hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
経静脈的マイクロダイアリーシス・サンプリング法を応用した血糖計測法の開発

1.血管内プローブの開発、改良今回の研究・開発の目標は、これまでのプロープより小径でかつ柔軟性の高いプローブの選択、開発にある。現在考案しているプローブ形状は、直線型であり、透析灌流は120μl/hrを目標としている。a)透析膜の長さ(マイクロダイアリーシス・サンプリング法のプローブ)に関する検討灌流速度を一定にして安定した透析液が得られた最適長さのプローブの作成と検討を行った。検討の結果、ホローファイバー・プローブの適正透析長は10mmとして、以降の経静脈的マイクロダイアリーシス・サンプリング法を応用した血糖計測のプローブとして透析膜長:10mm、外径0.6mmを用いることを確認した。b)灌流速度の検討1)in vitro系での検討:灌流速度120、200、300μl/hrでのブドウ糖回収率は58.4%、48.9%、34.9%であった。従って時間遅れの誤差も考慮に入れて、灌流速度200μl/hrに設定した。2)in vivo系での検討:犬を対象にした灌流速度200μl/hrでのブドウ糖回収率は48.4%で、in vitro系での結果と有意差を認めなかった。2.糖尿病犬に対するブドウ糖負荷時における有用性の検討2g/kg経ロブドウ糖負荷時には、ブドウ糖回収率は42-53%の範囲で変動し、潅流液中のブドウ糖濃度と血糖値との間に、相関係数r=0.941と高い相関を認めた。さらに、経静脈的ブドウ糖負荷時のブドウ糖回収率は22-61%の範囲で変動し、潅流液中のブドウ糖濃度と血糖値との間に、相関係数r=0.721と相関を認めた。1)糖尿病犬に対する長期応用本システムによる3日間連続血糖計測を試み、血糖値と潅流液中ブドウ糖濃度との間に相関係数r=0.673と有意の相関を認めた。1.血管内プローブの開発、改良今回の研究・開発の目標は、これまでのプローブより小径でかつ柔軟性の高いプローブの選択、開発にある。a)透析膜の長さ(マイクロダイアリーシス・サンプリング法のプローブ)に関する検討透析長は10mmを基準に行っているが、この長さの全体の比率を最適とすることが望ましく、プローブの血管内留置部分と面積比を変化させて、灌流速度を一定にして安定した透析液が得られた最適長さのプローブの作成と検討を行った。検討の結果、ホローファイバー・プローブの適正透析長は10mmとして、以降の経静脈的マイクロダイアリーシス・サンプリング法を応用した血糖計測のプローブとしてCMA70 Microdialysis Catheter(透析膜長:10mm、外径0.6mm)を用いることを確認した。b)灌流速度の検討プローブの灌流速度を変化させて、プローブの透析効率や透析効率の変動を速度との関係について検討した。1)in vitro系での検討:灌流速度120、200、300μl/hrでのブドウ糖回収率は58.4%、48.9%、34.9%であった。

2)in vivo系での検討:犬を対象にした灌流速度200μl/hrでのブドウ糖回収率は48.4%で、in vitro系での結果と有意差を認めなかった。c)プローブへの生体適合性膜被覆に関する検討生体適合性を有さないプローブをコントロールとして生体適合性に優れた膜被覆プローブの作製を行った結果、生体適合性を有する2-メタクリロイルオキシエチル・ホスホリルコリン(2-methacryloyloxythel phosphorylcholine : MPC)膜の有用性が示唆された。血管内プローブの開発・改良小径で柔軟性の高いプローブを選択し、血管内に5mm留置、潅流速度200μl/hrとすることにより、定常状態では安定したブドウ糖回収(回収率:50%)を認めた。そこで、血糖値を変動させた際のブドウ糖回収率に関する検討を行った。1)糖尿病犬に対するブドウ糖負荷時における有用性の検討2g/kg経ロブドウ糖負荷時には、ブドウ糖回収率は4253%の範囲で変動し、潅流液中のブドウ糖濃度と血糖値との間に、相関係数r=0.941と高い相関を認めた。さらに、経静脈的ブドウ糖負荷時のブドウ糖回収率は2261%の範囲で変動し、潅流液中のブドウ糖濃度と血糖値との間に、相関係数r=0.721と相関を認めた。2)糖尿病犬に対する長期応用本システムによる3日間連続血糖計測を試み、血糖値と潅流液中ブドウ糖濃度との間に相関係数r=0.673と有意の相関を認めた。以上より、本システムのin vivoにおける有用性が示唆された。
大学生における非アルコール性脂肪性肝炎(NAFLD)の実態に関する研究

茨城大学において定期健診を受けた大学生のうち肥満の学生を対象に腹部超音波検査により脂肪肝の判定をおこない、青年期における非アルコール性脂肪肝(NAFLD)の実態について分析した。脂肪肝の診断は腹部超音波検査によりおこなった。肥満男子学生の68%が中等度の脂肪肝を呈した。一方、肥満女子学生の12.5%のみ中等度の脂肪肝を呈した。NAFLDは男子学生に多くみられ、そのうち全員がメタボリック症候群予備軍に該当するという特徴が明らかとなった。茨城大学において定期検診を受けた大学生7073名(男4436名、女2637名、平均年齢21.4±1.2歳)のBMI、および体脂肪率を測定し、男女別・学年別に肥満およびやせの割合を調査し、それぞれの割合を比較検討した。アンケートにより、食事内容、運動習慣、飲酒量を調査した。体脂肪率が男子で30%以上、女子で35%以上の肥満の学生のうち、承諾の得られた61名(男22人、女39人)を対象に腹部超音波検査により脂肪肝の判定をおこない、青年期における脂肪肝の出現頻度を調べた。脂肪肝の診断は腹部超音波検査によりおこない、エコー減衰率、エコー輝度、肝静脈像の抽出度、肝腎コントラスト比により、軽度・中等度・高度に分類した。男子学生22名のうち正常1名、軽度7名、中等度14名であり、肥満男子学生の68%が中等度の脂肪肝を呈した。一方、女子学生38名のうち正常27名、軽度8名、中等度4名であり、肥満女子学生の12.5%のみ中等度の脂肪肝を呈した。内臓脂肪の蓄積(腹囲が男性が85cm以上、女性が90cm以上)をメタボリック症候群予備群とすると、男子学生は全員が予備軍に該当し、そのうち14名が中等度の脂肪肝を呈した。女子学生では38名中4名が予備軍に該当し、そのうち3名が中等度以上の脂肪肝を呈した。次に、1年次から4年次まで毎年受診した学生において、1年次の身長と体重によってBMI肥満群・標準群・やせ群に分類して4年間を縦断的に解析した。男子学生と女子学生のBMI肥満群の収縮期血圧と拡張期血圧はともに、標準群及びやせ群に比較して統計学的に有意に高かった(P<0.05)。男子学生のBMI標準群の拡張期血圧とやせ群の収縮期血圧は、1年次から4年次に上がるにつれてBMI値の漸増を伴って上昇傾向を示した。平成20年度も、前年度に引きつづき茨城大学において定期検診を受けた大学生6977名(男4389名、女2588名、平均年齢21.4±1.2歳)のBMI、および体脂肪率を測定し、男女別・学年別に肥満およびやせの割合を調査し、それぞれの割合を比較検討した。体脂肪率が男子で30%以上、女子で35%以上の肥満の学生のうち、承諾の得られた57名(男25人、女32人)を対象に腹部超音波検査により脂肪肝の判定をおこない、青年期における脂肪肝の出現頻度を調べた。同時に食物摂取状況調査をおこない、栄養ソフトにより、エネルギー、脂質、食物繊維摂取量などを算定した。脂肪肝の診断は腹部超音波検査によりおこない、エコー減衰率、エコー輝度、肝静脈像の抽出度、肝腎コントラスト比の項目を0, 1, 2にスコア化し、合計点数が0 :正常、1-3 :軽度、4以上:中等度に分類した。肥満男子学生の36%が中等度の脂肪肝を呈した。一方、肥満女子学生は18.8%が中等度の脂肪肝を呈した。内臓脂肪の蓄積(腹囲が男性が85cm以上、女性が90cm以上)をメタボリック症候群予備群とすると、男子学生は全員が予備軍に該当し、そのうち9名が中等度の脂肪肝を呈した。この成績については、Campus Healthに掲載した。平成20年度にはヨーロッパ消化器病学会(平成20年10月、ウィーン)に参加し、欧州における非アルコール性肝炎の研究動向について情報収集をおこなった。
ヒト肝細胞を用いた人工肝臓・肝細胞移植の臨床応用

