hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
研究成果の評価指標開発：ソーシャルメディアにおけるインパクト実証研究

本研究は、高等教育機関の研究IRの評価指標の開発を提案する。IRは、Institutional Researchの略語で、機関調査と邦訳されることが多く、教育・研究・経営の効果的な推進のために、情報収集、評価指標の可視化を行って、事業の意思決定を支援する。大学の研究は、国の評価制度への対応とステークホルダーの行政機関、資金配分機関の交付や連携企業の投資の意思決定の点から、研究IRが重要な課題になっている。研究IRとして開発した評価指標を参考に、資金・要員の調達や基盤整備といった資源再配置から、成果を導くことが期待される。これまで、研究の実績(Performance)における研究の成果(Product)として、施策の意図した結果(Outcome)、それをもたらす活動の結果(Output)、意図した結果以外の波及効果(Impact)という分類が行われてきた。プロの研究者のジャーナル評価以外に、社会各層の関係者のソーシャルメディアを介した評価も含め、研究の成果と影響度の可視化に向けた効果的な指標の開発はほとんど行われていない。本研究は、こうした新しい指標をどう開発し、研究評価として利用できるかという課題をソーシャルメディアという視点から探求することに主眼を置いた。同時に研究IRにかかわる大学のURAとURAを管轄する部署の責任者への質問紙調査を通じて、研究IRが日本でどのように位置づけられているかの分析を行うことを企図した。3回の研究会と大学URAおよび研究担当副学長等への質問紙調査を実施した2017年から2018年2月にかけて実施した。なお、本来は2017年が最終年度であり、筑波大学のゲストを招聘して筑波大学で開発された人文社会科学の研究評価の新しい尺度についての知見を得る予定であったが、先方の都合で年度内に開催できず、科研研究を2018年まで延長、研究会は7月に実施した。これまで,研究の実績(Performance)における研究の成果(Product)として,施策の意図した結果(Outcome),それをもたらす活動の結果(Output),意図した結果以外の波及効果(Impact)という分類が行われてきた.高等教育機関の研究について,「国の研究開発評価に関する大綱的指針」(平成24年12月)では,研究開発課題の主な評価の実施方法として,有効性の観点から見込まれる波及効果の内容等の視点が明示されていることに着目し,本申請の課題を設定した.日本でも,多視点で即時的な影響度を波及効果として測定する手法が,林隆之/山下泰弘(「ビブリオメトリクスを用いた大学研究活動の自己分析」2011年),吉田光男(「計量書誌学の新たな挑戦」2014年)等により考察されている.プロの研究者のジャーナル評価以外に,社会各層の関係者のソーシャルメディアを介した評価も含め,研究の成果と影響度の可視化に向けた効果的な指標の開発はほとんど行われていない.本研究では,こうした新しい指標をどう開発し,研究評価として利用できるかという課題をソーシャルメディアという視点から探求することに主眼を置いた.当初はソーシャルメディアの様々な指標を実験的に活用したが,なかなか安定的な結果が得られないことが判明し,現段階では,科研費データベースでの分野間での協力度合,ビッグデータのなかにあるデータから研究評価指標の新たな側面として利用できないかどうかを現在若手研究者を中心に試行錯誤している.5回の研究会と「大学のワールドランキングと研究動向」というテーマで海外からの招聘者6名を含む11名の発表者による国際会議を2017年3月に開催した.当初は,ソーシャルメディアの指標を使い,研究IRとし新たな評価指標を開発できないかということが大きな目的であった.このために,年度の前半はソーシャルメディアの指標を使っての評価研究を行っている研究者を招いて研究会を開催し,様々な知見を得ようと試みた.実際,若手研究者を中心のオータナティブな指標を使って研究の評価を試みたが,やはりデータが安定するとはいえず,どうしても社会的関心がその時期にある分野や情報発信の多いところに偏るなど正確な評価になりえないのではないかという仮説を持つに至った.このことがかえって,どのような指標が安定的な研究評価になりうるのかという原点に立ち返っての研究の方向を確認するに至っている.一環の確認作業を通して,論文の評価に用いられる指標の1つとして従来から重視されてきた被引用数に再度着目した.この被引用数を引用ネットワークを用いてのクラスタリングすることに初年度の後半は注力してきた.計量社会調査の手法(ソシオメトリックス)により,学術文献情報のアクセス,ソーシャメディアの言及等の電子情報を計量分析(オルトメトリックス)を行って,成果の受信者からの発言の意図を対面調査で検証して,波及効果に妥当な意味づけを付与する.論文公開時の情報をもとに,23年後のIF評価を見通し成果の影響度の予測を行って,後続の研究計画の一助とすることが可能になるという道筋へとつながる一歩であると思われるからである.本研究は、高等教育機関の研究IRの評価指標の開発を提案する。

これまで、研究の実績(Performance)における研究の成果(Product)として、施策の意図した結果(Outcome)、それをもたらす活動の結果(Output)、意図した結果以外の波及効果(Impact)という分類が行われてきた。プロの研究者のジャーナル評価以外に、社会各層の関係者のソーシャルメディアを介した評価も含め、研究の成果と影響度の可視化に向けた効果的な指標の開発はほとんど行われていない。本研究は、こうした新しい指標をどう開発し、研究評価として利用できるかという課題をソーシャルメディアという視点から探求することに主眼を置いた。同時に研究IRにかかわる大学のURAとURAを管轄する部署の責任者への質問紙調査を通じて、研究IRが日本でどのように位置づけられているかの分析を行うことを企図した。3回の研究会と大学URAおよび研究担当副学長等への質問紙調査を実施した2017年から2018年2月にかけて実施した。昨年の実績報告書にも書いたように、当初は、ソーシャルメディアの指標を使い、研究IRとして新たな評価指標を開発できないかということが大きな目的であった。しかしながら、実際、若手研究者を中心としたオータナティブな指標を使って研究の評価を試みたが、やはりデータが安定するとはいえないことが判明した。一環の確認作業を通して、論文の評価に用いられる指標の一つとして従来から重視されてきた被引用数に再度着目した。この日引用数を引用ネットワークを用いてのクラスタリングすることに初年度から引き続き2年目以降も注力してきた。研究IRの実態を把握するべく、URAとURAを管轄する部門の長を対象とした研究IR調査を質問紙を通じて実施することを企図して、2017年の後半に実施した。現在、本調査の分析最中であるが、こうした調査を通じて、研究IRが大学のなかでどう位置づけられ、かつ評価指標の開発を含め、研究IRの推進にどのように大学が関与しているかの実態がある程度把握できるものと思われる。新たな人文科学の評価指標を開発しているという情報を入手して、研究者を招聘し、STEM分野と比較して評価が難しいとされる人文科学の評価指標の開発について把握する予定であったが、当該研究者の体調により2017年度の研究会が延期になった。そのため、この招聘についての費用は2018年度に延長を申請し許可されている。本研究は、高等教育機関の研究IRの評価指標の開発を提案する。IRは、Institutional Researchの略語で、機関調査と邦訳されることが多く、教育・研究・経営の効果的な推進のために、情報収集、評価指標の可視化を行って、事業の意思決定を支援する。大学の研究は、国の評価制度への対応とステークホルダーの行政機関、資金配分機関の交付や連携企業の投資の意思決定の点から、研究IRが重要な課題になっている。研究IRとして開発した評価指標を参考に、資金・要員の調達や基盤整備といった資源再配置から、成果を導くことが期待される。
半導体量子ドットのスピンコヒーレンスの研究

