hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
開口分泌の素過程、特に顆粒供給の時空的制御機構に関する研究

副腎髄質クロマフィン細胞からの開口分泌では、顆粒貯蔵プールから放出可能プールへの顆粒供給が顆粒の物理的な細胞内移動と形質膜直下の顆粒の立体的分布が密接に関わり、その過程にはミオシンVが特徴的に働く可能性を明らかにした。細胞内の3次元空間での顆粒運動の直線性と運動性ならびに運動速度を解析して、モーター分子としてのミオシンVの役割、レールとしてのアクチン繊維の役割を明らかにした。1)顆粒供給における細胞骨格系蛋白質の役割ミオシンATPアーゼの阻害が、開口頻度の持続性、ならびに顆粒運動と顆粒の分布に及ぼす影響を、アンペロメトリー法による開口イヴェントの測定解析、および走査型電顕観察(イタリアにおける共同研究)によって検討した。ミオシンATPアーゼの阻害は、開口イヴェント上で明確に顆粒供給の低下をもたらした。この顆粒供給の低下は、形質膜直下に局在する顆粒の立体的分布に影響を及ぼし、明らかな顆粒数の減少を伴うことが明確になった。また、ミオシンIIとミオシンVでは、顆粒供給と開口頻度の持続性、および顆粒の動態への関与が異なることを明らかにした。このことは、いわゆる貯蔵プール(Reserve Pool)から放出可能な顆粒のプール(Releasable Pool)への顆粒供給が物理的な顆粒の細胞内移動に由来し、モーター分子としてその過程にはミオシンVが特徴的に働くことを示唆している。2)SNARE蛋白質を補完する蛋白質の役割SNARE蛋白質など機能分子のノックアウト-、またはノックイン-マウス由来の副腎髄質細胞を実験系として解析が可能となったので、これらのノックアウト-、またはノックイン-マウス由来の分散細胞を用いて解析を進めた結果、CAMK IIとシンタキシンの結合障害が開口確率を低下させることが示唆された。このとき、SNARE蛋白質複合体の形成がどのように影響されるのか、又、どのようなメカニズムで開口確率が低下するのかが、今後の課題である。1.顆粒供給における細胞骨格系蛋白質の役割開口頻度の持続性、ならびに顆粒運動と顆粒の分布が、形質膜直下に局在する顆粒の立体的分布と密接に関わることをこれまで明らかにしている。本年度の研究では、一個の細胞を直径100%の球体ととらえて、細胞全体を外層(形質膜側)30%、中間層30%、および中心層40%の3層に分け、それぞれの範囲にある顆粒数が開口分泌の前後でどのように変化するかを解析した。その結果、刺激前、刺激中、刺激後で各層に分布する顆粒数に大きな相違はないが、TPA処理によって顆粒供給を高めると、3層間の顆粒の移動が高まり、形質膜直下の外層で刺激前では約12%、刺激中では約6%の顆粒数の増加が見られ、MB処理細胞では、刺激後に約5%の顆粒数の減少が見られた。総顆粒数の解析から、この変化は総顆粒数自体の変化ではなく、顆粒そのものの動きの変化を反映していることが示唆された。。我々はこれまでに、Metamorphシステムによる解析から、形質膜直下の空間に分布する顆粒数が、TPAで顆粒供給を高めると、約15%増加することを明らかにしており、今回の結果は良く一致する。2. SNARE蛋白質を補完する蛋白質の役割昨年に引き続いて、CAMK II結合能を欠損するR151G Syntaxin 1Aノック・インマウス由来のクロマフィン細胞について、アンペロメトリー法による開口イヴェントの測定解析を進めた結果、CAMK IIとシンタキシンの結合障害がAChによる開口確率を低下させること、およびその低下は「放出可能プール」の大きさの減少に由来する可能性が示唆された。さらに、個々の開口イヴェントのキネティクス解析から、この障害は開口確率を低下させるほかに、膜融合プロセスのキネティクスにも影響を及ぼすと示唆された。顆粒供給における細胞骨格系蛋白質の役割初年度に、ミオシンATPアーゼの阻害は、開口イヴェント上で明確に顆粒供給を低下させること、この顆粒供給の低下は形質膜直下に局在する顆粒の立体的分布に影響を及ぼし、明らかな顆粒数の減少を伴うことを明らかにした。このことは、いわゆる貯蔵プール(Reserve Pool)から放出可能な顆粒のプール(Releasable Pool)への顆粒供給が、顆粒の物理的な細胞内移動に由来し、その過程にはモーター分子としてミオシンVが特徴的に働くことを示唆している。本年度は、高速スキャン共焦点レーザー顕微鏡システムによるイメージング解析により、細胞内の3次元空間での顆粒動態を記録し、顆粒運動の直線性と運動性ならびに運動速度を解析して、モーター分子としてのミオシンVの役割、レールとしてのアクチン繊維の役割を検討した。ミオシンATPアーゼの阻害、アクチン繊維の脱重合ともに、脱分極刺激前後の顆粒の運動速度を減少させた。

顆粒運動の直線性および運動性は、ミオシンATPアーゼの阻害からは有意な影響を受けなかったが、アクチン繊維の脱重合によって明らかに低下した。以上の結果は、顆粒の放出可能プールへの供給機構におけるモーター分子としてのミオシンVの役割、レールとしてのアクチン繊維の役割を示唆しており、昨年度までに走査電顕像およびアンペロメトリーによる開口イヴェントの解析結果と良く一致する。一方、PKC活性化によって顆粒の運動性が増大し、顆粒供給が増大したことを示す従来の結果と一致した。このときリン酸を受ける機能蛋白質が何か未だ特定できないが、顆粒のモータータンパクまたはレールの構造に対するリン酸化の影響も一つの可能性である。
インスリン非依存型糖尿病の疾患モデルブタ開発