末期肝疾患に対する治療として、肝臓移植が広く行われるようになってきた。しかし、脳死肝移植ドナーの劇的増加は考えにくい現況や患者への侵襲・経済的負担を考慮すれば、肝細胞を用いた治療(人工肝臓、肝細胞移植)は肝臓移植までのbridging therapyあるいは代替医療として大きな可能性を持っている。本治療に使用する肝細胞は、異種動物のものでは人畜共通感染症・超急性拒絶反応などの問題点があることからヒト肝細胞を用いるべきである。そこで、ヒト肝細胞バンクを確立し、人工肝臓あるいは肝細胞移植治療を行うことをめざし本研究を行った。成果;分離採取肝細胞数平均9.Ox10^6個/肝gr.、肝細胞生存率平均80%、凍結保存後生存率62%、プレート接着率40%に向上した。これは、凍結保存液にUW液、日と凍結血漿を用いたことが主因と考えている。現在3x10^<10>個のヒト肝細胞が凍結保存されている。我々の人工肝臓は、1セット1x10^<10>個の肝細胞が必要である。すなわち、3回分の人工肝臓治療が可能である。また、肝細胞移植であれば、5症例可能かと考えられる。しかし、解凍後の生存率は平均50-60%であり、それぞれ13症例対応分であると考えている。現時点では、未だ臨床応用はしていない。また、代謝性疾患の症例が少ないということもあり、本研究期間では適応症例を認めなった。HVJ-liposomeによる遺伝子導入効率がLiposomeonlyより高いことが、ブタ肝細胞でも証明できたことから、ヒト肝細胞の遺伝子導入でも有用であると考えられた。しかし、まだまだ不満足であり、さらなる導入率向上をめざし研究を進めていきたい末期肝疾患に対する治療として、肝臓移植が広く行われるようになってきた。しかし、まだまだ不満足であり、さらなる導入率向上をめざし研究を進めていきたい・ヒト肝細胞の分離・培養、凍結保存を5症例施行した(全例、転移性肝癌症例)。【材料と方法】・標本:国立長崎医療センターおよび長崎大学付属病院において外科的切除を施行された非感染性ヒト肝組織。・保存:各種保存液を用い、-80°Cで凍結保存。【結果】1)血行遮断から灌流開始までの時間(温阻血時間);1.5時間3.5時間3)灌流液、移送時の保存液の種類と量;UW液、11.5L4)分離肝細胞量、生存率;7.0-7.5×10^6個/肝g、生存率60-70%。5)ヒト肝細胞培養期間;最長45日。6)凍結保存後の生存率;40-50%プレート接着率10-20%。【考察、今後の課題】1)全例、冷阻血後に分離している。分離後の生存率は60-70%であり、冷保存液はUW solutionであるが、改良を加えるべきである。2)培養期間の最長は45日であるが、本研究の主旨から考慮すれば長期培養は必ずしも必要でないことから、培養方法は現状で良いと考えられる。3)凍結保存後の生存率、プレート接着率は不良であり凍結保存条件の改善が必要である。DMSOの混合率改良、ヒト凍結血漿の混合などを計画している。1.ヒト肝細胞の分離・培養、凍結保存を新たに4症例施行した(合計11例)。3例転移性肝癌、1例肝門部胆管癌であった。<結果>1)ヒト肝細胞分離;7.5-8.5x10^6個/肝g、生存率70-80%。2)ヒト肝細胞培養;最長は52日。3)凍結保存;生存率50-55%、プレート接着率20-30%。以上、平成15年度より少しずつではあるが、生存率、採取効率が上昇している。<考察、今後の課題

>1)冷保存液はUW solutionであるが、生存率は徐々に上昇している。平成17年度もUW sdolutionを使用する予定である。2)培養期間の最長は51日であるが、本研究の主旨から考慮すれば長期培養は必ずしも必要でないことから、培養方法は現状で良いと考えられる。3)DMSOの混合率を改良したことにより、若干の凍結保存後生存率、プレート接着率の改善が認められた。今年度は、ヒト凍結血漿の混合が行えなかった。平成17年度に計画している。2.ヒト肝細胞をマウス肝内に移植し増殖させたモデルを用いたヒト肝細胞バンキングの試みも行っている。しかし、ヒト-マウス間のzoonosisの問題があり、平成17年度はマウス内で増殖させたヒト肝細胞のウイルス感染の有無を検索する予定である。1.ヒト肝細胞の分離・培養、凍結保存を5例に実施した(合計16例)。4例転移性肝癌、1例肝嚢胞症例であった。<結果>2)ヒト肝細胞培養;最長82日。3)凍結保存;生存率60-65%、プレート接着率40-42%研究計画最終年度であるが、それぞれ前年度よりも改善してきている。<考察、今後の課題>1)冷凍保存はUW solutionを使用し始めて、生存率およびプレート接着率の改善がみられた。ヒト凍結血漿を10%混合することで改善が見られた。2)培養期間の最長は82日まで延長できたが、肝細胞の変形などが認められ、機能的には不十分と考えられた。やはり長期の培養は難しく、凍結保存のviabilityを改善することで、本研究の目的は達成可能である。2.ヒト-マウス間のzoonosisの問題・げっ歯類-ヒト間の共通感染症のカテゴリーAは、マウス内で増殖させたヒト肝細胞内に認められなかった。今後は、マウス内の内因性レトロウイルス感染の有無を検索していきたい。
心房リモデリング評価に基づく心房細動アブレーション治療効果向上に関する研究

