hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
神経発達障害に伴う精神疾患の脳層構造異常とPGE2-EP1シグナル伝達系の関与

本研究では、神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、精神疾患発症や病態に関与する環境的要因を負荷した精神疾患モデルマウスにおける精神機能を行動学的・神経化学的・分子遺伝学的に検討した。精神行動異常の脆弱性因子として同定したプロスタグランジンE2を新生仔期のマウスに投与し、免疫応答異常を誘発させた成体期(35と70日齢)のマウスにおける表現型とその分子基盤を検討した。その結果、35日齢ではなく、70日齢では情動性や認知機能障害に関わる精神行動異常が認められた。35日齢では前頭前皮質における高カリウム誘発性グルタミン酸遊離能が低下していた。前頭前皮質と海馬の網羅的遺伝子発現解析において、35日齢では細胞骨格や樹状突起発達の調節など、70日齢では不安行動および細胞接着などに関連する遺伝子の発現変化が認められた。したがって、新生仔期プロスタグランジンE2投与マウスでは、脳発達の臨界期・感受性期にグルタミン酸作動性神経系の機能異常を含む神経発達障害を来し、成熟期に認められる精神行動異常に対する脆弱性を形成すると推察される。統合失調症のリンパ芽球様細胞株と統合失調症様行動障害を示すフェンシクリジン投与マウスの血液および前頭前皮質の網羅的遺伝子発現解析において、中枢神経機能やエピジェネティック制御に関連する遺伝子の発現変化が認められた。以上の結果から、中枢神経の発達早期に精神疾患の発症脆弱性因子を曝露することにより、神経可塑性に関連する遺伝子やタンパク質の発現変化が生じること、グルタミン酸作動性神経伝達の異常を来すことが明らかとなった。これらはエピジェネティックな遺伝子発現制御を受けている可能性があり、脳形態変化や脳成熟後の精神行動異常の発現に寄与する可能性がある。本研究では、神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、精神疾患発症や病態に関与する遺伝的要因あるいは環境的要因を負荷した精神疾患モデル動物における精神機能への関与について検討した。2精神疾患の発症リスク要因である母体のウイルス感染(合成二本鎖RNAアナログのPolyI:C:polyriboinosinic-polyribocytidilic acid)投与)、出産時の低酸素脳症(低酸素チャンバーへの暴露)、あるいは育児放棄(母体マウスと新生仔マウスの分離)の高次行動機能に与える影響について検討した。その結果、生後2日齢のマウスにこれらの環境的要因を負荷すると、共通して脳内PGE2量の増加が認められた。生後25日間、PolyI:Cを投与したところ、成体期の社会性行動、物体認知機能、および情報処理能力の低下が認められた。新生仔期におけるGLASTの機能低下や免疫異常は、発達過程における脳の組織化学的変化を惹き起こし、成体期の視覚的認知機能を障害するものと示唆される。神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、従来の治療薬(抗精神病薬など)とは作用機序が異なる因子を標的とした新しい診断・予防や治療法の開発を目指している。平成28年度は、マウスの神経発達過程において遺伝的要因あるいは環境的要因を負荷した場合の精神機能に与える影響について検討したところ、GLAST遺伝子の欠損や周産期環境的要因の負荷は、成体期の視覚的認知機能障害や脳の組織化学的変化を惹き起こすことを見出した。現在、精神疾患患者とモデル動物の血液あるいは脳サンプルを用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、共通して発現変化する新規精神疾患関連分子の探索中であり、モデル動物での行動学的・組織化学的変化におけるPGE2の関与や脳層構造形成に関する研究は一部検討中である。したがって、研究計画の達成度は概ね順調に進展していると判断した。本研究では、神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、精神疾患発症や病態に関与する遺伝的要因あるいは環境的要因を負荷した精神疾患モデル動物における精神機能を検討した。1精神疾患患者とモデル動物の血液あるいは脳サンプルを用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、共通して発現変化する新規精神疾患関連分子を探索した。その結果、統合失調症関連遺伝子として118遺伝子(減少60、増加58)が同定された。シナプス小胞サイクル、酸化的脱リン酸化、神経変性疾患(ハンチントン病、パーキンソン病)など、中枢神経機能との関連が示唆されている遺伝子機能がエンリッチしており、リンパ芽球様細胞株における遺伝子発現変化が統合失調症の病態像を反映している可能性がある。一方、統合失調症様モデルマウスにおいては、脳では546遺伝子(減少272、増加273、増減1)、血液では699遺伝子(減少269、増加430)の遺伝子発現変化が認められ、共通して発現変化が認められたのは34遺伝子(減少9、増加21、増減4)であった。2昨年度、様々な発症脆弱性を与える要因の共通因子としてプロスタグランジンE2(PGE2)を見出した。そこで、神経発達段階である周産期における免疫応答異常による成体期の精神行動学的異常の発現には、PGE2が関与しているかどうか検討した。その結果、PEG2を新生仔期に投与すると、35日齢ではなく、70日齢において情動性や認知機能障害が認められた。新生仔期にPGE2を投与した35日齢のマウスの前頭前皮質において、高カリウム誘発性グルタミン酸遊離能の低下が認められたが、グルタミン酸作動性神経(GLAST、GLT-1)やアストロサイト(S100タンパク質)のマーカータンパク質の発現、神経細胞の面積の縮小は認められなかった。