前年度までにクローンミニブタの作出に成功したが、その作出効率はと0.1%と非常に低率であった。そこで本年度は、クローン胚の遺伝子発現を受精卵に近づけることを目的とし、遺伝子発現の制御を担っているもののひとつであるDNAヒストンの化学修飾に注目した。具体的には、ヒストンのアセチル化レベルに焦点をあて、脱アセチル化酵素阻害剤(TSA)を用いて人為的にクローン胚のクロマチン構造の修飾を誘起することによりクローン胚の発生能を向上させることを目的とした。5nM TSAで活性化後クローン胚を処理することにより、クローン胚の胚盤胞形成率は、処理15時間(33.3%)区および20時間区(31.3%)で0時間区(17.5%)と比較して有意に高かった。クローン胚の核の動態は、活性化開始後10時間で前核形成率がプラトーに達し、その後20時間で分割卵へ移行しているものが多く観察された。前核形成率がプラトーに達した時期にTSA処理を施した区でクローン胚の発生率が向上されたことから、前核期にTSA処理を施すことが有効であると示唆された。また、ヒストンH3のアセチル化レベルを解析した結果、無処理のクローン胚では受精卵と比較し低いレベルであったのに対し、TSA処理クローン胚では受精卵と同等のレベルであった。以上の結果から体細胞クローン胚では前核期におけるヒストンのアセチル化レベルが受精卵と比較して低く、アセチル化レベルを人為的に高めることで高い発生能を持ったクローン胚を作製できることが示された。また、遺伝子導入細胞をドナー細胞として用いる場合、そのセレクション過程での継代数の増加が作出効率に影響を及ぼす可能性がある。そこで、実際に遺伝子改変細胞をドナー細胞として用いて作製したクローン胚を遺伝子改変ミニブタの作出を試みた。本研究はインスリン非依存型糖尿病の疾患モデルブタを開発することを目的としているが、目的とした遺伝子改変細胞が得られていないため、今回はレポーター遺伝子としてGFP遺伝子を導入した細胞をドナー核として用いた。その結果、移植した仮親は高率(75%,6/8)に妊娠した。ブタはヒトと解剖・生理学的に近いという性質から実験動物として注目されている。よって、現在妊娠中ではあるがGFP導入ミニブタが得られた場合、これらのミニブタは臓器移植後にモニタリングができるため、臓器移植医療における研究への貢献が期待される。本研究では、体細胞クローン技術を利用してインスリン非依存型糖尿病の疾患モデルブタを開発することを目的としている。本研究は、1.遺伝子置換のためのターゲティングベクターの構築し、2.得られた遺伝子置換細胞を作製し、3.作製した遺伝子置換細胞を用い核移植によりインスリン非依存型糖尿病の疾患モデルブタを開発するという大きく分けて3つの過程からなっている。これまで、遺伝子改変細胞作製のためのターゲティングベクターの構築を行い、プロラクチン遺伝子を成長ホルモン遺伝子に置換するためにミニブタ胎子線維芽細胞へのベクターの導入を行ってきた。しかしながら、目的とする遺伝子改変細胞は未だ得られていない。そのため、今後ターゲティングベクターの再構築を行う必要があると考えられる。また、これまで電気穿孔法によりベクターの導入を行ってきたが、今後はリポフェクション法による導入も行っていく予定である。遺伝子置換細胞の作製のための実験と並行して、本研究のもうひとつの核となる体細胞クローン技術の改良のための実験を行った。本研究では、目的とする遺伝子改変動物を効率的に作成するため、体細胞クローン技術を利用する。しかしながら、体細胞クローン動物の成功率は遺伝子改変動物の作製など非常に実用化が望まれているにもかかわらず、その成功率は動物種を問わず数%と非常に低く改善する必要がある。そこで、本研究ではまず核移植で用いられるドナー細胞およびレシピエント卵子の条件に注目し、クローン胚の発生能の改善を試みた。ドナー細胞では、そのドナー細胞核のアセチル化レベルと発生能の関係について調べた。継代数により細胞核のアセチル化レベルに変化が見られ、アセチル化レベルの高い細胞をドナー細胞に用いることでクローン胚の発生率が改善された。また、レシピエント卵子の体外成熟培養時間の違いにより、クローン胚の発生率が異なることを明らかにし、培養40時間成熟卵子をレシピエント卵子として用いることで高い発生能を有するクローン胚を作出できることを明らかにした。さらに、クローン胚の発生開始に必要とされる人為的活性化がクローン胚の細胞骨格系に与える影響を調べ、これまでの活性化法と比較して異常分割を抑制する活性化方法を決定した。以上の成果により、ミニブタクローン胚の発生能を向上させた。本研究遂行のための核となる体細胞クローン技術の改良のための実験を行った。そこで、本年度は胚移植の改善を行った。

ブタは多胎であり、母体の妊娠認識に受胎産物側からのエストロジェンの分泌が重要であり、妊娠12日目までに4頭以上の受胎産物が存在していなければ流産するとされている。つまり、ブタでは胚移植によって産子を得るためには他の産業動物よりも多くの良質な胚を用意する必要がある。さらに、通常の受精卵と比較して発生能力の低いクローン胚から産子を取るためには非常に大量のクローン胚が必要となり、その作製は困難である。そこで、妊娠維持に必要な受胎産物を発生させる目的で単為発生胚をクローン胚と共に移植することで妊娠率の向上およびクローン産子の獲得を目的として胚移植を行った。さらに、本研究では仮親に発情誘起に関する報告の少ないミニブタを用いているためミニブタにおける発情勇気法の確立も行った。その結果、ミニブタにおける発情誘起のための適切なホルモン量の決定および妊娠率の向上に成功した。さらに、ミニブタクローン個体の作出することにも成功した。この成果により、最終目的である遺伝子改変細胞からの個体の作出が期待される。前年度までにクローンミニブタの作出に成功したが、その作出効率はと0.1%と非常に低率であった。そこで本年度は、クローン胚の遺伝子発現を受精卵に近づけることを目的とし、遺伝子発現の制御を担っているもののひとつであるDNAヒストンの化学修飾に注目した。具体的には、ヒストンのアセチル化レベルに焦点をあて、脱アセチル化酵素阻害剤(TSA)を用いて人為的にクローン胚のクロマチン構造の修飾を誘起することによりクローン胚の発生能を向上させることを目的とした。5nM TSAで活性化後クローン胚を処理することにより、クローン胚の胚盤胞形成率は、処理15時間(33.3%)区および20時間区(31.3%)で0時間区(17.5%)と比較して有意に高かった。クローン胚の核の動態は、活性化開始後10時間で前核形成率がプラトーに達し、その後20時間で分割卵へ移行しているものが多く観察された。前核形成率がプラトーに達した時期にTSA処理を施した区でクローン胚の発生率が向上されたことから、前核期にTSA処理を施すことが有効であると示唆された。また、ヒストンH3のアセチル化レベルを解析した結果、無処理のクローン胚では受精卵と比較し低いレベルであったのに対し、TSA処理クローン胚では受精卵と同等のレベルであった。以上の結果から体細胞クローン胚では前核期におけるヒストンのアセチル化レベルが受精卵と比較して低く、アセチル化レベルを人為的に高めることで高い発生能を持ったクローン胚を作製できることが示された。また、遺伝子導入細胞をドナー細胞として用いる場合、そのセレクション過程での継代数の増加が作出効率に影響を及ぼす可能性がある。そこで、実際に遺伝子改変細胞をドナー細胞として用いて作製したクローン胚を遺伝子改変ミニブタの作出を試みた。本研究はインスリン非依存型糖尿病の疾患モデルブタを開発することを目的としているが、目的とした遺伝子改変細胞が得られていないため、今回はレポーター遺伝子としてGFP遺伝子を導入した細胞をドナー核として用いた。その結果、移植した仮親は高率(75%,6/8)に妊娠した。ブタはヒトと解剖・生理学的に近いという性質から実験動物として注目されている。
神経再生メカニズム解析のための新たな生体内実験システム