持続性心房細動アブレーション後の再発について、術前の12誘導心電図で記録された心房細動の細動波周期長(FCL)に着目し、再発の有無に分けて同項目が再発予測に寄与するかを検討した。現時点では、データが取得できた持続性心房細動57例に対し、アブレーション実施後12カ月以内に再発した16例と再発を認めなかった41例で比較検討を行った。再発、非再発群の検討で、FCLが独立した再発予測因子として抽出された。またFCLの中央値(FCL 160ms)で2群に分けた場合、FCLが長い群が有意に再発が高いことを見出した(ハザード比2.77、95%信頼区間1.01-1.81、Log-rank p<0.05)。同結果はヨーロッパ心臓協会2018で発表した。まだ症例数が多くないため、さらに症例数を増やし検討を継続する予定である。また、その他の因子についても解析を継続しており、適宜解析を行いながら学会発表・論文作成を行って行く予定である。現状では、アブレーション実施症例は順調に伸び、データ抽出はできている。今後は得られたデータの解析を行う予定である。今後はさらに症例を増やし、同様の検討を継続していく予定である。またP波加算平均心電図の検討も今後実施していく。解析用コンピュータをまだ購入できておらず、経費計上できていない。本年度検討し購入予定である。
アスピレーションと学校文化に関する実証的研究

本研究の目的は、教育・職業アスピレーションの形成過程を学校文化や階層構造との関わりから明らかにするとともに、そうしたアスピレーションのあり方が社会意識にどのような影響を与えているか解明することにあった。そこで、仙台圏にある19の高校・高専で「教育と社会に対する高校生の意識」第3次調査を行い、以前に行った第1次調査の結果と比較することによって、以下の知見を得た。1.以前の調査結果(1986年度)に比べると、高校生の教育アスピレーションにおいても、親の教育期待においても高学歴志向が強まっている。とりわけ、従来は大学進学率の低かった女子や非進学の普通校で大学進学志望(期待)が上昇し、高学歴志向が全般化したことが示された。2.職業アスピレーションに関しては、事務職への志望が男女とも減少したが、専門職への志望は、男子で減少する一方、女子で増加していた。その背景には、女子ではこれまで男子の志望が多かった専門職への志望が増えたこと、また男子では技術者志望が減ったことがうかがえた。3.社会意識については、以前の結果に比べると、公平感と生活満足感は向上していたが、社会に対する満足感は低下している。また、親子の社会意識の間には正の相関がみられたが、その相関の強さは、以前の調査に比べると弱くなっていた。こうした高校生の社会意識には、出身階層(親の学歴・職業)による差異とともに、学校文化による差異もみられた。今後は、こうした社会意識の形成過程について、学校文化やアスピレーションの問題と関連づけてさらに分析を行う必要がある。仙台市泉区の3つの高校において、「教育と社会に対する高校生の意識第3次調査」を実施した。対象者は高校2年生とその父母、合計248組である。この調査の目的は、1987年度に仙台圏で行った第1次調査の結果と比較すること、ならびに来年度に実施を予定している仙台市の地区での調査項目を確定することにある。今回、採用した主要な調査項目としては、親の教育期待と子どもの教育・職業アスピレーション、親子の社会意識や価値意識、家族の文化資本と学校文化、高校生のメディア接触である。調査データの本格的な分析は来年度前半に予定しているが、今年度は基礎集計を中心とした第1次調査報告書(速報)を作成し、対象者に配布した。この段階での分析から言えることは、以下のとおりである。まず、親の教育期待と子どもの教育アスピレーションの関係についていえば、両者はほぼ一致する傾向がみられた。このことは、親子とも大学進学を志望・期待する者が増えていることによると思われる。また、社会意識の面では、社会に対する不公平感をもつものが親子とも多数を占めており、とりわけ高校生および母親の不公平感が高いことがわかった。領域別にみた不公平感では、学歴による不公平の存在を指摘する者が最も多かった。この傾向は、前回調査とほぼ同じものである。教育期待やアスピレーションの水準が上昇する一方で、学歴による不公平感が高いという状況の背後にどのような要因がひそんでいるかを検討することは、今後の課題となった。さらに、価値意識のうち、権威主義的態度については、法規制や人間関係のあり方に関して、親世代の方に権威主義的傾向が強くみられた。他方、生活価値(ライフスタイル)については、親子とも自己充足的な価値および同調志向的価値を重視する者が多くみられた。こうした価値意識の世代間伝達が家族内でどのようになされるかについては、今後の検討課題となる。今回、調査項目のなかに家族の文化資本(趣味や文化活動)をいれてあるので、こうした媒介変数に注目した分析をおこなっていきたいと考えている。また、家族の文化資本のあり方が、学校文化や生徒文化とのかかわりからみて、高校生の学校適応や学業成績にどのような影響を与えているのかについても分析をすすめたい。

1994年12月1995年1月にかけて、仙台圏(仙台北学区・南学区)の16の高校・高専において、高校2年生とその父母を対象とした「教育と社会に対する高校生の意識」第3次調査を実施した。その結果、高校生1533名、父親1200名、母親1344名から回答が得られた。今回の調査票で採用した主要な項目は、親の教育期待と子ども(高校生)の教育・職業アスピレーション、親子の社会意識・価値意識、家族の文化資本と学校文化、高校生のメディア接触などである。調査データの本格的な分析は、来年度に行うことにしているが、今年度は基礎集計を中心とした第1次調査報告書(速報)ならびに学校別集計表を作成し、調査に協力いただいた高校生・父母および学校に配布した。この段階の分析から言えることは、以下のとおりである。まず、家族の文化資本については、親世代と子世代に違いがみられ、社会問題に対する関心は親世代の方が高いことがわかった。また、文化的関心については、親世代・子世代とも性差がみられ、いずれも女性の方が関心が高くなっていた。また、高校生メディア接触にも性差がみられ、男子ではテレビゲーム、女子では電話への接触時間が長いことが明らかになった。社会意識については、父親に比べ、高校生および母親で不公平感が高いこと、また男性(父親・男子)ほど実力本位の社会が望ましいと考えていることがわかった。伝統や権威に対する態度では世代差がみられ、親世代ほど上下のけじめや法律を重視していた。今後は、親子間の文化資本や社会意識の関連について分析をすすめ、それが学校文化を媒介にしてどのようにアスピレーションの形成に結びついていくのか考察をすすめたい。一昨年度は仙台市泉区の3つの高校で、また昨年度は仙台市を中心とした16の高校で、高校2年生とその父母を対象とした意識調査を行った。そして、今年度はこの調査データに関する統計的分析をすすめるとともに、高校教員への聞き取りをつうじて分析結果の検討を行った。その結果、以下のことが明らかになった。1.以前(8年前)に行った調査の結果に比べると、高校生においても父母においても社会を公平であると評価する者のが増加していた。また、高校生においては、生活に対する満足感も上昇する傾向がみられた。にもかかわらず、社会に対する不満は増えていた。なお、生活に対する満足感についても、社会に対する満足感についても、親子の意識の間に正の相関が認められたが、その相関の強さは以前の調査結果に比べて弱くなっていることがわかった。2.こうした高校生の社会意識には、出身階層(親の学歴・職業)による差異とともに、学校文化による差異が認められた。例えば、親が高学歴であるほど、また進学校の高校生ほど、資源配分の原理として能力や技術を評価し、学歴を評価しないことがわかった。その一方で、学歴を評価する親ほど子供に高い教育達成を期待する傾向がみられ、配分原理の認知は、教育アスピレーションの加熱をもたらすことが示唆された。3.職業アスピレーションに関しては、以前の調査結果に比べて、事務職への志望が男女ともに減少しているが、専門職への志望は、男子では減少する一方、女子ではこれまで男子の志望が多かった専門職業への志望が増えたこと、また男子では技術者志望が減少したことがうかがえた。
呼気を用いる非侵襲的薬物動態解析法に関する研究

