hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
他者への共感を制御する認知神経生理メカニズムの研究

本研究の目的は、他者にたいする共感(感情の共有・理解)が強化または抑制されるメカニズムを明らかにし、さらに共感の強さにおける個人差の原因を解明することである。3年目となる今年度は,米国カリフォルニア州における社会性の研究プロジェクトに参加し,(1)他者の感情理解の正確さの個人差の検討,および(2)感情の理解にともなう生理活動の連動が他者理解において果たす役割の検討,の二点に関わる研究に従事した.具体的には,30名の実験参加者が,注意や感情を制御する練習を3ヶ月間集中的に行うことによって,心身にどのような効果が現れるかを研究した.実験では,感情を推定される側と推定する側の両者の推定の一致度から「共感の正確さ」を数値化し,同時に,両者の生理指標(心拍・血圧(指先脈派)・発汗・呼吸)の連動を解析することにより,共感の正確さと,共感課題時の生理活動の連動が評価された.その結果,注意と感情制御のトレーニングによって,実験参加者の共感性尺度(Davis,1983)は有意に上昇していた.他者の感情理解の正確さについては,一部の課題にのみトレーニングの効果が見られたが,感情制御の訓練による社会不安(とくに愛着不安)の低減が,他者のポジティブ感情の正確な理解に関連することが示唆されている,また,課題中の生理指標から,他者の感情の推測と,その課題中の自分自身の生理的反応(とくに血圧系や皮膚電位系)の連動が変容することも示唆されている.申請者は昨年度までに,自分の身体生理活動の調整に関わる神経機構が,他者理解,そして日常場面での共感性と関わっていることを示唆してきた(例えば,Fukushima et al.2011).3年目の研究はなお進行中であるが,申請者のこれまでの成果と合わせて,他者に対する共感の強さや正確さを左右する大きな要因の一つとして,身体の生理的活動と,これに対する認知・神経活動が関わっていることをさらに示唆した.本研究の目的は、他者にたいする共感(感情の共有・理解)が強化または抑制されるメカニズムを明らかにし、さらに共感の強さにおける個入差の原因を解明することである。初年度となる本年度は、共感の前提となる機構として、自己の感情に対する感受性のメカニズムを調査した。感情に対する感受性には、自己の「身体」に対する感覚、とくに、身体内部の生理状態(心拍や胃腸の状態など)を顕在的・潜在的に知覚する働き(身体内部感覚)が密接に関わっていると考えられる。本研究は、心拍の知覚に焦点をあて、心拍知覚の個人差を検討する行動実験と、神経生理活動の計測実験を行った。その上で、これらの行動指標・神経生理指標と、共感性に関する性格特性との関連を検討した。これまでに得られた主な知見は以下のようにまとめられる。1自己の身体内に注意を向けて自己の心拍数の計数(カウント)を行う心拍計数課題によって、心拍知覚の敏感さと、不安傾向などの感情に関わる性格特性との相関関係が示された。2心拍に同期した脳波(事象関連電位)を検出し、この電位上に他者の表情理解課題と比較課題の間で有意な変動を見いだした。3この心拍知覚に関わる神経活動と、個人の共感性に関する性格特性との相関を示すデータが得られた。上記と併せて、心拍知覚に関連する神経活動神経活動が他者の感情理解という認知活動に関連していることが示唆された。本研究で用いる心拍知覚課題や心拍と同期した事象関連電位の計測手法は、それ自体が認知神経科学の中での先行研究例が少なく、またこれらの手法を認知活動の検討に組み入れる手法は前例のない斬新なアプローチである。本研究はそのアプローチの有効性を示唆するものであり、共感のメカニズムの解明にとどまらず、一般的な身体感覚と感情、認知、および社会的知性の関連を直接的に検討する方法論を提案する意義も持つ。採用期間二年目となる本年度は、脳内における「自己」の処理が、他者の感情の理解にどのように関わっているかを検討することに主眼をおいた。特に、感情の生成・経験と密接に関わる「自己の<身体>」の脳内処理を、機能的MRIを利用して計測し、この神経活動と他者への共感の関連を検討している。このうち主要な検討は以下の二つである。(1)初年度に引き続き、他者の感情の理解に関わる神経活動を計測、これと身体処理の関連および共感性の個人差を検討(2)自己の身体運動の主体感に関わる神経活動と、共感性の個人差の関連の検討両研究項目とも、当該の実験課題遂行中の脳活動において、自己身体の処理(特に、身体内部の生理状態の知覚と制御)に関わる部位の活動が見いだされ、同時にこの部位の活動が、本人の主観的報告による共感的傾向の個人差との関連を示唆するデータが得られている。これらの結果は、さまざまな種類の身体の処理に関わる神経機構が、他者理解、そして日常場面での共感性と関わっていることを示唆する。

3年目となる今年度は,米国カリフォルニア州における社会性の研究プロジェクトに参加し,(1)他者の感情理解の正確さの個人差の検討,および(2)感情の理解にともなう生理活動の連動が他者理解において果たす役割の検討,の二点に関わる研究に従事した.具体的には,30名の実験参加者が,注意や感情を制御する練習を3ヶ月間集中的に行うことによって,心身にどのような効果が現れるかを研究した.実験では,感情を推定される側と推定する側の両者の推定の一致度から「共感の正確さ」を数値化し,同時に,両者の生理指標(心拍・血圧(指先脈派)・発汗・呼吸)の連動を解析することにより,共感の正確さと,共感課題時の生理活動の連動が評価された.その結果,注意と感情制御のトレーニングによって,実験参加者の共感性尺度(Davis,1983)は有意に上昇していた.他者の感情理解の正確さについては,一部の課題にのみトレーニングの効果が見られたが,感情制御の訓練による社会不安(とくに愛着不安)の低減が,他者のポジティブ感情の正確な理解に関連することが示唆されている,また,課題中の生理指標から,他者の感情の推測と,その課題中の自分自身の生理的反応(とくに血圧系や皮膚電位系)の連動が変容することも示唆されている.申請者は昨年度までに,自分の身体生理活動の調整に関わる神経機構が,他者理解,そして日常場面での共感性と関わっていることを示唆してきた(例えば,Fukushima et al.2011).3年目の研究はなお進行中であるが,申請者のこれまでの成果と合わせて,他者に対する共感の強さや正確さを左右する大きな要因の一つとして,身体の生理的活動と,これに対する認知・神経活動が関わっていることをさらに示唆した.
老化促進マウスにおける微小骨折および骨の力学的強度に関する研究

