hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
体性感覚野による甘味嗜好性調節機構の解析

また、VPLに順行性トレーサーを注入することによって解析したところ、VPLから扁桃体への直接的な神経投射は見られず、視床後核群(Po)への投射が観察された。以上のことから、四肢によって検出された重力情報の変化は、視床を介してS1FL/HLに伝達された後、S1FL/HLから少なくともVPLとPoを経由して扁桃体へ伝達され、味覚嫌悪学習が抑制されると考えられる。S1FL/HL深層部からBiotinylated dextran amine(BDA)のような順行性トレーサーを注入した結果、先行研究や予備的実験と同様、扁桃体への直接的な投射は見られず、後内腹側核(VPL)から視床後核群(Po)を介して扁桃体への投射が存在することが明らかになった。また、VPLから逆行性トレーサーを用いて同定された投射ニューロンの細胞体と重力撹乱時のc-Fos陽性細胞との共発現を調べたところ、重力撹乱時に共発現が抑制されたことから、S1FL/HL深層部ニューロンが体内体重計の一部をなしていることが示唆された。しかしながら、体重増加によっても同様な結果が得られるかどうかを検証する必要がある。また、S1FL/HL深層部から発信される重力情報が、視床の抑制性シナプス結合を通して、甘味嗜好性を制御している点においては検証できていない。VPLから逆行性トレーサーを用いて同定された投射ニューロンの細胞体と重力撹乱時のc-Fos陽性細胞との共発現が重力撹乱時に共発現が抑制されたことから、S1FL/HL深層部ニューロンが体内体重計の一部をなしていることが示唆された。次年度は、体重増加によっても同様な結果が得られるかどうかを検証する必要がある。S1FL/HL深層部ニューロンの投射部位でGABA作動性ニューロンの軸索終末のマーカーであるGADやVGATとBDAの二重染色を行い、共焦点顕微鏡を用いて抑制性投射の有無を確認する。なお、方法については、別途のプロジェクトにおいて、既に確立している。今年度支給額に使用しきれなかった少額の余剰金が生じた。これを次年度に繰り越して次年度支給額と合算することで、より効率的で有用に使用することとした。
非小細胞肺癌におけるEMT関連遺伝子の同定・解析と腫瘍制御への新しい展開

肺扁平上皮癌において、Twistは病理学的T因子と正の相関を認め、胸膜浸潤例に有意に高い発現を示した。さらに、Activin,Podoplanin,PAI-1の各間葉系マーカーは病理学的T因子と正の相関を認めた。Activin,PAI-1は胸膜浸潤例に有意に高い発現を示した。N-cadherinは腫瘍内リンパ管浸潤例に有意に高い発現を示した。【対象】当科における手術症例の中でDNAサンプルが使用可能な68症例。【結果】各病理因子とE-cadherin/Sip-1は以下に示す通りであるが、E-cadherin発現は病期の進行に従って低値を示す傾向が認められたが、Sip-1発現はいずれの因子とも相関関係を認めなかった。【進捗状況】・他の組織型でも解析を行う予定【対象】当科における手術症例の中でDNAサンプルが使用可能な68症例。【方法】Light Cycler 480II (Roche)を使用しRT-PCRを施行し、病理学的因子(T因子、N因子、胸膜浸潤、腫瘍内リンパ管浸潤、腫瘍内血管浸潤、分化度)との関連性を解析する。【まとめ】(2)Activin, PAI-1は胸膜浸潤例に有意に高い発現を示した。【進捗状況】・他の組織型(腺癌)でも解析を行う。【方法】Light Cycler 480II(Roche)を使用しRT-PCRを施行し、病理学的因子(T因子、N因子、胸膜浸潤、腫瘍内リンパ管浸潤、腫瘍内血管浸潤、分化度)との関連性を解析する。上皮系および間葉系因子のmRNAレベルでの同定が順調に行えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。蛋白レベルの発現の確認等、計画書に沿って研究を進めていく予定である。
磁気力顕微鏡用ソフト磁性探針の開発と機能性ソフト磁性薄膜のベクトル磁化解析

近年の磁気記録デバイスの進歩はめざましく、現在のデバイスにおける記録ビットは数十ナノメートル程度であるが、将来的には数ナノメートルサイズの記録ビットを有する超高記録密度デバイスの実現が強く求められている。その実現のためには、磁気力顕微鏡(MFM>において、記録媒体の磁化状態をナノスケールで計測する技術の確立も必須となることは当然、これまで磁化状態がほとんど議論されてこなかった記録・再生素子においても、そのベクトル磁化状態をナノスケールで静的および動的(高周波)に計測する技術の確立もこれまで以上に重要となる。本研究では、次世代の記録・再生素子の開発に必須となる機能性ソフト磁性薄膜の静的および動的なベクトル磁化状態の評価を行うことを目的とし、新規なソフト磁性探針を開発し、かつ新規な計測手法の検討を行った。本研究の主要な結果は以下の通りである。(1)記録・再生素子用の機能性ソフト磁性薄膜よりも保磁力の小さいNi-FeやCo-Fe-B膜を成膜した探針を作製した。その探針を用いて各素子用のソフト磁性薄膜のMFM測定を行ったところ、磁化状態を変化させることなく、数十ナノメートルの空間分解能で磁区像を得ることに成功した。(2)通常のMFM測定では磁気記録媒体の表面近傍では原子間力の影響を受けてMFM観察が非常に困難であったが、交流磁場を探針に印加する新規な表面磁場計測法と本探針を用いて測定を行うことにより、表面近傍でのMFM観察に成功した。以上の研究結果に加え、昨年度我々の研究室で開発した探針振動の周波数変調を利用した交流磁場計測法や探針の過渡振動を利用した面内・垂直磁場同時観察法も応用する事で、最終目的である機能性ソフト磁性薄膜の動的なベクトル磁化状態の観察が可能になると考えられる。これにより、記録・再生素子の更なる姓能向上が期待できる。
過去の大規模な気候変動における氷床・海洋・大気の相互作用の解明

