hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
地震波の散乱の解析にもとづく島弧の不均質構造の研究

微小地震の震源継続時間は短いが.観測されるS波エンベロープの見かけ継続時間は不均質構造による散乱を強く反映して伝播距離の増加とともに長くなる.これまでの研究で,観測されたS波エンベロープ形状を解析して日本列島の火山フロントの背弧側では前弧側に比べて不均質性が強いことを指摘してきた.本申請研究では,この考え方を発展させ,S波の主要動のエンベロープに着目して初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,その経路依存性,周波数依存性,伝播距離依存性から島弧の不均質の強さの地域性の研究を実施した.解析の数理的基礎を確立すべく,ランダム弾性媒質におけるベクトノヒ弾性波のエンベロープの直接導出に取り組んだ.・日本列島北部における微小地震のS波初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,波線経路が第四紀火山の下を通る場合にはこの遅れが大きく(散乱が強く,不均質が強い),波線経路が火山と火山の隙間を通る場合には小さいこと(散乱が弱く,比較的均質)を発見した.従来,第四紀火山の下の構造は低速度かつ高減衰であることが知られていたが,短波長不均質に富むことは新しい知見である.・一方,IRISの観測点で記録された遠地地震のP波のトランスバース成分へのエネルギー分配比を不均質構造による散乱の寄与と解釈し,リソスフェアの不均質について世界規模での地域性を調べた.その結果,プレートの衝突帯や沈み込み帯では不均質が強く,大陸では小さいことを明らかにした.・ガウス型スペクトルを持つ2次元および3次元ランダム弾性媒質において,高周波数ベクトル弾性波のエンベロープをマルコフ近似理論によって直接的に導出する一連の数理論的研究を実施し,平面波入射および点震源輻射の場合について定式化を完成させた.特に2次元ランダム弾性媒質の場合には,差分法によりこのシミュレーション方法の妥当性を示すことができた.微小地震の震源継続時間は短いが.観測されるS波エンベロープの見かけ継続時間は不均質構造による散乱を強く反映して伝播距離の増加とともに長くなる.これまでの研究で,観測されたS波エンベロープ形状を解析して日本列島の火山フロントの背弧側では前弧側に比べて不均質性が強いことを指摘してきた.本申請研究では,この考え方を発展させ,S波の主要動のエンベロープに着目して初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,その経路依存性,周波数依存性,伝播距離依存性から島弧の不均質の強さの地域性の研究を実施した.解析の数理的基礎を確立すべく,ランダム弾性媒質におけるベクトノヒ弾性波のエンベロープの直接導出に取り組んだ.・日本列島北部における微小地震のS波初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,波線経路が第四紀火山の下を通る場合にはこの遅れが大きく(散乱が強く,不均質が強い),波線経路が火山と火山の隙間を通る場合には小さいこと(散乱が弱く,比較的均質)を発見した.従来,第四紀火山の下の構造は低速度かつ高減衰であることが知られていたが,短波長不均質に富むことは新しい知見である.・一方,IRISの観測点で記録された遠地地震のP波のトランスバース成分へのエネルギー分配比を不均質構造による散乱の寄与と解釈し,リソスフェアの不均質について世界規模での地域性を調べた.その結果,プレートの衝突帯や沈み込み帯では不均質が強く,大陸では小さいことを明らかにした.・ガウス型スペクトルを持つ2次元および3次元ランダム弾性媒質において,高周波数ベクトル弾性波のエンベロープをマルコフ近似理論によって直接的に導出する一連の数理論的研究を実施し,平面波入射および点震源輻射の場合について定式化を完成させた.特に2次元ランダム弾性媒質の場合には,差分法によりこのシミュレーション方法の妥当性を示すことができた.微小地震のS波エンベロープの主要動継続時間は伝播距離の増加とともに増加し,その最大振幅は減少する.これは,地下構造の不均質性に起因する散乱と内部減衰とに起因するものと考えられる.本研究では,ランダム構造による前方散乱によって,これら双方を統一的かつ定量的に説明することに成功した[Saito et al.,2005].東北地方で観測された微小地震のS波初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,波線経路が第4紀火山の下を通る場合にはこの遅れが大きく(散乱が強く,不均質が強い),火山と火山の隙間を通る場合には小さいこと(散乱が弱く,比較的均質)を発見した.さらに,その周波数依存性,伝播距離依存性から島弧の不均質の強さとスペクトル的特長を求めるインバージョン法の構築を行った.理論面では,波動場の高次モーメントに対する発展方程式を統計的に処理し,ランダム弾性媒質における高周波数ベクトル波のエンベロープを直接的に導出する数理的定式化に成功した[Korn and Sato,2005].

一方,長い経過時間にわたるコーダ波を解析し,地球深部における散乱特性を定量的に明らかにすることにも成功した[Lee et al.,2005].散乱波のみならず雑微動の相互相関関数のスタックから,日本全国に展開したHi-net観測点の間のレーリー波伝達関数を抽出し,その群速度分布を求めることに成功した.今年度は,これらの研究成果をIASPEI国際会議ならびにAGU学会において発表した.微小地震の震源継続時間は短いが,観測されるS波エンベロープの見かけ継続時間は不均質構造による散乱を強く反映して伝播距離の増加とともに長くなる.これまでの研究で,観測されたS波エンベロープ形状の解析から日本列島の火山フロントの背弧側では前弧側に比べて不均質性が強いことを指摘してきた.本申請研究では,この考え方を発展させ,S波の主要動のエンベロープに着目して初動から最大振幅の着信の遅れの計測を行い,その経路依存性,周波数依存性,伝播距離依存性から島弧の不均質の強さの地域性の研究を実施した.解析の数理的基礎を確立すべく,ランダム弾性媒質におけるベクトル弾性波のエンベロープの直接導出に取り組んだ.平成18年度に実施した研究を以下にまとめる.・雑微動の相互相関関数のスタックから,日本全国に展開したHi-net観測点の間のレーリ一波伝達関数を抽出し,その群速度分布を求めることに成功した.また,雑微動の相互相関解析から媒質のグリーン関数を求める研究方法に関する紹介論文を執筆した.・ガウス型スペクトルを持つ3次元ランダム弾性媒質における高周波数ベクトル弾性波のエンベロープを,マルコフ近似理論によって直接的に導出する数理論的研究を実施した.特に,平面波入射および点震源輻射の場合に定式化を完成した.・IRISの観測点で記録された遠地地震のP波のトランスバース成分へのエネルギー分配比を不均質構造による散乱の寄与と解釈し,リソスフェアの不均質について世界規模での地域性を調べた.その結果,プレートの衝突帯や沈み込み帯では不均質が強く,大陸では小さいことを明らかにした.
多様な生体制御機能を担うオキシトシン受容体研究の展開と新規アゴニスト解析系の樹立

