hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
遺伝子KOトキソプラズマ原虫作製法の確立と弱毒生ワクチン開発への応用

本研究では迅速で簡便な遺伝子KOトキソプラズマ原虫の作製法を開発し、それにより本原虫の病原性因子の同定を行い、最終的には病原性遺伝子をKOした有効な弱毒生ワクチンの開発を目指して企画した。本研究は4年間の研究期間内に以下のような手順で実施していく。1)トキソプラズマ原虫のタキゾイト、シスト及びオーシストなど異なる生活環の虫体のcDNAライブラリーを作成する。2)各生活環でキー役割を果たす主要遺伝子を同定する。3)各主要遺伝子のKO原虫を作製する。4)各遺伝子KO原虫のマウス及びネコにおけるシスト或いはオーシスト形成能及び病原性を調べる。5)病原性遺伝子KO原虫(弱毒化された原虫)のマウス及びネコにおける強毒原虫の感染に対する防御免疫誘導能を調べる。6)他の病原体の抗原遺伝子を発現する価組換えワクチン(トキソプラズマ病と他の病原体の感染症を同時に予防できる)の作製と応用を検討する。本年度に得られた主な成績は以下の通りである。1)トキソプラズマ原虫のタキゾイト虫体より抽出したmRNAを鋳型として、cDNAライブラリーを構築した。2)cDNAライブラリーより、SAG1、SAG2、SAG3、GRA1、ROP2などの遺伝子をPCRにてクローニングした。3)ピリメサミン耐性(抗T.gondii薬剤)ジヒドロ葉酸レダクターゼ(DHFR)遺伝子、海洋生物由来の緑色蛍光タンパク質(GFP)遺伝子をダブル選択マーカーとした迅速で簡便な組換えトキソプラズマ原虫の作製法を確立した。4)ネオスポラ原虫の主要免疫原性タンパク質NcSAG1とNcSRS2を発現するトキソプラズマ原虫を作製した。1)ネオスポラ原虫の主要抗原NcSAG1とNcSRS2を発現する組換えトキソプラズマ原虫を作製した。2)トキソプラズマ原虫の主要抗原TgSAG1とTgSAG2を発現する組換えネオスポラ原虫を作製した。3)クリプトスポリジウム原虫の主要抗原CpP23を発現する組換えトキソプラズマ原虫を構築した。4)クリプトスポリジウム原虫の主要抗原P23を発現する組換えネオスポラ原虫を構築した。5)上記組換え
線条体神経細胞でのレセプター刺激/蛋白リン酸化を介する細胞内シグナリングの解析

線条体ではドーパミンにより制御される蛋白DARPP-32(dopamine- and cAMP-regulated phosphoprotein of Mr 32kDa)が選択的に発現しており、DARPP-32はイオンチャンネルやポンプの機能、さらには神経細胞の興奮性を調節している。DARPP-32はプロテインキナーゼA(PKA)によりThr34残基がリン酸化されて初めてプロテインフォスファターゼ(PP)-1活性抑制蛋白として作用するため、ドーパミンなどの神経伝達物質や細胞内情報伝達物質によるリン酸化調節機構の解明は極めて重要である。本研究は、神経伝達物質によるDARPP-32リン酸化調節機構、及び、ドーパミン細胞内シグナリング機構の解明を目指しており、以下の結果を得た。(1)アセチルコリンによるDARPP-32/Thr34残基リン酸化調節の検討では、カルバコールがDARPP-32リン酸化を促進することが明らかとなった。さらに、カルバコールの作用は、ムスカリンレセプター刺激を介していることを明らかにした。(2)DARPP-32/Thr34残基脱リン酸化機構の検討では、カルシニューリンとPP-2Aが相補的に作用してDARPP-32リン酸化レベルを低く維持していることが明らかになった。(3)DARPP-32/Thr75残基はサイクリン依存性キナーゼ(cdc2、cdk5)によりリン酸化される。Thr75残基がリン酸化されたDARPP-32はPKA活性抑制蛋白として作用することが明らかとなった。(4)PKA活性化はThr75残基リン酸化レベルを低下させるという結果を得た。"PKAはThr75残基を脱リン酸化することでPKA抑制系を取り除き、Thr34残基をより効率良くリン酸化する"というポジティブフィードバック機構(ドーパミンD1シグナル増幅機構)の存在が示唆された。線条体の機能は神経伝達物質であるドーパミンにより調節されており、ドーパミン作用の異常はパーキンソン病や舞踏病をひき起こす。線条体ではドーパミンにより制御される蛋白DARPP-32(dopamine-and cAMP-regulated phosphoprotein of Mr 32kDa)が選択的に発現しており、DARPP-32はイオンチャンネルやポンプの機能、さらには神経細胞の興奮性を調節していることが知られている。DARPP-32はプロテインキナーゼAによりThr34残基がリン酸化されて初めてプロテインフォスファターゼ-1活性抑制蛋白として作用するため、ドーパミンなどの神経伝達物質や細胞内情報伝達物質によるリン酸化調節機構の解明は極めて重要である。本研究は、神経伝達物質によるDAXRPP-32リン酸化調節機構、及び、ドーパミン細胞内シグナリング機構の解明を目指しており、平成10年度の研究により以下の結果を得た。(1)アセチルコリンによるDARPP-32リン酸化調節の検討では、カルバコールがDARPP-32リン酸化を促進することが明らかとなった。(2) DARPP-32のThr34残基脱リン酸化機構の検討では、カルシニューリンとPP-2Aが相補的に作用してDARPP-32リン酸化レベルを低く維持していることが明らかになった。(3) DARPP-32のThr75残基はサイクリン依存性キナーゼ(cdc2、cdk5)によりリン酸化される。Thr75残基がリン酸化されたDARPP-

32はThr34残基のPKAによるリン酸化を抑制するのみでなく、PKAの活性自体も抑制することが明らかとなった。線条体ではドーパミンにより制御される蛋白DARPP-32(dopamine-and cAMP-regulated phosphoprotein of Mr 32kDa)が選択的に発現しており、DARPP-32はイオンチャンネルやポンプの機能、さらには神経細胞の興奮性を調節している。DARPP-32はプロテインキナーゼA(PKA)によりThr34残基がリン酸化されて初めてプロテインフォスファターゼ(PP)-1活性抑制蛋白として作用するため、ドーパミンなどの神経伝達物質や細胞内情報伝達物質によるリン酸化調節機構の解明は極めて重要である。本研究は、神経伝達物質によるDARPP-32リン酸化調節機構、及び、ドーパミン細胞内シグナリング機構の解明を目指しており、以下の結果を得た。(1)アセチルコリンによるDARPP-32/Thr34残基リン酸化調節の検討では、カルバコールがDARPP-32リン酸化を促進することが明らかとなった。さらに、カルバコールの作用は、ムスカリンレセプター刺激を介していることを明らかにした。(2)DARPP-32/Thr34残基脱リン酸化機構の検討では、カルシニューリンとPP-2Aが相補的に作用してDARPP-32リン酸化レベルを低く維持していることが明らかになった。(3)DARPP-32/Thr75残基サイクリン依存性キナーゼ(cdc2、cdk5)によりリン酸化される。Thr75残基がリン酸化されたDARPP-32はPKA活性抑制蛋白として作用することが明らかとなった。(4)PKA活性化はThr75残基リン酸化レベルを低下させるという結果を得た。"PKAはThr75残基を脱リン酸化することでPKA抑制系を取り除き、Thr34残基をより効率良くリン酸化する"というポジティブフィードバック機構(ドーパミンD1シグナル増幅機構)の存在が示唆された。
昆虫の空間定位にかかわる高次中枢ニューロンの解析