老化促進マウス(SAMP6)雌32匹を用いて12、24、36、48、60、72週齢で左大腿骨を摘出し骨塩量測定および力学試験を行い、骨塩量および骨の力学的強度に関して検討を行った。骨塩定量はアロカ社DXA(DCS-600)を用い左大腿骨全長を測定した。大腿骨の骨塩量は36週まで週齢が増えるに従い増加し、48週齢で低下していたが、それ以降は有意な変化を認めなかった。力学試験は島津社製力学試験機(AG25TD)を用い3点曲げ試験を実施した。解析は荷重・変位曲線を用い、剛性(kgf/mm)、破断強度(kgf)、toughness(kgf・mm)を求めた。剛性も骨塩量と同様に36週までは週齢が増えるに従い増加し、48週齢で低下していたが、それ以降は有意な変化を認めなかった。破断強度も36週齢までの増加および48週齢以降の減少を示し、さらに60週齢と72週齢の間でも有意に減少した。toughnessはばらつきの大きかった48週齢を除き、60週齢までは比較的維持される傾向にあったが、72週齢で急激な低下を示した。剛性は骨密度に比例し、弾性体としての強度の指標となる。破断強度、toughnessは骨塩量のみでなく骨基質、骨の微細構造を反映し、破断までの強度の指標となる。しかし、48週、72週での骨塩量、剛性、破断強度、toughnessの各パラメータの間に解離が見られた。これらのことから、加齢による骨の脆弱性は骨塩量や剛性だけでなく、骨の質的な変化も考慮すべきで、今後、骨形態計測の手法を用いた骨の質的検討も行っていく必要がある。
自己組織化膜を有する磁性金属ナノ粒子の設計とその複合機能化

「自己組織化膜を有する磁性金属ナノ粒子の設計とその複合機能化」の最終年度にあたる本年は、主題である磁気物性が明らかとなった磁性ナノ粒子を用いた「磁性スポンジ」をJ.Am.Chem.Soc.誌で発表を行った。この論文は強い磁気モーメントを持つ磁性ナノ粒子が作り出す磁気双極子相互作用に着目し、外部磁場に応答して異方的に構造変化を起こす物質の開発を行ったものである。これは、外部磁場を印加すると磁気モーメント(N極とS極)が整列し、引き合うことで磁性体の構造が潰れ、また、外部磁場を切ると磁気モーメントの整列が起こらないので磁性体の構造が元に戻る物質である。この構造変化に伴い、内部に蓄えられているガス分子等の出し入れが可能となり、磁場をスイッチとする可変構造の作成に成功した。このように磁気双極子相互作用とファンデルワールス力が協奏・競合する系がナノ磁性体構造で世界で初めて実現された。この成果は、イギリス化学会からハイライト報道され、また、NatureAsiaMaterialsからもハイライト報道され、世界から大きく認められた研究となった。これらのハイライト記事では、「この研究は将来ガス分子種を薬に置き換え、磁場を印加することで好きな時、好きな場所で薬を放出することが出来る画期的な物質になることが期待されている」とかかれており、今後の展開が大いに期待されている有意義な研究成果を残すことが出来た。Fermiレベルに大きな状態密度を持つパラジウムにコバルト原子をドープすることで巨大磁気モーメントが現れる磁性ナノ粒子の機能化を3つの側面で大きく発展させることができた。一つ目は、磁性ナノ粒子間を柔軟性のあるアルキル鎖で連結でナノポア空間を持つ磁性ナノ粒子架橋構造体「磁性スポンジ」を作り出すことに成功し、磁場を印加することで磁気双極子相互作用をコントロールしナノポア体積を制御して磁性スポンジを膨らませたり潰したりその形状を制御できることが明らかとなった。この形状変化により、磁性スポンジ内に蓄えられていた分子の貯蔵放出を磁場の切り替えによってコントロールすることが可能となった。二つ目は、体内に多く存在するカルシウムイオンに注目し、カルシウムイオンの吸着サイトを磁性ナノ粒子の表面に取り付けることによってカルシウムイオン濃度に依存した凝集状態を持つ磁性ナノ粒子集合体の磁性の研究を行ったところ、濃度によって磁性と凝集状態(二量体、三量体)をコントロールできることが明らかになった。詳細な機構については継続して研究を行う予定である。最後に、磁性ナノ粒子の化学的機能性を調べるために、理化学研究所魚住グループと共同研究を行い、水中でアルコールを酸化が機能する初めての磁性ナノ粒子触媒の開発に成功し、磁性機能と触媒機能を結びつける糸口を見つけた。この三つの異なる磁性ナノ粒子の機能化の発展が、将来、ナノサイズの分子ふるい、センサー、イオン交換、気体貯蔵、触媒、ドラックデリバリーの応用の基礎的な研究になり、応用展開も見込め、磁性ナノ粒子の新しい展開の提示をすることができる有意義な研究である。今年度は磁性ナノ粒子の機能化をする際に必要な磁性ナノ粒子自身の詳細な磁気物性を検討した論文を2報(査読付)発表した。これらの論文は磁性不純物原子がどの程度の常磁性原子Pdを磁化できるかを元素依存性(Co、Fe)、サイズ依存性(2nm、3nm)、および、濃度依存性を系統的に調べたものである。この結果より、Coを用いてサイズを調整すればたった1個のCo原子がナノ粒子内の全てのPd原子を強磁性的に磁化することが可能であることがわかった。これは世界最小の粒子磁石の発見であり、磁気デバイス(HDD等)の世界最小のパーツになりえる可能性を持っている。さらに、この詳細な磁気物性が明らかとなった磁性ナノ粒子を用いることで3つの機能化を行った。1つ目は磁気双極子相互作用を活用した2量体磁性ナノ粒子の作成である。磁性ナノ粒子は強い磁気モーメントを持っていることが明らかとなったので粒子同士が引き合う力を利用し、作成しにくい2量体磁性ナノ粒子の作成法を確立した。2つ目は磁気双極子相互作用を活用した磁場応答するスポンジ状の磁性ナノネットワークの作成である。外部磁場を印加することで磁気双極子相互作用を誘起させ、誘起した磁気双極子相互作用の異方的引力相互作用によって磁性ナノ粒子同士が引き合い潰れた構造を作ることが明らかとなった。これにより外部磁場をスイッチとするスポンジのような可変構造体の作成に成功した。3つ目は磁性ナノ粒子が持つ強い磁気モーメントを活用した磁気抵抗効果を持つ伝導性磁性ナノネットワークの作成である。強い磁気双極子相互作用を持つ磁性ナノ粒子に電気を流すことにより、磁場ありとなしの間に電気抵抗の差を持つ構造体の作成に成功した。

この構造変化に伴い、内部に蓄えられているガス分子等の出し入れが可能となり、磁場をスイッチとする可変構造の作成に成功した。このように磁気双極子相互作用とファンデルワールス力が協奏・競合する系がナノ磁性体構造で世界で初めて実現された。この成果は、イギリス化学会からハイライト報道され、また、NatureAsiaMaterialsからもハイライト報道され、世界から大きく認められた研究となった。これらのハイライト記事では、「この研究は将来ガス分子種を薬に置き換え、磁場を印加することで好きな時、好きな場所で薬を放出することが出来る画期的な物質になることが期待されている」とかかれており、今後の展開が大いに期待されている有意義な研究成果を残すことが出来た。
遺伝ｘ環境相互作用を考慮した社会コミュニケーション能力の定型・非定型発達モデル化