研究計画1.の「OXT・受容体系による向社会性行動制御神経回路解析」については、社会記憶形成に重要な働きを示す外側中隔に対し、OXTR発現性のニューロンが海馬CA2領域より投射していることを見いだした(論文投稿中)。計画2.の「OXTの投与が誘導する副作用に関する解析」に関しては一定量のOXTを単回投与した分娩直前の妊娠マウスから得られた仔マウスの社会行動等で行動異常が示されるか検討したが、明瞭な異常は検出出来なかった。一方、虚血による脳障害の可能性が見いだされた(論文投稿中)。3.「新たな抗骨粗鬆薬としてのOXT・受容体系が持つ可能性」について、共同研究者の阪大産婦人科、木村正教授のグループがエコチルによる大規模dataから妊婦の血中OXT濃度と骨密度の相関性解析を行っているが、結論には至っていない。4.の「OXT・OXTR系シグナルの依り鋭敏な解析ツール樹立を目指したOXTR遺伝子欠損ハタネズミの作成」については平成27年度、CRISPR/Cas9法によりOXTR遺伝子欠損(OXTR(-/-))ハタネズミ開発に成功した。2017年度は平原ハタネズミの繁殖・出生率が極めて悪く、変異ハタネズミを用いた行動測定には至らず、2018年度以降、新しい野生個体を導入し繁殖の向上に務めた。5.東京大学創薬機構から提供された化合物ライブラリー"Focused library“、5040種の化合物に対しshedding assayを実施し、2種の化合物に関しては3回の再assayに関して、いずれもポジティブな結果を得ている。カルシウムイオンシグナル応答性ルシフェラーゼ用いる市販のアッセイ系に依る試験では、shedding assayの結果と(+)の相関性を示さず、その原因を検討している。計画4に関しては、世界初の遺伝子操作平原ハタネズミが得られ、大きな進捗を得た。得たOXTR遺伝子欠損平原ハタネズミは、OXTR遺伝子中に小さな欠損やフレームシフトを生じた変異体数種であった。ライン毎に調整した変異OXTR遺伝子由来のcDNAを、別に開発していたTGFαshedding assayに適用、ヘテロ型OXTRKO平原ハタネズミの取得を確認した。取得ミュータント平原ハタネズミの研究への応用について、繁殖効率の低下による実験の進展が鈍化したが、野生種平原ハタネズミの導入で、局面の打開の目処が付きつつある。計画5に関しては、アッセイ系を安定させることに実験技術の安定化が必要で有り、大学院生が最低3年間ほど続けることが必須と思われるが、残念ながらこのテーマについては毎年卒論学生が1年間実験習得を試みることが続き、担当者が変わる度に振り出しに戻る傾向がある。継続して実験を行う人材の確保に努めたい。計画1の回路解析については、新たにMarble burry testで見いだされる固執性や、ペアの対マウスで、Electrical foot shockを受けた個体(雌)への雄側のgroomingやsniffingの測定による共感性行動時に活性化する、脳内oxytocin受容体発現ニューロンの局在解析とそこからの投射回路解析へと、解析を広げていく予定である。計画2の、「OXTの投与が誘導する副作用に関する解析」に関しては、妊娠時の母マウスへのOXT投与の胎児への影響に付き、一定の解析結果が得られたので、論文の投稿と、リバイス時の追加実験対応等に当面実験を絞る予定である。計画3の、「新たな抗骨粗鬆薬としてのOXT・受容体系が持つ可能性」については、野生型子宮平滑筋とOXTR遺伝子欠損の子宮平滑筋でBMP系の遺伝子発現に違いがある結果を以前に得ており、OXT・受容体系の有無が骨組織のBMP系に与える影響の解析を検討する。計画4の、OXTR(-/-)平原ハタネズミを用いた向社会行動解析は、繁殖低下に対する対策として、2017年に、新たなハタネズミ飼育ペア(12対24匹)を米国の共同研究者Larry J Young博士より導入したので、これらと変異ハタネズミの交配から繁殖率の向上に務め、得られた変異個体による向社会性行動などの行動解析を推進する。計画5の、Shedding assayによる新規OXTR合成アゴニスト探索に関しては、これまでに得られた3種のコンパウンドに付き、Ca++動員能をOXTR発現細胞によるin vitroアッセイで確認し、またV1aRへの交差特性の有無や、類縁体化合物の合成の可能性等に付き検討していく予定である。1.ニューロン特異的OXTR遺伝子欠損マウス解析:縫線核5-HTニューロンに発現するOXTRの機能解析の為、「社会的報酬」行動測定装置設計と行動測定法習得を行った。解析対象マウスは交配・繁殖中である。2.妊娠齧歯類モデルへのOXT長期投与と産子・母親への副次効果について:産仔への外来性OXT投与の副作用を明確にする為、妊娠後期に3 IU6IU程度のOXTを母体へ継続投与、これが発生後期胎児脳へ与える影響と、生後の社会行動に与える影響解析したが、大きな影響は見いだしていない(東大、山末准教授と西森)。陣痛促進剤としてヒト妊婦へOXTを投与したケースの出生後の子供への影響について:環境省のエコチル研究結果から、母児の健康状態とOXT投与との関係に関するdataを解析した。今後解析を拡大する必要がある。(大阪大学、木村正教授)

