ性に及ぼすCr,Niおよび80Ni・20Cr合金の添加の影響を、静滴法を用いて1150°Cの真空中で測定した。また、Cu/80Ni・20Cr/Cuの中間層を用いたPTLP法により、アルミナ同志の接合を1150°Cの真空中で行った。溶融銅のアルミナに対する濡れ性は、Niの添加では改善されなかった。しかし、80Ni・20Cr合金およびCrの添加により溶融銅のアルミナに対する濡れ性は大幅に改善され、10wt%80Ni・20Cr合金の添加では接触角は90°以下となり、6wt%のCrの添加では接触角は70°以下となった。10wt%80Ni・20Cr合金を添加した凝固後の資料では、Niは銅中に均一に分布していたのに対して、Crは銅とアルミナの界面に凝集する傾向を示してした。25mmのCu-foilを用いて、4.3x10^<-3>MPaの接合圧力でPTLP結合したアルミナの平均強度は137MPaであり、接合体の破壊は中間層とアルミナの界面に沿って生じていた。中間層では,80Ni・20Cr層の溶融銅層中への溶解と溶融銅の80Ni・20Cr層中への拡散は生じていたが、中間層の均一化は不完全であった。一方、5mmのCu-foilを用いて5.1MPaの接合圧力でPTLP接合したアルミナの中間層は十分に均一化しており、接合体の平均強度は251MPaであった。
接ぎ手を用いた体積計算機能と造形機能を有した組み木の開発

体積を立体パズル(組木)で学ぶ際に必要な組み立ての難易度に関する実験を主軸に研究を進めた.どのような造形の形状が容易に理解できる、そして、組み立て作業のプロセスの効率を改善する能力に影響するかを知るための実験である.この実験を行うために、接ぎ手を用いた組木に幾何学的な造形で構成された組木、および曲面が含まれた造形で構成された組木、上述の2つが組み合わさった組木の3種類を制作し進めた。実験では被験者の行動が記録され、統計的に分析された35人の被験者に対して行った。実験は2通り行い、最初の実験では、3種類の組木を組み立てる際の継続時間、エラー数、および組木を組み上げる際に思考する際に被験者が回転するアクションの数を比較して分析した。次の実験では、主に参加者の精神的な側面での行動の変化を各形状の特性を比較した。その結果、組木に幾何学的または曲線的な特性を追加すると、視覚的な干渉と組み立て期間の両方を削減できることが分かった。さらに、幾何学的形状はエラー率が低くなる一方、曲線形状の特性としては、組み立て時間の短縮と関連することが分かった.上述の結果を整理すると、組み立て作業が精度を優先にした場合は、組み立てプロセスにおいてユーザーの組木の部品同士の空間認識に作用されると思われ、造形性を憂慮する必要がある。また、組み立て作業のスピード性を優先する場合は、、ユーザーが組木への視界において接ぎ手部分の分かりやすい造形にする必要がある。さらに重要なことは、組木をデザインする際は、形状の特性を容易にユーザーが認識できるような配慮が必要である。また、ユーザーが組立時に感じる操作のストレスの負担を軽減するために、ユーザーの組木への空間的な変化や認識を可能な限り早く取り除くことも必要である。体積計算をするために必要な接ぎ手を用いた組木の難易度の特性を造形面から実験を通して見いだせており、研究成果も論文等で順調に発表できている.ABS樹脂による立体物での実験だけではなく、スマートフォンのアプリケーションの拡張現実(AR)をも用いた場合の比較等を進める.組み木を体積計算の教材に応用するにあたり,組み木の機能について基礎調査を基軸に行った.組み木には観賞用として本棚等に設置し,組み木でありながら玩具機能を有しないものや,玩具機能を有しパズルとして楽しむ組み木がある.前者は分解が難しく,複雑な接ぎ手で構成されていることが多く,後者は容易に分解,組み立てが出来る構造のものが多い.また,知育としての組み木も見受けられるが,これは樹脂製で中に磁石を埋め込み,接ぎ手を使わない製品が多い.上述のように組み木には幾つかのカテゴリーに分類され,体積計算の機能を有するためにはどのカテゴリーの組み木が類似しているか等,学術的なアプローチはまだされていないため必要な研究調査を行った.また,米国のLilly図書館の協力で,特徴的な造形や構造体の組み木の実物の観察と組み木のカテゴライゼーションを行うことができた.さらに,組み木の組み立て方の難易度についても実験を行い,その実験分析を行った.