hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ラオスにおける糖尿病看護教育モデルの構築を目的とした看護介入

東南アジアの低中所得国のひとつであるラオス人民民主共和国では、近年の経済発展に伴い、食生活が変化し、生活習慣病が急増している。なかでも糖尿病は中央病院にて専門外来が開設しており、糖尿病患者が増加している。しかし、外来通院をしていても、糖尿病合併症を発症し、入退院を繰り返す者や足を切断する者も少なくない。そのため効果的な糖尿病の看護ケアに関する取り組みや研究が求められている。本研究の目的は、ラオスの中核病院の糖尿病外来において、糖尿病患者を対象に、患者が適切な血糖コントロールを実践するための患者ニーズ、糖尿病外来の看護師を対象に糖尿病看護ケアを行う上での課題を明らかにし、これらの結果から、患者のニーズに合わせた糖尿病看護教育プログラムの開発を行い、患者指導体制整備の流れを含めた糖尿病看護教育モデルの構築を目的としている。平成29年度(2017年度)は、調査協力機関を訪問し、糖尿病外来において患者や看護師から聞き取りを行い、糖尿病看護におけるニーズを検討した。患者側面では、セルフケアの難しさがあり、看護師側面では患者教育の困難さが聞き取れた。それらを踏まえて、質問紙の作成や調査実施方法の検討を行い、研究代表者の所属機関において、日本国内での倫理審査申請と承認を得た。平成30年度(2018年度)は、国内の倫理審査承承認を踏まえて、ラオス国の倫理審査申請に必要な書類作成や手続きに取り組んだ。平成29年度(2017年度)に研究代表者の所属機関において、倫理審査の承認を得たため、平成30年度(2018年度)は、ラオス人民民主共和国における調査実施機関での倫理審査申請手続きを進めた。途中、産前産後休暇ならびに育児休業の取得により、研究機関を延長することとなったため、休業期間終了後に研究を再開する予定である。令和元年度(2019年度)は、ラオス国の倫理審査申請の手続きを再開し承認を得て、調査を実施する予定である。その後、集計・分析を行い、研究協力機関に報告する予定である。Non Communicable Diseases (NCD)の1つである糖尿病は、東南アジアの低中所得国において急激に増加しており、開発途上国での効果的な糖尿病の看護ケアに関する取り組みや研究が求められている。平成29年度は、ラオス周辺の開発途上国における糖尿病患者の現状や糖尿病の看護についての文献検討を行い、糖尿病患者の近年の動向に関して情報を整理した。またラオス国の中でも糖尿病の専門外来を有する中核病院の看護部を2回訪問した。1回目は、糖尿病外来・入院病棟において患者・看護師への聞き取りを行い、糖尿病看護に関する潜在的なニーズの検討を行った。患者は複数回入院することが多く、足を切断せざるを得ない患者や、セルフケアの継続の難しさが認められた。看護師からは、患者に説明をしても理解を得られにくい、指導したとおりに患者が実践できないというような患者教育の難しさを聞き取ることができた。2回目の訪問では、文献検討した結果や現地で得られた内容を踏まえて、研究計画書を作成し、中核病院の看護部と研究計画について話し合いを行った。質問項目を検討し、調査項目は患者の疾患管理のための健康行動に関する項目とし、基本的属性、検査結果、食生活、身体活動、服薬管理、受診行動、健康信念に関する内容とした。その後、質問項目を精査し、研究代表者の所属機関において倫理審査申請を行い、承認を得た。本研究の実施にあたり、研究倫理審査を研究代表者の所属とラオス国の研究倫理審査委員会において承認を得る必要があり、当初の予定では、平成29年度はラオス国の研究倫理審査の申請までを計画としていた。しかし、調査協力機関の看護師との研究計画書、質問項目の検討や調整に時間を要した。そのため、ラオス国の研究倫理審査委員会に申請ができなかったが、研究代表者所属における倫理審査は承認を得ることができたため、ラオス国への倫理審査申請を滞りなく実施できる見込みである。

平成30年度(2018年度)は、国内の倫理審査承承認を踏まえて、ラオス国の倫理審査申請に必要な書類作成や手続きに取り組んだ。平成29年度(2017年度)に研究代表者の所属機関において、倫理審査の承認を得たため、平成30年度(2018年度)は、ラオス人民民主共和国における調査実施機関での倫理審査申請手続きを進めた。途中、産前産後休暇ならびに育児休業の取得により、研究機関を延長することとなったため、休業期間終了後に研究を再開する予定である。今後は、研究協力機関において調査実施にかかる許可を得たのちに、ラオス国の倫理審査申請を行い承認を得る。承認を得たのち、調査実施にかかる現地での調査員の確保に努め、調査機関と連絡調整しながら、研究計画書に沿って調査が実施できるよう準備を進めていく。令和元年度(2019年度)は、ラオス国の倫理審査申請の手続きを再開し承認を得て、調査を実施する予定である。その後、集計・分析を行い、研究協力機関に報告する予定である。研究計画書の申請当初は、平成29年度にラオスでの調査を実施する予定であったが、調査実施機関との調整に時間を要し、調査実施ができなかったため。今後、研究倫理審査を申請し、調査実施に向けて準備を進めていく予定である。平成30年度(2018年度)は、研究者の産前産後休暇ならびに育児休業により、調査期間を延長したため、令和元年(2019年度)に、休業が終了したのちに、ラオス国の倫理審査申請手続きを再開し、調査実施をする予定である。
抗ＴＮＦ製剤を用いたＡＬＳ治療薬の開発