3.抗骨粗鬆薬としてのOXT・受容体系が持つ可能性につき、OXT・OXTR遺伝子欠損マウスモデルでの産褥期骨代謝の解析:未経産OXTR KOマウスとwtマウスにつき、交配後19.5日目の朝、出産確認後に試料調整し、大腿骨のpQCT測定による骨密度測定を行なった。wtは10-17週令, OXTR(-/-)は12-22週令を測定に用い、全骨密度と皮質骨密度はOXTR-/-<wt、海綿骨密度はOXTR-/->wtであった。4.OXTRKO平原ハタネズミの開発:高度社会性平原ハタネズミの過排卵処理と胚培養技術、in vitroにおける受精などの発生・生殖工学技術を樹立し論文発表した。5. OXTRアゴニストのスクリーニング系樹立と新規OXTRアゴニスト開発:CMVプロモーター下流にヒトOXTRcDNAを挿入した発現ベクター、同改変TGFα(Ap-TGFα)発現ベクターを293細胞に感染させ、96wellsでのスクリーニング系を立ち上げた。(青木教授と西森)「ニューロン特異的OXTR(-/-)マウス解析」については実績概要にも触れたが、解析対象の変異体マウスの増産に予想以上に時間が掛かり、解析自体はやや遅れているが、変異マウスを対象とした行動解析は本来時間を要すものであり、着実にデータを積み上げて行きたい。「妊娠齧歯類モデルへのOXT長期投与と産子・母親への副次効果について」は予想と異なり、妊娠後期に生理的な濃度を超えるOXTを母体へ投与する限りは、胎児脳や、産仔の生後の社会行動に大きな影響を与えない興味深い事実が明らかとなり、これについて現在論文投稿ちゅうである。27年度には行わなかった、妊娠前期でのOXT投与の胎児脳発達等に与える影響の解析も重要であり、今後この方向への実験の拡大を考慮する。「陣痛促進剤としてヒト妊婦へOXTを投与したケースの出生後の子供への影響について」はdata解析に人員が必要であるが、その確保が必ずしも達成できず、解析耐性態勢の見直しも必要である。「抗骨粗鬆薬としてのOXT・受容体系が持つ可能性につき、OXT・OXTR遺伝子欠損マウスモデルでの産褥期骨代謝の解析」については、検体数は必ずしも多くはないが、一定の傾向が得られ、今後試料数を拡大してデータの一層の蓄積を果たす。「OXTRKO平原ハタネズミの開発」については、平原ハタネズミの過排卵処理と胚培養技術の達成を基に、in vitro受精法など発生・生殖工学技樹立にもこぎつけ、当初予測よりも遙かに順調に進捗している。今後、世界初の遺伝子操作平原ハタネズミ解析なども可能となるであろう。「OXTRアゴニストのスクリーニング系樹立と新規OXTRアゴニスト開発」についても当初予測よりも順調に進捗し幾つかのOXTRアゴニスト候補の取得まで達成している。今後スクリーニングサイズを拡大し、新規自閉症薬(合成OXTRアゴニスト)開発にこぎつけたい。1.ニューロン特異的OXTR遺伝子欠損マウス解析:縫線核5-HT特異的OXTR発現神経の機能解析は理化学研究所の若菜博士の協力を得る方向で協議中である。社会記憶と母性行動に関与するOXTR発現性神経解析では、内側中核領域のOXTR発現性GABA作動性神経と、扁桃体内側核のOXTR発現性グルタミン酸作動性神経が協調的に働いて社会記憶を形成している可能性が強く示唆されるなど大きく前進した。(西森)
プラズマ生成された光活性アモルファス酸化チタン薄膜の電子状態の研究

これまでの研究で、プラズマ生成されたアモルファス酸化チタン薄膜における光伝導電流の長い保持電流は、未結合手がOH基の終端により不対電子が補償され、ギャップ内欠陥準位の不活性化と、深い電子捕獲準位の電子捕獲放出の繰り返しによる電流と考えられる。光励起されたキャリヤーは深い準位に対して捕獲と放出を繰り返して、長時間電流キャリヤーとしてとどまっているが、雰囲気ガスとの電子の授受が行われ、再結合により消滅する。これまでの研究では光の強度と光伝導電流は比例関係が得られ、酸素ガス圧力Pと光伝導電流量は反比例すること、即ち、再結合量はガス圧と比例することが分かった。また、指数関数の時定数は圧力と反比例すること、即ち、再結合確率はガス圧と比例することが示された。しかし、このときの指数関数の拡張指数のα、βは、立ち上がり応答の場合と立ち下がり応答の場合と出異なり、それぞれαとして0.40.6、及び、βとして1.41.5という値が求められた。これらの係数は作製した薄膜の状態で決まってくることから、深い準位密度のエネルギー分布から影響しているものと思われる。最近、アモルファス酸化チタンの製造過程において有機原料から混入する微量の炭素が光触媒機能に著しく影響を及ぼすことが分かってきた。混入炭素がミッドギャップ近傍に再結合準位を形成する。これは応用上極めて重要である。即ち、再結合時間が短くなれば、光触媒性を示さない。このことはプラスチック上のコーティングにおいてはきわめて大切なことである。ポリカーボネイト(PC)に紫外線カットコーティングをすると、長期の紫外線暴露において劣化が起こらない。航空機のウインドウ、自動車のヘッドライト、住宅のルーフウインドウ等のPCを使用している高信頼性を必要とするところにおいて、本コーティングをすることにより大きな効果が期待できる。プラズマ生成された酸化チタン薄膜は膜中に多くのOH基を含み、これが、膜中の原子間未結合手の終端をすることから、電気的に不活性となり、光励起電子・ホールの再結合寿命が長くなることが明らかとなった。しかしながら、バンドギャップ中の欠陥準位がどのようになっているか等、詳細は全く分かっていない。本研究において、プラズマ生成されたサンプルを、真空中もしくはアルゴン等不活性ガス中において、紫外線を照射して、その光伝導の挙動を調べた。光照射(1mW/cm^2)により56桁の電流変化が現れる。立ち上がりは数分10分であるのに対し、光遮断後の減衰の時定数は1時間以上に及ぶ。光電流が大きく得られることは光励起キャリヤーの再結合が少なくなったことであり、特にバンドギャップ中心付近の再結合中心が補償されたためと思われる。光遮断後も維持電流が流れ続けることは、次のように説明できる。バンドギャップ端から深い位置に存在するトラップ準位に捕獲された電子、又はホールは捕獲と放射を繰り返しながら電流を流し続ける。一方、雰囲気ガス中に酸素ガスを微量に混入すると、光遮断後の維持電流の減衰は極めて大きく影響する。酸素ガス分圧に反比例して維持電流の時定数は減少し、光電流値も酸素ガス分圧に反比例する。このことは、酸素ガスが酸化チタン表面に衝突することにより、光励起キャリヤーを再結合させる仲立ちをしていることが明確である。即ち、酸化チタン表面において酸素分子が付着することにより、バンドギャップ中心に近いこととの再結合中心が見かけ上活性化されたこととなる。又は、酸素分子自身が電子とホールの再結合の仲立ちをしているとも考えられる。これらについては、更に検討を要する課題である。以上プラズマ生成された酸化チタン薄膜の電子準位について糸口が解明されてきた。これらの結果は、酸化チタンの応用研究に大きく役立つものである。