大気海洋結合モデルや氷床モデル、植生モデル、海洋物質循環モデル、同位体モデルに関して、過去150万年の氷床や気候、海洋のシミュレーションにとって必要な開発改良課題に取り組み、古気候指標と直接比較可能にするモデリング体制作りを開始した。これまでに実施した北半球氷床の過去40万年の計算を過去80万年に拡張した。氷期から間氷期への移行の条件と考えられる地球軌道要素や二酸化炭素濃度を変化させ、氷床と気候の計算を実施することで、それぞれの役割の時代による違いを定量化する。更に、過去150万年のモデリングに着手し、約100万年前に氷期サイクルが4万年周期から10万年周期へ遷移した原因とメカニズムに迫る為の様々な感度実験を計画し、実験を開始した。最終退氷期を含む複数の退氷期において連続的非定常の実験をMIROCを用いて行い、退氷期における氷床-海洋-大気の相互作用についての感度実験を実施した。その結果、北大西洋での風と海氷の相互作用が海洋深層循環と気候の維持に重要であることがわかった。また最終退氷期については、IcIES-MIROCを用いて北大西洋へ流入する氷床融解水のシナリオを調べ、MIROCに与える氷床融解水量を様々に変える実験を行った。氷床と海洋、気候の相互作用を分析することで、様々な問題を解明している途中である。平均気候の決定条件である二酸化炭素濃度や軌道要素を変化させる感度実験を多数実施し、振動の発生や維持の条件を詳細に調べた。深層循環やグリーンランドの気温、中低緯度の降水量について振動の2つのモードを解析するとともに、海洋炭素循環モデルによって海水中の炭素同位体を計算し、データとの直接比較を行った。海洋深層循環の外的要因に対する応答の性質をその多重構造に着目して解き明かすため、様々な二酸化炭素濃度や軌道要素の条件下で、淡水流入を増減させる実験を実施した。当初の計画通りに概ね進んでいる。過去80万年や150万年のモデリングに拡張した北半球氷床の長期計算を継続し、氷期サイクルが4万年周期から10万年周期へ遷移した原因に迫る為の様々な感度実験を実施する。退氷期における氷床-海洋-大気の相互作用について、MIROCを用いた複数の退氷期における連続的非定常実験を継続する。特に最終退氷期における急激な海洋循環の停止と北半球寒冷化の再現のために行った北大西洋へ流入する氷床融解水量を様々に変える実験を継続して解析を進め、急激な気候変化が退氷期の引き金なのか結果なのかを解明する。平均気候の決定条件である二酸化炭素濃度や軌道要素を変化させる感度実験を継続し、振動の発生や維持の条件を詳細に調べ、最終氷期の気候システムの変動の理解を進める。さらに引き続き、深層循環やグリーンランドの気温、中低緯度の降水量について振動の2つのモードを解析するとともに、データとの直接比較などより高度化したモデル・データ比較に向けて同位体モデルや海洋炭素循環モデルによる降水の水同位体比や海水中の炭素同位体の計算を試行する。また、これまでの二酸化炭素濃度、軌道要素、淡水流入の変化に対する感度実験を継続し、海洋深層循環の外的要因に対する応答の性質を、その多重構造の観点から解明する。数値実験とモデル・データ比較による解釈を進め、過去150万年間の氷期サイクルについてと、急激な気候変動の起こる条件について論文にまとめる。モデル・データ比較をより高度化する一環として、150万年間の氷床コア掘削のための基盤地形調査を行う。さらに、より現実な北半球氷床モデルについて検討し、急激な気候変動に関わる氷床と海洋の関係を分析する。数値実験結果と古環境データとの整合性を総合的に調べつつ、氷床ー海洋ー大気相互作用を含む気候システムの特性を検討する。

海洋深層循環の外的要因に対する応答の性質をその多重構造に着目して解き明かすため、様々な二酸化炭素濃度や軌道要素の条件下で、淡水流入を増減させる実験を実施した。当初の計画通りに概ね進んでいる。過去80万年や150万年のモデリングに拡張した北半球氷床の長期計算を継続し、氷期サイクルが4万年周期から10万年周期へ遷移した原因に迫る為の様々な感度実験を実施する。退氷期における氷床-海洋-大気の相互作用について、MIROCを用いた複数の退氷期における連続的非定常実験を継続する。特に最終退氷期における急激な海洋循環の停止と北半球寒冷化の再現のために行った北大西洋へ流入する氷床融解水量を様々に変える実験を継続して解析を進め、急激な気候変化が退氷期の引き金なのか結果なのかを解明する。平均気候の決定条件である二酸化炭素濃度や軌道要素を変化させる感度実験を継続し、振動の発生や維持の条件を詳細に調べ、最終氷期の気候システムの変動の理解を進める。さらに引き続き、深層循環やグリーンランドの気温、中低緯度の降水量について振動の2つのモードを解析するとともに、データとの直接比較などより高度化したモデル・データ比較に向けて同位体モデルや海洋炭素循環モデルによる降水の水同位体比や海水中の炭素同位体の計算を試行する。また、これまでの二酸化炭素濃度、軌道要素、淡水流入の変化に対する感度実験を継続し、海洋深層循環の外的要因に対する応答の性質を、その多重構造の観点から解明する。数値実験とモデル・データ比較による解釈を進め、過去150万年間の氷期サイクルについてと、急激な気候変動の起こる条件について論文にまとめる。モデル・データ比較をより高度化する一環として、150万年間の氷床コア掘削のための基盤地形調査を行う。さらに、より現実な北半球氷床モデルについて検討し、急激な気候変動に関わる氷床と海洋の関係を分析する。数値実験結果と古環境データとの整合性を総合的に調べつつ、氷床ー海洋ー大気相互作用を含む気候システムの特性を検討する。
補聴器・人工内耳の装用評価に視覚刺激を付加した効果

聴覚に障害がある大学生の視聴覚による音声の知覚の特徴について明らかにすることを目的とした。提示した音声は21個の単音節と20個の三音節単語、それに20文章であった。提示条件は音声のみ、音声を発している話者の顔の映像のみ、そして音声とその話者の顔の映像を同時に提示したもの、そして音声とは関係のない単音、単語、文章を発している映像を同時に提示した。1名の被験者を除き、視覚提示よりも聴覚提示の方が正答率は高く、さらに聴覚提示よりも視聴覚一致刺激の提示の方がさらに正答率は高くなった。これら8名の被験者は視覚情報を有効に活用して、視聴覚統合を図っているのではないかと考えられる。本研究は聴覚障害児の補聴器や人工内耳の装用効果の評価に映像を付加した効果について明らかにすることを目的としている。これまで、筆者を含め、国内外で行われてきたほとんどすべての補聴器・人工内耳の評価に関する研究は聴覚提示によって行われてきた。しかし、聴覚障害者が補装具を用いるのは日常生活であり、その中では視覚刺激が必ずと言ってよいほど聴覚刺激に伴われている。これまでの評価法からでは実際的な装用効果を測定することは困難なことが考えられる。本研究は聴覚障害児を対象として、補聴器・人工内耳の実際的な評価法を開発するために、聴覚刺激に視覚刺激を加えることによって、聴覚刺激だけの時と比べてどのように装用効果が変化するかを比較して、実際的な補聴器・人工内耳の評価法を開発することを目的とする。今年度は装置の開発を中心として進め、それが完成次第、聴力正常者と聴覚障害がある成人、そして補聴器や人工内耳を装用している聴覚障害児にも実施する予定であった。しかし、聴覚刺激に視覚刺激を同期して提示する装置の運用に不具合があり再調整に手間を取ってしまい、聴力正常者を対象にした予備検査しかできなかった。しかしその結果は、視覚刺激を聴覚刺激に付加した効果が語音によって異なることが示唆された。すなわち、視覚刺激の影響を受けやすいものと比較的受けにくいものがあることがわかった。今後はここで得られた結果に基づき語音刺激の選択を行うとともに、聴覚障害児を対象にして検査を行う予定である。聴覚に障がいがあったり、聴力が正常であっても周囲に騒音があったりすると、日常のコミュニケーションにおいて視覚に依存する割合が大きくなる。本研究は聴覚に障がいがある大学生の視聴覚による音声の知覚の特徴について明らかにすることを目的として初年度は装置や研究法の開発を行った。最終年度に開発した装置を用いて、聴覚に障がいがある9名の大学生を対象として視覚と聴覚の統合実験を行った。いずれの被験者も事前の調査で補聴器や人工内耳を装用して、日常生活で音声言語でのコミュニケーションを行っている人を対象とした。手続きとしては、提示した音声は21個の単音節と、学校用語検査で用いる20個の三音節単語、それに日常生活文リストから抽出した20文章(35キーワード)であった。提示条件は4つ設定し、音声のみ、音声を発している話者の顔の映像のみ、そして音声とその話者の顔の映像を同時に提示したもの、そして音声とは関係のない単音、単語、文章を発している映像を同時に提示した。実験は無響室内で行い、被験者は映像が提示されるスクリーンと音声が提示されるスピーカからの音に注意して何といっているかを口頭で応答し、実験者がその反応を書き取った。結果及び考察としては、9名の被験者の提示条件別の正答率を算出した。これらの被験者は視覚情報を有効に活用して、視聴覚統合を図っていると考えられる。一方、1名の被験者は他の8名の聴覚障がい者とは異なり、視覚提示が聴覚提示よりも正答率が高く、視覚提示と視聴覚一致の条件間で正答率がほとんど同じであった。視聴覚一致と視聴覚不一致間の正答率を比較すると、単音節、単語、それに文章のいずれの条件でも視聴覚一致条件の方が正答率は高かった。聴覚障害教育装置は一旦、6月1日に完成したが、その後、音と映像の提示装置の運用上の問題が解決されずに、装置を用いて検査ができるようになったのが2013年の後半であった。しかしその後は、大学内にある防音室で検査ができる環境が整った。予備的に行った聴力正常者を対象とした検査でも聴覚に視覚を加えることによって聞こえが影響することが確認された。その結果を基にして聴覚障害児にも検査を実施していく予定である。今後は聴覚障害児を対象にして検査を行うために、今あるシステムを可搬できるように改良して検査を続行する。