本研究では、昆虫の空間定位・空間航行の神経機構の解明に向けての第一歩として、歩行運動中のゴキブリのキノコ体のニューロンの活動の解析を行なった。その概要は以下のとおりである。1)ゴキブリのキノコ体に直径14μmまたは20μmのポリウレタン被覆銅線を埋め込み、自由行動中のキノコ体のニューロンの活動を慢性記録した。記録終了後、電極から組織中に銅イオンを注入して電極近傍のニューロンを染め出し、どのタイプのニューロンからの記録であるのかを推定した。キノコ体の入力部である傘(Calyx)のニューロンの大多数は感覚性であり、視覚、臭覚、または機械覚(触覚または気流感覚)刺激に反応した。また体や脚、触覚、首などの自己受容器からの入力を受け、自身の行動をモニターしていると思われるニューロンもあった。一方、キノコ体の出力部でる葉部(Lobe)のニューロンの大多数は運動と密接な関係があり、歩行時や頭部や触角などを動かす際に活動した。これらのニューロンの大部分は自己受容器からの入力を受けていると思われた。柄葉接合部と呼ばれる領域には、歩行の開始や、方向転換の開始に0.3-1秒先行して発火するニューロン群があった。これらのニューロンは運動の開始や組み立てに関与すると考えられ、その一部は目標地への定位運動に関与するものと考えられた。2)現在、さらに場所学習訓練の前後でのキノコ体ニューロンの活動の変化について調べている。特に柄葉接合部のニューロンに研究対象を絞り、場所学習成立の前後での活動を詳細に比較・解析しているが、現在までのところ、この領域のニューロンの活動が場所学習成立の前後で変化することを示す確証を得るに至ってはいない。今後さらに粘り強く研究を押し進めていく。
「切字釈疑」訳注

明末清初の著名な学者である方以智の息子、方中履が著した『古今釈疑』の卷十七の部分にあたり、全体が10節に分かれた音韻学に関する著述である「切字釈疑」について、日本語訳と注釈を作成し、各節の内容に見られる、音韻学研究文献として特筆すべき点について考察した。方中履著『古今釈疑』の第十七巻、全10節からなり、通称「切字釈疑」と呼ばれる部分について、1988年中国の江蘇広陵古籍刻印社が影印刊行した康煕年間汗青閣刻本『古今釈疑』を底本として、「昭代叢書」本「切字釈疑」や抄本である「授書随筆」本などとの校合を行い、節ごとに区切って、現代日本語による訳文を作成、また、本文が引用する文献をできるかぎり実見してその典拠を調査し、かつ、それら引用文献の内容や価値について論じた先行研究を参照することにより、必要と思われる箇所に注釈を加えてゆく。作業は全10節を5カ年間に配当して進め、1節ごとに成果をまとめて、学術雑誌等に投稿する。全体として、「切字釈疑」訳注を完成させることをめざす。参考資料としては、20052007年度の研究課題遂行の際に購入することのできた電子版「四庫存目書」が使用可能であることが大きな便宜となった。そのほか、なお学内では実見しえないものや、紙媒体の資料については、毎年度、東京の国立公文書館(旧内閣文庫)や東京大学東洋文化研究所をはじめとする国内各漢籍所蔵機関に出張して、蔵書を閲覧・調査・複写して参考に供する。本年度は「切字釈疑」の第1節目にあたる「等母配位」の条を研究対象とし、下記の作業行った。1.底本及びその他4種のテキストについて本文を校合した。2.本文の和訳を作成した。3.9月に国立公文書館に赴き、本文が引用する文献(『五音類聚四声篇』・『音韻日月燈』・『韻学集成』・『韻表』など)について、出典や内容を調査した。4.大学・個人蔵の文献につき、同じ調査を行った。5.3・4の成果に基づき、訳注を執筆した。6.該条末尾に掲載されている「等母配位図」の反切について、その特徴を分析した。7.上記1・2・5・6の成果をまとめて、『アジアの歴史と文化』に寄稿した。作者方中履が父方以智の学説を継承しているようすや、陰陽五行説の観念に基づいた体系化を行っている事実とその内容が判明したほか、字母の分類や配列順をめぐり、実際の音韻変化をも背景にして、元明にかけてなされた数々の議論を、作者の言及するままに、あとづけてゆくこともできた。研究計画の進捗がやや遅延した。そのため、計画に含まれていた第2節「切韻当主音和」の条については、本文の校合を完成したにとどまった。「切字釈疑」の第2節「切韻当主音和」の条を研究対象として、下記の作業を行った。1.底本及びその他4種のテキストを対照して本文の文言の異同を明らかにした。3. 9月に国立公文書館及び東京大学東洋文化研究所を訪ね、『五音類聚四声篇』付載の「篇韻貫珠集」や「切韻指南」、『続修四庫全書』所収の明時期の音韻学文献など、研究対象に関連する文献類の内容を調査した。4.上記3において調査した文献類ならびに本務校と個人が所蔵する諸文献について、本文が引用する出典や内容を確認した。5.上記3の成果に基づき、訳注を作成した。6.本文が例証として列挙する方言音や古典籍に付された音注例について、出典の調査・現代方言との対照を行い、若干の考察を加えた。7.上記1・2・5・6の成果をまとめて、小論「方中履『切字釈疑』「切韻当主音和」の条を読む(「切字釈疑」訳注2)」を執筆し、『アジアの歴史と文化』第14輯に寄稿した。結果、作者の方中履が、その父方以智の著作である「切韻声原」に見られる方法論や挙例を父親の名を掲げて祖述している様子が明らかになった。また、明末に中国を訪れたイエズス会士がラテン文字で中国語の発音を表示した韻書『西儒耳目資』の方法に注目し、これを高く評価していること、旧法を墨守する余り、これにさまざまに難解な修正を施すことで対応しようとする旧来の音韻学の姿勢を批判し、言語音の実際をじかに記録する手法こそが音韻研究の本来的な方法でなければならないと主張していることがわかった。作者が、言語音の時間的な変化をどのように認識しているのか等、なお考察が必要な課題も残った。この点は後に、2010年2月の時間学研究所「第12回時間学セミナー」での発表テーマのヒントになった。続いて、第3節「門法之非」の条について、上記1と同様の作業を行った。方中履撰『古今釈疑』第十七巻