神経再生に関わる要因の解析は、これまで、培養系を中心に為され、多くの成果を上げて来ている。しかし、生理活性物質などに関する培養条件下(in vitro)で得られた結果は、生体内(in vivo)では必ずしも検証されない場合が多い。これは、in vitroでは想定できない複雑な要素がin vivoに含まれたいるためである。本研究の目的は、従来主流であったin vitroでの解析にかわり、生理活性物質の効果を、より複雑な要素を加味して評価できる、新たな生体内評価系を確立することである。当該年度(平成4年度平成6年度)では、その第一段階として、そのために必要な基礎データを集めることに主眼をおいた。当初予定していた重要な新しい神経伸長因子であるBDNF,CNTFの入手に手間取ったため、これらを用いての解析は殆ど実施できなかった。しかし、生体内評価系の確立のための、諸条件、基本的な研究手技の確立などについてはほぼ当初の目的を達成することができた。生体内で再生軸策の伸長を正確に、また、効率的に把握できるteasing試料を用いた免疫染色法の有用性が確認され、レーザー顕微鏡を用いての解析が極めて有効あることが示された。加えて、以下に示す新しい事実を見いだすことができた。(1)生体内での再生軸策には長い領域にわたりGAP43,PGP9.5,synaptophysinなどが存在した。一方、従来、発生や培養下で観察されてきた扇型をした成長円錐は、極めてまれであった。また、電顕的に成長円錐の形態的特徴を備えている部位が再生軸策の先端から数百ミクロンにわたって存在することなどからこれらの部位が「成長円錐」として機能している可能性が強く示唆された。(2)末梢性に投与された標識物質(DiIなど)が、投与後3日以内に脊髄神経節(DRG)の外套細胞に集積した。この事実から、DRGの外套細胞と神経細胞間の物質移動の可能性が示され、再生等における外套細胞の新たな役割が示唆された。(3)抗サイモシン抗体が中枢神経系のミクログリアの特異的なマーカーであることを明らかにした。初年度は、本研究課題で試みる新しい実験系-脊髄後根神経節(DRG)を末梢神経束へ移植する系-の基礎的データを集め、次年度以降に行う生理活性物質の総合的評価実験の条件を確立することが主な目的であった。DRG移植実験では、個体により生着の程度が相当異なることが明らかとなった。これは、手術手技上の要素も考えられるので、熟練によりある程度均一化できると考えられるが、基底膜筒(BLT)移植実験に際しては、DRG移植後十分な時間(2週間以上)をおく必要があろう。DRG移植後の経過をみると、DRGの中央部に分布する神経節細胞では、核の偏在、粗面小胞体の消失が強く見られたが、DRG辺縁の神経節細胞ではこの様な変化は認められなかった。このことは、一部(特にDRG中央部)の神経細胞は、移植後変性するものもあるが、神経節細胞の多くは生着し、その後のBLT移植実験に有用であり、評価系として応用できるものと考えられた。一方、再生軸索の全体像を把握する方法として共焦点レーザー顕微鏡が有効であることが明らかとなった。

すなわち、免疫染色に際し、蛍光標識した二次抗体を使用し、共焦点レーザー顕微鏡で観察すると、数百ミクロンにわたる再生軸索の三次元的形態を、短時間で得ることができた。従来は、免疫染色された再生軸索を通常の光学顕微鏡で観察し、描画装置を用いて、その全体像を記録していたが、これには、長時間を要した。したがって、共焦点レーザー顕微鏡を用いると、多くの再生軸索の形態を短時間で、正確に把握することができるため、軸索形態を統計的に把握できる可能性が出てきた。また、DiI標識法で知覚神経と同定された再生軸索の形態を観察することができたが、運動性の再生軸索と知覚性の再生軸索とでは、形態的な相違が僅かながら認められた。しかし、十分な例数がないので、次年度以降の継続的な検索が必要である。初年度に引き続き、生体内評価系確率のための基礎的条件の検討を行なった。(1)移植DRGの選定:ラット坐骨神経にDilを投与し、L2-L6のDRGの取り込みを解析した。Dilは、L4,L5DRGの60-70%の神経細胞に認められた。この結果より、本研究では、L4,L5のDRGを移植することとした。(2)DRGにおける外套細胞(sate llite cells)の役割について:前述の実験中、末梢から投与されたDilが3日以内にDRGの外套細胞に集積する現象が見られた。さらに、HRPを用いた実験より、DRG細胞の辺縁部と、これに接した外套細胞内にHRP陽性の小胞が見られることが電顕的に観察された。このとき、投与部位とDRGの間で神経束を切断すると外套細胞によるDilの取り込みは見られなくなった。また、血行性の可能性も否定された。従って、これらの結果は、DRG細胞由来の物質を外套細胞が取り込み処理する可能性を示すものであると考えられた(第17回神経科学会発表)。このような観点でのDRGにおける外套細胞の役割はこれまで殆ど指摘されていない。(3)前根を切断したラットを用い、移植された基底膜筒(BLT)内の再生軸索について運動神経と知覚神経の形態的相違について検討した。前根を切断すると、直径8mum以上の太い軸索が認められなくなったことより、これらの太い再生軸索は運動性の神経由来である可能性が示された。今後、再生軸索の形態解析に当り、この結果を十分考慮する必要があろう。本年度は、上述した基礎的事項の検討に時間をさいたため、生理活性物質の生体内評価実験については十分なデータを得ることができなかった。残された課題は最終年度に実施したい。最終年度である本年度は、末梢性に障害された神経が、軸索を再生している場合、当該神経を取り巻く、中枢性および末梢性環境の中から生体内評価の対象とすべき因子を選定することを、主な目的として研究を進めた。1)生理活性物質と再生軸索の形態CNTF・BDNFを含んだ凍結神経移植片内に再生する軸索の伸長速度および分岐頻度は、対象群より高い傾向を認めた。このように、この評価系を用いることにより、再生軸索に関する多角的な形態解析が可能となった。2)軸索再生中の神経細胞体を取り巻く微小環境の解析ラット坐骨神経を切断すると、四日後から術側のGFAP陽性部位が著しく増加した。これは、PIによる検索から、術側における個々のアストログリアの膨化によるものであることが明かとなった。この変化は、術側の脊髄全体に認められた。
高度成長期の日本経済外交の史的研究―貿易・資本自由化、国際金融、南北問題―