神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、従来の治療薬(抗精神病薬など)とは作用機序が異なる因子を標的とした新しい診断・予防や治療法の開発を目指している。平成29年度は、精神疾患患者あるいは統合失調症様モデルマウスのサンプルを用いてDNAマイクロアレイによる遺伝子発現解析を行い、新規精神疾患関連分子を探索したところ、いくつかの神経精神機能との関連が示唆される遺伝子が同定された。一方、マウスの神経発達過程においてプロスタグランジンE2(PGE2)は、発症の脆弱性に関わることが見出された。現在、PGE2によって行動障害が認められた70日齢における神経化学的研究、周産期PGE2による遺伝子発現に与える影響については一部検討中である。したがって、研究計画の達成度は概ね順調に進展していると判断した。本研究では、神経発達障害仮説に基づいた精神疾患の発症機序の解明を目的として、精神疾患発症や病態に関与する環境的要因を負荷した精神疾患モデルマウスにおける精神機能を行動学的・神経化学的・分子遺伝学的に検討した。精神行動異常の脆弱性因子として同定したプロスタグランジンE2を新生仔期のマウスに投与し、免疫応答異常を誘発させた成体期(35と70日齢)のマウスにおける表現型とその分子基盤を検討した。その結果、35日齢ではなく、70日齢では情動性や認知機能障害に関わる精神行動異常が認められた。35日齢では前頭前皮質における高カリウム誘発性グルタミン酸遊離能が低下していた。前頭前皮質と海馬の網羅的遺伝子発現解析において、35日齢では細胞骨格や樹状突起発達の調節など、70日齢では不安行動および細胞接着などに関連する遺伝子の発現変化が認められた。したがって、新生仔期プロスタグランジンE2投与マウスでは、脳発達の臨界期・感受性期にグルタミン酸作動性神経系の機能異常を含む神経発達障害を来し、成熟期に認められる精神行動異常に対する脆弱性を形成すると推察される。統合失調症のリンパ芽球様細胞株と統合失調症様行動障害を示すフェンシクリジン投与マウスの血液および前頭前皮質の網羅的遺伝子発現解析において、中枢神経機能やエピジェネティック制御に関連する遺伝子の発現変化が認められた。以上の結果から、中枢神経の発達早期に精神疾患の発症脆弱性因子を曝露することにより、神経可塑性に関連する遺伝子やタンパク質の発現変化が生じること、グルタミン酸作動性神経伝達の異常を来すことが明らかとなった。これらはエピジェネティックな遺伝子発現制御を受けている可能性があり、脳形態変化や脳成熟後の精神行動異常の発現に寄与する可能性がある。精神疾患患者やモデル動物において見出された関連遺伝子とPGE2-EP1受容体シグナル伝達系との関連性や他の因子・要因を共暴露することにより、行動変化が顕在化もしくは重篤化するかどうか、脳の層構造形成過程に影響をおよぼすかどうかを検討する。以上、得られた結果は順次取りまとめ、成果の発表を行う。1平成29年度の結果を踏まえて、統合失調症様モデルマウスの脳や血液において変化が認められた疾患候補遺伝子の機能をin silicoにより解析を行う。
障害児用CAIのためのオブジェクト指向ユーザインタフェースの実用化に関する研究

教育の現場においてCAIが利用されることが多くなっているが、近年流行しているグラフィカルユーザインタフェース=GUI環境は、障害児にとって、操作性等の点で敷居が高くなりがちである。また、教育の現場においては、教師が特定の児童生徒を対象にして専用のCAIを作成することが多いが、開発コスト、汎用性等の点で多くの問題がある。そこで、学習者の障害の種類や程度だけでなく、現在の学習局面に求められている入出力情報などに応じてダイナミックにユーザインタフェース部分を変化することによって、学習者にとって、使いやすい"やさしい"インタフェースを提供する『オブジェクト指向ユーザインタフェース』の実用化のための研究を行った。昨年度作成した、肢体不自由児を対象とした1ないし5個のスイッチによって、1行1列方式、ブロック選択方式、任意選択方式などに対応したインタフェースの自動生成システムをもとに、国語や算数などのCAIの開発を行った。かわいいキャラクターがアニメーション表示され、学習する児童の関心を強く引き付けるものとなっている。また、学習する自動のユーザ登録機能などを充実させたため、同一のCAIを異なるインタフェースで動作できるようになった。したがって、実用化に近づいたと考えられる。本年度は、操作性の差異を吸収しやすいことから、主に肢体不自由児を対象として、1ないし5個のスイッチによって、1行1列方式、ブロック選択方式、任意選択方式などに対応したインタフェースの自動生成を行った。さらに、学習者の誤操作に対応するためのキーリピート機能の無効化機能、学習者の体調不良時に、カーソルが自動走査する時間間隔を自動設定する機能の追加などを行い、アクセシビリティの向上を図った。
フッ素及びフッ化水素の気流反応ラインによる導電性重金属フッ素化合物の創製

(1)フッ化物イオン超イオン伝導機能をもつ重金属フッ化物結晶の創製・機能・構造「フッ素及びフッ化水素の気流反応ライン」を用いて、フッ化物イオン超イオン伝導結晶PbSnF_4への1価、3価あるいは4価の金属フッ化物の固溶反応をヂべ、PbSnF_4関連構造をもつフッ化物イオン超伝導性化合物の創製を試み、そのフッ化物イオン電子度を評価し、一部の固溶体について粉末X線リートベルド法による結晶構造解析により、フッ化物イオン伝導と結晶構造との関係を明らかにした。(2)フッ化物イオン高伝導機能をもつ重金属フッ化物のガラスの創製・機能・構造フッ化物イオン高伝導性のZrF_4-BaF_4-LnF_3(Ln:ランタノイド)系ガラスについて、フッ化物イオン伝導を評価し、ガラスの諸物性を明らかにすると同時に、ガラス構造をX線動径分布解析、ラマニ分光、分子動力学シミュレーションにより解析した。(3)Fr^<3+>による〔赤外→可視〕光変換機能をもつ重金属フッ化物ガラスの創製・機能・構造変換蛍光の高効率機能材を開発することを目的として、ErF_3含有ZrF_4系ガラスの多成分化とし(F→Cl、BrあるいはO)置換、および種々のフッ化物ガラスMFn-BaF_2-YF_3-ErF_3(M:Zr、Hf、Al、Ga、InあるいはSc)についとEr^<3+>-〔赤外→可視〕変換蛍光および蛍光寿命を訓細に調べる一方、(Er→Eu)置換ガラスの蛍光特性、高エネルギー物理学番究所SORによるEu-EZAFS、EuXスバウアー分光、分子動力学シミュレーションの実験を行い、アップコンバージョンの機構、支配因子、高効率化への指針を明らかにした。
宋代禅籍の文献的研究ー『碧巌録』を中心として