横浜市内の通級指導教室に通う補聴器や人工内耳の子どもへの検査を実施して、その結果を順次発表していく予定である。装置の実質的な運用が遅れたために、検査をお願いできる被験者の人数が少なかったことが主な理由である。2014年度は成人の聴覚障害者だけでなく、横浜市内の小学校の通級指導教室にも出向き聴覚障害児を対象にして検査を行う予定である。
異常な液胞化誘導を引き起こすビセニスタチンの標的分子の同定

我々は抗腫瘍物質として単離されたビセニスタチンが、動物細胞に対して初期エンドソームに由来する巨大な液胞を形成誘導することを見出し、その標的分子を明らかにすることを目的に、生化学的、化学生物学的アプローチを用いて研究を行った。その結果、ビセニスタチンの阻害点がPI3Pのイノシトール環5位をリン酸化する酵素であるPIKfyveの上流因子、または膜系を含むPI制御系の周辺に存在することを明らかにした。ビセニスタチンは抗腫瘍活性を指標に単離された低分子化合物である。我々はビセニスタチンの作用機構を解析する過程で、本物質が動物細胞に対し巨大な液胞を急速に形成誘導することを見出した。このような急速な液胞化活性を有する化合物は例が無く、またその標的分子は小胞輸送や膜融合を制御する重要な分子であることが期待できる。本研究ではビセニスタチンの標的分子を同定し、その標的分子の生理機能を明らかにするとともに、抗腫瘍活性との関連について明らかにすることを目的として研究を行っている。今年度は特にエンドソームの輸送等に関係することが知られているボスファチジルイノシト一ルリン酸(PIP)系に着目し、検討を行った。これまでにPI(3)PをPI(3,5)P2へとリン酸化する酵素であるPIKfyveを阻害すると液胞化を誘導することが報告されている。そこでPIKfyve及びその活性化因子であるVacl4のクローニングを行った。HeLa細胞由来のcDNAよりそれぞれの遺伝子をクローニングしたところ、PIKfyveには少なくとも8種、これまで未報告のsplicing variantが存在することが明らかとなった。これらのsplicing variantのうち、全長及びPI(3)Pリン酸化ドメインを有する2種の合計3種、及びVacl4をHEK293T細胞にトランスフェクションしたところ、PIKfyve全長及びVacl4をトランスフェクションした細胞はビセニスタチンに対し耐性を示すことが明らかとなった。一方、膜局在、あるいはPI(3)P結合部位が欠失したsplicing variantをトランスフェクションした細胞は耐性を示さなかった。これらの結果からビセニスタチンの作用点がPI(3,5)P2よりも上流にあることが強ぐ示唆された。今年度も昨年度に引き続き、エンドソームの輸送等に関係することが知られているホスファチジルイノシトールリン酸(PIP)系に着目し、検討を行った。まずPI(3)Pを有する膜小胞として、エンドソーム以外にオートファゴソームが知られている。そこでオートファゴソームマーカーLC3や他のエンドソーム小胞マーカーであるAPPL1、LAMP1、EEA1での染色を行ったが、ビセニスタチンによって誘導される液胞はEEA1でのみ染色された。このことからビセニスタチンが誘導する液胞は初期エンドソーム由来であること、また膜状にPI(3)Pが多く存在していることが強く示唆された。さらにHEK293T細胞にPIKfyve単独またはVac14をコトランスフェクションした後、PIKfyveを免疫沈降することで、PIKfyveのPI(3)Pの5位をリン酸化する活性を確認した。現在、免疫沈降したPIKfyveを用いて、ビセニスタチンがin vitroでPIKfyve活性を阻害するかを検討しているところである。本年度はまず種々の合成類縁体を用いた解析を行った。しかしながら、液胞化に必要な特徴的な構造は明らかに出来なかった。このことから特定の蛋白質・酵素を標的分子としていない可能性も考慮に入れる必要もあると考えられる。次に昨年度の結果から標的分子がホスファチジルイノシトール3リン酸(PI3P)-5キナーゼであるPIKfyveの可能性が高まったため、PIKfyve阻害活性をin vitroで検討した。

PIKfyveをトランスフェクションしたHEK293T細胞から免疫沈降したPIKfyveを酵素源に、PIを基質としてビセニスタチンのPIKfyve阻害活性を検討したところ、PIKfyve阻害剤であるYM201636はPI5P産生を完全に抑制するのに対し、ビセニスタチンは全く阻害しなかった。また、1)YM201636は液胞化を引き起こすが、細胞死は引き起こさない、2)ビセニスタチンは細胞の1/41/2を占める巨大な液胞を数個形成させるのに対し、YM201636は小さい液胞を多数形成させる、3)PIKfyve過剰発現により、両薬剤による液胞化は抑制される、などからビセニスタチンの標的がPIKfyveではなく、PI制御系のより上流因子、または膜系を含むPI制御系の周辺に存在すると考えられる。
合成アセチルコリン受容体立体構造と筋無力症病態解析、治療に関する分子免疫学的研究