本研究では、母・子遺伝的素因、母胎内内分泌環境、母の養育行動・子の愛着行動を考慮した包括的な視座から、社会的コミュニケーション能力の定型発達・非定型発達をモデル化する。構築したモデルに基づき、子の社会的コミュニケーション発達における遺伝x環境相互作用の全容解明、社会的コミュニケーション能力障害重症度に関連する環境因子の同定を行う。今年度は、胎児乳児期の子とその母の大規模コホート集団を対象に、行動・脳機能計測(子の社会的コミュニケーション能力、母の養育行動・子の愛着行動)、生体試料計測(ホルモン、遺伝子多型)を含む縦断的計測を継続し、現時点で得られているデータ解析を行った。その結果、子の発達に影響を与える母親の養育行動を規定する心理・遺伝的因子に関して、新規知見を得ることができた。まず、母親の養育行動が、母親のセロトニントランスポーター遺伝子多型(5-HTTLPR)と、母親自身の親との関係性の相互作用を通じて規定されることを見出した。これは、母親の養育行動が、遺伝的素因と母親自身が経験した養育環境の遺伝x環境相互作用により形成されることを示している。さらに、新規アルゴリズムを用いて定量化したマザリーズ発話の巧拙と、5-HTTLPR多型との間に関連性を見出した。以上の知見は、従来から養育行動における重要性が指摘されてきたオキシトシン/バゾプレッシンに加え、セロトニン神経系の働きが、養育行動の個人差を生み出す因子となる可能性を示唆している。26年度が最終年度であるため、記入しない。本研究では胎児期幼児期の母子コホート集団を対象とし、客観的な指標を用いて「子の社会的コミュニケーションの発達」と「母という環境」を縦断的に追跡するとともに、母子から得た生体資料から遺伝子・ホルモン計測を行うことで、遺伝x環境相互作用を考慮した社会的コミュニケーション能力の定型発達・非定型発達モデルを構築することを目的とする。本年度は、本研究の柱となる新生児コホート研究の研究参加者リクルートを実施し、縦断的追跡を開始した。縦断的追跡では、より安定に注視点計測が可能な新規測定系を始め新たな測定項目を取り入れることで、乳児の社会的コミュニケーション発達をより多面的に評価できる環境を整備した。また、現時点で採取済みの行動・生体試料を分析し、児の社会性発達における養育・化学物質環境と、児の遺伝的素因との相互作用に関して予備的知見を得た。具体的には、ダイオキシン類の神経毒性発現に関連する遺伝子多型と、乳児の社会的コミュ二ケーション刺激に対する注意定位反応との間に有意な関連性を見出した。これは、出生前後に曝露した化学物質環境が、社会的コミュニケーション発達に影響を与える可能性を示唆している。一方、質問紙調査と遺伝子多型解析の結果から、母親の乳児に対する愛着感情の強さが、母親自身が経験した養育環境と、母親が有する遺伝的素因により規定されることを見出した。さらにこれら両要因の間には有意な交互作用が見出されたことから、乳児の社会的コミュニケーション能力発達に影響を与える養育環境=母親の養育行動も、遺伝x環境相互作用の影響下にあることが示された。本年度は当初計画通りコホート研究体制を確立し研究を開始することができた。既に一部の行動・生体試料解析を終了しているほか、今後縦断的研究で実施する新規行動・脳機能測定系の確立も完了した。以上から、概ね順調に進展していると判断した。今後は、当初計画通りに縦断的追跡を続ける。その後、研究期間内に収集したデータをもとに、変数間の因果的連関に関する統計的モデリングを実施することで、社会性発達における環境x遺伝子相互作用を検証する予定である。
社交ダンスにおける人とロボットとの協調機能発現とその一般化に関する研究

社会の少子高齢化や労働力の減少が切実な問題になりつつあり,この問題の解決策のひとつとして,日常生活環境下でのロボット技術の利用が期待されている.日常生活環境下でロボットを利用するには,人との共存・協調を前提としたロボット制御システムの開発が不可欠であり,そのためには,環境への適応能力のみならず,人間や環境との力学的な相互作用を前提とした,高い操作性と,高い安全性を有するロボットシステムの実現が必要である.ロボットが人間の意図を推定し,人間の意図に基づいて能動的に行動することができれば,人と協調し,効率的に多くの作業を実現することが可能になるが,相手の意図を推定することは,人間同士でも容易なことではない.しかし,物体の協調ハンドリング,スポーツを行う上でのチーム内の協調,社交ダンス等,ある限定された運動・作業に関しては,人は効果的に他者の意図を推定し,効率的な協調運動・作業を実現することができる.これは,人間同士のコミュニケーションに関する多くのことを示唆していると思われる.本研究では,社交ダンスを題材に取り上げ,人とロボットとによる社交ダンスを実現することによって,人とロボットのコミュニケーションシステムの構築を図ると共に,人間の意図推定メカニズムについて考察した.また,社交ダンスロボットの研究・開発で得られる知見に基づき,人間を支援する様々な作業に適用可能な人間意図推定メカニズムについて考察し,その一般化を行った.さらにその一般化したメカニズムを歩行支援システムや他の人間・ロボット協調作業システムに適用し,それらのシステムの有効性を確認した.そして,最後に研究成果をまとめ,報告書を作成した.社会の少子高齢化や労働力の減少が切実な問題になりつつあり,この問題の解決策のひとつとして,日常生活環境下でのロボット技術の利用が期待されている.日常生活環境下でロボットを利用するには,人との共存・協調を前提としたロボット制御システムの開発が不可欠であり,そのためには,環境への適応能力のみならず,人間や環境との力学的な相互作用を前提とした,高い操作性と,高い安全性を有するロボットシステムの実現が必要である.ロボットが人間の意図を推定し,人間の意図に基づいて能動的に行動することができれば,人と協調し,効率的に多くの作業を実現することが可能になるが,相手の意図を推定することは,人間同士でも容易なことではない.しかし,物体の協調ハンドリング,スポーツを行う上でのチーム内の協調,社交ダンス等,ある限定された運動・作業に関しては,人は効果的に他者の意図を推定し,効率的な協調運動・作業を実現することができる.これは,人間同士のコミュニケーションに関する多くのことを示唆していると思われる.本研究では,社交ダンスを題材に取り上げ,人とロボットとによる社交ダンスを実現することによって,人とロボットのコミュニケーションシステムの構築を図ると共に,人間の意図推定メカニズムについて考察した.また,社交ダンスロボットの研究・開発で得られる知見に基づき,人間を支援する様々な作業に適用可能な人間意図推定メカニズムについて考察し,その一般化を行った.さらにその一般化したメカニズムを歩行支援システムや他の人間・ロボット協調作業システムに適用し,それらのシステムの有効性を確認した.そして,最後に研究成果をまとめ,報告書を作成した.本年度は,力学的相互作用を前提としたダンスパートナロボットシステムの特に移動部に注目し,プロトタイプシステムを試作した.また,力覚に基づく人とロボットのコミュニケーションシステムの確立を行うと共に,基本的な社交ダンスを実現する制御システムの検討を行った.具体的には以下のように研究・開発を行った.1.ダンスパートナロボットシステム(主に移動部・力覚センサ)の検討・試作ダンスパートナロボットシステムのプロトタイプシステムを開発した.このシステムは,様々なダンスステップを実現するため特殊な車輪を利用した全方向移動ベースとし,また,人間との力覚に基づく力学的相互作用を前提とするため,ロボットのボディに加わる力を検出するボディフォースセンサを備えた構造とした.2.力学的相互作用型コミュニケーション技術の研究・開発力覚情報に基づく人間とロボットのコミュニケーションシステムの研究開発を行った.はじめに,人間同士の社交ダンスの運動動作の計測及びその解析を行い,社交ダンスの特徴を抽出した.そして,その特徴に基づき社交ダンスを実現するためのステップモデルを設計し,それらを人間の加える力覚情報に基づいて切り替えることによって社交ダンスを実現する制御系を設計した.さらに,あるステップモデルの運動を実現している瞬間は,その瞬間に加わる人間の力覚情報に基づき,人間の体格(歩幅等)や運動能力(ステップ速度等)を推定し,人間に適応した連続的な運動を実現することにより効果的な社交ダンスを実現する制御系の設計を行った.本年度は,平成15年度に開発された移動部に双腕,腰,各種センサシステムを搭載することにより,人間相互作用型ダンスパートナロボットシステムを開発した.また,ロボット全体に加わる力を検出するための力覚センサと触覚センサを組み合わせたセンサシステムの検討を行った.その他,この人間相互作用型ロボットシステムを用い,力覚情報に基づいた意図推定メカニズムについて考察し,効果的な社交ダンスを実現するロボットシステムの研究・開発を行った.1.ダンスパートナロボットシステム(主に上半身・触覚センサ)の検討・試作人間とロボットとのより効果的なコミュニケーションを実現するため,双腕とボディ,腰部を有したロボットシステムを検討・試作した.また,平成15年度に開発された移動部との統合を行うことによって,人間型の双腕移動マニピュレータの研究開発を行った.また,平成15年度に開発されたボディフォースセンサに加え,ロボットのどの部分にどれくらいの力が加わっているかを検出することが可能な,触覚センサシステムの検討を行った.

