hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
DNAを用いた高配向導電性薄膜の作成と機能素子の創製

最近、環境問題をクリアできるDNA伝導素子や機能性材料の研究が注目されている。平成15,16年度に我々は電気伝導率およびプロトンNMRの測定から、相対湿度20%以上でDNA薄膜の伝導はプロトン伝導が支配的であることを示した。またプロトンだけでなく、ルビジウムイオンもDNA薄膜へドープ可能であり、ルビジウムをドープしたDNA薄膜は高導電性の薄膜となることも示してきた。さらにDNAのプロトン伝導性を利用し、DNA薄膜が燃料電池の電解質となることを初めて見出した。そこで平成17年度は、DNA薄膜へ他のアルカリ金属イオンをドーピングし、高導電性のDNA薄膜の作成を試み、これらの伝導機構を調べた。さらにDNAを基盤とした機能素子の作成も試みた。DNAへのアルカリ金属のドーピングを行ったところ、ルビジウムだけでなく、セシウムイオンもDNA内にドーピング可能であり、電気伝導度が10倍以上増加することがわかった。さらにDNA内のイオン輸送において、DNA薄膜内に生じる分極成分が伝導性や燃料電池特性に密接に関係することがわかった。またDNAの燐酸基にNaイオンが結合したDNA-Naにおいても薄膜化が可能であり、その電気伝導度はDNA薄膜と同様に相対湿度に強く依存することも明らかにした。さらにDNA-Naの電気伝導度はDNA薄膜の電気伝導度と比べて同じ条件下では2倍以上高くなることがわかった。このDNA-Naにおける高い伝導性の原因をNMR測定から調べたところ、DNA-Na薄膜内のプロトンはDNA薄膜内のプロトンに比べ、活性化しており、Naイオンの存在がプロトンの運動を活性化に寄与している可能性を初めて示唆した。これらの結果に加え、DNA導電性薄膜を基板とした電界効果トランジスタ(FET)を作成し、これがNormally onタイプのp-type FETとなることも初めて見出した。最近のナノテクノロジーの発展に伴い"伝導素子としてのDNA"といった観点からの研究が飛躍的に発展している。しかしながら、DNA高配向導電性薄膜の研究はいまだ初期的段階であり、その作成方法や伝導機構は確立されていなかった。この原因のひとつとして、DNAが不純物イオンと結合しやすい性質を持っていることがあげられる。そのため高い伝導性をもつDNA高配向薄膜を作成するためには、まずDNAの伝導機構およびそのイオン伝導性を明らかにする必要がある。そこで、DNA薄膜のイオン伝導性の解明を行い、新しいDNA導電性薄膜の作成を試みた。DNAにおけるイオン伝導性を明らかにするため、相対湿度を変化させてDNA膜に対して電気的測定およびNMR測定を行った。その結果、相対湿度20%以下の伝導性の小さい領域、相対湿度20%60%の伝導性が増加し緩やかに飽和する領域、さらに60%以上の伝導性が急速に増加する領域の3つの領域が観測されることがわかった。さらにNMR吸収線の測定結果からもこれら3つの領域を観測し、これらの3つの領域が相対湿度20%以下の伝導に寄与しない塩基とデオキシリボースの間で水素結合する低湿度領域、水分子のプロトンがホスホジエステル結合内の酸素イオン間で結合-再結合を繰り返し、プロトンのホッピング伝導が観測される相対湿度20%から60%の領域、さらにDNAの溶解に伴い伝導度が増加すると考えられる60%以上の高湿度領域となることを初めて明らかにした。さらに、アルカリ金属であるRbをDNA膜へとドーピングし、DNA膜を用いた新たなイオン伝導素子の作成を試みた結果、その伝導度がドーピング前に比べて10倍以上も増加することがわかった。このから、アルカリ金属をドーピングしたDNAは新たな導電素子となりうることを見出した。最近、DNAの研究に対して、"伝導素子としてのDNA"といった観点からの研究が飛躍的に発展している。しかしながら、DNAの伝導機構についてはいまだ確立されていない。これはDNAが水分子や不純物イオンと結合しやすいといった性質をもっており、イオン伝導性と電子伝導性をうまく分離できないことに起因している。そこで本研究では、DNA導電性薄膜を作成し、DNAイオン伝導性の原因およびその伝導機構の解明を試み、さらに機能素子の創製を試みた。平成15年度の研究において、DNAのプロトン伝導性は加湿下において現れ、相対湿度に対して3つの領域(相対湿度17%以下で運動状態にあるプロトン数が少ない低電気伝導領域、17%から60%の運動状態にあるプロトン数が増加する中伝導領域、そして60%以上の運動状態にあるプロトン数が飽和する高伝導領域)が存在することがわかった。DNAを伝導素子として用いるためには、これらの領域における伝導メカニズムを解明し、その特性を知る必要がある。今年度はこの3つの領域における伝導機構の違いを誘電ロスの観点から新たに調べた。その結果、3つの相対湿度領域で誘電ロスの大きさが大きく異なることがわかった。特に60%以上の高湿度領域において、DNA内のリン酸基と水分子で構成されるWater bridgeにより生じる異常に大きな誘電ロスが存在することを見出し、高湿度領域ではWater bridgeの誘電ロスがDNAの電気特性を決定する上で重要な要素であることを初めて示唆した。また本年度はDNAのイオン伝導性(アルカリ金属イオンのドーピング効果)に対する実験結果をまとめ、論文雑誌に報告した。さらに機能素子の作成の1つとして、DNAを基盤とした燃料電池の作成を試みた。その結果、これが相対湿度17%から55%の中湿度領域で燃料電池となること、そのセル電圧は相対湿度55%において最適値をとることを初めて見出した。この研究結果は論文雑誌(Solid State Communications)に報告されている。

最近、環境問題をクリアできるDNA伝導素子や機能性材料の研究が注目されている。平成15,16年度に我々は電気伝導率およびプロトンNMRの測定から、相対湿度20%以上でDNA薄膜の伝導はプロトン伝導が支配的であることを示した。またプロトンだけでなく、ルビジウムイオンもDNA薄膜へドープ可能であり、ルビジウムをドープしたDNA薄膜は高導電性の薄膜となることも示してきた。さらにDNAのプロトン伝導性を利用し、DNA薄膜が燃料電池の電解質となることを初めて見出した。そこで平成17年度は、DNA薄膜へ他のアルカリ金属イオンをドーピングし、高導電性のDNA薄膜の作成を試み、これらの伝導機構を調べた。さらにDNAを基盤とした機能素子の作成も試みた。DNAへのアルカリ金属のドーピングを行ったところ、ルビジウムだけでなく、セシウムイオンもDNA内にドーピング可能であり、電気伝導度が10倍以上増加することがわかった。さらにDNA内のイオン輸送において、DNA薄膜内に生じる分極成分が伝導性や燃料電池特性に密接に関係することがわかった。またDNAの燐酸基にNaイオンが結合したDNA-Naにおいても薄膜化が可能であり、その電気伝導度はDNA薄膜と同様に相対湿度に強く依存することも明らかにした。さらにDNA-Naの電気伝導度はDNA薄膜の電気伝導度と比べて同じ条件下では2倍以上高くなることがわかった。このDNA-Naにおける高い伝導性の原因をNMR測定から調べたところ、DNA-Na薄膜内のプロトンはDNA薄膜内のプロトンに比べ、活性化しており、Naイオンの存在がプロトンの運動を活性化に寄与している可能性を初めて示唆した。これらの結果に加え、DNA導電性薄膜を基板とした電界効果トランジスタ(FET)を作成し、これがNormally onタイプのp-type FETとなることも初めて見出した。