<電子スピンの緩和時間に対する弱磁場による核スピン揺らぎの凍結効果>時間分解偏光発光分光法により、正孔をドープされたp-InAs量子ドット中の電子スピン緩和を研究し、電子スピン偏極は、光励起後500psでランダムに向いた核スピンとの超微細相互作用により、最初の1/3になるが、わずか100mTの外部磁場の印加により電子スピン緩和時間が4nsになり、ランダムに向いた核スピンとの超微細相互作用による速い電子スピン緩和が抑制される核スピンの揺らぎの凍結する効果を見いだした。<電子ドープInP量子ドット中のサブミリ秒の電子スピン緩和時間>電子を1個ドープしたInP量子ドットの発光の円偏光度を計測し、電子のスピン偏極がサブミリ秒からミリ秒に達する間保たれる部分があることを見いだした。チャージチューナブル自己形成InP量子ドットを円偏光ピコ秒レーザーパルスにより準共鳴励起し、ファラディー配置で縦磁場を加え、偏光フォトルミネッセンスおよびその時間分解を系統的に研究した。核スピンの揺らぎの効果を抑えられる0.1Tの縦磁場下で、InP量子ドットの発光帯を円偏光で準共鳴励起すると、励起光エネルギーからストークスシフトが大きいエネルギー領域では、負の円偏光度をもつ発光となる。発光ポンプ・プローブ法を用いた時間分解測定により、負の円偏光度は、数百マイクロ秒の緩和時間で緩和していくことが明らかになった。減衰カーブは単純な指数関数ではないが、少なくとも100μsもの長い時間経過後でも電子スピンは偏極している。その後の研究で電子スピン偏極は1ms程度までたっても一部保たれていることが示された。負の円偏光度は温度や磁場に依存し、磁場の増加、温度の上昇とともに緩和時間が短くなっていくのが明らかとなった。<InP量子ドットのサブミリ秒スピン偏極>量子情報処理には、光との整合性が良いIII-V族半導体量子ドット中の長いスピン緩和時間を持つ電子スピンが最も有用であろう。本年度、光生成電子のように発光寿命により時間の制約を受けない、電子を1個ドープされたInP量子ドットにおいて、電子のスピン偏極がサブミリ秒の寿命をもつことを見いだした。電子を1個ドープされた自己形成InP量子ドットを円偏光ピコ秒レーザーパルスを用いて準共鳴励起し、ファラディー配置で縦磁場を加え、偏光フォトルミネッセンスおよびその時間分解を系統的に研究した。0.1Tの縦磁場下で、InP量子ドットの発光帯を円偏光で準共鳴励起すると、励起光エネルギーからストークスシフトが大きいエネルギー領域では、負の円偏光度をもつ発光となる。これは、III-V族半導体で弱磁場下で観測された時間としては最長である。<CdTe量子ドットにおけるスピン緩和>CdTe量子ドットの電子のスピン緩和を偏光フォトルミネッセンスとその時間分解を通じて調べ、磁場の強度とともにスピン緩和速度が遅くなる事を示した。電子スピンの緩和機構として、電子スピン・核スピン間の超微細相互作用と核スピンが形成する核磁場のゆらぎを考えると、磁場の増加と共に核磁場のゆらぎの寄与は小さくなるので、電子スピンの緩和時間は長くなる。局在電子のスピン緩和に用いられたこの考えを用いると、フォトルミネッセンスの円偏光度から求めたスピン緩和速度も偏光フォトルミネッセンスの時間依存性から求めたスピン緩和速度も同じ縦磁場依存性で説明されることが明らかになった。
東南アジアにおける荒廃泥炭地の復興・再生を目指したシロアリ相の評価と利用

熱帯における森林の孤立化は益々進行しつつあり、泥炭地においても例外ではない。熱帯泥炭地における孤立化した森林の生態学的役割を検討するために、平成27年度はインドネシア・スマトラ島において、1孤立林、2孤立林に近接した荒廃泥炭地、および3孤立林から離れた荒廃泥炭地、の3つのランドスケープにおけるシロアリ相とアリ相の調査を行った。調査方法は以下の通りである。シロアリ相は、標準法である100 m x 2 mのベルト・トランセクト法を採用し、塚、地面上の枯死木や枯死枝、蟻道、倒木下の土中について決められた時間内での調査を行った。兵蟻と職蟻を採集し、80%エタノールに保存することによってその後の種同定に供した。アリ相については、100 mのライン・トランセクトを設定し、10 m毎に落下トラップを設置して24時間後に回収することによって調査した。シロアリの場合と同様、採集した個体は80%エタノールに保存し、同定に供した。その結果、シロアリ相については3つのランドスケープ間において種数に関する有意な差は認められなかったものの、2つの荒廃地を比較してみると、シロアリ亜科とテングシロアリ亜科に属するあるグループが孤立林に近接した荒廃地のみで生息していた。アリ相においては、3つのランドスケープ間で種数や種構成に有意な違いは観察されなかったものの、調査地内の種の均一性については孤立林から離れるにしたがって低下した。これらの結果は、荒廃泥炭地において孤立林の存在というものその地域における生物多様性を担保する一定の役割を有することを示している。27年度が最終年度であるため、記入しない。インドーマレー地域は世界の泥炭地の62%を占めている。現在、違法伐採や急激な農地への転用の結果発生する泥炭地における自然火災が大きな問題となりつつあり、熱帯のエコシステムに重要な役割を有するシロアリ相への影響が懸念されている。しかしながら、東南アジア泥炭地におけるシロアリ相に関する生態学的研究は非常に少ない。平成26年度は、スマトラ島リアウの泥炭地を対象とし、火災跡地およびその周囲に存在する森林についてシロアリ相の調査を実施した。さらに、火災跡地を森林から1km以内にあるエリア(森林影響火災跡地)と1kmを越える距離にあるエリア(孤立火災跡地)に分け、森林の影響を指標とした調査結果の比較を行った。得られた成果は以下の2点にまとめることができる。1.火災跡地からは510種のシロアリが、周囲の森林からは1015種のシロアリが採集され、種数としては統計的に有意な差は認められなかった。自然火災時の土壌表面温度は400°Cに達し、地中30 cmでもまだ50°C、最終的には地中60 cmまで熱が伝わることが知られている。シロアリの多くは地中2030 cmを移動および営巣場所として利用しており、その事が自然火災によるシロアリ相の変化を説明しうる。2.各調査地における種構成には大きな違いが観察され、孤立火災跡地では木材内に営巣する木材摂食性3属のみが採集され、養菌性シロアリと土壌食シロアリは消失していた。一方、森林影響跡地からは、これらに加えて樹上や地表に営巣する2亜科のシロアリが採集された。自然火災の影響を勘案すると、これら2亜科のシロアリは周辺に存在する森林から火災後に供給されたものであると考えることができる。つまり、周囲に存在する森林がエコシステム供給者としてのシロアリ相の回復に重要な役割を有していることが明らかとなった。平成26年度は予定通りインドネシア・スマトラ島リアウの泥炭地において種々のランドスケープにおける調査を実施することができた。海外における野外調査には調査許可の取得や現地の手伝いの手配など、場合によっては長期間の段取りが必要となるが、この点についてはまずは順調に研究を実施することができた。

