hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マボヤの受精時における自己・非自己識別の分子的基盤

マボヤは雌雄同体の動物であり精子と卵の放出は同時に起こるが自家受精しない。マボヤ卵の卵黄膜に存在する精子受容タンパク質HrVC70は12回の上皮成長因子(EGF)様繰り返し配列からなり、自己の精子よりも非自己の精子に対してより高い親和性を示すことから、自己非自己識別分子の有力候補であると考えられてきた。HrVC70と相互作用する精子側のパートナー分子として、CRISPファミリーに相同性を示すGPI結合型膜タンパク質であるHrUrabinが同定されている。昨年度、我々はHrUrabinとHrVC70との間の分子間相互作用は自己・非自己の組合せの間で顕著な差が見られず、両方の組合せで結合することを示した。この結果は、前述のHrVC70が非自己の精子に対して強く結合するという観察と矛盾する。今年度、我々は別の種のホヤであるカタユウレイボヤにおいて卵黄膜側と精子側の自己非自己分子を明らかにすることに成功した。卵黄膜側の分子はフィブリノーゲン様のリガンドタンパク質で、それをアレル特異的に認識するのが精子側のポリシスチン様の受容体タンパク質であると考えられ、それぞれv-テミス、s-テミスと名付けられた。これらは染色体上で緊密に連鎖して存在しており、アレル間で著しい配列の変異を示した。この成果を踏まえつつ、マボヤのHrVC70とHrUrabinとの分子間相互作用については、今年度は以下に挙げる成果を得た。1この分子間相互作用には、HrVC70が非変性的状態で立体構造が保たれている必要があるらしい。2一方HrUrabinは変性条件下でも結合可能だが、N型糖鎖が必須である。3 HrUrabinは多型的な分子ではない。4 HrVC70の多型について詳細な分子進化学的解析を行ったところ、自己非自己識別分子が示すような特徴を持たないらしいことが分かった。マボヤは雌雄同体の動物であり、精子と卵の放出は同時に起こるが、自家受精しない。マボヤ卵の卵黄膜に存在する精子受容体タンパク質HrVC70は12回のEGF様繰り返し配列からなり、卵が自己精子と他家精子を区別する際にはたらく識別分子の有力候補である。昨年度我々は、HrVC70と相互作用する精子側の分子として、CRISPファミリーに相同性を示すHrUrabin分子を単離、同定した。本年度はこの分子の受精およびアロ認識にはたす役割について解析を行っており、主要な研究成果は以下のようである。1 HrUrabinには2つの遺伝子コピーが存在し、そのうちの片方の遺伝子産物のみがHrVC70と相互作用することを明らかにした。2 HrUrabinはGPI膜結合型の糖タンパク質で精子表面に局在しており、N結合型糖鎖をはじめとする糖鎖修飾はHrVC70との相互作用に必要であることが分かった。3 HrUrabinに対する特異的な抗体はマボヤの受精を濃度依存的に阻害したことから、HrUrabinとHrVC70との間の相互作用は受精に必須であることが分かった。4 HrVC70は自家/他家精子に対して異なる結合性を示す(他家のほうが強い)が、自家/他家精子に由来するHrUrabinに対する結合性には差が見られなかった。このことからHrVC70による自家/他家精子の識別には何か別のアクセサリータンパク質が必要であることが示唆される。
複製ストレスチェックポイント制御に関わるRBファミリーの新規分子機能

本研究では、「DNA複製ストレスチェックポイント制御に関わるRBファミリーの新規分子機能」の解明を目指している。申請者らは、準備研究期間で得たp130RB2とDNA複製ストレス応答因子の相互作用等の結果から、「p130RB2はDNA複製ストレス応答に関与し、ゲノム恒常性の維持に機能する」と考え、これを検証し、RBファミリー(p130RB2)による複製ストレスチェックポイント制御の分子機構を明らかにすることを目的としている。平成30年度の実験結果では、U2OS細胞内p130RB2をノックダウンすると、2 mM Hydroxyurea処理によるDNA複製ストレスを与えた条件において、複製ストレス初期に活性化されるべき複数の応答因子のリン酸化レベルが減少、すなわち活性化が抑制されることが、再現性をもって示された。平成29年度では、p130RB2をノックダウンにより活性化が抑制される応答因子の一つについてp130RB2との細胞内共局在および結合を見出していたが、さらに平成30年度にp130RB2結合能を有する別の複製ストレス応答因子を見出した。この因子も複製ストレス応答初期においてp130RB2と共局在することが示された。また、p130RB2をノックダウンは複製ストレス負荷除去後の1本鎖DNA解消を遅延させた。これまでの我々の実験結果から、p130RB2は複製ストレス応答因子活性化に必要なプラットフォームとしての役割を果たすと推測している。今年度は新たに見出したp130RB2結合能を有する複製ストレス応答因子の解析を進め、昨年度までの実験結果と合わせ、RBファミリーの活性欠損による複製ストレス初期応答制御メカニズムを明らかにしたい。p130RB2と結合するDNA複製ストレス応答因子の新規候補を見出したこと、p130RB2はDNA複製ストレス応答においてこれらの因子の活性化、さらに複製ストレスからの回復に必要であること等を見出したことから、研究計画は比較的順調に進んでいるといえる。最終年度であるため、複数の異なる実験系から再現性を検証する。平成28年度は、以下の実験結果を得た。U2OS細胞を2 mMHydroxyurea処理しDNA複製ストレスを与えた条件において、p130RB2ノックダウンにより、複製ストレス初期と持続期の応答に対して異なる影響がみられた。また、複製ストレスによって活性化されるリン酸化酵素および細胞内因性基質と、p130RB2の細胞内局在を蛍光免疫染色法で調べたところ、複製ストレス応答初期においてp130RB2と共局在する複数のタンパク質が明らかとなった。また免疫沈降実験により、p130RB2と結合する複製ストレス応答因子の候補を新たに見出した。p130RB2ノックダウンは、複製ストレス初期と持続期の応答に対して異なる影響を及ぼすこと、p130RB2と結合する複製ストレス応答因子の新規候補を見出したこと等から、研究計画は比較的順調に進んでいるといえる。平成29年度は、主に以下のような進展がみられた。平成28年度の実験結果では、U2OS細胞を2 mMHydroxyurea処理しDNA複製ストレスを与えた条件において、p130RB2ノックダウンにより、DNA複製ストレス初期と持続期の応答に対して異なる影響がみられた。そこで、平成29年度はDNA複製ストレス初期の応答に着目した。p130RB2ノックダウン条件下では、DNA複製ストレス初期に活性化されるべき複数の応答因子のリン酸化レベルが減少する、すなわち活性化が抑制されることが分かった。これら複数の応答因子の一つは、p130RB2の免疫沈降実験において共沈降した。そこで、この因子とp130RB2の細胞内局在を蛍光免疫染色法で調べたところ、複製ストレス応答初期においてp130RB2と共局在することが示された。さらに、p130RB2のノックダウンは、DNA複製ストレス後の細胞増殖を抑制することが分かった。今年度は上記のp130RB2結合能を有する複製ストレス応答因子に絞り、翻訳後修飾・細胞内局在の変化、さらにRBファミリーの活性欠損による複製ストレス初期応答の変動を解析する。p130RB2ノックダウンは複製ストレス初期と持続期の応答に対して異なる影響を及ぼすこと、p130RB2と結合する複製ストレス応答因子への影響が明らかになりつつあることから、研究計画は概ね順調に進んでいるといえる。

