hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
操作意図と願望に基づく人間に親和した人間機械系のインタフェイスに関する研究

パワーアシストシステムを例に,人間と知能機械の協調において,人間が意図した操作のそれぞれに対し,人間の望む操作感で作業支援するためのインタフェイスの実現を目標とした研究を行った.最終年度では,知能機械による,人間が意図した操作の推論精度の向上と人間が望む操作感の学習を通じた獲得という二つの問題が,相互依存の問題であるという認識をしつつ,1年目と2年目の研究で得られた,二つの問題のそれぞれを独立に解決する二つのアルゴリズムを同時に実装し,これらのアルゴリズムが上述の相互依存の問題を協調的に解決できるかどうかを実験的に観察した.実験結果から,意図した操作の推論精度は必ずしも十分でなかったにもかかわらず,意図した操作のそれぞれ対して人間が望む操作感は学習により獲得されることが示唆された.また,人間が望む操作感を獲得する学習アルゴリズムを,意図した操作の推論精度を考慮して改良することで,学習の効率化が期待されることも知見として得られた.ただし,その改良方法を研究することが今後の課題として残された.さらに,知能機械が人間に与える操作感が人間の望む操作感であるかを客観的に定量化する試みとして,人間が知能機械に与えたエネルギーと知能機械から取り去ったエネルギーの比に着目した評価指標を考え,実験結果を評価した.操作に習熟した人間の場合,知能機械が与える操作感を人間が望みの操作感であると感じたとき,評価指標がゼロに近くなることが観察された.人間と知能機械(以下,単に「機械」)との協調において,人間の操作に対する「願望」を機械に円滑に伝達できるインタフェイスの実現を目標とした.ここでいう「願望」とは,人間の機械操作に対する「陽に表現できない希望」を指す.本研究では,「操作者が主観的に望ましいと感じる力学的な操作特性」を願望の一例として扱った.操作空間を「フィールド」に分割し,各フィールドに目標粘性係数(以下,単に「粘性係数」)を定義した上で,この粘性係数を調整するためのエージェントを用意する.そして,強化学習を通じ,操作者の願望に見合うように粘性係数をエージェントに自律的に調整させる方法を議論した.議論の焦点は二つある.第一は操作者の願望を反映した調整をエージェントに実現させるための報酬の与え方,第二は願望の時間的な変化に対する自律的な適応を可能にする調整法である.本研究費で調達・製作した実験装置を用い,操作者と機械との協調的な繰り返し位置決め作業の中で,一回の位置決め作業ごとに装置の操作特性をより望ましいものに調整するという実験を行った.その結果,以下の二点が明らかとなった.すなわち,第一の焦点に対しては,各フィールドに呈示された粘性係数に対し操作者が感じる「主観的望ましさ」,ならびに繰り返し行われる操作のパターンの「収束の度合い」の両方に基づいた報酬を定義すれば,操作者が主観的に満足するように粘性係数を調整できることが明らかとなった.また第二の焦点に対しては,エージェントが持っている「フィールド」と「粘性係数」との対応を記憶した「マップ」を,作業回数の進展に合わせて徐々に「忘却」させていくことが,粘性係数の調整に対する人間の関与を減らし,エージェントの自律的な適応性を高める上でより有効であることが明らかとなった.本研究課題では,1)人間に操作される知能機械(以後,単に機械と呼ぶ)に人間の操作意図を早期に推論させる技術,ならびに2)人間の持つ願望,特に機械の操作特性に対する願望を具現化するための技術,を研究し,最終的に,3)これらを統合したインタフェイスの実現,を目標にしている.本年度は特に,1)と3)に関して研究を進めた.1)については,具体例として,搬送・位置決め作業を支援する機械を考え,位置決め位置のような非シンボリックな(離散化できない)操作意図を,機械の操作だけから早期に推論するアルゴリズムを研究した.

ANN(人工ニューラルネットワーク)を推論の基本技術に利用する場合を議論し,ANNの構造,教師信号,学習方法の三つの側面において互いに異なる8種類のアルゴリズムを構築した.実験的な性能比較の結果,RNN(リカレント・ニューラルネットワーク)によって推論に位置依存性を持たせ,教師信号を操作意図(位置決め位置)に対する偏差とし,かつ直近の操作パターンを学習セットに利用した場合に,もっとも推論精度がよくなることがわかった.ただし,推論精度そのものの向上が課題として残った.一方,3)について,本年度は予備的検討として操作意図がシンボリック(離散的)であると仮定し,操作意図推論技術と操作特性に対する願望の具現化技術の統合について,技術的な観点を含めて議論した.結果として,願望の具現化アルゴリズムを中心に据え,操作意図推論アルゴリズムを補助的に用いる形にすると,両者を統合したインタフェイスが,これまで独立に研究してきたアルゴリズムの両方を大きく改編することなしに実現できそうであるという見通しを得た.ただし,操作意図推論アルゴリズムが出力する推論の信頼性を,機械の制御や人間とのコミュニケーションに活用する方法については良案が得られず,次年度への課題となった.パワーアシストシステムを例に,人間と知能機械の協調において,人間が意図した操作のそれぞれに対し,人間の望む操作感で作業支援するためのインタフェイスの実現を目標とした研究を行った.最終年度では,知能機械による,人間が意図した操作の推論精度の向上と人間が望む操作感の学習を通じた獲得という二つの問題が,相互依存の問題であるという認識をしつつ,1年目と2年目の研究で得られた,二つの問題のそれぞれを独立に解決する二つのアルゴリズムを同時に実装し,これらのアルゴリズムが上述の相互依存の問題を協調的に解決できるかどうかを実験的に観察した.実験結果から,意図した操作の推論精度は必ずしも十分でなかったにもかかわらず,意図した操作のそれぞれ対して人間が望む操作感は学習により獲得されることが示唆された.また,人間が望む操作感を獲得する学習アルゴリズムを,意図した操作の推論精度を考慮して改良することで,学習の効率化が期待されることも知見として得られた.ただし,その改良方法を研究することが今後の課題として残された.さらに,知能機械が人間に与える操作感が人間の望む操作感であるかを客観的に定量化する試みとして,人間が知能機械に与えたエネルギーと知能機械から取り去ったエネルギーの比に着目した評価指標を考え,実験結果を評価した.操作に習熟した人間の場合,知能機械が与える操作感を人間が望みの操作感であると感じたとき,評価指標がゼロに近くなることが観察された.
海洋溶存態有機物の分子サイズとバクテリアによる利用・分解特性

