hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
薬物依存形成に関与する転写因子とこれを標的とした治療薬の開発

発現は、Purαの強制発現により抑制された。1)長期モルヒネ投与により変化する脳内一本鎖DNA結合タンパク質Purαが、CRE(cAMP response element)結合蛋白質と相互作用するかどうかを調べた。Purαを過剰発現させると、フォルスコリンによるCREエンハンサーの活性化および突起伸展を抑制した。しかし、NGFによる突起伸展は抑制しなかった。2)Purαは、Ca/カルモジュリンにより活性化されることをすでに報告しているが、Purαが、calpainにより切断されることを見いだした。3)慢性モルヒネ投与により脳内カルモジュリンの発現が増加することが知られている。この発現増加は、μ受容体を介していること、さらにCaMIII遺伝子転写が促進していることを見いだした。4)メタンフェタミンにより誘導される最初期遺伝子Arcは、N末に核移行シグナルを持ち、また、中間部分に核外移行シグナルを持つことを明らかにした。一方、Amidaは、細胞死活性だけでなく、細胞分裂抑制作用をもつことを見いだした。これらの作用機作を明らかにするために、Amidaのリン酸化について調べた。Amidaの180-serineがcdc2/cyclinBにより特異的にリン酸化されること、およびこのリン酸化がDNA結合活性に影響を持つことを明らかにした。
ヒト癌に異常蓄積するユビキチン化蛋白質の同定

大腸癌手術材料31例より採取した癌組織と正常粘膜よりTritonX-100可溶性および不溶性蛋白質を抽出し,抗Ubモノクローナル抗体を用いたimmunoblotにより癌部に異常蓄積しているUb化蛋白質を検索した.不溶性分画において,分子量約45kDaの部位に正常部に比し癌部で増強するバンドが認められた.このUb化蛋白質は2次元電気泳動上では,分子量45kDaと42kDaのスポット群に対応し,特に42kDaのスポット群は癌部に特異的に観察された.また,この42kDa Ub化蛋白質を2次元電気泳動により単離精製し,その部分アミノ酸配列決定を試みた.この蛋白質の蓄積は,正常部には1例も認められなかったが,癌部においては早期癌(7/9例、77.8%)から進行癌(18/22例、81.8%)にいたるまで高率に認められた.以上より,大腸癌において分子量45kDaと42kDaの不溶性Ub化蛋白質が蓄積することが示され,このうち42kDaのUb化蛋白質は,正常粘膜には認められず癌組織に特異的に発癌早期より蓄積することが明らかとなった.これらのUb化蛋白質が癌細胞において蓄積するメカニズムやその生理的役割については,今後の検討を要するが,この蛋白質の蓄積が大腸癌の発癌および癌細胞の特性に深く関わっていると考えられた.大腸癌手術材料31例より採取した癌組織と正常粘膜よりTritonX-100可溶性および不溶性蛋白質を抽出し,抗Ubモノクローナル抗体を用いたimmunoblotにより癌部に異常蓄積しているUb化蛋白質を検索した.不溶性分画において,分子量約45kDaの部位に正常部に比し癌部で増強するバンドが認められた.このUb化蛋白質は2次元電気泳動上では,分子量45kDaと42kDaのスポット群に対応し,特に42kDaのスポット群は癌部に特異的に観察された.また,この42kDa Ub化蛋白質を2次元電気泳動により単離精製し,その部分アミノ酸配列決定を試みた.この蛋白質の蓄積は,正常部には1例も認められなかったが,癌部においては早期癌(7/9例、77.8%)から進行癌(18/22例、81.8%)にいたるまで高率に認められた.以上より,大腸癌において分子量45kDaと42kDaの不溶性Ub化蛋白質が蓄積することが示され,このうち42kDaのUb化蛋白質は,正常粘膜には認められず癌組織に特異的に発癌早期より蓄積することが明らかとなった.これらのUb化蛋白質が癌細胞において蓄積するメカニズムやその生理的役割については,今後の検討を要するが,この蛋白質の蓄積が大腸癌の発癌および癌細胞の特性に深く関わっていると考えられた.
1905〜19年における多角的同盟・協商網と日本

前年度に引き続いて、日露戦争前後の日本外交を研究した。先ず、日露戦争研究全般における現状と課題については、歴史雑誌『歴史評論』に寄稿、掲載された。また、日本人の日露戦争観が太平洋戦争後、どのように形成されてきたかを主に映画を素材にして分析した論文が、日露戦争研究会編『日露戦争研究の新視点』(成文社)に収録された。また、平成17年5月に慶応大学で行なわれた国際シンポジウムにおいて、日露戦争観の変遷に関する英語の研究報告を行なった。この英文ペーパーは平成18年にオランダのブリル社から刊行予定の英文の論文集に、また日本語訳は横手慎二(慶応大学)編の論文集に、それぞれ掲載される予定である。次に、当該期の日本外交の背後にある政策決定の特質に関しても研究を行った。その結果、1893年の諸改革(外交官試験の導入など)以来、外務省の「自律性」が徐々に獲得され、第一次世界大戦中には、外務省が外交政策を独占的に行なうべきとの意識(「霞が関外交」観)が形成されたことがわかった。この成果は歴史雑誌の『歴史学研究』に投稿、掲載された。また、平成17年度は、第一次世界大戦後半期の日本外交の研究を進め、日露戦争から第一次大戦いっぱいの時期の日本外交のラフ・スケッチを、平成17年9月に東アジア近代史学会によって開催された日露戦争シンポジウムにおいて発表した。この成果は、ゆまに書房から平成19年度に刊行予定の論文集に掲載されることになっている。さらに、190019年における日本外交全般に関する見通しがついたため、研究をまとめて早期に出版することを計画している。まず、第二次桂内閣期、すなわち190811年における日本の外交政策を多角的同盟・協商網の形成という観点から研究した。日露戦後の多角的同盟・協商網の形成に大きく寄与した前の第一次西園寺内閣と比較したとき、大きな違いは、日本人移民排斥を防ぐためにアメリカと包括的な協商を結ぶことを拒否するか否かであった。そして、桂内閣がアメリカと結んだ高平・ルート協定は、日本では「日米協商」として受け取られていたのである。焦点となったアメリカとの「協商」を軸に桂内閣の外交政策を分析することによって、多角的同盟・協商網における対米要因の意義を明らかにすることができた。現在、その成果を論文にまとめつつある状態である。また、以上の日本外交の背後にある政策決定の特質に関しても研究を行った。その結果、初期議会には必ずしも帝国議会が政府の条約締結権に割り込む可能性がなくはなかったことや、桂内閣が日英同盟・日露協商などの政治的な同盟・協商条約を迅速に締結するために枢密院への諮詢なしに済ませる方策を考案したことなどを明らかにすることができた。これに関する研究は論文にまとめて、歴史雑誌(『歴史学研究』)に投稿した。さらに、多角的同盟・協商網の形成に失敗した結果起きたのが、一九〇四五年の日露戦争であったが、現在の日露戦争観は日露戦争の実態からは乖離していることに気づいた。日露戦争観が日露戦後にどのように変化して現在に至ったのか。これも論文にまとめて、小風秀雅編『日本の時代史23アジアの帝国国家』(吉川弘文館)に寄稿した。前年度に引き続いて第一次桂太郎内閣期の外交を、日露戦争期を中心に研究を行なった。その際、日露戦争の実態研究とともに、日本人の日露戦争観が太平洋戦争後、どのように形成されてきたかを,主に映画を素材にして分析した。その成果は、稲葉千晴ほか編『日露戦争研究の新視点』(成文社)に寄稿し、平成17年度5月に刊行予定である。また、平成17年5月に慶応大学で行なわれる国際シンポジウムでも同種の報告を行うため、英文のペーパーを準備中であり、さらにこのペーパーは平成17年末にオランダのブリル社から刊行予定の英文の論文集に掲載予定である。次に、辛亥革命から第二次大隈重信内閣期に至るまでの日本の対中外交の分析を、多角的同盟・協商網の観点から行なった。その結果、辛亥革命によって日英同盟への不信感が芽生えたが、第一次大戦によって日本の立場が劇的に改善したことなどがわかった。また、平成17年度が終了した時点で、研究をまとめて出版することを計画している。この成果は歴史雑誌の『歴史学研究』に投稿、平成17年度の掲載が決定した。