テオフィリンを投与したラット呼気からの薬物回収法を確立した。ラットの場合、時間当たりの呼気排泄量が不明のため、呼気量の指標物質の検索が課題として残った。花粉症治療薬フェキソフェナジンを服用したヒトでの呼気実験では、血中と呼気中の薬物濃度に相関が認められなかった。薬剤の拡散や能動的な移送が大きな相違を生じさせていた。ヒト呼気はインピンジャーを使った呼気凝縮液を使用したが、この方法でのエアロゾル捕集効率は低く、ろ過膜捕集法への転換が課題として残った。ラット実験でのモデル薬物としてテオフィリンを選択した。テオフィリン(難揮発性薬物)は、水性のエアロゾル粒子に溶解されて呼気に排出されると考えた。このエアロゾル粒子が親水性表面を持つと予想し、エアロゾル捕捉のために親水性多孔体を評価した。しかし、ラット呼気での捕捉実験では、テオフィリンが全く捕捉されないという結果となった。肺胞表面にはリン脂質を含む肺サーファクタントが存在し、これによって気道ライニング液の表面張力を低下させ、一旦末梢気道が閉塞した場合でも肺胞が胸腔内の陰圧で開放しなくなる虚脱状態を防いでいる。そこで、リン脂質を添加した模擬サーファクタントを用いてネブライザーで模擬呼気エアロゾルを発生させ、親水性疎水性の多孔体による捕捉実験を行ったところ、疎水性表面を持つ多孔体でテオフィリンが捕捉され、呼気エアロゾル表面は疎水性を帯びているという仮説に辿り着いた。この仮説を元に、疎水性のジビニルベンゼンを架橋剤とした多孔性吸着剤を用いたラット呼気回収実験によって、呼気からのテオフィリンを捕捉することができた。概要で述べたように、呼気中エアロゾル表面の物性解明に時間を要したが、呼気中の薬物捕捉用吸着剤の開発には成功した。また、ラット実験での課題であった、粒子状吸着剤を充填したカラムをラットの気道に装着する方法において、通気抵抗よる自発呼吸阻害が認められた点では、定流量エアポンプを使ったアクティブサンプリング法を開発した。以上、疎水的な吸着剤とアクティブ法を組み合わせることでラット呼気からのテオフィリン回収に成功できたことで、呼気-血液間での薬物濃度相関の解明も容易に進行することが期待される。一方で、平成28年度以降予定していた分子標的薬を使ったヒトでの臨床研究では、対象薬物として共同研究者(呼吸器内科医)が十分に職務を発揮可能な肺がん治療薬のゲフィチニブ(商品名:イレッサ)を選定した。ゲフィチニブが持つ塩基性芳香環を選択的に認識する吸着剤を開発し、今後の吸着剤上での固相蛍光検出を可能とする要素技術を確立した。研究初年度では、難揮発性薬物が呼気から排泄される機構として、血中より気道被覆液に移行した薬物が、胸腔の拡張・収縮によって飛沫化されることを提案した。更に、この被覆液には、肺胞の虚脱(閉塞して二度と開かないこと)を防ぐ目的でサーファクタントが多量含まれており、生成するエアロゾルは表面疎水性の水滴であることを証明した。これらを受け、本年度は表面疎水性と親水性を併せ持った多孔質吸着剤によるラット呼気回収実験を本格的に実施した。吸着剤の粒径と充填量を鑑み、吸着剤を定流量ポンプで吸引するアクティブサンプリング法を適用した。テオフィリンを静注したラット呼気からは、10分間当たりngレベルのテオフィリンが検出された。血中薬物濃度は順次減衰していくのに対し、呼気中薬物濃度は、投与後1時間付近に極値を迎え、以降減衰していった。このADMEに関しては、今後の検討課題である。一方、ヒトによる呼気TDM実験も開始した。大学の倫理委員会の承認を受け、花粉症で医師よりフェキソフェナジン(商品名:アレグラ)を処方されている被験者一名より、呼気と穿刺による血液採取を行った。呼気中からは服用2時間後に1 L中よりngレベルのフェキソフェナジンが検出され、以後減衰していった。血中フェキソフェナジンの濃度推移もこれと極めて類似しており、呼気によるTDMの可能性を示唆した結果が得られた。今後は被験者数の増大と、呼吸法の検討を追求する必要がある。呼気エアロゾルのラットを使ったアクティブサンプリング法で明らかになった点は、呼気の排出口と吸着剤の距離が重要なことである。エアロゾルは非常に微細、おそらく0.001 mm以下の粒子であり、吸着剤に到達以前に外気温の低下に伴い急速に凝固、導入管壁面への吸着が起こってしまう。この問題を解決してからは、ラット実験が急速に進展した。また、ヒト呼気採取用に、ガスマスク排気口に吸着剤充填部を配置した治具を作成することで、ヒト呼気実験も順調に邁進できた。本研究の最終目標は、ヒト呼気によるTDMを実現することで、対象薬物としては肺疾患の治療薬、ゲフィチニブを選定した。本年度は、この薬物を特異的に捕捉可能な吸着剤の開発も実施した。柔らかな塩基性化合物である分子標的治療薬類のみを捕捉するために、柔らかな酸性官能基を持った吸着剤を適用した。銀イオンを配位結合のみで担持可能なチオウレア構造を有する官能基を導入した吸着剤を合成した。この銀担持吸着剤は、アセトニトリル中のゲフィチニブを特異的に捕捉できた。