酸化チタン薄膜をプラズマCVD法に加えてスパッタリング法によっても作製を試みた。スパッタリング法によるものではOH基を含まず、光活性が得られないとされていたが、スパッタリング中に酸素と水素、又は水分を混入させることにより、膜中にOH基を導入することが出来、高い光活性が得られることがわかった。これらの方法は、手順が単純であり、応用上利点が大きいため本年度は、主としてスパッタリングを用いて薄膜制作を行い、その電子状態の研究を行った。作製した薄膜は、透明であり平滑なアモルファス膜であった。金の平行櫛形電極を真空蒸着により形成し、その電気的特性の評価を行った。暗状態での温度変化による伝導電流の温度依存性からの活性化エネルギーは0.4=0.5eVであり、深いエネルギー準位の多く存在していることが、予想される。紫外線を照射し光電流の応答特性を測定した。応答特性は作製条件により著しく異なり、比較的パワーが大きく200w250Wで作製し、雰囲気圧力は0.1Tor程度の高い圧力のものが良い結果を示した。この良い結果を示したサンプルにおいて、応答時定数は30分から数時間に及ぶものであった。この応答時間は雰囲気の酸素の有無に極めて敏感であり、容器に残留する酸素、水、などの成分の測定中に及ぼす影響が大きく、測定結果の変動の原因でもあることがわかった。雰囲気ガスとして酸素を意図的に定量的に導入することにより、時定数は酸素含有量に反比例する関係にあることがわかった。また、光電流の大きさは、紫外線の強度に比例すること、酸素分圧に反比例することがわかった。これらは、雰囲気酸素と薄膜中の電子又は正孔が雰囲気ガスと表面電子準位を介して遷移できることを示すものとして理解される。薄膜作製の応用目的で、プラスチック上への酸化チタンコーティングの試みを行った。酸化チタン作製において、炭素の混入を行うと、光活性機能が著しく損なわれることがわかった。これは、応用上プラスチックに安定してコーティング行う方法として有効なものであることが発見された。スパッタリングを用いて薄膜制作を行い、その電子状態の研究を行った。スパッタリングのターゲットとしてはTiO2の粉末のホットプレスターゲットを用いた。作製された薄膜はアモルファスであった。作製において、アルゴンガス雰囲気のみにおけるスパッタリングにおいては、薄膜抵抗率は10^9オーム程度で、酸素の導入により高抵抗化すること、何れもスパッタリングの条件設定で光に対して活性度の高い薄膜が得られることが分かった。応答時定数は30分から数時間に及ぶものであった。立ち上がり、立ち下がりの特性において、ほぼ同じような時定数をもっていた。しかしながら、この応答特性は単純な指数関数ではなく指数関数の集合として考えられる拡張型の指数関数であることが分かった。
沖縄の大学・社会教育における拡張的ジェンダーパースペクティブ実践での認識変容研究

本研究では、沖縄の大学・社会教育におけるジェンダー関連科目において、これまでの「女性学」「男性学」「ゲイスタディーズ」のような問題性の認識の提示のみにとどまらず、拡張的ジェンダーパースペクティブの実践による学生の認識変容についてinterventionを行って調査研究を行うことを目的とした。本研究では、研究代表者の蔦森が行ってきた琉球大学をはじめとする各大学での授業や講演から得た性の多様性理解への取り組みと大学教育における拡張的ジェンダーパースペクティヴの実践を通じて、社会学的、心理学的に認識の変容を分析した。性をめぐる多様性への視点開発は、性に限らずさまざまな社会的属性での少数者や権力弱者の解放理論の一端をになうものであるが、フェミニズム、メンズリブ、ゲイスタディーズ、そしてTS/TG、GIDの各論までも社会的な属性にこだわり、自己救済に終始する傾向が強いと理解された。このため、大学のジェンダーに関する教育の部分、とりわけ社会学・心理学のあつかう分野でこれまでのジェンダー視点で欠落した部分を探ろうと試みた。方法論として、視点の変容を理論だけでなく体感でも理解できるようにしたワークショップも用い、ジェンダー解放理論が、顕著化したこれらかの格差社会で生きる学生たちにとって、自分をよりよく生きるツールとして使えるのかどうかという検証も加えた。自他がよりよく生きるための様々な視点を加味したが、多様な変数を加味することがこれからのジェンダーフリー教育に役立つ可能性を理解した。平成19年度は本研究の3年目にあたり、前年度の予備調査をもとに、前掲の視点からのアプローチについてまとめを行い報告書を作成した。本研究では、沖縄の大学・社会教育におけるジェンダー関連科目において、これまでの「女性学」「男性学」「ゲイスタディーズ」のような問題性の認識の提示のみにとどまらず、拡張的ジェンダーパースペクティブの実践による学生の認識変容についてinterventionを行って調査研究を行うことを目的とする。本研究では、研究代表者の蔦森が行ってきた琉球大学をはじめとする各大学での授業や講演から得た性の多様性理解への取り組みと大学教育における拡張的ジェンダーパースペクティヴの実践を通じて、社会学的、心理学的に認識の変容を分析するものである。方法論として、視点の変容を理論だけでなく体感でも理解できるようにしたワークショップも用い、ジェンダー解放理論が自分を生きるツールとして使えるのかどうかという検証も加える。これからのジェンダーフリー教育に大きな示唆を与えるものをめざすものである。平成17年度は初年度であるため、琉球大学において調査の企画、予備調査、を行った。調査の企画に際しては、先行研究の収集、前掲の視点からのアプローチについてさらに議論を深め、調査の項目を作成した。そして来年度の本調査に向けた予備調査を実施した。性をめぐる多様性への視点

開発は、性に限らずさまざまな社会的属性での少数者や権力弱者の解放理論の一端をになうものであるが、フェミニズム、メンズリプ、ゲイスタディーズ、そしてTS/TG、GIDの各論までも社会的な属性にこだわり、自己救済に終始する傾向が強いと理解された。このため、大学のジェンダーに関する教育の部分、とりわけ社会学・心理学のあつかう分野でこれまでのジェンダー視点で欠落した部分を探ろうと試みた。方法論として、視点の変容を理論だけでなく体感でも理解できるようにしたワークショップも用い、ジェンダー解放理論が自分を生きるツールとして使えるのかどうかという検証も加える。これからのジェンダーフリー教育に大きな示唆を与えるものをめざすものである。平成18年度は本研究の2年目にあたり、琉球大学において本調査を実施した。本調査の実施に際しては、前年度の予備調査をもとに、先行研究の収集、前掲の視点からのアプローチについてさらに議論を深め、調査の項目を作成した。そして来年度に行う本研究のまとめに向け、情報を引き続き収集し、整理した。本研究では、沖縄の大学・社会教育におけるジェンダー関連科目において、これまでの「女性学」「男性学」「ゲイスタディーズ」のような問題性の認識の提示のみにとどまらず、拡張的ジェンダーパースペクティブの実践による学生の認識変容についてinterventionを行って調査研究を行うことを目的とする。本研究では、研究代表者の蔦森が行ってきた琉球大学をはじめとする各大学での授業や講演から得た性の多様性理解への取り組みと大学教育における拡張的ジェンダーパースペクティヴの実践を通じて、社会学的、心理学的に認識の変容を分析するものである。性をめぐる多様性への視点開発は、性に限らずさまざまな社会的属性での少数者や権力弱者の解放理論の一端をになうものであるが、フェミニズム、メンズリブ、ゲイスタディーズ、そしてTS/TG、GIDの各論までも社会的な属性にこだわり、自己救済に終始する傾向が強いと理解された。平成19年度は本研究の3年目にあたり、前年度の予備調査をもとに、前掲の視点からのアプローチについてまとめを行い報告書を作成した。
カテコール―O―遺伝子の遺伝子多型が術後疼痛に及ぼす影響