本研究は、宋代の禅籍の中でも中国・日本で広く読まれ、大きな影響を与えてきた『碧巌録』(仏果圜悟禅師碧巌録)を取り上げ、その文献的研究を目指したものである。具体的には、第一に諸本及び諸注釈の調査と収集、第二に語学的・思想的観点からの正確さに注意しながらの本文訳注の作成を目標とした。この作業を通じて、難解な本書の仏教思想史上、及び中国思想史上の位置付けを検討しようというものである。三年間の研究期間で、ほぼ当初の主要な目標は達成できたと考える。まず、第1点に関しては、研究代表者が中心になって調査に当り、五山版を中心とした諸本を各地に閲覧し、また可能な限り写真撮影した。その上で、収集した諸本を比較検討した。その結果、唐本系(明版・朝鮮版など)と日本の五山版の二つが分れ、さらに五山版のうちでも第1類と第2類が分れることがほぼ明らかになった。ただし、当初の計画中、注釈書の研究については十分な準備ができず、見送ることになった。第2点に関しては、研究代表者・研究分担者の他に、禅語録研究会のメンバ-の協力を受け、全百則のうち、最初の30則についての訳注をひとまず完成することができた。その際特に、仏教思想としての特徴は研究代表者が、特殊な中国語表現や中国思想との関わりについては研究分担者が中心になって検討した。特に本書は当時の口語表現や、禅宗に特有な表現が数多く含まれ、従来、それらは恣意的な解釈に任されてきた。今回の訳注では特にそれらの点に注意を払い、諸種の関連文献を広く検討して、学術的な批判に耐えうるような正確な理解をなすように務めた。それにより、従来禅宗寺院にとじ込められていた本書を、広く学問的な場に引き出すことができたのではないかと考える。具体的には、第一に諸本及び諸注釈書の調査と収集、第二に語学的・思想史的観点からの正確さに注意しながらの本文訳注の作成を目標とした。この作業を通して、難解な本書の仏教思想史上、及び中国思想史上の位置付けを検討しようというものである。本年度は、第一の面に関しては、主として研究代表者が各地にある諸本の調査と主要なものの写真撮影を担当し、宮内庁書陵部・大東急記念文庫・東京大学図書館・大阪府立図書館などの蔵書を調査した。それらの多くは日本の室町期のいわゆる五山版であるが、その他に朝鮮本及び明版がある。部分的な諸本の対比により、五山版には二つの系統があり、そのうちの一つは朝鮮本及び明版と近く、しかし今日多く流布している系統はそれとは異なる系統のものではないかという見当をつけることができた。さらに詳細な検討は次年度の課題である。次に第二の面に関しては、研究代表者・研究分担者、及びその他の協力者の協力によって、全百則のうち、二十則までの大まかな訳注の原稿を用意した。従来、本書については意訳の類はあるものの、学問的批判に耐えうる訳注は皆無であり、訳注作成の過程で従来の解釈の誤りや不適切な点が数多く見出された。

特に、従来は宋代の口語に関する知識が不十分だったため、当時の口語をふんだんに用いた本書のような禅文献の解釈は困難を極めたが、今回最近の中国語学の成果を可能な限り取り入れ、この点の正確を期した。しかし、なお問題点は少なくなく、より詳細な検討は次年度の課題である。本研究は、宋代の禅籍の中でも中国・日本で広く読まれ、大きな影響を与えてきた『碧巌録』(仏果圜悟禅師碧巌録)を取り上げ、その文献的研究を目指したものである。具体的には、第一に諸本及び諸注釈の調査と収集、第二に語学的・思想的観点からの正確さに注意さながらの本文訳注の作成を目標とした。この作業を通じて、難解な本書の仏教思想史上、及び中国思想史上の位置付けを検討しようというものである。本年度は3年計画中の最終年度に当り、昨年度までの成果を総合し、整理・発表することを目指し、主要な点に関してはほぼ当初の目標を達成できた。まず、第1点に関しては、研究代表者が中心になって調査に当り、昨年までに収集した諸本を比較検討した。その結果、唐本系(明版・朝鮮版など)と日本の五山版の二つが分れ、さらに五山版のうちでも第1類と第2類が分れることが確証された。ただし、当初の計画中、注釈書の研究については十分な準備ができず、見送ることになった。第2点に関しては、研究代表者・研究分担者の他に、禅語録研究会のメンバ-の協力を受け、全百則のうち、最初の30則についての訳注をひとまず完成することができた。その際特に、仏教思想としての特徴は研究代表者が、特殊な中国語表現や中国思想との関わりについては研究分担者が中心になって検討した。特に本書は当時の口語表現や、禅宗に特有な表現が数多く含まれ、従来、それらは恣意的な解釈に任されてきた。今回の訳注では特にそれらの点に注意を払い、諸種の関連文献を広く検討して、学術的な批判に耐えうるような正確な理解をなすように努めた。今回の訳注によって、従来禅宗寺院の中にとじ込められていた本書を、広く思想史上の重要文献として学問的な場に引き出すことができたのではないかと考える。
ポストメタゲノムに向けたRNA安定同位体解析技術の確立

リボソームRNA(rRNA)を対象とする新しい安定同位体化学による新たな『環境オミクス』方法論の確立を目的とし、微量な試料を用いた安定同位体解析システムを構築する為、高速液体クロマトグラフを用いた手法により、デオキシリボヌクレオチドのソフトイオン化および分離検出の最適化を行なった。その一方、安定同位体解析へ導入する以前の核酸精製法における技術的問題が解決に至らず、期間内に解析手法全体を構築することは出来なかった。本研究の目的は、リボソームRNA(rRNA)を対象とする新しい安定同位体化学による新たな『環境オミクス』方法論の確立である。近年、メタゲノム解析等環境オミクス解析が一般化しつつあるが、微生物の系統を示す情報(rRNA遺伝子等の分子マーカー)と実際の微生物機能を結びつけることは容易ではない。そこで、本研究では環境オミクス研究において由来微生物とその代謝機構を結びつける新たな技術開発を試みるものである。平成22年度の研究目標は、生細胞に由来し、由来微生物を確定出来るrRNAをマーカーとし、その微生物の炭素、窒素代謝を探求する安定同位体化学を確立するため、各種微生物のrRNAを構成する炭素、窒素の同位体分別効果を検討し、rRNAを用いた安定同位体化学の基礎となるデータベースを構築すること、また、高感度な測定システムを構築することであった。しかし、本研究で使用を予定していた同位体マスにおいて、秋に予定していた高感度化へ向けた新たな機器が納期の遅れにより、3月に延期されたこと、また導入した機器を組み込んだ分析ラインの最適化及びブランクデータの検定に2ヶ月以上所要することから、22年度における試料の安定同位体比測定を行うことはできなかった。そのため、解析システムの構築は、平成23年度において、高速液体クロマトグラフ/電子スプレーイオン化法(ポジティブイオンモード)により、デオキシリボヌクレオチドのソフトイオン化および分離検出の最適化を行ない、微量な試料を用いた安定同位体解析システムの構築を行った。本研究の目的は、リボソームRNA(rRNA)を対象とする新しい安定同位体化学による新たな『環境オミクス』方法論の確立し、環境オミクス研究において由来微生物とその代謝機構を結びつける新たな技術開発を試みるものである。つまり、生細胞に由来し、由来微生物を確定出来るrRNAをマーカーとし、その微生物の炭素、窒素代謝を探求する安定同位体化学を確立するため、各種微生物のrRNAを構成する炭素、窒素の同位体分別効果を検討し、rRNAを用いた安定同位体化学の基礎となるデータベースを構築すること、また、高感度な測定システムを構築すること、そして最終的には自然試料を対象とした解析を行うことである。そして、平成22年度においては、同位体分析を行うに足る核酸の精製方法について検討を進め、平成23年度には、微量な試料を用いた安定同位体解析システムの完成、実試料を用いて安定同位体解析を行うことを予定していた。実際、平成23年度には、高速液体クロマトグラフ/電子スプレーイオン化法(ポジティブイオンモード)により、デオキシリボヌクレオチドのソフトイオン化および分離検出の最適化を行ない、微量な試料を用いた安定同位体解析システムを構築した。しかし、実際の試料測定を行うにあたり、昨年度までに構築した手法によって得た核酸の純度に疑いが生じたことから、本研究計画の終了する平成23年度末までに、本研究の目的を達することが出来なかった。具体的には、純度を確証する為に、核酸をヌクレオチドあるいは塩基レベルまで分解して、ヌクレオチド種毎の精製分画と、分画したヌクレオチド毎の安定同位体測定を行う必要が生じたのであるが、ヌクレオチド種の精製分画から安定同位体測定装置への導入の間における化学処理過程における仕組みを構築するに至らなかった。今後、本研究計画終了後も、研究目標の達成への試みを継続したい。
π電子が関与する新規分子系超構造の観察と解析