この英文ペーパーは平成18年にオランダのブリル社から刊行予定の英文の論文集に、また日本語訳は横手慎二(慶応大学)編の論文集に、それぞれ掲載される予定である。次に、当該期の日本外交の背後にある政策決定の特質に関しても研究を行った。その結果、1893年の諸改革(外交官試験の導入など)以来、外務省の「自律性」が徐々に獲得され、第一次世界大戦中には、外務省が外交政策を独占的に行なうべきとの意識(「霞が関外交」観)が形成されたことがわかった。この成果は歴史雑誌の『歴史学研究』に投稿、掲載された。また、平成17年度は、第一次世界大戦後半期の日本外交の研究を進め、日露戦争から第一次大戦いっぱいの時期の日本外交のラフ・スケッチを、平成17年9月に東アジア近代史学会によって開催された日露戦争シンポジウムにおいて発表した。この成果は、ゆまに書房から平成19年度に刊行予定の論文集に掲載されることになっている。さらに、190019年における日本外交全般に関する見通しがついたため、研究をまとめて早期に出版することを計画している。
急性期病棟におけるファスジルによる薬物性肝障害リスク因子の解析

【目的】ファスジルはクモ膜下出血発症後の脳血管攣縮に対する治療の第一選択薬として使用されるが、薬物性肝障害(Drug-induced liver injury ; DILI)の発現頻度が高いことが臨床上の課題となっている。具体的には急性期医療の現場において、ファスジルによるDILI発現に伴い、ファスジルの投与が中止となったことにより、脳血管攣縮を引き起こし、致命的となった症例も認められている。しかしながらファスジルに関して、DILI発症を予測することは困難であり、明確な発症機序も不明である。そこで本研究では、ファスジルのDILIに着目し、ファスジルの投与開始前の段階で、患者情報からDILI発現リスクの高い患者を分離することが可能であるかを検証することを目的として調査を行った。【方法】2011年1月から2017年8月までに東京大学医学部附属病院の急性期病棟に入院していた患者を対象として、ファスジル使用患者に関して、患者基礎情報、疾患情報、検査値、投薬歴などの情報をカルテより抽出し、データベース構築を行った。作成したデータベースを元にして、DILI発症患者とDILIを発症しなかった(non-DILI)患者の比較を行った。【結果および考察】年齢、性別、疾患情報に関しては、DILI発症と相関は認められなかった。一方、臨検値に関してはC反応性蛋白(CRP)で正の相関性が認められた。そこで、受信者動作特性(ROC)曲線を用いて解析を行った結果、CRPに関してはAUC値が0.780となり、DILI発症と最も強い正の相関性が認められた。今後は更に症例数を増やすとともに、DILI発症と相関する新たなバイオマーカーの探索を視野に入れて研究を行っていく。
発達障害児に対する１歳６か月児健診からの早期継続支援プログラムの開発