相模湾西部の沖合に位置する調査定点(水深120 m)において,溶存態有機炭素(DOC)の分子量分布の時空間変動を全有機炭素検出器によって調査した.水温は夏季成層期の表層で最大26.2°C,冬季混合期の深層で最低13.4°Cを示した.塩分は深層においては34.434.6程度で安定していたが,表層においてしばしば低下し(32.9),陸水の流入が示唆された.DOC濃度は夏季表層で高く,冬季では全層で低い値を示した.DOCの分子量分布には概ね2つのピークが見られ,平均分子量はそれぞれ1 kDaおよび10^2 kDa程度を示した.それぞれのピークを低分子DOC,高分子DOCと定義すると,全DOC濃度に対する高分子DOC濃度の割合は0%10%程度で変動した.高分子DOC濃度は夏季表層で高い値を示し,冬季には全層において定量限界以下であった.また,低分子および高分子DOC濃度と塩分との間に負の相関関係が認められた.河川及び海洋のDOC濃度と塩分の関係から,河川からのDOC供給だけでは海洋のDOC濃度の変動を説明できないため,一次生産由来である自地性のDOC供給がDOC動態に重要であることが示唆された.全DOC,低分子DOC,高分子DOCの利用特性を調べるために,それぞれのDOC画分濃度とバクテリア生産量との関係を調べた.全ての関係において統計的に有意な正の相関関係が認められたが,決定係数は高分子DOC濃度とバクテリア生産量との関係において最も高い値を示した.一方,水温やクロロフィルa濃度とバクテリア生産量との関係においても,有意な正の相関関係は認められたものの,その決定係数は高分子DOC濃度と比較して低かった.以上のことから,高分子DOCは全DOCに対して最大で10%程度の現存量しか示さないものの,バクテリア生産の制限要因として重要であることが示唆された.環境傾度が比較的大きい沿岸域(水深120m)の夏季成層期において,溶存態有機炭素(DOC)の分子量分布の時空間変動を全有機炭素検出器によって調査し,バクテリア生産との関係性を調べた.海洋表層の水温は,21°Cから26°Cの範囲で変動し,調査期間中は水深20m30mに水温躍層・成層が見られた.クロロフィルa濃度は混合層内または躍層付近で比較的高い値を示した.DOC濃度は混合層内で最大1.1 mgC L-1を示し,水深が深くなるにつれて低下し,水深100 mでは最低値0.65 mgC L-1を示した.DOCの分子量分布は,いずれのサンプルにおいても概ね2つのピークが見られ,それらの重量平均分子量は1.3 kDa,100 kDaであった.それぞれのピークをそれぞれ低分子DOC,高分子DOCと定義すると,全DOC濃度に対する高分子DOC濃度の割合は1%10%程度で変動し,表層で高く,深層に向かって低下する傾向を示した.バクテリア生産量とDOC濃度の関係を解析すると,全DOC濃度及び低分子DOC濃度とは有意な相関関係は見られなかったが,高分子DOC濃度とは有意な正の相関関係が見られた.以上のことから,高分子DOC濃度は全DOC濃度の最大で10%程度の現存量しか示さないものの,バクテリア生産の制限要因として重要な因子であることが示唆された.毎月1回の海洋調査は確実に実施できており,順調にデータの取得を行っている.相模湾西部の沖合に位置する調査定点(水深120 m)において,溶存態有機炭素(DOC)の分子量分布の時空間変動を全有機炭素検出器によって調査した.水温は夏季成層期の表層で最大26.2°C,冬季混合期の深層で最低13.4°Cを示した.塩分は深層においては34.434.6程度で安定していたが,表層においてしばしば低下し(32.9),陸水の流入が示唆された.DOC濃度は夏季表層で高く,冬季では全層で低い値を示した.DOCの分子量分布には概ね2つのピークが見られ,平均分子量はそれぞれ1 kDaおよび10^2 kDa程度を示した.それぞれのピークを低分子DOC,高分子DOCと定義すると,全DOC濃度に対する高分子DOC濃度の割合は0%10%程度で変動した.高分子DOC濃度は夏季表層で高い値を示し,冬季には全層において定量限界以下であった.また,低分子および高分子DOC濃度と塩分との間に負の相関関係が認められた.河川及び海洋のDOC濃度と塩分の関係から,河川からのDOC供給だけでは海洋のDOC濃度の変動を説明できないため,一次生産由来である自地性のDOC供給がDOC動態に重要であることが示唆された.全DOC,低分子DOC,高分子DOCの利用特性を調べるために,それぞれのDOC画分濃度とバクテリア生産量との関係を調べた.全ての関係において統計的に有意な正の相関関係が認められたが,決定係数は高分子DOC濃度とバクテリア生産量との関係において最も高い値を示した.一方,水温やクロロフィルa濃度とバクテリア生産量との関係においても,有意な正の相関関係は認められたものの,その決定係数は高分子DOC濃度と比較して低かった.以上のことから,高分子DOCは全DOCに対して最大で10%程度の現存量しか示さないものの,バクテリア生産の制限要因として重要であることが示唆された.これまでは現場レベルでの溶存態有機物の分子量分布とバクテリア生産量との関係を調べてきた.

今後は有機物の分解実験を実施し,現場観測のデータと統合して溶存態有機物の分子サイズと生物利用能との関係を明らかにするとともに,難分解性有機物の分子サイズの収束点を明らかにする.分解実験にかかる物品の発注を次年度に変更したため.
Ｂｒｏｏｋ転位を基盤とするカスケード型反応の開発とその応用