本研究では、有機化合物と無機化合物の中間的な性質を持つ錯体分子の内、π電子系が発達した分子の分子構造と会合構造との相関の解析を通して、構造制御法を、そして走査トンネル顕微鏡(STM)を始めとする解析法により、構造評価法を検討した。まず、アルキル長鎖を導入した錯体の会合状態を調べることとし、よく知られているsalenのニッケル(II)錯体に、2つのアルキル基(C_nH_<2n+1>,n=0,1,2,3,4,6,7,8,10,12)を導入した錯体を合成した。ブチル基を導入した錯体の単結晶のX線構造解析を行い、錯体は結晶中で特殊な二量体構造をとることがわかった。2分子の錯体分子が会合した二量体の構造では、π電子系が重なったπ-π相互作用と、側鎖のアルキル基とπ電子のCH-π相互作用が見られる。π-π相互作用では、金属イオンと配位原子間のアピカル配位は見られないが、π電子系の中で陽性と陰性の原子同士が向かい合った構造である。このアルキル置換錯体溶液を水面上に展開すると、単分子膜が生成し、STM観察からやはり、単分子膜中でも結晶中と同様の特殊な2量体構造をとることを明らかにした。同様の考察を近年、超伝導性や低次元伝導性が注目されている。[Ni(dmit)_2]系についても行った。[Ni(dmit)_2]のジオクタデシルジメチルアンモニウム塩の結晶構造および単分子膜のSTM像から、アルキル基が密な層と錯体層が交互に並んだ構造を結晶中および単分子膜中でとることを明らかにした。絶縁性の高いアルキル基にてπ電子系の発達した錯体層が隔てられた3次元(結晶)および2次元(単分子膜)の分子系超構造を調製することができたことになり、目的通り、新規のπ電子系が関与する分子系超構造の制御に成功した。
遺伝子タギング変異株の解析による微細藻類の脂質蓄積制御因子の探索と利用

微細藻の窒素欠乏下の中性脂質(TAG)蓄積制御機構解明を目指してTAG低蓄積変異体tar1-1を単離し、タンパク質リン酸化酵素をコードするTAG accumulation regulator1(TAR1)遺伝子を見出した。tar1-1は窒素欠乏2日目でTAG蓄積量が野生型の10%に低下し、光合成活性、クロロフィル量、クロロフィル生合成関連遺伝子の発現が野生型より高く維持された。TAR1は酵母の糖飢餓応答に関わるYak1キナーゼと相同性を示し、ミエリン塩基性タンパク質や自己タンパク質へのリン酸化活性を示した。TAR1は窒素欠乏時にTAG蓄積・光合成の制御を行っていると推定される。多くの微細藻は窒素や硫黄成分の欠乏した条件下で、中性脂質のトリグリセリド(TAG)を蓄積することから、バイオ燃料生産の供給源として注目されている。本研究では脂質蓄積が異常となった緑藻クラミドモナス変異体を取得することで、まだ未解明な点の多い微細藻の脂質蓄積誘導の分子機構を明らかにすることを目的とした。薬剤耐性遺伝子をランダム挿入した変異体約2万株のプールから、中性脂質に結合する色素の蛍光強度を指標として、セルソーター分取システムFACSにより脂質を高蓄積する変異体を単離した。このうち、栄養欠乏下で脂質蓄積誘導が低下した変異体No.71をtar1(TAG accumulation regulator1)変異体と改称し、詳細な解析を進めた。この株では硫黄欠乏下および窒素欠乏下の両栄養欠乏下におけるTAG蓄積量が野生型の約30%に低下していた。野生型とtar1変異体の窒素欠乏および窒素十分条件でのRNAseq解析の結果、変異体では窒素欠乏応答に関する遺伝子(ATM4, NRR1, DGAT1, PDAT1など)の窒素欠乏下での発現誘導性が低下しており、栄養濃度のセンシング機構に変異を持つ可能性が示唆された。tail PCR法によるDNAタグ挿入領域の解析により、機能未解明の遺伝子の5' UTRへのタグ挿入があることが確認された。この遺伝子の野生型配列を変異体に導入して発現レベルを回復させたところ、TAG蓄積量は野生型レベルに回復し表現型を相補することが出来た。また野生型との交配による次世代株を作出したところ、当該遺伝子へのタグ挿入と変異表現型が連鎖していた。以上のことから、tar1変異体の原因遺伝子を同定出来たと考えられる。微細藻は窒素欠乏下で中性脂質(TAG)を蓄積するがその制御機構については未解明である。我々は、TAG低蓄積変異体tar1-1を単離し、TAG蓄積制御因子としてDual-specificity型タンパク質リン酸化酵素をコードするTAG accumulation regulator1(TAR1)遺伝子を見出した。tar1-1は窒素欠乏2日目でTAG蓄積量が野生型の20%に低下した。野生型では窒素欠乏時に光合成活性、クロロフィル量が低下するが、tar1-1ではこれらが野生型より高く維持され、細胞分裂が完全に停止し、細胞肥大が認められた。また、TAG合成酵素(PDAT1)遺伝子やアンモニウムイオン輸送体(AMT4)遺伝子、グルタミン合成酵素(GLN1、GLN3)遺伝子などの窒素欠乏応答性遺伝子の発現誘導レベルが低下していた。変異原因遺伝子がコードするタンパク質TAR1は、酵母のグルコース欠乏応答に必要なタンパク質リン酸化酵素Yak1と相同性を示し、in vitroでカゼインおよびミエリン塩基性タンパク質に対してリン酸化活性を示した。また自己リン酸化活性も認められた。TAR1遺伝子の発現は窒素欠乏の前後で変化しなかった。以上の結果から、TAR1は窒素欠乏時に、タンパク質のリン酸化状態を変化させ、遺伝子発現を介してTAG蓄積・光合成・細胞分裂・細胞サイズの制御を行っていると推定される。植物生理学クラミドモナスTAG蓄積異常株のtar1変異体について半独立栄養条件での窒素欠乏および硫黄欠乏による細胞あたりのTAG蓄積量が低下することを見出した。またその際、細胞内に形成される油滴のサイズおよび油滴数のどちらもが減少することがわかった。一方、TAGと並んで窒素・硫黄欠乏で蓄積することが知られるデンプン量には変化はみられなかった。この結果から、tar1原因遺伝子が窒素と硫黄という複数の栄養欠乏を感知してTAG蓄積量を制御していること、デンプンとTAGの栄養欠乏下での蓄積メカニズムに異なる部分が多いことを示すことが出来た。tar1変異体の原因遺伝子はリン酸化ドメインを保持していた。この遺伝子産物がリン酸化活性を持つことを示すために、リン酸化ドメイン部分を大腸菌において組換えタンパク質として発現精製させ、活性評価の準備を整えた。tar1変異体の相補株では、原因遺伝子の発現レベルと栄養欠乏下でのTAG蓄積量が正の相関性を示すことがわかった。この遺伝子を過剰発現させることで半独立栄養条件での脂質蓄積量を野生株よりも増大させられる可能性があり、研究目的の一つである誘導性プロモーターによる脂質生成の制御を行う上で有用な候補遺伝子であると考えられる。