また、得られた結果の予備的な考察内容については、オーストラリア・ケアンズで開催された国際社会性昆虫学会において発表を行い、参加者より有意義なコメントを得ることができた。さらに、平成26年度の調査により、シロアリとアリ、特に侵入外来アリとの相互作用に関していくつかの新しい研究課題を発見することができた。以上の実施状況より、研究はおおむね順調に推移していると自己評価した。27年度が最終年度であるため、記入しない。2年目の平成27年度についても、平成26年度に引き続きまずシロアリ相に関する下記のサンプリングと分析を継続して実施する。1)インドネシア・リアウ泥炭地における種々のランドスケープからの土壌およびシロアリ試料の採集2)シロアリ試料の同定およびシロアリと土壌の炭素・窒素同位体分析によるシロアリ餌物質の推定と土壌生態系へのシロアリの役割の考察1)については、より信頼性の高いデータを得る目的から平成26年度と同じランドスケープにおいてサンプリングを実施する予定である。2)については、インドネシア当局の許可を得て試料を日本に持ち帰り、平成26年度と同様な方法で実体顕微鏡を用いた種の同定を行う。また、平成26年度の試料とあわせてシロアリと土壌の同位体分析を実施し、炭素・窒素分析によるシロアリ餌物質の推定と土壌生態系へのシロアリの役割の考察を行う。平成26年度と同様、サンプリングは現地の学生を雇用して実施する予定である。さらに、平成27年度は泥炭地の火災跡地におけるアリ相の調査もあわせて行う予定である。具体的な方法は次の通りである。平成26年度と同じ試験地を用い、シロアリの場合と同じ方法でアリ類のサンプリングを実施し、多様性に及ぼす火災の影響を検討するとともに、火災跡地における侵入外来アリ種の出現頻度と土壌生息性シロアリへの影響を評価する。最終的な研究結果をとりまとめ、学術誌への投稿を行うとともに、平成28年2月に中国で開催される予定の環太平洋シロアリ学会で発表を行う予定である。
大強度電子ビーム・プラズマ相互作用後の残留強静電場の電子ビームプローブによる測定

プラズマが乱流状態になると、内部にはキャビトンと呼ばれる波束が多数できていると理論的には考えられている。しかしながら、実験でキャビトンを測定することは難しく、その3次元的な構造を明確に捕らえた例はない。当研究はキャビトン電場の測定を目的とし、電子ビームプローブ法の応用を行った。電子ビームプローブ法というのはプラズマ内部の電場を測定するのに使われる手法であり、ビームの偏向を測定して未知の電場を予想するものである。普通は、細く平行なプローブビームが用いられており、これまでは我々もこの方法で偏向角の大きさや偏向形態を測定しようと努力してきた。しかし、キャビトン電場以外の原因により偏向が生じた可能性があることが指摘されていた。この研究の初期においては測定自体の信頼性を高めるために,いくつかの新しい試みを装置に施している。これらはこれまでの技術的な問題点を解決したが,特にこれによって測定の感度を上げることができた。そこで、さらに新しい試みとして普通,誘電率の空問分布を測定するのに光学的に行われているシャドウグラフを、電子ビームを用いて試みた。電場の影絵を映してみること、つまり、偏向の空間分布の測定をすることを意味するが、これまでに電子ビームが用いられた例はまだなかった。結果はうまくいき、電子ビームのシャドーグラフを実現することに成功した。観測された偏向像には、特有な網目の構造が観測された。これは我々のプラズマの内部には(乱流電場で期待されるような)複雑な電場の空間分布があることを意味する。さらに編目の大きさがデバイ長の20倍程度の大きさを持つことが実験から示された。一方で、理論的解析を進めた結果、キャビトン電場による偏向は崩壊終盤のサイズの小さくなるときにしか得られないという新たな見解を示すことができた。これらは実験結果をうまく説明している。今後、研究を進めるうえで一つの方向性を示すことができた。大強度電子ビーム(IREB)を使う極限条件下での電子ビームプローブ法の確立と、IREB・プラズマ相互作用後の残留強静電場の形態の解明を目指して、本研究を推進している。本年度は(1)予想されているキャビトン電場がプローブビームにどのような散乱パターンをもたらすか研究を行った。これによりキャビトン電場と航跡場等による散乱が明らかに異なる事が分かった。ハード面では(2)高感度デジタル画像観測システムを製作して観測系に改良を加えた。これにより、超高速撮影が可能になり、電子銃からの不要な光の除去ができた。また、(3)電子ビームプローブの加速電源を全面的に改良を加え性能の向上を図っている途中である。加速電圧をこれまでより2倍程度に増し、偏向に合せて電圧を変えられるようにしたため、これまでより測定能力に柔軟性を持たせられる。また(2)により測定系の感度を上げられたため、ブローブビームのパルス幅を更に短くして時間分解能を上げている。測定面では、例えば、(4)IREB入射直後の電子温度や密度測定の検討と準備や、(5)プローブ偏向の時間変化を直接測れるように高速のファラデーカップの利用を検討している。本年度は学術的な成果としては散乱パターンの研究のみになるが、装置の改良を精力的に行なっているため、来年度には新しい実験結果が得られ、新たな事実が得られることが期待される。

