hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
分子シミュレーション法を用いた液体-固体相転移の研究

平成18年度は下記の研究を行った。1.マルチカノニカル(MUCA)MC計算によるL-J流体の液体-固体相転移の研究256個のアルゴン系のMUCAMC計算を行った。130K付近と60K付近で熱力学量の不連続な変化が見られ、それぞれ液体-固体相転移と固体-固体相転移あることがわかった。動径分布関数から、80Kでの構造は面心立方構造とも六方細密構造とも異なること、50Kでの構造は六方細密構造に近いことがわかった。この結果をCroat.Chem.Actaに投稿し、受理されたところである。(1)108個のアルゴン系で初期圧力1atmのMUTHMC計算を行った。87K付近に液体-固体相転移があること、固体状態が面心立方構造であることを確認した。相転移温度前後の確率分布の等高線図の変化も調べた。(2)108個のアルゴン系で初期圧力3000atmのMUTHMC計算を行った。再重法を用いて、圧力3000,2500,2000,1500,1000atmでの熱力学量の温度変化を調べた。熱力学量間の関係式が成立していることを確認した。融点の圧力変化を実験結果と比較した。求めた熱力学量の信頼性を検討した。(1)の結果および(2)の結果は、各々投稿準備中である。3.水の液体-固体相転移の研究系の最低エネルギー状態やエントロピーを容易に計算できるマルチカノニカル法の特長を利用して氷のMUCAMC計算を行った。実験値の誤差範囲内でかなり正確な氷の残余エントロピーを算出でき、この結果をPhys.Rev.Bに発表した。平成16年度は下記の研究を行った。(1)マルチカノニカルモンテカルロ(MUCAMC)計算によるLennard-Jones流体の液体-固体相転移の研究108個のアルゴン系ではバルクなLennard-Jones流体の液体-固体相転移がMUCAMC計算で扱えることから、さらに系が大きくなった場合の熱力学量等の変化を調べるために、256個および500個のアルゴン系で同様の計算を行っている。256個のアルゴン系については重み関数がほぼ決定でき、熱力学量等の解析を行っている。500個のアルゴン系では重み関数の微調整を行っているところである。MUCAMC法では粒子数および体積一定条件での計算となり、実験結果との直接比較が困難であるため、この方法を粒子数および圧力一定条件での計算が行えるように拡張し、1atmおよび3000atmでの108個のアルゴン系の計算を行っている。(3)水の液体-固体相転移の研究TIP4Pポテンシャルを用いて216個の水分子系で水と氷の中間の密度のMUCAMC計算を行っている。現時点はMUCA重みを決定しており、氷ではなくアモルファス氷が形成されている。圧力が氷の形成にどう影響するかを調べるためにIsobaric-multithermalアンサンブルで計算が行えるようにテスト計算を始めた。平成17年度は下記の研究を行った。1.マルチカノニカル(MUCA)MC計算によるL-J流体の液体-固体相転移の研究サイズ効果を調べるために、256個のアルゴン系のMUCAMC計算を行い、130K付近と60K付近に熱力学量の不連続な変化がみられた。130K付近の変化は液体-固体相転移であり、60K付近では熱力学量の変化が微小であることから、固体-固体間の相転移であろうと推測し、現在、解折中である。この低温での相転移は、通常のMC計算では256個のアルゴン系でも存在するが、108個および500個のアルゴン系では見られない。500個のアルゴン系のMUCAMC計算は、液体-固体相転移が同時に起こる重み関数の決定が非常に困難で、断念した。108個のアルゴン系で、1atmおよび3000atmのMUTHMC計算を行った。3000atmでのMUTHMC計算では、MUCAMC計算と同様に150K付近で液体-固体相転移が見られた。通常の圧力一定のMC計算の結果と熱力学量の比較した。Gibbs自由エネルギーが連続的に変化していることも確認した。さらに、256個、500個の系でサイズ効果を調べている。3.水の液体-固体相転移の研究昨年度と同様に216個の水分子系で、MUCAMC計算およびMUTHMC計算を継続している。現時点ではいずれの計算でも結晶氷ではなく、アモルファス氷が形成されている。これらの途中経過を6th Liquid Matter Conference, ISMS 2006,分子構造総合討論会2005,第19回分子シミュレーション討論会,第61回日本物理学会年次大会にて発表した。(1)の結果および(2)の108個のアルゴン系の結果は、各々投稿準備中である。