実験で使用した3種類の組み木において,特に被験者が組み立てる順序を同じレベルで間違いをすることがあり,その造形的な特長について統計学的な分析を行った.上述の3種類の組み木を国内だけではなく,台湾の高雄師範大学の数学を専門とするLiao Pen-Huang教授とも打合せを行った.台湾での体積計算の教育方法と日本の教育方法に若干の相違箇所があることが分かったため,台湾の代表的な算数の教科書を基軸に組み木のデザインの修正を開始するための準備を始めた.また,算数教育の比較を明解にするため,中国の教科書も入手し,同時に三ケ国の算数教育の相違点を確認することで,日本での算数教育の組み木のデザインコンセプトがより明確に把握できると考えている.課題の計画通りにサーベイを行い,組み木のカテゴライゼーションを行えた.さらに,準備段階でのデータを基軸に組み木を試作し,それをもとに台湾での打合せをし次年度以降の進め方も明解になった.本年度は2つの領域からアプローチを行った.1つはインターフェース上でのユーザの難易度の確認をするための実験とアプリケーションのデモ版の制作である.もう1つは,高齢者に対応するための難易度の確認を簡易的な実験で行った.インターフェース上でのユーザの難易度の確認:一昨年度に行った,接ぎ手で構成された3種類の組み木を3次元のコンピュータグラフィックスに変換し,タブレット端末のインターフェース上で操作する際の難易度を確認するために,観察実験を行った.それぞれの組み上がりの合計時間,どこでユーザが間違えるかを確認するための実験である.さらに,インターフェース上での色彩の違いによるユーザの直感的な理解度も確認するために白色と各パーツが異なる色彩でのパターンもデザイン化し計測した.高齢者に対応するための難易度の確認:児童の体積計算を目的とした研究であるが,最も難易度を感じるのは高齢者であり,高齢者が理解できる組み木の形状を確認することで,児童への対応もより展開できると考え,実験を行った.高齢者に理解してもらうため,上述の3種類の組み木に対し,接ぎ手部分を従来の直面同士の構成から三角や丸型といった,特長的な接ぎ手の形状を部分ごとに変更し難易度の実験を行い,その後,ヒアリングを行った.

明らかに特徴的な接ぎ手の形状を持つ組み木は難易度が低く分かりやすいということが分かったが,実際に体積計算での教材展開を考えると,接ぎ手同士の接する面に色を施す方法が得策とも考察できた.しかし,接ぎ手の数が増えると色数も増えるため,類似色が発生することでこの方法も決して研究の解決には至らない.したがって,接ぎ手の数等の条件を整理し,最も適切な手段を選ぶことが重要である.難易度を理解するため,2次元,3次元のレベルから順調に組み木を制作しそれを実験している段階にあるため,概ね順調に進展していると考える.また,段階ごとに国内での学会発表や国際会議での論文投稿,発表を行っている.体積を立体パズル(組木)で学ぶ際に必要な組み立ての難易度に関する実験を主軸に研究を進めた.どのような造形の形状が容易に理解できる、そして、組み立て作業のプロセスの効率を改善する能力に影響するかを知るための実験である.この実験を行うために、接ぎ手を用いた組木に幾何学的な造形で構成された組木、および曲面が含まれた造形で構成された組木、上述の2つが組み合わさった組木の3種類を制作し進めた。実験では被験者の行動が記録され、統計的に分析された35人の被験者に対して行った。実験は2通り行い、最初の実験では、3種類の組木を組み立てる際の継続時間、エラー数、および組木を組み上げる際に思考する際に被験者が回転するアクションの数を比較して分析した。次の実験では、主に参加者の精神的な側面での行動の変化を各形状の特性を比較した。その結果、組木に幾何学的または曲線的な特性を追加すると、視覚的な干渉と組み立て期間の両方を削減できることが分かった。さらに、幾何学的形状はエラー率が低くなる一方、曲線形状の特性としては、組み立て時間の短縮と関連することが分かった.上述の結果を整理すると、組み立て作業が精度を優先にした場合は、組み立てプロセスにおいてユーザーの組木の部品同士の空間認識に作用されると思われ、造形性を憂慮する必要がある。また、組み立て作業のスピード性を優先する場合は、、ユーザーが組木への視界において接ぎ手部分の分かりやすい造形にする必要がある。さらに重要なことは、組木をデザインする際は、形状の特性を容易にユーザーが認識できるような配慮が必要である。