発達障害の特性を有する幼児への早期からの発達支援には、保護者支援が欠かせない。しかし、保護者から児の特性や必要な支援への理解、協力を引き出すことは簡単ではない。本研究では、保健師と協働でのケース検討会、熟練保健師へのインタビュー調査を通して、1歳6か月児健診をきっかけに継続支援が必要と判断された発達障害の特性を有する児とその保護者に対する支援について、そのプロセス、すなわち【安心できる支え手になる】【ニーズのずれを読み解く】【小出しに変化をしかける】【ギアを切り替え一歩踏み込む】過程とそれに関わる40の支援技術が明らかになった。本研究は、1歳6か月児健診における自閉症スペクトラム障害児(疑いを含む)(以下、ASD児とする。)の発達評価および継続支援に焦点をあて、1歳6か月児健診にて保健師がASDの疑いがあり継続支援が必要と判断した児の事例検討会を通して、保健師が従来の問診や行動観察により捉えている児の状態像の評価指標としての有用性を検討するとともに、育児支援方策について検討することが目的である。平成26年度は、文献検討により、02歳までに焦点をあてて、自閉症スペクトラム障害(ASD)の早期スクリーニング・ツールおよびASDの早期兆候について整理を行った。ASDを含む発達障害を1歳6か月児健診で早期発見するには、行動マーカーとして独立歩行、非言語的伝達、象徴あそび、言語があげられ、また、共同注意行動(Looking、Alteranting、Showing、Pointing)は、相互的なコミュニケーションの原初形態としてASDの早期発見には重要な行動マーカーであることが確認された。ASDは認知発達に大きな個人差があり、さらに個人内には特有の発達の不均衡さが認められるため、本研究では、発達の評価軸として太田ステージを用いる。そこで、A市にて1歳6か月児健診および3歳児健診ともに受診した児244人を対象に、1歳6か月児健診におけるLDT-Rによる太田ステージ評価の有用性を検討した。結果、感度は93.5%であったが、特異度は46.6%であった。したがって、シンボル機能の芽生えの時期にあたる1歳6か月児健診において、LDT-R1(名称理解)の通過・不通過のみで認知発達段階を判断することは難しいことが明らかになった。上記をふまえ、保健師が捉えているASD児の発達段階および障害特性に関する状態像を整理しやすいよう工夫した事例提供用のフォーマットを作成した。A市母子保健分野の保健師、研究代表者、研究分担者、研究協力者により、1歳6か月児健康診査においてASDを疑い継続支援が必要と判断した事例について、事例検討会を実施した。事例検討会では、1太田ステージをもとに児の認知発達段階を確認、2保健師が、問診や行動観察から捉えている児の状態像を確認した上で、各状態像の示す発達的な意味を検討、3育児支援方策を検討した。事例検討会の逐語録をデータとし、内容分析によって、保健師がASDの疑いのある児とその保護者に対する支援の方向性を判断する際、その根拠としている児の状態像と、その状態像に対するアセスメントの観点を抽出した。さらに内容分析の結果について、認知発達段階別に整理を行った。研究代表者、研究分担者の所属研究機関の変更があり、研究の遂行が一時滞ったため、予定していたA市での事例検討会の実施が予定より遅れた。1A市母子保健分野の保健師、研究代表者及び研究分担者(ファシリテーター)、研究協力者(スーパーバイザー)により、1歳6か月児健診において発達障害を疑い継続支援が必要と判断した事例について、事例検討会を実施した。さらに、事例検討会の逐語録等をデータとし、保健師が発達障害の疑いのある児とその保護者に対する支援の方向性等を判断する際にその根拠としている、児の状態像及び育児支援方策について内容分析を行った。2発達障害児とその保護者への支援経験が豊富で、支援内容に定評のある保健師17名を対象とした面接調査を行った。現在、保護者の要因により1歳半健診後の継続的支援の導入が困難な状況において保健師が用いている保護者支援の技術について、視点・判断・行為に着目し分析を行っている。当初の研究計画では、事例検討会を実施し逐語データを分析する予定であったが、発達障害児および保護者への支援内容を明らかにするために上でデータが不十分であることが明らかになった。そのため、一定の発達障害児支援体制が整備されている自治体に勤務しており、発達障害児と保護者への支援経験が豊富な保健師を対象としたインタビュー調査を追加実施することとした。熟練保健師が、発達障害の特性をもつ子どもの1歳半健診後の継続的支援に対する親の理解や協力を得ることが困難な状況において、親子をどのように子どもの特性に適った支援につなげているかを明確にすることを目的とした。発達障害児とその保護者への支援経験が豊富で、支援内容に定評のある保健師を対象としたインタビュー調査のデータから、保護者の要因により1歳半健診後の継続的支援の導入が困難な状況において保健師が用いている保護者支援の技術について、修正版グラウンデッド・セオリー・アプローチ(MーGTA)に基づき分析した。研究対象者は、3府県8市町に勤務する17名である。保健師としての経験は8年33年、平均22.6年、このうち母子保健分野での経験は3年33年、平均18.4年であり、すべて女性であった。インタビューは、1人1回行い、所用時間は72分146分、平均83.7分であった。

分析の結果、「保健師が親との間のニーズのずれを修正し親子に適った支援につなげるプロセス」を構成する【ニーズのずれを読み解く】【小出しに変化を仕掛ける】【ギアを切り替え一歩踏み込む】【安心できる支え手になる】の4カテゴリーと≪違和感の正体を探る≫≪生活の中にあるしんどさを読み取る≫≪あるがままの生活を引き出す≫≪子どもを見る目をつくる≫≪子どもと向き合う力を引き出す≫≪育ちへの期待を分かち合う≫≪心の動くタイミングを捉える≫≪折り合う手立てにつなぐ≫≪関わり手につなぐ≫≪間接的につながる≫≪関わりの満足感を残す≫≪心を寄せてじっくりつき合う≫≪尊重の念を伝える≫の13サブカテゴリー、39概念が生成された。発達障害の特性を有する幼児への早期からの発達支援には、保護者支援が欠かせない。しかし、保護者から児の特性や必要な支援への理解、協力を引き出すことは簡単ではない。本研究では、保健師と協働でのケース検討会、熟練保健師へのインタビュー調査を通して、1歳6か月児健診をきっかけに継続支援が必要と判断された発達障害の特性を有する児とその保護者に対する支援について、そのプロセス、すなわち【安心できる支え手になる】【ニーズのずれを読み解く】【小出しに変化をしかける】【ギアを切り替え一歩踏み込む】過程とそれに関わる40の支援技術が明らかになった。平成26年度は、介入効果を検討するためのベンチマークとして、1歳6か月児健診および事後支援に対する育児者の満足度調査を実施予定であったが、評価方法の変更が必要となり実施は見合わせた。また、事例検討会を開始予定であったが、文献検討および事例検討会の事例提供用フォーマットの作成が遅れたため、実施できなかった。A市の母子保健分野の保健師と協働で行う事例検討会をデータ収集の機会としていたが、1機関を対象としていることから内容の偏りが認められた。そのため、複数の市町村に勤務する発達障害児の支援に精通した保健師に対するインタビューを行う予定である。発達障害児と保護者への支援経験が豊富な保健師へのインタビュー調査により得られた逐語データの分析を行い、発達障害児の認知発達段階に応じた育児支援方策の検討を行い、早期継続支援プログラムを作成する。公衆衛生看護学保健師が1歳6か月児健診にてASDの疑いにより継続支援が必要と判断した児の事例検討会を開始するとともに、事例検討会の内容を分析し、太田ステージによる認知発達段階別に、保健師が問診や行動観察でとらえている児の状態像の整理を行う。本研究の介入による1歳6か月児健診における保健師の育児支援の質の変化をみるため、研究の前後で、2歳児の育児者を対象とした満足度調査を実施予定であった。しかし、研究フィールドの提供自治体では、すでに過去2年間の事例検討会の実施実績があるため、上記の評価方法は適切ではない判断した。そこで、事例検討会の逐語録をデータとし、保健師の発言内容の変化を分析する方法に変更する。研究代表者、研究分担者の所属研究機関の変更があり、研究の遂行が一時滞ったため、予定していたA市での事例検討会の実施が予定より遅れた。
認知症状出現前の早期脳内変化を捉えるための近赤外線分光法による検査システムの開発