アセチルコリン受容体(AchR)分子、立体構造のB、T細胞認識性の観点から研究し以下の成績を得た。1.AchR崩壊促進作用抗体の標的を分子構造中のα67-76、T細胞認識領域(ルイスラット)をα107116とした。2.両者単独、混合、人工的アミノ酸配列介左連結など6種の合成ペプチドを免疫原に選び、それぞれでラットを免疫、発病の状態を免疫学的、生理学的指標で評価した。3.疾患誘導に関わる抗原としてはα6776とα107-116の複合連結ペプチドが最も有意性が高く、一方、天然AchR蛋白質を抗原として免疫し発症した動物モデルでの血中抗体検定には、α-67-76とα107-116の間にβターン構造を強調すべく人工的アミノ酸配列(NPGG)を介在せしめた合成ペプチドが最も有用であった。2次元核磁気非鳴法(NMR)によるペプチド立体構造解析は、前者でαヘリックス、後者でβターン構造がつよく、免疫学的立体構造推定と一致した。4.動物モデルで疾患誘導性、抗体反応性が高かった合成ペプチドを含む6種の人工抗原のいずれも、ヒト重症筋無力症患者血中抗体検定用としては有違性が低かった。5.ヒトでの血液準化療法への応用に資すべく、α6776を骨格としてこれにつよいターン構造をとらせる人工的アミノ酸配列の連絡を行った。全12種のペプチドのうちCKGGLR-α6776-KC,KKC-α6377-C,KKC-α6277-C,KKC-α6177-Cのヒトおよびシビレエイ残基配列計8種のペプチドは、モノクローナル抗体(受容体崩壊促進作用)とつよく反応した。患者血中抗体との反応率は20%弱であった。6.アセチルコリンと受容体との結合を阻害する抗体の標的領域α183-200の合成ペプチドを吸着剤として、患者血液体外循環中に血二成分と反応させ、病原抗体の選択除去をはかる臨床応用(血液淨化療法)は、高い有効性を示した。重症筋無力症の成立に主役を演ずる抗体の標的であるアセチルコリン受容体(AChR)を分子レベルからとらえ、その分子・立体構造と免疫の観点から、本病の病態と治療を考案することを目的として研究を開始した。本病発症3機序の1つを演ずるAChと受容体との結合阻害抗体の、AChR分子構造中の標的領域と立体構造修飾を初年度の検討課題とした。1.AChの受容体結合には、そのαサブユニット残基番号α189(Tyr),α190(Tyr),α195(Asp)の3アミノ酸の存在が重要なことに鑑み、またT細胞認識領域を含む可能性も勘案して,α183ー200領域を選び、3残基位で構成アミノ酸が異なるヒトおよびシビレエイのアミノ酸配列に照合、2種類のペプチドを合成した。2.シビレエイAChRα183ー200を抗原としてルイスラットを免疫すると阻害型抗体主役の疾患モデルを作出し得たが、ヒトα183ー200にはこの様な免疫原性を認めず、この違いを立体構造の相異に求めた。

すなはち、両ペプチドを核磁氣共鳴法を用いたプロトン間距離情報を基に原子レベルで構造解析、コンピュ-タ-グラフィックを行うと、前者にβタ-ン構造のつよい免疫原構造を証明した。3.人工的アミノ酸配列によって上記のペプチドに立体構造修飾を加え、免疫原性を高めるべく数種のモデルペプチドを合成、ラットを免疫し比較したところ、α107ー116・AspーProーGlyーGly・α190ー195に最も高い疾患誘導率をみとめた。4.天然AChRを抗原として免疫し発症した疾患モデル動物の血中抗体を、合成ペプチドで検定したところ、抗(α107ー116・α190ー195・α107ー116)抗体価が最も高く、天然AChRを抗原に用いて測定した阻害型抗体価と相関した。すなはち、抗体認識性と疾患誘導の免疫原性とでは、異なる立体構造が求められることが示唆され、治療用抗原の合成に重要な情報となった。重症筋無力症の発病機構に関わる免症反応の標的ーアセチルコソン受斉体の分子構造のなかで、重要な病原抗体の1つ結合型抗体の標的領域α67-76(残基番号)に注目、またT細胞認識領域として前年度の結果をふまえてα107-116(残基番号)を採用し以下の結果を得た。1.α67-76、α107-116それぞれ単独、混合、連結、両者間人工的アミノ酸配列介在連結等6種のペプチドを合成し免疫原とした。2.それぞれをルイス系ラットに注射、発病の状態を、抗ペプチド抗体、抗天然アセチルコリン受容体抗体、細胞内電極法による電気生理学的指標によって定性、定量的に評価した。3.合成ペプチドα107-116・α67-76・α107-116が疫患誘導に関わる免疫原としては最も有意性が高かった。4.天然アセチルコリン受容体蛋白で免疫し発病した筋無力症モデル動物での血中抗体検出には、α107-116・NPGG(人工的配列)・α67-76が最も有意性が高く、疫患誘導性と抗体との反応性は立体構造によって相異することを明らかにした。5.二次元核磁気共鳴法(NMR)によるペプチド立体構造のコンピュータグラフィクは上述2項の免疫学的結果と一致した(βターン、αヘリックス)。6.動物実験で有意性を確立したいずれも合成ペプチドも、ヒト筋無力症患者血中抗体検出用としては有意でなかった。7患者血中抗体検用としては、疫患誘導性よりも抗体反応が重要なことから、α107-116領域は無視して、α67-76領域につよいターン構造をとらせる人工的アミノ酸配列の連結を考案した。8.このうち、CR・α67-76・Kは38%、KKCYG・α67-76・VGTは19%の患者と陽性の結果を得た。9.臨床応用、治療用抗原としては80%以上の陽性率が希ましく、α67-76を昇格とした人工的修飾による合成ペプチドに一層の考案を加えることを次年度の研究目標の1つとする。重症筋無力症の発症機構に関わる免疫反応の標的-アセチルコリン受容体分子構造の中から臨床への応用を期して,抗体反応領域を特定した上,立体構造修飾を加えてその有意性を高める検討を行い以下の結果を得た。1.結合型抗アセチルコリン受容体抗体(受容体崩壊促進抗体)標的領域α67-76を骨格とし,その延長および両端にシステイン残基を附加することによってS-S結合でβターン(抗体結合可能性構造)を強調する目的で,8種のペプチド(ヒトおよびシビレエイ残基配列それぞれ4種)を合成した。すなわち,CKGGLR-α6776-C,KKC-α6377-C,KKC-α6277-C,KKC-α6177-Cである。2.これらのペプチドについて抗MIRモノクローナル抗体(重症筋無力症成立に主役を演ずる受容体崩壊促進作用抗体)との反応を,non-MIRモノクローナル抗体を対照としてELISA法で検定した結果,いずれも著明に反応することを明らかにした。3.重症筋無力症30例について,これら合成ペプチドを抗原として検定した結果,CKGGLR-α6776-Cを抗原として17%,KKC-α6377-Cで7%,KKC-α6277-Cで17%,KKC-α6177-Cで17%の陽性率を得た。
短期・長期の骨形成促進を目指した二相性骨補填材料の開発

