hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
魚類獲得免疫の成立に及ぼすサイトカインの影響

本研究では、魚類における獲得免疫成立に及ぼすサイトカインの作用を解析した。本研究ではまず、ヒラメを対象に新規サイトカイン遺伝子群、すなわち2種類のインターロイキン(IL)1様遺伝子、4種類のIL-12ファミリー遺伝子、および4種類のケモカイン遺伝子を同定した。次に、炎症系サイトカインであるIL-1βの獲得免疫に及ぼす影響を解析し、本サイトカインがタンパク質抗原およびDNAワクチンに対する抗体価を上昇させることを示した。さらに、魚類におけるI型インターフェロンの作用機序について解析した。魚類養殖で問題となる病原微生物疾病に対して効果的なワクチンを開発するため、獲得免疫の成立に及ぼす魚類サイトカインの影響を解析した。ヒラメを対象として、炎症系サイトカインの一種であるInterleukin-1 beta(IL-1β)が獲得免疫を調節する機構を解析した。まず、ヒラメIL-1βアイソフォームの構造解析を行い、本魚種において複数のIL-1βアイソフォームが免疫応答において複雑に働く可能性を示した。これらのアイソフォームのうち、特に顕著な発現変導を示したものをヒラメ筋肉中で強制的に発現させ、獲得免疫の成立に及ぼす影響を解析した。抗原タンパク質あるいはDNAワクチンとして投与した抗原遺伝子に対する特異抗体価は、IL-1βを強制的に発現させた個体において顕著に上昇することを示した。さらに、哺乳類において獲得免疫の成立を調節する上で重要なサイトカインの1つであるIL-12に着目し、ヒラメを対象としてcDNAクローニングを行った。IL-12はp35およびp40のヘテロ2量体からなり、ヒラメでは2種類のp40が存在することを示した。さらに、IL-12ファミリー分子のEpstein-Barr virus-induced gene 3遺伝子についても同定した。これらの遺伝子は、病原微生物関連パターン分子の投与により発現変動することから、魚類においてもIL-12が獲得免疫の成立に働くことが示唆された。また、ウイルス感染症に対する防除機構に重要なサイトカインの1つであるI型インターフェロン(IFN)の効果について解析し、解析したすべての魚種で、低い飼育水温で飼育した場合にIFNの効果が顕著に活性化されることを示した。さらに培養細胞を用いた解析により、本効果が細胞レベルで見られることを確認した。魚類において、種々のサイトカインが獲得免疫の成立にどのような働きをもつかを調べるため、平成23年度は、ヒラメを対象にインターロイキン1β(IL-1β)の働きを解析した。ヒラメIL-1β遺伝子を組み込んだ真核生物発現用プラスミド(pIL-1β)を抗原タンパク質(ウシ血清アルブミン:BSA)とともにヒラメ筋肉中に投与した。pIL-1β投与により、筋肉中のみならず腎臓においてもIL-1β遺伝子発現量が上昇したことから、pIL-1βから転写・翻訳されたIL-1βタンパク質が全身的に働いたことが示唆された。本試験魚を30日間飼育し、血清中の抗BSA抗体価をELISA法により解析したところ、BSAとともにpIL-1βを投与した区で顕著な抗体価の上昇がみられた。さらに平成23年度は、他生物種において細胞性免疫の成立に重要な働きをもつインターロイキン12(IL-12)の魚における機能を調べるため、ヒラメIL-12遺伝子のcDNAクローニングを行った。IL-12は2種類のサブユニット、p35およびp40がヘテロ二量体を形成する。魚類は数種類のp40遺伝子持つことが知られており、ヒラメにおいても2種類のp40遺伝子(p40aおよびp40b)がみつかった。ヒラメIL-12p35、p40aおよびp40bについて遺伝子発現解析を行ったところ、p35およびp40a遺伝子の発現は様々な臓器で観察されたが、p40b遺伝子は腎臓や脾臓でのみ発現がみられた。Edwardsiella tarda感染時における各遺伝子の発現動態を解析したところ、p40b遺伝子の発現量が腎臓において顕著に増大した。上記の研究の他、獲得免疫の成立に影響を与えると考えられるI型インターフェロン系の免疫応答に個体の生息水温が大きく影響することが示されたため、異なる水温で飼育した魚における免疫関連遺伝子の発現動態を解析した。本研究は、ヒラメを主な対象魚種とし、抗原とするタンパク質を組換えサイトカインあるいはサイトカイン遺伝子を発現するプラスミドベクターとともに投与することにより、各サイトカインが獲得免疫の成立にどのような影響を及ぼすのかを明らかとすることを目的とする。平成23年度はサイトカインの一つであり、炎症反応において重要な働きをするIL-1βについて発現ベクターを作成し、その効果を解析した。申請時には、組換えタンパク質を用いた研究も視野に入れていたが、活性型のタンパク質の調製に再現性がみられなかったことから、発現ベクターを用いた実験に絞り研究を進めた。その結果、IL-1β発現ベクターの筋肉内投与により、全身的な応答が確認できたことから、本実験系が魚類サイトカインの機能解析に利用可能であることが示された。また、ウシ血清アルブミンを抗原としてヒラメ血清中の抗体価の変化を調べたところ、IL-

1β発現ベクターをアジュバントとして投与することで、抗体価が顕著に増大することが示された。さらに、細胞性免疫の成立に重要な働きをもつIL-12についても、全長cDNAのクローン化に成功していることから、研究開始時の目的は概ね達成できている。これまでの研究で、発現ベクターを用いることでヒラメIL-1βの働きを解析することが可能となった。しかしながら、実際に投与した発現ベクターの影響により体内のサイトカイン濃度が変化したかどうかは不明なままである。そこで、平成24年度はサイトカインの定量法を確立し、発現ベクター投与に伴うサイトカイン量の変化を解析する。また、平成23年度は1種類のサイトカインしか獲得免疫に及ぼす影響を解析することが出来なかったが、平成24年度は本研究課題でクローン化したIL-12も併せて、課題設定時に計画していたいくつかのサイトカインについても影響を調べる。さらに、これらのサイトカイン発現プラスミドがワクチンの感染症防除効果に影響を及ぼすかどうかを調べるため、いくつかの病原体を用いた感染試験を行う。上記の研究を遂行するために、分子生物学的研究に必要な試薬およびプラスチック器具類、ならびに実験に用いる試験動物および飼育機材を購入するために消耗品費を使用する予定である。また、得られた成果を学会で発表し、さらに投稿論文として公表するため、旅費ならびにその他費用を使用する。
心筋梗塞後重症心不全に対する最新薬物治療法の開発