動径分布関数から、80Kでの構造は面心立方構造とも六方細密構造とも異なること、50Kでの構造は六方細密構造に近いことがわかった。この結果をCroat.Chem.Actaに投稿し、受理されたところである。(1)108個のアルゴン系で初期圧力1atmのMUTHMC計算を行った。87K付近に液体-固体相転移があること、固体状態が面心立方構造であることを確認した。相転移温度前後の確率分布の等高線図の変化も調べた。(2)108個のアルゴン系で初期圧力3000atmのMUTHMC計算を行った。再重法を用いて、圧力3000,2500,2000,1500,1000atmでの熱力学量の温度変化を調べた。熱力学量間の関係式が成立していることを確認した。融点の圧力変化を実験結果と比較した。求めた熱力学量の信頼性を検討した。(1)の結果および(2)の結果は、各々投稿準備中である。3.水の液体-固体相転移の研究系の最低エネルギー状態やエントロピーを容易に計算できるマルチカノニカル法の特長を利用して氷のMUCAMC計算を行った。実験値の誤差範囲内でかなり正確な氷の残余エントロピーを算出でき、この結果をPhys.Rev.Bに発表した。
信号処理用動的再構成型LSIの設計

ディジタル信号処理アルゴリズムの実行においては、処理実行期間中に要求される演算機能が逐次変化することがある。動的再構成型LSIでは、LSI上の他の部分のゲート回路が演算器やレジスタとして動作中に、一部のゲート回路のみを他の演算器やレジスタに組み替え可能である。動的再構成可能LSIを用いれば、必要なときにゲート回路を所望の演算器に再構成することができ、ディジタル信号処理アルゴリズムを実行する専用LSIのゲート回路規模最少化を図ることができる。しかしながら、動的再構成LSIでは一般に演算器の再構成時間を要し、また当然ながら再構成中のゲート回路は演算には利用できない。そこで、動的再構成によるゲート回路利用率最適化を図りながら、再構成所要時間による処理速度の低下を招かないようにディジタル信号処理アルゴリズム中の演算実行時刻と再構成実施時刻を決定する必要がある。まず、与えられたディジタル信号処理を指定された速度で実行するために必要なハードウェア資源を動的再構成により最小化することを目指し、動的再構成における演算器再構成時間を見積もって演算実行時刻と演算器再構成時刻を決定するスケジューリング手法を開発した。いくつかの例において、実行速度を低下することなく処理実行に必要なハードウェア資源を低減できることを確認した。次に、近年および将来の集積回路では、演算器間データ通信時間が演算時間や再構成時間に比べて相対的に増加しており、データ通信時間が処理速度の低下の原因となることに注目し、近傍の未使用演算器を所望の演算器型に動的再構成することでデータ通信時間を削減して高速な処理を実現するためのスケジューリング手法を開発した。いくつかの例においてこの手法が有効であることを確認した。結論として、動的再構成型LSIにおける信号処理には、演算器再構成によるハードウェア資源再利用に基づくハードウェア最小化、および演算器間データ通信時間削減に基づく処理高速化の2つの利点があることがわかった。LSIにおける動的再構成導入の目的は、回路の再利用によるLSIチップ面積の削減とそれにともなうLSI価格の低減である。回路の再利用は、一般に処理の並列度を損ない、処理速度を低下する。そのため、処理速度を低下せずに回路を再利用する手法を開発し、動的再構成の有効性を確認する必要がある。そこで本年度は、動的再構成を考慮して信号処理中の演算の実行時刻を決定するスケジューリング手法を検討した。まず、信号処理に普遍的な乗算と加算に注目し、乗算器が複数個の加算機に相互に再構成可能な場合を対象とした。再構成の際には、予め決められた再構成時間が必要であり、再構成中の回路はいかなる演算も実行できないとするモデルを採用した。演算実行の演算間先行制約関係により、実行完了時間に余裕のない演算は、動的再構成を行なう演算器に割り当てると、再構成に要する時間が原因となって処理速度を低下させる。しかし、演算実行完了時刻に余裕のある加算を、未使用の乗算器を再構成して生成される加算器上にて実行すれば、再構成時間も考慮して演算実行先行制約をすべて満足し、かつ動的再構成によって演算器コストを低減することができる。以上の考察に基づいて、既存のRange-Chart-Guidedスケジューリング手法を応用して、演算器の再構成時間も考慮して演算実行先行制約をすべて満足し、演算器コストを最小化する演算実行時刻を導出するスケジューリング手法を考案した。いくつかの信号処理アルゴリズムに適用したところ、動的再構成によって演算器数を削減し、動的再構成を行なわない場合に比べて演算器コストを低減できることがわかり、動的再構成に有効性を確認した。
医療観察法病棟におけるインボルブメント