研究二年度までに、呼気エアロゾルの物性解明が終了し、吸着剤の選定とそれを使ったラット実験でのアクティブサンプリング法、及び吸着剤の効率の良い膜乳化重合法の確立を終えた。呼気エアロゾルは、呼吸法により発生量が大きく変動し、麻酔下のラットでは、ただでさえ排泄量の少ない薬物が精度よく測定できないことが判明した。最終年度は、覚醒下すなわちフリームーブでの呼気採取を試みた。その結果、期待どおりの薬物排泄が確認されたが、同じ覚醒下でも安静時と運動時の呼気量が大きく異なり、時間当たりの薬物排泄量に影響を与えることが判明した。今後の課題として、ラット呼気量の指標となる内因性物質を同時に測定することで、呼気量補正の必要性が明らかとなった。一方、ヒトによる呼気TDM実験は、呼気量が測定できるため、呼気量当たりの薬物排泄量が測定できる。最終年も花粉症で医師よりフェキソフェナジン(FF,商品名:アレグラ)を処方されている被験者を使った呼気回収実験と、穿刺による血液採取を継続した。被験者二名による繰り返し実験(n=12)の結果、血中FF濃度は服用後2時間で極値を迎えた(これはインタビューフォームと一致)が、呼気中FF濃度は服用後8時間でも増加現象が見られた。インタビューフォームによるマウス臓器でのデータによると、肺組織中でのFFは翌日でも検出されていることより、肺に採りこまれたFFはそこに蓄積し、呼気を通して排泄されていることが示唆された。この知見は、呼気を使った治療薬物モニタリングは呼吸器系の治療薬に関して極めて有効な手段になりうることを表している。例えば、我国のがんの中で最も死亡率の高い肺がんの治療において、分子標的薬を使ったテーラーメイド医療を構築する上で呼気の果たす役割は重要となっていく。テオフィリンを投与したラット呼気からの薬物回収法を確立した。ラットの場合、時間当たりの呼気排泄量が不明のため、呼気量の指標物質の検索が課題として残った。花粉症治療薬フェキソフェナジンを服用したヒトでの呼気実験では、血中と呼気中の薬物濃度に相関が認められなかった。薬剤の拡散や能動的な移送が大きな相違を生じさせていた。ヒト呼気はインピンジャーを使った呼気凝縮液を使用したが、この方法でのエアロゾル捕集効率は低く、ろ過膜捕集法への転換が課題として残った。ラットを使った実験システムの課題はほぼ乗り越えた。ただし、実験データ蓄積のためには多数のラットによる試験を効率よく実施する必要があり、そのためにアクティブサンプリング法の装置構成と試験プロトコルの改良が不可欠である。また、ラットは小型動物であり呼気吐出量が小さく、微量薬物を定量するためには長時間の呼気採取を必要とする。呼気に排出される薬物量は呼気吐出量当たりで計算することが理想である。しかし、呼気吐出量の測定は装置構成を複雑にする。成分濃度が変動する尿成分の測定では測定対象成分の濃度とクレアチニン濃度の比(インデックス)で診断がなされる。呼気においてもインデックスに適用できる成分を見出し薬物と同時測定することが望まれる。ヒト対象の臨床研究に用いる吸着剤用については、直接膜乳化による樹脂合成法を確立して大量合成を行う。ヒト対象の試験では、まず、モデル医薬品として花粉症に多量経口投与されるフェキソフェナジン(商品名:アレグラ)のLC-MSによる測定から始める。ここでは、ヒト呼気採取装置の性能や、安定した分析に必要な呼気採取量の確認を行う。次いで、イレッサ投与のがん患者からの呼気採取を行う。イレッサ測定は、最終的にはベッドサイド測定を目標とするため、固相蛍光技術の確立を図る。
PVMを用いた流体のネットワーク分散型並列解析

数台のエンジニアリング・ワークステーション(EWS)をネットワークを介してつなげるネットワーク分散型による並列解析は、将来の大規模数値解析に対して有望と思われる。そこで、本研究は流れ場の数値解析にネットワーク分散型の並列解析を適用し、数値手法の開発と解析システムの構築を行うに際しての適合性の考察および検証を目的としている。プログラムの開発としては、ネットワークにPVM(Parallel Virtual Machine)を採用した。解析対象としては、部分分解法による非圧縮性流体の解析とトルクコンバータ内翼列の乱流解析を取り上げた。ハードウェアの構成としては、研究室にあるEWS 4台(SUN Sparc10 2台、Silicon Graphics Incy 1台、HP Mocel 735/125 1台)である。ネットワークの並列効率を向上するためには、各CPUでの解析量を多くするとともに、CPU間での転送データ量及び転送回数を低減する必要がある。したがって、毎時間ステップにおいてデータの交換を行わなくてはならない、部分分割法のアルゴリズムよりもタービンとインペラ-間の境界値の交換を行う機能分散型のアルゴリズムの方がネットワーク分散型による並列解析に適することが証明された。また、機能分散の一環として解析中にネットワークの妨げずに、解析途中の経過結果を逐次ポスト処理して表示する機能を追加し解析環境の向上を図った。
呉音資料としての法華経音義書における漢音混入の研究

本研究で得られた成果は、おおよそ次のとおりである。1各種法華経音義書において、漢音混入のものの特定について大きく貢献したこと。今日まで断片的に報告されていた。この資料を総合的、包括的に取り扱ったこと。2呉音・漢音の対比を声母・韻母のみならず声調についても行い、両音の全体的な対応関係把握できたこと。そして、その上に立って上記混入の実態を把握できたこと。3各種法華経音義書における漢音混入の実態調査をし、その結果を学会に報告できること。すなわち、すでにそのデータはインターネット上に公開されていること。なお、本研究の延長線において、古代の漢字音についても言及できたことも成果の1つである。研究者3名は総括責任者林を中心に連絡を密にとりながら、当初の計画に沿いつつ本年度の目標に向かって研究を進めた。具体的な作業と研究は次の通りである。a中古・中世に作られた法華経音義書及びこれに関連する法華経等の日本漢字音資料の基礎的調査を名人で手分けしておこなった。今年度は東京、京都等の図書館等に赴いて実行した。b筑波大学所蔵の図書、また新規購入図書について同様の調査を行った。c調査資料について漢音の有無、程度、さらには分布等について、研究目的との関連においておおよその調査を行った。d漢音混入の背景を明らかにすべく、法華経読誦に関わる上代から中古までの文化史、仏教史関係の論文を探求した。e法華経音義書中の漢字音-漢音及び呉音-のデータベース作成のためのプログラム作成に向けて、基礎的なイメージづくりと実験を行った。acについては、当初立てた目的を達成するに十分な漢音混入の事実及びデータの存在とを確認することができたが、これは来年度以降の研究の基盤を十分に培いうる大きな成果であった。また、eについては、主として湯沢が作業を進めているが、混入の背景をかなりの程度明らかにしうる可能性を見いだしつつある。dについては、acを受けて主たる担当者小倉がほぼおおよそのプログラミングの作成と試行とを終えつつある。これは最終目的の一つであるデータベース作成について、本年度の目標を達成できたこと、すなわち次年度への準備がほぼ完了したことを意味する。研究者3名は総括責任者林を中心に連絡を密にとりつつ、前年度の研究を引きつぎつつ、本年度の目標に向かい研究を進めた。その研究実績は次の通りである。a中古・中世期の法華経音義書等の基礎的調査を各人で手分けして行った。今年度は東京、京都等の図書館、あるいは山形などに赴き実行した。b筑波大学所蔵の関連図書、また従前より私的に購入した図書あるいは複写について同様の調査を行った。以上の基礎的作業を行う一方、次のような分析・考察を行った。c調査資料について漢音の有無、程度、さらには分布等について、研究目的との関連においてデータ収集とコンピュータ処理とを行った。d漢音混入の背景を明らかにすべく、法華経読誦に関わる上代以降中古までの文化史的、仏教史的側面の解明を具体的に始めた。すなわち、関係論文・著書を探究し、音義書等との関連を模索した。e法華経音義書中の漢字音-漢音及び呉音-のデータベース作成のためのプログラムを組み実験を行った。上の内、abについては、当初の目的達成に十分な漢音混入の事実及びデータの存在とを確認することができた。これは来年度における研究の集大成に向け大きな成果であった。eは小倉がほぼおおよそのプログラミングの作成と試行とを終えつつある。これは最終目的の一つであるデータベース作成について、その達成の可能性が大であることを示している。以上、次年最終年度へ向け本年度も満足のいく実績をあげることができた。本年度は,本研究3年計画の最終年度なので全体のとりまとめに力を注いだが,その一方においては,さらに資料の発掘や各地社寺・図書館等におもむき確認の作業等を行った。1各種法華経音義書における漢音混入の実態をさらに調査整理を進め,ほぼ目標に沿った程度にまで,その密度をあげることができた。2呉音・漢音の対比は,声母・韻母のみならず,声調にまで及ぶことが,本研究によって再認識されたが,漢音混入の情況を的確に,しかも迅速に判定する指標を追究した。その結果,声母としては鼻音ものを,韻母としては,-α系をそれぞれ中心として整理するものがもっとも有効であるという結論を得た。3分担者小倉を中心として,漢音混入例の整理とその実態の報告とを行うべく,すでに小倉のもとで作ってあったデータベースからデータを前記2)にのっとりつつ抽出し,国内外の研究者にそれを公表すべくとりまとめを行った。
数量表現を伴う関係詞節の統語的・意味的機能の研究