通称「切字釈疑」の第3節から第6節までを研究の対象とし、下記の成果を得た。1.「切字釈疑」第3節「門法之非」の条を通読・分析し、「方中履『切字釈疑』「門法之非」の条を読む」を執筆・公表した。同稿の作成にあたっては、同条が引用する門法の文言を、『経史正音切韻指南』附載「玉鑰匙門法」十三門、明・正徳刊及び明・万暦刊『五音類聚四声篇』附刻「直指玉鑰匙門法」二十門、『新編篇韻貫珠集』所載の歌訣類等と照合し、「釈疑」の門法の源流を探ろうと試みた。また、方中履に先立ち門法の廃止を志した明の呂坤や呉元満の反切法について考察を行い、方中履自身の姿勢も明らかにした。ただし、同条の本文が長大なため、完備した訳注を作成・公表することはかなわなかった。2.第4節「字母増減」の条を校合の上、和訳と注釈を作成、それに若干の考察を加えて、「方中履『切字釈疑』「字母増減」の条を読む(「切字釈疑」第4節訳注)」をまとめ、公表した。同稿の作成にあたって、方以智(中履の父)撰「切韻声原」の字母説を参照したほか、「釈疑」に先行する諸字母説の確認のために、元の呉澄、明の呂維祺・趙宦光・葉秉敬・呉元満・張位・李登、清の蕭雲従らの所説を調査した。また、方中履が提唱する音和反切の特徴を考察した。3.上記作業の為に、2010年8月末から9月初めにかけて国立公文書館へ調査に赴いた。4.第5節「真庚能備各母異状」の条を校合の上、和訳と注釈をほぼ完成させた。5.第6節「啌〓上去入」本文の校合を行った。本年度から本務校での勤務状況に変化が生じたため、研究のエフォートが下がり、予定通りの研究時間を割けなくなったが、「交付申請書」に記入した研究実施計画の半ばまでは達成することがでさた。(1)前年度の調査結果に基づき、「切字釈疑」第5節「真庚能備各母異状」について、訳注と考察を含む小論を公表した。(2)同第6節「啌〓上去入」について、訳注と考察を含む小論を公表した。(3)残る第7節から第10節までの本文について、テキスト間の字句の校合を済ませ、本文の校合作業はすべて終了した。(4)夏期休暇の期間に、国立公文書館(旧内閣文庫)と東京大学東洋文化研究所に文献調査に赴き、「切字釈疑」が引用している韻書や学術筆記類を閲覧し、主要な文献については必要部分の複写を依頼した。(5)第6節中で参照されている韻書『新訂中州全韻』を閲覧するため、京都大学人文科学研究所と前田育徳会に調査に赴いた。その結果、巻首に掲載されている興味深い記事の数々や、本文中で声調の陰陽調の区別がどのように表示されているか等を確認することができた。またふたつの蔵本が内容的には同じものであることもわかった。作業を通じて、著者方中履とその時代の音韻学の個性のいくつかを見いだすことができたと思う。例えば、清朝小学の世界ではあまり顧みられないところの仏教寺院に伝承される悉曇学の知識を参照している点や、曲韻書の類やイエズス会士の業績を重視している点、方言音を博引しようとする点などもそれにあたると思われる.平成24年度中に行った研究の内容は下記の通りである。1.23年度から24年度にかけて蓄積した調査・研究に基づき、研究対象である「切字釈疑」の第7節にあたる「発送収」の条について訳注を作成し、これに若干の考察を加えた小論を執筆・公表した。これにより、著者の方中履が、自身の発音行為や方言音等を参考にしつつ、子音の調音点や調音様式について細かに観察していたこと、イエズス会士である金尼閣の『西儒耳目資』や梵語の悉曇章等を参考にしていたことなど、彼の音韻学の特色を示すと思われるいくつかの点が明らかになった。2.同じく23年度から24年度にかけて蓄積した調査・研究に基づき、「切字釈疑」の第8節にあたる「叶韻」の条について訳注を作成し、これに若干の考察を加えた小論を執筆・公表した。
ナノＤＤＳと微小人工骨を用いた骨再生用ハイブリッド型骨移植片に関する基礎的検討

申請者らがこれまでに行ってきた研究を発展・融合させ、いかなるサイズや形状にも簡便に対応でき、速やかに自家骨に置換される骨再生用ハイブリッド型骨移植片を作製することが本研究の目的である。バイオセンサーを用いて骨形成性遺伝子・生理活性物質の同定を行い、ナノ薬剤送達を用いた骨形成性遺伝子・生理活性物質の送達による骨分化誘導法に関する知見を得た。細胞源としてのiPS細胞にも着目し、生理活性物質の送達によるインビトロ骨分化誘導法の樹立も行った。また、自己組織型微小人工骨と骨分化細胞によるハイブリッド型骨移植片の作製を行い、その骨誘導能を動物実験で検証した。本研究の目的は、バイオセンサーを用いて同定した骨形成性遺伝子および骨形成性生理活性物質をナノDDSにより自己組織型微小人工骨に搭載させることで、いかなるサイズや形状にも対応でき、速やかに自家骨に置換される次世代の骨再生用ハイブリッド型骨移植片を開発することである。また、ナノDDSを用いた遺伝子導入によるips細胞の樹立および骨誘導法に関する検討を通じて、骨再生用自家細胞源としての可能性も検証したいと考えている。1.骨形成性生理活性物質の同定すでに樹立した骨分化バイオセンサー:Col1a1GFP-ES細胞、Col1a1GFP-NIH3T3細胞、Col1a1GFP-MC3T3-E1細胞を用い、遺伝子と生理活性物質を組み合せて、網羅的に生理活性物質のスクリーニングを行った。その結果、既に同定した遺伝子の組合せや骨形成性低分子化合物は単独で十分な骨形成活性を有することが明らかとなった。さらに、申請者らが以前同定した遺伝子の組合せである恒常活性型ALK6と転写因子Runx2をナノDDSを用いたmRNAデリバリーにより細胞へ導入するためのベクター構築を開始した。2.ナノDDSによるips細胞の樹立と骨分化誘導法の検討ナノDDSによるips細胞の樹立に先立って、従来型のレトロウィルスを用いてリプログラミング遺伝子(Sox2,0ct4,c-Myc,Klf4)をCol1a1GFPトランスジェニックマウスより採取した線維芽細胞に導入することでips細胞の樹立を試みた。現在、取得クローンの性状解析を行っている。このips細胞はナノDDSによるiPS細胞の樹立の際のポジティブコントロールと位置付けられると考えている。本研究の目的は、申請者らのこれまでの研究を発展・融合させ、バイオセンサーを用いて同定した骨形成遺伝子および骨形成性生理活性物質をナノDDSにより間葉系間質細胞に送達し、これらを新規に開発した自己組織型微小人工骨に搭載させることで、いかなるサイズや形状にも対応でき、速やかに自家骨に置換される次世代の骨再生用ハイブリッド型骨移植片を開発することである。これにより、広範かつ複雑な骨欠損にも対応できる、新しい骨再生戦略に関する基礎的知見の収集を目指している。今年度は、マウス・ヒト人工多能性幹細胞(iPS細胞)を4種類の生理活性物質で段階的に処理することで、骨分化を効率的に誘導できることを見出した。本法に従って培養することで、Col1a1、Runx2、Sp7、Ibsp、Bglapといった骨芽細胞分化マーカー遺伝子の著しい発現誘導と石灰化の誘導が認められた。一方、多能性マーカーであるPou5f1(Oct4)、Nanog、Sox2の遺伝子発現は抑制され、外胚葉マーカーであるSox1や内胚葉マーカーであるGata4・Sox17の発現は誘導されないことを確認した。また、骨形成性生理活性物質で処理した幹細胞をテトラポッド型微小人工骨に搭載することでハイブリッド型骨移植片を作製し、ラット大腿骨に作製した直径2.2 mm円筒状骨欠損部に移植した。人工骨単独移植と比較して、マイクロCTによる放射線学的解析により、骨誘導効果を検証したところ、ハイブリッド型骨移植片で骨再生を認めた。本研究の目的は、バイオセンサーを用いて同定した骨形成性生理活性物質と、ナノDDSにより骨分化誘導した細胞を自己組織型微小人工骨に搭載させることで、骨再生用ハイブリッド型骨移植片を開発することである。1.ナノDDSによるMSC骨分化誘導法、iPS細胞の樹立と骨分化誘導法の検討:ナノDDSを用いたmRNAデリバリーによる骨分化誘導法を目指して、申請者らが以前同定した遺伝子の組合せである恒常活性型ALK6と転写因子Runx2を培養細胞に導入し、その効果を検証した。その結果、上記二つの遺伝子のmRNAを導入することにより骨分化を誘導できることを確認した。さらに、ナノDDSによるiPS細胞の樹立に先立って、レトロウィルスを用いてリプログラミング遺伝子を骨・軟骨分化に応じてGFPの蛍光を発するトランスジェニックマウスより採取した線維芽細胞に導入することでiPS細胞の樹立を試みた。取得クローンの性状解析が終了し、多能性幹細胞としての形質を有していることが確認できた。2.自己組織型微小人工骨の開発:正四面体形状をもつテトラポッド型リン酸カルシウム微小人工骨を開発した。