申請者らは、準備研究期間で得たp130RB2とDNA複製ストレス応答因子の相互作用等の結果から、「p130RB2はDNA複製ストレス応答に関与し、ゲノム恒常性の維持に機能する」と考え、これを検証し、RBファミリー(p130RB2)による複製ストレスチェックポイント制御の分子機構を明らかにすることを目的としている。平成30年度の実験結果では、U2OS細胞内p130RB2をノックダウンすると、2 mM Hydroxyurea処理によるDNA複製ストレスを与えた条件において、複製ストレス初期に活性化されるべき複数の応答因子のリン酸化レベルが減少、すなわち活性化が抑制されることが、再現性をもって示された。平成29年度では、p130RB2をノックダウンにより活性化が抑制される応答因子の一つについてp130RB2との細胞内共局在および結合を見出していたが、さらに平成30年度にp130RB2結合能を有する別の複製ストレス応答因子を見出した。この因子も複製ストレス応答初期においてp130RB2と共局在することが示された。また、p130RB2をノックダウンは複製ストレス負荷除去後の1本鎖DNA解消を遅延させた。これまでの我々の実験結果から、p130RB2は複製ストレス応答因子活性化に必要なプラットフォームとしての役割を果たすと推測している。今年度は新たに見出したp130RB2結合能を有する複製ストレス応答因子の解析を進め、昨年度までの実験結果と合わせ、RBファミリーの活性欠損による複製ストレス初期応答制御メカニズムを明らかにしたい。p130RB2と結合するDNA複製ストレス応答因子の新規候補を見出したこと、p130RB2はDNA複製ストレス応答においてこれらの因子の活性化、さらに複製ストレスからの回復に必要であること等を見出したことから、研究計画は比較的順調に進んでいるといえる。今年度は上記のp130RB2結合能を有する複製ストレス応答因子の翻訳後修飾・細胞内局在の変化、さらにRBファミリーの活性欠損による複製ストレス初期応答の変動を解析する。今年度は上記でしぼられたDNA複製ストレス応答因子とp130RB2結合タンパク質との相互作用、異なったストレスやDNA損傷誘導時における共局在の変化、DNA損傷応答因子との相互作用、細胞生存/死への影響、他のRBファミリー欠損との比較、等について解析を進める。最終年度であるため、複数の異なる実験系から再現性を検証する。計画当初に予想していたp130RB2結合タンパク質に加え、別のタンパク質因子の関与を示唆するデータが得られたため、マウス実験を延期し、培養細胞系での検証を深めることとした。これに伴い実験計画を変更し、予定していた抗体やsiRNAの購入を控えたため。(理由)
代理リガンドの創製によるLDL受容体ファミリーのメンブレントラフィック機構の解明

低密度リポタンパク質受容体(LDL受容体)ファミリーは,様々なタンパク質性リガンドをエンドサイトーシスにより細胞内に取り込む。結合するリガンドの種類により,LDL受容体ファミリーの細胞外領域のコンフォメーション状態とリサイクリング過程とが異なり,両者に相関関係があることが明らかになりつつある。本研究では,LDL受容体ファミリー群のタンパク質性代理リガンドを網羅的に作製し,それらを用いることで細胞外領域のコンフォメーション状態の制御と,メンブレントラフィック機構の解明を目指す。
慢性精神分裂病患者の精神症状と生活障害についての実態調査

群馬県佐波郡境町に在住する精神分裂病患者159名を対象に精神症状と生活障害の実態調査を行った。これらの対象患者は昭和40年からの精神保健相談活動を通じて地域の保健婦に把握された者であり、昭和62年3月時点では、59名が通院、51名が入院、13名が非受療軽快、3名が非受療働きかけ中であった。平成8年10月1日現在の受療状況、婚姻・居住状況、就労状況、年金受給の有無などの転帰を調査し、発病以来の経過についても調査を行った。その結果、平成8年には56名が通院、45名が入院、10名が非受療軽快、4名が非受療で働きかけ中、31名が死亡、6名が転出であった。死亡、転出を除く122名中、転帰判明者は115名であり、判明率は94.3%(115/122)であった。面接を行い、精神症状、生活能力を評価できたものは89名、73.0%(89/122)であった。PANSS(陽性・陰性症状評価尺度)の平均評価点は陽性尺度14.4、陰性尺度18.9、総合精神病理尺度33.3で中等症に当たり、構成尺度は【tautomer】4.5で軽度陰性型であった。LSP(生活能力プロフィール)では平均総合点129.4で、下位尺度点は身辺整理31.3、規則順守45.2、交際15.0、会話20.1、責任17.7であった。PANSS、LSPの得点は性・年齢では有意差が出現なかったが、社会適応の良・不良と有意の関連を示した。また、PANSSの陰性症状得点とLSP総合点はPearson積率相関係数r【double half arrows】【tautomer】0.73(P<0.0001)の高い相関を示した。さらに、LSPの下位尺度では身辺整理尺度、交際尺度、会話尺度と陰性症状が高い相関を示した。事例検討をすると以上の相関が弱い例もあり、例えば結婚できたということが症状にもかかわらず生活能力を保持させている。精神科リハビリテーションでは、国際障害分類に見られるように障害の構造を捉え、患者の特徴を最大限に生かした積極的な働きかけが求められるが、本研究はその発展に寄与し得ると思われる。まず、研究対象である群馬県佐波郡境町に在住する精神分裂病患者159名についての記録を確認した。昭和62年3月時点で、59名が通院、51名が入院、13名が非受療軽快、3名が非受療働きかけ中であったことが分かった。ついで、調査に協力するために臨時に雇い入れた学生とともに調査すべき項目を検討し、調査用紙を作成した。同時に保健婦記録、医療機関における診療録などを参照し、これまでの経過、病歴を予備的な調査用紙に記入した。そして当面、平成8年10月1日現在の医療状況、居住状況、就労、婚姻状況、年金受給の有無などを調査した。