筋萎縮性側索硬化症のモデルマウスであるヒトSOD1-G93Aトランスジェニックマウスにマウス抗TNF alpha抗体を投与し、病気進行にどのような影響があるかを調べた。生存日数、体重、運動能力においては、投与群、非投与群において有意差が認められなかった。しかし、残存している脊髄運動ニューロン数やグリオーシスなどの病理所見において、病勢を抑えると思われる効果が認められた。TNF-alphaが神経変性の一過程において重要な役割を果たしていることが示唆された。NF kappa, JNK-AP-1, caspase 3などの下流の生化学的反応がどの程度抑制されたのかを調べる必要があると考えた。低コピー数のトランスジーンを持ち、寿命が280日前後とされているG93A-SOD1 Tgマウス(オス16匹、メス12匹)に対し、生後170日前後に抗マウスTNF-alpha抗体(adalimumab)10mg/kg量を1週間の期間をあけて2回腹腔内投与を行った。コントロールとしてPBSを同数のG93A-SOD1 Tgマウスに腹腔内投与を行った。現在、体重、運動機能などを定期的に評価し、さらに腰髄でのグリア細胞増生抑制効果が認められるか病理学的評価を行っている。抗TNF-alphaモノクローナル抗体が、神経変性の最終段階での炎症過程を阻害することにより生命予後、機能予後を好転化する可能性を考え、筋萎縮性側索硬化症のモデルマウスであるヒトSOD1-G93Aトランスジェニックマウスに投与を行った。投与は腹腔内投与を行い、投与量としてリュウマチのモデルマウスに使用された量と同じ10mg/kgを投与した。生存日数、体重、運動能力(Paw grip endurance test)を記録解析した。さらに100日齢の各群3-5匹のマウスの剖検を行い、神経病理学的に残存している脊髄運動ニューロン数、グリオーシスなどを免疫組織化学的な手法を用いて評価した。Kaplan-Meire生存曲線を作成、さらに治療法による2群の累積比較にはlog-rank testとGehan-Wilcoxon検定を行ったところ、投与群、非投与群間では有意差は認められなかった(P値=0.639および0.787)。病理所見では運動ニューロン数では有意差は認められなかったが、アストロサイト、ミクログリアの活性化では非投与群と比べ投与群では有意に抑制されていた。非神経細胞であるグリア細胞の活性化を有意に抑制するという結果よりTNF-alphaが神経変性の一過程、おそらく最終段階の炎症機転に関与していることは間違いない。しかし、TNF alphaを標的にした治療では臨床的に改善が認められず、その理由として、TNF alphaの阻害が不十分であり、下流で生じると考えられているNF kappa, JNK-AP-1, caspase 3などの活性化が起こった可能性がある。今後、apoptosisが惹起されていないかを調べ、抗TNF-alphaモノクローナル抗体の指摘投与量の検討が必要と考えられる。1.ALS動物モデルの準備マウスの飼育High copy numberのG93A SOD1 transgenic familialALS miceをJackson Laboratory (Bar Harbor, ME, USA)から購入し、G93A hemizygotesをもつ動物をB6SJLF1/J hybrid雌マウスと交配させることによって維持している。マウスの尾部からDNAを採取してPCR法で遺伝子を確認した。・製剤米国Abbott社に依頼をしてマウス用の抗TNF-α抗体を製造・入手した。2.RAとALSを合併した患者での観察から国際特許を徳島大学・JSTを通して申請した。3.ALSに関する臨床研究を行い論文を発表した最終結果は出ていないが、実験動物に対する投与も無事終了し25年度中に結果が出るため。特許申請に時間を要したため24年度は計画どおりモデル動物の作成と治療薬の準備を行い、順調に計画を遂行できた。25年度は実際の治療効果判定を行う予定で、結果は発表する。マウス用の製剤を入手できたので早めに投与を開始する残金については3月中に購入、納品済みであり、支払いについても4月に完了している。試薬購入・機器使用・学会参加旅費
LTAGによる構文構造の学習に基づく意味的制約を備えた大規模HPSG文法の学習

申請者は,研究計画に従い、以下の手法の研究を行った.1.注釈無しコーパスから獲得したノイズを含む辞書知識から信頼性の高い辞書を選別する手法2.注釈つきコーパスから獲得したスパースな辞書知識をスムージングにより補完する手法まず1では,昨年度考案した手法を改良し,人手で書かれた辞書資源のような単語と下位範疇化フレーム(SCF)の共起を含む辞書を増補することを目的として,既存手法により生コーパスから獲得したSCFから,信頼性が高いSCFを選別する手法の評価を行った.この手法では,増補対象の辞書中の単語と生コーパスから獲得した辞書中の未知語とを,単語が取るSCFのパターンに従いクラスタリングし,得られた単語クラスを用いて未知語のSCFの選別を行う.実験では,人手で書かれたLTAG文法とHPSG文法を用いて,生コーパスから獲得した未知語のSCFから信頼性が高いSCFを選別できることを示した.この研究成果は、カナダで開催された国際ワークショップTAG+7,およびスペインで開催された国際会議ACL2005の学生セッションで,それぞれ発表を行った。次に2では,注釈つきコーパスから獲得した辞書資源のような単語とSCFの共起の頻度情報を含む辞書に対し,共起イベントの確率モデルであるPLSAに基づく補間モデルを用いたスムージングにより,単語とSCFの適切な共起確率を与える手法を提案した.単語とSCFの適切な共起確率を得ることが出来れば,足切りにより適切な辞書を構築することが出来る.実験では,注釈つきコーパスから獲得されたHPSG文法の単語とSCFの共起確率に,提案手法を適用し,パープレキシティの観点でより良い共起確率が得られることを示した.これらの研究により,前年度までの研究結果と合わせて,実世界の文書を解析可能なHPSG文法を実アプリケーションに用いるための土台を整えることができたといえる.申請者は,研究計画に従い以下のような調査・研究を行った。1.様々な文法枠組の文法をコーパスから自動獲得する研究の調査2.LTAG文法枠組の文法学習の検討3.LTAG文法からHPSGスタイルの文法への文法変換における変換前後の文法の等価性の証明まず1および2について述べる.コーパスからの文法の自動獲得の研究は,ここ10年ほど盛んに行われてきており,それらの研究では,基本的に単純なヒューリスティックあるいは統計手法により文法を自動獲得していることが分った.さらに,近年のLTAG文法学習で得られた文法を言語学的に体系化する研究を調査した結果,既存の文法学習手法では,言語学的に妥当ではない構文構造が予想以上に多く学習されることが分ったため,本研究では現在、既存の大規模LTAG文法を文法の自動学習の際に考慮し,これに既存の文法学習手法を組み合わせることで,既存の文法に対する拡張,あるいは既存の文法にある程度バイアスをかけた文法学習を行うことを考え,具体的な学習手法の検討を行っている.次に3に関して述べる.本研究では,i)LTAGの枠組で文法学習を行い,ii)学習されたLTAG文法を等価(変換の前後で構文構造およびそれらの組み合わせにより構成される構文木を正しく保存する)なHPSGスタイルの文法に変換し,iii)HPSGの枠組で意味的制約を学習するという多段階の文法学習を行う.このうち,ii)における変換前後の文法の等価性は,これまで特定の文法と特定の文に対する実験上の検証にとどまっており,形式的な証明が欠けていたが,今回形式的な証明を行ったことで,自動獲得された文法に対しても適用可能となった.購入したノート型コンピュータは,2におけるLTAG文法学習手法の試験的な実装に用いた.申請者は,研究計画に従い以下のような調査・研究を行った.1.コーパスから獲得された文法知識から,言語学的に妥当である知識を選別する手法2.文法変換により得られた元のLTAG文法と得られたHPSG文法との比較実験.まず1について述べる.前年度の調査および検討により,コーパスから獲得された文法的知識(動詞の下位範疇化フレーム)から言語学的に妥当でない不適当な知識を取り除き,質を改善する手法を考案した.具体的には,既存手法でコーパスから得られた各動詞に対する下位範疇化フレームの分布を,既存の語彙化文法における各動詞に対する下位範疇化フレームの分布に従い分類することで,言語学的に妥当ではない(従って構文解析時に解の曖昧性を増やすのみである)下位範疇化フレームのみを除去する.結果得られた下位範疇化フレームを構文解析に用いることで,カヴァレッジを減らすことなく曖昧性の増加を大幅に抑えられることを確認した.この結果については現在国際学会に投稿準備中である.次に,2について述べる.本研究では,LTAGからHPSGスタイルの文法への文法変換を用いる多段階の文法学習を行う.この文法変換について,既存の大規模文法LTAG文法に対して文法変換を試み,幾つかの構文解析アルゴリズムについて,元のLTAG文法と得られたHPSG文法とで構文解析の比較を行った結果,現時点でLTAG構文解析よりもHPSG構文解析の方が構文解析速度で優れていることを確認した.これにより,文法枠組の柔軟性の観点だけからではなく,文法を実際に運用する際の構文解析システム環境の面から見ても,HPSG文法を得ることが有用であることが示せた.この結果については第41回ACL国際会議で発表を行った.また,申請者が申請時に報告した結果とまとめて,仏国の国際ジャーナルTraitement Automatique des Languesに採録された.購入したノート型コンピュータは,1における下位範疇化フレーム選別手法および,2における構文解析比較実験のために使用された.