昨今、患者の主体性を尊重したケアへの関心が高まってきており、患者と共同した治療の取り組みも始められている。しかしながら、精神科医療の中でも、司法精神科医療の分野においては、この患者の主体性を尊重した治療や、患者参加型のケアに関する研究は殆どなされていない。おそらくこの理由は、司法精神科医療そのものが、強制医療であるということや、入院している患者の特殊性、つまり触法精神障害者に関連して、難治性の疾患であること、治療的関係の構築が難しいといわれる人々であること、そして暴力の問題などが関連しているのだろう。しかし、こういった司法精神科医療において、患者の治療への動機付けの研究など研究調査の数は比較的少ないが、ここ数年の間に実施されるようになり、強制医療の中での触法精神障害者による治療への主体的な取り組みや、患者の意向を尊重したケアへの関心が高まってきているといえる。日本における司法精神科医療でも、患者の主体性を尊重した患者参加型のケアを理想としているが、実際にどのように行われているのかはまだ明らかにされていない。本研究では,司法精神科医療における患者によるケアの選択について、看護師と患者の見解を探索的に明らかにすることを目的とし,解釈学的現象学アプローチを用いて研究を行った。本研究の成果として,5つのことが明らかとなった。(1)看護師のとらえる患者参加型ケアの意味,(2)患者参加型ケア-患者の自己決定・選択の現状,(3)患者参加型ケアのための援助技法,(4)ケア計画に関する患者参加の現状,(5)患者参加型ケアに関する患者-看護師関係における確かめ合いの現状。本研究は現象学的手法を用いて、医療観察病棟でのケアについての体験を探索的に明確にしていく質的研究である。本研究では、医療観察法病棟での治療・リハビリテーションにおける患者参加型ケアの実態を明らかにし、ケアの方向性を探ることを目的としている。研究の初年度である22年度は、医療観察法病棟でのケアの提供者(看護師)とケアの受け手(入院患者)の個々に、一対一の面談を実施し、日々の体験や患者参加型ケアに関する思いや意見等の詳細なインタビューを行った(看護師27名、患者14名)。インタビューは、平均1時間30分程度要したが、参加者によっては、これ以上長くなることや、短時間で終了する者もいた。また、数回インタビューを行った参加者もいた。このように、医療観察法病棟で提供されるケアについて、ケアの提供者と受け手の双方から、それぞれの体験や見解を探っていく研究はこれまでになく、22年度の研究によって、医療観察法病棟における看護師と患者の双方の視点が明確になることは、精神看護学および司法精神科看護の領域におけるケアの質の向上の一助につながると考えられ、意義のあることである。本年度は、データ収集に加えて、数名の研究参加者(看護師および入院患者)から得たデータの分析にも着手した。この初期的分析の結果から、患者参加型ケアに関する利点と欠点が浮かび上がってきた。また、患者参加型ケアを実現するためのケアの方向性も少しずつ浮かび上がってきた。本研究は、医療観察法病棟における患者参加型ケア(ユーザー・インボルブメント)について、看護師および入院患者の認識・体験・意見を明らかにし、その実態を把握することが目的である。そして、これを踏まえて、患者参加型ケアに向けた援助の方向性を探索することを目指している。本年度は、昨年度に収集したデータの分析を行なった。また、患者参加型ケアについての国内文献のレビュー及び、患者参加型ケアが進んでいる諸外国の文献および研究論文のレビューを並行して行なった。昨年度に収集したデータは、看護師27名、入院患者14名へのインタビューから得られた患者参加型ケアに関連する体験や意見であり、これらは質的データ解析ソフトNvivoを用いて分析を行なった。

分析においては、解釈学的現象学アプローチを用い、看護師および入院患者の体験世界に焦点をあて、当事者の捉える現実世界(経験した事実)に基づいて分析を行なった。分析の結果、患者参加の程度、患者参加に関する様々な認識、患者参加を促進する要因、患者参加を阻害する要因等を抽出した。国内文献のレビューから明確になったことは、患者参加型ケアの研究がいくつか行われているが、患者参加型ケアを臨床の実践場面で促進していくには現時点においてもまだ不十分な状況であるということである。一方、海外文献の研究においては、患者参加型ケアに関連する3大要因「環境要因」、「看護師側の要因」、「患者側の要因」が抽出され、各要因の小項目を明確にすることができた。以上、今年度はインタビューデータの分析および文献レビューを行い、患者参加型ケアに関する様々な要因を抽出した。これらの抽出された要因を踏まえて、医療観察法病棟における入院患者を対象にした患者参加型ケアの促進に向けた看護および組織のありかたが徐々に明確になってきた。24年度は,これまでに収集したデータの再分析,一般精神科に入院している医療観察法の対象となっている入院患者の患者参加型ケアの状況についてのフィールド調査,患者参加型ケアに関する国内文献レビューを通した患者参加型ケアの在り方の多様性についての検討を行った。これらの結果として,意味のある患者参加型ケアというのは,十分に臨床に浸透していないことが明らかとなった。患者と共に作り上げるケア計画や,患者参加のケア会議などが実施されているが,その内容は,患者がその場に同席しているのみや,リスク回避等の観点から,医療者主導のケア計画になることや,患者はインフォームド・コンセントを受けるのみに留まっている事もあった。