アンジオテンシンII受容体拮抗薬(ロサルタン)とアセチルコリンエステラーゼ阻害薬(塩酸ドネペジル)長期併用投与が心筋梗塞後心不全ラットの神経液性因子、心機能、心臓リモデリングに及ぼす効果を検討した。その結果、ロサルタン単独投与に比べて、ロサルタンと塩酸ドネペジルの併用投与によって、心筋梗塞後心不全ラットの神経液性因子レベル、心機能、心臓リモデリングに更なる改善効果があることを明らかにした。本研究はアンジオテンシンII受容体桔抗薬投与でレニン-アンジオテンシン系を抑制した上に、アセチルコリンエステラーゼ阻害薬を併用投与することにより、心筋梗塞後重症心不全に対する最新の薬物治療法を開発することを目的とする。本年度はロサルタンとドネペジルの併用投与が予後不良である重要な要因の一つとして心臓交感神経活動の亢進と迷走神経活動の低下が知られている。ロサルタン投与でレニン-アンシオテンジン系を抑制した上に、ドネペジルを併用投与して、薬理的に迷走神経活動を正常化させることで、心筋梗塞後心不全ラットの心臓リモデリングや心機能に対して更なる治療効果が期待できると考えた。8週齢のSDラットをハロセン麻酔下に、左冠状動脈を決紮して急性心筋梗塞を作成した。1週間回復させた後、生存したラットに再びハロセン麻酔を施し、血圧または心電図テレメトリを埋め込んで、血圧、心拍数、心電図を計測した。2回目の手術から1週間後、ラットを無作為にロサルタン単独治療群(LT)、ロサルタンとドネペジル併用治療群(LDT)に分けた。ドネペジル投与量は5mg/kg/目とし、ロサルタンの投与量は最初の2週間は10mg/kg/日、その後、30mg/kg/日まで増量した。治療を6週間行った結果、LDT群の心拍数は治療開始1週目から有意に低下した。LDT群はLT群に比べて、左室拡張末期圧は22%、心係数は14%改善した。また、LDT群において心不全の重圧度を反映する血中BNPとノルエピネフリンは有意に低かった。これらの結果から、ロサルタンとドネペジルの長期併用投与は、心筋梗塞後重症心不全ラットに対して心機能および心臓リモデリングの更なる改善効果を示すことが判明した。これまでの研究で、アセチルコリンエステラゼ阻害薬-ドネペジル単独投与によって迷走神経活動の低下を薬理的に正常化させることで、心筋梗塞後重症心不全ラットの長期生存率が著しく改善した。また前年度の研究で、ロサルクン投与下にドネペジルを併用することで、心筋梗塞後重症心不全ラットの心臓リモデリングと心機能が更に改善したことを判明した。しかしながら、ドネペジルの詳細な治療機序はいまだ不明である。最近、ニコチン性アセチルコリン受容体のサブユニットα7(α7 nAChR)がコリン性抗炎症作用と虚血性血管新生に関与するという報告がある。抗炎症作用と血管新生は心筋梗塞後の心臓リモデリングと心機能に密接な関連があると予測されることから、本年度は、心筋梗塞後重症心不全ラットにおいてドネペジルによる心臓保護作用に対するα7 nAChRの役割を検討した。8週齢のSDラットをハロセン麻酔下に、左冠状動脈を結紮して急性心筋梗塞を作成する。12日回復した後、生存したラットに再びハロセン麻酔を施し、心電図テレメトリ装置を植え込んだ、同時にランダムに生食水またはα7 nAChR遮断薬(methyllycaconitine)を持つミニポンプを植え込んだ。2日回復させたラットにドネペジルを投与して、ドネペジル単独治療群(DT)、α7 nAChR遮断薬とドネペジル併用治療群(α7DT)に分けた。4週間治療した結果、DT群はα7DT群に比べて、心重量は有意に小さく、心機能も有意に改善した。また、DT群において心不全の重症度を反映する血中BNPとノルエピネフリンの濃度も有意に低かった。これらの結果から、心筋梗塞後重症心不全における薬物を用いたコリン性治療で、α7 nAChRが重要な役割を果たす可能性が示唆され、ドネペジルと同等の慢性心不全治療効果を持つ、さらに選択的な新しい薬物を開発する可能性が開けて、今後臨床心不全の新しい薬物治療法の確立と展開に大きく貢献すると考える。
資質・能力を育てる授業デザインと教師の力量形成に関する開発研究