その結果、56名が通院、45名が入院、10名が非受療軽快、4名が要受療で働きかけ中、31名が死亡、6名が転出していたことが明らかになった。不明者は7名で転婦判明率は91.8%と高率であった。ほぼ10年間の医療状況の変化を、死亡、不明、転出者を除いて入院、通院の比率によって比較するとほぼ同一であった。また、患者に面接して現在の精神症状、生活障害を評価尺度を用いて評価するにあたって、精神症状尺度ではPANSS(陽性・陰性症状評価尺度)、精神機能尺度ではLSP(生活能力プロフィール)を用いて評価演習を行い、学生を含む評価者間の信頼性を高めた。続いて家庭、ないし病院訪問を開始し、本人および家族と面接して各種評価を行った。その結果をもとに若干の症例で検討会を行い、症状と生活障害の関連を討論するとともに、統計的手法を用いて精神症状と生活障害の関連性を明らかにするための基本的な方針を決定した。今後は調査件数を増やし、統計的な処理が可能な形にデータを整理していく予定でいる。平成9年度は8年度に引き続き、群馬県佐波郡境町に在住する精神分裂病患者159名を対象に、その精神症状、生活障害の実態を、本人ないし家族の同意を得たうえで家庭、病院などを訪問し、町の保健婦および当研究費によって雇い入れた学生および心理士とともに調査した。平成8年10月1日現在の医療状況は、56名が通院、45名が入院、10名が非受療軽快、4名が非受療未治、31名が死亡、6名が転出、不明が7名であったが、このうち死亡、転出、不明を除く115名中、86名(74.8%)の精神症状、生活障害を評価することができた。本研究費により購入した統計ソフトによる分析を行った結果、PANSS(陽性・陰性症状評価尺度)の陰性症状得点とLSP(生活能力プロフィール)総得点がPearson積率相関係数r=-0.74(P<0.0001)の高い相関を示した。すなわち、精神症状のなかでも陰性症状の重症度と生活能力の低下は関連性が高いという所見が得られた。さらに、LSPの下位尺度を検討してみると、陰性症状得点は身辺整理下位尺度との相関係数がr=-0.75(P<0.0001)であり、最も高い相関を示した。この結果を国内外の文献と対照し、特に障害構造論の観点から考察を試みている。WHOによる国際障害分類(ICIDH)によれば、障害は内臓器官レベルの「機能障害」、個人生活レベルの「能力障害」、社会参加レベルの「社会的不利」の3つに分類される。陰性症状はこのうち「機能障害」と関連が深く、LSPは「能力障害」を測定するものと考えられている。一方、個々の事例を検討をしてみると精神症状が比較的軽度であるにもかかわらず、長期入院のために生活能力障害が高度になり、社会復帰施設への移行が困難な例も少なくなかった。今後、障害のレベルを考慮して詳細に結果を分析していく予定である。
学校における問題行動予防プログラムの開発-予防科学の観点から-

学校教育における問題行動予防プログラムの開発のために、理論的研究、実証的研究を行い、ある程度の成果を得ることができた。理論的研究では、海外で広がりつつある予防科学の考え方を整理し、日本の学校教育における問題行動予防への応用可能性を示した。実証的研究では、小学校児童への縦断的研究と、学校教員対象の調査研究により、問題行動に関する要因について、新たな知見を得ることができた。平成18年度は、学校における問題行動予防プログラムの開発のために、国内外の最新の知見を収集するともに、「包括的心の教育プログラム」として教員研修向けのプログラム開発を行った。海外の研究資料の収集によって、以下のようなことが明らかになった。米国では、2000年頃から学校における問題行動(いじめ、暴力行為、薬物乱用など)の予防プログラムに強い関心が向けられており、予防科学の考え方をもとにした各種プログラムが開発されている。その効果を検討した多くの研究から、ある側面に特化した、単発のプログラムでは効果が十分でなく、包括的な観点からの継続的なプログラムが効果の高いことが示されている。英国では、Emotional Literacy(感情のリテラシー)という考え方が広まり、感情の読み取り、表出を育てることによって、問題行動を予防しようという取り組みが行われている。このような海外の知見から考えると、包括的で、継続的な特徴を持つ、「心の教育」という日本の考え方を再評価し、整理することが問題行動予防プログラム開発の上で鍵概念になると思われる。こうした考え方をもとに、「包括的心の教育プログラム」の開発を行った。教員が自分のペースで学び、教育実践に取り入れるためにwebベースでの教材作成を行い、e-Learningによって研修が可能かについての検討を行った。協力校からの評価を基に修正を加え、プログラムの内容の修正、加筆を行った。平成19年度は、学校における問題行動の予防プログラムの開発のために、教員を対象とした調査研究を行い、問題行動と関連の深い危険因子、保護因子を特定する分析を行った。加えて、公立小学校5年生の2学級を対象に、問題行動の予防に関する縦断的研究を開始した。教員を対象とした調査研究では、学校における問題行動(いじめ、暴力、学級崩壊など)に関連すると思われる危険因子と保護因子を特定するためのデータ収集、分析を行った。その結果、児童生徒本人、家庭、学校、地域の危険因子と保護因子と問題行動との関係が明らかにされた。公立小学校5年生の2学級を対象とした縦断的研究では、学級の児童について最初に質問紙調査を行い、児童ひとりひとりの心理的特性、学級の雰囲気についての認識について測定を行った。その後、2人の担任教師と打ち合わせをくり返し、「リーダーシップを育てる」「苦手な仲間の良さを見つける」という2つの目標を設定した。その後、各学級で担任により2つの目標を達成するための教育活動を展開した。具体的には、リーダーシップの意義や特徴についての意識を高める授業、自分や仲間のリーダーシップの潜在性に気づかせるはたらきかけ、最高学年に向けての意識を高める働きかけなどを実施した。その結果、年度末に再び質問紙調査をしたところ、2つの学級とも多くの心理的特性や学級雰囲気の認識において統計的に有意な変化が見られ、良い方向に変化しつつあることが明らかになった。特に、リーダーシップへの意欲が高まり、全体的に積極性が高くなる傾向が見られた。平成20年度は前年度からの継続である、小学校高学年の2クラスを対象とした縦断的研究を行った。前年度の小学校5年次秋、冬に加えて、6年次の冬にデータ収集を行い、なりたい人物像、共感性、社会的スキル、仲間圧力などの変数について、継続的にデータを収集し、分析を行った。学年2クラスの各担任と打ち合わせを行い、児童のリーダーシップを育てる意図的な取り組みを行った。具体的には特別活動の時間などにリーダーシップについて考えさせる授業や、小学校の最上級生としての自覚を深める授業を行い、1年生の世話や委員会活動等で実際にリーダーシップを発揮する機会を作った。質問紙から得られたデータの分析から、こうした働きかけにより、クラス全体が良い方向に変化したことが推測される。また、前年度までに実施した学校における問題行動と関連の深い危険因子、保護因子を探索する質問紙のデータを詳細に分析し、その結果を国際心理学会(XXIX International Congress of Psychology)にて発表した。学校教職員を対象とした調査により、学校における問題行動(暴力やけんか、いじめ、学級崩壊など)に関連する危険因子と、保護因子を「本人」「家庭」「学校」「地域・社会」という4つのレベルに分類し、検討を行った。影響力の強い危険因子、保護因子を特定すると共に、問題行動の頻発している学校では危険因子の数が多いこと、保護因子の数が少ないことも明らかにされた。このような研究結果から、学校レベルで危険因子を減らし、保護因子を増やすことができれば、学校における問題行動を予防できる可能性があることが示された。
ブロック共重合体を用いたナノハイブリッド