本研究の目的は、分子内シリル基転位反応を鍵とする有機分子の構造変換のための新たな方法論の確立である。検討を行うことで、シリル基を含む基質にホスフィン求核剤を用いる際に、分子内シリル基転位反応によるホスホニウムイリドの形成が進行することがわかった。さらに、イリドとアルデヒドとのWittig反応が連続的に進行し、シリルジエノールエーテルを高効率的に得る方法を見出した。また、この連続反応を応用した方法論の探索により、アシルシランを基質とした新しい反応へ展開できた。本研究の目的は、Brook転位を鍵とする有機分子の構造変換のための新たな方法論確立である。シリル基が、分子内で炭素上から酸素上へ容易にアニオニック転位を起こす反応はBrook転位としてよく知られており、これにより発生するカルバニオンをうまく活用することができれば新規な分子変換法の開発に繋がると考えられる。今回、ホスフィン求核剤を用いることで、シリル移動を鍵とする新たなカスケード型炭素間結合形成反応の検討を行った。これにより、β-シリル共役オレフィンとアルデヒドからシリルジエノールエーテルを高収率で与える新規カスケード型反応の開発に成功した。すなわち、β-シリル共役オレフィンに対してホスフィン求核剤を用いる際、1,4-Brook転位が起こることで対応するホスホニウムイリドを強塩基を用いる事なく生成でき、続くアルデヒドとのWittig型反応が連続的に進行するような、これまでにない新しいタイプの反応である。また、鍵となる分子内シリル移動により一方のオレフィン部位のE/Z選択性は完全に制御できており、このことは反応の新規性を特徴付けていると言える。本反応について、ホスフィンや反応温度などの検討を行うことにより最適な反応条件が得られ、様々なシリル基を持つ共役オレフィンやアルデヒドを用いた一般性の検討を行う事ができた。さらに、上記方法論を用いた新たな反応の開発を検討した結果、アシルシランを基質とした1,2-Brook転位を経由する反応の端緒を見出すことにも成功した。シリル基が分子内で炭素上から酸素上へ容易にアニオニック転位を起こす反応は、Brook転位としてよく知られており、これにより発生するカルバニオンをうまく活用することができれば新規な分子変換法の開発に繋がると考えられる。すなわち、β-シリル共役オレフィンに対してホスフィン求核剤を用いる際、Brook転位が起こることで対応するホスホニウムイリドを強塩基を用いる事なく生成でき、続くアルデヒドとのWittig型反応が連続的に進行するような、これまでにない新しいタイプの反応である。さらにこの方法論は、ホスフィン求核剤が単に基質の活性化に寄与するだけでなく、1,4-Brook転位によりイリドを直接形成する事ができ、n-BuLi等の強塩基が不要であるため-78°Cという低温条件を用いることなくWittig型反応を進行させる事ができるという特徴を有している。本研究の目的である、Brook転位を鍵とする有機分子の構造変換のための新たな方法論確立を目指して検討を行った。平成24年度の計画のひとつとして、シリル転位を鍵とする新たなカスケード型炭素間結合形成反応の着想を基に、反応条件の精査を行う事で方法論の一般性確立を目指していた。これにより、β-シリル共役オレフィンに対してホスフィン求核剤を用いる際に、シリル移動が起こる事で対応するホスホニウムイリドが生成し、続くアルデヒドとのWittig型反応が起こることでシリルジエノールエーテルを与える、といった反応機構に関する知見を得る事ができた。また、このような1,4-Brook転位/Wittigカスケード型反応では、アリールアルデヒドだけでなくアルキルアドデヒドでも対応するシリルジエノールエーテルを与える事が分かり、広い基質一般性を有することが示された。また、Wittig型反応の段階で形成されるもう一方のオレフィン部位のE/Z選択性を改善目指した検討として、用いるホスフィンや溶媒及び反応温度等の条件検討を行ったところ、現在までに選択性の改善という点では良好な結果は得られていないものの、収率を向上させる事ができた。

一方で、開発した1,4-Brook転位/Wittigカスケード型反応により得られるシリルジエノールエーテルを用いた連続的分子変換反応の検討も平成24年度の計画である。現在、単離したシリルジエノールエーテルを用いた反応条件の最適化を行っているところである。また、新規カスケード反応は温和な条件下進行し、反応後の系中は生成物とホスフィンオキシドのみであるという特徴から、続く反応を1ポットで行う事が可能と考えている。そこで、新規カスケード反応系から、連続的に次の反応が進行するような1ポット型の手法の開発を目指し検討を行いたい。平成25年度の研究計画として、まずは新規1,4-Brook転位/Wittigカスケード型反応により得られるシリルジエノールエーテルを用いた連続的分子変換反応を1ポットで行うための条件検討を引き続き行っていく。一方で、1,4-Brook転位/Wittigカスケード型反応により得られるシリルジエノールエーテルから、さらに続く分子内反応が連続して進行すれば、多官能性有機分子を与える非常に有意義な手法となる。すなわち、シリルジエノールエーテルという構造の特徴から鑑みて、シグマトロピー転位が進行するような基質を設計する事で、続く反応が連続して起こるものと考えられる。具体的な検討例としてまず想定した反応は、1,4-Brook転位/Wittigカスケード型反応の後、Claisen-Ireland型のシグマトロピー転位が起こる連続反応が進行するというものである。一般的なClaisen-Ireland転位反応は、シリルエノールエーテルを形成するために低温条件下強塩基を用いる必要があるが、新規カスケード型反応を利用した場合では、比較的温和な条件下強塩基を用いずにシリルエノール構造への変換が可能である。また、新規カスケード型反応の後、Aza-Claisen転位が起こる連続的に進行する反応系も可能であると考えている。例えば、ピペリジン環に光学活性なビニル基を持たせた基質に対して新規カスケード反応の条件に付した後にAza-Claisen転位が起これば、他の環構造と比べて形成が容易ではない中員環の立体選択的な構築と同時に、環上にビニル構造を一段階で導入することが可能になると考えている。さらに、上記の検討を行うとともに、見出された新規カスケード反応を活用することで、続く反応により多様な分子構造へと導くための新たな方法論の検討を行う。次年度に使用する予定の研究費については、おおむね研究が順調に進展した中で、生じた残額が446円と少額であったため、次年度に繰り越すこととした。新たに請求する研究費については、主に、有機合成における方法論を確立するための、有機合成試薬類および有機合成溶媒等に使用する予定である。また、器具類については、クロマト管やフラスコ類等の消耗品の整備が必要とされる。消耗品以外の実験設備備品(減圧濃縮機、ポンプ、秤量天秤など)は、既存の実験室設備を利用する予定である。反応検討を進めていくとともに、有機化学及び医薬品化学系の学会での発表や専門の国際学術誌への論文投稿等を行うため、消耗品費に加え研究成果発表に係る旅費等の経費も必要である。
シノワズリの逆輸入と地域アイデンティティ－中国上海・広州の水を活かした空間計画－