本年度は、日本語と英語の部分構造と関係詞節の相関について考察した。まず、日本語については、Kawashima(1998)が指摘した次の言語事実を考察した。(1)花子が[積んであったたくさんのみかん箱]を{2,3個/??3個/すべて}投げ捨てた。遊離数量詞(FQ)が概数詞の場合は普遍数量詞「すべて」と並行的に容認されるが、FQが基数詞の場合は容認性が低下する。本研究は、FQが概数詞でかつ先行詞に連体数量詞が含まれる場合、2つの数量表現の対比によって比率的用法になり、普遍数量詞の性質を帯びると結論づけた。英語については、部分構造A of BとA out of B(以下、「対比構造」と呼ぶ)の意味機能を比較した。両者は部分-全体の関係を表す機能をもつ(two of/out of the ten students)が、部分構造についてはさらにタイプ-トークンの関係を表す機能をもつ。例えば、(2)で部分構造を用いると、特定の種類のペン(タイプ)を3本(トークン)買ったという意味になるが、対比構造を用いると特定のペンの集合(全体)のうちの3本(部分)を買ったという意味になる。(3)のような関係詞節の主名詞はタイプ解釈になることをふまえ、本研究は、部分構造の第2名詞(タイプ解釈)が関係詞節の主名詞になるのは許容されるが、対比構造の第2名詞(非タイプ解釈)が主名詞になるのは許容されないと結論づけた。本年度は関係詞節と主節の論理関係について考察した。Quirk et al.(1985)によれば、(1a)は制限用法(カンマなし)なら容認されるが、非制限用法では容認されない。一方、(1b)は(1a)と同じ先行詞にもかかわらず、非制限節が容認される。この文法対立について、田中(2000)は関係詞節と主節の原因・理由の関係が影響していると指摘している。具体的には、(1a)では非制限節が主節の原因・理由を表しているが、(1b)ではそれがない。三木(2001)は(1a)の主節と関係詞節間に因果関係が読み込まれることを前提にしたうえで、主節の因果関係を表しうる関係詞節は当該事態に関わる個体を余すことなく切り取る機能を有する制限節であって、特定の個体について情報を付加する非制限節ではないと主張する。三木分析は関係詞節の制限機能と主節の原因・理由を表す機能を直結する。この真偽を確かめるべく、文法書および言語コーパスを調査した。その結果、非制限節が主節の原因・理由を表すケースは散見され(eg.(2a))、さらに制限節でも制限機能をもたない「非制限節的な」タイプが主節の理由を表すケース(eg.(2b))が見いだされた。以上から、関係詞節の制限機能と主節の原因・理由解釈は表裏一体ではないという結論に達した。(1a)は先行詞から数量詞allを省くと容認されるのだから、原因・理由を表す非制限節が先行詞の数量詞と相性が悪いということになるが、それについてはさらにデータを追加して議論しなければならない。本年度は日本語における数量表現付きの関係詞節について考察した。加藤(2003)はつぎの例の遊離数量詞「二冊」の解釈として、(1)「前から欲しかった本」の一部分を指す解釈(部分解釈)と(2)欲しいと思っていた本の総数を指す解釈が可能であると指摘している。(1)本屋に行って、前から欲しかった本を二冊買って、...解釈(2)は「前から欲しかった本」がタイプ名詞で「二冊」がそのトークンを指していると分析できる(トークン解釈)。一般に遊離数量詞の先行詞が定名詞(タイプ名詞を含む)の解釈を受ける場合、遊離数量詞の解釈は部分解釈かトークン解釈のいずれかになる。田中(2000)で指摘されたつぎの例はどのように説明されるだろうか。(2)?*山田はそこで[その後の人生を一変させる]本を一冊買った。まず、トークン解釈は不可能である。「その後の人生を一変させる本」はタイプ名詞の解釈を受けられないからである。そもそもタイプ名詞とは定義上、時間と空間の制限を受けられない。(1)では「その後」が主節の「(一冊)買った」の時点を受けているためタイプ解釈ができないのである(cf.[飲むと悪酔いする]酒を一本飲んだ)。つぎに(2)の部分解釈であるが、これも成立しない。「その後の人生を一変させる本」が二冊以上の本の集合を指すするとその一部を「買う」ことということは、買わなかったものは「その後」の人生を一変させる本の資格を失うことを意味する。これは関係詞節が主節時に時間的に依存するためである(cf.[あなたの人生を一変させた]本を一冊挙げてください)。遊離数量詞(FQ)が概数詞の場合は普遍数量詞

「すべて」と並行的に容認されるが、FQが基数詞の場合は容認性が低下する。本研究は、FQが概数詞でかつ先行詞に連体数量詞が含まれる場合、2つの数量表現の対比によって比率的用法になり、普遍数量詞の性質を帯びると結論づけた。英語については、部分構造A of BとA out of B(以下、「対比構造」と呼ぶ)の意味機能を比較した。両者は部分-全体の関係を表す機能をもつ(two of/out of the ten students)が、部分構造についてはさらにタイプ-トークンの関係を表す機能をもつ。例えば、(2)で部分構造を用いると、特定の種類のペン(タイプ)を3本(トークン)買ったという意味になるが、対比構造を用いると特定のペンの集合(全体)のうちの3本(部分)を買ったという意味になる。(3)のような関係詞節の主名詞はタイプ解釈になることをふまえ、本研究は、部分構造の第2名詞(タイプ解釈)が関係詞節の主名詞になるのは許容されるが、対比構造の第2名詞(非タイプ解釈)が主名詞になるのは許容されないと結論づけた。
ドライアイの疾患メカニズムの解明