アトピー性皮膚炎は何故繰り返し同じ部位で発症するのか？

アトピー性皮膚炎が繰り返し同じ部位で再発する理由をマウスを用いて解析し、炎症を一度経験し治癒した皮膚には、局所的な免疫記憶が形成され、抗原の再暴露時にその部位だけ非常に激しい炎症反応を呈するという現象を見出した。この反応は、炎症を経験した皮膚局所に長期間留まる、抗原特異的な組織常在性記憶T細胞(TRM)により担われていた。抗原の再暴露後の皮膚の解析から、活性化したTRMが、インターフェロンγを含む炎症性サイトカインを迅速に大量に産生することで、皮膚局所の免疫記憶の反応が生じていると示唆された。よってアトピー性皮膚炎の再発を防ぐためには、TRMを皮膚から除去することが必要と考えられる。アトピー性皮膚炎が同じ部位で繰り返し発症してしまう機構について、抗原塗布によるマウス皮膚炎をモデルに研究する中で、炎症を経験し自然治癒したBALB/cマウスの皮膚は、同一個体内の炎症未経験の皮膚に比べ、抗原の再暴露時により激しい炎症を呈する事を見出した。更に、炎症未経験の皮膚がほとんど反応しない低濃度の抗原に再暴露した時でさえ、炎症経験のある皮膚は著しい炎症を生じた。この現象から、炎症を経験した皮膚には、抗原感受性の上昇を伴う「局所的な免疫記憶」が形成されることが分かった。このBALB/cマウスの局所記憶は、抗原塗布(感作+チャレンジ)後の炎症が治癒した後、長期間(44週間以上)維持される事が分かった。一方、C57BL/6(B6)マウスでは局所の免疫記憶の形成が非常に弱い、もしくは形成されない事を見出した。どの免疫細胞が局所の免疫記憶を担うか、またBALB/cとB6マウスの局所記憶の相違を知るため、最初の炎症が治癒した後の皮膚切片を免疫染色により解析した。皮膚炎増悪への関与が疑われている真皮マスト細胞は、BALB/cとB6マウスの双方で炎症経験により約2倍に増加していた。一方、T細胞の動態を解析すると、BALB/cマウスの炎症を経験した皮膚では、CD8 T細胞が表皮に現れCD4 T細胞が真皮で増加し、長期間維持された。一方B6マウスでは、BALB/cには何故か存在しない表皮ガンマデルタT細胞が元々多く存在し、炎症経験後もガンマデルタT細胞が優勢でCD8/CD4 T細胞はほとんど増加しなかった。これらの研究成果から私は、皮膚局所の免疫記憶は主に、炎症終息後に長期間その場に留まる抗原特異的CD8/CD4 T細胞により担われ、BALB/cマウスではこれらが機能するが、B6マウスではガンマデルタT細胞が局所の記憶形成を阻害するのではないかと考えている。次年度以降で、この仮説と、ヒトのアトピーの病態との関連について検証していく。炎症終息後の皮膚に留まる免疫細胞について、免疫染色によりその種類が判明し、検証すべき細胞群を特定できた。また、BALB/cとB6マウスの局所の免疫記憶の形成の相違の発見から、ヒトのアトピーの病態を考える上での重要なヒントが得られた。アトピーの局所的な再発に関わる「局所的な免疫記憶」の形成機構を解析した。局所の記憶が形成されるBALB/cマウスでは、炎症経験後の皮膚で、CD4+T細胞が真皮で、CD8+T細胞が表皮で増加し長期間維持された。胸腺を欠損するBALB/c-Foxn1nu/nuマウスでは、抗原再暴露による炎症反応の増大が生じなかったことから、局所の免疫記憶は、皮膚に留まるCD4+/CD8+記憶T細胞が担っていると示唆された。一方、B6マウスの炎症終息後の皮膚では、CD4+/CD8+T細胞は増加せず、抗原再暴露による炎症反応の増大もほぼ生じなかった。B6マウスには、BALB/cには存在しない表皮γδT細胞が存在していたことから、この細胞が局所の記憶の形成を阻害していると考えた。そこで、B6-Rag1-/-マウスに野生型B6マウスから単離したCD4+/CD8+T細胞を移植し、γδT細胞欠損B6マウスを作成した。このマウスでは、BALB/cマウス同様に、炎症終息後の皮膚でCD4+/CD8+T細胞が集積・維持されたことから、表皮γδT細胞が、皮膚局所でのT細胞の集積・維持に対して抑制的な働きをしていることが示唆された。哺乳類は全般に表皮γδT細胞を豊富に持つが、ヒトや近縁の霊長類の表皮では、BALB/cマウス同様、この細胞が極端に少ないことが知られている。よって、アトピーが同じ部位で繰り返す原因は、進化の過程でヒトが表皮γδT細胞による抑制機構を失ったことで、抗原特異的記憶T細胞が炎症を経験した皮膚局所で集積・維持されるために、「局所的な免疫記憶」が形成されてしまうことにあると考えている。つまり、局所的なアトピー再発を防止するためには、局所に留まるCD4+/CD8+T細胞の機能や生存に関与する分子経路を特定し、それらを阻害することで、局所の記憶を解消することが必要と示唆された。当初、皮膚局所の免疫記憶は、炎症が終息していく間増加し、終息後も長期に渡り局所で維持されるマスト細胞によって担われているのではないかと考えていたが、実験を進めていく中で、マスト細胞の機能的な関与が見いだせず苦戦していた。しかし、視点を変え解析したところ、皮膚局所に留まる記憶T細胞が局所の免疫記憶の主体であること、更には表皮γδT細胞が局所の記憶形成を阻害しているという予想外の結果を得ることが出来た。