本研究課題では、17c半ば18cにヨーロッパで大流行し、近年の中国上海や広州の水を活かした空間計画においても顕著にみられる「中国的」様式、シノワズリへの嗜好に着目して、その概念と認識について地域アイデンティティという文脈から考察した。まずは、学術論文、学術図書をもとに、学術用語としての「本来」の意味での概念と認識を把握した。つぎに、観光ガイドブックにより、「創出」された意味での概念と認識を把握した。そのうえで、地域アイデンティティという文脈から両者の比較考察をした。さらに、香港、マカオも対象として、「香港らしさ」「マカオらしさ」という観点もふまえた考察をした。本研究課題では、17c半ばから18cにかけてヨーロッパで大流行し、近年の中国上海や広州の水を活かした空間計画においても顕著にみられる「中国的」様式、シノワズリへの嗜好に着目して、そのデザインと地域アイデンティティとの相互関係について考察する。そのために、今年度は、以下の2つの研究実施計画をたてていた。・ヨーロッパの過去と現在におけるシノワズリという概念、シノワズリという文化的要素の変化について、おもに現地調査で得られた文献から分析する(時間軸にそった分析)。・過去におけるヨーロッパと中国のシノワズリという概念、地域文脈にもとづくシノワズリの文化的要素について、現地調査とそこで得られた文献から分析する(空間軸にそった分析)。このうち、夏期休暇中に実施予定であったヨーロッパの現地調査は、研究代表者の栗原が派遣により中国に滞在することになったため実現できなかった。が、その分、中国での文献資料収集が可能となり、本年度は以下の2点について成果を得ることができた。1.ヨーロッパの文献もふまえた日本のシノワズリに関する文献から、シノワズリに関する記述を抽出・整理し、それらをもとに、シノワズリの概念とその構成要素のつながりについて分析した。結果、時代、国・地域、対象のそれぞれの流行や盛衰と、これらの関係を明らかにした。また、テキストマイニングによる分析からは、対象どうしのつながりや、国と対象とのつながりが浮かび上がり、シノワズリの概念における構成要素の関係が明らかになった。さらに、ヨーロッパにおけるシノワズリとされる空間(家具・インテリア、建築、造園等)についてもリストアップし整理した。2.1で収集した中国の文献にもとづいて上海での現地調査を実施し、現地における地域文脈にもとづくシノワズリの文化的要素について整理した。本研究課題では、17c半ばから18cにかけてヨーロッパで大流行し、近年の中国においても目にすることの多い「中国的」様式、シノワズリへの嗜好に着目して、そのデザインと地域アイデンティティとの相互関係について考察する。そのために、平成26年度は、ヨーロッパの文献もふまえた日本のシノワズリに関する文献から、シノワズリの学術的な概念とその構成要素のつながりについて分析した。また、上海での現地調査により、地域文脈にもとづくシノワズリの文化的要素について整理した。平成27度は、これらの成果をもとに、現在の中国でみられる「シノワズリ的」なるものを明らかにすることを目標に、以下の2つの研究実施計画をたてていた。・文献調査と現地調査をおこない、「シノワズリ的」なるものの要素の定義づけを試みる。・その要素に対するイメージ調査を日本と中国の人びとを対象におこない、そのイメージ調査の結果をもとにした空間構成や空間表象・空間認識に関する実験を、画像等をもちいつつおこなう。これらの研究計画の実施により、平成27年度は以下のような成果が得られた。1.日本で刊行されている観光ガイドブックを対象とした文献調査を平成26年度と同様の方法によっておこない、現在の中国でみられる「創出された」シノワズリの概念・認識、つまり「シノワズリ的」なるものの概念・認識について具体的に把握した。また、それらと平成26年度に把握した「本来の」学術的な意味でのシノワズリの概念・認識との比較考察もおこなった。2.中国広州、香港・マカオにおける現地調査から、「シノワズリ的」なるものの要素の現況を現地にて確認し、それらに対するイメージの一端をインタヴュー調査により把握した。しかしながら、上記1の内容については、想定していた以上に詳細に考察したため、当初予定していた画像等をもちいた実験等は実施しなかった。研究実績の概要で書いたように、「シノワズリ的」なるものの要素の定義づけに関する分析は予定どおりにおこなうことができた。また、中国広州での現地調査を予定どおりに実施し、さらに香港・マカオでも現地調査を実施した。そして、「シノワズリ的」なるものの要素の現況を現地にて確認するとともに、それらに対するイメージの一端をインタヴュー調査により把握した。そのいっぽうで、予定していた画像等をもちいたイメージ実験は実施できなかった。しかしながら、「シノワズリ的」なるものの要素については、日本で刊行されている観光ガイドブックをもちいて、その概念・認識について想定していた以上に緻密に把握することができた。また、平成26年度に把握した「本来の」学術的な意味でのシノワズリの概念・認識との比較考察もおこなうこともできた。以上の理由から、現在までの達成度は、総合的には「おおむね順調に進展している」と判断できる。本研究課題は、17c半ばから18cにかけてヨーロッパで大流行し、現代中国においても「二重の意味での逆輸入」により目にすることの多い「中国的」様式、シノワズリへの嗜好に着目して、そのデザインを地域アイデンティティとの関係から考察することを目指している。

平成26年度は、ヨーロッパの文献もふまえた日本のシノワズリに関する文献をもとに、シノワズリの学術的な概念とその構成要素のつながりについて分析した。また、上海での現地調査により、地域の文脈におうじたシノワズリの文化的要素とそれらの空間表象・文化表象について整理した。平成27年度は、現在の中国でみられる「シノワズリ的」なるものを明らかにすることを目標に、日本で刊行されている観光ガイドブックを対象とした文献調査を平成26年度と同様の方法によっておこなった。そして、現在の中国でみられる「創出された」シノワズリの概念・認識、つまり「シノワズリ的」なるものの概念・認識について考察した。また、それらと平成26年度に把握した「本来の」学術的な意味でのシノワズリの概念・認識との比較考察もおこなった。さらに、広州、香港・マカオにおける現地調査から、「シノワズリ的」なるものの要素による空間表象・文化表象の現況を現地にて確認し、それらに対するイメージの一端をインタヴュー調査により把握した。平成28年度は、これまでの成果と現地調査で得られたデータをもとに、上海、広州、香港・マカオそれぞれにおける「シノワズリ的」なるものの空間表象・文化表象から、その概念整理をおこなった。上海、広州における「シノワズリ的」なるものについては、「ヨーロッパ的」な視点と「中国的」な視点の双方から整理した。香港・マカオにおいては、これらにくわえ、現地調査をもとに、「香港らしさ」、「マカオらしさ」、「イギリス的」なるもの、「ポルトガル的」なるものとの関係から整理した。本研究課題では、17c半ば18cにヨーロッパで大流行し、近年の中国上海や広州の水を活かした空間計画においても顕著にみられる「中国的」様式、シノワズリへの嗜好に着目して、その概念と認識について地域アイデンティティという文脈から考察した。まずは、学術論文、学術図書をもとに、学術用語としての「本来」の意味での概念と認識を把握した。つぎに、観光ガイドブックにより、「創出」された意味での概念と認識を把握した。そのうえで、地域アイデンティティという文脈から両者の比較考察をした。さらに、香港、マカオも対象として、「香港らしさ」「マカオらしさ」という観点もふまえた考察をした。研究実績の概要で書いたように、シノワズリの概念に関する分析は、当初の予定どおりにおこなうことができた。いっぽう、夏期休暇中に実施する予定であったヨーロッパでの現地調査は、研究代表者の栗原が派遣により中国に滞在することになったため実現できなかった。が、ヨーロッパにおけるシノワズリとされる空間について、文献をもとにリストアップして整理できたことは、当初の予定以上の成果といえる。また、ヨーロッパの現地調査が実現しなかった分、中国での文献資料収集が可能となり、それらをもとにして3月の中国上海での現地調査の計画をたてることができた。そして、中国の地域文脈にもとづくシノワズリの文化的要素について、こちらも当初の予定どおり整理することができた。以上の理由から、現在までの達成度は、総合的には「おおむね順調に進展している」と判断できる。平成26年度の分析から明らかにした「本来の」
高コントラストカメラと細胞内潅流法を用いた神経突起伸長運動の分子機構の解析