本研究では、骨伝導性の高い材料を、溶解性、骨吸収性が高い材料で被覆することで、短期・長期的に骨形成を促進する新規材料の創製を目的とする。リン酸カルシウムをベースとした水酸アパタイト、β型リン酸三カルシウムは骨伝導性が高く、骨再建を目的とした人工骨補填材として臨床応用されている。また、平成30年度末には炭酸アパタイト顆粒が承認、販売された。一方で、学術的には溶解性の高いカルシウム系セラミックスを含んだ人工骨補填材は、初期の骨伝導性が高いことを見出している。そこで、溶解度の異なるカルシウム系セラミックスを有する二相構造の人工骨補填材を創製できれば、埋入初期・長期に高い骨伝導性を発揮する新規材料となると考えた。今年度は二相性顆粒の組み合わせを検討し、一部の二相性顆粒については予定より先行して動物実験を開始した。二相性顆粒については、これまで炭酸アパタイト、β型リン酸三カルシウムをコアとしていたが、それ以外の組み合わせとして石膏をコアとし、表面をアパタイト被覆することを試みた。石膏は溶解性が非常に高いが、表面をアパタイトで被覆することで溶解性を抑制し本研究の目的を達成することができる。300-600 μmに調整した石膏顆粒をリン酸ナトリウム水溶液に浸漬し、20°C、40°C、60°Cで7日間反応した。X線回折、赤外分光法、エネルギー分散型X線分光法によりいずれの条件においても石膏顆粒表面をアパタイトが被覆していることを示し、また、60°Cで調製したアパタイト被覆石膏は顕著に溶解性を抑制していることを示した。また、動物実験においてアパタイト被覆石膏が新生骨形成を促進することを示し、その成果をCeramics International誌に投稿・掲載されている。炭酸アパタイト表面に硫酸カルシウムを被覆した二相性顆粒は調製条件を決定し、一部動物実験を既に開始している。また、リン酸水素カルシウム二水和物被覆した炭酸アパタイト顆粒についても動物実験を行う準備が整っている。また、2018年度中に二相性顆粒の一部の成果については動物実験まで終えて国際誌に掲載されており、当初の計画以上に進捗していると言える。2019年度はこれまでに調製条件を決定した二相性顆粒の動物実験を主に進める。具体的には、兎大腿骨に骨欠損を作成して二相性顆粒を充填し、マイクロCT、病理組織学的解析により新生骨形成量を評価する。新生骨形成が促進された場合は細胞実験、顆粒の溶解速度の観点から新生骨形成を促進する作用機序を解明する。また、二相性顆粒の一部の組み合わせによっては、表面被覆した結晶が顆粒表面に強く接着しないといった問題が判明してきている。この組み合わせについては反応方法を最適化して、動物実験を行う予定である。今年度は二相性顆粒の核として用いる炭酸アパタイト顆粒、β型リン酸三カルシウム顆粒をそれぞれ調製し、それぞれの顆粒を硫酸ナトリウム溶液に浸漬して顆粒表面を硫酸カルシウムで被覆することを検討した。β型リン酸三カルシウム顆粒はβ型リン酸三カルシウム粉末を30 MPaで圧粉した後、1,100°Cで焼結し、得られた焼結体を粉砕、300-600 μmでふるいにかけた。得られたβ型リン酸三カルシウム顆粒を0.25, 0.375, 0.5 mol/Lの硫酸水素ナトリウム溶液に浸漬して1, 3, 5, 7日間70°Cで静置した。浸漬後、粉末X線回折により顆粒表面が硫酸カルシウム二水和物で被覆されていることを確認し、その被覆量は硫酸水素ナトリウム溶液の濃度に依存して増加していた。炭酸カルシウム顆粒についても、β-TCP顆粒と同様に硫酸水素ナトリウム溶液に浸漬することで表面を硫酸カルシウム二水和物で被覆できることが確認できた。臨床応用されている人工骨補填材であるβ型リン酸三カルシウム、炭酸アパタイト表面に硫酸カルシウム二水和物を被覆することに成功した。また、現在進行中ではあるが、β型リン酸三カルシウムについては酸性リン酸カルシウム溶液に浸漬することでリン酸水素カルシウム二水和物を被覆できることも確認できた。このように、二相性人工骨補填材顆粒の調製条件は決定しつつあり、進捗は順調であると言える。

一方で、学術的には溶解性の高いカルシウム系セラミックスを含んだ人工骨補填材は、初期の骨伝導性が高いことを見出している。そこで、溶解度の異なるカルシウム系セラミックスを有する二相構造の人工骨補填材を創製できれば、埋入初期・長期に高い骨伝導性を発揮する新規材料となると考えた。今年度は二相性顆粒の組み合わせを検討し、一部の二相性顆粒については予定より先行して動物実験を開始した。二相性顆粒については、これまで炭酸アパタイト、β型リン酸三カルシウムをコアとしていたが、それ以外の組み合わせとして石膏をコアとし、表面をアパタイト被覆することを試みた。石膏は溶解性が非常に高いが、表面をアパタイトで被覆することで溶解性を抑制し本研究の目的を達成することができる。300-600 μmに調整した石膏顆粒をリン酸ナトリウム水溶液に浸漬し、20°C、40°C、60°Cで7日間反応した。X線回折、赤外分光法、エネルギー分散型X線分光法によりいずれの条件においても石膏顆粒表面をアパタイトが被覆していることを示し、また、60°Cで調製したアパタイト被覆石膏は顕著に溶解性を抑制していることを示した。また、動物実験においてアパタイト被覆石膏が新生骨形成を促進することを示し、その成果をCeramics International誌に投稿・掲載されている。炭酸アパタイト表面に硫酸カルシウムを被覆した二相性顆粒は調製条件を決定し、一部動物実験を既に開始している。また、リン酸水素カルシウム二水和物被覆した炭酸アパタイト顆粒についても動物実験を行う準備が整っている。また、2018年度中に二相性顆粒の一部の成果については動物実験まで終えて国際誌に掲載されており、当初の計画以上に進捗していると言える。平成30年度は二相性顆粒の調製条件を引き続き検討し、同時に、二相性顆粒の生物学的評価を行う。カルシウムイオンの遊離は初期の骨形成に大きく寄与する可能性がある。そこで、まず、調製した顆粒からのカルシウムイオンの遊離評価を行う。具体的には、調製した二層性顆粒を擬似体液もしくは生理食塩水中に浸漬して37°Cで0.5, 1, 3, 7, 14日後のカルシウムイオン溶出量をICP発光により評価する。溶液中への顆粒の浸漬期間は二相性顆粒によって異なる可能性が高く、カルシウム溶出状況により判断し、その都度検討する。次に、二相性顆粒が骨芽細胞の形態、活性化に与える影響を評価する。近郊系ラットの大腿骨から調製した骨髄細胞懸濁駅を骨芽細胞様細胞に分化して二相性顆粒状に播種し、培地中で一定期間培養する。初期細胞接着をMTTアッセイ、SEM観察により評価するとともに、継時的な細胞増殖をMTTアッセイにより評価する。また、細胞の分化の指標マーカーとしてアルカリホスファターゼ活性、タイプIコラーゲン合成量、オステオカルシン産出を測定、細胞レベルでの骨電導性を評価する。これらの評価は顆粒状での評価が難しい場合、ブロック上のサンプルを用意して表面を異なる材料で被覆し、二相性ブロックを用いて評価する。2019年度はこれまでに調製条件を決定した二相性顆粒の動物実験を主に進める。具体的には、兎大腿骨に骨欠損を作成して二相性顆粒を充填し、マイクロCT、病理組織学的解析により新生骨形成量を評価する。新生骨形成が促進された場合は細胞実験、顆粒の溶解速度の観点から新生骨形成を促進する作用機序を解明する。
分子の励起状態を利用したアキラル分子へのキラリティ発現に関する研究