アトピーの局所的な再発を防ぐための標的が見いだせたため、当初の計画以上に進展していると判断した。アトピー性皮膚炎の局所的な再発に関与する局所の免疫記憶の機構に関して更に検討を重ねた。BALB/cマウスの炎症を経験した皮膚では、CD4+/CD8+記憶T細胞が長期間その場に留まり、抗原再暴露時に炎症反応が増大する(局所の免疫記憶の反応)。この反応は、T/B細胞を欠損するC.B-17 SCIDマウス、胸腺を欠損するBALB/c-Foxn1nu/nuマウス、及びTCRトランスジェニックマウス(BALB/c-DO11.10)では全く観察されなかった。更に、BALB/c-DO11.10マウスに野生型BALB/cマウスのT細胞を養子移入したところ、局所の免疫記憶の反応を生じさせることができた。これらの結果から、抗原特異的記憶T細胞が局所の免疫記憶の反応を担っていることが分かった。皮膚に留まるT細胞の表現型をフローサイトメトリーで解析したところ、近年発見された新しい記憶T細胞サブセットである組織常在性記憶T細胞の表面マーカー(CD103+CD69+)を発現することが分かった。次に、抗原再暴露時に組織常在性記憶T細胞から放出されるサイトカインを同定するため、経時的に皮膚組織のmRNA発現を解析した。炎症経験のある皮膚では、それが無い皮膚に比べ、再暴露後1.5時間でインターフェロンγ(IFNγ)の発現が突出して亢進することを見出した。よって抗原の再暴露により、組織常在性記憶T細胞が迅速に大量のIFNγを放出することが、炎症反応増大の引き金になっていることが示唆された。以上のことから、アトピー性皮膚炎の局所的な再発には、炎症を経験した局所に形成される組織常在性記憶T細胞が重要であることが示唆された。組織常在性記憶T細胞を除去、または、その活性化を阻害することで、アトピー性皮膚炎の局所での再発を防止することが出来る可能性が示された。アトピー性皮膚炎が繰り返し同じ部位で再発する理由をマウスを用いて解析し、炎症を一度経験し治癒した皮膚には、局所的な免疫記憶が形成され、抗原の再暴露時にその部位だけ非常に激しい炎症反応を呈するという現象を見出した。この反応は、炎症を経験した皮膚局所に長期間留まる、抗原特異的な組織常在性記憶T細胞(TRM)により担われていた。抗原の再暴露後の皮膚の解析から、活性化したTRMが、インターフェロンγを含む炎症性サイトカインを迅速に大量に産生することで、皮膚局所の免疫記憶の反応が生じていると示唆された。よってアトピー性皮膚炎の再発を防ぐためには、TRMを皮膚から除去することが必要と考えられる。局所の免疫記憶の形成について、基本的な現象と関与する可能性のある細胞群を特定できたので、今後は各種免疫細胞を欠損する遺伝子変異・改変マウスを用い、実際に局所の記憶を担う細胞とその機構(産生サイトカインや分子カスケード)の同定を行う。次年度、アトピーの局所的な再発に関与する局所の免疫記憶の分子機構に関して、抗原再暴露時に局所に留まる記憶T細胞が放出し、炎症反応の増大を生じさせる因子に着目し解析する。炎症反応の増大を、特定したサイトカインに対する阻害抗体を投与することで抑制できるかを確認する。B6マウスにおいて、表皮γδT細胞が放出し、局所の免疫記憶の形成を阻害する因子を解析する。γδT細胞を欠損するB6-TCRδ欠損マウスを導入済みであり、このマウスを用い遺伝子発現の解析を行う。
多項式方程式系の全ての解を求めるための数値計算手法に関する研究

多項式方程式系を解くための数値計算手法の一つである多面体的ホモトピー法においてそのホモトピー関数を構築するための並列手法を提案した。一般に、ホモトピー法とは、ホモトピー関数が定義するパスと呼ばれる解曲線を数値的に追跡することで、解きたい多項式系の孤立解を計算する数値手法である。多面体的ホモトピー法は、従来のホモトピー法に比べて、生成されるパスの本数が少ないという利点を持つ反面、多項式系の規模が大きくなると多面体的ホモトピー関数を構築するための計算コストは劇的に増加する。私は共同研究者とともに、効率的に多面体的ホモトピー関数を構築するアルゴリズムを2007年度に発表した。今年度は、そのアルゴリズムの並列化をおこなっに。この並列アルゴリズムはマスターワーカー方式を採用し、複数のワーカープロセッサー間の負荷を均等にするための手法を組み入れた。その結果、これまでは不可能だと考えられてきた大規模な多項式方程式系に対して、多面体的ホモトピー関数の構築ができるようになった。この成果は、実際の応用上、興味深い多項式方程式系の解の様子を実際に調べる際に役に立つと思われる。研究の最終的な目的は、ホモトピー法を利用して、多項式方程式系の全ての解を計算し、かつ、重複度や次元をもつ解に対しては、その情報をも抽出する手法の確立である。ここで、ホモトピー法とは、有限個の解を持つn本のn変数多項式から構成される多項式方程式系に対して、その全ての孤立解を計算するため数値計算手法である。この手法は2つの段階から構成されている。一つは初期システムと呼ばれる解くことが容易な多項式系の構築、もう一つは初期システムを解き、その解を初期点として、目的とする多項式方程式系の孤立解に至るパスの追跡である。これまでに様々なホモトピー関数が提案されてきたが、特に、多面体的ホモトピー関数は生成するパスの本数が、他のホモトピー関数に比べて、一般的に少ないという利点がある。したがって、私は、主に多面体的ホモトピー法に関して研究を行っている。パスを追跡する際、いくつかのパスが求めたい多項式方程式系の孤立解に収束せず、発散することが知られている。したがって、数値的な手法を用いて、パスの追跡を実行するとき、そのパスが孤立解に収束するか、発散するかを判定することは難しい。今期の研究実施計画として、この課題を克服するための課題を挙げた。しかし、この課題は先行研究の成果を利用すると、克服できるという感触を得たので、今期は、1)ロボティクスの分野などで定式化される特徴的構造をもつ多項式方程式系の孤立解を計算するための多面体的ホモトピー関数の構築、2)大規模な多項式方程式系に対して、多面体的ホモトピー関数を構築するための並列アルゴリズムの開発、の2つの課題に取り組んだ。その結果、1)に関して、多項式方程式系が有する構造を利用することで、より効率的な手法の開発に成功した。2)に関して、並列アルゴリズムを開発し、そして、64個のCPUを用いることで、これまでには困難であろうと考えられてきた大規模な多項式方程式系に対しても、多面体的ホモトピー関数の構築に成功した。
日本・EU・ドイツにおけるコーポレート・ガバナンス改革に関する法学的研究