2.人間意図推定メカニズムの研究・開発人間とロボットが力学的な相互作用を行い,人間とコミュニケーションを実現する技術について考察し,ロボットが人間の意図を推定することにより効果的に社交ダンスを実現する技術の研究・開発を行った.具体的には,平成15年度に開発されたボディフォースセンサ等から得られる情報と,現在のロボットの状態,次に行うべき運動の候補等の関係から,ソフトコンピューティングの手法を用いることによって人間の意図を推定した.そして,ロボットは推定した人間の意図に基づいてロボットの移動体はもちろん上半身を能動的に動かすことによって社交ダンスを実現した.本年度は,顔の向きを自由に変化させることが可能な頭部システムを検討し,前年度までに開発された双腕移動ロボットと統合した.また,環境認識システムを搭載することにより,人間や環境に適応し,より密なコミュニケーションを実現するシステムの研究・開発を行った.また,人間・環境適応型ロボットシステムの開発を目指し,人間の社交ダンスの上達に伴う運動の変化や,動的に変化する環境に基づいて,ロボットの運動特性を変化させ,ロボットが人間や環境に適応し的確に運動を実現する技術の研究・開発を行った.具体的には,申請者らが提案してきた,人間の力覚情報に基づく物体のハンドリング手法と環境情報に基づく人間とロボットによる物体のハンドリング手法,また,本研究で開発する人間意図推定メカニズム等の手法を統合し,さらに隠れマルコフモデルの手法を用いた学習手法を適用することにより,人間や環境に適応するロボットシステムの研究・開発を行った.その他,様々なセンサ情報から人間の意図を推定し,より密なロボットと人間とのコミュニケーションを実現するマルチモーダル型コミュニケーションシステムの検討を行った.具体的には,人間の位置の情報や力覚情報を統合することにより人間の意図の推定や推定ミスの検出を行った.また,環境認識センサを用いて環境に適応した社交ダンスの実現を目指すと共に,音楽認識システムを利用することにより,音楽に合わせた社交ダンスを実現するアルゴリズムの構築を行った.本年度ははじめに,相互作用型ダンスパートナロボットシステムの研究開発を行った.前年度までに試作したロボットシステムの各部を改良し,移動部,上半身,頭部,センサシステムを統合した相互作用型ダンスパートナロボットシステムの研究・開発を行った.また,人間とロボットとのコミュニケーションシステムや人間意図推定メカニズムの一般化に関して検討を行った.コミュニケーションシステムとしては,前年度までに研究・開発してきた社交ダンスにおけるマルチモーダル型コミュニケーションシステムと人間意図推定メカニズムを確立し,効果的に社交ダンスを踊るロボットシステムを実現した.
分子接合系の光反応ダイナミックスと電子移動制御

複数のクロモホアを秩序配列した分子接合系の光反応ダイナミックスは、次世代素子として期待される分子フォトニクスの機能の基礎的知見を得る上で重要である。本研究では、複数のクロモホアを秩序配列した分子接合系を構築し、分子システムとしての電子移動を含む光反応ダイナミックスの解明と制御を行った。具体的には、生体内電子移動でも重要な役割を担うポルフィリンや典型的エキシマー形成分子であるピレン、TICT化合物などを用いて分子接合系を構築し、分子フォトニクスの基礎となる光反応ダイナミックスの研究を行った。特に、ポルフィリン多量体の励起状態の挙動を明らかにし、相互作用を有する系の電荷移動を支配する因子の解明を行った。本年度は、ポルフィリンや種々のドナーアクセプター分子等の複合化により分子接合系を構築し、その物性評価を行った。特にポルフィリンオリゴマーの励起状態における挙動を明らかにし、相互作用を有する系の電荷移動を支配する因子の解明を行った。その結果、電荷移動エネルギーの異なる種々のポルフィリンヘテロダイマーの励起により励起CT状態の寄与する失活過程を明らかにした。また、種々の重合性官能基をもつモノマーを用いて、分子の光接合法を確立した。また、これらを踏まえて、ドナー・アクセプター間の電子移動過程を利用した分子システムの構築を行い、これらの電子移動のダイナミックスを明らかにするとともに、金属イオンによるこれらの制御を達成した。
自己組織化金属ナノクラスターを基盤とするメゾスコピック太陽電池の逐次界面制御