表面のroughnessが大きいITO(Indium Tin Oxide)基板上に、対称組成を持つポリスチレン-ポリメタクリル酸メチルジブロック共重合体(PS-b-PMMA)の薄膜をスピンキャスト法により作製し、熱処理することにより平衡構造にもたらしたところ、ラメラ状ドメインが基板表面と垂直に配向した構造を得ることができた。この配向は、表面のroughnessを小さくすることにより、ラメラ状ドメインが基板面と平行に配向した構造へと転移することが確認された。この配向の転移は、基板と薄膜の相互作用および薄膜表面と空気の相互作用の二つのエンタルピー項と基板表面のroughnessによる界面のbending modulusによるエントロピー項のバランスによって、決まることがわかり、その臨界値を決めることができた。さらにラメラ状ドメインが基板表面と垂直に配向した構造紫外線(UV)照射と酢酸(GAC)浸漬を行う事によりPMMAが選択的に分解除去を行った。処理を行った薄膜の構造を原子間力顕微鏡により、表面の荒さをはかったところ、ラメラ構造のドメイン周期にそった凹凸が観測された。よって、この観察結果より薄膜が処理により表面のPMMA相が除去されることにより、ラメラ構造に沿った溝を形成していることがわかった。この結果により、この基板表面と垂直に配向化した構造を利用することによって、安価なナノ材料の構築を行える指針を得た。
国際化農業時代における農業支援体制と農業教育制度に関する研究

本年度は現在の日本農業の原点を形成した戦後復興期から1960年代までを射程にして、戦前の農業会による農業支援体制(営農指導体制)が協同農業普及事業と農業協同組合による営農指導体制へどのように継承されていったのか、という観点を中心に、とりわけ人的側面に着目し都道府県ごとの商業的農業の展開状況と農民の主体的対応ー農協の組織・事業状況の整理を通じて研究を行った。ポイントとしてはGHQによる米国流の農業支援策は小農が支配的な日本農業の現状には適合できずモディファイされ、小農的な農業技術支援へと変容していくことになる。とくにその過程において日本独自といえる農業協同組合が小農的な農業技術の変容と受容のみならず商品生産的な農業対応、あるいは農業支援制度、営農指導体制にも重要な役割を付与していくことになる。さらにそうした都道府県ごとの協同農業普及事業と営農指導体制の特徴そのものが、1960年代から取り組まれる農協合併など系統組織の再編にも大きな影響を与えていくことになる。つまり都道府県ごとの農業展開、協同農業普及事業と農業教育制度、あるいは農協の営農指導員の教育体制など、広義には農業支援体制に大きな影響を与えていくことになる。なお、1960年代に限って整理を行った理由は時間的な制約にもよるが、この時期までは少なくとも農業振興的な側面を農業政策が備えており、現在の「食糧自給率向上運動」という観点からみても示唆的な教訓を得ることが出来ると考えたからにほかならない。また当初予定していた国際的な比較、および農業者教育については分析することができなかったが、本年度の研究でえられた分析視角をベースにEU、アメリカの農業支援制度にも援用し、当初の課題を明らかにしていきたいと考えている。今年度は実施計画における農業(者)教育制度、学校教育における職業教育の状況、先進農業国における農業支援制度、農業教育制度については予定通りに研究を進めることができなかった。次年度の重点課題として取り組みたい。以下、今年度の実績としては(1)戦後日本農業における農業支援制度に関して、協同農業改良普及事業と農協による営農指導体制の面に着目して、とりわけ占領期におけるGHQ・アメリカの農業支援制度・農業普及制度は日本農業の特質である零細分散錯圃制にも規定され定着できず、そうした中で農業団体再編期において現在の農業指導・営農指導の理論的な基本が形成されたことを明らかにした。また、協同農業改良普及事業との関わりに留意して農協の「営農指導」論の形成から今日にいたるまでの歴史的整理を行うと同時に既存文献に依拠する形で「営農指導」理論が日本農政の変遷の中でどのようにして形成されてきたのか、について整理をした。(2)また、(1)と同じような観点で、農業先進県(愛知県、長野県、静岡県、鹿児島県、宮崎県、福岡県)における農協の営農指導の推移と今日の現状、および営農指導の課題について、広域合併農協における営農指導体制と自治体農政・行政サイドの農業支援制度に着目して実態調査を行い、(1)のような理論的整理を一般化できない実態が各県にあり、歴史的・理論的な大枠のなかにありながらバリエーションをもって農業先進各県が展開していること、各県ごとの農業構造、主体的条件等に規定されて、農協の営農指導、指導方法、営農指導体制が非常に違ったあゆみを遂げてきていること、当然のことながら農協の営農指導のあり方と協同農業改良普及事業との関わりもバリエーションのあることを明らかにした。現在、そうした状況の整理を歴史的・理論的な大枠のなかに位置づける作業を行っている途中である。(3)また、広域合併農協が一般化している現状下において、広域合併農協における営農指導体制の現状と「営農センター」の機構上の位置とその機能・役割、および営農指導員の指導内容とその労働実態について、農業改良普及事業との関わりを視野に入れた営農指導員へのアンケート調査を行い、農村・農業場面における広域合併農協の営農指導の現状とその課題について明らかにした。