前年度は、教科の本質を追求しつつ資質・能力の育成につなげていく授業像(「教科する(do a subject)」授業)をより原理的・実践的に洗練した。また、そうした授業改善を実現する学校改善(教師個々人の授業改善に止まらない教師集団としての組織的な授業改善)のための指針も仮説的に提起した。平成30年度は、「教科する」授業をデザインする上での実践指針を定式化するとともに、教材研究の方法論も明らかにした。また、米国の評価研究の到達点(パフォーマンス評価論や「学習としての評価」論)もふまえながら、資質・能力ベースのカリキュラム改革を評価においてどう具体化するかを検討し、学習評価改革の動向の分析や評価のあり方の提案を行った。さらに、教師の学びを促す校内研修の方法論として注目されているリフレクションについて、日本の教育実践研究の蓄積に照らしてその意味と見落とされている側面の両面を明らかにした。上記の成果をふまえつつ、大阪市立本田小学校、熊本大学教育学部附属小学校、伊丹市立東中学校、新潟大学教育学部附属新潟中学校などで、「教科する」授業を実現し資質・能力を育む単元開発や授業づくりの取り組みを進めた。また、大阪府教育センターが府下の高等学校の学校改善をめざして実施している、「授業改善に関するカリキュラム・マネジメントリーダー研修」の企画や実施にアドバイザーとして関わることを通して、学校ぐるみの授業改善を実現する校内研修の進め方の指針をガイドブックにまとめ、ウェブ上で公開した。さらに、安芸高田市立美土里小・中学校と進めてきた授業改善を軸にした学校改善の記録を刊行した(『授業改善8つのアクション』東洋館出版社)。教科教育や高等教育関連の諸学会で資質・能力ベースのカリキュラム改革についての招待講演を行い、他分野への発信も行った。平成28年度は、現代社会が求める資質・能力を育成する授業像と授業設計の方法論の解明することに主に取り組んだ。まず、教科の本質の追求と思考力の育成とを統一的に実現する方法について、日米の研究と実践の蓄積を整理した(米国の「真正の学習」を軸にした単元設計論の展開、教科内容の現代化をはじめとする日本の教科指導論の展開)。これらの比較研究・歴史研究の蓄積をふまえて、資質・能力を育成する授業像として、教科の本質を学習者がともに深めあう授業(「教科する(do a subject)」授業)を提起し、その実践指針を明らかにした(石井英真『中教審答申を読み解く』日本標準)。また、資質・能力を育てる教育活動を担う教師の力量形成の道筋についても検討した。米国を中心に研究されてきた教師の学習に関する知見をふまえつつ、授業研究をはじめ、日本の教師たちの現場の教育実践研究の本質的特徴を明らかにした。そして、そうした良質の遺産を継承しつつ、ワークショップ型の校内研修のあり方などを提案した(石井英真・原田三朗・黒田真由美編『[Round Study]教師の学びをアクティブにする授業研究ー授業力を磨く!アクティブ・ラーニング研修法』東洋館)。上記の成果をふまえつつ、豊川市立一宮南部小学校、香川大学教育学部附属高松小学校、伊丹市立東中学校などで、「教科する」授業を実現し資質・能力を育む単元開発や授業づくりの取り組みを進めた。そして、小学校の取り組みについては、実践事例集を刊行した(石井英真編『小学校発アクティブ・ラーニングを超える授業ー質の高い学びのヴィジョン「教科する」授業』日本標準)。また、教科教育の諸学会で資質・能力ベースのカリキュラム改革についての招待講演を行い、日本カリキュラム学会、日本教育方法学会などにおいても、これらの研究成果をふまえた学会発表を行った。年度当初に予定していた米国での調査は行えなかったが、教師の学習について、予想以上の成果を上げることができたから。前年度は、資質・能力を育成する授業像として、教科の本質を学習者がともに深めあう授業(「教科する(do a subject)」授業)を提起し、その実践指針を明らかにするとともに、そうした実践を担いうる教師を育てる校内研修のあり方についても追求した。平成29年度は、新学習指導要領の告示を受けて、資質・能力ベースや学習者主体の授業の重視といった改革動向に関する原理的検討を行い、教育実践の形式化・空洞化ではなく、教育的価値の追求という方向性でそれらを実践していく上での展望を明らかにした。また、英国等における教師の学習と授業研究に関する実地調査を行うとともに、日本における教師の専門職像と実践研究の歴史的展開も検討することで、教師の実践研究に関する国内外の研究動向を整理した。上記の成果をふまえつつ、豊川市立一宮南部小学校、香川大学教育学部附属高松小学校、伊丹市立東中学校、新潟大学教育学部附属新潟中学校などで、「教科する」授業を実現し資質・能力を育む単元開発や授業づくりの取り組みを進めた。また、大阪府教育センターが府下の高等学校の学校改善をめざして実施している、「授業改善に関するカリキュラム・マネジメントリーダー研修」の企画や実施にアドバイザーとして関わることを通して、ヴィジョンの共有と校内研修を軸にした学校改善(教師個々人の授業改善に止まらない教師集団としての組織的な授業改善)のための指針を明らかにした。さらに、教科教育等の諸学会で資質・能力ベースのカリキュラム改革についての招待講演を行い、日本教育学会などにおいても、これらの研究成果をふまえた学会発表を行った。年度当初に予定していた米国での調査は行えなかったが、英国での調査を行うことで、教師の学習と授業研究について、予想以上の成果を上げることができたから。

また、そうした授業改善を実現する学校改善(教師個々人の授業改善に止まらない教師集団としての組織的な授業改善)のための指針も仮説的に提起した。平成30年度は、「教科する」授業をデザインする上での実践指針を定式化するとともに、教材研究の方法論も明らかにした。また、米国の評価研究の到達点(パフォーマンス評価論や「学習としての評価」論)もふまえながら、資質・能力ベースのカリキュラム改革を評価においてどう具体化するかを検討し、学習評価改革の動向の分析や評価のあり方の提案を行った。さらに、教師の学びを促す校内研修の方法論として注目されているリフレクションについて、日本の教育実践研究の蓄積に照らしてその意味と見落とされている側面の両面を明らかにした。上記の成果をふまえつつ、大阪市立本田小学校、熊本大学教育学部附属小学校、伊丹市立東中学校、新潟大学教育学部附属新潟中学校などで、「教科する」授業を実現し資質・能力を育む単元開発や授業づくりの取り組みを進めた。また、大阪府教育センターが府下の高等学校の学校改善をめざして実施している、「授業改善に関するカリキュラム・マネジメントリーダー研修」の企画や実施にアドバイザーとして関わることを通して、学校ぐるみの授業改善を実現する校内研修の進め方の指針をガイドブックにまとめ、ウェブ上で公開した。さらに、安芸高田市立美土里小・中学校と進めてきた授業改善を軸にした学校改善の記録を刊行した(『授業改善8つのアクション』東洋館出版社)。教科教育や高等教育関連の諸学会で資質・能力ベースのカリキュラム改革についての招待講演を行い、他分野への発信も行った。当初の研究計画に沿って研究を進めていく。平成28年度に実施できなかった米国でのフィールドワークを行うことで、確実に計画を遂行していきたい。米国等でのフィールドワークも行うことで、確実に計画を遂行していきたい。予定していた国内フィールドでの調査を一回実施できなかったため。昨年度に予定していた国内フィールドでの調査を行い、その旅費として用いる。
中等教育社会科(公民系)における地域教材の可能性-政治のフォークロアを求めて2

本研究では勤務校の位置する備後地方に縁のある以下の人物について中・高校生の社会科授業(公民系)における教材化の可能性を解明しようとした。・窪田次郎:福山にて明治期初頭に「啓蒙所」「民会」を設立した医師・教育者・山本瀧之助:沼隈郡にて明治期後半から大正期に青年教育・青年団活動を推進・柴原浦子:尾道にて大正期に産婆として産児調節運動を行う・中井正一:尾道市立図書館長として戦後期に青年教育・社会教育活動を推進方法としては,彼ら自身の著作の読み直しに加えて,公共哲学や応用倫理学の知見,日本近現代史や現代日本社会の課題に関する文献の渉猟に重きを置いた。この過程の中で,窪田と柴原については「医療・衛生・生命」を,山本と中井については「中央と地方」や「新社会建設と青年」をテーマに彼らが理想とした社会理念を抽出し,地域の日常生活に根ざした彼らの具体的活動場面からその理念を確認できる教材化の可能性が明らかになった。例えば柴原浦子については、人間にとっての生命の再生産は、決して「自然」の営みでなく、社会的な諸条件に大きく影響をうける事象として確認できる学習教材としても可能性をもっていることが明らかになった。同時に、具体的な教材化をすすめるにあたって、以下の課題も明らかになった。1)教室における産児調節の語り方について。保健体育科や家庭科などの授業で扱う視点との差異の明確化。私的で個人的であると同時に、公的で社会的な問題として、様々なレヴェルの当事者の利害が錯綜する日常生活における「政治」として生徒たちに気づかせることの明確化。2)生殖補助医療技術など今日的な社会的論争問題にも通底する課題の明確化。3)生徒にとっては、地域教材のもつ空間的な親近感よりも、近現代といえども時間的な隔たりのほうがはるかに大きい。当時の具体的生活場面を示す資料編集の必要性。具体的な教材化については、道半ばである。
機械翻訳前処理自動化のための基礎研究