本研究は、高度成長期の日本の経済外交政策の展開を、貿易・資本自由化、国際金融、南北問題の観点から明らかにすることを目的としてきた。研究の結果、当該期の日本の経済外交における核心的な課題が「国際収支の均衡」にあり、特に米国との間には、この時期の貿易自由化・輸出自主規制・ドル防衛協力・直接投資に関する諸交渉を通じて、国際収支をめぐる相互協力関係が通じて形作られていったことが明らかとなった。平成25年度においては、研究課題として掲げた、高度成長期における日本の経済外交をめぐる4つのテーマ(1貿易自由化の拡大、2国際金融体制の動揺、3資本自由化の進展、4南北問題の浮上)のうち、特に1及び2をめぐる日本外交について研究を進めた。また、池田勇人の経済外交思想や1970年前後の国際経済秩序変動期における日本の経済外交の特質についても研究を進めた。(1)ドル防衛協力問題と沖縄返還交渉との連関性を考察した学術論文「ドル防衛と沖縄返還をめぐる日米関係1967-1969」を執筆し、『防衛大学校紀要』に投稿した。また、「「経済大国」日本の経済外交戦略ーアジア太平洋経済圏の形成と日本、196873年ー」(波多野澄雄編著『冷戦変容期の日本外交』(ミネルヴァ書房、2013年)所収)では、1960年代後半から70年代前半にかけての日本の対アジア太平洋経済外交政策を分析し、その特質が自由貿易体制の柔軟な定着を目指した点にあったことを明らかにした。(2)二松学舎大学東アジア学術総合研究所ワークショップ「戦後日本における「自由」主義ー反共・国際化・市場至上主義ー」において、「池田勇人の経済外交思想:「自由貿易主義」の受容と展開」と題する報告を行い、池田の経済外交思想の発展プロセスを追いながら、その自由貿易主義的思想が池田政権期の経済外交への強く反映していたことを明らかにした。(3)外務省外交史料館や国立公文書館において、貿易自由化に関する関係省庁史料の調査・収集を行った。これらについては、次年度以降に解読・分析を進め、論文執筆へとつなげていくこととしたい。平成24年度においては、研究課題として掲げた、高度成長期における日本の経済外交をめぐる4つのテーマ(1貿易自由化の拡大、2国際金融体制の動揺、3資本自由化の進展、4南北問題の浮上)のうち、特に貿易自由化及び国際金融体制(ドル防衛協力)をめぐる日本外交について研究を進めた。1貿易自由化及びドル防衛協力問題に関する2つの学術論文を執筆・投稿し、いずれも学会誌に掲載された。まず、「池田政権期における貿易自由化とナショナリズム」『国際政治』第170号(平成24年9月)は、1960年代前半期の貿易自由化とそれに付随して生起した自由化に抵抗するナショナリズムとの関係性について、対外関係(米国からの自由化圧力の実相と日本側の対応及びGATT交渉(ケネディ・ラウンド))と産業政策(特定産業振興臨時措置法案)の視点から論証した。また、「ドル防衛協力問題と「日米同盟」」『国際安全保障』第40巻3号(平成24年12月)では、ベトナム戦争中(1967ー68年)、日米間で「同盟強化」という観点からドル防衛協力問題が取り上げられていくプロセスを検証し、1960年代における「日米同盟」の経済的側面を明らかにした。2日本国際政治学会研究大会(平成24年10月)において、「ドル防衛と沖縄返還をめぐる日米関係1967-1969」と題する報告を行い、沖縄返還交渉とドル防衛協力とがいかなる論理で連動していたのかを明らかにした。3平成25年3月、米国立公文書館(メリーランド州カレッジパーク)及びケネディ大統領図書館(ボストン)において資料調査を実施し、1960年代前半期の日米経済関係の史料を網羅的に調査・収集した。これらについては、次年度以降に解読・分析を進め、論文執筆へとつなげていくこととする。平成26年度においては、研究課題である高度成長期における日本の経済外交をめぐる4つのテーマ(1貿易自由化の拡大、2国際金融体制の動揺、3資本自由化の進展、4南北問題の浮上)のうち、国際金融体制(ドル防衛協力)と南北問題への日本外交の対応についての一次史料の収集・調査を中心に研究を進めた。1ジョンソン大統領図書館(米国テキサス州)(7月)、英国国立公文書館(3月)、ジュネーブ国連アーカイブ(3月)において、ドル防衛協力及び第1回UNCTADに関する外交文書の調査・収集を行った。また、外務省外交史料館においても随時当該期の経済外交に関する外交文書を調査・収集した。2ドル防衛協力問題と沖縄返還交渉との連関性を考察した学術論文「ドル防衛と沖縄返還をめぐる日米関係1967ー1969」を発表した(『防衛大学校紀要(人文科学分冊)』第109輯)。3南北問題及びドル防衛協力に関する学会誌投稿論文及び学会発表の準備を進めた。これらは平成27年度に成果発表する予定。

日本外交史当該テーマに関して、計画初年度からすでに学術論文(掲載済み3本、投稿中1本)の発表や学会等での報告を実施できており、順調に研究成果を残すことができた。また、国内外(外務省外交史料館、米国立公文書館等)での資料調査もこれまでのところ概ね順調に進捗している。当該テーマに関して、計画初年度において学術論文(2本)発表や学会報告を実施するなど、当初想定したよりも順調に研究成果を残すことができた。また、国内外(外務省外交史料館、米国立公文書館等)での資料調査もこれまでのところ順調に進捗している。(1)平成25年度に引き続き、国内外での一次史料の網羅的な調査・収集を継続する。国内については、外務省(外交史料館)が数カ月に一度程度の頻度で外交文書を公開しているので、これまでに引き続きその公開状況をフォローし、最大限利用する。また、海外の公文書館については、ジョンソン大統領図書館のほか、英国国立公文書館での調査も検討する。(2)これまでの考察において、高度成長期の日本の経済外交における核心的な問題は「国際収支の均衡」を図りながら国内では高度成長を維持しつつ、対外的には特に米国との関係において、米国からの要請(貿易自由化・輸出自主規制・ドル防衛協力)と米国への依頼(長期資本の導入等)の両立を図っていく点にあったことが明らかとなってきた。この視角を中心に据え、平成26年度の最終的な成果発表(単著)に向け、論文執筆を進める。1平成24年度に引き続き、国内外での一次史料の網羅的な調査・収集を継続する。国内については、外務省(外交史料館)が数カ月に一度程度の頻度で外交文書を公開しているので、これを継続的にフォローし、最大限利用する。また、海外の公文書館については、米国の国立公文書館や大統領図書館(ジョンソン、ニクソン)のほか、英国国立公文書館での調査も検討する。2これまでの考察において、高度成長期の日本の経済外交における核心的な問題は「国際収支の均衡」を図りながら国内では高度成長を維持しつつ、対外的には貿易自由化(輸入制限の撤廃、関税引き下げ)やドル防衛協力を実現していく点にあったことが明らかとなってきた。平成25年度においては、当初予定していた海外での資料調査が諸事情により実施できなかったことなどから、次年度使用額が発生した。平成26年度において、前年度予定していた分の海外資料調査等を実施する。1物品費:書籍や必要機材(ノート型PC等)を購入する。2旅費:米国立公文書館及びジョンソン大統領図書館(テキサス州オースティン))での資料調査を計画中(3月)。3人件費・謝金:当時の担当者などにインタビューを実施する。これに合わせて、同インタビューの諸準備のための作業を研究協力者に依頼する。このためにかかる経費を人件費・謝金から拠出する。
大型科学のリスクとコミュニケーション、そしてガバナンス