脊椎動物における神経突起伸長運動とその調節のメカニズムについて(1)高コントラストカメラと(2)パッチピペットによる細胞内潅流法を用いて、分子レベルで解明することを目的として本研究は遂行された。実験には成熟ラット脊髄後根神経節細胞の初代培養系を用いた。初年度は高コントラストカメラを用いて脊椎動物培養神経細胞の成長円錐部フィロポディア内原形質流動運動の計測をおこなった。油浸100倍対物レンズを用いて倒立顕微鏡の分解能の限界まで成長円錐を拡大し、像の不鮮明な部分は高コントラストカメラにより改善することにより流動運動を計測することに成功した。その流動運動の多く(78%)は先端部から近位部に向かうものであり、その流動速度は分速5マイクロメター以下であった。(28°C)。次年度はパッチピペットを用いた細胞内潅流法によって成長円錐部の細胞膜に存在するイオンチャネルの性質について調べた。セシウムイオンを細胞内潅流しナトリウムフリー、TEA溶液中でカルシウム電流を単離して調べ、この成長円錐部膜に高閾値カルシウムチャネルが存在することを証明した。次にこのカルシウムチャネルの薬理学的性質を調べ、ニフェディピン感受性L型とオメガコノトキシン感受性N型の2種類のカルシウムチャネルが存在していることを確かめた。次に、神経突起伸長運動におけるこれらのカルシウムチャネルの寄与を調べるため、それぞれのカルシウムチャネル阻害剤在存下で神経細胞を培養したところ、ニフェディピンは神経突起形成を阻害したがオメガコノトキシンは全く影響を与えなかった。細胞内カルシウム濃度の分布を調べたところフィロポディアの根元の部分にL型カルシウムチャネルが多く分布していた。以上からフィロポディア出芽とL型チャネルの関係が示唆された。フィロポディア内流動運動とカルシウム濃度の関係について現在調べている。(28°C)。脊椎動物における神経突起伸長運動とその調節の分子メカニズムを解明することを目的として本研究を遂行した。本年度は高培率の光学顕微鏡像を高コントラストカメラを用いて処理することにより、培養神経細胞の成長円錐内部の細胞質流動運動を検出することを目標とした。材料としては成熟モルモット脊髄後根神経節細胞、および鶏胚蝸牛神経節細胞の単離培養したものを用いた。神経細胞を酵素処理により単離した後カバ-ガラス上、無血清培地中で培養した。コントラスト増強回路内蔵型顕微鏡用CCDカメラを用いて高培率の光学顕微鏡像を処理することにより直径0。2マイクロメ-タ-程度の微粒子の識別が可能となった。成熟モルモット脊髄後根神経節細胞では、培養後、数時間から24時間で神経突起が伸長し始め、大きな成長円錐を持つものもあり、細胞質流動運動が観察され、以下の知見を得ることができた。(1)成長円錐先端部もしくはその近傍から伸長している細い神経突起(フィロポディア、直径約0.3マイクロメ-タ-)内において微粒子の流動運動が観察された。(2)フィロポディア内流動運動の方向は45例中36例(85%)において先端から近位端に向かう、神経突起伸長方向とは逆向きのものであった。これはアメフラシ培養神経細胞における報告と一致する。(3)流動運動が観察される場合、その運動速度は24マイクロメ-タ-/分(28°C)の範囲に分布していた。現在、神経成長因子、サイトカラシンBなどの投与による効果を解析することにより、細胞質流動運動と神経突起伸長運動の因果関係について検討している。本年度は哺乳類培養神経細胞の成長円錐部における神経突起伸長運動の調節機構を明らかにするために、成長円錐部の細胞内潅流をパッチピペット法を用いて行った。神経細胞の成長

円錐部膜は、細胞外の情報を受容し細胞内に伝達する役割を果たしているが、哺乳類成長円錐部膜の生理学的性質は不明であった。また突起伸長に細胞内Ca濃度が重要であると考えられてる。そこでCaチャネルが哺乳類培養神経細胞の成長円錐部膜に存在するか否かを調べた。細胞内をCs溶液で潅流しKチャネルを阻害しTEA,Caを含むNa無しの細胞外液中でCa電流を測定した。その結果、電位依存性Caチャネルが存在していることが明らかになった。このCaチャネルは-40mVよりも脱分極側で活性化されるもので5μMLaにより阻害された。不活性化時間経過は比較的遅いもので、ωコノトキシン(2μM)によって阻害されるものとニフェディピン(2μM)によって阻害されるものがあった。一過性低閾値Caチャネル(T型)は現在のところ確認されていない。パッチピペットによる細胞内潅流法ではピペットが光路を撹乱しフィロポデイア内の微小粒子の流動運動を観察することが困難であったため、比較的照明条件を乱さないガラス微小管を用いて細胞外からの電気刺激により電位依存性Caチャネルを活性化させ、先端部の細胞内Ca濃度を上昇させることを試みた。高コントラストカメラを用いて観察しながらパルス刺激を加えると比較的大きな細胞内顆粒(直径約0.3μm)の運動が高まり、これより少し刺激を強めると先端部にいたる迄の顆粒が激しくブラウン運動様の運動を始め、多くの場合不可逆的であり、先端部Ca濃度の微妙な制御は困難であった。本研究により哺乳類培養神経細胞の成長錐部フィロポディア内で顆粒の流動運動が観察され、また成長円錐部膜に高閾値Caチャネルが存在することが明らかになった。細胞内Caと流動運動の因果関係について更に検討したい。
自律的教育経営を下支えする教育困難ケース支援に関する教育行政学的研究

本研究は、自律的な教育経営を推奨する政策の下での、自律的であるはずの経営母体が機能不全を起こした場合の対応を、とりわけ重篤なケースへの支援に注目して検討する。イギリスでは、1990年代に重篤な困難ケースへの対応が急務となり、中央政府による強制的介入支援という賛否ある支援手法が導入された。この手法はリーディングケースには顕著な効果を発揮し、その成果が確認された2010年代中期以後、他の困難ケースへの応用が進められている。本研究は、対応施策が先行実施されているイギリスの事例を重要かつ理論検討を要する事例だと判断し、当地における重篤な教育困難ケース支援の実情を明らかにしつつ理論的考察を付す。
神経管・脊索による筋細胞誘導機構の解析

MyoDが発見について類似の機能を有する3種の遺伝子が同定された.これらの遺伝子はいずれもbHLH構造をもつ転写因子で中胚葉能性細胞を筋芽細胞へと変換する機能を有している.これらの因子は固有の時間的空間的発現パターンをもっていることから,筋発生において異なる機能を有していると推定されていた.本研究においては筋分化因子の一つであるMyogenin遺伝子をノックアウトし,その発生における機能を解析し,形態形成の分子的基盤の解析を行った.Myogenin遺伝子のエクソン1のbHLH構造の上流にNeo遺伝子を、3'端側にTK遺伝子をもつ組み換えベクターを構築し、相同組み換えを起こしたES細胞を選択した。この細胞を用いてキメラ、ついでホモ個体を作製した。ホモ個体は筋組織の欠損により呼吸ができないために生後ただちに死亡する。筋節に由来するaxial muscleは未成熟ではあるが筋管細胞まで分化する。一方、体節より遊走した細胞に由来する四肢筋部位には筋管細胞はほとんど存在せず、多くは筋芽細胞の状態で止まっている。この筋芽細胞は分化培地で培養すると未成熟な筋管細胞へと分化する能力を有している。他の筋分化制御因子群の発現をin situ hybridizationで調べたがホモマウスにおいて顕著な発現の差異が認められなかった.また、筋組織を支配する運動神経を調べたところ,細胞数の減少,残存細胞のアポトーシスが推定される変化が観察された.これらの結果はMyogeninが筋細胞の分化過程の制御に必須であることを示している。
生活習慣病の予防を目指した次世代機能性健康食品の開発に向けた検討と解析