認知症状出現前の早期脳内変化を捉えるための認知機能検査の開発は重要な課題である。本研究でわれわれは、近赤外線分光法(NIRS)を用い認知機能に関連する大脳前頭前野の活動変化を可視化し、認知機能検査に活用可能な非学習系課題による活性化状態について検討した。非学習系課題のうち、口腔内ブラッシング、口腔内寒冷刺激やミントによる嗅覚・味覚刺激により、左前頭前野腹外側領域(VL-PFC,左こめかみ部分に対応する大脳皮質領域)等の機能局在部位が活性化することを見出した。これらの成果は、脳内変化を検出する認知機能検査システムにおける非学習系課題の同定と大脳の活性化状態に関する新たな知見を明らかにした。前年度(平成23年度)の研究成果として見出された、有意な脳内活動変化を引き起こす4つの非学習系課題(三叉神経を介する口腔内ブラッシング刺激、視神経を介在すると考えられる光関連刺激、嗅神経とTRPM8受容体を介するミント系嗅覚刺激と味覚刺激、口腔粘膜と頬部皮膚面における寒冷感覚刺激)による大脳前頭前野領域の血流増加現象について、若年健常者や壮年健常者において再現性の確認・検証を進めるとともに、学習系課題による血流変化パターンとの比較解析を中心とした解析データ処理の中で、統計解析上、より有意な血流変化を示す検定指標(パラメーター)の同定のための算出作業と検討・解析作業を継続してきた。その結果、本研究課題申請時には未知の結果であった大脳前頭前野領域の血流増加現象について、三叉神経を介する口腔内ブラッシング刺激による血流増加現象についての知見は、平成25年6月に京都で開催予定の学術集会「Neuro2013」における発表演題(登録番号10665、演題名: The Evaluation of the Effect of Tooth brushing on the Activity of Prefrontal Cortex in Young Adult Subjects.)に採択された。さらに、嗅神経とTRPM8受容体を介するミント系大脳前頭前野の血流増加現象の知見についても、米国サンジエゴにおいて平成25年11月に開催予定の学術集会「Neuroscience 2013」における発表演題として投稿可能な研究成果に取りまとめることができた。さらに、第35回日本神経科学大会(平成24年9月に名古屋国際会議場にて開催)へ参加することにより、大脳前頭前野の局在機能に関する新たな知見と研究アイデアを得ることができた。前年度(平成24年度)の研究成果に基づき、4つの非学習系課題(三叉神経を介する口腔内ブラッシング刺激、視神経を介在すると考えられる光関連刺激、嗅神経とTRPM8受容体を介するミント系嗅覚刺激と味覚刺激の相乗作用、口腔粘膜と頬部皮膚面における寒冷感覚刺激)による大脳前頭前野の血流増加現象について、若年・壮年健常者において再現性の確認と検証を進めた。さらに、学習系課題(反復単純計算)による血流増加をPositive controlとして比較・解析に用いることで、有意な血流変化を示す機能局在部位の中で、前頭前野腹外側領域(VL-PFC)と前頭前野背外側領域(DL-PFC)内のワーキングメモリーの領域を同定できた。さらに、同部位における有意な血流変化について、1Vmax (mM・mm) = The maximum blood-flow valueと2Atask (mM・mm・sec) = Area of the increase in blood flowduring task (from 0 sec to 60 sec)の2つの検定指標(パラメーター)を用いて検討・解析した。近赤外線分光法(NIRS)を用い、認知症状出現前の早期脳内変化を捉えるための非学習系課題候補の同定のため、おもに若年健常者と壮年健常者における前頭前野の血流変化パターンの解析を実施し、以下の新たな知見を得ることができた。1)口腔内ブラッシング刺激:本研究課題開始当初には、三叉神経領域である口腔内のブラッシング刺激は、有意な血流増加が得られる非学習系課題の候補であると予想していたが、positive controlとしての学習系課題と比較すると、その血流増加は有意に小さく、本研究課題である認知機能変化を捉える早期脳内変化の解析には活用が困難であることがわかった。2)光関連刺激:視覚関連刺激により、positive controlとしての学習系課題と同等の前頭前野の有意な血流変化が得られることを新たに見出した。3)ミント系の嗅覚刺激と味覚刺激:嗅覚刺激では刺激開始直後から血流増加を認め、開始60秒後のピークはやや低いもののその効果は持続し、一方、味覚刺激では刺激30秒後から増加し、刺激開始から90秒後に最大になることを新たな知見として得た。さらに、それらの血流増加に伴い、学習作業効率が有意に増加することが認められた。4)口腔内と頬部の寒冷刺激:口腔内と頬部の寒冷刺激により刺激開始

30秒後から血流の漸増を認め、刺激開始から90秒後に最大となる血流パターンを認めた。上記の非学習系課題が有する特徴的な前頭前野の血流増加効果は、本研究課題である認知機能変化を反映する早期脳内変化を捉えるための検査プロトコールの中で活用することができる。さらに、第34回日本神経科学大会(平成23年9月パシフィコ横浜:横浜)と「精神疾患の脳画像研究チュートリアル」(平成24年1月東京大学医学部附属病院:東京)へ参加することにより、脳認知科学に関する新たな知見と研究アイデアを得ることができた。前年度(平成25年度)の研究成果に基づき、主に、口腔粘膜と頬部皮膚面における寒冷感覚刺激、嗅神経とTRPM8受容体を介するミント系嗅覚刺激と味覚刺激の相乗作用による大脳前頭前野の血流増加現象について、若年・壮年健常者において再現性の確認と検証を進めた。さらに、学習系課題(反復単純計算)による血流増加をPositive controlとして比較・解析に用いることで、前頭前野腹外側領域(VL-PFC)と前頭前野背外側領域(DL-PFC)や右前頭極(R-FPA)等の機能局在部位における有意な血流増加現象を同定できた。さらに、同部位における有意な血流変化について、1Vmax (mM・mm) = The maximum blood-flow valueと2Atask (mM・mm・sec) = Area of the increase in blood flowduring task (from 0 sec to 60 sec)の2つの検定指標(パラメーター)を用いて検討・解析した。その成果の一部を、平成26年6月に横浜で開催された学術集会「第37回日本神経科学大会」において発表し(演題名: The evaluation of the effect of intra-oral cold stimulus on the activity of prefrontal cortex in young adult subjects.)、同演題の質疑応答を通じて新たなデータ解釈と研究の方向性に関するアイデアが得られた。さらに、第38回日本神経科学大会(平成27年7月に神戸国際会議場で開催予定)における発表演題として、ミント系嗅覚刺激と味覚刺激の相乗作用による大脳前頭前野の活性化についての新たな知見を取りまとめることができた。また、三叉神経を介する口腔内ブラッシング刺激に関する研究成果を学術論文「老年歯科医学」に取りまとめることができた。医歯薬学本研究課題の目的である認知症状出現前の早期脳内変化を捉える検査システムの開発において、大脳前頭前野領域の有意な活動変化を各種脳神経や皮膚粘膜の受容体等を介して引き起こす非学習系課題候補の同定と解析は、本萌芽研究の研究成果につなげる大切なステップである。当該年度に実施した研究において、有意な大脳前頭前野の血流増加現象を引き起こす4つの非学習系課題について若年健常者等において再現性の確認ができ、口腔内ブラッシング刺激についての知見は、平成25年6月に開催予定の学術集会「Neuro2013」における発表演題に採択された。さらに、嗅神経とTRPM8受容体を介するミント系感覚刺激についての知見は、平成25年11月に開催予定の学術集会「Neuroscience 2013」における発表演題として投稿準備している。
マルチスケールにおける異種材接合界面強度評価