分子の鏡像同士が重ならない性質を表す分子キラリティは、軸性ベクトルである磁場との相互作用のため、新規な電子・光機能性材料への応用が期待できる。本研究では、光電場と励起状態分子との相互作用によるキラリティ発現機構の解明や、キラル増幅に関する検討から、キラル高分子の新規な電子・光機能性材料としての可能性を探る。本年度は昨年度に引き続き、円偏光紫外光照射によるポリジアセチレン重合と、キラル性誘起に関する実験を行うとともに、そのメカニズムに関する検討を行った。円偏光からモノマー分子へのキラル情報伝搬を、単純な電磁気学的な相互作用と考え、励起状態にあるモノマー分子と、光の電場ベクトルとの相互作用がキラル誘起に重要な役割を果たしているとモデル化した。このモデルを検証するため、ラジカル状態の吸収スペクトル測定と、キラル誘起の波長依存性について検討を行っている。また、キラル薄膜の電気特性を測定するシステムを組み上げ、円偏光を照射しながらの電流変化や、またインピーダンス分光測定によるインダクタンス成分の評価などができるようなシステムとした。スピンコート法を用いたモノマー成膜と、紫外線照射による重合およびキラル性誘起については、再現性よくデータが得られるようになった。懸念していたスピンコート成膜による異方性の発現とCDスペクトル測定についての影響は、成膜条件を最適化することでほぼ抑えることができた。一方、ラジカル状態のスペクトル測定は、まだ評価ができていない。この原因は、ラジカル種の吸収が小さい上、励起光により測定のSN比が悪くなっているためと考えている。そのため、ラジカル状態のスペクトルに関しては量子化学計算によるスペクトル予測も含めて検討を行っており、この計算は完了している。一方、立ち上げたキラル薄膜の電気特性を測定するシステムを用いて、薄膜状態の電気伝導特性を評価した。現状、未ドープ状態およびドープ状態のサンプルにおいて、電気伝導特性の評価が完了している。本研究において、キラル誘起メカニズムの県津尾ラジカル状態のスペクトル関しては引き続き感度を上げる工夫をしながら測定を続けるとともに、2波長光源による円偏光照射を行う。薄膜状態のインダクタンス成分抽出は、キラル薄膜のアプリケーション応用を考える上で重要と考えており、積極的に進めていく。これによりキラリティのエレクトロニクス応用に展開できればと考えている。一方、キラルテンプレートの項目は未完了であるが、材料の準備等はほぼ完了しているため、研究期間終了までにSHG-CD測定などの評価を行う予定である。本年度は、主として円偏光紫外光照射光学系の構築とポリジアセチレン重合の確認、またSHGCD測定系の構築、ポリジアセチレン薄膜作製用蒸着装置の立ち上げを行った。円偏光紫外光照射光学系の構築においては、特に紫外領域である程度波長幅を持って円偏光を作る必要があるため、石英プリズムの全反射を利用した円偏光光学系を構築し、円偏光紫外光が生成されることを確認した。その上で、実際にジアセチレンの光重合を確認した。SHGCD測定系の構築では、フェムト秒レーザーを用いた円偏光照射の界面SHG測定系を組み上げ、実際にSHGCDスペクトルを測定できることを確認した。なお、このフェムト秒レーザーシステムは、多光子励起法によるキラリティ発現の検討にも使用し、可視域のパルスレーザー光照射によって、実際に三光子吸収でポリジアセチレンが重合されることを確認した。最後に、小型のポリジアセチレン薄膜作製用蒸着装置を設計・製作し、ジアセチレン薄膜を蒸着によって形成できることを確認した。一方で、スピンコート法によっても薄膜形成できることを確認した。当初予定していた「波長可変円偏光照射光学系および、SHGCD測定系の構築」に関しては、ジアセチレンモノマーが紫外光によって重合を開始するため、紫外領域で、ある程度波長幅を持った円偏光を作る必要がある。そのため、石英プリズムの全反射を利用した円偏光光学系を構築して、左右の円偏光を得るように設計した。結果、左右円偏光を得ることができ、実際にジアセチレンの光重合を確認した。またSHGCDについては、基本光にフェムト秒レーザー+パラメトリック増幅器を用い、サンプルに左右円偏光を入射できるように構築した。実際に、キラルな液晶分子におけるCD測定によって、測定系が構築されていることを確認した。また、多光子励起によるポリジアセチレンの重合とキラル誘起についても確認できた。重合度のレーザー強度依存性と波長依存性を測定したところ、三光子吸収による重合であることを確認した。ジアセチレン薄膜は、当初蒸着法によって作製する計画であったため、小型のポリジアセチレン薄膜作製用蒸着装置を設計・製作したが、スピンコート法によっても作製できることがわかった。製膜法の違いによって、キラル誘起に違いが現れる可能性もあり、これら膜質の違いや重合特性については、今後検討する。

本研究では、光電場と励起状態分子との相互作用によるキラリティ発現機構の解明や、キラル増幅に関する検討から、キラル高分子の新規な電子・光機能性材料としての可能性を探る。本年度は昨年度に引き続き、円偏光紫外光照射によるポリジアセチレン重合と、キラル性誘起に関する実験を行うとともに、そのメカニズムに関する検討を行った。円偏光からモノマー分子へのキラル情報伝搬を、単純な電磁気学的な相互作用と考え、励起状態にあるモノマー分子と、光の電場ベクトルとの相互作用がキラル誘起に重要な役割を果たしているとモデル化した。このモデルを検証するため、ラジカル状態の吸収スペクトル測定と、キラル誘起の波長依存性について検討を行っている。また、キラル薄膜の電気特性を測定するシステムを組み上げ、円偏光を照射しながらの電流変化や、またインピーダンス分光測定によるインダクタンス成分の評価などができるようなシステムとした。スピンコート法を用いたモノマー成膜と、紫外線照射による重合およびキラル性誘起については、再現性よくデータが得られるようになった。懸念していたスピンコート成膜による異方性の発現とCDスペクトル測定についての影響は、成膜条件を最適化することでほぼ抑えることができた。一方、ラジカル状態のスペクトル測定は、まだ評価ができていない。この原因は、ラジカル種の吸収が小さい上、励起光により測定のSN比が悪くなっているためと考えている。そのため、ラジカル状態のスペクトルに関しては量子化学計算によるスペクトル予測も含めて検討を行っており、この計算は完了している。一方、立ち上げたキラル薄膜の電気特性を測定するシステムを用いて、薄膜状態の電気伝導特性を評価した。現状、未ドープ状態およびドープ状態のサンプルにおいて、電気伝導特性の評価が完了している。計画は順調に進んでいるため、新しい現象や手法を取り入れながら今後の研究を進めていく予定である。ただ、今年度は円偏光誘起のキラルポリジアセチレン形成に軸足を置いて研究を進めたため、キラルテンプレートの研究が準備段階にある。キラルテンプレートの項目は、キラル情報の伝搬という、本研究における2つの柱の1つであるので、来年度は早々に連携研究者と連携して、計画を進めたい。また、キラル誘起メカニズムに関して、紫外光照射によって発生したラジカルもしくは、オリゴマーが重要であると考察をしており、そのため可視光の円偏光照射を行う計画である。これは、これまでになかったアイデアであり、キラル誘起メカニズムの解明とともに、キラル誘起能の増幅などを検討することができると考えている。以上、新しい現象や手法を取り入れながら、キラル伝播メカニズム、キラリティのエレクトロニクス応用を視野に入れたキラル増幅を検討していく。本研究において、キラル誘起メカニズムの県津尾ラジカル状態のスペクトル関しては引き続き感度を上げる工夫をしながら測定を続けるとともに、2波長光源による円偏光照射を行う。薄膜状態のインダクタンス成分抽出は、キラル薄膜のアプリケーション応用を考える上で重要と考えており、積極的に進めていく。これによりキラリティのエレクトロニクス応用に展開できればと考えている。
プロテオミクス解析手法を用いたビワアレルゲンの網羅的解析