新規生活習慣病予防法を確立すべく、野菜・果物やその加工品を対象として、アディポネクチン/AdipoR作用を標的とする次世代機能性食品の開発に繋がる科学的エビデンスの構築を目的とした。培養細胞を用い、抗生活習慣病効果を有する植物素材・有効成分の同定を行った。さらに、生活習慣病モデル動物を用い、素材・有効成分の血糖降下作用を検討した(論文投稿準備中)。さらに、急性毒性、長期投与を行い、食品開発可能性を検討した。我々は、肥満に伴って、脂肪細胞から分泌される生理活性物質アディポネクチンが低下し、全身でのアディポネクチン(Ad)/アディポネクチン受容体(AdipoR)の作用低下が、メタボリックシンドローム・2型糖尿病激増の主因であり、その作用を増強させることが根本的な治療戦略となることを示してきた。これまでに我々は、治療の観点から、Ad/AdipoR作用を活性化させる低分子化合物の開発とヒトへの最適化を行ってきている。本研究課題では、これまでの研究成果やスクリーニング技術を利用・発展し、治療ではなく、予防の観点から、生活習慣病抑制を目指し、新規生活習慣病予防法を確立すべく、野菜・果物やその加工品を対象として、Ad/AdipoR作用を標的とする次世代機能性食品の開発に繋がる科学的エビデンスの構築を目的とする。(1)培養細胞(骨格筋モデル培養細胞等)を用いた抗生活習慣病効果(Ad増加、AdipoR増加、AMPK活性化作用など)を有する植物素材・有効成分の同定:独自のin vitroスクリーニングを経て見出したAd増加素材、AdipoR増加素、AMPK活性化素材(Ad様作用)について、それぞれのモデル培養細胞を用いて、その作用を検討し、物質の特性を考慮した分画を行い、有効成分の絞り込みを行った。(2)生活習慣病モデル動物(高脂肪食負荷マウス、肥満・2型糖尿病モデルマウス、AdipoR欠損マウス等)を用いた植物素材・有効成分の検証:候補素材を中心に生活習慣病モデル動物を用いて、個体レベルでの作用、特に代謝に重要な各組織(骨格筋、肝臓など)における効果を検討した。検討の中からより有効性の高い植物素材を選抜した。(3)安全性試験(毒性試験)による食品開発応用への最終確認:(1)及び(2)で得られた結果より、候補となる素材の必要な量の素材もしくは有効成分の確保に着手した。申請時、予定していた研究項目(1)培養細胞(骨格筋モデル培養細胞等)を用いた抗生活習慣病効果(Ad増加、AdipoR増加、AMPK活性化作用など)を有する植物素材・有効成分の同定、(2)生活習慣病モデル動物(高脂肪食負荷マウス、肥満・2型糖尿病モデルマウス、AdipoR欠損マウス等)を用いた植物素材・有効成分の検証、(3)安全性試験(毒性試験)による食品開発応用への最終確認全ての研究項目について、それぞれ平成28年度に予定していた計画内容について、当初の計画通り進展している。(1)培養細胞(骨格筋モデル培養細胞等)を用いた抗生活習慣病効果(Ad増加、AdipoR増加、AMPK活性化作用など)を有する植物素材・有効成分の同定:それぞれの候補素材において、物質の特性を考慮した分画を行い、ゲル濾過、HPLC、LC/MSなどを組み合わせ、有効成分の同定を行った。(2)生活習慣病モデル動物(高脂肪食負荷マウス、肥満・2型糖尿病モデルマウス、AdipoR欠損マウス等)を用いた植物素材・有効成分の検証:得られた植物素材・有効成分について、高脂肪食負荷マウス、肥満・2型糖尿病モデルマウスに投与し、血糖降下作用を検討した。さらに、AdipoR欠損マウスを用い、血糖降下作用などの作用のAdipoR依存性を検討した。(3)安全性試験(毒性試験)による食品開発応用への最終確認:生活習慣病モデル動物で、抗糖尿病作用が確認された植物素材について、急性毒性を検討し、長期投与を行った。平成28年度については、当初予定していた計画内容について、ほぼ達成し、当初の計画通り進展している。そのため、本研究の推進において、研究計画に大幅な変更の必要性は低いと思われ、当初の計画通り、研究を推進する予定である。

本研究課題のさらなる進展・加速を目指すべく、研究連携者を含めた各人の実験の精度の向上とスピードアップを図り、目的を早期に達成したいと考えている。生化学・分子生物学・糖尿病学・代謝学・病態栄養学
二重染色によるリンパ球サブセット解析よりみた大腸癌免疫療法の効果

大腸癌胆癌患者における免疫能、及び手術侵襲による免疫能の変動を把握するために、手術前後にリンパ球サブセットを測定し、その推移を臨床的に検討した。大腸癌胆癌患者における免疫能は、末梢血リンパ球サブセットについて従来より行われていた単染色による解析では細胞障害性T細胞が低下し、サプレサ-T細胞が上昇していると言われていたが、2重染色による末梢血リンパ球サブセットの解析では細胞障害性T細胞は保たれ、サプレサ-T細胞は抑制されており、NK細胞の低下が著名であった。今回、大腸癌術前患者および再発患者にピシバニール、クレスチン、レンチナン、インターロイキンII等の各種免疫療法剤を投与しNK細胞、細胞障害性T細胞、特にNK細胞を上昇させる免疫療法剤を解明する。さらに切除れいで癌局所におけるリンパ球の抗腫瘍能を2重免疫組織化学染色によって解析した。
学校職業教育が中長期的な就業状況に及ぼす影響についての計量分析