EU行動計画書の展開を示した。Journal of Interdisciplinary Economics, Special Issue : International Corporate Governanceを客員編者(Guest Editor)として発刊した。単著『ドイツと日本における株式会社法の改革--コーポレート・ガバナンスと企業結合法制』において、日本とドイツのコーポレート・ガバナンス改革について詳論した。単著『企業結合法制の将来像』において企業結合のコーポレート・ガバナンスの在り方につき詳論したEU行動計画書の展開を示した。単著『企業結合法制の将来像』において企業結合のコーポレート・ガバナンスの在り方につき詳論した研究代表者は、この特集号において共著で2本の論文を執筆した。また特集号の巻頭の「Introduction」も研究代表者が執筆している。ヨーロッパとドイツのコーポレート・ガバナンスの最近の展開について、大阪国際大学専任講師の山口幸代と、共同論文を作成した。この論文は、国際商事法務34巻に掲載が決定している。ゲッチンゲン大学法学部のゲラルト・シュピンドラー教授と、日本とドイツの株主代表訴訟の研究に着手した。成果は国際的に著名な雑誌で公表を予定している。また、コーポレート・ガバナンスという視点から自己株式規制の歴史と問題点をドイツ法との比較において研究した。すなわち、高橋英治「自己株式規制--変遷と現行法」今中利明先生古稀記念論文集『最新倒産法・会社法をめぐる実務上の諸問題』,pp.542-563(2005年、民事法研究会)本年度は、まず、英国の経済学の雑誌である"The Journal of Interdisciplinary Ecomonics"の17巻1=2合併号で特集号"Special Issue on International Corporate Governance"を、客員編集者(Guest Editor)として出版する仕事に従事した。本特集号は2006年6月に出版された。この特集号では、高橋英治は、共著で2本のコーポレート・ガバナンズに関する論文を発表した。一本が、2005年に成立した日本の会社法におけるコーポレート・ガバナンスに関する論文であり。もう一本が、日本とドイツのコーポレート・ガバナンズの構造上の相違点に関する論文である。また、ドイツの日本法の雑誌である"Recht in Japan"に、日本とドイツのコーポレート・ガバナンスの歴史的発展に関する論文を発表した。これは45頁に及ぶ長編の論文であり、ドイツと日本における商法典の成立から、戦後の両国におけるコーポレート・ガバナンス改革、現在の改正などについて両国のコーポレート・ガバナンスに関する法制度の類似点と相違点とを詳細に比較検討した論文である。また、2006年9月には、ドイツの会社法の著名な雑誌である"European Financial Company Law Review(ECFR)"に日本の新会社法における企業結合規制に関する論文を発表した。特に、日本の企業結合法の主要課題は、従属会社に少数派保護を目的とした従属会社のガバナンスの強化にあると論じ、企業結合法の領域にコーポレート・ガバナンズの観点から規制の必要性を説いた。また、2006年6月2日には、韓国の釜山国立大学の国際シンポジウムで報告を行った。テーマは「新会社法とコーポレート-ファイナンス」というもので、敵対的企業買収の防衛策として日本の会社法の黄金株などの制度の問題性を指摘した。本研究課題との関係では「外的コーポレート・ガバナンス(External Corporate Governance)」といわれる領域が東アジアにおける日本・中国・韓国の会社法の発展に重要であると指摘した。また、新会社法の下での会社法実務に関する英語の論文を九州産業大学専任講師・坂本達也と共著で作成した。この論文は"Zeitschrift fuer Japanisches Recht/Jouranal of Japanese Law"に受理され、来年度に公表される予定であるが、我々は、新会社法のコーポレート・ガバナンスは、内的コーポレート.ガバナンスの分野では極めて良好な状態にあるが、外的コーポレート・ガバナンスには問題が多い。新会社法の下で実施されている買収防衛策は、経済的に効率性のある敵対的企業買収をも阻止してしまう結果になるおそれがあることを警告している平成19年度は、まず、申請者のドイツと日本のコーポレート・ガバナンス研究の集大成とも言うべき単著を商事法務から発表した。また、日本の平成17年会社法下での、コーポレート・ガバナンスの現状について、ドイツの一流雑誌であるAktiengesellschaft(AG)に分析検討するドイツ語論文を発表した。本論分は、世界的にも最先端の規制様式を導入しているわが国の平成17年度会社法のコーポレート・ガバナンスの規制についてドイツ語で書かれた最初の論文である。また、日本の会社法下でのコーポレート・ガバナンスの実態を分析する英語論文を、Zeitschrift fur Japanisches Recht/Jouranal of Japanese Lawに発表した。本論文は、株主総会白書などの実態調査を基に、わが国のコーポレート・ガバナンスの実態を世界に知らせる近年にない貴重な英語論文となっている。さらに、コーポレート・ガバナンス関係の重要判例を含むわが国の会社法判例の研究を行った英語論文を、Eiji Takahashi/Tatsuya Sakamoto、Japanese CorporateLaw: Important Cases in 2006、Zeitschrift fur Japanisches Recht/Jouranal of Japanese Law、Nr./No. 24pp. 251-271(2007)として発表した。さらに、企業結合という局面におけるコーポレート・ガバナンスの問題を、「わが国における企業結合法制の現状と課題」という法学雑誌に発表した論文は取り扱った。

これらをはじめとする長年のコーポレート・ガバナンス研究を中心とした比較法研究が認められ、2007年8月の会員選挙により、比較法国際アカデミー(ACADEMIE INTERNATIONALE DE DROIT COMPARE)准会員(associate member)に選出された。本年度は、企業結合法の枠組みにおける従属会社のコーポレート・ガバナンス改革についての研究に重点を置いた。2005年会社法により、わが国の会社法は全面改正されたが、次の会社法改正の課題は企業結合法であると考えられている。高橋英治は、以上の学術的背景の下、『企業結合法の将来像』という単著を公表して、従属会社の少数派株主保護のための立法論を、2005年会社法を前提にして展開した。本科学研究費研究課題との関係では、私法上の損害賠償責任という枠組みでは、従属会社の少数派株主保護には十分でないと提言し、ドイツ法上の有力説に基づき、少数派株主の代表者を監査役のメンバーとして、この少数派代表監査役を、少数派株主保護を目的とした従属会社のコーポレート・ガバナンスの担い手とする新制度の導入を提案した。この著作については、新潟大学法学部松中学准教授による書評が、Journal of Interdisciplinary Economics, Vol. 19 No4(2009), pp. 448-451; The Japan Society Review, Issue 19,Volume 4,Number 1(March 2009), pp. 6-8において、公表されている。また、高橋英治は、2008年9月18日に京都で開催された日独シンポにおいて、企業買収の局面におけるコーポレート・ガバナンスについてドイツ語で報告をした。また、高橋英治は、2008年2月20日にフライブルクで開催された日独シンポにおいては、公正なコーポレート・ガバナンスの基礎となる株主平等原則に関しドイツ語で報告をした。以上の業績等により、高橋英治は、2009年1月、第13回大隅健一郎賞を受賞した。