本人工骨は良好な骨伝導能を有し、いかなる形状の骨欠損部にも緊密に充填できることを動物実験により確認した。さらに、各人工骨間に形成される比較的一定のサイズの連通孔が、細胞や血管の侵入を容易にしていることが示唆された。3.自己組織型微小人工骨とMSC由来骨芽細胞・iPS細胞によるハイブリッド型骨移植片の作製:骨形成性低分子化合物SAGを搭載した自己組織型微小人工骨から、化合物が一定期間徐放し、周囲の細胞の骨芽細胞への分化を誘導できることを確認した。さらに、MSC由来骨芽細胞を自己組織型微小人工骨に搭載すると、骨形成性細胞としての形質を保って細胞が生着することをアルカリフォスファターゼ染色で確認した。骨形成に有効な遺伝子と低分子化合物の組合せを新たに見つけることは出来なかったものの、すでに同定された遺伝子の組合せと低分子化合物が単独で十分な骨形成活性を有することが、網羅的な解析により裏付けられた。この知見は、来年度以降、これらの因子に集中して解析を進める科学的根拠となり得ると考えており、今後の進捗に非常に有用であると思われる。また、ips細胞の作製についても、ポジティブコントロール株の作製が進行しており、進捗は順調であると考えている。25年度が最終年度であるため、記入しない。ナノDDSを用いたmRNAデリバリーによる骨分化に成功し、自己組織型微小人工骨の開発と基礎検討が終了した。さらに、自己組織型微小人工骨へ生理活性物質と細胞を搭載するための基礎データの取得も順調に進んでいる。mRNAデリバリーによるiPSの作製には時間を要しているものの、ポジティブコントロール株が確立されたことから、25年度も引き続き検討を続ける。以上のように、25年度の動物実験へ向けた基礎的知見が集積されていることから、進捗はおおむね順調であると考えられる。本研究では、ナノDDSを用いた、低分子化合物とプラスミドDNAのデリバリーによる骨再生を計画している。しかし最近、mRNAの細胞内デリバリーに関する知見が集積されていることから、来年度以降は、当初の計画通り研究を進める傍ら、mRNAデリバリーについても検討していくことを視野に入れている。それ以外は今後の研究計画に大きな変更や問題点はないと考えている。24年度までに、本研究が目指す骨再生用ハイブリッド型骨移植片の構成要素である「自己組織型微小人工骨・生理活性物質・ナノDDSにより骨分化誘導した細胞」に関する基礎検討が終了している。したがって、25年度は予定通りこれらの骨移植片の骨再生効果を動物実験で検証できると思われ、今後の研究計画に大きな変更や問題点はないと考えている。
脂肪細胞の血管新生機序と安全な移植技術への応用

本研究の目的は移植脂肪組織の生着率を向上させる安全な細胞外環境と血管新生誘導因子を明らかにすることである。研究成績から脂肪移植の生存率の向上に脂肪細胞の機能発現を制御することが関わること、そのために細胞外環境との密接なインターラクションが重要であり、MMP発現を充進する作用を有する活性物質の長期補充により移植脂肪の生着率を充進することが可能であることが明らかになった。本研究の目的はモデル動物を用いて移植脂肪細胞の長期における生着を可能にする移植環境条件を明らかにすることである。そこで,マウス脂肪組織より調整した単独脂肪細胞をコラーゲンシートとともに皮下移植し,脂肪細胞の生着に対するbFGF(basicfibroblastgrowthfactor)およびマトリックス修飾酵素の効果を検討した。さらに,脂肪細胞の過剰に蓄積した肥満モデルを用いて,蓄積脂肪細胞の機能修飾を行う因子として成長ホルモン(GH)に着目してその効果を評価した。1)培養脂肪細胞3T3-L1細胞においてbFGFはマトリックスメタロプロテアーゼファミリー遺伝子の誘導を促進した。その中でもMMP-2遺伝子の誘導が顕著だった2)bFGFおよびMMP-2阻害による単独脂肪細胞の皮下移植に対する作用を検討した。bFGFは,移植脂肪細胞の生着を明らかに亢進した。すなわち移植後,4週間における移植片の重量,色調は明らかにbFGF投与で亢進し,切片中の蓄積脂肪量は有意に増加した。これに,MMP-2阻害剤を添加すると,bFGFによる生着促進効果が特異的に消失した。3)移植脂肪細胞の分化能,脂質代謝に関わる転写因子,酵素の遺伝子発現を検討した結果,bFGFでCEBP等の分化促進因子が誘導され,MMP-2阻害により促成されることが明らかになった。4)脂肪蓄積モデルにGH少量持続投与することにより,脂肪量は変化しないにもかかわらず細胞に発現するサイトカインが低下することが明らかになった。このことは,外来サイトカインが脂肪細胞の遺伝子発現を変化させることを示唆する。当初計画した移植モデルの樹立に成功し,ほぼ100%の研究成果を得ることができた。引き続き,bFGFおよびMMP-2の作用を詳細に検討し,サイトカインによる脂肪細胞の機能修飾法を探索する予定である形成外科的欠損部位における組織修復の必須技法の一つに脂肪組織の自己移植がある。すでに臨床技術として有用かつ普及している技術であるにも関わらず、移植された脂肪組織の安定性は個々の病態や方法により一定ではなく、その原因として、採取脂肪組織の多様性、移植脂肪の調整技術への依存性、移植組織の生着に関わる宿主側の環境要因等があげられる。移植脂肪組織が安全に効率よく生着するには、細胞外マトリックスの存在下でVEGFをはじめとするサイトカインを適切に誘導しやすい細胞外環境を整備することが重要と考えられる。本研究の目的は、脂肪細胞が脂肪組織を構築するため調節機構をとりわけVEGFなどのサイトカイン産生から明らかにし、移植脂肪組織の生着率を向上させる安全な細胞外環境と血管新生誘導因子を明らかにすることである。本研究成果から、bFGFの移植脂肪の生着率を向上する作用にMMP2遺伝子発現誘導作用が関わることが示された。MMPによる細胞外マトリックス分解作用、細胞外環境の最適化、またHMPによるさまざまな分子の活性化が脂肪細胞の生着に関わる。MMP3は脂肪細胞の脂肪酸によるVEGF発現を増強し、この作用によりマクロファージが脂肪細胞のVEGF発現を亢進させることからVEGF発現を亢進することが移植脂肪の生存を向上させる機序に存在すると考えられる。これらの研究成績から、MMP発現を亢進する作用を有する活性物質の長期補充により移植脂肪の生着率を亢進することが可能であると考えられる。また、GH補充療法が脂肪細胞におけるTLR2/TNF-α発現細胞の出現を抑制することが明らかになり、本研究による基礎研究成果を組み合わせることによりホルモンや活性物質等を用いた新たな脂肪細胞移植医療の可能性が考えられる。
建築設備の革新的設計法を実現する最適化アルゴリズムの開発