術後鎮痛における麻薬性鎮痛薬の鎮痛効果の必要量に個人差は大きい。痛覚への感受性を規定する遺伝子多型と麻薬性鎮痛薬の鎮痛効果発現の必要量との関連性が明らかになれば、個人個人に合わせた鎮痛法を改良開発することができ、不十分な術後鎮痛、副作用の出現を減少させることができるのではないか。カテコール-O-メチルトランスフェラーゼ(COMT)遺伝子多型により、痛みの感受性に差があることが確認されている。そこで、COMT遺伝子多型によって術後の疼痛の程度、鎮痛効果を発現するのに必要な麻薬性鎮痛薬の量、副作用の発現頻度、PCAのボタンを押す回数を調査し、患者特性に合わせた薬物投与計画のための基礎データを作成するのが本研究の目的である。平成19年4月から平成20年3月までに実施した研究内容は次の通りである。術後鎮痛の程度及び副作用の有無について調査した。また、各患者さまが全身麻酔導入の後就眠したあと、遺伝子多型解析用の血液5mlを採取した。術後鎮痛の程度、副作用の有無の調査及び採血については、患者さま全員からインフォームドコンセントを取得している。採取し得た検体数は700を超えている。調査を施行するためにインフォームドコンセントを戴いた患者さまの選定基準は、(1)全身状態が良好であること(ASA PS1または2)、(2)全身麻酔または全身麻酔硬膜外麻酔併用麻酔で手術を試行する患者さまであることである。手術終了し、参加患者が、リカバリールーム移動後及び病棟帰室後、術後回診を1-4回施行し、患者さまの術後鎮痛・落痛の程度、副作用の有無、鎮痛量の使用量を記録した。終痛の評価には、verbal rating score、副作用の評価には、悪心・嘔吐、排便の有無、掻痒感を用いた。PCAボタンを押した回数も評価の対象として用いた。現在、術後鎮痛の程度及び副作用について解析を施行中である。術後鎮痛における麻酔性鎮痛薬の鎮痛効果の必要量に個人差は大きい。痛覚への感受性を既定する遺伝子多型と麻酔性鎮痛薬の鎮痛効果発現の必要量との関連性が明かになれば、個人個人に合わせだ鎮痛法を改良開発することができ、不十分な術後鎮痛、副作用の出現を減少きせることができるのではないか。カテコール-0-メチルトランスフェラーゼ(COMT)遺伝子多型により、痛みの感受性に差があることが確認されている。そこでCOMT遺伝子多型によって術後の疼痛の程度、鎮痛効果を発現するのに必要な麻酔性鎮痛薬の量、副作用の発現頻度、PCAのボタンを押す回を調査し、患者特性に合わせた薬物投与計画のための基礎データを作成するのが本研究の目的である。平成20年4月21年3月までに実施した研内容は以下の通りである。また、各患者さまが全身導入の後就寝したあと、遺伝子多型解析用の血液5mlを採取した術後鎮痛の程度、副作用の有無の調査及び採血については、患者さま全員からインフォームコンセントを取得している。採取し得た検体数は900を超えている。調査を実施するためにインフォームドコンセントを戴いた患者さまの選定基準は、(1)全身状態が良好であること(ASA PS1または2)、(2)全身麻酔または全身麻酔硬膜外麻酔併用麻酔で手術を試行する患者さまであること、である。手術終了し、参加患者が、リカバリールーム移動及病棟帰室後、術後回診を1-4回施行し、患者さまの術後鎮痛・疼痛の程度、副作用の有無、鎮痛量の使用量を記録した。疼痛の評価には、verbal rating score、副作用の評価には、悪心・嘔吐、排便の有無、掻痒感を用いた。現在、術後鎮痛の程度副作用及びゲノタイピング解析を施行中である。痛覚への感受性を既定する遺伝子多型と麻酔性鎮痛薬の鎮痛効果発現の必要量との関連性が明かになれば、個人個人に合わせた鎮痛法を改良開発することができ、不十分な術後鎮痛、副作用の出現を減少させることができるのではないか。遺伝子多型によって術後の疼痛の程度、鎮痛効果を発現するのに必要な麻酔性鎮痛薬の量、副作用の発現頻度、PCAのボタンを押す回を調査し、患者特性に合わせた薬物投与計画のための基礎データを作成するのが本研究の目的である。平成21年4月22年3月までに実施した研究内容と結果の一部は以下の通りである。術後鎮痛め程度及び副作用の有無について調査した。前年までに採取した検体数は1023、そのうち術後回診を試行した検体数は937であった。その検体から、定法により、DNA抽出を行い、遺伝子多型を判定した。OPRM1 A118G多型については、Allele frequency A=0.547,G=0.453であり、この値はHardy-Weinberg's lawを満たしていた(COMT遺伝子については、只今調査中である)。病棟帰室後、術後回診を施行し、患者さまの術後鎮痛・疼痛の程度、副作用の有無、鎮痛量の使用量を記録した。疼痛の評価には、verbal rating score(0=痛くない、1=弱、2=中、3=強)(安静時、体動時、咳時の3点で調査)、副作用の評価には、悪心・嘔吐、掻痒感を用いた。Verbal

rating scoreの平均値は、回復室内:安静時0.28、体動時0.31、咳時0.28、術後6時間(病棟):安静時0.41、体動時0.71、咳時0.78、手術翌朝(病棟):安静時0.52、体動時0.73、咳時0.78であった。副作用は、悪心・嘔吐:回復室6.7%、翌朝13.9%であり、掻痒感:翌朝10.6%であった
細胞内Ca動員系活性化によるインスリン分泌機序の解析と糖尿病治療薬創製