また当初予定していた国際的な比較、および農業者教育については分析することができなかったが、本年度の研究でえられた分析視角をベースにEU、アメリカの農業支援制度にも援用し、当初の課題を明らかにしていきたいと考えている。
地球内部物質学のための高圧EXAFSによる圧力スケールの考察

本研究では、高圧実験の圧指標として広く用いられるがその妥当性については議論の多い、金の非調和生の効果を検討し、過去の金スケールの妥当性の検討及びその補正、そして新たな金スケールの構築を目的としてEXAFS法を用いた実験・解析を行った。実験はSPring-8のBL01B1とBL14B1にて行った。L_3端において常圧14GPa、3001000Kの温度領域でEXAFS測定を行った。圧力発生装置としてはBL01B1にてLarge-Volume 1軸圧縮プレス(Paris-Edinburgh Press)を、BL14B1にてマルチアンビルプレス(SMAP)を用いた。金のEXAFS測定を高圧・高温その場観察によって行い、高圧下におけるEXAFS Debye-Waller factorの温度変化から、各圧力下での金の非調和有効2体間ポテンシャルを決定した。またこれらのパラメータを用いることで線熱膨張係数を計算し、熱膨張率の高圧下における温度依存性を初めて実験により示すことに成功した。これにより金の熱的特性を定量的に議論することが可能となったため、本研究のEXAFSによる新スケールと既存のスケールでの非調和性の見積もり量の比較を行うことができた。EXAFS法によって示される金スケールは実験データに基づき算出された物理係数から求められるため、既存のスケールの影響が非常に少ないという利点があり、この手法による広域の圧スケールの実現が今後必要である。また、従来は殆どの圧力決定法において状態方程式より算出する方法が用いられてきたが、EXAFS解析から求められるパラメータを用いて圧力値決定を行う、従来とは異なる圧力決定法の提案を行った。その結果、現在最も広く使われているAnderson et al.(1988)の金スケールでは非調和性の見積もりが小さく、指示圧力を小さく算出する傾向があることが分かった。この傾向は高い温度圧力領域が大きくなり、このスケールではXAFSによる新スケールと比べると20Pa、2000Kにおいてその差は3GPaにも及び、これより高圧高温域ではこの差は大きくなることが予測される。
宇宙基地のデブリス防護構造の開発

1996年に打ち上げが開始される国際宇宙ステ-ションは地球低軌道に飛翔するデブリスや微小隕石の衝突による危険にさらされている。これらの衝突から宇宙ステ-ションを防護することは緊急の課題である。デブリスや微小隕石の衝突速度は秒速20kmにも達するものであり、防護構造の開発のためには、この速度でモデループロジェクタイルを衝突させることができる発射装置の開発が必須である。本国際学術研究の分担者の一人である、ミュンヘン工科大学E.Igenbergs教授は微小プロジェクタイル発射用プラズマガンの発明者である。彼は金属プラズマの高速流を使ってガラスビ-ズを加速することによって、直径100μmのガラスビ-ズを秒速20kmに加速することに成功して、著名になった研究者である。100μmまでのデブリスや微小隕石の衝突に対する防護技術はほぼ確立しているが、宇宙ステ-ションに対しては1mmまでのものが当面の研究の対象になっている。近年、計算機によるシミュレ-ション技術が著しい進歩をとげている。しかし、100μm(0.1mm)で得られた実験デ-タを1mmに延長することには相当の無理が生じている。同じ速度で比較すると100μmと1mmのモデル球のもつ運動エネルギ-は、前者は後者の1000分の1であり、単なる相似関係は成立し難い。1mmのプロジェクタイルを秒速20kmに加速できるシミュレ-タ-の開発が望まれている理由がここにある。本プロジェクトではIgenbergs教授が発明したプラズマ加速機を基本として、東京工業大学で電気回路とプラズマ圧縮コイルの改良を行った。ミュンヘン工科大学のチ-ムは主に計算機シュミレ-ションによるプラズマ加速機の最適パラメ-タ-を算出することを担当した。東京工業大学で使用したシステムの回路パラメ-タ-は最大エネルギ-300kJ、充電電圧10kV、電気容量6mF、インダクタンス57nH、抵抗3.3mΩであった。このシステムを使用して500μmのガラスビ-ズを秒速15kmに加速することに成功した。この値は世界最高水準のものである。デブリスや微小隕石の衝突からの防護のためには、二重シ-ルド構造が最も優れたものである。これは主壁から数mm数cm離して、バンパ-板を設置する方法である。宇宙構造物は出来るだけ軽量で、コンパクトに設計されなければならない。このためにバンパ-板は薄く、低比重のものほど好ましい。デブリスの衝突によってバンパ-板をデブリスが貫通した場合、破片が相当の速度で主壁に衝突する。この時の損傷を軽減するためには、破片が微粒子のように粉砕され、広角度で広がる事が望ましい。主壁単位面積当たりが受ける負荷が減少するからである。単位面積当たりの質量が一定になるよう厚みを調整した二層構造をもつバンパ-に対するガラスビ-ズの衝突試験を行った。二層バンパ-は衝撃インピ-ダンスの小さなアルミニウム合金(2024)と大きな銅又は窒化アルミニウム・セラミックスを組み合わせたものである。前面(宇宙ステ-ションの外側の面)に低インピ-ダンス材、後面に高インピ-ダンス材を組み合わせたバンパ-板が優れていることが本研究より明らかになった。衝突によって発生した衝撃波が第一層と第二層との境界で反射して、主壁と反対方向にエネルギ-の散逸があるからである。第二層材料として銅と窒化アルミニウムを比較した場合、後者のほうが主壁に対する損傷が小さいことが分かった。窒化アルミニウム板として、IC基板用多結晶セラミックス板を使用した。以上の結果を総合すると、アルミニウム合金とセラミックスの組み合わせによる二層構造バンパ-がデブリスバンパ-として優れていることが明らかになった。しかし、本国際学術研究によって実施された研究は定性的なものであり、今後、定量化が緊急の課題である。国際スペ-スステ-ションは正に国際協力で建設されるものであり、今後、ミュンヘン工科大学をはじめ、NASAやESAの関係機関との協力も必要である。