建築設備は十数年に亘って使用されることが想定される分野であり、建物設計時に適切な機械を導入することが求められる。しかし、従来主流の設備設計手法では新たな技術や機器を十分に検討することは稀で、高効率な機器が持つ潜在的な能力を活かしきれていない。そこで設計最適化の革新的な方針転換として、多様な機器の選択肢の中から人工知能によって組合せを探索させる「トップダウン式設計法」を直近の研究課題で提案している。これにより、従来の人間の知識にとどまらない新たな「解答」が得られると期待できる。本研究ではその設計法に利用できるアルゴリズムの開発・評価をおこない、将来における設備設計の自動化を実現する基礎を築く。
モニタリングシステムを活用した可視化切削機構の教材開発

研究の目的本校の工学実験の機械加工分野のテーマである「二次元切削の切削機構の検討」の説明では、二次元切削モデルの単純な図が活用されている。実際の切削時の切りくず生成過程は、このように単純ではなく、加工条件によって異なり肉眼では確認できない高速現象である。また、切削時の加工現象として発生する切削抵抗や切削温度は、加工精度や工具の寿命に大きく影響し、良好な切削を行う上での重要な情報源である。このような切りくず生成過程や加工現象の知識が少ない学生は、二次元切削モデルの図だけの説明ではイメージがわかず、工学実験内での切削機構の十分な理解が困難である。そのためには、実際の切削時における加工現象を可視化できる状態にすることで、切削機構の理解度が高められる。本研究では、切削時における切削機構を確認できるモニタリングシステムを構築し、切削時における切りくず生成時のスーパースロー動画、切削抵抗と切削温度を可視化できる教育用実験システムの教材開発を目的とする。方法旋盤の切削加工時における、高速度カメラによる切りくず生成時のスーパースロー動画、工具動力計による切削抵抗、熱電対による切削工具の切削温度について鋼材を中心に加工条件を変化させ実験を行い、切削機構を可視化できる教育用実験システムの教材開発を行った。成果切削加工時の、高速度カメラによる切りくず生成過程、切削工具の切削抵抗と切削温度を時系列変化により捉えることができ、加工条件によりこれらの加工現象の違いが確認できた。今回開発した教育用実験システムの教材を、機械加工分野のテーマである工学実験で学生に紹介した。その結果、通常では見られない切削機構を可視化できることで、多くの学生が教育用実験システムの教材に興味を示し切削機構の理解度も高まった。
半導体空間光変調器の開発

1.吸収型光変調器の開発初年度はp^+nn^+:GaAs基本構造を19対積層した面型変調器を縦6×横6個、2次元集積化した空間光変調器を試作し,「K」と言う文字画像を出力(7.5Vの駆動電圧で消光比8dB)することができた.しかしながら各素子への電気配線がないことや各素子間の電気的絶縁性が悪いなどの実用化に向けての問題点があったため、次年度は配線を含めて一体化した10行10列に2次元集積化した半導体空間光変調器の試作を行った.電気配線法として導電性透明膜を用いて配線パターンを施したガラス基板と素子を集積化した半導体基板とを張り合わせる方法を利用した.また、集積化に適した構造に素子構造を改良し、動作電圧以上の10V程度までは各素子の電気的干渉をなくして独立に各素子を動作することができ、かつ電気配線数を従来の1/2に減らすことができた.素子作製の歩留り(1/3)や素子特性(7Vの電圧変化で50%の消光)は不十分であったが、空間光変調器の作成の基盤技術を確立することができた.一方、理論解析では、5Vの駆動電圧で消光比1020dB、挿入損12dBを目標として透過タイプの面型光変調器の素子構造の設計、最適化を行った.動作速度としては表面積が10×10um^2の素子で数GHzが期待できることがわかった.2.進行波光相互作用の基礎研究電子ビームにより光を一方向にのみ増幅する光増幅器の実現可能性を理論的に検討した.電磁界の一部が真空領域にしみ出す構造の光導波路に光を進行させて位相速度を下げ、真空領域を進行している電子ビームがこの光を励起する.特に電子の散乱が与える影響や光波と電子波の位相整合条件などについて、密度行列の手法を用いて解析し、増幅を得るための条件や利得定数を示した.数値例としては、60Kボルトの電子加速により、5cmの相互作用で数数十倍の光増幅が可能であることがわかった.1.吸収型光変調器の開発初年度はp^+nn^+:GaAs基本構造を19対積層した面型変調器を縦6×横6個、2次元集積化した空間光変調器を試作し,「K」と言う文字画像を出力(7.5Vの駆動電圧で消光比8dB)することができた.しかしながら各素子への電気配線がないことや各素子間の電気的絶縁性が悪いなどの実用化に向けての問題点があったため、次年度は配線を含めて一体化した10行10列に2次元集積化した半導体空間光変調器の試作を行った.電気配線法として導電性透明膜を用いて配線パターンを施したガラス基板と素子を集積化した半導体基板とを張り合わせる方法を利用した.また、集積化に適した構造に素子構造を改良し、動作電圧以上の10V程度までは各素子の電気的干渉をなくして独立に各素子を動作することができ、かつ電気配線数を従来の1/2に減らすことができた.素子作製の歩留り(1/3)や素子特性(7Vの電圧変化で50%の消光)は不十分であったが、空間光変調器の作成の基盤技術を確立することができた.一方、理論解析では、5Vの駆動電圧で消光比1020dB、挿入損12dBを目標として透過タイプの面型光変調器の素子構造の設計、最適化を行った.動作速度としては表面積が10×10um^2の素子で数GHzが期待できることがわかった.2.進行波光相互作用の基礎研究電子ビームにより光を一方向にのみ増幅する光増幅器の実現可能性を理論的に検討した.電磁界の一部が真空領域にしみ出す構造の光導波路に光を進行させて位相速度を下げ、真空領域を進行している電子ビームがこの光を励起する.特に電子の散乱が与える影響や光波と電子波の位相整合条件などについて、密度行列の手法を用いて解析し、増幅を得るための条件や利得定数を示した.数値例としては、60Kボルトの電子加速により、5cmの相互作用で数数十倍の光増幅が可能であることがわかった.1.吸収型光変調器の開発(1)面型素子の設計:面型光変調器としてはp^+-A1GaAs/n_1^+-A1GaAs/n_2-GaAs/n_3^+-AlGaAs多層ヘテロ接合をM周期積層した構造を仮定した。逆バイアスによりn_2-GaAs層中に広がる空乏層厚を可変制御して透過光を強度変調する。解析では、半導体を空乏化することで生じる(1)電子数変化(2)スクリーニング効果による不純物準位のシフト(3)電界効果を考慮した。消光性能はn_2-GaAs層の不純物濃度NとP^+n_1^+n_2n_3^+基本構造の積層数Mで決まり、N=1×10^<16>cm^<-3>、M=30対の素子構造では約10dBの消光比(電圧変化:5V)が実現でき、挿入損失(光の透過率の比)は1dB以下、動作速度は数百MHzまで実現可能であることが分かった。