本研究では、次世代の太陽光発電技術のひとつである有機系太陽電池、特に色素増感太陽電池の開発に取り組んだ。軽量性、色鮮やかさ等の点で用途展開の観点から魅力的である一方、光電変換効率と耐久性についての課題が残されている。これらの解決のため、素子の心臓部を担う酸化チタン電極材料の高性能化、液体の電解液を使用しない固体型素子の高性能化に関する技術基礎を創出した。チタンクラスター分子を用いて低温合成が可能な酸化チタン電極物質や、導電性高分子から成る素子構成材料の非真空積層プロセスを開発した。固体型色素増感太陽電池(SS-DSSC)の高性能化に向けた技術創出は、有機太陽電池分野で重要なテーマである。光電極(半導体/光吸収材料複合膜)とホール輸送物質間における電荷分離および電荷輸送効率の向上を考慮した個々の材料創出と、多孔質電極のナノスケール空間を利用した材料の精密積層プロセスの開拓が求められている。本研究では、ナノスケールの金属クラスターを活用した材料界面の新規構築に着手し、発電メカニズムの解明と高性能化因子の探索を進めた。具体的には、有機半導体であるポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)をIn-situで色素近傍に逐次的に積層する光電気化学重合法を利用するとともに、銀等のペースト材料の塗布で対極形成が可能なss-DSSCについて調べた。上記のss-DSSCにおけるPEDOT上への金属クラスターの添加効果やイオン液体の導入効果について、本年度の日本化学会年会等で報告した。一方、多孔質電極内部における材料界面の最適条件(例えばホール輸送材料の充填状態)を明確化すべく、酸化チタン電極を独自に設計・開発した。本研究ではDSSCの光電極材料として、電荷輸送に適したバンドル状酸化チタン微粒子を合成した。水熱法を用いず、室温で異方性の結晶成長を制御し、粒子サイズが異なる試料を系統的に作り分けた。高分解能TEMを利用した酸化チタンの構造解析および低温製膜で作製したDSSCの性能評価について、本年度の日本化学会年会で報告した。28年度に実施予定であった色素増感太陽電池の固体化について本年度に前倒しで実施し、導電性高分子の光電気化学重合プロセスを用いる技術基礎を確立することができた。酸化チタン等の半導体ナノ微粒子を電極材料とする有機・無機ハイブリッド型太陽電池は、近年注目されている発電技術である。このうち導電性高分子をホール輸送層、酸化チタンを電子輸送層として複合界面を形成する固体型色素増感太陽電池(ss-DSC)において、酸化チタン多孔質電極は、電荷分離の重要な役割を担う。その微小空間における電子材料の積層プロセスとして、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を酸化チタン内部に光照射下で化学重合し、その分布状態、構造について、ラマンイメージング技術を活用して調べ、太陽電池高性能化の重合条件を明確化した。例として、酸化チタン表面上でのPEDOT層の膜厚や空孔内での充填率を変化させることで、光電変換効率向上のための指針を得ることができた。ここで見出した銀ペースト塗布で対極を形成するss-DSC以外に、有機導電性高分子を対極材料として積層させた素子構造を新しく開発した。また、本研究においては、酸化チタン材料(サイズ・形態等)に依存して、電極機能の向上が見込まれるため、チタンクラスターの反応性を精密制御した高表面積のルチル型酸化チタンナノ結晶を開発した。結晶成長メカニズムを解明したことで、チタンイオン以外の遷移金属イオンから構成される高表面積酸化物ナノ結晶についても低温で得る一般的な合成手法を確立することができた。これらの成果については、日本化学会第97春季年会や第40回電解技術討論会で報告した。固体型色素増感太陽電池におけるホール輸送層の重合過程の解析にラマン分光法を初めて適用した。当初の計画通り、重合の反応時間等を制御し、光電変換効率向上のための指針を得ることができた。また、チタンクラスターの反応制御をコンセプトとする新規酸化チタン材料の合成法の開発に成功した。固体型色素増感太陽電池の高性能化に向けた技術創出は、有機太陽電池分野で重要なテーマである。光電変換機能の向上に向け、素子における電荷分離および電荷輸送効率の向上を考慮しつつ、その要素技術として(i)金属クラスターを用いるサブミクロンスケール酸化チタン電極の材料創出、(ii)多孔質酸化チタン電極のナノスケール空間への導電性高分子の充填・評価法の開拓、(iii)ナノカーボン材料を用いる太陽電池の逐次界面制御法の開発を進めた。(i)ナノスケールの金属クラスターの加水分解反応を制御し、電荷分離・電荷輸送に適したサブミクロンスケールの酸化チタン微粒子を合成した。水熱法を用いず、低温で金属イオンをドープする独自の合成手法を開拓した。金属イオンのドープ有無によって、結晶系(アナターゼおよびルチル)や形態が異なる酸化チタン微粒子を系統的に作り分けた。(ii)酸化チタン電極の微小空間における電子材料の積層プロセスとして、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)を酸化チタン内部に光照射下で化学重合し、その分布状態、構造についてレーザーラマンイメージング技術を導入して解析する手法を確立した。例として、重合時間を変化させ、酸化チタン表面上でのPEDOT層の膜厚や空孔内での充填率を制御することで、光電変換効率向上のための指針を得ることができた。(iii)PEDOT上への銀ペースト塗布で対極を形成する太陽電池以外に、PEDOT/ナノカーボン材料/導電性高分子対極から成る素子構造を新しく開発した。固体型色素増感

太陽電池の高性能化の技術基礎となるこれらの成果について、日本化学会年会、電気化学会、先端錯体工学研究会等で報告し、論文投稿および特許出願を進めた。本研究では、次世代の太陽光発電技術のひとつである有機系太陽電池、特に色素増感太陽電池の開発に取り組んだ。軽量性、色鮮やかさ等の点で用途展開の観点から魅力的である一方、光電変換効率と耐久性についての課題が残されている。これらの解決のため、素子の心臓部を担う酸化チタン電極材料の高性能化、液体の電解液を使用しない固体型素子の高性能化に関する技術基礎を創出した。チタンクラスター分子を用いて低温合成が可能な酸化チタン電極物質や、導電性高分子から成る素子構成材料の非真空積層プロセスを開発した。・光吸収材料には、有機色素に加え、鉛ハライドぺロブスカイト材料等を用いて素子の性能評価を実施する。・金属クラスターを用いる太陽電池の高性能化技術を確立する。また、電気化学インピーダンス測定、ラマン分光測定等を利用してその原理について考察する。本研究で注力している固体型色素増感太陽電池の開発において、酸化チタン電極に対する異種金属イオンあるいは金属酸化物の導入が光電変換効率の向上に極めて有効であるという手がかりを今年度掴んでおり、今後、太陽電池機能の最適条件を見出す。また新規開発した構造が異なる酸化チタンを利用して、太陽電池の高性能化を図る。ナノ材料化学、錯体化学、光電気化学次年度の実験のための消耗品(試薬)購入分に充てるため電極材料の合成用試薬に使用する
介護保険利用者のアクセシビリティの変化と格差：ビッグデータを用いた分析