以上のように、主要な研究目的である栄養欠乏による藻類の脂質蓄積制御因子の候補を取得し、その機能解析を進行しているので、達成度を表記の通り判断した。tar1遺伝子産物がリン酸化活性を有することを、精製した組換えタンパク質を用いたin vitroリン酸化アッセイにより示す。自己リン酸化や人工基質に対するリン酸化活性を有することが示された場合、窒素欠乏培養を行った変異体と野生株間での経時的なリン酸化プロテオミクス解析により、TAR1タンパク質のリン酸化標的を探索する。標的候補タンパク質については、α-スクリーン法によってTAR1タンパク質によるリン酸化の有無を検証する。また、既に構築済のDNAタグ挿入変異体ライブラリーから、標的タンパク質のコード遺伝子に対する挿入変異体を探索・単離し、tar1変異体との表現型の共通性を検証する。以上の研究から、未解明のTAR1因子の下流の分子機構について明らかにしていく。またFACSによるTAG蓄積異常の変異体スクリーニングを継続し、TAR1遺伝子の発現が変化した変異体を探索することでTAR1の上流に位置する因子の同定を目指す。当該年度受入額のうち、物品費1,900,000円、旅費100,000円、謝金0円、その他0円としていたが、実支出額は物品費1,123,868円、旅費171,200円、謝金0円、その他545,745円であり、その残額が159,187円となった。残額159,187円については、翌年度分請求額と合わせて物品費あるいはその他支出項目として使用する。
網羅的遺伝子解析によるリポ蛋白(a)代謝新規関連分子の探索とその機能解析

既に遺伝子を含めてデータ集積されているリポ蛋白(a)が著明な高値(100 mg/dl以上)を呈する家系および著明な低値(1 mg/dl以下)を呈する家系を対象に全エクソームシークエンス解析を行う。得られた遺伝子変異をその頻度及びin silico病原性予測ツールを用いて絞り込みを行い、最終的に、それぞれ想定される遺伝形式に沿い、遺伝型・表現型のマッチングにより新規原因分子の同定を試みる。新規分子遺伝子変異を有する発端者及び変異を有さない血縁者に対して安定同位体を用いた代謝実験及び疾患特異的iPS細胞を用いた代謝実験により同定した新規分子のリポ蛋白(a)代謝への寄与・メカニズムを明らかとする。
上斜筋麻痺の生物・生理機能学的研究

ARIX,PHOX2B,KIF21Aの3種類の遺伝子の塩基配列変化を分析し、ARIX153Gの多型変化が上斜筋麻痺発症の遺伝的危険因子である可能性を明らかにした。CCDビデオカメラを頭部に搭載した眼球運動計測システムを用いて計測した頭部傾斜で誘発される静的眼球反対回旋の振幅とBielschowsky頭部傾斜試験の関係を解析し、上斜筋機能がBielschowsky頭部傾斜現象ではなく、患側頭部傾斜と正面位の上下偏位の差に反映されることを明らかにした。Bielschowsky頭部傾斜現象が上斜筋の最大断面積サイズで説明でないことを磁気共鳴法撮像を用いた解析で明らかにした。1.上斜筋麻痺の原因遺伝子の検索解析:3家系(親子3組6人、父と娘1組、母と娘2組)の先天上斜筋麻痺患者6名を対象に末梢血を採取して核DNAを抽出し、ARIX, PHOX2B, KIF21A遺伝子のポリメラーゼ連鎖反応による増幅と塩基配列の決定を試みた。その結果、ARIX遺伝子のエクソン2で親子2組(家系1と3)の4人に153G>Aを、PHOX2B遺伝子のエクソン3で家系1の父と家系3の娘2人にA1121Cの1塩基変化を認めた。さらに家系2の娘にはPHOX2B遺伝子のエクソン3に15塩基欠損をヘテロ接合で認めた。KIF21A遺伝子は、全員に変異を認めなかった。これらの結果はARIX153G>Aの遺伝子変異が先天上斜筋麻痺の遺伝的危険因子であることを示していると推察した。2.上斜筋麻痺の生理機能学的解析:上斜筋麻痺の有用な診断法とされているBielschowsky頭部傾斜現象の成り立ちを検討するために、17名の先天上斜筋麻痺と14名の正常被験者を対象に患側上斜筋の筋腹サイズとBielschowsky頭部傾斜現象の関係を検討した。超高磁場MRIを用いて上斜筋と下斜筋を撮像し、最大筋腹断面積を計測した。対象者の患側上斜筋断面積値は対照者、および対象者の健眼側に比べて有意に小さい断面積値を示した。しかし、下斜筋断面積値については、対象者の患側、健側ともに有意な差はなく、しかも正常被験者のそれと比較しても有意な差はみられなかった。さらに、患側上斜筋の最大断面積値とBielschowsky頭部傾斜試験の間に有意な相関はなかった。これらの結果と著者らの先行研究(Kono R, Demer JL. Magnetic resonance imaging of the functionalanatomy of the inferior oblique muscle in superior oblique palsy. Ophthalmology, 2003; 110: 1219-1229)の結果を総合すると、上斜筋麻痺の有用な診断法とされるBielshowsky頭部傾斜試験は,上斜筋機能を特異的に反映する検査ではないと結論される。1.上斜筋麻痺におけるBielcschowsky頭部傾斜試験と上斜筋筋サイズの解析.上斜筋麻痺におけるBielcschowsky頭部傾斜現象が上斜筋の最大筋腹断面積サイズで説明可能か否かを検討するために,17名の上斜筋麻痺と14名の正常被験者を対象にMRIを用いて撮像した正面ににおける軸位冠状断,矢状断画像の上斜筋と下斜筋を画像解析して算出した最大筋腹断面積サイズ(mm^2)と患側,健側頭部傾斜時の患眼の上下偏位(度)を比較した.その結果,正常被験者の上斜筋の平均(SD)の最大断面積サイズは,18.1(3.2)mm^2,上斜筋麻痺患者の患眼は14.2(6.8)mm^2,健眼は19.2(4.5)mm^2であった.正常被験者の下斜筋の平均(SD)の最大断面積サイズは,18.3(3.5)mm^2、上斜筋麻痺患者の患眼は21.2(7.9)mm^2,健眼は22.0(6.7)mm^2であった.上斜筋萎縮例のBielcschowsky頭部傾斜現象は,20.1(5.5)゚,非萎縮例のそれは10.3(5.6)゚であり,Bielcschowsky頭部傾斜現象と上斜筋の最大筋腹断面積サイズの間には相関がなかった.以上から上斜筋の最大筋腹断面積サイズでは,Bielshowsky頭部傾斜現象を説明できず,したがってBielcschowsky頭部傾斜現象は上斜筋麻痺に特有の現象ではないと結論した.