これらの背景として,看護師自身が「患者参加型ケア」の重要性についての十分な認識がないこと,患者の受動的な姿勢,崩しがたいパターナリズムが考えられた。医療観察法病棟における患者参加型ケアの実現を目指すには,一般精神科全般での患者参加型ケアを目指さなければ,実現されないことも考えられた。また,患者参加型ケアの実現は,医療者(看護師)個々の看護観や患者ー看護師関係との兼ね合いも関連してくることが分かった。意味のある患者参加型ケアを行うためには,ケア計画の作成時に患者と一緒に行うことや,ケアに関する話し合いに患者にも参加してもらうという,患者参加型ケアの「かたち」にこだわるよりも,患者ー看護師関係において「確かめ合いを重ねる」ことが重要であることが見えてきた。どういうことで対象行為に至ったのか,患者が現在困っている事はなにか,地域で生活するための課題は何か,どのように治療リハビリテーションを進めていったらいいか等について,患者が考え・感じ・体験していることと,医療者(看護師)が認識・判断したこととの確かめ合いの積み重ねが患者参加型ケアにつながっていくと考えられた。データの分析の完了が遅れ、予定されていた「初期段階のパンフレット・ガイドラインの作成」に着手していない状況にある。24年度が最終年度であるため、記入しない。次年度に、「初期段階のパンフレット・ガイドラインの作成」に着手し、この作成されたガイドラインの有効性および利便性についての検討を早急に行なっていく。
固相Baeyer-Villiger反応と天然物合成への応用

(+)-ベルベノン、ベルベノールはマツ科植物の精油中に存在するモノテルペンであり、ピネン類から容易に合成される。しかし、天然から得られるα-ピネンは光学純度が一定ではなく、(-)-β-ピネンは90%ee程度、(+)-β-ピネンは天然には殆ど存在しないことより、光学的に純粋なものを得る事は困難であった。これらを天然物合成の有用なキラル源として広く用いる事を目的として、酒石酸誘導体をキラルな結晶場として利用する事により簡便な光学分割法を見い出す事が出来た。(-)-ベルベノンをキラル源として、固相Baeyer-Vllliger反応を鍵反応としたジテルペンラクトン類の全合成を行った。ナギラクトン類に代表されるジテルペンラクトン類はこれまで数多く単離、構造決定されているが、全合成は十指に及ぼない。そこで、(-)-ベルベノンを出発原料とするジテルペンラクトン類の基本骨格の合成を行った。さらに、この基本骨格部分を用いたMarrubiinおよびLLZ-1271αの全合成を行った。この全合成の過程でBaeyer-Villiger反応が固相でも容易に進行する事を見出した。即ち、液相反応では過ギ酸を用いてもまったく進行しなかったケトン誘導体をm-CPBAと固体でかき混ぜ、室温で放置するだけで予期される酸化生成物が好収率で得られた。Baeyer-Villger反応固相はテトラヒドロサントニン誘導体にも応用することができ、エレマン型セスキテルペン類の鍵中間体を合成することができた。天然有機化合物が固相反応で合成された例はめずらしい。とくに、極めて温和な条件下で反応が進行する固相Baeyer-Villiger反応は天然有機化合物のみならず、有機化合物合成にも、その有用性が期待される。
分子連関ネットワークに基づくチロシンキナーゼ阻害剤関連心毒性予測モデルの構築

研究目的:チロシンキナーゼ阻害薬(TKI)は、従来の殺細胞性抗がん剤とは異なる心筋細胞障害など種々の副作用が発現し、イマチニブに関しては血中濃度モニタリング(TDM)による服用法管理が保険適応となっており、副作用マネジメントの重要性が示唆される。毒性管理を主目的とした場合、体内における血中濃度推移(Pharmacokinetics ; PK)および毒性発現(Toxicodynamics ; TD)の両面を考慮する必要があるが、TDに関しては、イマチニブに限らずほぼ全薬剤で毒性発現メカニズムを殆ど考慮せず統計的な傾向のみに依存している現状がある。そこで、メカニズムに基づくTD予測モデルを考慮したTDM実現のための方法論確立の試行として、まず複数のTKIに関して、心筋細胞毒性の予測法確立を目的とした。研究方法:蛋白質問機能連関ネットワークを構築できることが過去に報告されているデータベースinformation Hyperlinked over Proteins (iHOP)を用い、TKIが作用する種々のキナーゼ、及びTKIによる心筋障害の毒性発現メカニズムと考えられるアポトーシスの中心的分子caspase3と共役する分子群をリストアップし、両者を統合した種々のキナーゼとcaspase3の連関を包含する分子間ネットワークを構築した。分子間ネットワークの各リンクに対し、重みを付与することで毒性の予測が定量的に可能になると考え、iHOPデータベース文献数により重み付けを行い、各キナーゼがアポトーシスに連関する程度を評価する系を構築する。また、TKIとキナーゼの解離定数を考慮し、薬物がキナーゼに与える影響を統合することで、薬物による毒性の定量予測が可能かの検証を試みた。研究成果: TKIが作用するキナーゼからアポトーシス関連分子までの網羅的ネットワークを構築し、各キナーゼがアポトーシスに与える影響を定性的に評価可能な系は構築されつつある。薬物による影響の定量的予測は、現在のところ充分な精度に達しておらず、引き続き、定量的精度の向上を目指し、検討を進めている。