また、途中ではあるが研究成果については近く行われる国際学会等で発表を予定している。プラズマ中に強い乱流電場を発生するのに高いエネルギー密度を持つ相対論的電子ビーム(IREB)は適している。プラズマが乱流状態になると、内部にはキャビトンと呼ばれる波束が多数できていると理論的には考えられている。しかしながら、実験でキャビトンを測定した例は少なく、その3次元的な構造を明確に捕らえた例はなかった。当研究では電子ビームプローブを用いてキャビトン電場の測定をする事を目的とする。これはプローブビームの偏向角度から内部の電場を予想するものであるが、以前はこの目的のために細く平行なプローブビームを用いていた。これによって偏向角の大きさや偏向形態を測定しているが、キャビトン電場以外の原因により偏向が生じた可能性も考えられた。そのため偏向の空間分布の様子を知る必要があった。そこで以下のような点について改善を図った。まずプローブビームを発散させることで大口径にした。しかしながら大口径ビームでは電流密度の低くなり、測定が困難となった。そのため測定系にイメージインテンシファイヤと呼ばれる光の増幅器を設置する事によってS/Nを向上した。これにより画像が鮮明になり信頼性が向上している。また、一方で電源などに全面的な改良を施したために数10ナノ秒の精度で時間の制御が行なえるようになっている。このような改善の上に電場の空間分布の測定を行なうことができた。その結果得られた偏向像の多くが特有な網目の構造を持つことが分かった。これは乱流プラズマの内部には複雑な電場の空間分布があることを反映していると考えられる。今後詳しい解析をしてさらに検討しなければならないが、プラズマの乱流を理解する上で重要なデータを得ることができた。また、偏向角から電場の大きさを算出するために空間的な情報が使える可能性があり、今後の測定の発展を残している。
黄色ブドウ球菌のロイコシジン及びガンマヘモリジンの血球崩壊機構の解明

黄色ブドウ球菌の白血球崩壊毒素ロイコシジンおよび赤血球崩壊毒素ガンマヘモリジンは、それぞれ二成分蛋白質(LukFとLukS)及び(HγIとHγII)から構成され、それぞれの毒素活性発現には各々二成分が必須である。LukF成分とHγI成分は両毒素において共通成分として存在し、またLukS及びHγII成分は、血球認識に携わる蛋白質であることを明らかにした。LukS/HγIIキメラ成分の解析から、ガンマヘモリジン活性には、HγII成分のN末端からArg57までの領域(MHLS 5)が必須であることが判明した。そこで、この領域における両成分の相違アミノ酸配列/残基をLukS成分に導入し特異的最小必須領域の同定を行った。HγII成分のN末端からArg57までの57アミノ酸必須領域とLukS成分におけるN末端相同領域との比較から、HγII成分のIle27Asp35の領域に存在するα-ヘリックス構造に注目した。そして、IV領域はこのα-ヘリックス領域のすぐ上流域に存在しているので、MLS-IVの二次構造を推定したところ、Asp18Thr20間のα-ヘリックス構造は形成されたが、Ile27Asp35間のα-ヘリックス構造は形成されなかった。しかしながら、Ala26-Ile27を加えたIV'領域を導入したMLS-IV'ではHγII成分に見られる2つのα-ヘリックス構造が再現された。そこで、MLS-IV'を解析した。MLS-IV'の精製標品を用いて、解析を行った結果、ガンマヘモリジン活性はHγII成分を100とした相対溶血活性でMHLS5、MLS-IV'それぞれ,205、102であった。これらの結果より、HγII成分のIV'領域(K23RLAI27)が、ガンマヘモリジン活性に必須であることが判明した。またAsp18Thr20間及びIle27Asp35間の2つのα-ヘリックス領域が、ガンマヘモリジン活性に重要であること示唆された。
道路交通ネットワークの時間信頼性評価モデルの構築及びそのITS効果分析への応用

周知の通り交通混雑・交通渋滞は都市部における大きな社会問題となっている.交通混雑は単に所要時間が増加するのみならず,その信頼性が著しく低下することも問題である.所要時間がはっきりとは分からないことは,時間通りに到着することが出来ず遅刻に至ることになり,また,遅刻を回避するためには出発時刻を早めなければならず,様々な時間的,経済的,精神的損失を生み出すことになる.これまで交通工学では,時間信頼性を考慮しない交通量配分モデル(交通ネットワーク均衡モデル)が既に提案され,実用化に至っている.既往のモデルでも交通システムでの旅行時間を算出することは可能である.しかし,それらでは旅行時間の確率分布を取り扱うことは出来ず,単に一つの値としての旅行時間を算出するのみである.したがって,それらの既往のモデルでは先に述べた時間信頼性を考慮することはできない.昨年度では,時間信頼性を考慮した均衡モデルの基本的均衡概念について明らかにし,道路利用者の経路選択が不確実なため(確率的であるため)に道路ネットワークの状態が確率変動する場合の確率的均衡モデルを構築した.しかし,旅行時間や交通量の変動の原因は経路選択の不確実性のもならず,交通需要が確率的に変動することも重要である.本年度は,昨年度のモデルを拡張し,交通需要が不確実に変動するとともに経路選択が確率的に行われる場合のモデルを構築した.また,モデルを金沢都市圏道路ネットワークに適用するためのデータ整備も行った.周知の通り交通混雑・交通渋滞は都市部における大きな社会問題となっている.交通混雑は単に所要時間が増加するのみならず,その信頼性が著しく低下することも問題である.所要時間がはっきりとは分からないことは,時間通りに到着することが出来ず遅刻に至ることになり,また,遅刻を回避するためには出発時刻を早めなければならず,様々な時間的,経済的,精神的損失を生み出すことになる.これまで交通工学では,時間信頼性を考慮しない交通量配分モデル(交通ネットワーク均衡モデル)が既に提案され,実用化に至っている.既往のモデルでも交通システムでの旅行時間を算出することは可能である.しかし,それらでは旅行時間の確率分布を取り扱うことは出来ず,単に一つの値としての旅行時間を算出するのみである.したがって,それらの既往のモデルでは先に述べた時間信頼性を考慮することはできない.本年度では,まず,時間信頼性を考慮した均衡モデルの基本的均衡概念について明らかにした.そして,道路利用者の経路選択が不確実なため(確率的であるため)に道路ネットワークの状態が確率変動する場合の確率的均衡モデルをその基本的均衡概念に基づき,構築した.これは,今後の研究の基礎的モデルと位置付けられる.そして,構築したモデルを仮想ネットワークに適用し,その妥当性を検討するとともに,それを金沢都市圏の道路ネットワークに適用し,現実ネットワークへの適用可能性について検討した.周知の通り交通混雑・交通渋滞は都市部における大きな社会問題となっている.交通混雑は単に所要時間が増加するのみならず,その信頼性が著しく低下することも問題である.所要時間がはっきりとは分からないことは,時間通りに到着することが出来ず遅刻に至ることになり,また,遅刻を回避するためには出発時刻を早めなければならず,様々な時間的,経済的,精神的損失を生み出すことになる.これまで交通工学では,時間信頼性を考慮しない交通量配分モデル(交通ネットワーク均衡モデル)が既に提案され,実用化に至っている.既往のモデルでも交通システムでの旅行時間を算出することは可能である.しかし,それらでは旅行時間の確率分布を取り扱うことは出来ず,単に一つの値としての旅行時間を算出するのみである.したがって,それらの既往のモデルでは先に述べた時間信頼性を考慮することはできない.昨年度では,時間信頼性を考慮した均衡モデルの基本的均衡概念について明らかにし,道路利用者の経路選択が不確実なため(確率的であるため)に道路ネットワークの状態が確率変動する場合の確率的均衡モデルを構築した.しかし,旅行時間や交通量の変動の原因は経路選択の不確実性のもならず,交通需要が確率的に変動することも重要である.本年度は,昨年度のモデルを拡張し,交通需要が不確実に変動するとともに経路選択が確率的に行われる場合のモデルを構築した.また,モデルを金沢都市圏道路ネットワークに適用するためのデータ整備も行った.
高野山の外国人観光客に見る観光体験の総合的研究