大型科学とは、科学研究の中でも極めて巨額な予算と、大人数の研究者、長期間の研究期間を要する。本研究は大型科学のリスクとガバナンスについてふたつの側面から研究を進めた。ひとつは、多くの大型科学の中から、どのプロジェクトを優先的に選ぶべきかという点である。実際に文部科学省で使用している審査項目のうち、国民も科学者も「研究者合意」をもっとも重視していることがわかり、また国民は計画初期段階からの情報発信を望んでいることがわかった。二つ目は地域社会との関係で、多くの大型科学のプロジェクトが地域社会からリスクを持っていると判断される中、さらにその不満に対応しきれずガバナンスも十分ではない可能性を得た。初年度は現代における1)大型科学の概要を一望するためのデータ集め、2)大型科学はいつコミュニケーション活動を行うべきか、の2点について主に研究科圧胴を行った。1)についてはすでに、「ビッグサイエンスをいかにすすめるべきか科学コミュニケーションの立場から」情報の科学と技術63巻11号(2013) p464-469にまとめてある。20世紀型の大型施設を基にしたい大型科学が、21世紀になり、生物系をはじめとする大型施設を伴わない「ネットワーク型」科学に発展し、あらたに「第2次巨大科学の時代」ともいうべき時代になったことをまとめた。20世紀型の大型科学は、冷戦を背景に巨大な資金投資が可能な枠組みの中で進んだ。しかし冷戦崩壊後、実利を求める風潮の中で、大型科学は投資する側にとって、効率の悪い科学である可能性は否めない。特に基礎科学分野では、どこまで大型になることができるのであろうか。本研究は、現在、議論が進行している、これまでに日本が運営した大型科学では類を見ない1兆円スケール(日本負担は半分と言われている)大型科学「国際リニアコライダー」の議論にも貢献が期待できる。2)においては、すでにデータは集め、共同研究者と共にデータは解析済みである。社会心理学の視点からの指摘も含め、26年度中に論文出版を予定している。大型科学と社会の関係を調べるため、ウェブ調査会社を用いて広い調査を行った。ウェブを用いることのバイアスは他論文でも指摘されているが、ウェブ調査はそれを超える有利な面があり、出版に向けて論文執筆を進めていく予定である。大型科学のひとつの例として、国際リニアコライダー計画についての認知度調査、コミュニケーションに関する事前の調査を行った。多くの大型科学を網羅的に見てガバナンスの問題点をあぶりだすことも検討したが、極めて巨大であり(建設費用のみで8500億円程度)社会的にもいままさに議論すべき時点にある国際リニアコライダーについて扱うのが社会的にも意義が大きいと整理し、本件についての研究を進めた。本件については実施のためのガバナンス等の問題が現在、文部科学省を中心に精査をされている段階であるが、政治決定の前段階にあるべき国民的合意形成については進んでいない。この問題が困難なひとつの理由は、国際リニアコライダーを誘致することで地域社会の活性化を狙う動きと連動をしていることであり、広い合意形成以前に、誘致候補地の誘致活動が活発であり、政治もそれと連動した動きを採っていることである。反対にいうと、誘致候補地以外の地域では知名度は高くなく、また生活に関連することではない研究であることから国民からの関心も低い。一方で、この計画の基礎科学としての「価値」を数字で推し量ることも難しく、合意形成の論点も計画の内容から整理がしにくい。そこで、研究では、論点を整理し、「基礎科学においてどの程度まで税金を投入することが許容されるか」というテーマをあぶりだし、その点において調査研究を行った。今後はこの調査結果を元に、さらに問題点を整理していく。本研究では大型科学のリスクとガバナンスの大きな根幹となる、社会とのコミュニケーションを中心に研究を進めてきた。本研究ではその中でもふたつの論点に注目した。ひとつは、非常に大型の予算を必要とするビッグサイエンス(100億円規模)、メガサイエンス(1000億を上回る規模)に対して、その実施や優先順位を決定する政策に、国民は納得をしているか調査をした。大型科学選定に現在、文部科学省および日本学術会議で使用されている7つの評価項目に注目し、この優先順位について国民および科学者の意見を集めた。その結果、国民、科学者ともに「研究者合意」をもっとも重視していることがわかった。研究者の合意によって日本学術会議で主要な大型科学のリスト(マスタープラン)が作成され、それをさらに実施可能性などの観点から文部科学省が優先順位を選定する(ロードナップ)手法は、評価項目に関わらず全体として研究者合意を根底にしており、全体としてうまく進んでいるといえるかもしれない。しかし具体例として注目したメガサイエンスにおいては、「実施可能性」に関するいくつかの項目において研究者合意が形成されておらず、問題をひとつひとつ解決して議論を進める必要性があらためて確認されてた。評価項目では「実施可能性」は「研究者合意」と同列に並べられているが、こうした議論から「実施可能性」があっての「研究者合意」であることも浮かび上がってきた。ふたつめに注目をしたのは、リスク、ガバナンスに関するコミュニケーションである。調査の結果、国民は計画段階から広い情報発信を望んでいるが実際はなかなかそのようにはなっていない点である。また、「予期しない」リスクに対しては硬直的な態度をとりコミュニケーションの知見が生かされにくいことも明らかになった。

本研究は大型科学のリスクとガバナンスについてふたつの側面から研究を進めた。ひとつは、多くの大型科学の中から、どのプロジェクトを優先的に選ぶべきかという点である。実際に文部科学省で使用している審査項目のうち、国民も科学者も「研究者合意」をもっとも重視していることがわかり、また国民は計画初期段階からの情報発信を望んでいることがわかった。二つ目は地域社会との関係で、多くの大型科学のプロジェクトが地域社会からリスクを持っていると判断される中、さらにその不満に対応しきれずガバナンスも十分ではない可能性を得た。大型科学のひとつの例として国際リニアコライダーに論点をしぼり、テーマを整理し調査を実施した。また、このプロジェクトに関する過去の事例の整理なども同時に進んできた。今後は科学政策、政治決定の前段階、後段階のコミュニケーションのあり方について研究を進めていく。現代科学論文部科学省における有識者会議の報告書が夏ころ開示予定である。それらの内容も網羅しながら大型科学におけるコミュニケーションのあり方について論点を抽出する。初年度は研究の方向性を検討し、調査を実施した。これまでの実績と合わせて、研究の手法上、ウェブ調査を選び、大型科学の情報発信をいつの段階でどのように行うべきか、あるいは実際に動いている科学技術政策に照らし合わせてどのようにすべきかを検討したのは、日本の今後の科学技術政策に資する内容であり、次年度の論文作成に向けて考察を続けていく所存である。最初に、初年度にまとめたデータの論文執筆を行う。初年度である2013年度は、国際リニアコライダーの国内での議論が大きく進展した年であった。特に、日本学術会議が政府の依頼により審議を行い、国際リニアコライダーの日本誘致は時期尚早と述べたことは、行政に大きなインパクトを与え、社会全般にも注目を浴びた。懸念するのは、誘致を行う地元が、政府からの資金がおちるプロジェクトと見なし誘致合戦を繰り広げたことである。大型科学を誘致する本来の意味で、国民全体が誘致を支持するか否かの議論は、地元とは別の議論であろう。こうした時事的な問題を扱うためにも、予定していた実際に人を集めて調査を行う方式ではなく、別の方式で調査を行うことを検討している。
造影超音波による食道癌のリンパ節転移診断のための基礎的検討