1mmのプロジェクタイルを秒速20kmに加速できるシミュレ-タ-の開発が望まれている理由がここにある。本プロジェクトではIgenbergs教授が発明したプラズマ加速機を基本として、東京工業大学で電気回路とプラズマ圧縮コイルの改良を行った。ミュンヘン工科大学のチ-ムは主に計算機シュミレ-ションによるプラズマ加速機の最適パラメ-タ-を算出することを担当した。東京工業大学で使用したシステムの回路パラメ-タ-は最大エネルギ-300kJ、充電電圧10kV、電気容量6mF、インダクタンス57nH、抵抗3.3mΩであった。このシステムを使用して500μmのガラスビ-ズを秒速15kmに加速することに成功した。この値は世界最高水準のものである。デブリスや微小隕石の衝突からの防護のためには、二重シ-ルド構造が最も優れたものである。これは主壁から数mm数cm離して、バンパ-板を設置する方法である。宇宙構造物は出来るだけ軽量で、コンパクトに設計されなければならない。このためにバンパ-板は薄く、低比重のものほど好ましい。デブリスの衝突によってバンパ-板をデブリスが貫通した場合、破片が相当の速度で主壁に衝突する。この時の損傷を軽減するためには、破片が微粒子のように粉砕され、広角度で広がる事が望ましい。主壁単位面積当たりが受ける負荷が減少するからである。単位面積当たりの質量が一定になるよう厚みを調整した二層構造をもつバンパ-に対するガラスビ-ズの衝突試験を行った。二層バンパ-は衝撃インピ-ダンスの小さなアルミニウム合金(2024)と大きな銅又は窒化アルミニウム・セラミックスを組み合わせたものである。前面(宇宙ステ-ションの外側の面)に低インピ-ダンス材、後面に高インピ-ダンス材を組み合わせたバンパ-板が優れていることが本研究より明らかになった。衝突によって発生した衝撃波が第一層と第二層との境界で反射して、主壁と反対方向にエネルギ-の散逸があるからである。第二層材料として銅と窒化アルミニウムを比較した場合、後者のほうが主壁に対する損傷が小さいことが分かった。窒化アルミニウム板として、IC基板用多結晶セラミックス板を使用した。以上の結果を総合すると、アルミニウム合金とセラミックスの組み合わせによる二層構造バンパ-がデブリスバンパ-として優れていることが明らかになった。しかし、本国際学術研究によって実施された研究は定性的なものであり、今後、定量化が緊急の課題である。国際スペ-スステ-ションは正に国際協力で建設されるものであり、今後、ミュンヘン工科大学をはじめ、NASAやESAの関係機関との協力も必要である。宇宙基地が打ち上げられる地上300Kmの低軌道におけるデブリス(人工破片)の数は、年々増加する傾向にある。直径1mm以下のものは、現在の二重バンパ-壁によって防ぐことができるが、110mmのものを防ぐ方策はたっていない。シミュレ-ション実験において、世界最高速度に加速できる技術をもった東京工業大学と、超高速で飛しょうするモデルの速度測定とモデル加速プラズマの圧力測定において高度の計測技術を有するミュンヘン工科大学が共同研究を実施している。平成2年度においては、第一段階として、微小モデルの速度測定技術の開発を行った。特に秒速10Km以上の超高度領域に的を紋って実験を行った。
衝突反応による隕石有機物の化学進化

隕石の衝突現象は隕石や衝突地点付近の有機物に化学反応を起こす駆動力となりうる。本研究では、ギ酸やメチルアミンなどの単純な有機物が衝突により発生する衝撃波によって反応し、生命誕生に必要な有機物が生成するのかどうかを実験的に検証した。その結果、タンパク質構成アミノ酸であるグリシンおよびアラニンと数種の非タンパク質構成アミノ酸およびアミンの生成を確認した。この結果は、隕石に含まれるアミノ酸の一部は衝突により合成されたものであることを示すものである。また、隕石の衝突は生命誕生前の地球で頻繁に起こっていた現象と考えられており、このような有機合成が生命の前駆物質を生み出した可能性がある。昨年度の成果により、衝突回収実験の際の密閉容器の開発が完了した。この容器を用いて、これまでに隕石から発見されている有機物であるギ酸、メチルアミン、アンモニアを用いて、ギ酸+アンモニアおよびギ酸+メチルアミンの衝突回収実験を行った。回収試料から水溶性有機物を抽出してアミノ酸、アミン、カルボン酸が生成するかどうか、その場合は速度の変化に対してそれらの生成量がどのような変化を見せるのかを分析した。また、これまでの研究で、密閉容器の気密性は確保できたが、抽出の際に全量の抽出が出来るとは限らないため、試料に内部標準物質を加えることとして、適切な物質の検討を行った。実験の結果、ギ酸+アンモニアおよびギ酸+メチルアミンの両方の実験で0.7-0.9km/sの衝突速度でアミノ酸の一種であるグリシンが生成することが明らかになった。このことは隕石の母天体である小惑星に存在するアミノ酸の一部が隕石衝突により生成したことを示唆する重要な結果である。ギ酸+アンモニア実験では生成物からメチルアミン、エチルアミンが検出された。このことも、隕石衝突によって、有機物がより高分子量の別の有機物に変化することを示している。たま、ギ酸+アンモニアの実験では、生成したアミンの量は衝突速度に依存して増加したことから、より高い衝突速度やより長い衝撃持続時間では反応がさらに進み生成量が増加する可能性がある。また、この他にホウ酸による糖の安定化の影響についても研究を行った。隕石の衝突現象では隕石やその周辺の物質が短時間のうちに高温高圧の環境にさらされる。この現象は隕石に含まれる有機物や衝突地点に存在する有機物に化学反応を起こす駆動力を与える可能性がある。しかし、隕石の衝突を有機合成の反応場ととらえた研究は非常に少ない。本研究では、隕石の衝突にで引き起こされる衝撃波によりギ酸やメチルアミンなど単純な有機物が反応して、アミノ酸などのより複雑な有機物が生成するのかどうか、生成する場合にはどのようなアミノ酸が生成し、衝撃圧力や温度がその生成量にどのように影響を与えるのかを定量的に明らかにするために、衝突実験容器の開発とその容器を用いて衝撃回収実験を行った。平成25年度は前年度までに作成した容器に13Cでラベリングしたギ酸、炭酸水素アンモニウム、メチルアミンおよびアンモニアなどの混合物を封入し、0.7-0.9 km/sの速度で金属板を衝突させた。これにより、発生した衝撃波を試料に与え、回収した試料は分析対象であるアミノ酸、カルボン酸、アミンごとに適切な抽出を行い液体クロマトグラフィー・タンデム型質量分析計を用いて分析を行った。分析の結果、グリシン、アラニンなどのタンパク質構成アミノ酸や複数のアミンの生成が確認されたが、核酸塩基の生成は確認されなかった。また、これらの生成物の衝突速度依存性も明らかになった。この結果は、隕石に含まれるアミノ酸などの有機物の少なくとも一部は衝突により生成したことを示唆するものであり、また、生命誕生前の海洋での隕石衝突によりギ酸とアンモニアから複数のアミノ酸が生成することを示すものである。これらの結果を基にした論文を現在執筆中である。この他にも、隕石衝突による還元的揮発性物質の生成や、ホウ酸によるリボースの安定化に関する研究を行い国際誌に論文を執筆した。炭素質隕石の海洋衝突を模擬するため、一段式火薬銃を用いて約1 km/sの衝突回収実験を行った。装置は物質・材料研究機構に設置されている一段式火薬銃を使用させて頂いた。この装置はこれまでにも隕石の海洋衝突を模擬した実験が行われており、申請者も使用実績がある(Nakazawa et al.EPSL 2003; Furukawa etal. Nature Geoscience 2007, EPSL 2009)。出発試料には模擬炭素質隕石組成の鉱物混合粉末と炭素質隕石から検出されたアミノ酸やカルボン酸などの有機物の水溶液の混合物を用い、これを銅製の衝突容器に封入し、実験を行った。実際の実験を行った際には、液体の量が多い試料で、回収容器の損傷が激しく、旨く回収できないことが判明した。この問題を解決するため、23年度は初めに液体用衝突回収容器の開発を行った。