個票データ取得を終え、介護レセプト、介護サービス施設・事業所調査、人口動態統計の死亡小票、国勢調査のデータセットを整備し終えた。今年度は、研究計画の1つである「自己負担率とアクセシビリティ」に着手した。自己負担率ゼロの利用者(生活保護)と1割負担利用者とで、そのサービス利用の違いを比較した。両者はその属性が平均的に異なることから、propensity score matchingにより属性をコントロールしたうえで、固定効果モデルによる推定を行った。この研究結果は、The European Journal of Health Economicsで発表された。また、「自己負担率とアクセシビリティ」については、2015年の自己負担率改定の効果についても検証中である。昨年度はデータ取得に時間がかかったため進捗がやや遅れたが、今年度は早い段階でデータ整備が終了できた。また、1つのテーマが複数の研究に広がり、そのうちの1つは研究成果として世に問うことができた。自己負担率改定のサービス利用への効果については現在も分析中である。この結果をまとめ、学術誌への投稿を行う。また、現在介護サービス事業所の参入・退出による介護サービス利用への影響について分析を行っており、ここから得られる知見についてもまとめる。29年度は主にデータベース構築を行う予定であったが、データ入手に時間を要した。その間、先行研究の精査と仮説の構築に努めるとともに、入手予定のデータ間でのリンケージ可能性について考察した。また、速やかなリンケージを可能にするため、必要なプログラムを作成してきた。本研究に用いるデータソースは厚生労働省所管統計調査個票、総務省書簡統計調査個票であるため、二次利用申請手続きを行ったが、厚生労働省からデータを入手するのに時間を要した。データ利用承諾後の2018年5月13日現在、本研究の中心的データである介護レセプトは未着であるものの、利用許諾は得ているので、到着次第、速やかなデータクリーニングを開始する。データが到着しつつあるので、30年度は今年度上半期にデータベース構築を終了させ、下半期では利用者自己負担改定とサービス利用との関係について分析を行う。データベース構築については、介護レセプト、介護サービス施設・事業所調査、人口動態統計の死亡小票、国勢調査のデータリンケージを行う。特に、国勢調査と他の個票とのリンケージについては困難が予想されるが、まずは利用可能性について吟味する。29年度はデータ入手に至らなかったため、当初購入予定のワークステーション購入は見送った。計算機のスペックは日進月歩であり、同じ金額であればできる限り新しい機材を購入したほうが、より省時間になるという意味で費用対効果の良い分析が可能になると判断した。30年度の早い段階で、29年度に使用しなかった予算を用いてワークステーションを購入する。2018年中盤にはワークステーションを購入予定であったが、一部の部材については新製品との置き換え時期であったため世界的に欠品が続いたこと、購入可能時期になったのが年度末であったため、次年度まで購入を待つべきであると判断した。ワークステーション未設置の状態であったため、データセット作成および分析には多大な時間を要したが、次年度ではそのようなロスが軽減されるものと期待している。
胆汁酸再吸収阻害薬を用いた子宮内発育遅延由来の非アルコール性脂肪性肝疾患予防研究

子宮内発育遅延(IUGR)モデルラットでは、胎児期から肝臓でのCyp7a1発現が抑制されるIUGRは、非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)のリスク因子である。世界初の胆汁酸再吸収阻害薬であるelobixibat(A3309)は、回腸での胆汁酸再吸収を阻害する慢性便秘症治療薬である。本薬剤は、胆汁酸再吸収阻害による胆汁酸プール量減少によって、肝臓でのCYP7A1発現を増強し、コレステロール排泄能を改善する効果が期待されている。本研究では子宮動脈結紮によるIUGRモデルラットを用い、elobixibatによるIUGR由来のNAFLD発症抑制効果を検証する。
戦後日本の社会民主主義とアメリカのフィランソロピー：1960年代の政治経済史

これまでに1957年前後の日本の東南アジア関与について(「アジア、万博、梅棹忠夫「文明の生態史観」における現在性と歴史性」、『中央公論』132巻2号、pp140-157、2018年2月)論考を発表し、アメリカや韓国の国際学会で報告を行ってきた。また、「生産性の政治」を軸に、アメリカ合衆国マサチューセッツ州ケンブリッジ市を訪問し、ハーバード大学の大学文書館でハーバードビジネススクールの歴史文書を閲覧することを中心に資料調査を行った。これまでの共同研究の成果として、戦後アジアと開発主義、さらには学知や制度・政策に関する議論を提起すべく、アメリカやシンガポールの研究者とEngineering Asia: Technology, Colonial Development, and the Cold War OrderをSOASStudies in Modern and ContemporaryJapanの一つとして出版した。国際共同研究の足掛かりとなるような活動を目標の一つとしていたが、アメリカ・アジア学会でアメリカのアジア研究者とパネル報告を行い、さらに2018年秋に共著を出版するに至った。引き続き、社会民主主義の世界連鎖とフィランソロピーを資源とする学知やハイカルチャーにおけるアメリカニズムに注意して研究を行う。特に労働界や産業界における「生産性」概念の広がりに焦点をあてる予定である。アメリカのフィランソロピーや日本の論壇・文壇を射程に入れて戦後日本の政治経済史を描く本プロジェクトは、具体的に1960年代に日本で幅広い層に対して積極的な働きかけを行ったフォード財団を結節点にした、アメリカ民間財団・リベラルと日本の社民政党・労組、反共リベラル文化・知識人、経済官僚・財界との関係を検証することを目的としている。具体的には以下の二つがプロジェクトの柱である:・アメリカ(ロックフェラー史料館など)にあるフォード財団関係資料や政府文書を用いて、11960年代におけるフォード財団から日本の社民主義者層への働きかけ・日本(国立国会図書館憲政資料室など)にある個人関係文書や団体資料を用いて、2フォード財団に対する、日本の社民政党・労組の指導者、財界人(経済同友会)、および反共リベラル文化人・知識人、官庁エコノミストらの応答、を検証する。上記のような趣旨をふまえ、「戦後日本の社会民主主義とアメリカのフィランソロピー:1960年代の政治経済史」を検証するにあたり、その基盤的活動の一環として、本研究が対象とする主要なアクターである日本の財界とアメリカの関係について調査を行った。その成果として、塩原・稲津編著『社会的分断を越境する』(青弓社)に「民間外交と移民」を寄稿した。同書は新聞各紙(共同通信)に書評が出るなど反響をよんでいる。同書で取り上げた財界国際派(親米派)は20世紀の日米関係で無視できない存在であり、今後も調査を続ける予定である。日本の財界人と20世紀のアメリカに関する基礎的な調査を終え、対象の中心となる20世紀後半について検証する準備を終えたため。今年度は「生産性の政治」を軸に資料調査を行った。アメリカ合衆国マサチューセッツ州ケンブリッジ市を訪問し、ハーバード大学の大学文書館でハーバードビジネススクールの歴史文書を閲覧した。1950年代から1960年代にかけて日本の労働運動の主軸を担うと期待された労働組合員が、ハーバードビジネススクールの労使関係プログラムに招へいされたが、それに関する資料調査を行った。これまでの研究成果として、1957年前後の日本の東南アジア関与についての論文を発表した(「アジア、万博、梅棹忠夫「文明の生態史観」における現在性と歴史性」、『中央公論』132巻2号、pp140-157、2018年2月)。ここでは、梅棹忠夫の東南アジアへのフィールドワーク、アジア経済研究所の設立、海外技術者研修協会の誕生など、同時に生じた東南アジア関与の制度化の意味を議論した。アメリカ合衆国マサチューセッツ州ボストン近郊での資料調査が計画通り進み、二つの国際会議で研究成果を予定通りに発表することができた。おおむね順調に進展していると判断した。日本国内での聞き取り調査を進めるとともに、アメリカでの資料調査を行う予定である。東南アジアでの研究を進めるにあたって、昨年度までにネットワークを構築することができた。それを活用するかたちでインドネシアでの調査を展開する予定である。引き続きアメリカでの資料調査もニューヨークやワシントンを中心に行う計画である。アメリカへの資料調査を次年度以降に行うことにしたため、支出額が予定を下回った。