機械翻訳における構造解析能力の向上を目標とする場合,これを達成する方策としては, (1)翻訳システムの前段における言語処理(前処理:前編集)と(2)翻訳システム中核部における構造解析規則の改善があるが,両者は独立のものではなく相互に依存関係にある.これまで前処理というと,翻訳システムの解析規則が処理しやすい形に原文を加工することで,それも同義語の使用を制限するとか,修飾関係が決定しやすい配列に変えたり,複文を単文に改めるなど,対象構造を制限する制限文法であったが,これは自然言語の特性に基づかない恣意的な制限となっている.構造解析能力を向上させて恣意的言語制限を排除し,しかも自然言語の特性を反映する形で前処理システムを構築し,最終的には前処理作業を自動化する.このような方向で機械翻訳システムを設計することが本研究の目標であった. 61年度の科研費課題研究「機械翻訳前処理自動化のための基礎研究」においては,翻訳システムの前段に「構造還元変換」部と後段に「談話構造変換」部を設け,さらに「規格化処理」部の設定の必要も指摘し,従来の雑然とした形態操作から構成される前処理を制限する目的で,可能な前処理の基準も提案した.本年62年度の研究では,「規格化処理」を自然言語自体の構造表示機能を反映したものに限定する方向を,構造ならびに音韻情報を中心に探った.また制限文法の基本的な問題点と限界を原理的に指摘し,これを回避するために,機械による構造解析のための(優先解釈規則などを備える)新しい言語処理システムの導入を試みた. 63年度の研究では,特に機械による言語処理の適切な遂行に不可欠な辞書情報の研究に重点を置き,言語処理規則の充実の基礎とする予定である.機械翻訳における構造解析能力の向上を目標とする場合,これを達成する方策としては, (1)翻訳システムの前段における言語処理(前処理:前編集)と(2)翻訳システム中核部における構造解析規則の改善があるが,両者は独立のものではなく相互に依存関係にある.これまで前処理というと,翻訳システムの解析規則が処理しやすい形に原文を加工することで,それも同義語の使用を制限するとか,修飾関係が決定しやすい配列に変えたり,複文を単文に改めるなど,対象構造を制限する制限文法であったが,これは自然言語の特性に基づかない恣意的な制限となっている.構造解析能力を向上させて恣意的言語制限を排除し,しかも自然言語の特性を反映する形で前処理システムを構築し,最終的には前処理作業を自動化する.このような方向で機械翻訳システムを設計することが本研究の目標であった. 61年度の科研費課題研究「機械翻訳前処理自動化のための基礎研究」においては,翻訳システムの前段に「構造還元変換」部と後段に「談話構造変換」部を設け,さらに「規格化処理」部の設定の必要も指摘し,従来の雑然とした形態操作から構成される前処理を制限する目的で,可能な前処理の基準も提案した.本年62年度の研究では,「規格化処理」を自然言語自体の構造表示機能を反映したものに限定する方向を,構造ならびに音韻情報を中心に探った.また制限文法の基本的な問題点と限界を原理的に指摘し,これを回避するために,機械による構造解析のための(優先解釈規則などを備える)新しい言語処理システムの導入を試みた. 63年度の研究では,特に機械による言語処理の適切な遂行に不可欠な辞書情報の研究に重点を置き,言語処理規則の充実の基礎とする予定である.
設備ネットワークのセキュリティ・脆弱運用対策の研究

平成30年度は、IoT端末保護スイッチの開発を重点的に行った。IoTデバイスが生成するトラフィックを機械学習により自動的に認識し、それ以外のトラフィックを落とすことができるスイッチのアーキテクチャを提案、またアルゴリズムの開発を複数行った。実際のビル設備で使われているIoTデバイスを数種類使い、それらを稼働を止めることなく考えられる攻撃パターンから守ることができるかの評価を行っている。あるアルゴリズムでは、機械学習として使われるK-means法を応用し(INSTRUCT: A Clustering Based Identification of Valid Communications in IoT Networks)、また別のアルゴリズムでは通信の起点・順番を重視することによりおおよその通信トラフィックを抽出できることを確認している(A Rule-based Algorithm of Finding Valid Hosts forIoT Device Using Its Network Traffic)。これらはホワイトリスト型によるACL生成&適用機構であり、同一コンピュータとの通信しか行わない多くのIoTデバイスを保護できる重要な仕組みとして位置付けられる。またLAN内のトラフィックをCNN機械学習により分類する研究(深層学習に基づくLAN内活動の検出システム)、ARP観測に基づき異常トラフィックを判別する研究(ARP Request Trend Fitting for Detecting Malicious Activity in LAN)、またそれらを監視するソース(装置)に関する研究(遠方LAN監視システムの開発)などにも発展した。その結果、5件の国際会議発表と3件の国内会議発表につながった。当初計画では、IoTデバイスの保護スイッチの研究を中心に据えていたが、その動作については、ほぼ検証が済んだ。もちろん、実運用へ展開する際にはサーバのIPアドレス変更等に伴う移行、などの課題はあるが、それらは社会実装上の課題と考えている。一方、我々は保護スイッチに関連して、LANのセキュリティに関する研究との融合が進み、幅広さを持った研究に発展している。そのため、当初計画以上に進展している、とした。平成30年度11月より別プロジェクトとして実施しているLANセキュリティ監視プロジェクトにて、実際のLANにおけるマルウェア・アタックパターンの収集が進んでいる。このアタックパターンは、IoTデバイスを狙った攻撃でも似たものが観測されると予想される。IoTのアプリケーション層通信における相互認証機構は、社会実装時の課題であると位置づけ、上述のデータを活用してIoTのアプリケーション層通信を狙った攻撃の予兆を捉えるシステムの開発を進める。実際の多くのIoTデバイスは、ハード面およびソフト面および設定面のすべてにおいて更新ができないものが多く、ネットワーク側で、サイバー攻撃に対してプロテクションした方が確実であると言えることがより明確になってきていることも、その背景としてある。
導電性高分子の電解伸縮による人工筋肉の開発