本研究は、開創1200年を迎えた高野山を訪れる外国人来訪者の観光動機・体験を実地調査し、高野山における外国人特有の観光体験の実態について、「観光と物語」「多感覚体験」「場所の聖性」等の視角から解明することを目的としたものである。各種調査の結果、以下のような知見を得た。即ち高野山の自然的環境、宗教的伝統、今日的実践が融合して得られる独特の観光体験が、精神性に価値を置く来訪者の高い満足度と評価につながっている一方で、インバウンド急増による「観光地化」的変化等の懸念も出始めており、高野山が観光体験の質を持続させるためには、内外の旅行者とホスト側との「対話」的関係性の増進が期待される。高野山を訪れる外国人旅行者に対する実証研究に先立ち、初年度はまず、高野山を訪れる外国人観光客の現象をニューツーリズムの一環と仮定し、その「観光動機」、「物語の存在構造」、「場所のゼマンティク」、「聖地性」等に関する理論的考察をおこなった。高野山観光に関する日本語・英語・仏語文献や、現地で入手したパンフレットの分析、および現地関係者への予備的インタビューを通じて得られた情報を基に、共同研究者間での認識の共有を図りつつ、それぞれのサブテーマとの関連づけを確認した。ニューツーリズムにおいては様々な社会的・文化的概念が観光と結びつき、新しい観光形態がこれまで見られてきた。高野山への外国人観光客は従来のカテゴリーから見ると宗教ツーリズムと捉えることができる。彼らの観光動機は必ずしも信仰や救いを求めることにあるのではなく、仏教聖地で日本文化を体験するために高野山を選択していると思われる。現地関係者によると、高野山観光において外国人観光客の多くはブログ情報により旅行決定をしていると見られるが、宿坊での仏教体験や奥の院の神秘的雰囲気の体験は比較的安易に共有できる文化体験として体験されている。こうした観察と考察は次年度のアンケート調査を行う上で、観光動機についての一つの仮説とすることができる。一方において、日本人観光客と外国人観光客では観光地を巡る「マスターナラティブ」の下位要素に相違が存在する点が明らかとなった。旅行口コミサイトの分析からは「マスターナラティブ」を強化する言説の多さ、観光者による観光体験に関する意味構築の多様性が確認された。基礎文献調査、旅行口コミサイトや現地で入手したパンフレットの分析を通じて高野山を訪れる外国人の旅行前の情報・知識の概要が解明された。また、高野町役場、外国人向けガイドツアー実施NPO、外国人僧侶へのヒアリングから、外国人訪問者に対して高野山がどのような「物語」や「意味」を提供しているかに関する予備的理解が獲得され、調査票調査に向けた基礎的情報が一定程度獲得できた。本年度は当初の研究計画通り高野山における外国人観光客のアンケート調査によるデーター収集を実施し、その一部の分析を行った。概要は次の通りである。1)調査期間:2016年5月20日6月20日2)場所:高野町内宿坊「恵光院」3)調査方法:恵光院への業務委託実施。宿坊来訪・滞在の外国人を対象に調査票(英文)への配布・回収。4)調査票体裁:A4版4ページ。質問項目:旅程3項目、高野山滞在中の体験等9項目、属性7項目、コメント欄5)回数標本数:220上村は高野山の場所性をめぐる意味論についての理論研究を継続する一方、上記調査において外国人訪問者が高野山内のランドスケープやスポットの印象をどのように表現するかについて自由記述項目を設定しサンプルを収集した。尾家は、上記サンプルの一部を利用して観光動機と観光体験の項目を分析し、高野山の聖地観光としてのデスティネーション特性と、そこを訪れる外国人訪問者の動機と体験の特性の一端を明らかにした。花村は、上記実査のデータを参照しつつ、高野山とは異なる文化圏の聖地サンティアゴ・デ・コンポステーラを対象に聖性のブランディングについて歴史的に考察し、時間をかけて聖性が醸成されていく中で、各時代において聖地の運営主体によって聖性が演出されてきたという経緯について考察を行った。原は、観光体験と「物語」との関わりについて、「物語行為の存在様態」の解明に向けた準備的作業を進めた。具体的には、高野山の宿坊の中でも特に外国人観光客に人気の高い宿坊の実施する外国人向けの「奥之院ナイトツアー」への参与観察により、観光客が「オン・ツアー」の段階で得られる物語を把握すると同時に、上記調査において高野山への事前期待の内実や、高野山観光での経験を観光客がどう物語るかに関するサンプルを収集した。高野山を訪れる外国人観光客についての複数回の調査を計画していたが、適切な調査協力者を得ることにいささか手間取ったことと時間的制約とによって、宿坊1軒における220サンプルの収集にとどまった。ただし、尾家と原が現地において新たな調査対象の選定について現地関係者からの支援の可能性を取り付けられたため、次年度においてそれに基づく調査を実施する見通しを得ることができた。また、原による「物語がどう語られるか」という観点からのホスト側及びゲスト側に対する参与観察や、花村によるキリスト教圏の来訪者にとっての聖地聖性の意味についての歴史的考察によって、次年度の調査と分析に関する基本的方向性を案出することができた。これまでに行った高野山宿坊宿泊客を対象とするアンケート調査や、宿坊運営者、高野山での外国人来訪者ガイドツアー主催者などへのヒアリングをもとに、インバウンド旅行者の急速な増加をうけて浮上してきた