2先天性眼球運動神経障害における外眼筋形態の解析.先天上斜筋麻痺を含む先天性眼球運動神経障害者の外眼筋の形態を解析することを目的に,6名の正常被験者を含む4名の動眼神経麻痺,26名の上斜筋麻痺,5名のDuane症候群を対象に1.5,3TのMRIで軸位冠状断,矢状断画像をもとに水平直筋の上下2分離所見を観察した.その結果,35名中,4名(11%)に水平直筋の2分離所見を認めた.内訳は上斜筋麻痺1例(4%),動眼神経麻痺1例(25%),Duane症候群2例(40%)であった.正常被験者,後天性眼球運動神経麻痺では2分離所見を認めなかった.先天性眼球運動神経障害にのみ,水平直筋の上下2分離所見がみられたことから,外眼筋の発生は上下別個の間葉系組織塊が融合して形成されるとするSevelの発生仮説を支持する結果を得た.1.上斜筋麻痺の静的眼球反対回旋の解析研究:頭部傾斜で誘発される静的眼球反対回旋(static ocular counterrolling, s-OCRと略)の振幅とBielschowsky頭部傾斜試験の関係を調べることを目的に、正常被験者11名、早期発症、および代償不全型上斜筋麻痺133名を対象に、頭部搭載型の眼球運動計測システムを用いて、撮影した角膜反射像と虹彩紋理を結ぶ直線の形成する角度から頭部傾斜で誘発される静的眼球反対回旋運動を計測した。その結果、患眼の患側頭部傾斜時のs-OCRの振幅の平均値(標準偏差値)は、健側頭部傾斜のそれに比して有意に低値を示した[患側傾斜4.4(2.1°)vs.健側傾斜7.3(2.7°),p<0.0001]。また、それは正常被験者のそれと比較しても低値を示した[7.3(1.7°),p<0.0001]。患側頭部傾斜時の患眼上斜視とs-OCRの間には有意な関連はなかったが(r2=0.02,p=0.4061)、患側頭部傾斜と正面位における上下偏位の差と患側傾斜時のs-OCRの振幅の間には有意な相関を認めた(r2=0.20,p=0.01)。これらの解析結果から、患眼上斜筋の機能は、Bielschowsky頭部傾斜現象ではなく、患側頭部傾斜と正面位の上下偏位の差に反映されるということを念頭に、Bielschowsky頭部傾斜試験を行うべきであると結論した。2.上斜筋麻痺の3次元眼球運動解析:測定可動域の広いSynoptometer(Oculus, Germany)を用いて、垂直方向30度の広い範囲で視線を移動させて回旋偏位を計測することを計画し、垂直眼位に対する回旋偏位の割合からListing平面の傾きを算出する方法を利用することで、上斜筋麻痺のListing平面、さらには下斜筋減弱手術のListing平面に対する影響を解析した。その結果、上斜筋麻痺のListing平面は視線に垂直ではなく、傾斜することを認めた。さらに、下斜筋減弱手術、上斜筋増強手術、上下直筋手術の3種類の手術のListing平面に対する影響を解析した結果、先天上斜筋麻痺と正常被験者の垂直眼位に対する回旋偏位の割合を回帰させたところ、正常被検者の回帰直線の傾きは限りなく0に近いが、上斜筋麻痺では右下がりの傾斜を呈し、上方(下方)に視線を移動するに従って外方回旋が大きく(小さく)ななった。この結果から、先天上斜筋麻痺では正常被験者と異なりListing平面が鼻側へ傾斜することを検出した。
球状氷結晶への硫酸イオン等の酸性降下物質の取り込み現象と溶解現象に関する研究