設計、実験、改良を何度か繰り返し、液体用衝突回収容器の開発にせいこうした。この衝突回収容器は試料室が非常に小さいため、これに適した試料の抽出方法も併せて検討した。この改良衝突容器を用いて、模擬炭素質隕石組成の鉱物混合粉末と炭素質隕石から検出されたアミノ酸やカルボン酸などの有機物の水溶液の混合物から成る出発試料に衝撃波を与え実験を行った。現在は回収した試料容器から対象とする有機物を抽出して、LC/MS (東北大学設置)を用いてアミノ酸、アミン、核酸塩基、糖類の分析を行うっているところである。研究初期の回収容器の開発に予定以上の時間を要したが、その後の実験は上手くいっており、既に隕石の母天体である小惑星に存在するアミノ酸の一部が隕石衝突により生成したことを示唆する重要な成果を得ている。地震の影響により、実験装置および分析装置が使用出来ない期間があり、やや遅れが出ていたが、年間を通しては概ね順調に進んでいる。現在は、ギ酸、メチルアミン、アンモニアを使って実験を行い、アミノ酸、アミンの定量を行ってきた。今後は、分析対象を核酸塩基や糖にも広げるとともに、反応出発試料の有機物もギ酸、メチルアミンだけではなく、アミノ酸にも広げる予定である。さらに、衝突速度範囲も拡大する予定である。24年度は23年度に開発した試料容器を用いて、多種の模擬炭素質隕石組成の鉱物混合粉末と炭素質隕石から検出されたアミノ酸やカルボン酸などの有機物の水溶液の混合物から成る出発試料の衝突回収実験と生成物の分析を繰り返し行う予定である。次年度使用額は、平成25年3月に使用し、平成25年4月に支払いが確定している。次年度は最終年度であるため、現在までの研究成果の一部を国際学会で発表すると共に、データを整理して論文にまとめて、国際誌に投稿する予定である。この為の海外渡航費、英文校閲費、データ処理機器購入費を使用する予定である。さらに、これと並行して実験を重ねるため、実験出張費用、試薬等の消耗品費、実験補助員の人件費を使用する予定である。24年度は23年度に開発した試料容器の作成、実験および研究成果発表の為の出張に研究費を充てる計画である。
野球のバットスイングの基礎的能力の解析

野球のバッティングには、150km/hにも達するボールや、様々に変化するボールを直径わずか6cmのバットで正確に打ち返すという、あらゆるスポーツの中でも最も難しい技術が要求される。このバッティングで高いパフォーマンスを実現するためには、1)投げられるボールの球種、コースを的確に予測する能力、2)ボールを捉えるスイングの正確性、3)速いスイングスピード、の3つが求められる。本研究では特に2と3のスイングの「正確性」と「スピード」に着目してその解析を行う。本研究では期間(3年間)が限られているので、将来の研究に向けての基礎的データを蓄積することを第一目標に、ティーバッティングと直球の実打に解析を限定して、研究に取り組んだ。本年度はバッティングマシンのポールを打つときのスイングの解析を行った.被験者はバッティングマシンからの直球を打つが、マシンは一定のコースにボールが送られるように調整したものを用いた.正確性の解析のために、バットとボールが当たった時点での上下方向へのバットとボールの位置のずれを求め、その標準偏差を正確性の指標とした.上下方向の打球角度は現役選手群で平均24.7deg、経験者群で39.2degであり両群間に有意差が認められた(p<0.05)。また、打球のばらつきを表す標準偏差の両群の平均値は、現役選手群28.0deg、経験者群45.7degで有意差が認められた(p<0.01)。打球角度と速度の変換効率の間には負の相関関係が認められた(r=-0.58、p<0.01)。野球のバッティングでは、再現性よく正確にボールをとらえることが重要である。野球のバッティングの再現性、バットの軌道に注目して行われた研究はティーバッティングの再現性を調べた前田(2001)と投球をシミュレートした実験を行ったGray(2002)の2つ以外はほとんど行われておらず、インパクト位置の再現性を詳細に理解するまでに至ってない。そこで本研究では、バッティングの「空間的正確性」,特に「再現性」に着目してバッティングを解析することを主たる目的とした。本研究では、特にインパクト時のバットの上下方向の位置に注目して再現性を分析した。大学野球部所属の野球部員5名の「現役選手群」と、野球経験はあるが現在は本格的な練習を行っていない人5名の「経験者群」の計10名を被験者とした。被験者はピッチングマシンから放たれる115km/h程度の直球をセンター方向にライナーを狙うバッティングを50試行行った。打撃の分析には、ハイスピードカメラ2台を同期して使用し、毎秒250フレームで撮影した。撮影した画像から、DLT法により三次元化した座標を算出し、上下・左右方向の打球角度を求めた。その平均値と標準偏差を現役選手群、経験者群で比較した。再現性の指標としてそれぞれ角度の標準偏差を算出した。上下方向の打球角度は現役選手群で平均24.7deg、経験者群で39.2degであり両群間に有意差が認められた(P<0.05)。また、打球のばらつきを表す標準偏差の両群の平均値は、現役選手群28.0deg、経験者群45.7degで有意差が認められた(P<0.01)。ある程度の野球経験があればバットスイング動作の再現性は確立されるが,経験者群と現役選手群の間に、投球の位置を判断して、バット位置を調節する空間的な正確性には差があることが示唆された。本年は動いているボールピッチングマシンのボール)に対するバッティングの解析を行った.大学野球部所属の野球部員5名の「現役選手群」と、野球経験はあるが現在は本格的な練習を行っていない人5名の「経験者群」の計10名を被験者とした。