中短期的な具体的課題・問題について、高野山関係者や地元経済に通暁した有識者等によるシンポジウムを企画・開催し、有意義な意見交換を行うことができた。特に、現在の高野山が置かれている状況として、1インバウンド旅行者の増加と反比例する形で国内来訪者が減少し、それが地元人口の減少や産業基盤の縮退につながっていること、2国内からの参詣者の減少が高野山の日常的風景を観光地的なものへと変えつつあること、3外国人来訪者の増加に対応できる宿坊とそうでない宿坊との溝が生まれていること、4インバウンドに対応した人材の不足によって来訪者の満足度が頭打ちになる懸念があること、5高野山独自の観光体験を捨象して来訪者増加のみを希求することによって、いわゆるオーバーツーリズムに陥る危険性も考慮すべきことなどが指摘された。また高野山そのものについての研究と並行して、日本の仏教系宿坊と韓国のテンプルステイと称される修行体験型宿坊の試みとを比較する現地調査や、高野山以外の国内の宿坊の今後のあり方についての検討も行った。それらを通じて、高野山のデスティネーションとしての今後のあり方として、観光体験、とりわけ来訪者と宗教者の対話の価値を称揚することにより国内来訪者の増加を実現し、インバウンド来訪者と国内来訪者・参詣者とのバランスを図ることが重要であるとの認識に到達した。本研究は、開創1200年を迎えた高野山を訪れる外国人来訪者の観光動機・体験を実地調査し、高野山における外国人特有の観光体験の実態について、「観光と物語」「多感覚体験」「場所の聖性」等の視角から解明することを目的としたものである。各種調査の結果、以下のような知見を得た。即ち高野山の自然的環境、宗教的伝統、今日的実践が融合して得られる独特の観光体験が、精神性に価値を置く来訪者の高い満足度と評価につながっている一方で、インバウンド急増による「観光地化」的変化等の懸念も出始めており、高野山が観光体験の質を持続させるためには、内外の旅行者とホスト側との「対話」的関係性の増進が期待される。高野山を訪れる外国人旅行者の声を直接収集・分析する作業に取り組む。具体的には、外国人向けガイドツアーでの参与観察、ガイドツアー参加者・宿坊宿泊者・カフェやゲストハウスに滞在者への調査票調査およびヒアリング調査を予定している。また、帰国後一定期間を経た外国人観光客の声を収集する仕組みも今年度来年度に構築する予定である。これと並行して、前年度に引き続き、文献レビューを通じて先行研究との接点を探りつつ、ニューツーリズムの多様化のなかでの宗教ツーリズム、観光体験とナラティヴ、場所のゼマンティク等に関する理論的考察を深める。今後は、実査計画の若干の遅滞を挽回し、先の調査から得られた外国人来訪者・観光客のプロファイルを手掛かりとして、来訪者に対するインタビュー調査および、来訪者をもてなすホスト側の複数の当事者に対するインタビュー調査およびツアー参加等を試みて、より厚い記述の可能なデータを収集する。またそれらのデータ分析を通じて得られた知見に対する理論的考察を深める。(上村)高野山の場所性に関する理論的考察のまとめをおこなう。(尾家)
ストレス記憶保持細胞(神経幹細胞)を用いた脳解析-キレる脳と神経回路網-

本研究の目的は,胎生期におけるアルコールの暴露による,成長後の衝動コントロール障害・適応障害等の認知行動異常との関連を明らかにすることである。具体的には,幼児の発達段階の神経細胞および神経幹細胞が薬物やストレスによる障害を記憶し,成長期における様々な応答異常に繋がる可能性についてin vitro,in vivoで解析した。今回の検討で,アルコールによる神経幹細胞の分化機能変化のメカニズムに,NRSFとCREBの両転写因子の変化が深く関わる可能性を明らかとした。この転写因子群の変化は,BDNFを初め様々な遺伝子について,DNA塩基配列の変化を伴わずに遺伝子発現のオン・オフを持続的に調節できる機構であり,いわば「細胞記憶」として保存される生体メカニズムの一端となる変化とも考えることができる。FASに代表される胎児期のアルコール暴露が脳に及ぼす影響は,出生してアルコール暴露が断たれても基本的に非可逆的であり,また様々な精神疾患への罹患が高いことも知られている。我々は既に,胎生期にアルコール暴露を受けたFASモデルラットから得た神経幹細胞は,通常の神経幹細胞よりもアルコールによる障害を受けやすいことを見出し,このことについても,上述した転写因子系の変化を中心とする「細胞記憶」の概念で説明できる可能性を示した。FASモデルラットを用いた検討では,標識神経幹細胞を経静脈的に移植する方法で,移植細胞の脳内動態変化と個体の行動学的変化の解析を実施し,蛍光マーカーおよびラジオアイソトープ標識した神経幹細胞をモデルラットに移植し,移植した神経幹細胞がダメージを受けた脳領域へより積極的に集まること,モデルラットの不安・認知機能,および行動量の異常が,神経幹細胞移植によって正常動物に近いレベルまで改善することを示した。加えて,移植した細胞が脳内で,GABA系や5-HT系の神経細胞に分化・発達していることを明らかとした。本研究は,妊娠期の母親の摂取によって,胎児がアルコールに暴露された場合の,子供の生後の脳機能発達と成長後の認知・行動異常について,ストレス記憶細胞としての神経幹細胞の機能異常が病態に関与しているとの観点から,神経幹細胞移植による新たな脳機能解析・治療法の確立の可能性について検討することを目的とした。はじめに我々は,(1)アルコールおよびリチウムによる神経幹細胞の分化機能の変化について検討を行い,リチウムが神経幹細胞の神経分化を促進させ,アルコールによる神経分化抑制作用を減弱させること,加えてその機序として,転写抑制因子NRSFの結合活性の変化が重要であることを示した。また蛋白質発現量変化の解析で,アルコール処置によってNRSF蛋白質量は増加するが,リチウム処置ではNRSF蛋白量に変化は認められないことから,アルコールはNRSFの結合活性と蛋白量の両方を増加させるが,リチウムは蛋白量に影響を与えずに結合活性のみを低下させることを明らかとした。次に,(2)胎生期ラットをアルコールに暴露させ,生後に神経幹細胞の移植を実施して,モデル動物(FAE)の行動薬理学的解析を行い,成長後の問題行動・精神疾患の根治的な治療法の可能性を探索した。本研究では,新たなFAEの治療法開発の試みとして,障害された神経ネットワークの修復を目的とした神経幹細胞移植の適応を検討した。蛍光色素とRIで標識した神経幹細胞を経静脈的に移植する方法で,移植神経幹細胞がFAE群ではより多く脳内に移行することを示した。また,高架式十字迷路を用いた行動評価において,FAEモデルラットでヒトのFAEで特徴的な症状である,不安の欠如(衝動性)と多動性を認め,これら精神症状が経幹細胞移植を施行することにより対照群と同等な程度まで改善することを明らかとした。本研究では,胎生・若年期のアルコール暴露によって,成長後の個体の行動異常につながる脳の神経回路網の変異について,アルコールによって誘導される"ストレス記憶保持細胞"として神経幹細胞の機能変化の視点から解析・検討を行なった。はじめに,アルコールの長期暴露,胎児期アルコールを神経幹細胞に処置することによって,神経細胞の生存に影響を与える濃度よりかなり低濃度で神経幹細胞から神経細胞への分化が特異的に障害されることを見出した。次に,神経幹細胞からグリア細胞へ分化についての検討を行ない,神経細胞への分化とは全く逆に,グリア細胞への分化が増加することを見出し,このことが,胎生・若年期のアルコールに暴露による脳神経回路網変異の重要なメカニズムの一つであることを示した。さらに,アルコールによって変化する,神経幹細胞において分化の方向性を決定するメカニズムについての検討を進め,神経幹細胞にアルコールを処置した際の核内転写因子NRSF/RESTのDNA結合活性変化を解析した結果,神経細胞に直接的な生存機能の障害を生じさせない濃度のアルコール処置が神経幹細胞の分化決定に重要な転写因子の活性を変化させるという知見を得た。すなわち,アルコールによって神経幹細胞から神経細胞への分化が減少し,逆にグリア細胞への分化が増強するが,これに本転写因子NRSF/RESTの活性変化が大きな役割を担っていることを明らかとし,その転写抑制因子の制御機構にERKシグナルと小胞体機能変化が重要な意義を持つことを示唆・報告した。