導電性高分子の電解反応過程で発生するフィルム変形のソフトアクチュエータ応用について調査検討を行った。ポリピロールは電解重合法による成膜時において使用する支持電解質種により、フィルム伸縮・膨張の電解極性を反転可能であることが明らかとなった。即ち、嵩高いアニオン中での電解重合により作成されたポリピロールは、カソード膨張性を示す一方、比較的小さなアニオン中で作成されたポリピロールフィルムはアノード膨張性を示す。この相反的な変形極性を積極的に応用することにより、屈曲運動量を飛躍的に増加させたバイモルフフィルムの作成に成功した。これは、アニオン・カチオン両イオンの運動により動作することから、バイアイオニックアクチュエータと称することが出来る。更に、本素子はパターン化が可能であり、例えば折畳み展開機能を有する電解スプリングの作成が可能であり、そのデモンストレーションに成功した。この電解スプリングは、バイモルフ素子を組み合わせて作成した一種のリニアーアクチュエーターであり、その伸縮運動量は50%以上に達する。バイアイオニックアクチュエータはパターン化技法の導入によりさまざまな変形挙動を示すフィルムを作成することが可能で、今後の応用展開が期待される。ポリピロール単膜の電解変形特性をさまざまな電解質環境下で駆動評価したところ、NaCl水溶液中では中濃度で最大の変形量が観測された。これは、電解変形が電解液のイオン電導度によらず、濃度に依存することを示唆する。また、複雑な支持電解質で構成された電解液中でも、電解変形はその変形量を保持し、伸縮駆動を示した。例えば、生体液に近い構成の電解液、或いは海水に近い構成の電解液中でも、その伸縮駆動性は低下しなかった。以上の点は、生理食塩水等の環境内や海水等の中でも、本素子が特別劣化を示すことなく、その駆動性を保持することを意味し、その応用性が期待される。導電性高分子の電解重合ポリピロールフィルムを用いて、以下に箇条書きする電解伸縮に関する研究を行いその結果を得た。1.ポリピロールフィルムの形態と電解伸縮挙動の関係ナフタレンスルホン酸を用いてポリピロールを各種金属電極に電解重合し、電極金属の種類とポリピロールフィルムの形態構造の関係を明らかし、さらにそのフィルム形態と電解伸縮の関係を明にした。その結果ステンレススチールに電解重合したフィルムは多孔質でITOや白金上に重合した緻密なフィルムより伸縮率は大きいことを明らかにした。2.カチオン、アニオン駆動型ポリピロールフィルムの作成ポリピロールフィルムの重合過程で取り込まれる負イオンの大きさによって、アクチュエータ動作の酸化・還元過程で出入りするイオンが異なってくることを明にした。すなわち、ドデシンベンゼンスルホン酸のように大きな負イオンで重合したポリピロールフィルムでは正イオンが出入りし、還元過程で伸張し、フェノールスルホン酸で重合したポリピロールフィルムでは負イオンが出入りし、酸化過程で伸張することが明らかとなった。この2枚のフィルムを張り合わせることによって、酸化によって大きくしかも繰り返し寿命の長い屈曲形アクチュエータを作成することができた。3.各種アクチュエータの試作カチオン、アニオン駆動型ポリピロールフィルムを張り合わせ、更に、この張り合わせたフィルムを複数枚用いて、リング型、リップ型、チューブ型アクチュエータなどを作成しその動作挙動を示した。これらの構造を更に発展させることによって、水流ポンプ、心臓型ポンプなどの構築が可能であることを示した。
声質モデルの音響論的研究

音声生成系に於いて,音源の非線形性や声道の3次元形状が,音質に重要な役割を演じていることに注目し,実音声の声質と上記のパラメータがどのように関りを有するかを検討した。音源の周波数変化として現れるピッチアクセントの異なる母音について,成人男性数名を被験者として,音声波形の声閉鎖区間に対応する部分のスペクトル解析を行った。この際,閉鎖区間は非常に微小な区間であり,通常の分析法では,分析が困難であるため,著書の提案したマッピングによる短区間分析法を採用した。これにより,母音のホルマントが閉鎖区間内で安定に推定可能となり,単母音であってもピッチ構造によりホルマントが動いていることが明らかとなった。新しい分析法にもとづいて音源波形推定を試み、妥当な音源波形が推定できることをしめした。また,有限要素法(FEM)を用いて,声道の形状モデルに対する音響解析を行った。声道形状モデルは,MRIによる観測データに基づき,実態に近い形状を用いた。このFEMモデルにより,声道内の音圧分布を数値シミュレーションし,形状の変化,特に声門付近の小さな分岐管の影響を調べた。その結果,分岐が第4ホルマント以上の高い周波数に大きな影響を与えている事が明らかになった。また,開口形状の違いによる放射インピーダンスの影響は,スペクトルの傾きやホルマント帯域幅に大きな影響を与えている事が分かった。本年度は,特に音源の周波数変化として現われるピッチアクセントの異なる母音について,成人男性数名を被験者として,音声波形の声門閉鎖区間に対応する部分のスペクトル解析を行った。この際,閉鎖区間は非常に微少な区間であり,通常の分析法では,分析が困難であるため,著者の提案したマッピングによる短区間分析法を採用した。声道形状モデルは,MRIによる観測データに基づき,実体に近い形状を用いた。音源の周波数変化として現われるピッチアクセントの異なる母音について,成人男性数名を被験者として,音声波形の声門閉鎖区間に対応する部分のスペクトル解析を行った。この際,閉鎖区間は非常に微小な区間であり,通常の分析法では,分析が困難であるため,筆者の提案したマッピングによる短区間分析法を採用した。新しい分析法にもとづいて音源波形推定を試み、妥当な音源波形が推定できることを示した。このFEMモデルにより、声道内の音圧分布を数値シミュレーションし,形状の変化,特に声門付近の小さな分岐管の影響を調べた。
セミパッシブ方式による安全な力覚提示システムの開発