申請者は,研究計画に従い、以下の手法の研究を行った.1.注釈無しコーパスから獲得したノイズを含む辞書知識から信頼性の高い辞書を選別する手法2.注釈つきコーパスから獲得したスパースな辞書知識をスムージングにより補完する手法まず1では,昨年度考案した手法を改良し,人手で書かれた辞書資源のような単語と下位範疇化フレーム(SCF)の共起を含む辞書を増補することを目的として,既存手法により生コーパスから獲得したSCFから,信頼性が高いSCFを選別する手法の評価を行った.この手法では,増補対象の辞書中の単語と生コーパスから獲得した辞書中の未知語とを,単語が取るSCFのパターンに従いクラスタリングし,得られた単語クラスを用いて未知語のSCFの選別を行う.実験では,人手で書かれたLTAG文法とHPSG文法を用いて,生コーパスから獲得した未知語のSCFから信頼性が高いSCFを選別できることを示した.この研究成果は、カナダで開催された国際ワークショップTAG+7,およびスペインで開催された国際会議ACL2005の学生セッションで,それぞれ発表を行った。次に2では,注釈つきコーパスから獲得した辞書資源のような単語とSCFの共起の頻度情報を含む辞書に対し,共起イベントの確率モデルであるPLSAに基づく補間モデルを用いたスムージングにより,単語とSCFの適切な共起確率を与える手法を提案した.単語とSCFの適切な共起確率を得ることが出来れば,足切りにより適切な辞書を構築することが出来る.実験では,注釈つきコーパスから獲得されたHPSG文法の単語とSCFの共起確率に,提案手法を適用し,パープレキシティの観点でより良い共起確率が得られることを示した.これらの研究により,前年度までの研究結果と合わせて,実世界の文書を解析可能なHPSG文法を実アプリケーションに用いるための土台を整えることができたといえる.
転換電子メスバウアースペクトロメトリーによる先端薄膜材料の層別状態分析

14、4KeVの共鳴γ線を吸収した^<57>Feから放出される7、3KeVの内部転換電子を液体窒素温度でも400°Cでも効率よく検出できるがスフロー型比例計数管を製作し、最適作用条件を求め、検出器の安定性エネルギー分解能を測定した。この検出器を用いて、アモルファスFe_<90>Zr_<10>合金についてH_2のチャージによるバルク層と表面層の層別(転換電子)メスバウアースペクトルの変化を温度に変えて測定し、バルク部および表面の結晶化と磁気的性質を研究した。また、Fe-36Niインバー合金において添加元素や不純物が表面に富化し、格子定数や内部磁場を変化させることを明らかにした。Feを含むペロブスカイト型化合物Lai-xSrxFeO_3などのガス感応材料の表面の化学状態がO_2ガスの圧力変化とともにどう変化するかを相図を基礎として温度制御のもとに、酸素欠損が生じるとスペクトルが変化することを詳細に解析した。また、この検出器を用いて、23、8KeVの共鳴γ線を吸収した^<119>Sn核から放出される19、6KeVのL転換電子を検出する方法で、温度、雰囲気を変えながら、^<119>Snの濃縮SnO_2薄膜の表面の転換電子メスバウアースペクトルを測定し、ガスセンサーとして用いられる酸化すずの化学状態表面状態と熱特性および化学反応性の基礎データ集積した。スペクトルに変化が現れているのでその解析を行い、ガス感応機構の解明のためのモデルの評価を行った。
コロニー刺激因子を用いた新しい虚血部血管新生療法の開発-内皮前駆細胞動員療法-

從来成人における血管新生は、既存の内皮細胞の増殖と遊走によるもの(Angiogenesis)のみであると考えられてきたが、成人末梢血中に内皮前駆細胞が存在することが示唆された。成人の内皮前駆細胞は骨髄由来である。さらに内皮前駆細胞はCD34陽性細胞由来であることから、G-CSF、GM-CSFなどの造血性サイトカインによる骨髄からの動員が可能であろうと思われる。G-CSFは現在すでに臨床応用され末梢血幹細胞移植時の骨髄刺激因子として応用されている。近年G-CSFの多彩な生理活性が明らかにされ、内皮前駆細胞に対しても骨髄からの動員を促す可能性がある。本研究では、G-CSFが(A)骨髄から内皮前駆細胞を動員するかいなか、および(B)虚血組織の血管新生を促すことができるか否かを検討した。1)rhG-CSF(5μg/kg BW/d)背部皮下投与は、ラット末梢血白血球数を有意に増加させ、中止後は再び正常値に復帰した。従って、ラットにおいてfunctionalであった。末梢血単核球培養法において、細胞クラスター(コロニー)は十分に形成されたが、内皮前駆細胞様-細胞の発芽はむしろ抑制された。2)ラット背部皮下にrhG-CSF(5μg/kg BW/d)を7日間連続投与した群(rhG-CSF群)においては、血管新生の程度にコントロール群と有意な差は出なかった。rhG-CSFによる末梢血への幹細胞動員においては、共通の幹細胞から顆粒球系への分化が主に進み、内皮前駆細胞の分化や動員はむしろ抑制されるのではないか。rhG-CSFにより末梢血への内皮前駆細胞の動員が抑制されても、虚血下肢における血管新生に影響が無かったことより、(少なくともこのモデルに関しては)流血中の内皮前駆細胞の血管新生における関与は比較的少ないのではないか。
不安定核の構造と反応の反対称化分子動力学による研究