(2)面型アレー光変調器EDACの試作:p^+n^-n^+:GaAs基本構造を19対積層した面型素子を縦6×横6個、2次元配列したアレー光変調器を試作し、「K」と言う文字画像を出力(消光比:90%)することができた。開発したアレー光変調器を実用化するためには、複数の素子への電気配線法を確立することと挿入損失(従来素子の挿入損失:8dB)を低減することが上げられる。そこで、電気配線を行う方法として導電性透明膜を用いて配線したガラス基板を別に用意し半導体基板と張り合わせる技術を開発し、100個程度の素子への配線が可能となった。一方、挿入損失の低減のためA1GaAs材料を用いて試作したEDACでは、挿入損失は2.4dBまで低減することができたが、消光比は10%しか得られなかった。低消光の原因は、A1GaAs結晶への再成長時のA1酸化が問題であることが分かった。A1GaAs結晶への再成長技術の確立し、大規模集積化した面型アレー光変調器を試作することや光論理演算を行うため光信号で動作するFETを開発しEDACへ集積化することが来期の課題となる。2.干渉型光変調器(反射型)の基礎研究当該研究室では、100層以上の誘電体多層膜を用いて任意の反射率(または透過率)波長特性を有する光フィルタを設計する手法を提案してきたが、今年度は上記の手法を利用して光導波路型光フィルタの設計方法を開発した。1.吸収型光変調器の開発平面型光変調素子を10行10列に2次元集積化した半導体空間光変調器の試作を行った.昨年までの集積化の課題として、各素子への電気配線をどのように実現するか、各素子間の電気的絶縁性が悪いなどの問題点があった.本年度は、電気配線法として導電性透明膜を用いて配線パターンを施したガラス基板と素子を集積化した半導体基板とを張り合わせる方法で、配線を含めて一体化し80%程度の素子への電気配線が実現できた.また、集積化に適した構造に素子構造を改良し、動作電圧以上の10V程度までは各素子の電気的干渉をなくして独立に各素子を動作することができ、かつ電気配線数を従来の1/2に減らすことができた.しかしながら、埋め込み成長での成長不良が発生したため、7Vの電圧変化で50%程度の消光の素子が100素子中30素子程度しか作製できなかった.今後の集積化の課題としては、両基板の張り合わせ技術の確立と直径100μmΦより小さな部分だけに選択的に結晶成長を行う選択成長技術の開発が重要となる.2.進行波光相互作用の基礎研究電子ビームにより光を一方向にのみ増幅する光増幅器の実現可能性を理論的に検討した.電磁界の一部が真空領域にしみ出す構造の光導波路に光を進行させて位相速度を下げ、真空領域を進行している電子ビームがこの光を励起する.特に電子の散乱が与える影響や光波と電子波の位相整合条件などについて、密度行列の手法を用いて解析し、増幅を得るための条件や利得定数を示した.数値例としては、60Kボルトの電子加速により、5cmの相互作用で数数十倍の光増幅が可能であることがわかった.
情動の潜在機能を引き出す情報基盤技術の構築と活用