ライソゾーム病の酵素補充療法における酵素製剤に対する免疫寛容誘導法の開発

ファブリー病はα-galactosidase A(GalA)の欠損により糖脂質などが蓄積する疾患である。酵素補充療法が行われているが、輸注された酵素に対する抗体が発生する。今回の検討で酵素補充療法を受けているFD患者で発生する抗体は治療効果も阻害することが明らかとなった。そこで免疫寛容を導入するために組織特異的プロモーターによりGal Aを発現するレンチウイルスベクターを作成しFDモデルマウスに経静脈的に投与したところ、少なくとも肝臓、脾臓においてGal Aの発現が長期間持続し免疫寛容が導入された可能性があると思われた。ファブリー病はα-galactosidaseの欠損によりceramidetrihexoside(GL3)を始めとする糖脂質やオリゴ糖が血管内皮細胞、心筋細胞、神経節細胞などに蓄積し、低汗症、四肢疼痛、腎機能障害、心機能障害、脳血管障害などを呈するX連鎖劣性の遺伝性疾患である。現在酵素補充療法が行われているが、他の蛋白質製剤による治療がそうであるように、酵素製剤に対する抗体の発生が問題となっている。我々の研究は免疫寛容をいかにしたら導入できるかを検討することが目的である。初年度はまず、酵素補充中に発生する抗体が治療効果にどのように影響があるかを検討した。当院で酵素補充療法を受けているファブリー病14例を対象に酵素補充により尿中のGL3の減少程度を抗体陽性、陰性例で比較した。尿中のGL3の測定はタンデムマスにて行った。結果抗体陽性例では陰性例に比べ優位にその低下が遅れることが判明した(Ohashi T, Eto Y etal: Mol Genet Metab.2007Nov;92(3):271-3)。また酵素を抗体と反応後、ファブリー病マウスに静脈内投与したところ各臓器での酵素活性の上昇は優位に減少することも明らかにした(Ohashi T, Eto Y etal: Mol Genet Metab. 2008 in press)。以上より抗体の出現は少なくとも生化学的改善を阻害することが明らかとなった。現在は免疫寛容を導入するために組織特異的プロモーターを用いα-galactosidaseをマウスの臓器に導入するためのレンチウイルスベクター、アデノウイルスベクターを作成中である。本研究の目的はファブリー病酵素補充療法において酵素製剤に対する免疫応答を抑制する方法を開発することであった。平成20年度は組織特異的プロモーターでα-ガラクトシダーゼを発現させることにより免疫寛容の導入をめざした。組織特異的プロモーターとしてクラスII陽性細胞で特異的に遺伝子を発現させるMHCIIプロモーターを用いた。ファブリー病の欠損酵素であるα-ガラクトシダーゼをMHCIIプロモーターで発現するレンチウイルスベクターならびにコントロールとしてユビキタスなプロモーターであるCMVプロモーターでα-ガラクトシダーゼを発現するレンチウイルスベクターを作成した。まずin vitroでMHCIIプロモーターを用いた場合クラスII陽性細胞で特異的に発現が認められるかを検討した。MHCIIプロモーターはクラスII陽性細胞(A20)は特異的にα-ガラクトシダーゼ遺伝子を発現させCMVプロモーターでは特異性は認められなかった。この結果を踏まえin vivoの研究を行った。造血幹細胞への遺伝子導入を試みたが十分な発現量が認められなかった。そのため直接、ウイルスベクターを静脈内に投与した。ファブリー病モデルマウスへベクター投与後6週、12週、24週後にマウスを殺し各臓器におけるα-ガラクトシダーゼ活性を測定した。するとCMVプロモーターを用いたレンチウイするスベクターの場合各臓器で酵素活性は全く得られなかったがMHCIIプロモーターを用いた場合は肝臓、脾臓において酵素活性の有意な上昇が認められた。この活性上昇は24週まで続いた。またファブリー病での蓄積物質であるグロボトリアオシルもMHCIIプロモーターを用いたレンチウイルスベクターを静脈内投与したときのみ低下が認められた。以上よりMHCIIでは感染細胞への細胞性免疫に関して抑制がかかっていることが示された。今後もし研究費が得られれば酵素をチャレンジし酵素製剤に対する免疫寛容がする研究を行う予定である。
ブドウ球菌性熱傷様皮膚症候群由来黄色ブドウ球菌の病原性発現機序に関する研究