仮想空間内において,物体や環境から受ける力の感覚は,視覚や聴覚によるものと同等に重要な情報である.そのような力感覚提示システムは,操作者が常に接触しながら用いるため,高い安全性を有する必要がある.本研究で想定している力覚提示システムは,アクチュエータを用いずブレーキのような受動要素のみを用いるため,装置が暴走して動き出すなどの危険な状態になることは,本質的にありえない.しかし,能動的な力を発することができないので,提示できる力の方向や大きさに制限を受け,結果として提示できる力覚に限界がある.本研究では,今年度は以下の事を行い,このようなパッシブ型力覚提示システムの力覚提示性能向上を図り,かつ次年度における研究課題を明らかにした.1)2つのブレーキを用いた既存の2次元2自由度パッシブ型力覚提示装置に対し,冗長個数となるブレーキを追加することで,可操作方向が増加することを示した.また,冗長型パッシブ力覚提示システムにより仮想物体を提示する際に,手先位置および仮想物体の位置姿勢に応じて適切なブレーキを選択するアルゴリズムを開発した.2)パッシブ型力覚提示により仮想物体表面をなぞろうとするとき,単にブレーキをON/OFFと二値的に切り替えるだけでは,粗さの大きい表面しか実現できない.そこで,ブレーキトルクを手先状態に合わせて連続的に制御することにより,粗さのない滑らかな物体表面を提示することに成功した.仮想空間内において,物体や環境から受ける力の感覚は,視覚や聴覚によるものと同等に重要な情報である.そのような力感覚提示システムは,操作者が常に接触しながら用いるため,高い安全性を有する必要がある.本研究で想定している力覚提示システムは,アクチュエータを用いずブレーキのような受動要素のみを用いるため,装置が暴走して動き出すなどの危険な状態になることは,本質的にありえない.しかし,能動的な力を発することができないので,提示できる力の方向や大きさに制限を受け,結果として提示できる力覚に限界がある.本研究では,今年度は以下の事を行い,このようなパッシブ型力覚提示システムの力覚提示性能向上を図り,かつ次年度における研究課題を明らかにした.(1)2つのブレーキを用いた既存の2次元2自由度パッシブ型力覚提示装置に対し,冗長個数となるブレーキを追加することで,可操作方向が増加することを示した.また,そのような冗長性を有する機構の設計方法を一般化し,冗長自由度により追加される運動方向を,設計時に任意の向きに指定できることを示した.また,ベルトープーリ機構を用いることにより,追加するブレーキの手先から見た等価慣性への影響を,小さくできることを示した.(2)3つのER流体(Electro-Rheological Fluid)ブレーキを用いた,3次元3自由度のパッシブ型力覚提示装置を開発し,基礎的な力覚提示実験を行った.ERブレーキは応答が高速であるため,力覚提示に有効であることを示せた.一方,2次元2自由度のパッシブ型力覚提示装置と同様に,提示できない仮想物体があることが明らかになった.仮想空間内において,物体や環境から受ける力の感覚は,視覚や聴覚によるものと同等に重要な情報である.そのような力感覚提示システムは,操作者が常に接触しながら用いるため,高い安全性を有する必要がある.本研究で想定している力覚提示システムは,アクチュエータを用いずブレーキのような受動要素のみを用いるため,装置が暴走して動き出すなどの危険な状態になることは,本質的にありえない.しかし,能動的な力を発することができないので,提示できる力の方向や大きさに制限を受け,結果として提示できる力覚に限界がある.本研究では,今年度は以下の事を行い,このようなパッシブ型力覚提示システムの力覚提示性能向上を図り,かつ次年度における研究課題を明らかにした.1)2つのブレーキを用いた既存の2次元2自由度パッシブ型力覚提示装置に対し,冗長個数となるブレーキを追加することで,可操作方向が増加することを示した.また,冗長型パッシブ力覚提示システムにより仮想物体を提示する際に,手先位置および仮想物体の位置姿勢に応じて適切なブレーキを選択するアルゴリズムを開発した.2)パッシブ型力覚提示により仮想物体表面をなぞろうとするとき,単にブレーキをON/OFFと二値的に切り替えるだけでは,粗さの大きい表面しか実現できない.そこで,ブレーキトルクを手先状態に合わせて連続的に制御することにより,粗さのない滑らかな物体表面を提示することに成功した.
アメリカにおける平等概念・平等政策-性差別からのアプローチ-

1960年代以降、雇用差別が解決されなければならない問題として認識され始め、先進諸国では差別禁止法の制定などによってこの問題に対処しようとしてきた。しかしながら、雇用差別が解決するには至っておらず、各国で模索が続いているところである。日本も、1985年に男女雇用差別均等法を制定し、1997年には同法をより実効性のあるものとして改正するなど、特に日本では問題となっている性差別の解消に向けて様々な取組みが見られているが、十分な成果をあげているとはいえない状況にある。私が研究対象とするアメリカは、世界に先駆けて雇用差別禁止法(1964年の公民権法第7編)を制定し、その後も法改正や裁判例の蓄積により理論を発展させてきている。このアメリカを研究することにより、アメリカのめざす平等概念や平等政策を明らかにすることが本研究の第1の目的であり、また、アメリカの姿から示唆を得て、日本における雇用差別問題の解決にむけた方向性を示すことが第2の目的である。この目的の下、論文を書き進め、平成16年度末に博士論文の提出をすることが出来た。本論文では、アメリカの雇用差別に対する歴史的な経緯を検討し、さらに公民権法第7編の内容を紹介し、近年の法改正や裁判例についても十分な検討を行った。また、近年アメリカにおいて提唱されている、企業内部での問題解決を薦める「構造的アプローチ(structural approach)」についても検討し、効果的な差別問題の解決に向けた取組みのあり方を提示することが出来た。日本の問題については、1つ目として、昇進・昇格差別や、コース別雇用管理制度についての裁判例を検討し、これらの問題に対する法的なアプローチのあり方を検討した。2つ目としては、新しい法律である「次世代育成法」等を取り上げ、育児や家事、介護といった「家族的責任」の問題が、今後どのように扱われるべきかについて検討した。性差別を中心としながらもそれ以外の人種あるいは宗教、年齢、障害者差別といったさまざまな分野のアメリカの平等概念や平等政策に関する日本語による先行研究の収集を行い、それらを読むことによって、主に1964年の公民権法(Civil Rights Act of 1964)以来、判例の積み重ねや議会による法改正を経ながら発展を続けているアメリカの雇用差別禁止法の基本的な枠組みを理解・整理できたと思われる。これと同時にこれまであまり日本では研究されてこなかった分野にも焦点を当て、今後の研究の方向性を決めていくこととした。特に性差別の分野では、男女を平等なものとして取り扱う(平等アプローチ)べきか、それとも差異のあるものとして取り扱う(差異アプローチ)べきかという点を今後の研究の課題の中心として検討していきたいと思っている。また、英語文献としてはまず公民権法、年齢差別禁止法、障害を持つアメリカ人法等に関する教科書的な文献を読み、それらの内容と雇用差別に対する救済方法などの基本的枠組みを理解した。特に差別の立証方法については差別訴訟に特有でありかつ裁判において重要な役割を果たすため、詳細な検討を行った。さらに、アメリカの雇用差別についての近年の論文や連邦最高裁判所の重要な判例を読むことによって、現在アメリカで活発に議論されている論点を知り、今後の研究の進め方に取り入れていこうとしている。また、様々な差別禁止事由があるなかで、各禁止事由によって取り扱いに差があるのか(差別と非差別との境界に差があるのか)を現在検討しているところである。今後は、差があるとすればどのような点にあるのか、何故差が生じるのかを検討していきたいと思っている。
中山間地域住民の地域移動と二重の主体性：地域活性化のライフストーリー研究