本研究は、希少な若年層の生産性を効率的に向上させる中等高等教育段階における職業教育の在り方を模索することを目的に、既存研究の精査、独自調査を用いた実証分析を通して、個人の職業教育・普通教育の経験やその内容(分野、実習などの講義形式)の差異が、中長期的な就業状況(就業率、賃金等)に与える影響を検証する。さらに、その教育効果について、世代間の差違、世代を経た変遷を考察することで、現代に適した効率的な学校職業教育の設計に、何らかの政策的知見をもたらすことを目指す。また、国際的な教育施策やその成果研究との比較を行う。平成30年度は、分析の主たるデータとなる、1950年代生まれから1990年代生まれに渡る三世代コホート計4000名を対象に、個人の教育歴、その他属性、現在までの就業状況(就業継続年数、賃金、職場環境など)等を調べるインターネット調査を実施した。現在までに主要な仮説に係る統計的分析(世代間の教育内容の差異及びその賃金や就業状況への影響の推計など)を進めるとともに、その結果を国内外の既存研究における知見と照らし考察を進めている。また、年長の世代の教育歴(高校学科、大学進学率等)等に全国平均からの乖離(サンプルセレクションバイアス)が観察されたため、より適正な補正手法を模索している。また、上記データを用いた研究以外には、民間の既存調査から2000年代後半から2010年代前半に渡る企業単位のミクロパネルデータを構築し、これを用いた計量分析を通して、世代間の労働代替性を考察した研究論文の執筆(国内査読誌での掲載決定)、アクティブラーニングの教育効果に関するサーベイ論文などをまとめた。本研究は、1職業・普通教育経験が中長期的な就業状況に与える影響、2職業教育の内容、形式、技能の種別による教育効果の差異、3教育効果の世代を経た変遷について、独自調査に基づく実証検証を行う。これに基づき、現代に適した学校職業教育の設計に具体的な政策的知見をもたらし、希少な若年層の生産性を効率的に向上させる職業教育の在り方を模索することを目的とする。申請時計画では平成28年度に、分析の主データとなる、複数世代の個人の属性、教育歴と現在の就業状況に関わるミクロデータを収集するインターネット調査の実施を完了する予定であった。しかし調査票の作成、調査会社へのヒアリングを通し、研究目的に足る分析の遂行に十分なデータを収集できる調査を行うために、若干の資金不足が生じることが判明したため、実施は翌年度へ繰り越しすることを決定した。そこで、本年度は、主に国外における職業教育の教育効果を計測した実証研究論文、調査対象者及び回答者の属性の偏りに対処するための推計手法に関する文献等の収集、学会等での情報収集を重ねた。また、これを踏まえ、調査票の作成及び具体的な調査手法の設計に着手した。さらに、今後のネット調査におけるデータ収集や、その後の分析における不足の事態の発生に備え、高等学校の教育内容と進路に関する予備統計((有)共立通信発行「高等学校名鑑」収録の学校基本属性、学科別学年別在籍生徒数、進路情報等)の収集と分析データの構築にも着手した。平成28年度実施予定であった調査が、資金の不足により実施できなかった。調査票、手法の設計を進め調査会社とコンタクトを取り、平成29年度の経費支給以降の実施について準備を進めている。本研究は希少な若年層の生産性を効率的に向上させる教育の在り方を模索するために、既存研究の精査、独自調査や既存統計を用いた実証分析を通して、個人の職業教育・普通教育の経験及びその内容が、中長期的な就業状況(就業率、賃金等)に与える影響を検証する。さらに、その教育効果について、世代間の差違、世代を経た変遷を明らかにし、これを国際比較することで、現代に適した効率的な学校職業教育の設計に、具体的な政策的知見をもたらすことを目指す。平成29年度は、分析の主たるデータとなる、複数世代の個人の属性、教育歴と現在の就業状況に関わる独自調査について、調査票の作成、調査手法の設計など実施準備を概ね整えた。現在までに複数のネット調査サービス業者に問い合わせ、回答候補者の属性の分布などを精査している。また、民間の企業データを用いた実証研究を通して、世代間の労働代替性を考察した研究論文をまとめた。現在、国内査読誌に投稿し、審査を経て改訂を重ねている。平成30年度は、できるだけ速やかに独自調査を実施、完了し、データ構築と分析に移行する予定である。さらに、利用予定のネット調査サービスは、回答数としての標本サイズの確保が約束されるため、データの回収等の課題は比較的対処が容易であるが、万一の事態に備え、教育内容と進路に関する予備データの構築を進めている。これら予備データによる実証研究も併せて行い、より多くの検証結果を蓄積したいと考えている。独自調査の実施時期が当初計画より遅れているが、代わりに既存データを用いた実証研究や、先行研究の精査などを進めるなどの対処をしており、主たる研究目的を達成するために大きな問題はないものと捉えている。

平成30年度は、分析の主たるデータとなる、1950年代生まれから1990年代生まれに渡る三世代コホート計4000名を対象に、個人の教育歴、その他属性、現在までの就業状況(就業継続年数、賃金、職場環境など)等を調べるインターネット調査を実施した。現在までに主要な仮説に係る統計的分析(世代間の教育内容の差異及びその賃金や就業状況への影響の推計など)を進めるとともに、その結果を国内外の既存研究における知見と照らし考察を進めている。また、年長の世代の教育歴(高校学科、大学進学率等)等に全国平均からの乖離(サンプルセレクションバイアス)が観察されたため、より適正な補正手法を模索している。また、上記データを用いた研究以外には、民間の既存調査から2000年代後半から2010年代前半に渡る企業単位のミクロパネルデータを構築し、これを用いた計量分析を通して、世代間の労働代替性を考察した研究論文の執筆(国内査読誌での掲載決定)、アクティブラーニングの教育効果に関するサーベイ論文などをまとめた。調査実施の遅れがあるが、主たる研究計画に大きな変更はない。平成29年度にネット調査を実施し、データ構築が完了次第、主たる仮説ー1職業・普通教育経験が中長期的な就業状況に与える影響、2職業教育の内容、形式、技能の種別による教育効果の差異、3教育効果の世代を経た変遷ーの実証分析に着手する。また、上記の検証結果と既存研究結果との比較を通し、就業への教育効果の国際比較を試みる。各国間の学科制度デザイン、教育内容の差異、また学校教育以外の経済・社会背景の違い等が、分析結果の差異に及ぼす影響を考察する予定である。分析の進捗に応じて、適宜、学会等での報告、論文作成を進める。平成30年度は、速やかに独自調査を実施し、データ構築が完了次第、主たる仮説ー1職業・普通教育経験が中長期的な就業状況に与える影響、2職業教育の内容、形式、技能の種別による教育効果の差異、3教育効果の世代を経た変遷ーの実証研究に着手する。上記の検証結果と既存研究との比較などを通して、就業への教育効果の国際比較を試みる。分析の進捗に応じて、適宜学会などでの報告、論文投稿なども進める。平成28年度に実施予定であったインターネット調査(約200万円)が、資金不足により実施できなかったため。当初計画では平成28年度に実施予定であったインターネット調査について、同年度の利用可能資金が、必要な調査を行うための見積額に満たなかったため、延期をした。平成29年度の段階で資金制約は解決したが、他のデータを用いた研究を優先したため、実施が遅れている。現在、実施業者を選定しており、平成30年度に実施をする予定である。平成29年度以降の予算と合わせて、インターネット調査を実施、支出する予定である。
脊髄において痛覚伝達に関与する内因性活性物質の研究