造影超音波造影剤は微小気泡からなる。Sonazoidは気泡のガスがperfluorobutaneであり、殻(shell)はリン脂質のphosphatigyl serineからなる。この気泡は静脈内投与された場合は血管内皮にあるマクロファージ(肝のKupffer細胞)に貪食される。皮下投与された場合にはリンパ管に入り、所属のリンパ節に溜まる。その際にはリンパ節内のマクロファージに貪食されると考えられる。本研究においては、以下のことを検討した。1)マクロファージに貪食された気泡を映像化する技術の開発2)マクロファージに貪食された気泡に超音波が照射された場合の生体作用3)皮下注射された場合のリンパ節造影の至適投与法と投与量の検討4)癌のリンパ節転移と炎症によるリンパ節腫大のモデルを作製し、それらの造影所見から両者の鑑別診断ができるかを検討した。以下の結果を得た。1)マクロファージに貪食された気泡を映像化するには、血中を循環している臓器の造影に比べて、より高い音圧が必要であることが明らかとなった(MI値0.3-4)。また、映像法としては、流血流の気泡映像法として振幅変調法のハーモニック法が適しているのに対して、リンパ節内の気泡映像法として位相変調法のハーモニック法がより感度がよいことが分かった。2)気泡を貪食したマクロファージに超音波を照射して、共振や気泡崩壊を惹起した場合の生体作用を、heat shockprotein(HSP)の発現により評価した。超音波照射の音圧に依存してHSPの発現を認めた。低い音圧からMI値0.6までHSP発現の増加を認め、それ以上ではHSPの発現は低下した。3)Sonazoid造影剤の希釈により、よりリンパ管への移行は良好となった。10倍希釈のSonazoid溶液を、0.1mLずつ腫瘍の周囲に局所注射するという、至適な投与法を確立した。4)腫瘍の転移ではリンパ節は球形に腫大し、炎症性の腫脹では楕円体を示した。腫瘍性のリンパ節腫大では、超音波造影像は不均一となり、腫瘍の転移巣は陰影欠損像として描出された。急性期の造影像は均一となり、慢性期では不均一となった。病理所見との対比では、慢性期における不均一性は慢性リンパ節炎に伴う線維化が陰影欠損に一致することが分かった。以下の結果を得た。微小気泡超音波造影剤のリンパ管とリンパ節の造影性の基礎的検討を行った。モデルは、白色家兎を用いリンパ節の病変は下腿にVX2腫瘍を移植し膝窩リンパ節への転移を惹起せしめた。また炎症性のリンパ節腫大のモデルとして、ウサギの下腿にブドウ球菌を感染せしめた膿瘍を作り、膝窩リンパ節の炎症性腫大を惹起せしめた。

上記のリンパ節モデルを用い、超音波造影剤であるSonazoidを下腿病変の周囲皮下組織に注射し、リンパ管ついでリンパ節の造影を行った。それにより、転移のあるリンパ節では、占拠する病変のために陰影欠損像として描出された。残存するリンパ装置が陽性に造影された。炎症性の腫大では、腫大したリンパ節は周囲から緩徐に染まり全体が染影された。両者の病理学的所見と造影所見を対比検討した。その結果、悪性腫瘍のリンパ節転移は造影超音波により、形態的に診断しうることが判った。ついで、内視鏡を使いウサギの食道、胃の粘膜下にVX2腫瘍を移植し、食道癌、胃癌の所属リンパ節への転移モデルを作製した。上記のモデルを用いて、平成18年度に食道癌、胃癌のリンパ節モデルの超音波造影の診断能を検討する。なお、平成17年度の研究成果の一部を論文にて発表した。1)悪性腫瘍による転移性リンパ節腫大の動物モデルと、2)炎症性リンパ節腫大の動物モデル、を作成し、造影超音波によるセンチネルリンパ節造影の効果を検討した。1)は、下肢にVX2腫瘍を移植し膝窩のセンチネルリンパ節に転移を惹起せしめたウサギ10羽を使用した。VX2腫瘍の移植から造影までの期間を変えることにより、検討する転移巣の大きさを変化させた。2)は、大腸菌あるいはブドウ球菌を下肢の皮下に注射し膿瘍を形成し、膝窩リンパ節の炎症性腫大を惹起せしめたウサギ10羽を使用した。リンパ節の超音波造影は以下の要領で行った。超音波造影剤であるSonazoid注射液を、0.25mLを腫瘍あるいは膿瘍を取り囲むように4カ所の皮下に注射した。超音波プローブを下肢に当て注射された部位からリンパ管、次いでリンパ節が造影されるのを観察した。撮像条件は、MI値0.3の低音圧送信の位相変調法ハーモニックを用いた。腫瘍の転移によるリンパ節腫大は、リンパ節辺縁に残存したリンパ装置が造影されたが、中央部は陰影欠損として認識され転移巣が明瞭に描出された。腫瘍の移植からの期間に応じて転移巣の大きさが変化することが確かめられた。膿瘍による炎症性リンパ節腫大の場合には、リンパ節全体が造影された。感染からの期間が短い場合(1-2日)には、リンパ節全体が均一に造影されたが、長期間(1-4週間)の場合には不均一に造影された。病理組織との対比検討では、腫瘍によるリンパ節腫大の欠損部は、占拠した腫瘍組織であり、周辺の造影された領域は残存するリンパ装置であることが確認された。炎症性腫大の場合には、慢性期の不均一造影は、慢性炎症にともなう線維化部分が造影されない部分と一致した。本年度の研究により、腫瘍転移によるリンパ節腫大と、炎症性腫大の鑑別診断が超音波造影によって行えると結論できた。ただし、慢性炎症による造影の不均一性と転移性リンパ節腫大の不均一造影は形態的にことなるとは言え、鑑別に注意する必要があることが判った。造影超音波造影剤は微小気泡からなる。Sonazoidは気泡のガスがperfluorobutaneであり、殻(shell)はリン脂質のphosphatigyl serineからなる。この気泡は静脈内投与された場合は血管内皮にあるマクロファージ(肝のKupffer細胞)に貪食される。皮下投与された場合にはリンパ管に入り、所属のリンパ節に溜まる。その際にはリンパ節内のマクロファージに貪食されると考えられる。本研究においては、以下のことを検討した。1)マクロファージに貪食された気泡を映像化する技術の開発2)マクロファージに貪食された気泡に超音波が照射された場合の生体作用3)皮下注射された場合のリンパ節造影の至適投与法と投与量の検討
抗菌ゼオライトの保存修復材への応用