機械的応力下,熱応力下にある三次元の滑らかでない異方性異種材接合角部の漸近解におけるスカラーパラメーターの解析手法を開発した.また,パワーモジュールにおける樹脂と金属のはく離限界を界面き裂の応力拡大係数で測定し,パワーモジュール内でのはく離の発生を推定する手法を開発した.これにより,長期間の試験時間を要する熱サイクル試験の結果を解析によって予測する方法の目処がついた.さらに,分子静力学と転位弾性論を用いて,Si-Ge界面のミスフィット転位周りの応力を解析し,両者が良く一致することを確認した.ナノサイズの異種材界面では,連続体力学の理論では不十分なことが明らかとなった.(1)3次元のなめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラメーターの解析手法の開発すでになめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラメーターを解析する手法を開発していたが,特異性の大きな場合に正しいスカラーパラメーターが得られない問題があった。そこで,解析を行う際の固有ベクトルの分布を調べたところ,このような場合には存在し得ない値を示していることが解った。解析のメッシュを細かくするとやや改善が見られたことから,さらに細かなメッシュを用いて解析を行う予定である。(2)パワー半導体における樹脂封止角部からのはく離強度の評価パワー半導体の熱サイクル疲労特性を封止樹脂と基板との接合角部の応力拡大係数で評価する方法と封止樹脂と基板の間に限界き裂を想定して,その応力拡大係数で評価する方法について検討した。その結果,接合角部の応力拡大係数で評価する手法は,温度や種類によって変化する封止樹脂の弾性率のために角部の特異性指数そのものが大きく変化し,その応力拡大係数での評価は望ましくないことが解った。そこで,封止樹脂と基板の間の限界き裂について評価することとし,封止樹脂と基板の間にあるき裂の破壊靭性値の評価を行っている。(3)ナノスケールでの異種材接合角部近傍と接合界面上の応力場を近似する弾性モデルの開発分子静力学を用いて,レナードジョーンズポテンシャルによる仮想異種材料間の界面応力を解析し,これと異方性異種材界面のミスフィット転位周りの弾性解との比較を行った。その結果,ミスフィット転位間が離れている時に,ミスフィットから有る一定距離での応力が弾性解で近似できることを見出した。しかし,ミスフィット転位が近すぎる場合や,ミスフィット転位からある程度以上離れた部分の弾性解は,分子静力学の結果と乖離した。(1)3次元のなめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラーメの解析手法昨年まで,解析メッシュを細かくすることで求めるスカラーパラメーターの値が変動する問題があったが,その原因も明らかになり,ある程度以上の細かい解析メッシュを用いれば,どのメッシュでも同じスカラーパラメーターが得られるようになった.(2)パワー半導体における封止樹脂角部からのはく離強度の評価パワー半導体に用いられる3種類の樹脂について,ー40°C240°Cまでの広範な温度範囲での樹脂と銅基板の間のはく離靭性値の評価を行った.その結果,樹脂によって大きく温度依存性が異なり,従来のシリカエポキシ樹脂では,温度が上昇するにしたがって,はく離靭性値が低下するのに対して,新しく開発されたマレイミド系の封止樹脂では,全温度範囲で安定したはく離靭性値を保てることがわかった.また,パワー半導体の接合角部に限界き裂を導入した解析を行い,その大きさと計測したはく離靭性値の比較を行った.(3)ナノスケールでの異種材接合角部近傍と接合界面上の応力場を近似する弾性モデルの開発分子静力学を用いた仮想異種材接合部の解析を行い,仮想異種材接合部近傍の応力解析を行った.また,これと異方性異種材接合界面のミスフィット転位周りの弾性解との比較をおこなった.その結果,ミスフィット間の応力場が干渉しない程度に離れている場合,弾性応力場と良く一致する結果が見られた.(1)3次元のなめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラーメの解析手法3次元のなめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラメータの解析手法はほぼ完成し,現在論文にまとめているところであり,ほぼ予定通り進捗している.(2)パワー半導体における封止樹脂角部からのはく離強度の評価パワー半導体に用いられる3種類の樹脂について,ー40°C240°Cまでの広範な温度範囲での樹脂と銅基板の間のはく離靭性値の評価をほぼ終えた.模擬パワーデバイス中の限界き裂の応力拡大係数も一応解析が終わり,ほぼ計画通りに進捗している.(3)ナノスケールでの異種材接合角部近傍と接合界面上の応力場を近似する弾性モデルの開発分子静力学法による解析が終わり,ミスフィット転位同士の干渉が無く,ミスフィット転位に近い部分の応力場は,ほぼ弾性解析解に一致することが確認され,その内容を論文にまとめている.計画はほぼ順調に進んでいる.研究計画にしたがい,機械的荷重下と熱的荷重下における,異方性異種材三次元接合角部のスカラーパラメーターの解析手法を開発した.この成果により,異方性異種材三次元接合角部近傍の応力場をスカラーパラメーターで近似することが可能となった.現在,この成果をさらに発展させ,三次元接合角部からの破壊やはく離の支配パラメーターとなるような応力拡大係数の定義の確立に向けて研究を進めている.当初,この方法をパワーモジュールの異種材接合角部からの評価に利用しようと計画していた.