また、ユーザーが組立時に感じる操作のストレスの負担を軽減するために、ユーザーの組木への空間的な変化や認識を可能な限り早く取り除くことも必要である。体積計算をするために必要な接ぎ手を用いた組木の難易度の特性を造形面から実験を通して見いだせており、研究成果も論文等で順調に発表できている.中国,台湾,日本での体積計算の教育方法を教科書を基軸に特長を整理し組み木の設計を再度行う.設計した組み木を3次元立体にし,それを基軸に再度,算数の教育者らと打合せを行い,実験の準備を行う予定である.H29年度は確認するための実験であったため,それらも段階ごとに学会発表を行ったことで第三者の学術研究者からも意見交換を行うことが出来たため,H30年度における実験方法も明確化している.H29年度でおこなった,インターフェース上でのユーザの難易度の確認と高齢者に対応するための難易度の確認を再度,実験を行い,統計学的な分析を進める方策である.ABS樹脂による立体物での実験だけではなく、スマートフォンのアプリケーションの拡張現実(AR)をも用いた場合の比較等を進める.予定していた材料費よりも安価に試作品が制作できたため.本格的な実験を次年度に行うため,今年度は実験に伴う渡航費や謝金がの発生が少なかった.
日本における広域熱供給ネットワークの公共性に関する研究

本研究は、北欧で見られるような広域的な熱供給ネットワークの導入に関して、都市排熱を有効に活用するシステムのあり方の検討、導入が期待される地域の抽出を行ない、「公共性」の見地からその導入可能性の検討を行なった。初年度は、日本全国の主要都市の熱需要、排熱源施設調査を行ない、導入が期待される地域の抽出を行なった。2年度は、都市排熱を有効に活用するシステムの検討を行なうとともに、東京都区部、および横浜市においてケーススタディを行なった。最終年度である本年度は、これまでの研究成果のまとめの作業を行なうとともに、将来の都市エネルギーシステムのグランドデザインへ向けた基礎的な研究を行なった。具体的な成果としては、まず「地球環境時代の公共性」の視点からCO_2排出削減量を指標に取り、日本全国の導入が期待される都市域に広域熱供給ネットワークシステムを導入した場合の効果を検討した結果、広域熱供給システムを導入することにより,31,544.7Tcal/年(132,071.4TJ/年),都市ガス換算で2,867,704千Nm^3/年,石油換算で341万klの省エネルギーが可能で,CO_2は184万t-c/年削減が可能ということが明らかになった。CO_2184万t-c/年削減は,1997年12月のCOP京都会議で決定した目標値「1990年レベルの6%削減」に対して,1997年時点での削減目標値基準では,寄与率は約4.1%となることがわかった。また、東京都区部を取り上げ、地域のエネルギー特性や排熱源との距離から、技術開発が進む分散型エネルギーシステム(コージェネレーション)と、都市排熱を活用した広域熱供給ネットワークシステムを比較を省エネルギーを指標にして、地図上で大まかな色分けを行なう、都市エネルギーのグランドデザインに関する基礎的研究を行なった。この研究は省エネルギーやCO2消滅といった「環境保全性」、「都市インフラストラクチャーの総合化」による「防災性」の向上、「アメニティ」への寄与など、多用な役割を果たし得る熱供給網において広域熱供給ネットワークの部分は公共性が高いという観点から、その公共的整備の必要性、可能性に関して研究するものである。初年度である本年度は、研究計画に基づき、欧州諸国の先進的な事例研究と同時に、日本における広域熱供給ネットワークシステムモデル作成の為の都市特性に関するデータ収集・入力・解析を行った。また、「横浜臨海地区における広域熱供給ネットワーク構想(佐土原)」に関して、欧州諸国の広域熱供給にかかわる研究者、実務者よりレヴューを受けた。今年度の成果としては、まず欧州の広域熱供給ネットワークにかかわる研究者や実務者にレヴューを受けた際、広域熱供給ネットワークの公共的整備のあり方やその必要性、熱併給発電の重要性についてのコメントを得た。次に、日本において広域熱供給ネットワークが導入可能と考えられる、政令指定都市及びその周辺都市について、都市データを収集し、気候特性などを考慮した上で熱負荷密度分布を作成した。また、広域熱供給ネットワークの熱源と考える清掃工場や工場、発電所などの位置分布を作成して、熱負荷密度分布図とあわせて、広域熱供給ネットワークの導入規模に関して考察を行った。これによると、東京など需要が大きく供給熱源の少ない都市や需要が小さく供給熱源が多い都市、ネットワークの規模が小さく(半径5km以内)ても省エネルギー効果の大きい都市、ネットワーク規模を大きくすることによってはじめて省エネルギー効果が大きくなる都市など、都市排熱を利用した熱供給の面から見た都市の特性が明らかになった。