〔前年度の実験概要〕抗菌剤として銀ゼオライト,Ca(OH)_2を用いて抗菌成分の溶出試験,抗菌阻止斑形成試験,細菌付着試験を行った.その結果,抗菌成分の配合量の増加に伴って,経時的にCa,Agイオンの溶出量が増加し,細菌付着量は減少した.抗菌阻止斑は,抗菌成分を配合した試料の阻止斑が大きくなる傾向が認められたが,抗菌剤を配合していないコントロールにも阻止斑が形成された。〔本年度の実験結果〕本年度は,色素浸透試験,引っ張り接着試験,SEM観察から検討を行った.1,色素浸透試験-抗菌剤添加仮封材の辺縁封鎖性に与える影響について色素浸透試験から検討を行なった.その結果,抗菌剤無添加では色素浸入は認められなかったが,抗菌剤の配合量の増加に伴って色素浸入率が高くなった.2,引っ張り接着試験-抗菌剤添加仮封材の接着性に与える影響を調べる目的で,初期引っ張り強さ(1時間後)の検討を行なった.その結果,レジンセメントSuper-BondC&B,BistiteIIのいずれにおいても初期引っ張り強さは,Ca(OH)_2系,銀ゼオライト系共に,抗菌剤の配合量を変えても有為差が認められなかった.また,Ca(OH)_2系の試料の方が銀ゼオライト系の初期引っ張り強さより高い傾向がみられた.3,SEM観察-試料除去後の歯面とセメントの界面を観察した結果,Ca(OH)_2系,銀ゼオライト系のいずれも抗菌剤配合量の増加に伴って,歯面側に仮封母材であるプラストシールや抗菌剤などの残渣を,仮封材側に仮封材表面の劣化あるいは抗菌剤の突出した像が観察された.この傾向は銀ゼオライト系により強く認められた.また,レジンセメントと象牙質の接合界面を観察した結果Super-BondC&B,BistiteIIのいずれもコントロールとほぼ同等の樹脂含浸層を認めた.以上,平成9年度および平成10年度の実験から,暫間修復材であるレジン系仮封材に抗菌剤を添加することは抗菌性の面からは有効であると考えられるが,臨床応用するには,物性面でのいくつかの検討を加える必要性を認めた.最近,修復材料の所用性質として抗菌性を付与する傾向にある。本研究では,レジン系仮封材に抗菌性を付与する目的で種々の抗菌剤を添加し,その効果について検討を行なった。レジン系仮封材としてプラストシール,抗菌剤として銀ゼオライトあるいはCa(OH)_2粉末,使用菌株としてS.mutans(ATCC25175)およびL.casei(IFO3533)を用い,以下の試験を行なった。1.Ca,Agイオン溶出試験抗菌剤配合レジン系仮封材試料は粉液比が2:1となるように調製し,37°Cで24時間乾燥しモノマー成分を揮発させた。その試料を100mlの蒸留水中に浸漬し,イオン濃度計を用いてCa,Agイオンの溶出量を1週間まで経時的に計測した。2.Well式阻止斑形成試験寒天平板拡散法により,各試料の抗菌性を評価した。3.細菌付着試験S.mutans菌駅25mlを5% Sucrose加Berman培地500mlに加えた。これに試料を懸垂し振盪を加えながら37°Cで18時間インキュベートした。その後,試料を取り出し,蒸留水を一度くぐらせたうえ37°Cで24時間乾燥し,付着したプラークの乾燥重量を求めた。1.Ca,Agイオン溶出試験の結果,Ca(OH)_2,銀ゼオライトの配合量の増加に伴って,経時的にCa,Agイオンの溶出量が増加した。また,その溶出量は,平衡に達する8割程度の量が最初の10分までに溶出し,その後の溶出量は漸時減少していった。2.Well式阻止斑形成試験の結果,一般にCa(OH)_2,銀ゼオライトを配合した試料の阻止斑が大きくなる傾向が認められたが,抗菌剤を配合していないコントロールにも阻止斑が形成された。試料中に含まれるモノマーも細菌の発育抑制に関与すると考えられた。3.細菌付着試験の結果,Ca(OH)_2,銀ゼオライトの配合量の増加に伴って細菌付着量は減少した。この結果,抗菌剤配合がプラーク付着抑制に働くと考えられた。以上の結果より,抗菌剤配合レジン系仮封材の有用性が推察された。〔本年度の実験結果〕本年度は,色素浸透試験,引っ張り接着試験,SEM観察から検討を行った.1,色素浸透試験-抗菌剤添加仮封材の辺縁封鎖性に与える影響について色素浸透試験から検討を行なった.その結果,抗菌剤無添加では色素浸入は認められなかったが,抗菌剤の配合量の増加に伴って色素浸入率が高くなった.2,引っ張り接着試験-抗菌剤添加仮封材の接着性に与える影響を調べる目的で,初期引っ張り強さ(1時間後)の検討を行なった.

その結果,レジンセメントSuper-BondC&B,BistiteIIのいずれにおいても初期引っ張り強さは,Ca(OH)_2系,銀ゼオライト系共に,抗菌剤の配合量を変えても有為差が認められなかった.また,Ca(OH)_2系の試料の方が銀ゼオライト系の初期引っ張り強さより高い傾向がみられた.3,SEM観察-試料除去後の歯面とセメントの界面を観察した結果,Ca(OH)_2系,銀ゼオライト系のいずれも抗菌剤配合量の増加に伴って,歯面側に仮封母材であるプラストシールや抗菌剤などの残渣を,仮封材側に仮封材表面の劣化あるいは抗菌剤の突出した像が観察された.この傾向は銀ゼオライト系により強く認められた.また,レジンセメントと象牙質の接合界面を観察した結果Super-BondC&B,BistiteIIのいずれもコントロールとほぼ同等の樹脂含浸層を認めた.以上,平成9年度および平成10年度の実験から,暫間修復材であるレジン系仮封材に抗菌剤を添加することは抗菌性の面からは有効であると考えられるが,臨床応用するには,物性面でのいくつかの検討を加える必要性を認めた.
脳幹神経回路のもつポリバレント性の解析-en bloc脳標本の導入