当研究室で開発された摘出脊髄標本を用いて電気生理学的手法と生化学的手法を組み合わせて,脊髄における痛覚の伝達やその抑制機構に関与すると思われる内因性活性物質の機能を解明し,また未知の内因性活性物質を探索した。1)摘出脊髄標本において,胸髄部で下降性線維を条件刺激すると単シナプス反射が抑制された。この抑制にはセロトニン作動性神経が関与していること,これに関わる受容体は5-HT_1受容体,あるいは5-HT_2受容体であるとは単純に分類され得ないことが明らかにされた。2)脊髄反射に対するアデノシンの効果を調ベた。新生ラット摘出脊髄標本の前根から記録された単シナプス反射電位に対し,アデノシンおよびそのアゴニストは,DCレベルには影響を与えずに抑制した。アゴニストの効力値の順位から,この抑制に関与する受容体は,A_1受容体と考えられた。3)脊髄一皮神経標本を用いて,末梢の痛覚刺激により脊髄で放出されたタキキニンがコリン作動性ニューロンを刺激し,放出されたアセチルコリンが痛覚伝達に対して抑制性および促進性の2種類の修飾作用を持っていることを示した。4)中枢神経系におけるタキキニンの不活性化機構を検討するために,摘出脊髄標本を用いてタキキニンが関与すると考えられる神経応答に対するペプチダーゼ阻害薬の効果を調ベた結果,脊髄においてペプチダーゼによる酵素的分解が内在性タキキニン不活性化機構の少なくとも一部を担っていることが示唆された。5)ベンゾヂアゼピン様の作用を持つ物質が本来生体内に存在し,機能しているか否かを解明する目的で,ベンゾヂアゼピン拮抗薬を用いてGABAが内因性に作用を持つ反応への効果を検討した。その結果,フルマゼニル2μMが新生ラット摘出脊髄においてC線維の刺激で起こる反射を増強させることが観察されたが,効果は比較的小さかった。1.既知の伝達物質の放出新生ラット摘出脊髄を潅流し、諸種の薬物でGABA、グルタミン酸を含むアミノ酸およびアセチルコリンを放出させ潅流液中に含まれる量をHPLCで測定する実験系を確立した。この系を用いてタキキニン刺激によるGABAとアセチルコリン放出機構について比較検討し、両者に顕著な違いがあることが分かった。すなわち(1)GABA放出は低Ca^<2+>,TTXによって抑制されないがアセチルコリン放出は抑制される。(2)アセチルコリン放出にはC端側が重要であるが、GABA放出には必ずしも必要でない。(3)サブスタンスP刺激によるGABA放出とアセチルコリン放出に関与するタキキニン受容体の性質が異なる。さらにこのアセチルコリン放出に関与する受容体の性質は電気生理学的に運動ニュ-ロン上で観察された受容体サブタイプの性質と一致するものであり、従来知られているものと異なる新しいサブタイプが存在することを示唆する結果を得た。すなわち(a)ニュ-ロキニンAおよびacetylーArg^6ーseptideが作用薬として働き、spantideが拮抗する。(b)サブスタンスPが作用しspantideの拮抗作用が弱い、性質を持つ受容体の存在が考えられた。2.内因性ベンゾジアゼピン様物質の探索ベンゾジアゼピン拮抗薬が新生ラット摘出脊髄においてC線維の刺激で起こる反射を増強させることが観察されたが、効果が比較的小さいので、もっと明瞭に見られるような実験系がないかどうか検討している。1)痛覚伝達抑制におけるアデノシンの役割:脊髄におけるアデノシンの痛覚伝達抑制作用について調べる前に、本年度はまず、アデノシンの脊髄反射電位に対する作用について調べた。

新生ラット摘出脊髄標本の前根から記録された単シナプス反射電位に対し、アデノシンおよびそのアゴニストは、DCレベルには影響を与えずに抑制した。アゴニストの力値の順位(LーN^6ーphenylisopropyladenosine(LーPIA),N^6ーcyclohexyladenosine>5'ーNーethylcarboxamidoadenosine>2ーchloroadenosine,DーPIA>1ーmehtylisoguanosine)およびアンタゴニスト(8ー(pーsulfophenyl)ーtheophylline,8ーcyclopentyltheophylline)の効果から、この抑制に関与する受容体はA_1受容体と考えられた。また、標本を無酸素状態に近付けると単シナプス反射は70%抑制され、この抑制はアデノシンアンタゴニストおよびアデノシンデアミナ-ゼの前処理によって完全に消失した。従って、無酸素状態では脊髄でアデノシンが放出され、これが単シナプス反射を抑制すると示唆される。2)セロトニン作動性下行性線維についての検討:上述の標本において、胸髄部を条件刺激すると、約30秒間単シナプス反射が抑制された。この抑制は、5ーHT uptake阻害薬(citalopram)によって増強され、5ーHT_1および5ーHT_2アンタゴニスト(ketanserin,ritanserin,spiperone metitepine)によって著しく抑制された。また、5ーHT_1アゴニスト(8ーOHーDPAT,buspirone,5ーcarboxamidotryptamine)も胸髄条件刺激と同様の抑制効果を示した。しかし、5ーHTと5ーHT_2アゴニスト(Sー(+)ーαーmethylー5ーHT)は二相性の抑制をおこし、後者の相のみがketanserinで抑制された。以上のことから、単シナプス反射の下行性抑制にはセロトニン制動性神経が関与していること、これに関わる受容体は5ーHT_1受容体、あるいは5ーHT_2受容体であるとは単純に分類され得ないことが明らかにされた。中枢神経系におけるタキキニンの不活性化機構の一つとして,ペプチダーゼによる酵素的分解が考えられる。この可能性を検討するために,新生ラット摘出脊髄標本を用いてタキキニンが関与すると考えられる神経応答に対するペプチダーゼ阻害薬の効果を調べた。脊髄標本にサブスタンスP(0.1-0.3μM)を適用して起こる前根脱分極は,ペプチダーゼ阻害薬(actinonin6μM,arphame-nineB6μM,bestatin10μM,captopril10μM,thiorphan0.3μMの混合)により増大し,一方GABAやグルタミン酸による反応はこれら阻害薬で変化しなかった。摘出脊髄ー末梢神経経標本において,皮神経である伏在神経を電気刺激すると同側の第3腰髄前根より緩徐な脱分極が記録された。この脱分極性応答はタキキニン拮抗薬で抑制されることから,タキキニンが主要な伝達物質の一つとして関与していることが分った。またNaloxone0.5μM存在下でこの反応は増大するので,オピオイド系が抑制的に働いていると考えられる。この条件下にペプチダーゼ阻害薬を加えると脱分極性応答はさらに増大した。新生ラット摘出脊