食物アレルギーの原因アレルゲンは多様であるが、含有蛋白質を網羅的に解析したた食物は少なく、アレルゲンとなる蛋白質が同定されていない食物も多い。ビワの食物アレルギーの発症例は全国で散見されるが、ビワアレルゲンの詳細な解析報告はみられない。近年、アレルギーコンポーネント解析において、2次元電気泳動や質量分析を組み合わせたプロテオミクスの解析手法により、問題となる蛋白質群を迅速かつ網羅的に解析することが可能となってきた。本研究では、プロテオミクス解析手法を用いてビワのアレルゲンコンポーネントを同定することにより、ビワアレルギーを診断する検査方法の確立など臨床応用へ展開するための基盤となる研究を行う。
音楽認知能力の習得を支える神経基盤とその処理メカニズムに迫る

本申請研究では,音楽発達研究領域において初めて,欧米人以外の文化に育つ子どもの発達データを収集した。具体的には,西洋音楽と日本伝統音楽の二種類の音楽が併存する現代日本の子どもに焦点を当て,彼らが二種の調性スキーマを獲得していく過程を実験的に観察した。そして,従来の研究が報告してきた欧米の子どもの調性スキーマ獲得過程と,日本人の子どものそれとを比較することで,文化普遍的特性(例えば,7歳前後で,育つ文化の音楽の調性スキーマを獲得すること)と文化特殊的特性の違いの一端を指摘した。2018年度は,以上の研究成果を総括し,国際・国内学会で発表(国際学会iCAST2018での招待基調講演,ヒト脳機能マッピング学会での招待英語シンポジウム,日本音楽知覚認知学会でのポスター賞受賞など)すると共に,当該知見を基に英語論文を作成し,投稿の準備段階に入った。また,日本人の子どもの調性スキーマ獲得過程を正確にシミュレートできる神経回路網モデルの構築に成功した。さらに,モデルを用いて,調性スキーマ獲得を導く音楽聴取経験とは何か(獲得は曝される音楽の量にのみ依存するのか,西洋音楽や日本伝統音楽など個々の音楽入力構造に依存して獲得しやすさに差があるのか)などを検討するシミュレーション実験も実施した。一連の実験成果については,2019年度の日本音楽知覚認知学会春季研究会にて発表予定である(既に発表申し込み済)。幼少期の音楽文化環境が異なる聞き手群を対象に,脳磁場計測実験も実施した。そのところ,幼少期の音楽聴取文化環境に依存して調性処理に関与する脳活動が大きく変化している可能性は低いことが示唆された。2018年度は,本申請期間中に実施してきたデータをまとめ,4種(うち,招待講演2種)研究発表と英語論文を作成した。子どもを対象とした実験のデータ収集には予想以上に時間がかかったが,本年度までにある程度の研究成果を蓄積できたといえる。また,神経回路網モデルを用いたシミュレーション実験を実施することで,人間の子どもでは現実的・倫理的に実施できない実験を模擬的に行うことができ,新たな研究知見の発見に至った。とはいえ,研究代表者が2017年度に所属機関を異動したことにより,当初の時間的スケジュールよりも研究が遅れている点は否めない。本申請研究では,音楽発達研究領域において初めて,欧米人以外の文化・現代日本に育つ子どもの発達データを収集し,調性スキーマ獲得過程を実験的に観察した。そして,従来の研究が報告してきた欧米の子どもの調性スキーマ獲得過程と,日本人の子どものそれとを比較することで,文化普遍的特性と文化特殊的特性の違いの一端を指摘した。今後は,現在までの研究成果から指摘するに至った「文化普遍的特性と文化特殊的特性」の実態を,直接的な文化比較実験において検討する。具体的には,ノルウェー,インドネシア,日本の子どもを対象とした実験を計画している。聞き手は,属する文化の音楽に曝されることで文化特異的な調性スキーマを獲得する。現代日本は,大きく言うと,西洋音楽と日本伝統音楽の両方が存在するバイミュージカルな環境にある。この環境で育った成人は西洋調性スキーマと日本調性スキーマの両方を有するバイミュージカルな聞き手である。では,どのような過程を経てバイミュージカルな調性スキーマを獲得していくのであろうか。言うまでも無く,自分の育つ環境に大きく2種類の音楽が存在することや,各音楽の調性構造がどのようなものかを明示的に教えてもらうことはない。だが,9-10歳頃になると,自然に西洋的音階と日本的音階を識別できているようである。本年度の研究目的は,日本人の子どもはいつ頃から大人と同じようなバイミュージカルな調性的感覚を示すのか,そして,その獲得過程はどのような特徴を有するのか,を解明することにあった。本年度行った一連の実験には,小学1-2年生57名,小学3-4年生62名,小学5-6年生51名,中学2年生69名,中学3年生60名,大学生83名,シニア57名が参加した。参加者は,西洋全音階に基づく西洋的メロディ,および,日本伝統音階に基づく日本的メロディを聞いた後,調性知覚反応を行った。本研究の実験結果をまとめると,年齢が上がるにつれて,子どもの調性感は大人のそれへと近づいていき,中学2年生で大学生とほぼ同じような西洋的調性感と日本的調性感を獲得していることが明らかになった。さらに,実験の結果は,小学1-2年生は西洋全音階の音階音と非音階音の違いに敏感であるが日本伝統音階の音階音と非音階音の違いには敏感ではなく,小学3-4年生で日本伝統音階の音階音と非音階音の違いにも敏感になる,その後,中学2年生になって西洋と日本のどちらに対しても音階の最重要音(中心音)とそれ以外の音階音の違いに気付くことを示した。計画書に記載した通り,小学生からシニアまで幅広い年齢を対象とした行動実験を2種実施し,多様なデータを収集することが出来た。また,脳磁場計測実験も開始した。脳磁場計測実験の対象者は幼少期に海外で過ごした人に限定しているものの,本年度は6名からデータを得ることができた。聞き手は,属する文化の音楽に曝されることで文化特異的な“調性スキーマ(tonal schema)"を獲得する。