この転写因子群の変化は,BDNFを初め様々な遺伝子について,DNA塩基配列の変化を伴わずに遺伝子発現のオン・オフを持続的に調節できる機構であり,いわば「細胞記憶」として保存される生体メカニズムの一端となる変化とも考えることができる。FASに代表される胎児期のアルコール暴露が脳に及ぼす影響は,出生してアルコール暴露が断たれても基本的に非可逆的であり,また様々な精神疾患への罹患が高いことも知られている。我々は既に,胎生期にアルコール暴露を受けたFASモデルラットから得た神経幹細胞は,通常の神経幹細胞よりもアルコールによる障害を受けやすいことを見出し,このことについても,上述した転写因子系の変化を中心とする「細胞記憶」の概念で説明できる可能性を示した。FASモデルラットを用いた検討では,標識神経幹細胞を経静脈的に移植する方法で,移植細胞の脳内動態変化と個体の行動学的変化の解析を実施し,蛍光マーカーおよびラジオアイソトープ標識した神経幹細胞をモデルラットに移植し,移植した神経幹細胞がダメージを受けた脳領域へより積極的に集まること,モデルラットの不安・認知機能,および行動量の異常が,神経幹細胞移植によって正常動物に近いレベルまで改善することを示した。加えて,移植した細胞が脳内で,GABA系や5-HT系の神経細胞に分化・発達していることを明らかとした。
生物発光を用いた心臓電気現象可視化検出法の開発

電位依存性ナトリウムチャネルに対する生物発光を用いた蛋白質プローブにより心臓の電気現象可視化する.本研究は、生物発光蛋白質を用いた電位依存性ナトリウムチャネルおよび電位依存性カルシウムチャネルの膜電位の変化に伴う応答を可視化検出する蛋白質プローブを開発している.生物発光を用いた本蛋白質プローブの開発により,従来の方法では不可能であった心筋内部,洞房結節および房室結節といった心臓深部の細胞における活動電位を可視化検出可能にし,心臓電気現象を時空間解析可能にすることを目的とする.従来,心臓研究は,擬似的な多電極解析である心電図と単一細胞における電気化学的手法であるパッチクランプ法により行われており,多点多電極検出の限界から組織としての機能を空間解析することは不可能であった.洞房結節での心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節での活動電位の伝導の検出,および心筋内部のプルキンエ網といった心臓深部での電気情報の検出は,心機能解析の上で必須であるにも関わらずいまだ方法が開発されていないことから心臓深部の機能を可視化検出する方法の開発が切に望まれている.洞房結節における心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節における活動電位の伝導はカルシウムチャネルが担い,心筋における活動電位発生はナトリウムチャネルが担っていることから、開発に成功している電位依存性ナトリウムチャネル膜電位の変化に伴う応答を生物発光に変化する蛋白質プローブを用いて、心臓の電気現象を可視化検出することを試みた.イオンチャネル創薬の迅速化には,ハイスループットスクリーニング法の確立が重要である.そこで,脱分極に伴いナトリウムチャネルが開いた際に細胞膜外から流入するナトリウムイオンを生物発光により検出する可視化プローブを開発した.本プローブの開発は,従来の電気生理学的手法を用いることでは困難であったナトリウムチャネルの機能の多点多細胞同時検出が可能にすることから,難治病態の解明を飛躍的に進展させ,新薬開発に大きく貢献するin vivoスクリーニング法を提供するものである。細胞膜上のナトリウムチャネルが脱分極に伴い開いた際に,チャネル内部のボアを細胞膜外より細胞内にナトリウムイオンが流入,その近傍に融合させた生物発光タンパク質が基質を酸化,発光させることを目的に,プローブの設計を行った.ラット骨格筋由来電位依存性ナトリウムチャネルμ1に発光蛋白質を融合させたキメラ蛋白質をプローブとして作成した.本プローブを培養細胞に発現させた後、細胞外からの脱分極刺激を行ったところ、ナトリウムチャネルを透過するナトリウムイオン依存性の一過性の発光強度増大が確認された.ナトリウムチャネルのポアに対するプロッカーであるテトロドトキシン存在下においては脱分極に対して発光強度が増大しなかった.これらのことから、本プローブがナトリウムチャネルに対する発光プローブとなっていることが証明された.本方法の開発は、ナトリウムチャネルを標的とする新規ケミカルスクリーニング法を提供するものであり、また、生物発光が近赤外領域におよぶ波長特性を有するという性質を生かしin vivo検出に応用することが可能である.電位依存性ナトリウムチャネルに対する生物発光を用いた蛋白質プローブにより心臓の電気現象可視化する.本研究は、生物発光蛋白質を用いた電位依存性ナトリウムチャネルおよび電位依存性カルシウムチャネルの膜電位の変化に伴う応答を可視化検出する蛋白質プローブを開発している.生物発光を用いた本蛋白質プローブの開発により,従来の方法では不可能であった心筋内部,洞房結節および房室結節といった心臓深部の細胞における活動電位を可視化検出可能にし,心臓電気現象を時空間解析可能にすることを目的とする.従来,心臓研究は,擬似的な多電極解析である心電図と単一細胞における電気化学的手法であるパッチクランプ法により行われており,多点多電極検出の限界から組織としての機能を空間解析することは不可能であった.洞房結節での心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節での活動電位の伝導の検出,および心筋内部のプルキンエ網といった心臓深部での電気情報の検出は,心機能解析の上で必須であるにも関わらずいまだ方法が開発されていないことから心臓深部の機能を可視化検出する方法の開発が切に望まれている.洞房結節における心臓の調律を担う自発的活動電位発生と房室結節における活動電位の伝導はカルシウムチャネルが担い,心筋における活動電位発生はナトリウムチャネルが担っていることから、開発に成功している電位依存性ナトリウムチャネル膜電位の変化に伴う応答を生物発光に変化する蛋白質プローブを用いて、心臓の電気現象を可視化検出することを試みた.
AMPA受容体のCa_<2+>透過性を決定するサブユニットの発現動態の解析