cADPR(1)Ca2+動員を担うセカンドメッセンジャーであるcADPR(1)は非常に不安定であるので、申請者が先に開発したcADPRの安定等価体である炭素環アナログcADPcR(cADPR,2)をプロトタイプとして、ADPR標的タンパク質同定のためのバイオロジカルツールの創出を目指した。バイオロジカルツールを創出する上での鍵化合物として4"α-アジドcADPcR(3)を設計し、その合成を達成した。さらに、3が望みの生物学的機能を有することを確認した。Ca2+動員セカンドメッセンジャーであるサイクリックADP-リボース(cADPR)は、膵臓β細胞からのインスリン放出を促すことが知られている。本研究では、申請者が独自に開発したcADPRの安定等価体である炭素環アナログcADPcR(cADPcR)をプロトタイプとしてバイオロジカルツールを創出し、cADPRが関与するβ細胞におけるインスリン分泌機構解明に貢献することを最終到達目的としている。23年度は、プローブ前駆体の合成経路を確立した。即ち、独自に開発したラジカル反応を鍵行程として、NI-カーボサイクリック部にプロパギル基を導入したcADPcRを合成することに成功した。本年度は、ビオチン/アビジン結合による標的分子つり上げ用のプローブを合成した。ボオチン部とcADPcRの結合にはHuisegen反応を用いることにした。標的分子つり上げ後の単離・精製段階において、アビジンカラムからの解離を効果的に行うために、温和な還元条件での切断が可能なS-S結合を介してビオチンを導入したアルキルアジドを先ず必要量合成した。続いて、4"位にプロパギル基を導入したcADPcRと上述のビオチンを導入したアルキルアジドのHuisegen反応を種々検討した。その結果、Cu2+存在下の緩衝液中の反応によって、目的のビオチン導入cADPcRプローブの合成に成功した。今後、ウニ卵ホモジェネートを用いて、cADPR標的タンパク質の単離・精製実験を実施する。本研究では、申請者が独自にcADPRの安定等価体として創製した炭素環アナログであるサイクリックADP-カーボサイクリックリボース(cADPcR)をプロトタイプとして、cADPR標的タンパク質同定のためのバイオロジカルツールを創出し、cADPRが関与するβ細胞におけるインスリン分泌機構解明に貢献することを目指す。さらに、新しい作用機序を有する新規糖尿病治療薬創製への端緒を開くことを目的としている。23年度においては、ビオチン結合型のcADPR標的タンパク質同定用プローブ合成のための前駆体の合成経路を確立した。先ず、独自に開発したビニルシリル基を用いる立体選択的な分子内炭素鎖導入ラジカル反応を利用して、鍵ユニットである4-分枝型カーブサイクリックリボース誘導体を合成した。さらに、同ユニットとイミダゾールヌクレオシドユニットとの縮合によってN1置換アデノシン構造を構築し、2つのリン酸基の導入、分子内ピロリン酸環化反応を経てNI-カーボサイクリック部4-位にプロパギル基を導入したcADPcR誘導体を合成することに成功した。一方、ビオチンをS-S結合を介して導入したアルキルアジドの合成法も確立した。今後、両分子間のHüisgen反応を検討し、ビオチン結合型プローブを合成し、標的タンパク質の同定実験を実施する予定である。目的のプローブ合成のために4-位に導入した炭素鎖の立体障害が、各段階の反応の進行を妨げたとと考えられる。そのために、目的物合成実験の進展が当初の予定よりやや遅れた。光反応性プローブの合成に重点を置き、先ず第一の目標として達成する。さらに合成したプローブを用いて、ウニ卵ホモゼネートにおける標的タンパク質を同定する。この実験で得られる適切な反応条件や単離精製のためのクルマトグラプィー等に関する知見を基に、続いてβ細胞での標的タンパク質の単離精製を目指す。次年度使用額の1,019,046円のうち、121,930円は平成23年度に実施した実験の試薬購入の支払いに利用する。残り897,116円については、研究計画の変更により、予定していた実験を次年度に行うこととなったため発生したものであり、平成24年度に行う当該実験のための試薬を購入する予定である。
血流を利用し、光で駆動・制御される血管内パイロットシステムの研究

本研究は血管内手術に用いるカテーテルを患部まで安全で簡便にガイドする機構、および、必要に応じて留置器具を離脱する機構を案出し、工学解析を行ない特性を明かにすると共に、具体的に試作をして有効性を確認したものである。対象とした血管は、手術の必要性が高く、カテーテルのガイドが難しいとされている内径26mmの動脈である。カテーテルのガイド方法としては、中空円筒状の吹き流しをカテーテルの先端部に付けて血液の流れによる抗力と揚力を利用する方法を考案し、3次元の有限要素解析によって吹き流しが血流から受ける揚力とレイノルズ数および、迎え角の関係を求めた。この解析結果に基づいて、操作ワイヤを介して吹き流しの姿勢を遠隔制御するガイド機構のプロトタイプを設計・試作し、拍動血流のシミュレータを用いてレイノルズ数(71930)や動粘度(16mm^2/s)、分岐管のタイプを変えた時の試作ガイド機構の分岐操作の特性を明らかにし、有効性を確認した。さらに、吹き流しの姿勢制御をより簡便にするために、偏心シリコンゴムチューブが内圧を上げることによって螺旋状に変形する特性を利用した螺旋型変形アクチュエータを考案し、有限要素解析と実験によって、螺旋型変形アクチュエータの変形量・変形モードと圧力・偏心方式・幾何形状との関係を明らかにした。この結果に基づいて螺旋型変形アクチュエータ式のガイド機構を設計・製作し、血管シミュレータを使った分岐選択実験によって、優れた分岐選択機能を有することを確認した。15EA03:離脱機構については、離脱チップの接合部をレーザー光により加熱して分離する機構を考案し、解析、設計、試作を行ない、兎を用いた動物実験により、数秒で離脱が実現できることを確認した。1.本研究はカテーテルを細い血管に安全に確実にガイドする機械システムについて基礎研究を行ない、その実用化開発のための基礎知識と指針を体系づけて明らかにすることを目的としており、本年度は下記の項目について研究成果を得た。2.舵と帆の機能を持ち、血流を利用して分岐の方向を定めると共に、血流の力を利用して分岐方向にでカテーテル先端を向ける働きをするガイドモジュールとして、中空円筒の吹き流しを3本の操作索で制御する方式を考案した。3.上記ガイドモジュールについて、流体力学的挙動を調べるために、非圧縮性粘性流体の一様な流れの中に斜に置いた中空円筒が受ける流体力の計算を3次元の有限要素法(GSMAC法)により行ない、以下の知見を得た。(1)Re数が小さくなるにつれて、流体力の方向は吹き流しの側面に垂直な方向から一様流の向きに平行な方向へと変化する。(2)流体力の一様流の向きに垂直な成分は、Re数で決まるある迎え角で最大になる。(3)定常流および拍動流においてもRe数501000の範囲でカテーテル先端部を流れに垂直断面内において位置決め制御が可能である。4.ガイドモジュールの舵を制御するための電気を直接用いないアクチュエータとして、作動流体の相変化を利用して光ファイバによって光熱を伝達する光駆動アクチュエータの適用可能性を見いだした。1.昨年度で考案した中空円筒の吹き流しを3本の操作索で制御する方式は、拍動周期が短い拍動流の中で、3本の操作索が絡まったりするなどの原因で操作が容易ではないことが分かった。そこで、3本の操作索の中の2本を固定して支持脚として使い、残りの1本だけの索を押し引きすることによって吹き流しの姿勢制御を行う方式を考案した。2.新しく考案した方式の操作性能を実証するため、血液の流れをシミュレートする装置(血管内拍動流模擬装置と呼ぶ)を製作し、これを用いて分岐操作実験を行い、以下の知見を得た。