^<11>Beの基底状態においてN=8の中性子魔法数が破れている原因を調べた。バレンス中性子の対相関によるsd軌道の下がりが重要であることが分った。中性子魔法数N=8の^<10>Heが非束縛であって^8Heがドリップライン核になる機構について調べた。適度な強さのLS力が^8Heを強く束縛することが分った。(3)角運動量射影後の変分による^<10>Beの研究:sd殻から低く下りてくるσ軌道に中性子が1っ入った回転帯と2っ入った回転帯を調べ、理論が種々の実験データーを再現し得ることを見た。(4)衝突核の核構造を反映する破砕反応:クラスター構造を持つと予言されている^<19>B核の破砕反応はLi+Heの同時測定の確率が大きく,入射エネルギーは30MeV/u附近が最適であることを見出した。(5)液相気相相転移の研究:質量数36の系の液相から気相への相転移をAMD+MF法でVolkov力とGogny力の場合について調べた。(6)Gogny力による不安定核の研究:HeからMgの広い領域に亘ってGogny力による核構造研究を行った。(7)変形ガウス波束を用いたAMD:変形ガウス波束を採用するとMgアイソトープの四重極能力が大きくなることを見た。不安定核の構造に関しては2つの研究を行った。第1のものは中性子の魔法数N=8の破れの原因についての探究で,^<11>Be核についてハロー構造,クラスター構造に起因する変形,という従来から研究されて来た2つの効果に加えて,中性子の対相関の効果を調べた。その結果,対相関が重要な原因の1つを為していることを確認した。第2のものは中性子の魔法数N=20の破れについての研究で,^<32>Mgについて調べ基底状態は中性子の4粒子4空孔の構造を有するとの結論を得た。計算結果は基底状態から第一励起状態への電気4重極遷移など重要な実験値を再現した。不安定核の反応に関しては,中性子ドリップラインの^<19>Bについて研究した。この核の構造は陽子数は2ケと3ケのクラスターが結合した様な密度分布を有するというのが理論的研究の結果である。この理論予言を実験的に検証する手段として破壊反応を用いることが有効であることを示した。陽子数が2と3のフラグメントの同勝測定が特に重要である。1粒子波動関数は2つのガラス波束を重ね,密度依存の核力を用い,パリティと角運動量の射影を行って念入りの研究を行った。強いLS力を用いれば^<10>Heが束縛しない事実を再現する。弱いLS力で対相関を導入する研究も行ったが対相関に用いる核力の研究は今後の課題である。(2)角運動量射影後の変分計算により^<10>Beの励起回転帯まで含めた包括的研究を行った。エネルギー準位,E^2遷移,ガモフ・テラー遷移など多くの実験値が再現された。(3)有効核力としてGogny力を用いた研究を開始した。従来の密度依存のVolkov力に比べて核力のパラメーターを固定したままで結合エネルギーと核半径の良好な再現を得た。パリティ射影の計算を既に行い角運動量射影の計算を実行中である。(1)有効核力としてGogny力を用いてHeからMgまでの偶数陽子数の原子核の構造を研究した。結合エネルギーと核半径の良好な再現を得た。変形の性質はパリティの射影を行うことによって大きく変化する場合があることを見出した。(2)従来の球形のガウス波束のかわりに,x,y,z方向で広がりの異る変形ガウス波束を用いたAMD計算を行った。Neアイソトープに比べてMgアイソトープにおいて四重極変形が著しく増大することを見出した。この結果は実験値をも良く再現する。

(3)中性子数が魔法数N=20である^<32>Mgの変形度に対するエネルギー曲線を計算した。中性子が2粒子-2空孔の配位がエネルギー的に低くなるが,4粒子-4空孔の配位のエネルギーも12MeVの範囲でエネルギーが高いに過ぎないことが見出された。パリティ射影と角運動量射影を行った計算である。(4)クラスター構造を有する^<19>B核の破砕反応でHeとLiのアイソトープの同時計測の断面積が大きくなることがクラスター構造の判定に重要であるが,この特色は30MeV/A近傍の入射エネルギーの場合が最も顕著であることを示した。
歯科インプラントシステムにおける上部構造の連結に関する研究