検討課題A)において、SkipのN末領域のAドメインを欠損させた株は、ヒト血清及びヒト由来プラスミンでは切断されないことがわかった。また、Skip切断部位をMALDI-TOF/MSにより探索したところ、SkipのN末端側からAドメイン内に位置する僅か20残基付近で限定切断されていることが判明した。検討課題B)について、Skip高発現しているimpetigo/SSSS原性株は、sarTとsarU遺伝子間領域に6塩基欠損があるためにSkip発現の負の制御因子MgrAが結合できず、SarT及びSarU発現が増大するために、結果的にSkipが過剰発現していることが判明した。H25年度の研究成果として、検討課題A)『皮膚組織への菌付着に関わるSkipの宿主因子によるプロセッシングに関する解析』において、大量精製系により組換えSkip体を取得し、Niビーズによるpull-down assay法を構築した。温度、血清の添加量など様々な検出条件で検討を行っているが、Skipに結合する候補因子を絞り込むに至っておらず、探索を継続遂行している。検討課題B)『何故SSSS由来株で高頻度にかつ大量に表層蛋白質Skipを発現し得るのか?』について、これまでに、数多くの株を用いた比較ゲノム解析から、高発現Skip株は共通してskipの上流の転写因子であるsarTとsarU間に6塩基の欠落を有しており、この6塩基配列をもつ株と同じ配列にするとSkipの産生が減弱した。また、この6塩基は、sarT及びsarUの転写開始点のプライマー伸長法による解析から、従来報告されている位置とは異なっていた。次に、この6塩基の有無によって結合変化のある転写制御因子を探索した結果、6塩基付加したDNA断片で特有なバンドを検出し、質量分析から転写因子であるMgrAが同定された。続いて、低発現Skip株(6塩基有り)でMgrA欠損株を作製し、sarT/sarU/skipの発現への影響を調べると、いずれも顕著に増大していた。これらの解析から、impetigo/SSSS原性株は、6塩基欠落のためにSkip発現を負に制御するMgrAが結合できず、Skipが異常発現している事が明らかとなってきた。H26年度の研究成果として、検討課題A)「皮膚組織への菌付着に関するSkipの宿主因子によるプロセッシングに関する解析」において、SkipのN末領域のAドメインを欠損させた株は、ヒト血清及びヒト由来プラスミンでは切断されないことがわかった。また、Skip高産生株で認められる菌凝集反応が、Aドメイン欠損株では全く認められなかった。さらに、ヒト血清、または、ヒト由来プラスミンをSkip発現株に作用させ、Skip切断部位をMALDI-TOF/MSにより探索したところ、SkipのN末端側からAドメイン内に位置する僅か約20残基付近でほぼ限定切断されていることが判明した。ノックインマウスを用いたSkip発現株の皮膚への付着解析については、上記の実験に予想以上に時間を費やしたため、実施できなかった。一方、検討課題B)「Skipプロモーターへの転写因子群の結合比較」について、平成25年度に予想以上に進展し、研究実績で報告したように、Skip高発現しているimpetigo/SSSS原性株は、sarTとsauの遺伝子間領域に6塩基欠損があるためにSkip発現の負の制御因子MgrAが結合できず、SarT及びSarU発現が増大するために、結果的にSkipが過剰発現していることがわかった。細菌ゲノム検討課題A)について、組換えSkipを結合させたビーズを用いたpull-down法を概ね確立させたが、検出条件等を重ねる必要がある。Skipプロセッシングに関わる因子の探索についてはまだ同定出来ていないが、検討課題B)において転写因子群の変異株の性状解析について、Skip発現機構の全体像が明らかになってきつつあり、概ね解析が進んでいる。H25年度は概ね実験計画に設定した通りに進展しているので、H26年度においては、検討課題A)のSkipプロセッシングに関する因子の同定について重点的に解析を進める。平成25年度実施予定の実験項目が予定よりも変更せざるを得なかったので、平成26年度に繰越す状況となったため。この未使用額を平成26年度の予算と合わせ、消耗品として使用する予定である。
機能性磁性微粒子を用いたOrgan Engineeringの開発

現在、腎臓や肝臓のように複雑な構造と機能を持つ器官構造を再構築するために、Organ Engineeringという次世代型Tissue Engineeringの概念が提唱されている。本研究では、磁性微粒子で細胞を標識し、磁力で引きつけることによって細胞を配置・接着させて三次元組織を構築する。このことで、心筋や皮膚のような、単一細胞を重層化させることで機能がはるかに促進される器官や、あるいは肝臓や腎臓など、複数の種類の細胞が綿密に相互作用することによって機能が発揮される器官が、重層組織として構築できる。このように、磁力によって細胞を配置・配列できる新しい技術を確立し、複雑な構造と機能をもつ器官構造を再構築するOrgan Engineeringの中核技術とすることを目的とする。本年度は研究計画にしたがって以下の項目について研究を行った。1.三次元管状構造の構築磁石を芯にし、機能性磁性微粒子で標識したそれぞれの細胞を棒磁石の磁石芯に内側から順番に配置・接着させた。