本研究では、複数の機能中枢に組み込まれたニューロンを同定し、その活動様式変換の機序を解析して、哺乳動物の脳における多重的制御機構の本質を探る道筋を付けようというものである。対象としたのは、en bloc標本として新生仔ラットから摘出した脳幹で、脳幹の機能中枢として具体的に研究対象としたのは、吸息、吸啜、嚥下で、各活動を生起させた時に関与するニューロン群の同定を行った。ニューロン群の同定については、ニューロン活動時に細胞内に取り込まれる蛍光色素sulforho-damine 101を用いた。色素を灌流液中に投与し、13時間にわたって活動を誘発し細胞内に取り込ませ、実験終了後、標本を固定して前頭断切片を作成し脳幹内での分布を観察した。その結果、吸息活動ではpacemaker neuronが存在するとされるpre-Botzinger complexから吻側の腹側延髄と舌下神経核に両側性に陽性細胞が多く観察された。吸息活動に加えてNMDAで吸啜活動を誘発させると、前記の領域に加えて両側の延髄内側網様体に散在性に陽性細胞が観察された。ま上喉頭神経刺激によって誘発した嚥下活動では弧束核と舌下神経核に陽性細胞が多く観察された。一方、obexより吻側で舌下神経核を含む厚さ300μmのスライス標本を作製し、whole cell patch clamp法によって舌下神経運動ニューロンから、NMDA投与によって誘発されるリズム活動中膜電位変動および膜電流変動を観察した。その結果、新生仔では、成熟動物とは異なり、運動ニューロン樹状突起遠位端にあるNMDA受容体がリズム活動の維持に関与しており、それより近位に存在する抑制性アミノ酸受容体の活動によって運動ニューロン自身でもリズム形成しうることが示された。新生仔期にあっては上流からのリズム入力の強弱によって運動ニューロン自身にもリズム活動を補助するポリバレントな機能が存在することを示唆している。Wistar系ラットをエーテル麻酔下で上丘-下丘間で除脳し左後、頭頚部を分離して95%O2-5%CO2で飽和した4°Cの人工脳脊髄液(ACSF)を灌流している手術槽内に移し、上喉頭神経(SLN)を周囲組織から遊離し切断して、SLNが分岐する迷走神経本幹を延髄側面まで遊離し脳幹との神経連絡を保ったまま脳幹とともに摘出した。標本は、吻側では橋-延髄境界部で、尾側は第8ないし第9頸髄付近で切断し、2527°Cに保った人工脳脊髄液(ACSF)を灌流している記録槽内に移し実験を行った。SLN、舌下神経神経束および第4ないし第5頸髄前根にガラス吸引電極を装着し、前者は刺激電極、後者二者は記録電極として用いた。ラット新生仔では上述の条件下で1分間に510回程度の自発性呼吸活動が吸息相に一致して舌下神経や第4ないし第5頸髄前根に観察され、さらにSLNの電気刺激によって嚥下様活動が誘発された。そこで、自発性の呼吸活動を舌下神経から記録しながら、SLNの電気刺激を加え、吸息活動のパタン形成およびリズム形成に対する影響を解析した。その結果、吸息活動中にSLN刺激が加わると吸息活動が中断すること、ランダムに加えたSLN刺激に対して吸息活動がリセットされることが明らかとなった。すなわち、SLNからの入力は嚥下を誘発する一方で吸息活動のリズム形成およびパタン形成の両神経機構に対して抑制あるいはリセット効果があることが示された。さらに、リセットの様式は生後2日齢を境にして大きく異なり、SLN刺激から次に起こる吸息活動の開始までの潜時をヒストグラムにすると、01日齢では吸息活動の周期よりも遙かに速い潜時で多峰性のヒストグラムを示すのに対して、3日齢以降では吸息活動の周期と一致した潜時で単峰性のヒストグラムを示した。この日齢では脳幹諸機能を司る形成機構が動的であることを示唆している。

その結果、新生仔では、成熟動物とは異なり、運動ニューロン樹状突起遠位端にあるNMDA受容体がリズム活動の維持に関与しており、それより近位に存在する抑制性アミノ酸受容体の活動によって運動ニューロン自身でもリズム形成しうることが示された。新生仔期にあっては上流からのリズム入力の強弱によって運動ニューロン自身にもリズム活動を補助するポリバレントな機能が存在することを示唆している。
生物資源にかかわるエネルギー利用の高効率化に関する研究

本研究は、4研究班に分れて研究を行った。すなわち、(1)生物資源の生産におけるエネルギーの有効利用では機械化等におけるエネルギー有効利用技術の基礎を研究、(2)生物資源の加工におけるエネルギーの有効利用では加工での加熱、乾燥、抽出、貯蔵でのエネルギー有効利用の研究、(3)農村地域のエネルギー開発では主として林産資源を中心としてのローカルエネルギーの開発、(4)生物生産過程におけるエネルギーの代替技術では温室、乾燥、揚水を中心とする自然エネルギーの利用技術の研究である。総括班の研究活動としては、次の項目に重点をおいた。1.研究促進と研究計画の作成:第1回総括班会議において本年度の研究実施計画を検討するとともに、総括班活動方針を決定した。第2回総括班会議の前に研究班全員の研究計画検討会を開催し、総括班会議で研究の進歩状況と問題点の報告と意見交換を行った。各班毎の中間研究成果検討会を開催し、最終のまとめの方針を検討した。第3回総括班会議では研究成果を検討、評価するとともに、今後の研究に対する意見交換を行った。第4回総括班会議では本年度の研究成果の評価と英文報告書作成について意見交換を行った。2.研究報告:第2回総括班会議の前に中間報告を行った。年度末報告書としては、各課題ごとに900015000字の報告書を作成し、これにもとづいて研究成果発表・検討会を開催し、研究成果の発表、討議を行った。3.研究交流:農林水産省のグリーンエナージ計画研究及びバイオマス変換計画研究の研究リーダと情報交換のための懇談会を行い、意見交換を行った。4.文献検索システム:東京大学の大型計算機センターのシステムを利用して作成してきた。
フーリエ変換ラマン及び赤外分光器を用いた半導体ヘテロ界面の微小欠陥に関する研究

本研究においては、ヘテロ接合形成前に基板に含まれている結晶欠陥を明らかにしておき、ヘテロ接合形成過程で生じる結晶欠陥と区別することが重要である。また、基板を単に加熱することによる欠陥の変化を明らかにしておくことも、その上に異なる物質のエピタキャツル層を成長させることにより発生する欠陥とその機構を解明する上で、重要である。そこで、まず現在最も欠陥の少い半導体結晶であるシリコン基板中に含まれる欠陥を、フーリエ変換ラマン及び赤外分光器を用いて評価した。その結果、これまでに、500°Cとその後の650°Cの熱処理によって、引き上げ成長シリコン基板中に、非常に高密度の酸素析出核が発生することが明らかになった。このことは、通常700°C以上で行われるヘテロ接合形成過程においても、そのような析出核やそれに付随した欠陥が発生することを、十分予測させる結果である。そこで、それらの酸素析出核の熱に対する安定性を調べるため、500°C及び650°Cで熱処理した後、更に8001200°Cで熱処理を行った。その結果、1100°C付近で酸素析出核の構造に変化が生じると推定されるデータが得られた。また、シリコン基板上に3μmの厚さのガリウムリン(GaP)エピタキシャル層を成長させたものを、斜め研磨し、厚さ方向の異なる位置でラマンスペクトルを測定したところ、ヘテロ界面付近のGaP中に応力は存在しないのに対し、界面から0.75μm程度離れると、10^9dyn/cm^2オーダーの応力が存在することがわかった。このように、ヘテロ構造中の応力の分布が測定されつつあることは、ヘテロ接合形成にともなう欠陥発生の機構を解明する上で、重要な知見が得られつつあることを示している。また、基板を単に加熱することによる欠陥の変化を明らかにしておくことも、その上に異なる物質のエピタキシャル層を成長させることにより発生する欠陥とその機構を解明する上で、重要である。その結果、これまでに、500°Cとその後の650°Cの熱処理によって、引上げ成長シリコン基板中に、非常に高密度の酸素析出核が発生することが明らかになった。また、シリコン基板上に3μmの厚さのガリウムリン(GaP)エピタキシャル層を成長させたものを、斜め研磨し、厚さ方向の異なる位置でラマンスペクトルを測定したところ、ヘテロ界面付近のGaP中には応力は存在しないのに対し、界面から0.75μm程度離れると、10^9dyn/cm^2オーダーの応力が存在することがわかった。