この研究は省エネルギーやCO2削減といった「環境保全性」、「都市インフラストラクチャーの総合化」による「防災性」の向上、「アメニティ」への寄与など、多様な役割を果たし得る熱供給網において、広域熱供給ネットワークの部分は公共性が高いという観点から、その公共的整備の必要性、可能性に関して研究するものである。昨年は、日本全国都市についてのエネルギー負荷、都市排熱源等の調査により、都市排熱を熱供給に活用するという視点から都市の特性分析を行った。本年度は、研究計画にもとづき、昨年度行った都市特性の調査研究を更にすすめるとともに、北欧の広域熱供給ネットワークに見られる「熱併給発電(CHP;火力発電所からの熱併給)」に関して、日本の都市への導入可能性をシステム面から検討した。その成果としては、CHPについては二重効用吸収式冷凍機が駆動可能な温度レベル(Case1)、単効用吸収式冷凍機が駆動可能な温度レベル(Case2)の2ケースに関して、電動ヒートポンプによるシステムとのエネルギー比較を行った結果、2ケースともにヒートポンプシステムの方が時刻別ではエネルギー的に有利である時間帯があるが、年間を通してみるとCHPシステムの方がエネルギー的に有利であることが明らかになった。また、冷熱比(年間熱需要に対する冷熱需要の割合)を指標にとり地域的なシステム検討をおこなった結果、冷熱比が大きい東京以南の都市は、Case1の方がエネルギー的に有利であり、東京より北の都市ではCase2のの方がエネルギー的に有利であることが明らかになった。本年度は最終年度であることから、これまでの研究成果のまとめの作業を行なうとともに、将来の都市エネルギーシステムのグランドデザインへ向けた基礎的な研究を行なった。具体的には、まず、「地球環境時代の公共性」の視点からCO2排出削減量を指標に取り、日本全国の導入可能地区に広域熱供給ネットワークシステムを導入した場合の効果を検討した。その結果、広域熱供給システムを導入することにより,31,544.7Tcal/年(132,071.4TJ/年),都市ガス換算で2,867,704千Nm^3/年,石油換算で341万klの省エネルギーが可能で,CO_2は184万t-c/年削減が可能ということが明らかになった。CO_2184万t-c/年削減は,1997年12月のCOP京都会議で決定した目標値「1990年レベルの6%削減」に対して,1997年時点での削減目標値基準では,寄与率は約4.1%となることがわかった。次に、東京都区部を取り上げて、地域のエネルギー特性や排熱源との距離から、技術開発が進む分散型エネルギーシステム(コージェネレーション)と、都市排熱を活用した広域熱供給ネットワークシステムを比較を省エネルギーを指標にして、地図上で大まかな色分けを行なった。業務・商業用途建物の密集した地域ではコージェネレーションシステムが省エネルギー的であるが、それ以外の地域では都市排熱を活用した方が省エネルギー的であることが分った。しかし、このときに排熱源の熱供給能力に応じて排熱を利用できる限界距離がある事も明らかにした。
転写調節ネットワークにおけるモジュール性の出現解明

本研究では、バイオmacrolecules(PRM)と遺伝子調節ネットワークを関連する非コードRNA(ncRNA)とタンパク質間の機能的な相互作用によって定義されたネットワークのコミュニティ構造を比較する。コミュニティーサイズの分布は、複雑系構造を明らかにするスケーリング則を示した。また、K-クリークサブグラフと重なってのncRNA分子の識別コミュニティが、潜在的に特定の機能に関連付けることができることを示している。最後に、我々はまた、数学的にのみ二部ネットワーク情報を使用して投影されたネットワーク構造を予測する方程式を導出した。急速な技術進歩により、非タンパク質コード遺伝子の割合は、ヒトにおける98.5%にのぼることが示されている。