本研究はインプラント上部構造の予知性をさらに高めていく事を目的とし,有限要素解析を行い,インプラントの微少動揺及び応力分布に関して検討を行った.その結果,微少動揺の様相はアバットメントの材質により異なり,異なる素材のアバットメントを利用した上部構造を連結した場合,一方に応力の集中が見られる可能性が示唆された.また,研究の一部に関する学会発表を行い,情報を発信した.近年,歯科インプラントは臨床成績が向上し,高い予知性が得られている。また,適応症が拡大し,患者の治療に対する要求の高まりから治療術式の多様化も進んでいる。しかしその一方で長期の使用に伴い,機械的合併症や,生物学的合併症が増加しており,今後インプラント治療の予知性をさらに高めることが必要とされている。そこで本研究では,有限要素解析を行い,インプラントの微少動揺,および応力分布を明かにし,機械的合併症と生物学的合併症の観点から補綴設計について検討を行うことを目的とした。歯科インプラントを構成するパーツの形態を計測し,CADソフトSolidworksを有限要素モデルの構築を行った。有限要素解析に先立ち,摩擦接触を考慮した解析を行うために必要不可欠な部材同士の摩擦係数を,FRICTION PLAYER FPR-2000を用いて測定した。一般的な歯科インプラントに用いられている素材として,純チタン,チタン合金,ジルコニアに着目し摩擦係数を測定した。汎用有限要素解析ソフトAnsysを利用し,時刻歴応答解析を行った。モデル化したインプラントに対し,咬合力を想定した荷重を与え,歯科インプラント,各パーツの変位及び応力分布の検討を行った。その結果,アバットメントの材質の違いが,インプラント体に発生する応力,アバットメントの挙動に影響を与えることが示唆された。本研究は、コンピューター解析を行い、歯科インプラントの微少動揺、および力学的な特性を明かにし、インプラント上部構造の連結、非連結に関する補綴物の設計について検討を行うことを目的とした。歯科インプラントを構成するパーツの形状を把握し、CADソフトを用い、コンピューター解析用モデルの構築を行った。また、コンピューター解析に先立ち、摩擦接触を考慮した解析を行うために、一般的な歯科インプラントに用いられている素材として、純チタン、チタン合金、ジルコニアに着目し部材同士の摩擦係数を、摩擦磨耗試験機を用いて測定した。その後,汎用有限要素解析ソフトを利用し、コンピューター解析を行った。同一外形を有する、使用材料の異なるアバットメントを装着したインプラントをモデル化し、咬合力を想定した荷重を与え、各パーツの微少動揺、および応力分布などを解析し,使用材料の違いが力学的特性に与える影響の比較検討を行った。その結果、アバットメントの材質の違いは、インプラント体に発生する応力、アバットメントの挙動に対して影響を与えることが示唆された。この結果はあくまでコンピューター解析での結果であるが、影響を考慮した治療を行うべきであると考えられる。これらのことから、歯科インプラント治療に用いる材料により力学的特性は異なり、インプラント上部構造の連結、非連結に関わらず、装着時の口腔内での入念な調整と定期的な経過観察の重要性があらためて示唆された。本研究はインプラント上部構造の予知性をさらに高めていく事を目的とし,有限要素解析を行い,インプラントの微少動揺及び応力分布に関して検討を行った.その結果,微少動揺の様相はアバットメントの材質により異なり,異なる素材のアバットメントを利用した上部構造を連結した場合,一方に応力の集中が見られる可能性が示唆された.また,研究の一部に関する学会発表を行い,情報を発信した.歯科インプラントを構成するパーツを計測し,有限要素モデルを構築した。CADソフトを利用しモデル構築を行うことで,微細な構造の再現が可能になり,精度の高いモデルの構築が可能となった。しかしながら,精度向上の代償として,モデル構築にかかる労力は,当初見込んでいたほど軽減出来ず,モデル構築に時間を要してしまった。また,来年度から予定している連結モデルでの解析に先立ち文献的検討を進めているが,実際の臨床治療においては,印象採得,上部構造の作製過程において正確性が低下し,特に上部構造を連結した場合に,軽微な不適合が発生することが考えられる。その影響を有限要素モデルに反映するべきか否か等,実験のデザインの変更も含め検討中である。口腔インプラント学計測によって得られたデータを元にCADソフトを用い,歯科インプラントの連結モデルの構築を行う予定である。モデル化された歯科インプラントに対し,咬合力を想定した時間変化荷重を与え時刻歴応答解析を行い,歯科インプラント,各パーツの変位および応力分布を解析する。解析により得られた変位,および応力分布について,連結モデル同士,非連結モデル同士で比較し,それぞれの特徴を把握する。続いて,非連結モデルと連結モデルの違いについて比較し,補綴設計の検討を行う。研究成果は日本口腔インプラント学会誌に投稿予定である。出張予定であったインプラント学会が近隣で開催されたため,旅費が低額となった為.来年度の物品費,ソフトウエア使用料に充当して使用する予定である.
2型糖尿病モデルマウス皮膚創傷へのエストロゲン創部塗布効果の網羅的解明

糖尿病性潰瘍は世界に4.2億人もの有病者が存在する糖尿病の合併症の一つである。昨今糖尿病ケアの改善に労力が注がれているにも関わらず、依然として有病率は高く、糖尿病性潰瘍の発生を防ぐことは難しい。一度発生した糖尿病性潰瘍をできるだけ早く治癒させることは患者のQOL向上・病態維持/改善には重要である。しかしながら、糖尿病性潰瘍の治療は難渋することが多いのが現状であり、効果的な局所創傷治療の開発が切望されている。そこで研究者らは、創傷治癒に効果的に作用するエストロゲンに着目し、2型糖尿病モデルマウス皮膚創傷への有効性を報告した。しかしながら、創傷治癒を促進する詳細な機序に関しては不明な点が残っている。従って、本研究では2型糖尿病モデルマウス皮膚創傷へのエストロゲン創部塗布効果の機序を明らかにすることを目的としている。2018年度では鍵となる遺伝子を同定するため、創作製後7日目と14日目の創部組織を用いてマイクロアレイ解析を実施した。その結果、エストロゲンを創部塗布すると炎症反応に関与する遺伝子(lymphocyte antigen, neutrophil granule protein, cytokine receptorなど)の発現が低下すること、上皮形成に関与する遺伝子(keratin protein)やM2マクロファージマーカーである遺伝子(Resistin like α, DC-SIGNなど)の発現が増加することが明らかとなった。次年度は作用経路の解明を目指し、選択的エストロゲン受容体モジュレーター投与による検証や蛋白質レベルでの網羅的解析を実施する予定である。創作製後7日目と14日目の創部組織を用いてマイクロアレイ解析を実施し、上位に発現が変動していた遺伝子の同定を行うことができたため、おおむね順調に進展していると判断した。2019年度は作用経路の解明を目指し、選択的エストロゲン受容体モジュレーター投与による検証や蛋白質レベルでの網羅的解析を実施する。また、2018年度におけるマイクロアレイ解析の結果より、プロゲステロン受容体の発現が増加する結果が得られたため、プロゲステロン創部塗布の有効性についてもあわせて検証を進める。
骨形成蛋白(BMP)を用いた中耳再建の研究