加齢・酸化ストレス亢進による、涙液分泌機能低下を介したドライアイの発症機序、およびその分子メカニズムを解明する事を目的としている。抗酸化酵素欠損マウスを用いることによって加齢性変化による酸化ストレス亢進が、ドライアイ様所見を呈することを証明し、ドライアイの病態に深く関与する涙腺破壊と酸化ストレスの関係を動物レベルで明らかにした。以上の結果はドライアイと加齢による酸化ストレスが密接な関係にあることを明らかにし、ドライアイの新しい予防療法、治療法を開発する上で重要と考えられる。ドライアイは視力に影響をおよぼす疾患であり、加齢性変化と重症度に関係すると言われている。その他にも涙腺の加齢による酸化ストレス状態の亢進によって生じるドライアイは多いにも関わらず、涙腺の加齢とドライアイ発症の分子メカニズムに関して詳細に検討している報告は殆どない。また実際の臨床の場でも根治療法はなく、人工涙液の補充、涙点プラグ等の対症療法が主流であるが効果は不十分であり、涙液量を亢進させる治療法は皆無である。我々は加齢による酸化ストレス亢進と涙液分泌機構の関係を次々に明らかにしており、加齢性変化による涙液分泌量の減少を機能性食品因子による長寿遺伝子の活性化または酸化ストレスを抑制することにより涙液量の減少が抑制される結果を得た。そこで初年度は抗酸化酵素欠損マウスを用いることによってドライアイの病態に深く関与する涙腺破壊と酸化ストレスの関係を動物レベルで詳細に検証した。その結果、本マウスはドライアイの主病変、涙液保持能力の低下、角結膜障害をきたし、ヒトと酷似したドライアイ様病変を示した。今後も継続して加齢性の遺伝子改変マウスおよび酸化ストレス亢進マウスを利用し、加齢がおよぼす涙液分泌機構の詳細な分子メカニズムとドライアイ様病変への影響を明らかにする。これら加齢性変化と涙液分泌機構の分子メカニズムを解明することはドライアイの新しい予防療法、治療法を開発する上で重要と考えられる。初年度は抗酸化酵素欠損マウスを用いることによってドライアイの病態に深く関与する涙腺破壊と酸化ストレスの関係を動物レベルで明らかにした。2年目では加齢による涙液分泌への影響を明らかにするため抗老化遺伝子欠損マウスを用いて涙液機能の検査、涙腺および角結膜の組織学的解析、酸化ストレスと涙液分泌能の変化を評価した。その結果、抗老化遺伝子欠損マウスにて涙液分泌の減少が認められ、加齢性変化による酸化ストレス亢進が、ドライアイ様所見を呈することを明らかにした。さらに加齢に伴う酸化ストレスと炎症に着目し、高齢抗酸化酵素欠損マウスの涙腺では高齢野生型マウスと比較し、涙腺組織破壊と炎症性細胞の浸潤が亢進している事を明らかにした。以上の結果はドライアイと加齢による酸化ストレスが密接な関係にあると考えている。2年目では抗老化遺伝子欠損マウスにて加齢と涙液分泌の関係を検討し、加齢性変化による酸化ストレス亢進が、ドライアイ様所見を呈することを明らかにした。最終年度では加齢と酸化ストレス亢進によりドライアイを発症する病態モデルマウス(各種遺伝子改変マウスも含む)に対して、抗酸化作用を有する機能性食品因子によって涙液分泌量の変化等のドライアイ病態に対する介入試験を検討した。その結果、機能性食品因子の摂取によって涙液分泌の減少が予防されることが明らかとなった。

これら結果により、ドライアイと加齢による酸化ストレスが密接に関係することが明らかとなり、予防が可能であることを示した。加齢性変化と涙液分泌機構の分子メカニズムを解明することはドライアイの新しい予防療法、治療法を開発する上で重要と考えられる。計画的に遺伝子改変マウスの繁殖が堆み、加齢・酸化ストレス亢進による、涙液分泌機能低下を介したドライアイの発症機序の解明に向けた結果が着実に得られつつある。最終年度の計画を予定通り実行する予定である。24年度が最終年度であるため、記入しない。24年度も継続して加齢による酸化ストレス亢進によるドライアイの病態解明に向け邁進するが、予防医学的アプローチおよび今後の治療方法の可能性を探索するために機能性食品因子による介入試験を実施していく予定である。
軟体動物の嗅覚学習に伴う脳内情報表現の可塑性と行動変化の解析

ナメクジの前脳は匂いの記憶に重要な役割を持つことが従来から示唆されているが,このことを直接示した証拠はない.そこで手術により前脳を除去してから,嗅覚嫌悪学習パラダイムを用いて条件付けを行い,匂い学習が可能かどうか調べた.はじめに,前脳を除去する手術の方法を検討した.その結果,麻酔後,表皮に小さな穴を開け,そこからピンセットを用いて前脳を除去すると,高い割合で回復し,行動実験が可能であることがわかった.そこで,手術後,条件付けを行ったところ,前脳除去群ではほとんど学習が成立しなかった.偽手術群では通常どおり高い学習率が得られた.次に条件付け後に前脳を除去したところ,ほとんどの個体で記憶が失われていた.このことから,前脳は記憶の獲得や保持に必要であることがわかった.前脳は,嗅覚学習の際の無条件刺激に相当する唇神経束の電気刺激に応答して,局所場電位の振動数を増大させることが知られている.このとき,前脳の抑制性ニューロンであるバースティングニューロンでは,バースト頻度が増大し,主ニューロンであるノンバースティングニューロンは抑制を受ける.これは学習時に,通常とは異なる匂い情報表現が行われていることを示唆している.さらにこの効果は,セロトニンの灌流投与時にみられる変化と類似しており,学習時にセロトニンニューロンが前脳の活動を修飾していることが予想される.前脳にはセロトニン作動性ニューロンが豊富に投射しているが,特に同定されたニューロンであるp-CSCニューロンは前脳の広範囲に投射している.そこでp-CSCニューロンから細胞内記録を行い,さまざまな刺激に対する応答を調べると,唇神経束の電気刺激に応答して興奮することがわかった.定量的な解析から,p-CSCは唇神経束に比較的強い刺激を与えたときに前脳の活動を修飾する働きがあると考えられた.はじめにナメクジ前脳ノンバースティングニューロン選択的にカルシウム感受性色素を負荷する方法を確立した.さまざまな条件で染色を行い比較検討した結果,触角-脳標本を作成し,前脳の内層のみにおいてシースを除去した後,カルシウム感受性色素(rhod-2 AM)の溶液中でインキュベートすることにより,ノンバースティングニューロンの選択的染色を行うことができることが明らかになった.このようにして染色した標本を冷却CCDカメラを用いて光学測定することにより,数十個のノンバースティングニューロンの活動を同時に,単一ニューロンの解像度で測定することが可能になった.測定の結果,無刺激時にはノンバースティングニューロンはほとんど活動していないこと,触角神経束の単発電気刺激により,一過的にカルシウム濃度の上昇を生じることが明らかになった.これはバースティングニューロンが無刺激時にも常に周期的に興奮を繰り返していることと対照的である.そこで次に触角に匂い刺激を与えたところ,一部のノンバースティングニューロンでカルシウム濃度の上昇が見られた.匂い刺激に対する応答は,ほとんどの細胞で一過的なものであったが,一部の細胞では約1Hzのカルシウム振動が数周期にわたって生じた.また一部のニューロンでは,ある匂いには反応し別の匂いには反応しないという,匂い刺激の種類による特異性が見られ,前脳ノンバースティングニューロンが匂いの種類をコードしていることが示唆された.ナメクジの前脳は匂いの記憶に重要な役割を持つことが従来から示唆されているが,このことを直接示した証拠はない.そこで手術により前脳を除去してから,嗅覚嫌悪学習パラダイムを用いて条件付けを行い,匂い学習が可能かどうか調べた.はじめに,前脳を除去する手術の方法を検討した.その結果,麻酔後,表皮に小さな穴を開け,そこからピンセットを用いて前脳を除去すると,高い割合で回復し,行動実験が可能であることがわかった.そこで,手術後,条件付けを行ったところ,前脳除去群ではほとんど学習が成立しなかった.偽手術群では通常どおり高い学習率が得られた.次に条件付け後に前脳を除去したところ,ほとんどの個体で記憶が失われていた.このことから,前脳は記憶の獲得や保持に必要であることがわかった.前脳は,嗅覚学習の際の無条件刺激に相当する唇神経束の電気刺激に応答して,局所場電位の振動数を増大させることが知られている.このとき,前脳の抑制性ニューロンであるバースティングニューロンでは,バースト頻度が増大し,主ニューロンであるノンバースティングニューロンは抑制を受ける.これは学習時に,通常とは異なる匂い情報表現が行われていることを示唆している.さらにこの効果は,セロトニンの灌流投与時にみられる変化と類似しており,学習時にセロトニンニューロンが前脳の活動を修飾していることが予想される.前脳にはセロトニン作動性ニューロンが豊富に投射しているが,特に同定されたニューロンであるp-CSCニューロンは前脳の広範囲に投射している.そこでp-CSCニューロンから細胞内記録を行い,さまざまな刺激に対する応答を調べると,唇神経束の電気刺激に応答して興奮することがわかった.定量的な解析から,p-CSCは唇神経束に比較的強い刺激を与えたときに前脳の活動を修飾する働きがあると考えられた.
ヒマラヤの上昇のメタン形成に関する研究