この結果によると、遺伝情報の処理に関する現在の知識は、かなり不完全であることを示唆している。この研究では、転写調節ネットワークとnon-coding RNAs (ncRNA)-タンパク質相互作用ネットワークにおけるモジュール性や複雑なネットワーク構造を比較して分析するのが目的である。特に、二部ネットワークとして表される生物学的ネットワークモジュールの構造の研究を行った。転写調節ネットワーク(TRネットワーク)とncRNA-タンパク質相互作用ネットワークの次数分布は、共通のスケールフリー構造を示す。しかし、本研究で我々は、ネットワークのモジュール性を計算することによって、新しいグローバルプロパティを発見した。その結果は、これかのネットワークが高いモジュール性のスコアを持っていることを示している。さらに重要なこととして、コミュニティのサイズの分布は、スケーリング則関数であることを示した。第二に、K-クリークサブグラフと重なってH.サピエンスのncRNAs分子の識別コミュニティが潜在的に特定の機能に関連付けることができることを示している。この結果は、ncRNAの相互作用の複雑なモジュール構造、転写調節ネットワークからの類似性、細胞における可能な制御関係に焦点を当てることができた。この研究では、転写調節ネットワークとncRNA -タンパク質相互作用におけるモジュール化や複雑なネットワーク構造の分析をしています。特に、二部ネットワークとして表される生物学的ネットワークの一般的なクラスに出てくるモジュールの構造を解明することを目指しています。我々は、単一分子の次数分布からモジュールやコミュニティごとに分子の数の関連付けに応じて、異なるレベルでの構造の予測を行う二部グラフ上の数学的モデルを開発しています。我々は、データ解析とコンピュータシミュレーションを用いて、転写制御ネットワークモジュールおよびコミュニティレベルでのncRNA介在相互間の類似度を明らかにすることを目指しています。プこのロジェクトは、主に理論モデルの開発と計算データの分析の2つの部分から構成されています。2011年度中に、数学的フレームワークが開発され、現在はコンピュータシミュレーションを行っています。さらに、我々は二部ネットワークと投影ネットワークの両方を用いて、生物(酵母S. cerevisiae及びH.サピエンス)の転写ネットワークとncRNAのタンパク質ネットワークのためにモジュールの解析を行いました。2012年度では、我々はコミュニティのための理論モデルのコンピュータシミュレーションを完了することを目指し、様々ないくつかの確率的最適化アルゴリズムを使用して、いくつかの追加の生物のために二部ネットワークのモジュール化を計算します。識別モジュールは、その後のデータベースで入手可能な情報を使用して、特定の関数にマップされる予定です。私たちの研究では、初めてncRNAの相互作用のモジュール構造を分析し、二部グラフだけでなく、対応する投影ネットワークで非常に密着力のあるモジュールを同定しました。モジュールのスコアだけでなく、異なるスケールで意味のあるモジュールの数は明らかにランダムではないことを明らかにしました。ncRNAの相互作用の調節機能が完全にネットワーク解析によってのみ評価することができませんでしたが、コミュニティのサイズの高いモジュール性とスケーリング則との非ランダム構造は、細胞内の特定の役割を持つ機能的なシステムのアイデアをサポートしています。さらに、二部構造だけを用いて投影ネットワーク構造を予測する数学的解析を開発しました(一部ネットワーク)。このアプローチは、酵母-S. cerevisiaeおよび大腸菌の生物に対応する転写ネットワークを含む複数のネットワークに適用しました。さらに、薬物-タンパク質の複雑な相互作用に適用される二部ネットワークのモジュールのあたらしい応用を提案しました。複合ネットワークをコントロールする方法についての研究は終了しました、それは、二部ネットワークを理解するのに重要です。我々は、モジュールやコミュニティごとに分子の数のコミュニティーへの単分子程度の分布から、異なるレベルでの構造予測を行うモデルを開発しています。モデルは、単一ノードのレベルとモジュールレベルのメカニズムから生体情報を組み合わせています。2012年度中に、我々はモデルの解析結果を検証するためにコンピュータシミュレーションを実行する計画をしています。さらに、我々はいくつかの他の生物のためにモジュールを計算する必要があります。その後、いくつかの確率的最適化アルゴリズムを使用してバイオmacrolecules(PRM)に関連し、非コーディングRNA(ncRNAs)とタンパク質間の機能的相互作用で定義されているネットワーク構造のモジュールを調べます。識別モジュールは、その後のデータベースで入手可能な情報を使用して、特定の関数にマップされます。