(1)動粘度を一定(1mm^2/s)にし、Re数を72930(8段階)に変え、直径5mmのY・T・トタイプの分岐管において、分岐選択の操作実験を行った。Y・T・トタイプの分岐管において、Re数がそれぞれ108、300、930以上のとき、分岐選択の操作がスムーズにできたが、それ以下ではできなかった。Yタイプの分岐管に比べて、T・トタイプの分岐管で分岐選択ができるRe数の範囲が狭いのは、分岐角度が大きいほど、吹き流しの受ける流体力がカテーテルの曲げ剛性に相殺されてしまうためと考えられる。(2)動粘度を16mm^2/sに変え、分岐管タイプごとに粘度による分岐選択の操作特性への影響を調べた。1つの動粘度に対して、徐々に流速を増加させると、分岐選択は不可能から可能になり、さらに流速を増加させると、スムーズに分岐選択ができた。血液の動粘度は25mm^2/sの範囲に入っており、この範囲内ではT・トタイプの分岐管における分岐操作は動粘度にあまり依存することなく、流速はそれぞれ33、42cm/s以上であれば、スムーズに分岐選択ができた。同じ動粘度の範囲内で、Yタイプの分岐管でのスムーズに分岐選択のできる流速が3037mm/sに変わって、動粘度に依存することが明らかになった。1.螺旋型変形アクチュエータの発明とこれを用いたガイド機構血流の速度ベクトルにたいする吹き流しの姿勢を制御することにより、カテーテルを血流に乗せて安全にガイドできることは、昨年までの成果から理論的にも実験的にも確認できた。しかし、カテーテルの先端部に格納できる安全で微小なアクチュエータが実現できないために、カテーテルの体外側の端部からワイヤを出し入れする遠隔制御が不可欠であった。この制御は分岐部によっては困難な場合もあるために、新原理の種々のアクチュエータを考案した結果、シリコン製の微小偏芯チューブの内部に圧力(流体圧)を作用させることによって、チューブ全体を螺旋状に大きく変形可能であることが理論的にも血流シミュレータによる実験的によっても確認された。この新原理のアクチュエータをカテーテル先端部に取り付けて分岐選択の実験を行ったところ、加圧減圧の速度とタイミングを制御することにより、数回の操作で所定の分岐選択ができることが確認できた。2.レーザ光を用いた離脱機構の考案カテーテルにはその先端部につけた体内留め置き器具(例えば、出血を止めるための栓の機能を果たす微小コイルなど)を所定の部位で離脱できることが求められるが、この離脱機構は上記のガイド機構と組み合わせ可能でなくてはならない。この条件を満たす離脱機構として、留め置き器具とカテーテル端部を易融合金の部品により接続しておいて、光ファイバーを介して導かれたレーザー光で加熱分離する方法を考案した。実際に、兎を使った動物実験により生体内で所定の離脱が可能であることが確認できた。
イオン液体ゲルの多階層ダイナミクスの構築

H18年度、(BMI,HMI,OMI)BF4の4種類のイミダゾリウム系のイオン液体について、イオン液体ゲルとカーボンナノチューブを用いた電極の2層構造のアクチュエータを作成し、陰極と陽極の各々の曲げを独立に計る事に成功し、イオン液体ゲルアクチュエータの動作原理における静電効果とイオン体積効果の各々の効果を測定した。陰極、陽極の各々でイオン体積効果による非対称な膨張と収縮、カーボン表面へのイオンの吸着と静電効果による対称な電極の膨張が得られた。2つの電極層にイオン液体ゲルを挟んだ3層構造の空中動作するアクチュエータでは、陰極と陽極で非対称なイオン体積効果が屈曲のメカニズムで支配的な事を見いだした。これらの成果に引き続き、H19年度は、電場を与えて屈曲を得るアクチュエータの代わりに、屈曲をイオン液体ゲルに与える事でゲル表面に電位差が現れる事を実験的に確かめ、同デバイスがセンサーとして使用出来ることを確認した。また、これらの実験結果を受けて、モデル化とシミュレーションへの取り組みとして、電場と曲げの圧力により生じるゲルの緩和を含めたイオン輸送と電流、イオン輸送とイオン体積効果により生じる曲げを相互にカップリングしたイオン液体ゲルのバルクダイナミクスのシミュレーションを構築し、電場を与えた際のアクチュエータの屈曲挙動の実験結果を再現した。電極界面へのイオンの吸着による界面応力のモデルを加える事で、2層アクチュエータの屈曲挙動も再現する。また、センサーのシミュレーションとして、イオン液体ゲルに曲げを与えた場合の電流挙動を解析した。本研究では、屈曲の支配的要因である陰極と陽極での曲げの非対称性をイオン体積効果と結論したが、本系ではゼロ電荷電位も観測されており、ゼロ点電荷の曲げへの寄与も今後検討する必要がある。カーボンナノチューブ・イオン液体(CNT-IL)アクチュエータは2つの電極層に電解質層が挟まれた3層構造をしている。電極層間に電圧を加えると、電極への充電により陽極側を内側にして屈曲し、変型量は電極層の電気伝導率や界面の静電容量に依存する。渡邊(横国大)らは両極に形成される電気二重層について、陰極の静電容量が陽極よりも大きく、陰極の静電応力が大きくなり曲がると考えている。安積(産総研)らは変型量は充電電荷量に比例し、単位電荷当たり変形量はイオン液体のカチオンサイズが大きくアニオンサイズが小さいほど大きくなる事から、両極に集まるイオン体積差と考えている。このように、動作原理の全体像は未解明である。H18年度、各電極を分離した2層アクチュエータを作成し、カチオンのアルキル基の長さを変えた4種のイミダゾリウム系イオン液体中で陽極・陰極の各々の屈曲の計測に成功した。本研究により、(BMI,HMI,OMI)BF4のイオン液体では両極にほぼ同じ電圧が印可され、陽極は膨脹する一方、陰極は一時的に収縮し、その後、膨脹する事を観察した。両極のゆっくりとした膨脹は両極とも同程度であり、静電効果と考えられる。初期の一時的な陰極の膨脹と陽極の収縮は3層アクチュエータでの屈曲原理を示し、イオン体積差やゼロ点電荷の両者の効果が考えられるが、一時的な収縮量が印可電圧に依存する事からシミュレーション結果と合わせ、イオンの堆積効果が重要と結論づけた。但し、カチオンのアルキル基が最も小さいEMIBF4では、多くの電圧が陰極に印可され陰極側のみが大きく曲がる電位非対称性が見られた。これは、陽極表面で何らかの漏れ電流による現象と解釈している。CNT-ILアクチュエータで各々の電極に印可される電圧を計測し、イオン液体の種類による動作原理の違いを示したのは世界的にも初めての研究成果である。

本研究では、屈曲の支配的要因である陰極と陽極での曲げの非対称性をイオン体積効果と結論したが、本系ではゼロ電荷電位も観測されており、ゼロ点電荷の曲げへの寄与も今後検討する必要がある。
行動決定の脳内情報処理機構の解明