1)ラット前脳においてこれまで、多重染色法を駆使し、ラット大脳皮質(体制感覚野)においてcalbinding28k陽性ニューロンはGluR1、GluR2を発現し、par-valbumin陽性ニューロンはGuR1を発現しているが、GluR2は発現していないことを見い出した(Kondo et al.,1997)。引き続き、この解析を前脳領域にひろげ、さらに定量的解析を加えることで、calbindinD28k陽性ニューロン、'parvalbumin陽性ニューロンはいずれもGluR1/GluR2発現比が高く、カルシウム透過型AMPA受容体を有することが推定された。初代培養ニューロンにFura2によるカルシウムイメージングを用いた解析より、カルシウム透過型AMPA受容体を機能的に同定することに成功した(添付論文)。2)ラット片側眼球摘出により、投射側のGluR2発現が低下することを見い出した。これは、AMPA受容体の発現が入力に依存していることを示唆している。3)BDNF処理により、GluR1,2の蛋白量は増加するが、個々のニューロンでの発現を2重染色により調べたところ、GluR1優位に増加するものと、GluR2優位に増加するものに2分された。機能的な解析のためにFura2によるカルシウムイメージングをおこなったところカルシウム透過型AMPA受容体の増加が明らかとなった。4)GuRl,2,2QにGFP蛋白を融合した蛋白を発現するアデノウイルスベクターを作製し、神経細胞に発現させ、リアルタイムで発現を観察できること、さらに固定前、後に細胞外ドメインに対する抗体を用いることによって、細胞膜上にある部分と、細胞内にある部分を可視化することができた。この系をもちいて、カルシウム結合蛋白calbindinD28k存在によってGluR2Qは細胞膜上に出現が促進されていることを見い出した。AMPA受容体のカルシウム透過性はGluR2の発現と逆相関することが知られている。各種サブユニットを発現させ、細胞生存、及び局在パターンとAMPA受容体のカルシウム透過性の連関を解析している。1、PC12細胞にアデノウイルスベクターを用いて、GluR1,2,2Q(GluR2のRNA非編集型)を発現させ、生細胞数を調べたところ、GFPを発現させたコントロールに比べ、GluR1は細胞数の減少を、GluR2/GluR2Qは細胞数の増加をもたらす傾向を見い出した。GluR2、GluR2Qでは変化がなかった。Fura-2によるカルシウムイメージングによって、AMPA刺激による細胞内カルシウム濃度上昇量を測定したところ、GluR2Q>GluR2/GluR2Q>GluR1>GluR2であった。GluR1のカルシウム非透過型変異体は、生存率低下は抑制されたことから、GluR1による生存率低下は、そのカルシウム透過性によることが示唆された。今後、よりカルシウム透過性の高いGluR2Qで生存率の低下がおこらないのか、GluR2/GluR2Qで生存率が上昇するのはどのような機序か、明らかにする必要がある。2、AMPA受容体の局在をライブで検出するために、N末いGFPを融合したGluR1、GluR2、GluR2Qを発現するアデノウイルスを作製した。ラット初代神経細胞に感染させところ、GluR2,2Qではスパインに集積することが観察された。一方、GluR1は、スパインへの集積が極めて少なかった。従って、サブユニットによって局在の程度が制御されていることが示唆された。

AMPA受容体は興奮性シナプス伝達の主要な担い手であり、GluR1-4サブユニットのテトラマーから構成されている。特に、GluR2サブユニットが構成成分に入らないと、チャネルのCa2+透過性が高くなる。最近、海馬介在ニューロンで、同一細胞でも入力線維の違いによって、樹状突起において、Ca2+透過型と非透過型受容体がわかれて存在することが示された(Toth et al.,1998)。このことは、mRNA、蛋白の発現レベルに加えて、各サブユニット蛋白の特異的な局在が重要であることを示している。そこで、本研究では、AMPA受容体の、GluR1,2サブユニットの局在の制御機構を解析することで、Ca2+透過型、非透過型を決定するサブユニット構成のできかたを明らかにすること、およびその結果ひき起こされる細胞機能の変化をあきらかにすることを目的とする。1)これまでわれわれが、ウエスタンブロットを用いて明らかにしてきた、"BDNF慢性投与によるGluR1,2の蛋白増加、細胞表面出現増加"の実態をあきらかにするために、GluR1,2の細胞外認識抗体と細胞内認識抗体を用いて多重染色をおこなったところ、BDNFによってGluR1優位に増加するニューロンとGluR2優位に増加するニューロンが見い出された。3)GluR1,2およびその変異体をPC12細胞に発現させ細胞生存に及す影響をSF活性、LDH活性測定により解析した。その結果GluR1発現によって細胞生存が低下すること、またGluR2Q/GluR2発現によって促進するこを見い出した。
GFP-actinトランスジェニックマウスを用いたシナプス形態可塑性の可視化

神経細胞間のシナプス伝達を担う特殊構造であるシナプスは、興奮性神経細胞においては、樹状突起スパインの先端に局在することがよく知られている。しかしながら、スパインという突起が樹状突起自身からいかに生成するのか、また、その形態の維持にどのような細胞骨格制御機構が関与しているのか、詳細は不明である。我々は、神経細胞内でのアクチン細胞骨格動態を可視化するGFP-actinプローブを作成し、初代培養神経細胞内において、シナプス活動依存的にスパイン内アクチンの集積が起こることを報告した。本年は引き続き、vivoのマウス脳において同様の活動依存的アクチン集積が起こるのか、特に生理的・病理的脳活動と相関があるのかを知る目的で、マウス前脳の興奮性神経細胞に特異性のあるプロモータを用い、GFP-actinをdriveするトランスジェニックマウスを作成した。germline transmissionを確認し、ファウンダーを2匹確立し、独立した2系統を樹立した。さらに、C57/B16への戻し交配を行うとともに、トランスジーンを発現するオスとメスを多数産生し、その交配により、両アレルにトランスジーンを有するマウスラインを樹立することを試みた。この結果、交配によるダブル・ポジティブマウスの数が着実に増加している。また、電気ショックによる恐怖条件付けにより、どのようなアクチン細胞骨格構造変化がシナプス活動依存的にもらされるかを明らかにするため、恐怖条件付け用の行動実験部屋の整備等を東京大学にて実施した。