投影ネットワークと二部ネットワークを用いて計算された転写ネットワークとncRNAのタンパク質相互作用のモジュールの現在の結果は、異なる生物にも応用されます。さらに、モデルのシミュレーションは、実データとモデルの予測と比較するために実行されます。そこで我々は国際会議で、これらの結果を発表することを計画しており、それらの会議のための旅行や学会参加費が必要です。さらに、我々はまた、国際的なジャーナルで結果を公開する予定でおり、そのための発行手数料も必要です。
重イオン弾性散乱による高密度領域の核媒質効果の分析

本研究のおける目標は、地上で実施可能な実験を通じて、原子核の飽和密度を超える高密度核媒質の情報を引きだすことである。本研究では、原子核弾性散乱を核子レベルの微視的観点から分析し、高密度核媒質効果の情報を取り出すことに成功した。その中で、特に、三核子間に働く相互作用である三体力の役割を明らかにした。また、理論的な重イオン弾性散乱の系統的解析によって、より良い原子核反応系を探り、その有用性について調べた。より一層の進展のため、α(4He)原子核を用いた弾性散乱の分析を進めた。しかし、本研究で利用している畳み込み模型を用いたα原子核弾性散乱は、模型の中で適用されている近似の影響により、単純な分析を進めることが困難であることが判明した。その近似による効果を明らかにするために、現在、より詳細な分析を進めているところである。28年度が最終年度であるため、記入しない。本研究の目的は、地上で実験観測可能な原子核散乱反応から飽和密度を超えた高密度領域の情報を引きだすことである。そのため、本研究に用いる微視的核反応模型の改良を行い、理論的に分析を進めた。本研究の分析方法は世界的に初めての試みとなるため、模型の信頼性を確立する必要がある。そのため本研究における模型を用いた系統的な分析を行った。その結果、飽和密度を越えた高密度領域の情報を引きだすことが可能であると示した。その中で、複数の核子間に働く多体力の内、三核子間に働く三体力効果が最も重要な役割を担っていることを明らかにした。さらに、質量依存性やエネルギー依存性など、反応系によって高密度媒質効果の詳細な見え方が異なることも示すことができた。これらの成果は、現在、論文としてまとめている最中である。また、この反応系による高密度媒質効果の影響の違いから、最適な反応系が存在することが明らかとなり、今後の研究方針に役立つ成果を挙げることができた。当初の予定通り、実験データの存在する領域の系統的な分析が終わり、その結果から最適な反応系が存在することを示すことができた。また、論文執筆もおおまかには終わっており、細かい点の確認等を行っているところである。これより、おおむね順調に進展していると思われる。まず、本年度に得られた成果となる、現在執筆中の論文を発表する。これにより、高密度領域を分析する新たな手法が確立されたことを世界に発表する。次に、本研究は理論的な研究ではあるが、実験観測可能な物理量での検証を行っている。そのため、本研究で提唱した手法による最適な系を見つけ出すことに専念する。これによって、原子核散乱反応と高密度核媒質効果の関係性を明らかにし、複数の核子間に働く多体力効果や核媒質における状態方程式の重要な役割を明らかにする。さらに、飽和密度の観点からα(4He)原子核散乱にも注目し、分析を進める。α原子核の内側の密度は、一般的に知られている飽和密度を大きく超えていることが知られている。この特性を用いて、通常の原子核よりから得られる情報よりもさらに高密度領域の情報を得ることに専念する。
ラットの超音波発声の音響学的変異を利用した生物汚染のモニタリング法