(1)血管組織の構築正電荷をもつリポソームに包埋したマグネタイト(Magnetite Cationic Liposome, MCL)を用いてヒト大動脈血管内皮細胞、ヒト平滑筋細胞、およびマウス線維芽細胞を磁気ラベルして、磁石芯に順番に配置させることで、3つの層からなる血管様組織の構築に成功した。(2)尿管組織の構築イヌの移行上皮細胞を初代培養して、それにMCLを取り込ませて、磁石芯に吸着させることで、尿管様組織の構築に成功した。2.磁力による網膜色素上皮組織の運搬・輸送ヒト網膜色素上皮細胞にMCLを取り込ませて、磁石を用いて三次元組織を構築した後、その組織を磁石によって運搬・輸送することに成功した。本手法を用いることで、磁力によって生体組織を移植するといった新しい技術を提供することができることを示した。本年度は以下の項目について研究を行った。1.機能性磁性微粒子の作成と結合能測定(1)マグネタイトカチオニックリポソーム(MCL)細胞が負に帯電していることを利用して、正の電荷をもつリポソームに包埋したマグネタイト(Magnetite Cationic Liposome, MCL)の利用を検討した。MCLを表皮角化細胞、血管内皮細胞に添加したところ、添加したMCLの内50%程度がそれぞれの細胞に取り込まれた。一方、それに伴う細胞毒性は全く示さなかった。2.磁力による三次元生体組織の構築(1)MCLを用いた皮膚組織の開発表皮角化細胞にMCLを結合させ、単層接着培養していた細胞に添加した。培養皿の下にネオジ磁石を置き、添加細胞を集積させたところ、皮膚細胞シートが形成された。(2)MCLを用いた肝臓組織の開発MCLを結合させた血管内皮細胞を、単層接着培養していた血管内皮細胞に添加した。これを肝実質細胞上に添加して磁力で重層化させた。このことによって、肝実質細胞のアルブミン分泌能が飛躍的に上昇した。
COEプログラムにおける研究拠点形成の計量的研究

この研究では、COEプログラムに採択された研究拠点における研究動向や成果について分析した。ここで、研究者情報、論文情報、科学研究費補助金成果概要情報、特許公開・登録公報情報等を関連指標として用い、その特徴、大学の体制、研究分野、研究者個人の特徴を明らかにした。その結果、分野によって研究の成長の過程が異なり、研究者のキャリアパスが明確になっている分野が見られた。また、科研費の取得状況、特許の出願状況などが分野によって多様であることが見出された。1.平成20年度は、これまでに実用化された技術や成功を収めた研究、あるいは国家的プロジェクトで重要課題として取り上げられている等のトピックスを抽出して、21世紀COEプログラムに採択された膳研究テーマの内容との比較検討を行った。さらに、最近の科学研究費補助金の分野ごとの採択状況をまとめるとともに、COEプログラムの研究リーダーの研究費採択状況を経年的に整理した。2. 1985年度からCOEプログラムに採択されるまでの年度に科研費の取得があった所属機関を移動した研究リーダーを調べた。医学、生命科学、数学分野は移動した研究者の比率が高く、人文科学分野は移動が少ないことから、研究組織の違いなどが説明要因として挙げられることが明らかになった。また、重点研究または特定領域研究などの提案公募型研究費を取得したことのある研究リーダーと、基盤研究(S)・(A)または特別推進研究などの採択数の少ない大型研究の経費を取得したことのある研究リーダーとを比較した場合、生命科学や医学では「提案」関係の研究費が多く、情報、機械分野では「大型」関係の研究費を取得した研究者の比率が高い。生命科学などは、比較的評価の差が現れていない研究者(機関)が選別されている。また、人文科学、学際分野については、他分野に比べ評価の定着していない研究が比較的多く含まれている傾向があると考えられる。3.このような傾向は、今まで統計的な推論に対応できるほど十分多くのサンプルで確かめられていないので、本研究のような定量的、定性的なアプローチが次第に成果を上げていることが示されていると考える。研究拠点における研究動向や成果の指標として、研究者情報、論文情報、科学研究費補助金成果概要情報等、それぞれのデータの関連付けを行った。そしてCOEプログラムに採択された研究拠点において研究が発展していった経緯に焦点を当て、研究拠点の形成に関連した、分野の特徴、大学学部や関連部局の体制、研究者個人の研究テーマ、成果の変遷などのデータから、COE形成へと至った過程を特定した。平成21年度は、COEプログラムに採択された研究拠点・研究者等の特徴の抽出を行い、以下のような調査・分析等を行って、その成果について逐次学会発表を行った。(1)これまでに分析したCOEプログラムの概要(分野ごとの採択率の比較、研究リーダーの専門分野の分布、大学の特色)の報告を行った。(2)各研究拠点が公開した関連資料のインターネット調査を実施し、研究組織、成果概要などの情報を収集して、人材育成機能にさいて分析した。