鼓室形成術や乳突削開術後の側頭骨欠損部の再建にたいして、骨の再建法は確立されていない。現在、組織工学的手法をもちいた骨組織の再建が注目されてきている。今回の研究で、骨再生を観察するのに動物用micro CTは極めて有効であることが確認できた。また、正常骨を形成させることができる骨形成因子のうちBMP-2がPDGF、β-TCPより優れていることが確認できた。BMP-2は側頭骨での骨組織の再建能が高いことが確認でき、含気腔に形成してくことが初めて確認でき鼓室形成術や乳突削開術後の側頭骨欠損部の再建にたいして、骨の再建法は確立されていない。BMP-2は側頭骨での骨組織の再建能が高いことが確認でき、含気腔に形成してくことが初めて確認でき鼓室形成術、乳突削開術は真珠腫などの中耳病巣を郭清して耳小骨連鎖を再建する術式で広く行われている手術である。しかし術後にcavity problems(耳漏の持続や多量耳垢の産生)がしばしば認められる。また、現在の耳小骨連鎖の再建法は連鎖に軟骨や人工物を用いられることが多いが、軟骨では伝音効率の不十分さが指摘され、人工物では異物反応を惹起し自然排出されることも多々見られる。これらの問題は、骨再生を任意に誘導することが現状では困難であることも一因と考えられる。骨形成タンパクBMP2(bone morphogenetic protein-2)は骨再生を促進する成長因子の一つであり正常骨組織を再生できうるものである。本研究ではBMP2を用い任意に骨形成を誘導することによって、これまでの鼓室形成術、乳突削開術の弱点を克服できる基盤技術を確立することを目的とした。21年度はモルモットを対象にBMP2を用い、側頭骨での外側壁での骨組織の再生を行った。側頭骨での外側壁に削開することにより大きな欠損部位を作成し、BMP2を担体に含ませ留置し閉創した。BMP2の濃度は0.5mg/cm3で、担体は1型アテロコラーゲンを使用し、4週間留置し実験をおこなった。この結果、組織的に確認することにより骨組織の再生を確認した。つぎに耳毒性をみるため聴力閾値の測定をおこなった。測定には聴性脳幹反応(ABR)を用いて測定を行った。BMP2の濃度は0.5mg/cm3でABRの測定時期は処置前、処置後4週とした。Ketamine注射による麻酔下で、刺激音は8kHzのTone burstで300回刺激しABRを測定した。処置前の聴力は35dB、4週後の聴力では40dBとなり有意な聴力閾値の上昇はなかった。これらのことからBMP2は任意の骨新生誘導に有用で、内耳毒性が認められないことが動物モデルで示された。鼓室形成術や乳突削開術後の側頭骨欠損部の再建に対して、以前より軟骨、筋膜、骨片、骨パテ等が再建材料として用いられてきた。しかしそれぞれ問題点があり、現在側頭骨における骨再建法は確立されていない。またこれらの再建法では、骨組織の骨化、吸収というリモデリング能を有する生理的な正常骨にはらない。そのため現在組織工学的手法を用いた骨組織の再建が注目されてきている。生理的な骨形成を期待できるものとして、骨形成蛋白:BMP (Bone morphogenetic protein)、多血小板由来成長因子:PDGF (Platelet-Derived Growth Factor)、βリン酸三カルシウム:β-TCP (β-Tricalcium Phosphate)が注目されている。22年度は、これらの骨形成因子を用い実験した。実験方法は、モルモットに対し側頭骨に一定の削開孔を作成し、担体に投与薬物を浸透させこれを埋め込み閉創する。処置一定期間後マイクロCTにて評価する。結果は、コントロールとPDGF投与のものは処置後2週間で削開後処置部に骨再生を認めなかった。β-TCP投与後2週間では、β-TCP自体にカルシウムを含有しているので削開後処置部にβ-TCP顆粒認めるが、骨組織の再生は認めなかった。一方BMP投与したものでは、処置後1週間で削開後処置部にわずかに骨組織の再生認め、2週間では削開後処置部に高度に骨組織の再生を認めた。以前の実験では動物の側頭骨を摘出し検討したので、個体間誤差や実験間誤差が生じた。今回マイクロCTを用いて測定し、骨形成因子投与による骨再生過程を同一個体で経時的に観察が可能となり、マイクロCTは極めて有効であることが確認できた。また、3種類の骨形成因子中で、側頭骨に担体に浸透させる今回の方法ではPDGF、β-TCPに比較しBMPが最も骨再生能が高いと結論づけた。

またこれらの再建法では、骨組織の骨化、吸収というリモデリング能を有する生理的な正常骨にはらない。そのため現在、組織工学的手法を用いた骨組織の再建が注目されてきている。生理的な骨形成を期待できるものとして、骨形成蛋白:BMP(Bone morphogenetic protein)が注目されている。22年度、各種の骨形成因子中で側頭骨に担体に浸透させる方法を行い、BMPが最も骨再生能が高いと結論づけた。23年度は、このBMPを用い長期モデルにて観察を行った。実験方法は、モルモットに対し側頭骨に一定の削開孔を作成し、担体に投与薬物を浸透させこれを埋め込み閉創する。処置一定期間後マイクロCTにて評価する。処置後1週間で削開後処置部にわずかに骨組織の再生認め、2週間では削開後処置部に高度に骨組織の再生を認めた。1か月、2か月、4か月、6か月、12か月と、徐々に骨塩量の増加を認め、反対側未処置側頭骨の骨塩量に近づいていくのが確認できた。6か月ころから側頭骨再建部分において、含気化が認められはじめた。元来、側頭骨は含気骨に分類される。その後は徐々に骨組織の成熟化が認められ、さらに含気化も進んでいくことが観察できた。12か月の経過にて観察すると、再生側頭骨は含気化が高度に進み、本来の側頭骨に近づいているのが観察できた。これに対し骨組成解析を行い、ほぼ正常な生理的な状態に近づいていくのが確認でき、骨リモデリング能を有すると考えられた。この結果から、鼓室形成術や乳突削開術後の側頭骨欠損部に対してBMPを用いることにより、生理的なほぼ正常構造の側頭部が再建できる可能性が示唆された。
ラマン散乱光分析とインピーダンス測定を組み合わせた新しい組織診断技術の開発