硫酸イオン等の酸性物質及びリン酸やアンモニウムイオンを含む水溶液を用い,それらの液から球状水を生成し,氷中のそれら塩の取り込み現象を検討し,次の結論を得た。1.不純物としてリン酸とアンモニウムイオンを含む溶液を凍結し球状氷を生成し,融解した結果,融解方法により多くの不純物(塩)が濃縮されると推定された。氷生成が遅いほど,溶液中のイオン濃度(C_0)が低いほど,高い濃度比(C/C_0)の流出液が得られた。この取り込み現象は,雪に含まれる硫酸,硝酸,塩化物イオン等の酸性物質の取り込み現象とほぼ同じであった。2.リン酸又はアンモニウムを含む溶液から直径7cmの球状氷を生成し,氷の一端から順にスライスし,スライス氷を溶解し,球状氷中でのそれらの濃度分布を求めた。その結果,中心付近に濃度の高いピークの存在が認められた。このピークの存在は,上述の融解時の流出中の濃度変化と一見矛盾する。その矛盾を説明するために,凝固点降下による中心付近の早い融解,その溶解液がしみ出るため氷中のcracksの存在等が考えられるが,まだ実証するまでには至ってない。3.00.5°Cの溶液を用い,純水で生成した球状氷へリン酸とアンモニウムイオンを吸着させたところ,約10秒後に最大吸着量を示すピークが見られた。アンモニウムイオンよりもリン酸イオンの吸着量が多く,比較的大きな選択性が認められた。00.5°Cの範囲で両イオンは吸着した。吸着等温線はラングミュア型と考えられる。さらに,球状氷中へのリン酸やアンモニウムイオンの取り込み現象を説明するために,球状氷の成長速度と吸着速度から取り込まれた塩の分布を推定するモデルの構築を引き続き検討中である。氷結晶への硫酸,硝酸,塩化物イオンなどの酸性物質の取り込み現象と生成氷の溶解現象に関する文献データを収集・整理し,研究機関や個人から専門的知識の提供を受けた。硫酸イオン等の酸性原因物質の他にリン酸イオンとアンモニウムイオンを含む水溶液を用いて人工的に氷結晶を生成し,それらイオンの取り込み現象を検討した。その結果,次の結論を得た。最初に,リン酸イオンとアンモニウムイオンを含む溶液を凍結し,溶解させ,生成時の氷結晶中への両イオンの取り込み現象を観察したところ,溶解初期に流出する溶解液中でのそれらの濃度は高く,氷結晶表面により多く濃縮していることが確認された。また,氷結晶の生成速度を遅くすると,より高濃度の流出液が得られた。氷結晶を溶解する場合,結晶を垂直円筒に充填し溶解すると,流出液濃度が高くなり,溶解方法により大きな差異が生ずることが確認された。この結果は,硫酸,硝酸,塩化物イオンなどの酸性物質の取り込み現象とほぼ同じであることが判明した。結果はいくつかの国際会議で報告した。次に,0°C近辺の溶液を用い,純水で生成した氷結晶へリン酸とアンモニウムを吸着させたところ,アンモニウムよりリン酸の吸着速度が速く,比較的大きな選択性が認められた。0.2から0.5°Cの範囲で両イオンともよく吸着し,10秒程度吸着させた時の吸着量が最大であった。吸着等温線はラングミュア型と推定された。現在,ビデオマイクロスコープ等で氷界面の移動速度を測定し,この速度と吸着速度から凍結後の氷中のイオン分布を推定するモデルを検討している。

硫酸イオン等の酸性物質及びリン酸やアンモニウムイオンを含む水溶液を用い,人工的にそれらの球状氷を生成し,それら塩の氷中への取り込み現象を検討し,次の結論を得た。1.リン酸とアンモニウムイオンを含む液を凍結し,溶解し,生成時の氷中への両塩の取り込みを検討した。氷溶解初期の流出液中のイオン濃度は常に高いことから,氷表面付近に塩が濃縮されると推定された。流出液中のイオン濃度は,溶解方法により異なるが,アンモニウムの方がリン酸より高い値であった。氷生成が遅いほど,溶液中のイオン濃度(C_0)が低いほど,高い濃度比(C/C_0)の流出液が得られた。この結果は,硫酸,硝酸,塩化物イオン等の酸性物質の取り込み現象とほぼ同じであった。2.リン酸又はアンモニウムイオンを含む液から直径7cmの球状氷を生成し,溶解しても,最初の流出液中のそれらの濃度はやはり高い値を示した。一方,直径7cmの球状氷を端からスライスし,スライス片を溶解し,氷中の塩の濃度分布を求めたところ,中心付近にピークが存在する結果を得た。この結果は,溶解時の流出液中の塩の濃度変化と一見矛盾する。その原因は,氷中の亀裂や凝固点降下による影響と推定されるが,まだ実証段階に至ってない。今後もこの実証努力を継続したい。3.純水で生成した球状氷へリン酸とアンモニウムイオンを吸着させたところ,アンモニウムよりリン酸の吸着量が多く,比較的大きな選択性が認められた。0.20.5°Cの範囲で両イオンともよく吸着した。吸着等温線はラングミュア型と推定された。現在,球状氷凍結速度と吸着速度から氷中の塩の分布を推定するモデルを引き続き検討中である。
古代メキシコの都市形成史：世界の知的体系化と物質化

本研究の課題は、古代メソアメリカ文明における都市の形成過程を解明することにある。先行研究によると、メキシコ中央高原では後3世紀頃にテオティワカンで急速に都市化が進み、初期国家が形成された。しかし、先行社会からの文化継承を重視せず、自生的に発展したとの観点から議論が行われる。ここに課題があると判断し、研究代表者は研究に取り組んできた。結果、この社会変動の以前と以降に無視できない物質文化の類似性を発見した。本研究では歴史的連続性という観点から世界観の物質化に着目し、都市の形成過程の解明に向かう。そのため政治・経済・宗教的拠点の一つであったトラランカレカ遺跡(前800年後300年)で調査を行う。
学習環境における視聴覚ノイズの探索と神経生理学的エビデンスの提案