資料調査先の事情により訪問年度を移動させたため。計画していたインドネシアなど東南アジアの研究者との交流が、先方の事情で2018年度内にできなかった。そのため、それらを2019年度に執行するため次年度使用額が生じた。10月に渡米を予定しており。その際に前年度からの繰り越しを執行する予定である。
MHC非抱亜性キラー細胞による腫瘍の認識及び破壊機構の解明とその制癌への応用

(1)高濃度のIL-2によりヒト末梢血リンパ球に誘導されるLAK活性は1-4日の短期培養後では主に活性化NK細胞に担われていると考えられていたが、一般にMHC特異的に反応すべきTCRαβを有するT細胞にもLAK活性が誘導されることが明らかとなり、さらに2週間以上の長期培養では、TCRαβを有するT細胞にもLAK活性が認められた。(2)長期培養LAK細胞より得られたLAKクローンは、全てTCRαβあるいはTCRγδを発現していたが、その腫瘍細胞の認識が抗TCR/CD3抗体により阻害されないものもみられた。(3)クラスIIMHC特異的な反応性を示すTCRαβを有するCTLクローンにおいても、抗原非刺激下で高濃度のIL-2で処理することによりMHC非包束性のLAK活性が誘導された。この時、CTL活性、LAK活性はともに抗TCR/CD3抗体により阻害され、この場合にはLAK様の腫瘍細胞との反応にもTCRαβを介したシグナルの関与が示唆された。LAK化したCTLはもとのCTLに比べ、細胞表面でのTCR/CD3の発現量に違いは認められなかったが、抗CD3抗体でのより弱い刺激でも細胞内Ca濃度の上昇と脱顆粒を起こしたことから、TCR/CD3を介したシグナル伝達に何らかの変化が示唆された。また、CD2を介したシグナル伝達にも変化が認められ、これらが抗原非特異的な反応を煮起している可能性が示された。(4)キラーTあるいはNK細胞の細胞障害性を煮起する抗CD3あるいは抗CD16抗体と腫瘍特異抗原に対する抗体との複合体を用いることにより、LAK細胞の細胞障害活性を腫瘍特異的に増強しうることが示された。ヒト脳腫瘍のLAK療法にこの複合体を適用し、顕著な治療効果を認めた。(5)キラー細胞による細胞傷害性のエフェクター分子の1つと目されるPFPのcDNAクローニングに成功し、その一次構造が補体成分C9と相同性が高いことを明らかにした。
SAMマウスによる抗酸化物質の老化抑制効果に関する研究

1)まず本研究に特に適合したて試験動物として老化促進モデルマウス(SAMマウス)飼育、繁殖を行なった。このマウスは老化しやすいため繁殖が困難であったが、恒温恒湿飼育室の新設、飼育箱の改良そのための検討を重ねようやく以下の実験に使用し得るものとした。また老化度について外見的、生化学的評価方法の研究検討を行い、更にゴマの投与試験方法についても検討した。一方ゴマ油精製副産物より新抗酸化性物質sesaminolの単離精製について超臨界抽出、大型カラム分離の研究を行いかなり精製度の高い試料を得ることができた。2)SAMマウスにすりゴマ添加試料で長期飼育した結果、50%添加では高脂肪食の影響が強くでたが、眼の周辺の病変、肝臓過酸化脂質、リポフスチンなどで抑制効果が認められた。3)ラットのビタミンE欠飼育で増大する血漿、肝臓の過酸化脂質、赤血球溶血率、血漿のpyruvate kinaseが白ゴマ、焙煎ゴマ油、ゴマサラダ油で+E群とほぼ同レベルに抑制さされることが示された4)上記同様の実験でE欠による過酸化脂質増大抑制効果は白ゴマより黒ゴマの方がやや強かった。またゴマ皮部のみの投与でも抑制がみられたが、これも黒の方が白ゴマよりすぐれていた。ただ黒色色素抽出物の0.5%添加ではとくに効果が認められなかった。5)SAMマウスのE欠飼料による過酸化脂質の増大はsesaminolの0.1%の添加で抑制がみられた。またCCl_4添加による胆臓血漿の過酸化脂質増大もsesaminol添加で抑制された。6)茶カテキンの生体内抗酸化、老化抑制効果の試験をSAMマウスにより行なったが、生育阻害などの影響がみられ十分な研究に至らなかったが、わずかにE+カテキンで過酸化脂質の抑制が認められた。以上全く新しい実験であったが、かなりの成果をあげることができた。(1)老化促進マウス(SAM-P系)の増殖には微妙な飼育条件の影響が多く、その検討を継け好適条件を求めて長期試験用マウス準備を進めた。(2)SAMマウスに対するゴマの投与試験。実験ー1では対照を5%コーン油含有標準食とし、これに摺りゴマ50%添加を、実験ー2では10%コーン油と摺りゴマ20%として、Pー1系マウスで28週間飼育した。繁殖率は5%コーン油>20%ゴマ>10%コーン油>50%ゴマの順に良く、老化度評点もほぼ同じ傾向であった。しかし眼の周囲の病変は50%ゴマ>20%ゴマ>10%コーン油>5%コーン油の順に良好であった。肝臓、腎臓等の過酸化脂質、So.D活性には差がなかったが、リポフスチンはゴマ群で低値になる傾向が認められた。以上の結果からゴマには眼周辺の病変、リポフスチンの蓄積に対し有効な物質の存在が示唆され、またSAMマウスの老化は脂肪食で促進される事が分かった。(3)ビタミンE欠飼料に白ゴマ、黒ゴマを添加し、肝臓過酸化脂質と血漿トコフェロールを比較した実験では、白ゴマより黒ゴマのほうがわずかに生体内抗酸化性が強い傾向がみられた。(4)焙煎ゴマ油、生絞り未脱臭油および精製油の三種をV.E欠飼料に加えて飼育したラットの実験では、肝臓の過酸化脂質生成抑制効果にはゴマ油間に差はみられなかったが、血漿中γートコフェロール量は焙煎油>生絞り油であった。またゴマ油投与ラット血漿