光照射による組織診断を可能にする基盤技術の開発を目指して、レーザー照射によって発生する微弱なラマン散乱光の分析を光ファイバーを通して行う、新しいシステムを構築した。脂肪酸などの標準試料では明瞭なラマン散乱光のスペクトルを検出することが出来るようになった。また生体組織から発生する極めて微弱なラマン散乱光も検出することが出来ている。但し、特に微弱な散乱光については、光ファイバーの材質によって検出感度が著しく異なるため、今後はファイバーと機器の最適化を行っていく方針である。また、ラマン散乱光分析のみでは生体を構成する物質の特定までは困難であるため、質量分析や他の分光分析の技術と融合していくことも検討している。本研究では同時に、組織に交流電流を通電した時に記録されるインピーダンス(抵抗値)を測定するシステムを導入した。インピーダンスと散乱光スペクトルの間で一定の相関を認めることが出来た。特に正常組織と線維化を生じた組織(いずれもマウスの心臓で検証)においては、線維化組織で特異的なラマン散乱光スペクトル記録できた部位においては、インピーダンス値の上昇が認められた。ただしインピーダンスの測定値は組織の部位によってバラツキがあり、絶対値としての定量性に欠ける印象を受けた。今後は、インピーダンスの定量評価を行うための電気回路の構築などを検討する。現在の臨床現場で組織診断を行う場合、患者から組織を採取して固定・染色し、病理診断医が目視観察で診断を下す。迅速性を求められるにもかかわらず手間と時間がかかってしまう上、診断医の技量や人手不足などが問題となっている。本技術が社会実装された場合、光照射と交流通電のみで組織診断が可能となる可能性があり、上記の病理診断に伴う問題点が解決できることが期待される。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。1.ガラス底培養皿に培養した心筋細胞を用いて、ラマン散乱光分析を試みた。単層に培養された心筋細胞の厚みが薄すぎて、培養皿底面のガラスの散乱光成分が大きく検出されてしまい、心筋細胞に特異的な散乱光の検出が困難であった。この問題を解決するためにガラスの散乱光成分を減算処理して心筋細胞特異的な散乱光を抽出することを試みたが、ノイズが大きすぎて特異的波長成分の検出は困難であった。これらの結果から、培養細胞を用いた実験系は本研究に適さないと判断し、摘出心臓組織を用いた実験系に急遽変更し、ブタ摘出心臓の心房組織を用いて散乱光分析を行った。この結果、心房組織の内膜側と外膜側で心筋組織に特異的な散乱光ピークを複数検出することができた。2.培養細胞のインピーダンス測定を、Multi-Electrode Array(64電極)を用いて実施した。心筋細胞を単独で培養した場合に比べて、骨格筋芽細胞と心筋細胞を共培養した場合の方がインピーダンスが高く測定された。また心筋細胞単独で培養した場合は各電極間のインピーダンスが均一であったのに対し、骨格筋芽細胞と心筋細胞の共培養では電極間のインピーダンスにばらつきを認めた。これらは概ね研究仮説に沿う結果であった。ただし、本研究設備はインピーダンスの定量性に欠けること、また散乱光分析が培養細胞を用いた実験系では困難なこと、などの理由により、インピーダンス測定も摘出心臓組織を用いた実験系に変更する方針とし、平成28年度末平成29年度初頭にこれら実験機器を揃えることとした。3.コンピュータ上で心筋細胞の電気生理学的特性を組み込んだバイドメイン・モデルを作成した。引き続き、交流電流印加のプログラムを作成中で、平成29年度にシミュレーションを開始できる体制を整えている。当初の計画では培養細胞を用いて実験を遂行する予定であったが、培養心筋細胞の光学的計測が困難であることが実験を進める中で判明した。そこで、摘出心臓組織を用いた組織実験に切り替えて散乱光分析を行うことで、計画を支障なく遂行できている。また散乱光分析に先行していたインピーダンス測定では培養細胞を用いていたが、散乱光分析とインピーダンス測定を同時に行うという本研究の趣旨に照らし合わせ、摘出心臓組織用のインピーダンス測定機器を揃えることで、対象が培養から摘出組織に変わったとはいえ、概ね当初の計画通りに実験を進めることができている。コンピュータ・シミュレーションは既に心臓の電気生理学的特性を入力したバイドメインモデルが完成しており、交流電流印加のプログラミングも進んでいる。いずれも当初の予定通りである。以上の理由から、現在までの進捗は順調であると判断される。

特に正常組織と線維化を生じた組織(いずれもマウスの心臓で検証)においては、線維化組織で特異的なラマン散乱光スペクトル記録できた部位においては、インピーダンス値の上昇が認められた。ただしインピーダンスの測定値は組織の部位によってバラツキがあり、絶対値としての定量性に欠ける印象を受けた。今後は、インピーダンスの定量評価を行うための電気回路の構築などを検討する。現在の臨床現場で組織診断を行う場合、患者から組織を採取して固定・染色し、病理診断医が目視観察で診断を下す。迅速性を求められるにもかかわらず手間と時間がかかってしまう上、診断医の技量や人手不足などが問題となっている。本技術が社会実装された場合、光照射と交流通電のみで組織診断が可能となる可能性があり、上記の病理診断に伴う問題点が解決できることが期待される。1.前年度は培養細胞のラマン散乱光分析を試みたが、単層細胞培養では発生するラマン散乱光が極めて微弱であるために解析が十分にできず、摘出組織を用いた散乱光分析を行う方針に変更した。顕微鏡型ラマン装置を用いて実験動物(マウス)の心臓組織、骨格筋組織、肝臓組織、皮膚組織などに特異的なラマン散乱光スペクトルの計測に成功した。また、一部組織では病態モデル(皮膚炎症モデル、脂肪肝モデル、心臓線維化モデルなど)を作製し、正常組織と病態組織の区別が可能なラマンスペクトルの検出に成功した。また、光ファイバーを内蔵したプローブで実験動物(マウス)の心臓組織にレーザー照射を行い、顕微鏡型装置と同等のラマン散乱光スペクトルの記録にも成功した。2.前年度は培養細胞におけるインピーダンスの測定を行い、心筋細胞単独の培養と、心筋細胞及び骨格筋芽細胞の共培養ではインピーダンスに差があることを見出したが、同時に行う予定であった散乱光分析が培養細胞では困難であったことから、インピーダンス測定も摘出臓器を用いて行う方針とした。摘出したマウスあるいはラットの心臓組織を用いてインピーダンス測定を行った。インピーダンスの実測値を算出することは困難であったが、少なくとも病態によるインピーダンスの変化を検出することに成功した。3.前年度は心筋細胞のバイドメイン・モデルを作製するところまで完成し、これに交流電流を印可することで発生するインピーダンスをコンピュータ・シミュレーションで算出することを予定していたが、交流電流に対する反応が一定せず、シミュレーションの条件設定を改めて行っている最中である。前年度に試験の対象を培養細胞から摘出臓器に変更したが、摘出臓器においても臓器特異的、あるいは病態特異的なラマン散乱光スペクトルの検出に成功し、病態によるインピーダンス値の変化を検出することにも成功した。ラマン散乱光と組織インピーダンスの同時測定は未だ完了していないが、ファイバーを用いたプローブ型ラマン装置も完成したため、同時測定の条件は概ね整った。コンピュータ・シミュレーションについては実測値が無い状況で条件設定に苦慮している部分があるが、実際の計測が軌道に乗れば、これを基に詳細なシミュレーションが可能になる目算である。
声帯粘膜の組織幹細胞システムと幹細胞ニッチ制御の解明