経皮的遺伝子導入による皮膚疾患の新しい治療法の開発に関する研究

近年、特殊な担体を用いることにより、従来経口投与が不可能だった高分子物質の経口投与による吸収、さらにその高分子物質の作用の発現が確認され注目されてきている。しかしながら、高分子物質の特殊な担体を用いた経皮吸収に関してはほとんど明らかにされていない。本研究にて、古くから知られるアセチルサリチル酸(アスピリン)とポリペプチドである線維芽細胞増殖因子(FGF)の経皮吸収について検討した。アスピリンはシクロオキシゲナーゼ活性を阻害することにより解熱、鎮痛、血小板凝集抑制などの作用を示す。また近年肺癌、大腸癌のリスクを軽減する可能性が高い事も報告されてきている。しかしながら生物学的半減期が短く、局所での有効濃度を保つ事が難しいので、アスビリンを経皮吸収により徐放させることを試みてその作用を検討した。また、創部でのFGFを徐放する事も試みた。まず、ワセリンを基材として04%アスピリン軟膏を作製した。そして糖尿病マウス、健常ラットの背部にアスピリン軟膏を塗布した。アスピリンは経皮吸収が可能であることが分かった。また、背部に熱傷創などの創を作製しそこに塗布した場合には、除痛効果が認められるとともに、創が早く上皮化することがわかった。また、上皮化後の創部の拘縮がアスピリンの濃度依存性に予防可能であることが分かった。さらに、正常もしくはケロイド由来線維芽細胞のゲル培養においても、アスピリンがゲルの収縮を抑制することがわかった。このように、皮膚から吸収させたアスピリンの効果は、従来のアスピリンの効果はもちろん、拘縮予防効果、上皮化促進効果なども認められた。またbFGFにおいても等電点9の酸性ゼラチンを担体としてもちいる事により、効率よい吸収と、徐放化に成功した。bFGF徐放性ゼラチンの創部への貼付により、創部の早期の上皮化と厚い肉芽組織が認められた。これも従来、bFGFにて認められる作用であるが、徐放化することにより単回投与よりもすぐれた効果が認められた。本年度、古くから知られるアセチルサリチル酸(アスピリン)とポリペプチドである線維芽細胞増殖因子(FGF)の経皮吸収について検討した。しかしながら生物学的半減期が短く、局所での有効濃度を保つ事が難しいので、アスピリンを経皮吸収により徐放させることを試みた。そして糖尿病マウスの背部にアスピリン軟膏を塗布した。アスピリンは経皮吸収が可能であることが分かり、また、背部に創を作製しそこに塗布した場合には、創が早く治ることがわかった。またFGFにおいてもゼラチンを担体としてもちいる事により、効率よい吸収と、徐放化に成功した。今後、本年度の実験の追加とその他の物質での検討を行う予定である。
「パルス中性子による物質材料および空間場の組織構造・物理量イメージング」

パルス中性子源を用いたエネルギー分析型透過イメージング法の高度化と応用分野の拡大を行った。まず、解析コードを改良し、焼き入れ鉄のマルテンサイト相、日本刀や新材料の結晶組織構造情報の分布を得、硬さ分布の非破壊測定法を見いだした。さらに、CT法の開発を行った。水素貯蔵合金への適応可能性を示すとともに、小角散乱イメージング法を開発し、共鳴吸収スペクトルの定量解析を可能とした。磁気イメージング法の定量性の評価と磁性薄膜への応用、さらに、世界初のパルス中性子による位相コントラスト測定を成功させた。また、高計数率2次元検出器やカメラタイプで短時間チャンネル飛行時間測定ができる検出器の開発に成功した。ブラッグエッジ透過スペクトル解析コード「RITS」を、230種類の結晶構造空間群すべてに対応するために、空間対称性を利用して、1つの分率座標から結晶格子中に存在するすべての原子位置を求める新しいコンポーネントを導入した。日本刀について実験を行い、結晶組織構造解析から、結晶子サイズ分布などの情報を得ることができ、今後の文化財評価が可能であることを確認した。走査型小角散乱法の開発では、1ないし2mmのピンホールが多数ついたコリメータを透過したマルチビームを試料に照射し、それぞれのビームの広がりが小角散乱を反映していることを確認した。異なる波長の中性子を組み合わせることで、裾が重なった小角散乱から、重なりのない真のものに近い小角散乱が得られることを確認した。Ta試料で得られた共鳴吸収ピークをシミュレーション計算と比較することで、どのような配置が定量化のために有効であるかの基礎データを得た。また、整備したγ線微量分析装置を用いて、共鳴吸収測定と放射化分析が併用してできることを確認した。磁場ベクトル定量化のためのスピン量子化軸制御機器の設計および構築、磁場測定機器の整備を行った。また、北大における偏極中性子の偏極度解析法に関する試験を開始し、偏極パルス中性子ビームの性能に問題がないことを確認した。水素貯蔵合金などの水素含有材料について実験を行い、水素量による透過スペクトル変化が観測され、水素の束縛状態の違いが示唆された。これまでのGEM型中性子検出器の読み出しには、XとYに120本のストリップを用いてきた。従前のものより10倍程度高速な読み出しを達成することを企図して、2304個の独立したパッドを配置した読み出し基板を設計・製作した。また、この新しい読み出し基板に対応したチェンバーの躯体を設計、製作した。画像信号を撮像素子内で、繰り返しアナログ積算できるCIDカメラを購入し、動作を確認した。ブラッグエッジ透過法では、鉄鋼材のマルテンサイトを、格子面間隔に分布があるとして評価し、鉄の硬さ分布と分散幅に相関があり、分散幅の変曲点が焼き入れ厚さと一致するという新しい結果を得た。日本刀の焼入れ部分も特定することができた。また、ひずみ情報CTのために、新概念CT画像再構成アルゴリズムを中性子回折法用国際標準試料「VAMAS」に適用し、軸対称のひずみの断層分布を再構成することに成功した。共鳴吸収法では、J-PARCのパルス関数を共鳴解析コードREFITに実装し、スペクトルの解析が可能となった。水素吸蔵合金内に吸蔵された水素の挙動を明らかにするために、水素吸蔵前(0H/M)、水素化物相(0.6H/M,1.6H/M)の3試料について透過測定を行い、合金内の水素吸蔵量が増すにつれて、長波長領域で全断面積値が顕著に増加することが分かった。透過スペクトルの傾きは水素の非干渉性非弾性散乱と吸収の断面積に起因し、傾きの違いから水素吸蔵量の増加と共に合金内の水素の拡散状態が異なることが示された。磁場イメージングでは、中性子スピンの量子化軸を3次元的に制御することにより、観測対象の磁場の方向を検出する「磁場ベクトル解析」に関する試験を本格的に開始した。