学習や人間関係の構築の際に参照する視聴覚情報の提供方法について,障害のある子どもの個性に適した環境条件を探索するため,(1)注意の指向性コントロールの妨げとなる視聴覚のノイズ条件を探索することによって,選択的注意を促す脳の神経基盤についてのエビデンスを集積するとともに,(2)聴覚情報の補完障害に関わる脳機能を解析することによって,事物への理解や選択的注意を妨げる病態,意味理解や状況把握における視聴覚認知の特異性を検討した.まず,(1)視聴覚情報の干渉と情動理解について検討するため,情動のともなう表情と声を同時に受容したときの脳波を測定し,知覚した情報の複雑さや,想起や学習の負荷にともなって増大するP3b成分を解析したところ,表情への注意の指向性が声よりも他者の情動理解を促進することが示唆された(p<.05).さらに,声に注意して他者の情動を判断する際に知覚した表情が声の情動と一致しないときには,ネガティブな気分の強い人ほどその成分がより増大したことから,視聴覚情報の認知や判断に精神状態が影響する可能性を指摘した.つぎに,(2)音声情報の脱落やノイズ混入が聴覚認知の補完に及ぼす影響について検討し,ヒト声聴取時における小児脳波のオシレーション解析から,自閉症様行動特性と相関する成分(r=.45, p<.01)を抽出することに成功した.併せて,小児の脳機能計測準備の簡便化を目指し,3Dカメラを使用した身体座標による生体信号の解析法開発を進めた.なお,上記成果の一部は,学術誌および学術会議にて公表され,教員免許更新講習やその他の教員を対象としたセミナーにおいても子どもの変化を客観的に把握し,理解を深めるための最新知見として紹介された.発達や視覚・聴覚に障害のある子どもが,学習や人間関係の構築の際に参照する視聴覚情報を適切に理解することができる環境条件を探索するため,(1)注意の指向性コントロールの妨げとなる視聴覚のノイズ条件を探索することによって,選択的注意を促す脳の神経基盤についてのエビデンスを集積するとともに,(2)聴覚情報の補完障害に関わる脳機能を解析することによって,事物への理解や選択的注意を妨げる病態,意味理解や状況把握における視聴覚認知の特異性を検討した.その結果,(1)前頭葉から側頭葉にかけての脳領域において,聴取対象と背景ノイズが同一言語であるときに有意に賦活される周波数成分を検出することに成功した.また,(2)ヒト声聴取時の情動理解を支える視覚情報の種類と範囲について事象関連電位の解析から整理することによって,視聴覚認知における知覚情報の補完を示す現象について神経生理学的なエビデンスを得た.この取り組みを参照することによって,教室環境や教授法における個々の支援ニーズの評価の観点として視聴覚情報のあり方がさらに整理されることと期待している.なお,上記成果の一部は,学術誌および学術会議にて公表され,教員免許更新講習やその他の教員を対象としたセミナーにおいても子どもの変化についての理解を深めるための最新知見として紹介された.健常成人を被検対象に,学習や人間関係の構築に参照する視聴覚情報を適切に理解することができる環境条件を探索することを目的として,(1)注意の指向性コントロールの妨げとなる視聴覚のノイズ条件の探索,および(2)聴覚情報の補完障害に関わる脳機能の解析を行っており,平成28年度のおもな研究実施計画の目標を達成し,概ね順調に進展しているといえる.並行して,学術誌および学術会議での公表および教員研修を通じて,社会への最新情報の提供にも努めたと考えている.視覚・聴覚などの感覚障害や発達障害のある子どもが,学習や人間関係の構築の際に参照する視聴覚情報を適切に理解することができる環境条件を探索するため,(1)注意の指向性コントロールの妨げとなる視聴覚のノイズ条件を探索することによって,選択的注意を促す脳の神経基盤についてのエビデンスを集積するとともに,(2)聴覚情報の補完障害に関わる脳機能を解析することによって,事物への理解や選択的注意を妨げる病態,意味理解や状況把握における視聴覚認知の特異性を検討した.その結果,(1)脳波データの周波数解析と性格傾向の評価項目による検討から,外国語学習時に母国語の邦楽BGMを聴取するときには,ADHD (attention deficit hyperactivity disorder)様行動特徴が強いほど意味的統合処理への干渉が大きいことを明らかにし,言語処理と背景音間の干渉効果にかかる個々の特性を指摘した.さらに,注意の指向性コントロールの妨げとなる,とりわけ視覚のノイズ条件を探索するため,視覚情報の選好にともなって生じる注視行動(視線のカスケード現象)の検討に着手した.また,(2)に関しては,音声情報の脱落やノイズ混入が聴覚認知の補完に及ぼす影響について検討し,小児の脳波データと聴覚情報処理の関連を示す解析法開発を進めた.なお,上記成果の一部は,学術誌および学術会議にて公表され,教員免許更新講習や地域の教員や市民を対象としたセミナーにおいても子どもの変化を客観的に把握し,理解を深めるための最新知見として紹介された.(1)平成28年度に策定した評価法や解析法のプロトコールにしたがって集積された脳機能データと性格傾向を示す心理検査データから,課題遂行の妨げとなる聴覚ノイズ条件とその干渉効果を個々に明らかにし,さらに視覚ノイズ条件の探索にも着手している.また,

(2)小児における聴覚情報の補完障害に関わる脳機能解析も進めており,いずれも平成29年度のおもな研究実施計画の目標を達成し,概ね順調に進展しているといえる.並行して,学術誌および学術会議での公表および教員研修を通じて,特別な教育的ニーズに適切に応じる音環境の構造化や注意喚起の目安について神経科学のエビデンスに基づき提案するなど,社会への最新情報の提供にも十分に努めたと考えている.学習や人間関係の構築の際に参照する視聴覚情報の提供方法について,障害のある子どもの個性に適した環境条件を探索するため,(1)注意の指向性コントロールの妨げとなる視聴覚のノイズ条件を探索することによって,選択的注意を促す脳の神経基盤についてのエビデンスを集積するとともに,(2)聴覚情報の補完障害に関わる脳機能を解析することによって,事物への理解や選択的注意を妨げる病態,意味理解や状況把握における視聴覚認知の特異性を検討した.まず,(1)視聴覚情報の干渉と情動理解について検討するため,情動のともなう表情と声を同時に受容したときの脳波を測定し,知覚した情報の複雑さや,想起や学習の負荷にともなって増大するP3b成分を解析したところ,表情への注意の指向性が声よりも他者の情動理解を促進することが示唆された(p<.05).さらに,声に注意して他者の情動を判断する際に知覚した表情が声の情動と一致しないときには,ネガティブな気分の強い人ほどその成分がより増大したことから,視聴覚情報の認知や判断に精神状態が影響する可能性を指摘した.つぎに,(2)音声情報の脱落やノイズ混入が聴覚認知の補完に及ぼす影響について検討し,ヒト声聴取時における小児脳波のオシレーション解析から,自閉症様行動特性と相関する成分(r=.45, p<.01)を抽出することに成功した.併せて,小児の脳機能計測準備の簡便化を目指し,3Dカメラを使用した身体座標による生体信号の解析法開発を進めた.なお,上記成果の一部は,学術誌および学術会議にて公表され,教員免許更新講習やその他の教員を対象としたセミナーにおいても子どもの変化を客観的に把握し,理解を深めるための最新知見として紹介された.平成28年度に実施した,さまざまな視聴覚条件での言語および情動認知に関連する脳波計測の解析結果に基づいて,刺激や課題,計測条件を見直した実験を追加し,被検対象の状態把握のために収集された評価項目(注意機能,社会性認知,気分・感情)との相関解析から,注意の指向性コントロールの妨げとなるノイズ条件の探索および聴覚情報の補完障害に関わる視聴覚認知の神経基盤を検討する.併せて,これまでに計測された背景ノイズ混入時の音声言語知覚の補完に関連する脳機能データについて,解析および公表にむけての作業を進める.平成29年度に実施した研究成果に基づいて刺激や課題,計測条件を見直した実験を追加し,被検対象の状態把握のために収集された評価項目(注意機能,社会性認知,気分・感情)との相関解析から,注意の指向性コントロールの妨げとなる,とりわけ視覚のノイズ条件の探索をおこなう.さらに,聴覚情報の補完障害について客観的評価となる脳波データの解析法開発を進める.併せて,これまでに解析されたデータの公表にむけての作業を進める.本年度は,視覚ノイズ条件を探索する研究について,昨年度に購入した機器および付属ソフトウェアの期限付きライセンスの活用により遂行可能であったため,結果的に本年度予算の支出が抑えられた.