つまり,現代日本人は,西洋調性スキーマと日本調性スキーマの両方を有するバイミュージカルな聞き手である。では,現代日本に生まれ育つ聞き手は,どのような発達過程を経て,バイミュージカルな調性スキーマを獲得していくのであろうか。このことを調べるため,本年度は2つの研究を実施した。一つの研究では,調性知覚の基盤となる音階スキーマに焦点を当て,6歳から20歳までの日本人約300人を対象に,各年齢帯の聞き手が西洋音階と日本音階それぞれについて,音階のどの側面をどの程度,識別できるかを調べた。実験の結果,日本人の子どもは,西洋音列に対しては,7歳頃から音階音と非音階音との識別ができ,14歳頃に調性的中心音とその他の音階音の識別ができることが示された。他方,日本的メロディに対しては,7歳頃には音階音と非音階音の識別ができず,9歳頃となって音階音と非音階音の識別ができるようになり,日本的な中心音とその他の音階音との識別ができるのは,西洋音列の結果と同じく,14歳頃であった。もう一つの研究では,発達初期の音楽環境が異なる日本人バイミュージカル3群,具体的には,欧米で生まれ平均6.5歳の時に帰国した群,東・東南アジアで生まれ平均6.5歳に帰国した群,日本で生まれ育った群の脳活動データを収集した。現在のところ,日本伝統音楽上の非音階音に対する検知は,日本で生まれ育った群の方が,他2種の群よりも有意に早いことが確認された。この結果からすると,発達初期の音楽環境は聞き手の脳活動に何らかの影響を与えている可能性が考えられる。計画書に記載した通り,小学生から大学生まで幅広い年齢帯を対象とした行動実験を実施した。加えて,脳磁場測定実験を開始し,欧米で生まれ就学前に帰国した聞き手15名,東・東南アジアで生まれ就学前に帰国した聞き手12名,日本で生まれ育った群として15名から脳活動データを得ることができ,実験が終了した。本申請研究では,音楽発達研究領域において初めて,欧米人以外の文化に育つ子どもの発達データを収集した。具体的には,西洋音楽と日本伝統音楽の二種類の音楽が併存する現代日本の子どもに焦点を当て,彼らが二種の調性スキーマを獲得していく過程を実験的に観察した。そして,従来の研究が報告してきた欧米の子どもの調性スキーマ獲得過程と,日本人の子どものそれとを比較することで,文化普遍的特性(例えば,7歳前後で,育つ文化の音楽の調性スキーマを獲得すること)と文化特殊的特性の違いの一端を指摘した。2018年度は,以上の研究成果を総括し,国際・国内学会で発表(国際学会iCAST2018での招待基調講演,ヒト脳機能マッピング学会での招待英語シンポジウム,日本音楽知覚認知学会でのポスター賞受賞など)すると共に,当該知見を基に英語論文を作成し,投稿の準備段階に入った。また,日本人の子どもの調性スキーマ獲得過程を正確にシミュレートできる神経回路網モデルの構築に成功した。さらに,モデルを用いて,調性スキーマ獲得を導く音楽聴取経験とは何か(獲得は曝される音楽の量にのみ依存するのか,西洋音楽や日本伝統音楽など個々の音楽入力構造に依存して獲得しやすさに差があるのか)などを検討するシミュレーション実験も実施した。一連の実験成果については,2019年度の日本音楽知覚認知学会春季研究会にて発表予定である(既に発表申し込み済)。幼少期の音楽文化環境が異なる聞き手群を対象に,脳磁場計測実験も実施した。
学校と連携したヘルスサポートプログラムの実践と肥満度別評価

平成12年度に設立した徳島県医師会生活習慣病予防対策委員会を活動の拠点として本研究を実施した。平成12年度より継続している徳島県内全小中学生の体格調査、平成15年度に開始した生活習慣病のハイリスク児に対する県全体の医療介入システムに加え、本研究期間、介入校において生活習慣病検診、生活習慣調査、運動調査、栄養教室、個別相談等(下記14)を行った。平成16年度に県内の小学1年生、小学4年生、中学1年生、それぞれ約1000名を対象とした生活習慣アンケートを実施しており、平成17年度には対照校(4校)と介入校(3校)において平成16年度と同じ調査を行った。1.生活習慣病検診:保護者の承諾を得た児童に対して生活習慣病検診を実施した。身体測定をし、採血にてAST、ALT、TC、HDL-C、中性脂肪、尿酸、血糖、インスリン値を測定した。また体脂肪率測定、血圧測定を行った。2.生活習慣調査:内容は体格、生活リズム、食生活、運動や遊び、生活環境、健康に関する意識等である。3.生活時間・消費エネルギーの測定:介入校の児童生徒を対象にライフコーダ(生活習慣記録機)による24時間生活習慣記録調査を実施した。検診結果、生活習慣調査結果とともに個人ヘアドバイスレポートを返却した。4.運動教室・栄養教室:介入校において管理栄養士によるフードモデルを用いた食育講座、運動教室等を実施し、検診で異常値を示した児童の希望者には医師、栄養士、保健師が個人指導を行った。各年度の検診や調査結果を集計し、介入地区の町、各学校、各保護者へ報告書を提出している。小児肥満の評価法、肥満の地域差等について各学会・雑誌で発表した。介入地区と対照地区を比較した結果、小学4年時の介入によって介入地区全体として肥満の改善効果がみられた。また、肥満度別評価の結果、肥満が軽度であっても臨床検査の異常値を示す割合が大きく、生活習慣の問題点も多いことが観察された。平成17年度は継続している徳島県全体の小中学生の体格調査、ハイリスク児に対する医療介入に加え、介入校における生活習慣病検診、生活習慣調査、定量的運動量調査、安静時代謝測定等を行った1.生活習慣病検診介入校(3校)の保護者の承諾を得た小学4年生、5年生80人の児童生徒に対して6月、7月に生活習慣病検診を実施した。身体測定をし、採血にてAST、ALT、TC、HDL-C、中性脂肪、尿酸、血糖を測定した。また体脂肪率測定、血圧測定も行った。2.生活習慣調査介入校(小学4・5年生)207人および対照校(小学5年生)91人を対象に平成16年度と同様の生活習慣に関するアンケート調査を行った。内容は体格、生活リズム、食生活、運動や遊び、生活環境、健康に関する意識等である。3.生活時間・消費エネルギーの測定(生活習慣記録機による)と運動アドバイスレポート介入校の児童生徒を対象にライフコーダ(生活習慣記録機)による24時間生活習慣記録を夏と冬の2回、実施した。夏は検診結果、生活習慣調査結果とともに個人へアドバイスレポートとして個人懇談時に担任より返却した。2回目の冬の調査結果も担任より個人へアドバイスレポートを返却した4.栄養相談、医療相談の実施介入校では栄養士による個別(親子)栄養相談、医療相談、保健師・養護教諭による個別指導を行った。5.安静時代謝測定(携帯用エネルギー計・メタヴァインによる)"必要なエネルギー"、"