本研究は,人に情動を喚起させることで,協調作業(研究項目1)や学習(研究項目2)における課題を解決することを目指した.研究項目1は,協調作業の場面において情動が抑制される要因として,他者の評価を気にしてしまい発言が低下する評価懸念という課題に着目し,ボタンでお互いを褒め合うシステムを製作し,解消に取り組んだ.また,協調作業の場面においてPCを利用すると会話が減る課題に対して,付箋などの共同注視が可能なツールに,デジタルな機能を加える事を検討した.研究項目2は,情動性聴覚刺激を使った語彙学習手法の効果を検証し,本研究成果を基盤とした成果を社会実装する別プロジェクトを立ち上げるに至った.本研究は,近年明らかになりつつある情動の多彩な機能を引き出すことで,実社会の課題解決に繋げることを目標とし,次の二つに取り組む.第一に,人が協調する場面において情動が抑圧されてしまい,議論が活発化しない・打ち解けられない要因の解消に取り組み,活発で打ち解けた協調学習・協調作業環境を目指す(研究項目1).第二に,情動の記憶定着機能を語彙学習に応用することに取り組み,語彙の暗記作業を何度も繰り返すことで新たな単語を暗記させるユーザへの負荷の高い慣習の解消を目指す(研究項目2).いずれも,情報技術の構築と実験を通した有効性の検証までを目標とする.研究項目1は,情動を抑制する要因を「対面コミュニケーション」と「情報技術」の二つに分け,取り組む.第一年度であるH28年度は,前者の対面コミュニケーションの要因について取り組んだ.具体的には,簡易に褒められるオンライン上の仕組みであるfacebookの「like」ボタンを対面協調作業に応用した.実装は,スマートフォンに接続するだけで機能するボタンシステムである.スマートフォンには多種の肯定意見を表す効果音が内蔵されており,簡易なボタン押下のみで,他者を大きなリアクションで褒めることができ,他者の承認欲求を満たすことが可能である.本システムを使うことで,ブレスト参加者にポジティブな感情が喚起され,ブレストのアイデア数が有意に向上することが確認された.研究項目2は,語彙学習に情動刺激を加えるにあたり,聴覚刺激によって情動を喚起させることにした.これは,単語を学習する場合,視覚と聴覚情報を利用する形態が一般的であるためである.情動刺激の中でも特に,覚醒性の刺激が,記憶の保持を促すことが明らかにされている.そこで,国際情動デジタル音声の中から覚醒度の高い音を選定し,単語学習時にこの音を再生する場合としない場合の記憶保持率の変化を比較した.当初計画通りに進んでいるが,研究項目2については,まだ統計的に有意な結果ではないので,引き続き検討が必要である.本研究課題は,人に情動を喚起させることで,協調作業の場面(研究項目1)や学習の場面(研究項目2)の課題を解決することを目指した.研究項目1は,情動が抑制されてしまう要因を「対面コミュニケーション」と「情報技術」の二つに分け,前者を1年目に,後者を2年目に取り組んだ.前者については,他者の評価を気にしてしまい発言が低下する評価懸念という課題に対して,ボタンでお互いを褒め合うシステムを製作し,解消に取り組んだ.結果として,ブレーンストーミング(ブレスト)参加者にポジティブな感情が喚起され,ブレストのアイデア数が有意に向上することが確認された.後者については,ブレストやKJ法などの協調作業の場面においてPCを利用すると会話が減る課題に対して,メンバー間に垂直な画面を配置することを避け,付箋などの共同注視が可能なツールに,デジタルな機能を加える事を検討した.ブレストやKJ法では,付箋やカードにアイデアを書き,それらをカテゴリ分けし,図解化しながら進める.その過程を情報技術で支援するために,テーブル上の全ての付箋のIDと位置をカメラで追跡し,カテゴリ分けの結果を推定することを試みた.付箋の異方性を考慮し.付箋間の配置方向を考慮したDensity-based spatial clustering of applications with noise(DBSCAN)を提案し,カテゴリ分けの推定が可能であることを示唆した.研究項目2は,情動性聴覚刺激が英単語の記憶保持に与える影響について調べ,情動性聴覚刺激を用いた新たな語彙学習手法を設計した.その設計を元に教育機関との連携を通じて研究成果をスマートフォンのアプリケーションとして社会に還元する別プロジェクトを立ち上げるに至った.本研究は,人に情動を喚起させることで,協調作業(研究項目1)や学習(研究項目2)における課題を解決することを目指した.研究項目1は,協調作業の場面において情動が抑制される要因として,他者の評価を気にしてしまい発言が低下する評価懸念という課題に着目し,ボタンでお互いを褒め合うシステムを製作し,解消に取り組んだ.また,協調作業の場面においてPCを利用すると会話が減る課題に対して,付箋などの共同注視が可能なツールに,デジタルな機能を加える事を検討した.研究項目2は,情動性聴覚刺激を使った語彙学習手法の効果を検証し,本研究成果を基盤とした成果を社会実装する別プロジェクトを立ち上げるに至った.研究項目1は,情動を抑制してしまう「情報技術」自体の課題取り組む.具体的には対面協調作業の場においてPCを利用することによる弊害に着目する.我々が開講してきたグループワーク講義においても,PCを利用すると教室全体の会話量が減り,議論の活発度や満足度が減少することが観察されている.そのため,メンバー間に垂直な画面を配置することは避け,紙や付箋紙などの協同注視が可能なツールに,デジタルな機能を加える事を検討する.研究項目2は,本成果を基盤とした発展として,情動刺激や運動刺激の記憶保持効果を基盤とした語彙学習の潮流を作る別のプロジェクトを立ち上げた.

情動刺激の語彙学習への適用可能性についての統計的な検討もこちらのプロジェクトで実施することにする.そのため,今後は研究項目1について重点的に取り組む.ヒューマンコンピュータインタラクション学会投稿や論文投稿までに時間を要してしまい,旅費にて支払う予定だった金額を次年度に繰り越すことになったため.論文投稿費および学会投稿費を次年度に繰り越した上で,再度,予算執行計画を算出する.
昆虫における空間認知と運動制御:カマキリはいかに鎌を繰り出すか

カマキリにおける空間認知の神経機構を解明するために、本年度は(1)下降性ニューロンにおけるコード化された空間情報の伝達様式、及び(2)餌の空間情報に基づいた捕獲行動の制御機構、を調べた。(1)脳と胸部神経節をつなぐ神経繊維の束である腹髄から、複数の下降性ニューロンの動き刺激に対する電気的応答を細胞外記録した。その結果、腹髄からの記録はスパイクの形から3、4種類のユニットに分離することができた。全てのユニットは点滅刺激に興奮性の応答を示した。ユニットの視覚刺激への応答は大きく二種類にわけられ、視野の一部での動きに強く応答し方向選択性を示さないユニットと、視野全体の動きに強く応答し方向選択性を示すユニットが観察された。前者は局所的な動き刺激の位置情報をコードし、後者は視野全体の動きの方向情報をコードすると推測される。(2)自由に動ける状態のカマキリの捕獲行動を高速度カメラによって撮影し、前肢や前胸および腹部の水平方向の動きを解析した。同時に、中肢や後肢の関節の運動も解析した。その結果、カマキリは捕獲行動中に前肢を餌の水平位置に応じて側方へ動かすだけでなく、前胸や腹部も餌へ向かって側方へ動かすことがわかった。この時の前胸や腹部の角度変化は、頭部から計算した餌位置よりも腹部から計算した餌位置と強く相関した。また、捕獲行動時の中肢や後肢の関節の角度変化も、腹部から計算した餌位置と強く相関した。これらの結果は、カマキリが捕獲行動を制御する際に腹部中心の座標系による餌位置を利用することを示唆している。腹部中心座標における餌位置は、視覚による餌位置情報が下降性ニューロンによって胸部神経節に伝えられた後、頚部感覚毛による頭部の向きの情報と足されることで計算されると考えられる。昆虫の脳において視覚情報処理を司ると考えられている部位は視葉と呼ばれる。視葉は主にラミナ、メダラ、ロブラの3つのニューロパイルからなり、複眼の光受容細胞からの信号はこれらのニューロパイルを経由して脳へ伝達される。本研究では、視覚情報処理の最後の段階を担うと考えられるロブラニューロンに着目し、電気生理実験を行った。カマキリ複眼に様々な視覚刺激を提示した時の、ロブラニューロンの活動を細胞内記録法により測定した結果、視覚刺激への応答特性から、ニューロンは以下の4つの種類にわけることができた。(1)SFニューロン:小さい物体の動きに対して興奮性の応答を示した。(2)NDニューロン:大きい物体の動きに対して、方向に関わらず興奮性の応答を示した。(3)DSニューロン:視野全体をカバーするような広い領域の動きに対して、方向選択性のある応答を示した。ある方向の動きには興奮し、それと逆方向の動きには応答が抑制された。(4)Iニューロン:動きに対して抑制性の応答を示した。これらのニューロンのうち、SFニューロンは餌サイズの物体に選択的に応答することから、餌の存在をコードするニューロンと考えられた。また、NPニューロンの集団は視野内の様々な位置に受容野を持つことから、動き刺激の位置をコードすると考えられた。また、銀染色や蛍光色素による組織染色の結果から、ロブラは複数の構造からなることが明らかになった。その中で、SFニューロンの樹状突起が投射する領域とNDニューロンの樹状突起が投射する領域は異なっており、それぞれ餌のサイズ情報を処理する領域と餌の位置情報を処理する領域にあたると考えられた。
農業経営における新技術導入過程の情報システム論的分析