磁気シールドを導入することにより、環境磁場を地磁場の1/100程度まで低減させることができ、スピン量子化軸の高精度な制御が可能になった。有限要素法による磁場計算と偏極度シミュレーションを開始し、実験結果から求められた磁場ベクトルの定量性に関する検証を進めた。検出器開発では、中性子イメージインテンシファイアと高速カメラを組み合わせて10μsの高時間分解能で画像を積算収集して連続的に記録していくシステムを開発した。GEM検出器については、さらに高速な読み出しを達成するための検出器躯体と読み出し基板の開発を行った。ブラッグエッジ透過スペクトル解析コード「RITS」の高度化(特に結晶構造解析・結晶相解析)および、これを応用した工学材料研究としてHigh Pressure Torsion加工材、鉄鋼材料、日本刀の結晶組織構造情報のイメージング研究を行った。共鳴解析の定量化に向け、J-PARC/MLF/BL10の共鳴領域の中性子放出時間分布を再現する関数をシミュレーション計算と実験により導出した。また、その関数を実装した共鳴解析コードで共鳴吸収ピークの解析を行い、高精度で核種量を推定できることを確認した。小角散乱に関して、マルチピンホールパターンを最適化する手法開発とモンテカルロ法による検証を行った。これにより、装置性能を下げることなくマルチピンホールSANSパターンの制御が可能となった。また、関連実験を行いSANSパターンの分離を試みた。磁気イメージングでは測定システムを組み上げ、コイル磁場について測定を行い、磁場強度およびベクトル磁場の導出に成功した。この値は他の手法で得られた値とほぼ一致しており、非接触の磁場測定法として、精度の検証ができた。

水素吸蔵合金の中性子透過率を測定し、水素吸蔵量の増加にともない低エネルギー領域における全断面積の顕著な増加が観察された。合金内水素拡散等のダイナミクスを定性・定量的に評価が可能な事が示唆された。GEM型中性子検出器開発について、データ収集用電子回路基板の試作を行った。高密度実装された特殊用途集積回路を完成させる上で重要な知見を得た。真空管式中性子イメージインテンシファイアを購入し、ASTMインジケータを用いた特性試験を行った。これによりγバーストを使ったイメージングおよびエネルギー選別した中性子イメージングが可能であることを確認した。高速度カメラの性能試験を行い、その結果から画像積算が可能であることが分かった。焼入れ鉄について、格子面間隔分布とビッカース硬さ間に比例関係があることを示した。また、日本刀等について、製造過程の考察に有用と思われる、結晶組織情報の2次元情報が得られた。強塑性加工(ECAP加工)後のAl-Ni合金の引張試験中のBragg-edge測定を行い、弾性域・塑性域でのエッジスペクトルの形状が組織変化に依存していることが分かった。結晶格子ひずみのテンソルCT画像再構成シミュレーションでは、逆投影過程を最適化することが精度向上のために最も重要であること、また、非軸対称ひずみ分布測定において回転軸を変えれば、再構成がうまく行く可能性があることが示唆された。小角散乱イメージング用に製作したマルチピンール装置を用いて小角散乱の測定を行った。共鳴吸収イメージングでは、バックグランド低減のため、試料検出器間距離の最適化や共鳴フィルター法を試験した。AgとCuの測定で、15%の精度で定量化ができた。水素吸蔵合金の中でも標準的な特性を示すLaNi5の測定を行った。吸蔵後のLaNi5H6水素化物相の透過率は、吸蔵前のLaNi5に比べ低い値を示した。全断面積値、水素の振動状態については解析中である。磁気イメージングでは、3次元偏極度解析のデータから、小型コイル内部の磁場積分強度について2次元分布を10%以内の精度で得られた。また、回折格子を用いた位相コントラスト用機器を整備し、Talbot-lau干渉計によるモアレ縞を、世界で初めてパルス中性子で取得に成功した。カメラタイプ検出器では、取得データの質の改善を行うとともに、中性子によるブラッグエッジ測定を実施し、所期のデータを取得できた。GEM検出器は、検出効率向上のために、二つの多孔コンバーターを試作した。平面性を重視した試作品は、ビームテスト結果はあまり良くなかった。薄さを重視したものは製作を完了し、今後テスト実験を進める。強塑性加工を施したAl合金の組織解析を実施した。引張試験中の弾性域、塑性域でスペクトル形状の明瞭な変化、解析からすべり変形による結晶方位の変化が見られた。焼入れ鋼のマルテンサイト組織の透過測定を行い、CT測定の可能性を明らかにした。日本刀の透過スペクトル解析を進め、組織構造因子および硬さ分布を求めることに成功し、組織状態を考察した。また、粗粒の粒毎の結晶方位
魚類の分布・回遊生態にもとづくマングローブ水域の新たな保全方策の提言

マングローブ水域で保護区の設定を行うために,魚類の分布や回遊生態を調べた。琉球諸島のマングローブ水域で優占的に分布する魚類3種(コモチサヨリ,アマミイシモチ,リボンスズメダイ)について,耳石の微量元素組成や酸素同位体比を調べた結果,3種とも通し回遊魚ではなく,非回遊魚であった。また,これらが島内の河川間や島間(西表島,石垣島,宮古島,沖縄島の間)で遺伝的にどの程度分化しているのかをDNA分析で調べたところ,コモチサヨリは島間のほか,島内の河川間でも分化していた。したがって,マングローブ水域では広域的な保全区域の設定よりも,河川ごとや島単位などの局所的な保全が必要であることが明らかとなった。熱帯のマングローブ水域では,しばしば汽水魚が種数や個体数で優占する。汽水魚には生活史を汽水域内で完結させる定住種と,生活史初期にのみ海域で生活し,その後汽水域に移動してくる回遊種の2種類が主に存在すると言われている。しかし,汽水魚の各種が定住種か回遊種か,どちらなのかはほとんどわかっていない。そこで本研究ではマングローブ水域で優占的にみられる魚類において,生活史を通した汽水域と海域との移動の有無を耳石微量元素分析によって検討した。魚類の採集は,沖縄県西表島浦内川のマングローブ水域において行った。採集した魚種は,個体数で優占したアマミイシモチとリボンスズメダイ,および個体数は少ないものの出現頻度が高かったコモチサヨリ,コトヒキ,ゴマアイゴ,ツムギハゼ,インコハゼの7種である。各種の採集個体数は8個体以上とした。採集した各個体から耳石を摘出し,核が露出するまで研磨した耳石について,レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析装置(LA-ICP-MS)を用い,核から縁辺までのストロンチウム(Sr)/カルシウム(Ca)比とリチウム(Li)/Ca比を求めた。その結果,アマミイシモチとコモチサヨリでは,核から縁辺までのSr/Ca比あるいはLi/Ca比はほとんどの個体において汽水域の範囲内にあることがわかった。