しかし,パワーモジュールにおける金属と樹脂の接合角部においては,樹脂の弾性係数が温度によって著しく変化するために,接合角部自体の応力の特異性指数自体が大きく変化し,スカラーパラメーターだけでは,評価が困難であることが判明した.そこで,特異性指数が常に0.5である限界き裂を異種材接合角部の近傍に想定し,その応力拡大係数と接合試験片を用いて計測したはく離靭性値を比較することによって,どの温度でのはく離可能性が最も高くなるかを評価した.また,結晶の上にエピタキシャル成長した,ナノ材料の接合界面におけるミスフィット転位周りの応力場を分子静力学法と異方性転位弾性論によって解析した.まず,レナードジョーンズポテンシャルを用いて,仮想結晶材料について行い,次にシリコン-ゲルマニウム結晶界面について解析したが,いずれも分子静力学と異方性転位弾性論の結果は,よく一致した.シリコン-ゲルマニウム結晶界面については,実際のエピタキシャル成長させた界面のひずみについて,透過型電子顕微鏡を用いて観察を行っている.今後,実際のエピタキシャル成長した異種結晶界面上での応力場と解析の結果の相関性について詳しく検討してゆく予定である.機械的応力下,熱応力下にある三次元の滑らかでない異方性異種材接合角部の漸近解におけるスカラーパラメーターの解析手法を開発した.また,パワーモジュールにおける樹脂と金属のはく離限界を界面き裂の応力拡大係数で測定し,パワーモジュール内でのはく離の発生を推定する手法を開発した.これにより,長期間の試験時間を要する熱サイクル試験の結果を解析によって予測する方法の目処がついた.さらに,分子静力学と転位弾性論を用いて,Si-Ge界面のミスフィット転位周りの応力を解析し,両者が良く一致することを確認した.ナノサイズの異種材界面では,連続体力学の理論では不十分なことが明らかとなった.(1)3次元のなめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラメーターの解析手法の開発すでになめらかでない異方性異種材接合角部のスカラーパラメーターを解析において,特異性の大きな場合に正しいスカラーパラメーターが得られない問題を解析できるようにすることが本年度の目的であった。そこで,解析を行う際の固有ベクトルの分布を調べたところ,このような場合には存在し得ない値を示していることを発見し,解析誤差の影響による可能性が大きいことを確認した。この解決法としては,さらに細かなメッシュ分割で解析を行うことであるが,メモリーの限界に達したためにマトリックスのスパース性を利用して,使用メモリーの大幅な削減に取り組んでいる。プログラムの改良はまもなくおわる予定で,更に細かなメッシュで解析を行う。計画では,26年度中にこの問題を完全に解決する予定であったので,やや遅れている。(2)パワー半導体における樹脂封止角部からのはく離強度の評価パワー半導体の熱サイクル疲労特性を評価する方法としては,封止樹脂と基板の間の限界き裂について評価することが望ましいことが判明したので,封止樹脂と基板の間にあるき裂の破壊靭性値の評価を行っている。すでに,これまでのパワーデバイスに使用されている封止樹脂や高耐熱封止樹脂の場合の界面き裂の剥離靭性を計測しており,概ね計画通りに進展している。(3)ナノスケールでの異種材接合角部近傍と接合界面上の応力場を近似する弾性モデルの開発
階層型統計モデルによる多次元信号処理とその応用

主に脳活動計測データを対象とし、データの特徴的な性質を発見、抽出する新たな多変量データ解析・信号処理手法を開発した。特にデータの背後の階層性を陽にモデル化することで、脳活動を特徴づける基底パターン(共活性化パターン、モジュール)の抽出と、それらに基づく大域的な変動の特徴づけを統一的に実現した。開発した各手法はシミュレーションと脳波・脳磁図や機能的MRIデータを用いて検証され、既存手法に対する優位性や実際の脳活動計測データ解析における有用性が示された。将来的な認知神経科学や神経工学等への応用が期待できる。主に多チャンネル計測された脳波や脳磁図を対象とし、多次元信号から階層的な統計的構造を抽出するための教師なし学習(探索的信号解析)法について研究を行った。第一に、独立成分分析によるブラインド信号分離を発展させ、脳信号源の共活性化パターン抽出と信号源の分離を統一的な枠組みで実現する確率モデルに基づく手法を開発した。特にヒルベルト変換を介した複素信号表現を用いることで、共活性状態を比較的安定に推定することができた。開発した手法は実際の脳波データに適用され、運動想像課題の実施前後に取得した安静時活動から課題関連とみられるパターンが抽出された。これは日常環境での自然な脳活動について、脳波から意味のある脳状態を読み取りうる可能性を示唆し、ブレイン・マシンインターフェイス技術等の高度化への寄与が期待される。以上の内容は国際会議に投稿中である。第二に、脳信号源などが示す結合性(相関)の非定常な変化を解析するため、異なる条件下で相関が最も大きく変化する線形統計量のペアを学習する手法を開発した。開発した手法は脳磁図や近赤外分光法による脳計測データに適用され、興味深い結合性パターンが得られた。この手法は扱いやすく、実装や計算も簡単であるため、脳計測信号の解析で利用しうる場面は多いと期待される。以上の内容は国際会議に投稿し、採択された。1.昨年度より継続し、主に脳波(EEG)や脳磁図(MEG)の教師なし信号解析を目的とした階層型統計モデルの開発と評価を実施した。本年度は特に(1)手法面での改良と(2)シミュレーション・実データ解析による有効性評価の2つを主に行った。成果はNeural Computation誌に採択された。従来の2ステップ法と比較して階層モデルによる統合解析の有効性を初めて明確に示した点、近似に依らない実用的なアルゴリズムを提示した点で意義が大きい。(1)提案手法は脳活動に有限個の異なる状態を仮定し、計測信号から分離した脳信号源の活性化パターンを各状態へ教師なし分類する。ここで真の状態数は未知のため、適切に決定する手法が必要となる。本年度において、一般の混合分布モデルにおける状態数選択手法を提案モデルに新たに適用し、性能評価を実施した。その結果、ベイズ情報量基準による方法の有効性を確認した。(2)人工データを用いたシミュレーションによって、異なる条件(ノイズの大きさ、真の状態数の違い等)における提案手法の有効性を検証した。また、昨年度実施した安静時EEGデータを用いた解析を複数被験者、異なる周波数帯の解析に拡張し、結果の一般性について検証した。これらを通して、階層的な統計構造を適切に取り扱う提案方式の意義を明確にした。2.前年度に開発した結合性変動を少数の集団間結合に分解する新たな手法について、シミュレーションと安静時fMRIデータ解析を実施し、成果を論文誌に投稿した。また、各々の要因として3集団以上の関係を取りうるよう一般化した拡張を試作し、予備的なシミュレーションとfMRI解析を実施した。また、階層型統計モデルとしての解釈を明確にした。1.前年度より継続して、脳機能計測によって得た機能的結合の変化を定量化するための多変量解析手法の開発を実施した。手法は計測ノードとそれらを部分的にひとまとめにした機能単位(モジュール)の統計的な階層関係を背後に想定し、具体的には行列値主成分分析法に制約を導入したアルゴリズムとして実装された。これにより、高次元データである機能的結合の変動を、不変なモジュールパターンを基底とした低次元のモジュール間結合の変動として捉えることが可能となった。本年度はとくに前年度までの手法の問題点を解決し、1)モジュール間結合とモジュール内結合を同時に扱う、2)3以上の一般のモジュール数への一般化、3)モジュール内での極性(符号)の混在を回避、以上の3点が実現され、より実用的で結果の解釈がしやすい手法へと発展させた。開発や結果の解釈にあたっては共同研究者2名(ヘルシンキ大・オウル大学病院)の協力を得た。また、機能的結合自体のより良い推定のため、本課題以前に開発した時変ネットワーク推定法の応用を検討し、その一部として当該手法の性能検証を実施した。2.階層型統計モデルに基づく独立成分分析(ICA)の拡張について、昨年までに得た成果では最上位に離散的な状態変数を想定しており、制約が大きかった。そこで、この制約を緩和し、状態変数を連続量とした新たな階層型統計モデルへと発展させた。通常、連続潜在変数を伴う階層的なモデルでは尤度の取り扱いが難しくなるが、モデリングの工夫によって取り扱いの簡単なモデルが実現されることを信号源が実数値の場合について本課題以前の研究で示しており、本年度はこのアイデアを実用上重要な複素数値信号源の場合へと発展させた。試作した手法はシミュレーションで妥当な結果を示した。