人口減少がいち早く進む中山間地域(地方郡部)の住民のライフストーリー研究を行い、地域移動がもたらす地域活性化に取り組む主体性形成と地域活性化に果たす役割の研究枠組みを構築する。対象地域では、UIターンの促進よる地域活性化政策が行われている。地域移動をした住民は、移動前と移動後の二つの地域で形成された経験や技能を保持している。ライフストーリー法により時間的、空間的移動の経験を記録し、地域で生まれ地域で育った純粋な地域住民とは違った主体性を持つ地域住民が地域活性化に果たす役割を研究する。また、異なる地域から地域移動する住民が現在の地域にどのように統合されるか誕生から現在に至る過程を明らかにする。
超シャロウバンド物質における新奇電子状態と量子凝縮相

本研究では、超シャロウバンド物質である鉄系超伝導体FeSeに焦点をあて、その新奇な電子状態とBCS-BECクロスオーバー領域にある特異な量子凝縮相の解明を行うことを目的とした。その等原子価置換系であるFeSe1-xSxの純良単結晶の作製に成功し、これを基盤とした様々な精密測定を行うことで、BCS-BECクロスオーバー領域における前駆電子対の描像、磁場中ゼーマン分裂がもたらすスピン偏極状態と新奇超伝導状態、軌道自由度に伴う新しい量子臨界現象、など数多くの重要な発見をすることに成功を収めた。一連の研究成果は、非従来型超伝導体の物理に重要な知見をもたらすものと考える。本研究は超シャロウバンド物質である鉄系超伝導体FeSeに焦点をあて、その新奇な電子状態とBCS-BECクロスオーバー領域にある特異な量子凝縮相の解明を行うことを目的としている。平成27年度の研究では下記の実績を収めた。1.化学的圧力を導入した純良単結晶の育成と基底状態制御: FeSeのSeサイトを等原子価のSで置換したFeSe1-xSx系の単結晶作製に成功し、電子状態を担うFe二次元平面を乱すことなく化学的圧力を導入することで、物理圧力下では不可能であった種々の精密実験が常圧下で可能となった。2.強磁場量子振動測定による電子状態の解明: FeSe1-xSx純良単結晶について、仏国・トゥールーズ強磁場研究所において90 Tまでの超強磁場輸送現象測定を行なった。特に、量子極限に至るまで量子振動を観測することに成功し、そのランダウレベルの解析から電子バンドの一つについて非自明なベリー位相を観測した。これは、この系の秩序相で回転対称性を破った4つのディラック分散をによって理解することができ、特異な電子状態の出現機構に強い制約を課すものである。3. BCS-BECクロスオーバー領域の量子凝縮状態の解明: BCS-BECクロスオーバー領域では、超伝導転移温度以上において前駆電子対が形成されることが理論的に提唱されている。FeSeにおいて磁気トルクおよび熱電係数の精密測定を行なったところ、従来のAslamazov-Lalkin(AL)型では説明できない巨大な超伝導揺らぎが超伝導転移温度の二倍以上にも及ぶ高温まで存在していることが明らかになった。これはFeSeの超シャロウバンドを舞台としてBCS-BECクロスオーバーに起因する前駆電子対が形成されていること強く示すものである。本研究では超シャロウバンド物質である鉄系超伝導体FeSeに焦点をあて、(I)超シャロウバンド構造の出現機構解明(II)この特異な電子構造で実現するBCS-BECクロスオーバー領域の量子凝縮相解明(III)化学組成や電界による特異な電子状態の制御と、固体電子系初のBCS-BECクロスオーバーの連続制御の実現を基軸としている。平成27年度の研究において、上記の各項目において重要な研究成果を見出すことに成功した。これらは当初の計画を上回る成果であり、研究は計画以上に進展していると考える。平成28年度の研究では下記の実績を収めた。1.異方的マルチギャップ構造と低温高磁場超伝導相における特異な準粒子散乱:ドレスデン強磁場研究所(独国)に滞在し、FeSeにおいて最大20 Tまでの強磁場熱伝導度および熱ホール効果測定を行うことで、この系の異方的マルチギャップ構造と極低温高磁場中の超伝導状態での特異な準粒子散乱の変化を明らかにした。超伝導状態における準粒子散乱の変化は、FeSeの極めて小さなフェルミエネルギーに伴なう大きなスピン偏極に関連して、この系で新奇な超伝導状態が実現している可能性を示唆するものである。2.電子状態相図: FeSeは約90 KにおいてFe-3d軌道の偏極を伴なった正方晶から直方晶への構造相転移をおこし、ab面内での大きな異方性を生じる「電子ネマティック秩序」を示す。本研究では高圧下物性測定により、ネマティック秩序の消失と超伝導と競合する圧力誘起反強磁性ドームの存在が明らかになった。またSeサイトを等原子価のSで置換することでネマティック秩序を完全に抑制し、FeSe1-xSxにおいて非磁性ネマティック相の量子臨界点が実現されていることをピエゾ素子を活用したネマティック感受率測定を通じて示した。FeSe1-xSxにおけるネマティック量子臨界点では、磁気秩序を伴わずに回転対称性が破れた新しいタイプの量子臨界点が実現しており、今後、ネマティック秩序と超伝導の関係を明らかにすることが重要な課題となる。FeSeの非常に小さなフェルミエネルギーに起因した新奇超伝導状態について、低温高磁場下での特異な準粒子散乱が明らかになった。また、FeSeの高圧下物性測定では電子状態相図における反強磁性ドームの存在が明らかになり、更に、FeSe1-xSxの純良単結晶開発によってネマティック量子臨界点の物理が明らかになるなどしている。研究は当初の計画以上に進展していると考える。鉄系超伝導体FeSeのネマティック相においては、電子構造は非常に浅く小さなフェルミ面のみで構成される。一方、その超伝導ではBCS-BECクロスオーバー領域にあるような極めて強い電子対形成相互作用が働いており、また、超伝導ギャップ関数は非常に異方的で、純良単結晶を用いた実験では偶発ノードの存在が見出されている。