クロマト中にはトコフェロール付近に不明のピークの出現がみられたのでその分離固定を検討中である。(5)茶カテキンのSAMマウスへの投与効果を調べたが、他のマウスの場合と違って1%添加飼料をだんご状又は粉末で投与した場合に体重減がみられ0.2%以下で実験を継続することとした。主に前年度の継続で次の研究を行なった。1)ラットを用いビタミンE欠飼料で飼育すると血漿および肝臓の過酸化脂質、赤血球の溶血率、血漿のpyruvate kinaseが著しく増大するが、この飼料に白ゴマ、焙煎ゴマ油、またはゴマサラダ油を加えると+E群と同程度のレベルに抑制された。また-E群では血漿中のα-Toc-が経時的に減少し消失するがゴマ投与群ではこの減少に反比例してγ-Toc-が増大することが見いだされた。2)上記と同様の実験でE欠群にゴマ20%ゴマ投与による過酸化脂質生成抑制効果は黒ゴマの方が白ゴマよりやや強かった。またゴマの皮部のみの投与でも抑制効果がみられたが、この場合Toc量は非常に少ないことが注目された。皮部の場合も黒の方が白より強かったが、抽出した黒色素0.5%添加では効果が認められなかった。3)SAMマウスで-E飼料にゴマサラダ油中の新抗酸化物質sesaminolを0.1%添加すると過酸化脂質の増大に抑制がみられた。また血漿中のToc量の増大もみとめられたが、オスの場合の方が明らかにみられた。ラットにCCl_4投与で肝臓の過酸化脂質は明らかに増大するがsesaminolの同時投与で完全に抑制された。ラットの場合はCCl_4投与で肝臓、血漿のいずれでも過酸化脂質の増大が見られるが、sesaminolの投与により、抑制された。4)茶カテキンはin vitro試験で強い抗酸化性を示すが、これが生体内で過酸化脂質生成の抑制を示すか、さらに老化抑制が見られるかを調べた。ラットでは飼料添加カテキンが吸収され血中に検出されることが示された。SAMマウスでは、精製カテキン1%添加で生育阻害が見られ、僅かにE+カテキン群で過酸化脂質の抑制が認められたが投与量などを検討し更に研究をすることとした。
逆遺伝学的手法によるVigna属野生種のNeo-domestication

本研究の目的は、劣悪環境に生息しているマメ科野生種を栽培化することにより、高いストレス耐性をもつ新作物を開発することにある。この時、栽培化に必要な遺伝子が既知であると、それに必要な時間と労力を縮減することができる。マメ科野生種のハネアズキに変異原を処理することで、難裂莢変異体と非種子休眠変異体を得た。遺伝分析により、両変異は単一遺伝子座に支配されることがわかった。詳細な解析によって、原因遺伝子を数個に絞ることができた。本研究によって、野生種の栽培化は比較的容易に達成できることがわかった。今後、栽培化に必要な遺伝子が同定されることで、様々なストレス耐性をもつ野生種の栽培化が容易になるだろう。本研究の目的は、劣悪環境に生育しているマメ科野生種を栽培化することによって、高いストレス耐性をもつ新型作物を開発することにある。植物の栽培化において重要な形質は可食部大型化、種子脱粒性の消失、種子休眠性の消失の3つであるが、これら栽培化形質はいずれも少数遺伝子の機能欠損によって生じたものであることが知られている。したがって、ストレス耐性をもつ野生種に、栽培化形質を支配する遺伝子の変異を誘導し、新たに栽培化を起こすことは比較的容易に達成できる。実際、私は病虫害に強い野生種の突然変異集団から栽培化形質を獲得した変異体を選抜することに成功した。しかし同時に順遺伝学的選抜には莫大な労力を要することも明らかになった。そこで本研究では、栽培化に関与する遺伝子を同定することで突然変異集団からの逆遺伝学的選抜を実現し、野生種を栽培かするために必要な時間と労力を短縮することを目指す。本年はV. stipulaceaの難裂莢性変異体および難休眠性変異体の遺伝子を同定するために野生型とのF2集団を育成して遺伝学的に遺伝子を同定するための材料を整備した。同時に共同研究者によってV. stipulaceaの全ゲノム配列の解読が終了したことから次世代シークエンサーを用いた遺伝子同定手法(MutMap)が利用できる状態となった。また同定した候補遺伝子の機能解析を行うためにマメ科におけるウイルス誘導ジーンサイレンシング(VIGS)法の利用可能性を検証し、ベクターとして用いるウイルスがVigna属植物にも感染することを確認した。加えて、2度のEMS処理を施したM2M2集団から器官大型化と茎伸長に関する変異体の選抜に成功した。マメ科には多様なストレス耐性をもつ野生種があり、その一部は食用に採集されている。これら野生種を栽培化すれば新たなストレス耐性作物として利用できる。マメ科の栽培化三大形質は「器官大型化」「非裂莢性」「非休眠性」であり、本研究では変異原処理集団から得た変異体の原因遺伝子を同定することで野生種のNeo-domesticationの迅速化に寄与する。当該年度において耐虫性に優れるハネアズキへのEMS処理により2つの非休眠変異体(bed2とbed3)を得た。既得の非休眠変異体bed1とは特徴が異なる。bed1は種皮黄化を伴い、bed2はヘソが割れて、bed3は外観変化なく非休眠となることがわかった。異なる機序で非休眠を獲得したと考えられることから遺伝的集積が可能と考えられる。また既得の難裂莢変異体lipについてはMutMap法により候補変異を2つのSNPにまで絞った。ひとつはセルロース合成酵素様遺伝子にアミノ酸置換が生じており、もうひとつは遺伝子外領域であった。遺伝子の機能を証明するためにレトロトランスポゾンLORE1を利用したミヤコグサの遺伝子タギング集団から同遺伝子の変異体の分譲を依頼した。受け取り次第、裂莢性を評価することで本遺伝子の機能証明が完了する予定である。ハネアズキ難裂莢変異体lipの原因遺伝子をMutMap解析によりひとつに絞ることができた。ウイルスベクターによる遺伝子機能の証明は困難であったため、レトロトランスポゾンLORE1を利用したミヤコグサの遺伝子タギング系統の利用に切り替えた。目的遺伝子に対する挿入系統が存在すれば形質を評価するだけで遺伝子機能を証明できるのでウイルスベクターよりもむしろ簡便である。ただし非休眠変異体bed1で行ったMutMap解析では候補SNPが多数検出されたため狭域化が進んでおらず本区分(2)とした。昨年度までに、Vigna属野生種ハネアズキにおける野生型と難裂莢変異体の分離集団を用いたMutMap解析から、原因因子の候補として2つのSNPがみつかった。その2つのSNPのうち1つがセルロース合成関連遺伝子上に、もう1つは遺伝子間に存在していた。今年度、そのセルロース合成関連遺伝子について解析した。ミヤコグサのトランスポゾンLORE1を用いたタグラインから同遺伝子の変異体を3系統取り寄せ、それらの遺伝子型と表現型を調査した。しかし、同遺伝子にLORE1の挿入が確認された個体の表現型は、野生型と相違が認められなかった。このことから、そのセルロース合成関連遺伝子は原因遺伝子でないと考えられた。残るSNPは遺伝子間領域に存在するため、このSNPが存在する領域が他の遺伝子の調整に関わる可能性がある。ただし、その解析は今後の課題として残された。