我々が豊かな生活を送るためにあらゆる場面で行っている行動決定の神経基盤は未だ明らかにされていない。脳内には、外界からの感覚情報から介在的な情報処理を経て最終的な運動出力へと結び付ける行動決定機能が存在しているはずである。また、複数の選択肢の中から1つを選び出す際には、それぞれの選択肢の価値を計算・比較していると考えられる。一般的に、それら選択肢の価値は報酬を得るまでの仕事量や最終的に得られる報酬量によって決定されることが知られている。先行研究において、このような価値情報の処理に眼窩前頭皮質が重要な役割を果たしていることを示唆する結果が得られている。本研究では、報酬の価値情報から行動決定に至るまでにどのような処理がなされているかを明らかにするために、認知課題遂行中のアカゲザル眼窩前頭皮質より単一ニューロン活動記録を行った。実験は、サルを3本の金属バーが付属している椅子に座らせ行う。サル前方に設置されたモニタに報酬を得るまでに必要な仕事量と報酬量の2つの情報をコードしているターゲットを順々に2つ提示する。その後、これらのターゲットを今度は固視点の左右に2つ同時に提示し、サルは左右の金属バーに触れることでどちらかのターゲットを選択することができる。ターゲット選択後は、そのターゲットがコードしている仕事(視覚弁別課題)を遂行することで報酬である水を得ることができる。まず、それぞれのターゲットの価値をサルのターゲット選択確率から指数関数割引モデルを用いて推定した。2頭のサルの眼窩前頭皮質より上記の課題遂行中の単一ニューロン活動記録を行った結果、2つのターゲットの価値の差分と相関のある活動がみられるニューロンが見つかった。さらに、2っのターゲットの価値の差が小さいほど発火頻度が高くなるニューロンも記録された。このニューロンは、選択を行う際の葛藤を反映していると考えられる。記録部位と記録されたニューロンタイプの分布の関係性をみてみると、上記の価値の差分を表現したり葛藤を表現したりしているニューロンは眼窩前頭皮質の小部位に集中して存在している可能性が示唆された。(抄録なし)我々が豊かな生活を送るためにあらゆる場面で行っている行動決定の神経基盤は未だ明らかにされていない。それら選択肢の価値は報酬を得るまでの仕事量や最終的に得られる報酬量によって決定されることが一般的に言われている。本研究では、報酬の価値情報から行動決定に至るまでにどのような処理がなされているかを明らかにするために、認知課題遂行中のサル眼窩前頭皮質より単一ニューロン活動記録を行った。眼窩前頭皮質より上記の課題遂行中の単一ニューロン活動記録を行った結果、2つのターゲットの価値の差分と相関のある活動がみられるニューロンが見つかった。さらに、2つのターゲットの価値の差が小さいほど発火頻度が高くなるニューロンも記録された。記録部位と記録されたニューロンタイプの分布の関係性をみてみると、上記の価値の差分を表現したり葛藤を表現したりしているニューロンは眼窩前頭皮質の小部位に集中して存在している可能性を示唆した。

まず、それぞれのターゲットの価値をサルのターゲット選択確率から指数関数割引モデルを用いて推定した。2頭のサルの眼窩前頭皮質より上記の課題遂行中の単一ニューロン活動記録を行った結果、2つのターゲットの価値の差分と相関のある活動がみられるニューロンが見つかった。さらに、2っのターゲットの価値の差が小さいほど発火頻度が高くなるニューロンも記録された。このニューロンは、選択を行う際の葛藤を反映していると考えられる。記録部位と記録されたニューロンタイプの分布の関係性をみてみると、上記の価値の差分を表現したり葛藤を表現したりしているニューロンは眼窩前頭皮質の小部位に集中して存在している可能性が示唆された。当初の計画通り、認知課題の構築、1頭目のサルからの単一ニューロン活動記録が行えている。2頭目のサル眼窩前頭皮質より単一ニューロン活動記録を行う。また、眼窩前頭皮質に薬物投与を行い不活性化させ、その際の認知課題遂行時の行動データを解析することで、同部位の行動決定における役割を調べる。(抄録なし)
裸子植物ソテツの体温振動を支える光依存的発熱分子メカニズムの解明

花による発熱現象は、裸子植物から被子植物まで約80種の植物で報告がある。その中で、裸子植物は過半数を占めるが、植物の発熱研究はこれまで被子植物が中心であった。日本に自生する裸子植物ソテツ(Cycas revoluta)も、その発熱諸性質は十分に検証されていなかったが、最近申請者らは、本植物の花は、光に依存して体温を変化させ、被子植物の発熱に役割を持つシアン耐性呼吸酵素(AOX)が、一部の組織で活発に働くことを明らかとした。AOXはミトコンドリア内膜の内側に埋め込まれた膜蛋白質であり、ソテツの花は発達した葉緑体を持たないため、光が花の発熱を誘導する機構には興味が持たれた。そこで本研究では、植物による光シグナル伝達と熱産生をつなぐ新規機構の解明を目指して、C. revolutaの光依存的な発熱分子機構を明らかとすることを目的としている。H30年度は、ソテツの花の発熱関連遺伝子と推定されている2つの遺伝子について、光照射後と消灯後に、経時的に雄花の小胞子葉・小胞子のうおよび雌花の大胞子葉・胚珠のサンプリングを行い、当該組織のRNA調製とリアルタイムPCRによる発現解析を行った。前年度に、新学術領域研究「先端ゲノム支援」の採択課題を選定され、RNA-seq解析研究を推進できたことにより、リアルタイムPCRのインターナルコントロール探しも順調に行うことができた。なお、H28年度とH29年度の研究成果を含む論文が、植物分野で世界的に有名な雑誌であるPlant Physiologyに掲載された。研究実績にも記載したように、申請研究の1年目(H29年度)に新学術領域研究「先進ゲノム支援」に採択されたことにより、本申請研究で予定していたRNA-seq解析については、飛躍的に進展させることができた。また、本年度は、Plant Physiologyに論文が受理されたことから、現在までの進捗状況としては、(1)当初の計画以上に進展している、に該当すると考えている。申請研究の2年目(H30年度)に行ったリアルタイムPCRによる発熱関連遺伝子の解析では、花ごとに発現レベルのバラツキが大きかった。これは、サンプリングの際、ソテツの幹から切り取った花の成長ステージにバラツキがあったためと考えられた。そのため、次年度の研究では、ソテツの花を採取するタイミングをしっかりと検討して研究を進める。また、次年度も引き続き、AOXキャパシティが検出された組織については、より詳細な呼吸特性を、様々な基質や阻害剤を用いて調査する。H29年度は、本科研費の申請課題が新学術領域研究「先端ゲノム支援」の採択課題に選定されたことにより、申請研究の2年目(H30年度)と3年目(H31年度)に行う予定であったRNA-seq解析の一部を完了させることができた。また、雄花の小胞子葉および小胞子のう、雌花の大胞子葉からPercoll密度勾配遠心法によるミトコンドリアの調製を行い、雄花の小胞子葉と雌花の大胞子葉では、ミトコンドリアが安定的に、かつ高収量で調製できることがわかった。さらに、雄花でも、雌花でも、一部の組織で高いAOXキャパシティが検出された。研究実績にも記載したように、新学術領域研究「先端ゲノム支援」に採択されたことにより、本申請計画で予定していたRNA-seq解析については、飛躍的に進展させることができた。また、当初予定していた生理実験についても、計画通り、進めることができた。したがって、現在までの進捗状況としては、(1)当初の計画以上に進展している、に該当すると考えている。