しかしながら、このような極めて小さなフェルミ面において、なぜ非常に異方的で、かつBCS-BECクロスオーバー領域にあるような強い電子対形成相互作用が実現し得るのかは大きな謎であり、この起源を明らかにすることは、鉄系超伝導体の超伝導発現機構の解明に繋がる重要な鍵になると期待される。本年度の研究では、FeSeにおける電子ネマティシティと異方的な電子対形成相互作用の関係を明らかにするために、Seを等原子価のSで置換したFeSe1-xSx系に着目し、熱伝導率、及び比熱を中心とした実験を継続的に行った。特に、ネマティック相から非ネマティック相に渡る広い組成範囲での準粒子励起の変化を系統的に調べ、ネマティック量子臨界点を挟んだ超伝導ギャップ構造の変化を詳細に調べた。その結果、ネマティック相では、電子対形成における軌道選択制が非常に重要であり、Feのd軌道の縮退が解けてネマティシティが僅かでも現れると超伝導ギャップ関数が非常に異方的になることが明らかになった。一方、ネマティック量子臨界点を越えた非ネマティック相の超伝導では、超伝導ギャップ関数がネマティック相のものとは大きく異なることが明らかになった。本結果は、この系の電子対形成において、ネマティック揺らぎの軌道依存性が大きな役割を果たしていることを示しており、非常に重要な結果である[Y. Sato et al., PNAS (2018)]。本研究では、超シャロウバンド物質である鉄系超伝導体FeSeに焦点をあて、その新奇な電子状態とBCS-BECクロスオーバー領域にある特異な量子凝縮相の解明を行うことを目的とした。その等原子価置換系であるFeSe1-xSxの純良単結晶の作製に成功し、これを基盤とした様々な精密測定を行うことで、BCS-BECクロスオーバー領域における前駆電子対の描像、磁場中ゼーマン分裂がもたらすスピン偏極状態と新奇超伝導状態、軌道自由度に伴う新しい量子臨界現象、など数多くの重要な発見をすることに成功を収めた。一連の研究成果は、非従来型超伝導体の物理に重要な知見をもたらすものと考える。極低温・高磁場中での熱輸送測定を通じて、FeSeにおいて明らかになったBCS-BECクロスオーバー領域での量子凝縮状態の特異性、特に、強いスピン偏極がもたらす超伝導相内部での新たな相転移の解明を行う。軌道自由度と電子対形成の関係について、準粒子励起に敏感な熱伝導および比熱の精密測定を極低温において系統的に実施することで、FeSe1-xSxにおける新奇なネマティック秩序と超伝導の関係を明らかにしたい。29年度が最終年度であるため、記入しない。固体電子物性29年度が最終年度であるため、記入しない。
光合成炭素代謝の統御に関与するプロテインキナーゼの探索とシグナル伝達の分子機構

[目的]本研究ではC4光合成の律速酵素であるホスホエノールピルビン酸カルボキシラーゼ(PEPC)をとりあげ、1)本酵素の可逆的リン酸化による活性調節の動態の解明、2)このリン酸化に関与するプロテインキナーゼ(PK)の同定とこれに連なるシグナル伝達機構の解明および、3)本酵素遺伝子の発現調節すなわち、転写やmRNAの安定性などの段階における調節機構の解明などを目指す。[結果・考察]1)すでに、トウモロコシC4型PEPCの調節的リン酸化(Ser-15)のみを特異的に識別するウサギ抗体を開発しているが、これを用いて露地栽培の成熟トウモロコシにおける二酸化炭素の吸収速度とPEPCのリン酸化状態との相関を日周的に調べ、光合成よりリン酸化が先行することをみとめた。2)C4型PEPC遺伝子の発現が窒素源の供給状態によっても制御を受けることが発見されているので、リン酸化についてもNストレスの影響を調べたところ、N欠乏によってリン酸化の方はさほど影響がないことが示唆された。3)CO2濃度を大気中(350ppm)より下げたとき(200ppm)、PEPCのレベルが上昇し、リン酸化の程度も上昇した。しかし、上げたとき(700ppm)には影響はみられなかった。4)PEPC-PK(プロテインキナーゼ)としてCa^<2+>-非依存性のもの(CIDPK,約30kDa)を高度に精製し、その酵素的性質を調べた。5)低温誘導性のCa^<2+>-依存性CDPKの生理的役割を解明するため、イネのホモログを分離し、センスとアンチセンス方向に導入した形質転換体を作出し、その効果を調べた。6)PEPC遺伝子の発現のオカダ酸による阻害の機構、特にmRNAの寿命とリン酸化の関係をRNA合成阻害剤を用いて解析した。
放射状グリア-ニューロン間のクロストークと大脳皮質形成

大脳皮質脳室帯に存在する放射状グリアの非対称分裂によって生み出された神経細胞は、細胞分裂を停止すると同時に軟膜側へと細胞移動を開始し、多くのものは放射状グリアにガイドされて皮質板へと辿り着く。かように、神経細胞-放射状グリア間の様々な関わり合いが、大脳皮質の形成過程で大きな役割を果たしていると考えられているが、その分子的な実体については未だ良くわかっていない。今年度の研究において、我々は細胞分裂を行う放射状グリアから生み出された神経細胞が分裂を停止するのに必要とされるp27が、その後の神経細胞移動においてもCdk5-P27-cofilin-actin経路の構成要素として働いていることを見いだした(Nature Cell.Biol. 2006)。また、神経細胞が放射状グリアに沿って軟膜側へとBDNFやEGFに誘引されて移動する過程で、P-Rex1-Rac1シグナル伝達経路が関与しているということも示唆された(J.Neurosci. 25,2005)。さらに神経細胞が放射状グリア親和性移動と非親和性移動を選択する過程で、bHLH型の転写因子が関与している可能性についての知見も得た(Neuron 2005)。これらの研究成果を活かして、放射状グリア-神経細胞間の密接な相互作用と神経系発生における役割について、今後さらに調べていきたい。大脳皮質を形成する神経細胞の多くは、興奮性のグルタミン作動性ニューロンと抑制性のGABA作動性ニューロンである。前者は、終脳背側(大脳皮質)の脳室帯から生まれて、放射状に神経細胞移動を行い、皮質版へと到達するが、この移動過程は(一部のそうではない様式も報告されてはいるが)放射状グリアにガイドされた細胞移動であることが知られている。それに対して、GABA作動性神経細胞は終脳腹側の大脳基底核原基から誕生し、接線方向へ移動することによって、大脳皮質へと到達する。この移動は放射状グリアと垂直方向であり、放射状グリア-ニューロン間の相互作用が無い様式であると考えられている。我々は新規小脳突然変異(成体で、小脳皮質を完全欠失しているので、小脳失調症状を呈する)の原因遺伝子を特定し、解析したところ、その原因遺伝子が小脳でのグルタミン酸vs GABA作動性ニューロンの選択において、GABA作動性ニューロンの誕生を司っていることが示唆された。驚くべき事に、子宮内エレクトロポレーション法を用いてその遺伝子を大脳皮質脳室帯細胞に異所性に導入すると、そこからGABA陽性のニューロンが生み出されるだけでなく、それらのニューロンが接線方向へと移動する性質を持つ事がわかった。すなわち、一つの遺伝子発現によって、神経細胞の移動様式が放射状グリアと相互作用するものからしないものへと変化した訳で、この現象をより詳細に調べて行けば、放射状グリア-ニューロン間のクロストークの有無を決める分子機構に迫れるのではないかと期待している。