主に脳活動計測データを対象とし、データの特徴的な性質を発見、抽出する新たな多変量データ解析・信号処理手法を開発した。特にデータの背後の階層性を陽にモデル化することで、脳活動を特徴づける基底パターン(共活性化パターン、モジュール)の抽出と、それらに基づく大域的な変動の特徴づけを統一的に実現した。開発した各手法はシミュレーションと脳波・脳磁図や機能的MRIデータを用いて検証され、既存手法に対する優位性や実際の脳活動計測データ解析における有用性が示された。将来的な認知神経科学や神経工学等への応用が期待できる。基本的な階層型統計モデルの開発が完了し、計画通りシミュレーションや実問題を通した検証や性能評価を実施した。今年度に予定していたDeep Learning手法との比較は次年度に実施を移したが、本来次年度の計画であった安静時EEG/MEGデータへの適用を先取りして実施し、早期の論文誌への成果発表につながった。また、結合性解析の新たな手法開発も順調な進展を示し、本課題で主眼とする階層型統計モデルとしての位置づけも明確となった。全体として、順序の多少の前後はあるが、計画以上の進展が得られている。機械学習開発した基本的な階層型統計モデルをもとに、EEGやMEGの実データ解析への応用を引き続き行う。また、今年度に得た知見に基づき、モデルの制約の緩和やモデル自体の拡張を実施する。特に複数周波数帯の同時解析と複数の状態変数の導入について、それぞれ試作して有効性を評価する。拡張した手法はDeep Learningもしくは類似する既存の階層型EEG/MEG解析手法と比較し、有用性を検証する。また、本年度に拡張した結合性変動解析の理論的基礎を確立し、シミュレーションと実データ解析によって有効性を評価する。自己回帰モデルを導入する当初の計画とは異なるものの、複素信号表現を用いる方法により時間/周波数構造を導入する目的が同様に達成されるとともに、アルゴリズムの簡略化や計算効率の向上が実現されている。手法設計だけでなく、実際の脳波データ解析においても結果が得られている。また、当初の計画には含まれていなかったが、結合性変動の解析に関する新たなアプローチについて結果が得られており、次年度以降の発展が見込まれる点も評価に値する。実際の脳計測データ解析を通して、自然な状態での脳信号の統計的性質を把握し、手法設計に段階的に取り込んでいく。得られた脳活動パターンの解釈のため、脳計測データ以外の外部情報の利用についても考察する。そのための大量データの解析を効率化するため、計算機類の整備を今後とも継続する。また、評価用として質がよく、広く利用可能な脳計測データが必要とみられるため、有償のものも含め公開データベース等の利用を検討する。
マウス亜種間の生殖隔離機構についての遺伝解析

昨年度までの研究により、日本産野生マウス由来のMSM系統のX染色体をC57BL/6J系統に導入したコンソミック系統雄に生殖能力の低下がみられたことから、MSM-C57BL/6J系統間に見られるHybrid Breakdownには、X染色体が関わることが示された。さらに、少なくとも3つの遺伝子座がHybrid Breakdownに関与することが明らかとなっている。今年度は、これらのX連鎖遺伝子群と相互作用する常染色体のマッピングを行った。少数の個体を用いて行ったゲノムワイドなジェノタイピングの結果、1番、7番、11番染色体に、精子形態が正常な個体で有意な偏りが認められた。このため、これらの染色体について、個体数を増やして、QTL解析を行った。その結果、1番染色体の1箇所と11番染色体の2箇所に、関連遺伝子の存在領域が示された。7番染色体については、関連遺伝子の存在は示されなかった。今後は、1番染色体ど11番染色体のコシソミック系統とX染色体コンソミック系統を交配し、1番、11番、X染色体が同時にMSM系統由来になった場合に、精子形態が正常になることを確認する予定である。それぞれの染色体についてコンジェニック系統を作製して詳細な連鎖解析を行うことで遺伝子同定が可能である。生殖能力が低下するコンソミック系統(B6-XMSM)の雄について、より詳細な表現型解析を行った。B6-XMSM系統雄と交配したC57BL/6J(B6)系統雌から卵を回収し、その後の発生を観察したところ、雄性前核が出現しないことから受精が起こっていないことが明らかとなった。自然交配で受精が起こらないことの原因として、B6-XMSM系統雄では、今まで分かっていた異常な精子形態と低い精子運動性に加えて、精巣全体の精子産生量が少なく、また雌の各生殖器官(子宮、卵管)に到達する精子数も顕著に低いことが分かった。精子形態異常の原因遺伝子の存在。領域にマッピングされているHalap-X遺伝子については、シークエンス解析の結果、B6系統とMSM系統間で多型が見つかったため、Halap-X遺伝子の原因遺伝子としての証明を行うために、B6-XMSM系統雄にB6系統由来のHalap-X遺伝子を導入するためのトランスジェニックマウス系統を作製した。B6-XMSM系統雄では精巣重量が顕著に低下するが、QTLマッピング解析によりその原因遺伝子の存在領域が、精子形態異常の原因遺伝子とは異なる染色体領域にマップされた。この候補遺伝子領域についてについてコンジェニック系統を作製し、表現型を作製したところ、精巣重量は低下するが、精子形態は正常であった。またこれらのコンジェニックマウス系統は、自然交配において正常な生殖能力を示すことから、精子形態の異常がB6-XMSMY個体の生殖能力低下の主な原因と考えられた。精子形態異常の原因遺伝子はX染色体上の3箇所に存在する。それぞれの領域についてコンジェニック系統を作製したが、いずれも精子形態異常の表現型がB6-XMSMY個体ほど顕著でなくなることから、精子形態異常にはこれらの3つの候補遺伝子の相互作用が必要であると考えられる。
回転球内の2層磁気流体運動の研究