組織幹細胞の存在を証明する実験手技の一つであるラベル保持細胞法により、ラット声帯の組織幹細胞と幹細胞ニッチ動態の解明を行った。1)ラット声帯黄斑内の細胞のみが長期間BrdUを保持していた。したがってラット声帯黄斑内の細胞は細胞分裂が非常に遅く、ラベル保持細胞であった。またラット声帯黄斑内の多くの細胞は、Ki67が陰性であることから細胞増殖が休止期の細胞であった。これらのことからラット声帯黄斑内の細胞は組織幹細胞である可能性が示唆された。2)ラット声帯黄斑内のBrdU陽性細胞率は44.8±14.2%(1日目)と33.3±12.7%(56日目)であり、ラット声帯黄斑内にはBrdU陽性細胞と陰性細胞が混在していた。したがってラット声帯黄斑には分裂が遅い幹細胞だけではなく、通常の分裂速度の細胞群が存在し、組織幹細胞の階層性が存在する可能性が示唆された。3)ラット声帯黄斑の細胞間質にはヒアルロン酸が豊富に存在し、ラット声帯黄斑のラベル保持細胞はヒアルロン酸受容体であるCD44を発現していた。ラット声帯黄斑はヒアルロン酸リッチマトリックスであり、幹細胞ニッチである可能性が示唆された。4)ラット声帯黄斑内の細胞には、Cytokeratin、GFAPを保持した中間系フィラメントを認めることから外胚葉由来の、Desmin、Vimentinを保持した中間系フィラメントを認めることから中胚葉由来の、内胚葉マーカーであるSOX17が陽性であることから内胚葉由来の細胞であることが分かった。このことから声帯黄斑内の細胞は三胚葉への分化が可能であり、胚葉を越えた分化が可能な細胞である可能性が示唆された。5)ラット声帯黄斑内の細胞にはCD34、CD45、collagen type Iが発現しており、骨髄由来のcirculating fibrocytesに関連した細胞である可能性が示唆された。ほぼ研究計画にしたがって研究が進んでいる。さらに研究計画にしたがって、声帯粘膜の組織幹細胞システムと幹細胞ニッチの研究を推進する。物品費(試薬)が当初の予定より安価であったため、残額が生じた。次年度に物品(試薬)の購入費用にあてる予定である。
社会的な遊びへの動機づけを担う神経機構の解明

本研究課題は、社会的行動への動機付けの神経基盤の解明と、幼少期の社会的経験と成年期の適応的行動との関連性の解明を目的とする。前年度までに、内的な動機付けを実際の行動として出力するための候補として、社会的行動を含め動機付けに関与する腹側線条体から大脳皮質一次運動野への多シナプス神経回路を発見した。しかしながら、同回路は複数のシナプスを介しているために、どのような経路を通して腹側線条体からの出力は皮質運動野に到達するのか、その回路メカニズムは明らかではなかった。本年度は、遺伝子改変およびウイルスベクターによる介入が容易であるマウスを用いて、そのメカニズムを探った。単シナプス限定的な狂犬病ウイルスを用いて腹側線条体から視床への解剖学的構造を調べたところ、腹側線条体が黒質を通して運動性視床核に2シナプス性の連絡を有することを発見した。続く実験において、腹側線条体は内側の黒質に投射することを同定した。これらの結果を考慮すると、腹側線条体が皮質運動野に到達する経路として、腹側線条体ー内側黒質ー運動性視床核ー皮質運動野というこれまで同定されていなかった回路が有力候補であることが分かった。さらに、光遺伝学的手法と急性スライス標本を用いた電気生理学記録実験を組み合わせて、運動性視床核へ投射する黒質ニューロンに対して腹側線条体が抑制性のシナプス入力を有することを証明した。これらの新知見は、社会的な文脈も含めて内的な動機づけが実際に行動出力できる脳領域・皮質運動野に到達するためには、腹側線条体ー内側黒質ー運動性視床核ー皮質運動野という経路が機能している可能性を示唆している。また同時並行的に、マウスの手続き学習を題材として成年期の適応的行動を測定できる行動実験課題を確立した。昨年度の結果および研究計画に基づいて研究が進捗しているため。特に、社会的文脈を含めた動機づけの情報が運動関連領域に行きつく過程・メカニズムを解明したことで、この回路が実際に生体内、特に行動中にどのような機能を果たしているのかを調べることが可能になった。また、上述した実験のほかに、線条体と腹側被蓋野(VTA)のドーパミンニューロンとの解剖学的関係性を検証した結果、動機づけに関わる腹側線条体のみならず、運動制御に関わる背側線条体に対してもVTAのニューロンが投射することが分かった。VTAは腹側線条体からシナプス入力を受けていることから、腹側線条体は黒質および運動性視床核を介した多シナプス神経回路を通して皮質運動野に連絡するだけでなく、VTAのドーパミンニューロンを介して背側線条体に連絡することで行動・運動出力を制御できる可能性が示された。この知見は、社会性を含めた内的動機づけの情報が腹側線条体から出力され実際の行動出力に影響を及ぼす際には、少なくとも2通りの経路で、運動関連領域(皮質運動野あるいは背側線条体)に到達できることを示唆しており、最終年度の神経回路の機能を研究する実験において不可欠な情報となった。電気生理学的手法を用いて、内的動機づけを出力する腹側線条体から皮質運動野へ繋がる神経回路について生体内における機能を調べる。また、マウスの行動実験によりこれまでに同定された神経回路が社会的行動を含めた動機づけの情報を行動出力に反映させる回路メカニズムを調べる。さらに、幼少期の社会的経験が成年期の適応的行動に及ぼす影響について検証するため、幼少期の社会的経験を行動学的に操作する、あるいは社会的行動に障害が見られる遺伝子改変マウスを用いることで、その意義を明らかにする。本研究は、1)社会的行動への動機付けの神経基盤の解明と、2)幼少期の社会的経験と成年期の適応的行動との関連性の解明を目的とする。実験動物として、幼少期に社会的行動が観察され、かつ成年期の適応的行動の評価に適した齧歯類(ラット・マウス)を対象とする。平成29年度は主に、内的な動機付けを実際の行動として出力するための候補となる神経回路を探索する実験を行った。具体的には、社会的行動を含め動機付け全般に関与する大脳基底核・線条体およびドーパミン系に着目し、線条体がどのように行動を生み出す大脳皮質一次運動野や二次運動野に出力するのかについて神経解剖学的手法を用いて調べた。その結果、線条体の亜領域に分別して、背外側、背内側、腹内側および尾側の領域において、3シナプス性に運動野へ出力するニューロンを発見した。これらの新たに発見された神経回路は、社会的行動の動機づけを実際の行動出力に変換する神経基盤の有力候補といえる。今後は、これまでに得た解剖学的知見についてその証拠を固める追加実験・解析を行うとともに、これらの神経回路が有する生理学的意義について検証する。また、線条体とドーパミン系の解剖学的構造についても詳細を調べていく予定である。同時並行的に、幼少期の社会的経験がどのように成年期以降の適応的行動に影響を与えるのか調べるために、ラット、マウスを対象とした適応的行動を評価する行動実験パラダイムを構築した。今後、幼少期の社会的経験を実験的に操作し、成熟後の適応行動に及ぼす影響を検証していく。これらの研究により、社会的行動を含めた動機づけに関与する神経回路・解剖学的構造を明らかにするとともに、これらの神経回路の生理学的意義を解明していく。おおよそ研究計画通りに研究が進んだため。