打撃の分析には、ハイスピードカメラ2台を同期して使用し、毎秒250フレームで撮影した。撮影した画像から、DLT法により三次元化した座標を算出し、上下・左右方向の打球角度を求めた。上下方向の打球角度は現役選手群で平均24.7deg、経験者群で39.2degであり両群間に有意差が認められた(p<0.05)。また、打球のばらつきを表す標準偏差の両群の平均値は、現役選手群28.0deg、経験者群45.7degで有意差が認められた(P<0.01)。打球角度と速度の変換効率の間には負の相関関係が認められた(r=-0.58、p<0.01)。以前に行ったティーバッティングに関しては、野球経験者群と大学野球部の現役選手群の間にバッティングの再現性に有意差は認められなかった。このことは、ティーバッティングのように狙う目標が定まっている場合、野球経験があれば再現性は高くスイングすることができるということを示唆している。一方、一定速度のボールに対するバッティングでは、現役選手群は経験者群より高い再現性を示した。静止したボールを打つ条件での再現性には差が認められず、動いているボールを打つバッティングでは有意差が認められたという今回の結果は、動いているボールに対してインパクトの位置を判断する能力に、被験者群間で差があったことを意味しているのかもしれない。野球のバッティングには、150km/hにも達するボールや、様々に変化するボールを直径わずか6cmのバットで正確に打ち返すという、あらゆるスポーツの中でも最も難しい技術が要求される。このバッティングで高いパフォーマンスを実現するためには、1)投げられるボールの球種、コースを的確に予測する能力、2)ボールを捉えるスイングの正確性、3)速いスイングスピード、の3つが求められる。本研究では特に2と3のスイングの「正確性」と「スピード」に着目してその解析を行う。本研究では期間(3年間)が限られていうので、将来の研究に向けての基礎的データを蓄積することを第一目標に、ティーバッティングと直球の実打に解析を限定して、研究に取り組んだ。本年度はバッティングマシンのボールを打つときのスイングの解析を行った。被験者はバッティングマシンからの直球を打つが、マシンは一定のコースにボールが送られるように調整したものを用いた。正確性の解析のために、バットとボールが当たった時点での上下方向へのバットとボールの位置のずれを求め、その標準偏差を正確性の指標とした。また、打球のばらつきを表す標準偏差の両群の平均値は、現役選手群28.0deg、経験者群45.7degで有意差が認められた(p<0.01)。
神経画像を用いた統合失調症および感情障害の脳病態の解明

1)選択的注意を反映する事象関連電位成分P300を指標として、統合失調症患者の服薬を定型抗精神病薬から非定型抗精神病薬にスイッチした際の認知機能の改善について評価した。その結果、スイッチングによるP300成分の改善と精神症状の改善に有意な相関を認めた。このことは、非定型抗精神病薬による統合失調症の症状改善が電気生理学的機能の改善を介している可能性を示唆するものである。2)統合失調症において比較的保たれている機能である手続き記憶に注目して、統合失調症における社会生活技能との関連を検討した。その結果、手続き記憶課題成績は健常者と同等であり、その成績と社会技能が有意に相関することを見出した。このことは、統合失調症リハビリテーションにおける社会生活技能の獲得に、比較的保たれている手続き記憶が関与していることを示唆するものである。3)統合失調症においては、事象関連電位を用いた認知機能障害の特徴について検討を行った。聴覚性感覚記憶機能を反映するミスマッチ陰性電位を指標として、統合失調症において顕著である言語性記憶成績との関連を検討したところ、統合失調症患者群(N=23)において有意な相関を認めた。このことは、統合失調症の言語性記憶障害の背景に神経生理学的な異常が存在することを示唆するものである。4)PTSD患者は非PTSD者に比べて、左扁桃体体積が有意に小さいことを見出した。5)うつ病については、健常者に比べて海馬体積の減少があることを見出し、それが罹病期間と有意な関連を持つことを見出した。近赤外線スペクトロスコピー(near-infrared spectroscopy ; NIRS)・脳波計測などを組み合わせた非侵襲マルチモダリティ脳計測技術を用いて、統合失調症と感情障害の脳病態の共通点と相違点の解明を目的とした。事象関連電位計測においては、統合失調症における上側頭回の聴覚情報処理過程を反映するmismatch negativityの異常の程度が、言語性記憶の異常やリハビリテーションプログラムによる社会生活技能の改善とそれぞれ相関することを示した。また、統合失調症における能動的情報処理過程を反映する事象関連電位成分P300の異常が統合失調症の中核症状である思考障害レベルと相関することを示した。これらはmismatch negativityやP300が統合失調症に特異的な病態指標であることを示唆している。NIRSを用いた検討では、統合失調症および感情障害(うつ病)における語流暢性課題施行時の前頭部酸素化ヘモグロビン変化量を計測したところ、両者とも前頭部低活性を認めたが、時間変化に疾患の特徴を認めた。すなわち、統合失調症では立ち上がりが遅く、課題終了後に不適切な上昇を認めたのに対し、うつ病では血流上昇の立ち上がりは早いものの、すぐに低いレベルで定常に達してしまう様子が見られた。これらの知見は、統合失調症と感情障害の「前頭葉低活性(hypofrontality)」に病態生理上の差異が存在することを示唆している。