29年度が最終年度であるため、記入しない。20112013年にかけて(3年間)にわたり,日本チームとHOSSAIN H.M. Zakir氏は共同で,バングラデシュ国の河川域より土壌を採取した.また,川幡穂高の研究室は,東南アジアに存在するミャンマー国およびタイ国を流れるエーヤワディー川やメコン川においても土壌を採取した.HOSSAIN H.M. Zakir氏は,世界の大河川であるガンジス河,ブラマプトラ河,エーヤワディー川,メコン川の土壌について,ICP-AES, ICP-MSによる無機地球化学,XRDを用いた鉱物分析,CN分析装置を用いた有機炭素,全窒素の分析を日本で行なった.さらに,バングラデシュ国の河口域に影響がある大陸棚から採取した堆積物について,同様の分析を行なった.これらを用いて1)ヒマラヤにおける風化に伴う河川水,河川堆積物の関係,2)バングラデシュにおけるデルタの砕屑物と河川水との関係を解析しつつあり,現在のところ河川により風化度にかなりの差があることを明らかにして,現在論文を作成仲である.ガンジス河,ブラマプトラ河,エーヤワディー川,メコン川の土壌について,ICP-AES, ICP-MSによる無機地球化学,XRDを用いた鉱物分析,CN分析装置を用いた有機炭素,全窒素の分析を,本プログラムで日本に到着後の行なった.これらのデータを風化と後背地の観点より解析中で,現時点で論文執筆は80%終了しており,投稿用に改訂している最中である.今後,海外の共同研究者のコメントをもらい,英文添削を依頼のち,国際誌に論文を投稿する予定である.以上の状況より,順調に進展していると言える.ベンガル湾とアンダマン海の堆積物中の有機物の分布,起源,酸化還元の変動は,生物地球化学サイクルを理解する上で非常に重要である.そこで,全有機炭素(TOC),全窒素(TN),n-アルカンの濃度を分析した.TOCは,それぞれの海域ごとに0.34-0.79 wt.%と0.61-1.18 wt.%,同様にTNの含有量は,0.05-0.14 wt.%と0.07-0.17 wt.%であった.粘土に富む堆積物は高いTOCを示した.水利学的な分別によりTOCが変化することがわかった.C/N比は,それぞれの海域で5.31-8.52と5.51-11.92で,海洋プランクトン起源の有機物を主とし,相当量の陸起源の有機物が混在していることが示された.ベンガル湾とアンダマン海におけるn-Alkaneの分布は,それぞれ,主にC19C35,C17C35のn-Alkaneで特徴づけられることがわかった.試料中にC23とC25のn-alkanesが比較的高い含有量で含まれており,水生大型植物由来の有機物の寄与が示唆された.一方, C22とC24 n-alkanesも相対量存在したので,維管束植物由来の有機物の寄与も示唆された.ほとんどの試料において,C29とC31の高いピークを伴い,C27 C33の奇数番数の長鎖のn-alkanesより,陸起源の有機物の寄与が示された(例,灌木,木質,草木).上記の結果は,平均的な鎖の長さ(ACL), carbon preference index (CPI), Paq and Pwax比においても確認された.柱状コアの下部試料でACL値は高くPaq値は低かった.これらのパラメータは次第にコア上方に向い変化した.時系列な変化については,コア下部の時代には寒冷・乾燥した気候が卓越していたが,次第に,温暖・湿潤な気候状態に変化していったことが示唆された.堆積物について,有機物起源・海底の酸化還元強度・石油天然ガスポテンシャルの時代変化(有機地球化学)を解析してきた.具体的には,XRF分析法,ICP分析法,ICP-MS分析法による主要無機元素濃度と微量元素濃度,軽元素濃度(水素・炭素・窒素・イオウ),GC-MS分析による炭化水素濃度(n-アルカン,芳香族炭化水素,バイオマーカー)の分析を行なってきた.国際学会での発表を行い,一部の成果について現在国際誌に投稿中である.2013年,ベンガル湾にて,私達は学術研究船「白鳳丸」の研究航海を実施した.そして,海水と堆積物を採取した.ICP-AES, ICP-MSによる無機地球化学,鉱物分析と有機地球化学を行い,デルタ堆積物の無機・有機生物の関係,この堆積物とベンガル湾およびアンダマン海の堆積物との関係を明らかにする.特に,バングラデシュの東部の地質はミャンマーと国境を接していることもあり,類似している.そこで,バングラデシュとベンガル湾から得られた結果が,ミャンマーとアンダマン海から得られた結果と整合的であるかも含めて解析を行う.堆積物について,有機物起源・海底の酸化還元強度・石油天然ガスポテンシャルの時代変化(有機地球化学)を解析する.