したがって,この2種は海域へ移動しないで,汽水域で生活史を完結させる定住種であることが示唆された。一方,他の種については明瞭な結果が得られなかったため,来年度以降も継続して分析を行う必要がある。そこで本研究では,昨年度と同様に,マングローブ水域でみられる魚類において,生活史を通した汽水域と海域との移動の有無を耳石の微量元素組成分析と酸素安定同位体比分析によって検討した。採集した魚種は,個体数で優占したリボンスズメダイと,個体数は少ないものの出現頻度が高かったコトヒキ,ゴマアイゴ,ツムギハゼ,インコハゼの5種である。採集した各個体から耳石を摘出し,レーザーアブレーション誘導結合プラズマ質量分析装置(LA-ICP-MS)を用いて核から縁辺までのストロンチウム/カルシウム比とリチウム/カルシウム比を求めたところ,どの種においても明瞭な結果は得られなかった。そこで,リボンスズメダイについて,安定同位体質量分析装置を用いて耳石の酸素安定同位体比を調べた結果,核から縁辺までの値は,分析したどの個体においても汽水域の範囲内にあることがわかった。したがって,リボンスズメダイは,昨年度に調査したコモチサヨリやアマミイシモチと同様に,海域へ移動せず,汽水域で生活史を完結させる定住種である可能性が高いことが明らかとなった。昨年度と本年度において,マングローブ水域に生息する主要魚類7種の耳石微量元素組成分析と酸素安定同位体比分析を行い,3種(アマミイシモチ,リボンスズメダイ,コモチサヨリ)について,定住種か回遊種かを示唆することができた。これは,本研究の大きな成果であり,本年度までの目的はある程度達成できたと言える。しかし,他の4種(コトヒキ,ゴマアイゴ,ツムギハゼ,インコハゼ)については明瞭な結果が得られず,定住種か回遊種かを結論することができなかった。これについては,今後の課題となった。汽水魚には,汽水域(あるいは河川)と海の間を往き来する通し回遊魚と,海に回遊せず,生活史のほぼすべてをマングローブ水域内で完結させる非回遊魚の2種類が主に存在すると言われている。昨年度までに,耳石の微量元素組成分析および酸素同位体比分析によって,沖縄県西表島浦内川のマングローブ水域に優占するコモチサヨリ,アマミイシモチ,リボンスズメダイの3種が非回遊魚であることが示唆された。そこで,今年度は,これらの非回遊魚が西表島内や石垣島内の河川間,および琉球諸島の島間(西表島,石垣島,宮古島,沖縄島の間)で遺伝的にどの程度分化しているのかをDNA分析で調べることを目的とした。

非回遊魚の2種(コモチサヨリ,アマミイシモチ)と,通し回遊魚であることが既往研究によってわかっているオキフエダイ(海水性両側回遊魚)を西表島の2河川(浦内川とウダラ川),石垣島の2河川(吹通川と轟川),宮古島の1か所(川満),沖縄島の1河川(汀間川)において採集した。各採集地点における各魚種の採集個体数は18個体以上を目標とした。しかし,宮古島や西表島では,採集時,水質環境が例年とかなり異なっていたため,十分な個体数を採集することができなかった。このため,2017年度に追加採集を行い,DNA分析を実施した。その結果,コモチサヨリは石垣島の2河川間,および西表島,石垣島,宮古島の3島間で遺伝的な分化が認められた。また,アマミイシモチは島内の河川間では分化していなかったものの,4島間では分化が認められた。一方,オキフエダイでは島内の河川間および島間での分化は認められなかった。したがって,非回遊魚では島間のほか,島内の河川間でも遺伝的に分化している種の存在が明らかとなった。昨年度まで,マングローブ水域に生息する優占魚類3種(アマミイシモチ,リボンスズメダイ,コモチサヨリ)について,耳石の微量元素組成分析と酸素同位体比分析を行い,それらのすべてが非回遊魚であることを明らかにすることができた。これは,本研究の大きな成果であると言える。この結果に基づき,今年度は,これらの非回遊魚が沖縄県西表島内や石垣島内の河川間,および琉球諸島の島間で遺伝的にどの程度分化しているのかをDNA分析で調べる予定であった。しかし,調査地での水質環境が例年とかなり異なり,魚類の生息密度が極端に減少していたため,DNA分析に必要となる十分な標本数を集めることができなかった。このため,今年度においてはDNA分析を実施せず,来年度に追加採集を行い,まとめてDNA分析を実施することにした。したがって,今年度の達成度は低いと評価せざるをえない。一昨年度までに,耳石の微量元素組成分析および酸素同位体比分析によって,マングローブ水域の優占種であるコモチサヨリ,アマミイシモチ,リボンスズメダイの3種が非回遊魚(海に回遊せず,生活史のほぼすべてをマングローブ水域内で完結させる魚類)であることが示唆された。そこで,昨年度は,これらの非回遊魚が沖縄県西表島内や石垣島内の河川間,および琉球諸島の島間(西表島,石垣島,宮古島,沖縄島の間)で遺伝的にどの程度分化しているのかをDNA分析で調べる予定であった。しかし,西表島や宮古島などの調査地において,水質環境が例年とかなり異なり,魚類の生息密度が極端に減少していたため,DNA分析に必要となる標本数が集まらず,DNA分析は実施できなかった。このため本年度は,不足している標本を採集し,DNA分析を実施した。非回遊魚の2種(コモチサヨリ,アマミイシモチ)と,通し回遊魚(河川と海の間を往き来する魚類)であることが既往研究によってわかっているオキフエダイ(海水性両側回遊魚)を西表島の2河川(浦内川とウダラ川),石垣島の2河川(吹通川と轟川),宮古島の1か所(川満),沖縄島の1河川(汀間川)において採集した。各採集地点における各魚種の採集個体数は,昨年度のものと合わせて合計18個体以上とした。
顎口腔刺激と摂食促進ペプチド活性が睡眠・認知障害に及ぼす影響

桂花による持続的な嗅覚刺激は、視床下部におけるOrexinの発現抑制、Orexinニューロン数の減少と体重増加の抑制を伴って、水迷路実験における空間記憶能力を亢進させることが明らかとなった。一方、亜鉛欠乏食給餌は味覚減退に関与していると考えられているが、摂食行動特性の変化だけでなく、海馬におけるGFAP陽性細胞数の増加を伴い空間記憶能力の低下を認めた。さらに、抜歯による咀嚼機能低下条件を付加すると、その効果は増強することが明らかとなった。以上の結果より、嗅覚や咀嚼、味覚等顎口腔感覚入力の変化は空間記憶能力を制御する因子となり得る可能性が示唆された。桂花の嗅覚刺激がオレキシンニューロンへ及ぼす影響前年度までの行動生理学実験にて、桂花(OSM)の嗅覚刺激が摂食行動を抑制し、体重増加の抑制効果を呈する可能性が示唆されたため、本年度ではOSMの嗅覚刺激が摂食促進ペプチドであるオレキシンニューロンへ直接影響を与えるのか否かを免疫組織学的に検討した。OSM匂い刺激の対照として、ミルク(MILK)の匂いを用いて実験を行った。