農業経営の、新技術導入に関わる意思決定のプロセスにおける、諸組織間との情報交流の実態を解明することが、本研究の目的であった。新技術導入の中でも、新品種の開発・普及を対象として分析を行うこととした。栃木県におけるイチゴの新品種「とちおとめ」の開発・普及の経過を、部会活動に注目しながら分析した結果明らかとなった点は、以下のように整理される。部会活動は、日常的な技術情報においても、新品種の導入の際にも、最も影響の大きな情報源となっている。しかし、その比重は部会によって、また局面によって異なっている。部会とトレードオフの関係で情報源として比重を占めるのは、生産者間の横のつながりである。ただし、その主体は、独自の研究会・仲間や、集落を基盤とした人脈であり、部会活動を補完する性格の強いものも含まれると考えられるので、部会活動と相容れないものとは見なさない方がよい。新品種に関する情報は、第一報からその後の情報収集を経て決断場面に至る間に、生産者の横のつながりが情報源としての比重を増している。しかし、最も普及速度の速い部会だけは、逆に部会活動が情報源としての比重を強めている。最も普及速度の速い部会では、第一報から情報収集を経て決断場面に至る間に、部会活動と同時に、集落内農家が情報源としての比重を高めている。集落内のつながりが、部会活動を補完する機能を果たしているものと考えられる。平成9度(1年目)は、本格的な意思決定プロセスの分析の準備として、個別農業経営と各種業者・組織との組織間関係の整理を行うこととした。その試行として、栃木県におけるイチゴの新品種の開発・普及を素材として取り上げ、各種業者・機関・組織を対象とした聞き取り調査および農協や個別経営を対象とした実態調査を行った。その分析から得られた知見は、以下の通りである。(1)イチゴの品種開発は公的機関が主導している。(2)従って、技術情報も公的機関および農協・部会組織の役割が大きい。(3)しかし、技術情報の受容のされ方は、農協・部会単位で大きく異なる。(4)その違いは、部会内での情報の流通構造が大きく影響している。(5)農家自身から発せられる情報の量と、その横への広がり方が大きな要因となっている。
養育行動の生物学的基盤　～ニホンザルを用いての検討～

本年度は、さまざまな実験を進めることを最優先に研究活動を行った。昨年度から継続して行っている選好注視法の実験では、妊娠前後期のニホンザルメスを中心に多くの個体で実験を実施した。出産期は56月であり、交配させた時期から出産予定日を割り出し、その前後で選好注視法を実施した。妊娠個体は神経質なため、移動式の選好注視測定装置ではなく、個別ケージの前にモニターを設置し乳児カテゴリーの画像とアダルトカテゴリーの画像を対呈示して視線配分を測定した。その際、出産予定日1か月前から対象個体の尿のサンプリングも併せて行った。尿中のオキシトシン濃度を測定することが目的で、選好注視における実験結果と内分泌動態の関連について調べるために実施した。また、選好性とは別に、乳児に対する視覚的な注意について調べるために、新たな実験も行った。前述の選好性の実験では、画像の呈示時間を長く設定し、その間の視線配分を計測していたが、本実験では、画像の呈示時間を短く設定し、選択的な注意の捕捉がみられるかを検討した。Dot-probe課題という手続きを新たに導入し、ニホンザル向けに一部改変して実施した。Dot-probe課題では、まず実験動物は、タッチパネルに呈示されるドットをより素早くタッチするように訓練される。反応速度や正答率が安定してきた後、ドットが出現する直前に任意のオトナ画像と乳児の画像を対呈示し、ドットへの反応速度を記録した。どちらかの画像に対する選択的な注意がみられる場合には、ドットへの反応速度に影響がみられることが期待された。メスニホンザル3頭を対象に、この課題を実施した結果、乳児カテゴリーの画像への視覚的な注意の捕捉効果が示唆された。この実験は、刺激画像の種類を変更して現在も継続中である。この他、博士論文を執筆したり、上述の実験のデータの分析を積極的に行った。26年度が最終年度であるため、記入しない。本年は、養育行動の生物学的な基盤を探るという自身のテーマのために、修士課程の頃中心に行っていた課題に加え、新たなアプローチを使って研究を実施した。日本学術振興会の申請書にも記載した、視覚対呈示法という手法で、被験体の弁別能力を検討することを目的に、霊長類や乳児を対象として広く用いられている手法である。修士課程で行った選択的注意をみるドットプローブ課題とは異なり、特別な訓練を必要とせず、自然な反応を引き出すことができる。また、弁別能力と合わせて選好性も検討できる可能性も持っている。この視覚対呈示法をニホンザルに実施し、その成果を論文にまとめて投稿した。多様な社会経験を持つ個体を用いて、比較研究を行うために、移動式の実験装置も新たに設計開発・導入した。従来は、研究室の所有している個別飼育のサルを対象に、キャリングケージで実験室まで運搬し、実験を行っていたが、移動式の実験装置を用いることで所内のあらゆるところに飼育されている個体を対象に実験を行うことができる。また、8月に行われた国際霊長類学会では、世界各国の霊長類学者と積極的に交流し、自身の研究を世界に発信することができた。そのほか、国内の学会にも精力的に参加し、日本霊長類学会及び、人類学若手の会研究集会で口頭発表を行い、日本動物行動学会、SAGA15アジア・アフリカにすむ類人猿を支援する集いではポスター発表を行った。このような学会参加では、自身の研究を広めるだけでなく、様々な研究分野における最新の知見に触れ、情報収集を行うことができた。本年は、昨年度行った視覚対呈示法以外に、選好注視法という手法も交えた研究を行った。選好注視法は、視覚対呈示法よりもシンプルな手続きの手法で、左右に二枚の画像を呈示し注視時間を測定するもので、特別な訓練は必要とせず、自然な行動をみることができる。ニホンザル以外に同じマカク属のアカゲザルも加えて、この選好注視法を実施した。刺激画像としては、オトナの顔画像と乳児の顔画像及び、オトナの全身画像と乳児の全身画像を使用した。その結果、顔画像では、オトナ画像と乳児の画像で注視時間に有意差は見られなかった。乳児の持つ物理的な特徴が周囲のオトナの注意を引きつけることは、動物行動学者のローレンツによって、提唱されているが、その乳児らしさの指標となる特徴は、顔に限定されない。確かに大きな瞳やちいさな鼻や口といった顔にみられる特徴はヒト研究においては、重要視されているが、短い手足や身体全体における頭部の占める割合なども乳児の大きな特徴の一つである。また、妊娠期や授乳期の特定のライフステージにおけるメスの乳児選好性に関しても実験を行った。個体数が十分ではないので、来年度も引き続き同様の実験を続ける。これらの個体を含めた様々な社会条件のニホンザル・アカゲザルを対象に尿サンプルの収集も並行して行い、サンプルの一部を3月に分析し、オキシトシンの値を計測した。次年度もこの実験を継続し、内分泌動態と行動と乳児選好性の関連を調べる研究を麻布大学との共同研究ですすめていく。8月に行われた国際動物行動学会では、世界各国の行動学者と積極的に交流し、自身の研究を世界に発信することができた。そのほか、国内の学会にも精力的に参加し、日本霊長類学会及び動物心理学会ではポスター発表を行った。