粘性と密度の高い中心部分と粘性と密度の低い外側球殻部分からなる回転する球内部の2層にわかれた磁気流体運動を理論的および数値的に調べた.内球内の流れ場は外側球殻でのダイナモ過程において生成された磁場の内球内部へ貫入に伴うジュール熱により駆動されうる.一方で内球内部の流れ場は表面での浮力フラックス分布を変化させることで外側球殻での流れ場に影響する.ジュール熱を介したこのような内外核間の磁気流体的相互作用が地球深部で生じているかもしれない.粘性と密度の高い中心部分と粘性と密度の低い外側球殻部分からなる回転する球内部の2層にわかれた磁気流体運動を理論的および数値的に調べた.内球内の流れ場は外側球殻でのダイナモ過程において生成された磁場の内球内部へ貫入に伴うジュール熱により駆動されうる.一方で内球内部の流れ場は表面での浮力フラックス分布を変化させることで外側球殻での流れ場に影響する.ジュール熱を介したこのような内外核間の磁気流体的相互作用が地球深部で生じているかもしれない.本年度は主として外側球殻の状態に対する内球の応答問題を理論的に考察した.特に外側球殻内の磁場が内球に貫入することで発生する水平不均一なジュール加熱が引き起こす内球内の流れ場を求めることを行った.まず地球内核の状況下で予想されているさまざまな物性値を用いたスケーリングを行い,水平不均一なジュール加熱が引き起こす流れの強さのオーダーを見積もったところ,これまでに研究されている他の要因により引き起こされる流れの強さと同程度あるいはそれ以上であることが明らかになった.次に,このスケーリングを基に支配方程式の各項の大きさを比較することで内球内の流れを支配する近似方程式を導出した.さらに変数を水平方向に球面調和函数で,動径方向に球ベッセル函数で展開し,適当な境界条件を適用することで,任意の外側球殻-内球境界での磁場分布に対する近似方程式の定常解を理論的に求めることに成功した.その解の主な特徴は(1)内球内のジュール加熱は内球表面のトロイダル磁場によってのみ引き起こされる.ポロイダル磁場によって加熱は生じない.(2)もっとも低次な水平不均一を伴うジュール加熱は水平全波数2のトロイダル磁場分布である.(3)水平全波数2,方位角波数0のトロイダル磁場分布が引き起こす流れ場は赤道で内向きの流れ,極域で外向きの流れとなる.(4)内球表面付近に応力の弱い境界層が形成され,その厚さは内球の安定度を表わすレイリー数の-1/6乗に比例する.地球内核の物性値を適用すると50km程度となる.このジュール熱による流れは外側球殻との質量交換を生じさせるために,内球表面での潜熱の吸収・解放と軽成分の吸着・放出が発生し,外側球殻中の流れ場とダイナモ作用へと影響を及ぼし,外側球殻中の磁場分布を変化させる可能性がある.さらにこの磁場分布の変化は再びジュール熱分布を変化させ内球中の流れに影響すると考えられる.外側球殻磁気流体への内側境界条件に対する影響を調べるために,3次元回転球殻磁気流体ダイナモモデルを用いた数値実験を行った.エクマン数を10^<-3>,プランドル数を1,レイリー数を臨界の約5倍に固定し磁気プランドル数を3, 5, 10の3通りに,与えた内側境界での条件を,浮力フラックスが(1)一様な場合,(2)赤道で最大,極で0となる分布の場合,(3)極で最大,赤道で0となる分布の場合,の3通りに変えて,対流が発達し自励的に磁場が発達する様子を観察した.得られた結果は次の通りである1.内側境界条件が(1), (2)の場合には磁場が自励的に発達し,ダイナモ作用が維持される解が得られたが(3)の場合には磁場が発達する解が得られなかった2. (1)の境界条件の場合には内球が外側球殻より速く回転するのに対して,(2)の境界条件の場合には内球が外側球殻に対して逆方向に回転する.これは(2)の極方向の浮力フラックスに伴う浮力分布の緯度傾度が温度風バランスを通じて回転と逆方向の平均帯状流を生成し,その粘性応力によって逆方向に内球が回転させられると考えられる3.磁場が自励的に発達した解において内球内への磁場の貫入によるジュール熱は表面付近の10%程度に集中して分布する.これは内球外球境界付近のトロイダル磁場の時間空間変動が大きいために,表皮効果によって内球深くまで浸透できないからであると考えられる本年度は,内球と外側球殻の3次元回転球及び球殻磁気流体結合モデルを構築し,数値実験を行った.モデル内では内球内の流れ場が外側球殻でのダイナモ過程において生成された磁場のジュール熱により駆動される.その一方で内球表面での動径速度分布が外側球殻での下端の軽成分(浮力)フラックス分布を与えることで,内球の流れ場が外側球殻での流れ場に影響する.数値実験はエクマン数を10^<-3>と10^<-4>,プランドル数を1,内外半径比を0.35,レイリー数を臨界の約23倍程度,磁気プランドル数を3から10に選んで時間積分を実行し,球殻内での対流が発達し自励的に磁場が発達あるいは減衰する様子を観察した.

その結果,内球外側球殻間の相互作用が存在し外側球殻下端の浮力フラックス分布が内部的に変動する状況下においても,磁場が自励的に発達維持される解が見いだされた.しかしながら内球に引き起こされる流れ場の分布,ならびに球殻下端の浮力フラックス分布はエクマン数の値によって異なっていた.エクマン数が10^<-3>で磁場が自励的に発達維持されている典型的な解では内球内でのジュール熱分布が極付近で最大となり,浮力フラックスが赤道付近で強められていた.一方で,エクマン数が10^<-4>での典型的な解では,内球内でのジュール熱分布が赤道付近で最大となり,浮力フラックスが極付近で強められていた.このような違いは,外側球殻において発達維持される磁場の幾何学的形状がエクマンの値によって異なっていることに起因していると考えられる.
サイクリン・cdk複合体の核移行の分子機構

サイクリンB・cdc2複合体(cycB・cdc2)は、全真核細胞に共通のM期誘起蛋白質キナーゼである。ヒトデ未成熟卵ではcycB・cdc2は不活性型前駆体として細胞質中の不溶性画分にアンカーしているが、活性型への転換に際して可溶性画分に遊離されて核移行することを見出している。そこで本年度は、この活性型への転換と可溶化との関連、およびその後の核移行について解析し、以下の成果を得た。1.cycB・cdc2の活性化因子はcdc25フォスファターゼである。その不活性型と活性型について、それぞれを抗cdc25抗体カラムを用いて、ヒトデ卵から精製した。2.ヒトデ未成熟卵から不溶性画分を得、それにcdc25フォスファターゼを作用させて、cycB・cdc2の遊離を検討した。この際、cdc25フォスファターゼの活性を阻害するバナジン酸の効果もあわせて検討した。その結果、cycB・cdc2の遊離のためには、cdc25フォスファターゼは活性型である必要があるが、フォスファターゼ活性そのものは必要としないと判明した。3.遊離したcycB・cdc2がそのあと核内に移行するにはそのキナーゼ活性が必要であることが、cdc2キナーゼの作用の阻害剤であるブチルラクトンIを用いて判明した。しかしこのキナーゼ作用の標的は、cycB・cdc2複合体内におけるサイクリンBの自己リン酸化ではなく、細胞質中の他の因子であるとみなされ、その実体を現在解析中である。以上の結果から、cycB・cdc2の核移行は、活性型cdc25フォスファターゼに依存した不溶性画分からの遊離と、その後の自身のキナーゼ活性に依存した実際の核への移行との2段階からなるといえる。これらにより、核移行のタイミングをM期開始時特異的に規定していると考えられる。