OSMの嗅覚刺激によって、視床下部外側野に存在するオレキシンニューロン数は全域に渡って減少し、MILK匂い刺激では明らかな変化を認めなかった。OSMによる急性的な嗅覚刺激が視床下部のオレキシンの発現量を減少させるだけでなく、ニューロン数自体を減少させ、その結果、摂食量の減少を惹起する可能性が示唆された。咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が空間認知能力へ及ぼす影響について前年度には、オレキシン発現抑制効果をもつOSMの嗅覚刺激にて実験開始後1週間目の水迷路実験の結果、OSM群が他の3群に比して明らかに到達時間が早い結果を得られた。本年度では、実験開始後1週間経過した時点で6日間連続しゴール(platform)に到達するまでの時間(escape latency)を測定し、7日目にplatformを取り除き、制限時間のうちゴールエリア一帯を遊泳する時間を計測するProbe testを行い、学習記憶への与える影響を詳細に検討した。OSM、Ext+OSM群がControl、Ext群より早期にescape latencyが減少するが、最終日(day6)ではControl群が追いついてくる傾向が得られた。ProbetestではExt群が他群に比してやや減少する傾向が得られた。OSMによる嗅覚刺激を提示することで、脳内のオレキシン発現抑制に伴い学習記憶を亢進させる可能性が示唆された。咀嚼機能低下および亜鉛欠乏飼料給餌マウスにおける空間記憶力の行動生理学的検討咀嚼機能低下および亜鉛欠乏飼料給餌マウスにおける空間記憶力の免疫組織学的検討8週齢時WMT終了後全脳を摘出し、40 μmの連続凍結切片を作製し、一次抗体として抗GFAP抗体を用いて免疫組織化学染色を行った。空間記憶に関与するとされる海馬の3領域(CA1,CA3,DG)における単位面積当たりのGFAP陽性細胞数を測定したところ、CT群に比較し、ZD群およびEZD群の海馬CA1領域におけるGFAP陽性細胞密度が高い傾向を示したが、CA3・DG領域では有意な差は認めなかった。咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が摂食行動へ及ぼす影響について我々は、桂花の嗅覚刺激にて、一定時間当たりの摂食量減少、同量の飼料を与えた際の摂食行動開始までの時間および摂食時間の延長と摂食を抑制する方向に視覚的行動特性が変化する傾向が得られているため、本研究では咀嚼機能の違いつまり顎口腔刺激の変化が摂食行動に影響を及ぼすのか明らかにした上で、脳内のオレキシン発現抑制効果をもつ桂花の嗅覚刺激にて両者がいかに変化するかを検討した。実験開始後、1,2週目までは体重増加量はcont>OSM>Ext>OSM+Extであったが、3週目でcont>Ext>OSM>OSM+Ext、4週目でcont>Ext>OSM + Ext>OSMという結果を得た。当初は抜歯による咀嚼機能低下の影響で体重増加の抑制効果を呈し、4週経過すると抜歯後からの咀嚼機能の回復、非抜歯群(control群, OSM群)の成長曲線がプラトーとなってくることが要因となり抜歯群の体重が非抜歯群の体重に近づいたと推測された。また、OSMによる慢性的な嗅覚刺激が累積摂食量の減少に伴い、体重増加の抑制効果を呈する可能性が示唆された。

咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が空間認知能力へ及ぼす影響についてオレキシンA脳室内投与は海馬に投射し、CA1ニューロンを抑制することで空間認知能を抑制すると報告されているため、本研究では、脳内のオレキシン発現抑制効果をもつ桂花の嗅覚刺激にて認知能がいかに変化するかを検討した。実験開始後1週間目の水迷路実験の結果、OSM群が他の3群に比して明らかに到達時間が早い結果を得た。しかしながら、Ext群とOSM+Ext群との間に有意な差はなく、Ext条件下でのOSMの効果は明らかではなかった。OSMによる嗅覚刺激を提示することで、脳内のオレキシン発現抑制に伴い学習記憶を亢進させることが示唆された。平成23・24年度は、咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が自発行動・摂食行動・摂食促進ペプチドニュローン・空間認知能力へ及ぼす影響を詳細に検討を行った。平成25年度には、咀嚼及び桂花の嗅覚刺激の睡眠覚醒へ与える影響について検討を行う予定である。平成23年度は、咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が自発行動・摂食行動・睡眠覚醒へ及ぼす影響を検討する予定であったが、摂食行動へ及ぼす影響を解析した結果、次年度予定であった空間認知能力へ及ぼす影響についての研究を先行遂行した。そのため、平成24年度には、咀嚼及び桂花の嗅覚刺激の睡眠覚醒へ与える影響について検討を行う予定である。咀嚼及び桂花の嗅覚刺激が覚醒・睡眠へ及ぼす影響について我々は、桂花の嗅覚刺激にて、一定時間当たりの睡眠導入潜時までの短縮・睡眠時間の延長という一連の結果を得ている。本研究では、嗅覚刺激により、覚醒・レム睡眠・ノンレム睡眠のリズムや脳波(α・β・δ・θ波)が如何に変動するか検討し、さらに、咀嚼機能と覚醒・睡眠との関連性を追求する。1.生後3週齢のWistar系雄性ラット1標準的なゲージで飼育する群(非抜歯群)10匹・2桂花匂い刺激付きのゲージで飼育する群(非抜歯群)10匹生後3週齢のWistar系雄性ラットの右上臼歯部の抜歯・同側の咬筋切断を施行後、3標準的なゲージで飼育する群(抜歯群)10匹・4桂花匂い刺激付きのゲージで飼育する群(抜歯群)10匹を作成し、2.生後8週齢の時点で、ペントバルビタール腹腔内投与により麻酔施行後、脳定位固定装置に固定し、両側前頭葉皮質にステンレス製ネジ電極、頭長筋に針電極を留置する。3 .術後7日目、覚醒・睡眠サイクルのバラつきの生じる明期開始直後を避け、午前9時よりステージへ移し6時間脳波・筋電図を記録する(Z. L. Huang et al., Proc Natl Acad Sci U S A 98, 2001)。1.生後3週齢のWistar系雄性ラット(1)標準的なゲージで飼育する群(非抜歯群)10匹・(2)桂花匂い刺激付きのゲージで飼育する群(非抜歯群)10匹生後3週齢のWistar系雄性ラットの右上臼歯部の抜歯・同側の咬筋切断を施行後、(3)標準的なゲージで飼育する群(抜歯群)10匹・(4)桂花匂い刺激付きのゲージで飼育する群(抜歯群)10匹を作成し、2.生後8週齢の時点で、ペントバルビタール腹腔内投与により麻酔施行後、脳定位固定装置に固定し、両側前頭葉皮質にステンレス製ネジ電極、頭長筋に針電極を留置する。