妊娠15日出産21日までBDE-209を1000、500、0mg/kg、妊娠ラットに投与した(高投与、低投与、統制群)。投与群乳仔の発声が短縮し、周波数変調型発声も減少した。離乳後に同腹同性の3匹で闘争遊びを行った。高投与群雄のみ、周波数30kHz前後の長い発声(N型コール)を認めた。生後9398日に異腹の雌雄をペアにした。統制群と低投与群にN型コールを認めたが、高投与群は皆無であった。生後100102日に異腹の同性間で闘争行動を行った。統制群にN型コールを認めたが、高投与群と低投与群は減少または皆無であった。BDE-209が超音波コミュニケーションの発達を阻害することが明らかになった。【研究内容】ポリ臭素化ジフェニルエーテル(PBDE)は火災の延焼を防ぐために不可欠な化学物質である。しかし甲状腺ホルモンや生殖系ホルモンを阻害するため、生態系への影響が危惧されている。本研究ではPBDEを妊娠ラットに投与し、仔ラットの超音波発声(USV)を解析した。妊娠ラットにデカブロモジフェニルエーテル(BDE-209)を投与した。投与量は1000mg/kg(高投与群)、500mg/kg(低投与群)、0mg/kg(統制群)の3条件、投与期間は妊娠15日出産後21日までであった。生後4、7、10、13、16、19、及び22日目に仔ラットのUSVを5分間記録した。解析の結果、高投与群と低投与群のUSV1回当りの長さが統制群より有意に短くなった(p<0.05)。生後7日目は低投与群、10日目は高投与群、13日目は高投与群と低投与群の両投与群が、それぞれ統制群のUSVより有意に短くなった(p<0.05)。仔ラットは母親から離れ体温が低下するとUSVを発声してコミュニケーションをとる。USVが短くなることで母親に気づかれにくくなり、生存が危うくなると予想される。USVの発声回数と平均周波数には影響がなかった。【研究の意義と重要性】PBDEの影響を測定する指標として、本研究ではラットのUSVを採用した。USVは、運動機能が未熟な出生直後であっても測定可能な数少ない行動上の表現型であることから、生体影響を早期に検出できる。しかも非侵襲的に記録できることから、動物実験に伴う倫理や福祉の問題となることが少ない。ラットは世界中のいたるところに生息し、一部のラットは人間と生活圏を共にしている。本研究の成果から、USVは環境汚染を評価する指標としてブローバル・スタンダードとなる可能性を秘めた指標と言える。研究がやや遅れた原因として、PBDE入手の遅れを挙げることができる。本研究で使用するBDE-209は日本国内で製造していないため、ドイツのMerck社に依頼した。あいにく在庫がなく、新たに製造するまでに時間を要した。手元に届いた時期が2016年8月末となった。しかしひとたび研究がスタートした後は、ラットの日齢とともに実験を遂行することができ、「研究実績の概要」に示した通り、乳児期USVの成果を出すことができた。なお平成28年度中に計画していた仲間遊び場面のUSVは、平成29年度の4月中に達成できる予定である。[目的と方法]臭素系難燃剤BDE-209は可燃性の素材を燃えにくくすることができるため、耐熱性を高めたり、火災による被害を防いだりする目的で素材に添加される。しかし甲状腺ホルモンを攪乱することから、脳機能発達への影響が懸念されている。本研究ではBDE-209を1000mg/kg(高投与群)、500mg/kg(低投与群)、0mg/kg(統制群)、妊娠ラットに投与し、仔ラットの超音波コミュニケーション発達を解析した。投与期間は妊娠15日出産21日目である。[結果]生後4、7、10、13、16日に母子分離し、仔ラットの超音波を解析した。投与群は発声時間が短縮し、周波数変調型発声の頻度も低下した。生後4345日目の3日間、同腹同性の3匹を一緒にして闘争遊びを行い、超音波を解析した。高投与群の雄にのみ、周波数30kHz前後の長い発声を認めた。生後9398日の6日間、異腹の雌雄をペアにして超音波を解析した。統制群と低投与群に周波数30kHz前後の長い発声を認めた。高投与群にはこのような発声がなかった。生後100102日の3日間、異腹の同性をペアにして超音波を解析した。高投与群と低投与群の基本周波数が上昇し、発声時間は短縮した。さらに統制群に周波数30kHz前後の長い発声を認めた。高投与群と低投与群にはこのような発声がなかった。[考察]BDE-209は仔ラットの超音波を変異させた。変異した超音波は母親にとって気づきにくいため、仔ラットの生存が脅かされる可能性がある。成熟後のラットは、不快な感情状態になると周波数30kHz前後の長い発声を行う。とくに雄ラットは、闘争に敗北するとこの発声を行う。射精し終えた雄が雌を拒絶する際にもこの発声を行う。