(3)COEプログラム全体の特徴抽出のため、他の公募型大学院教育・大学教育プログラムとの比較を行った。学部段階から大学院教育、先端研究へと進むにつれ、採択大学の独占化の傾向が見られた。(4)「科学研究費補助金成果概要データベース」等を用いて、研究リーダーに関する過去20年にわたる研究の推移と資金規模の推移、萌芽的な研究の特定等の調査を行った。生命科学、医学などの分野では年次的に増加の傾向があり、理工系では高額の経費を取得したときにピークが現れ、人文社会系では余り変化が見られず他分野に比べ低額維持の傾向が見られた。この研究は、研究拠点における研究動向や成果の指標として、研究者情報、論文情報、科学研究費補助金成果概要情報、特許公開・登録公報情報等を用いて、COEプログラムに採択された研究拠点の特徴、大学の体制、研究分野・研究者個人の特徴を分析したものである。研究者の異動率は医学、生命科学、数学・物理学などの分野で高く、研究拠点は研究者のキャリアパスとなっている傾向があり、人文社会、化学、情報、機械などは比較的異動が少なく、内部の研究者が研究を発展させていくところがある。分野別の特徴として、生命科学の研究は複合領域が中心で、研究費の集中的な配分がなされるなど、短期的に成長した分野であることが示されている。COEプログラムに関連の深い特許出願としては、化学、情報分野では特に高いが、医学、機械、生命科学などは同程度であり、数学・物理学、人文社会などは低い。また、環境・エネルギーなど今後拡大が期待される分野の研究は規模が小さい。公募制をとっている他の大学院教育プログラムとの関係をみると、教育では、学際的、国際的テーマが比較的多く採択されており、研究では特定のテーマに絞られている点での相違がみられた。COEプログラムの採択では特定の大学に集中し、大学院教育プログラムや大学教育プログラムではあまり集中していないという傾向がみられたが、この度合いをみるためにHHIを用いて分析した。
不斉プラズモン近接場デザインに立脚したキラル核形成制御と電磁場パリティの開拓

本研究では、電磁場のキラリティに関する新しい保存量「Optical Chirality」の増強されたキラルな表面プラズモン近接場を高度に設計し、その場の中でキラル結晶化を誘起することで高い結晶鏡像異性過剰率を達成し、Optical Chiralityの物質系への転写を実験的に確かめることを目的としている。具体的には、キラル金属ナノ周期構造体で形成されるプラズモニックバンドギャップのバンド端周波数の光で励起される群速度の小さな“遅い"キラルプラズモンを生成し、キラルな光-物質相互作用の増強を図ることで高い結晶鏡像異性過剰率を達成することを本年度の目的としている。本年度は以下に示す実績が得られた。1)昨年度の研究において、キラル金属ナノ周期構造体へ近赤外集光レーザー照射することで発生する表面プラズモン近接場の電場勾配により、水溶液中のアセトアミノフェン分子を近接場中に捕捉・濃集し結晶化を制御するプラズモン光学捕捉誘起結晶化を実験的に観測した。本年度は、FDTD法に基づいて金属ナノ構造体近傍の電磁場の数値解析を行い、実験結果を良く再現することを確かめ、プラズモン光学捕捉誘起結晶化現象を裏付けた。この一連の成果をまとめ、Crystal Growth and Design誌に報告した。この成果は近接場中でのキラル核形成誘起の方法確立の足掛かりとなる。2)昨年度の研究において、キラル結晶化する塩素酸ナトリウム水溶液を支持した金属ナノ構造体へ可視集光レーザー照射すると、プラズモン加熱に伴う微小領域水溶液攪拌により溶液中に最初に現れた母結晶の利き手を継承する二次核の生成が促進され100%に近い鏡像異性過剰率が得られることを明らかにした。本年度はこの成果をまとめ、Crystal Growth and Design誌に報告した。異動に伴う研究環境の再整備が主な理由となり、研究の進捗が当初の計画よりも遅れている。当初、本年度に近接場中での核形成誘起の実験スキームを確立しその上でキラル結晶化における鏡像異性過剰を評価する計画であったが、実際の進捗は近接場中での核形成誘起の成功に留まっており確立にも至っていない。次年度におけるOptical Chiralityの物質系への転写実験の計画は、本年度計画実験において十分な鏡像異性過剰を観測したという前提のもと成されているため、研究計画全体の第一歩を完了したという状況である。そのため、現在までの進捗状況は遅れていると判断した。研究実績1)に示した近接場誘起核形成実験系をキラル結晶化する化合物に適用し、その鏡像異性過剰率を評価する。その後、プラズモン周期構造体の詳細な解析、具体的には、紫外可視吸光測定及びFDTD数値計算による電磁場解析により周期構造体のバンド構造の予測及びバンド端周波数の特定を行い、その周波数に合わせた波長を持つ励起光により同様の実験を行い鏡像異性過剰率を評価し、比較する。上記2つの実験において十分な鏡像異性過剰率が観測された場合には、Optical Chirality転写実験へ移行するが、観測されなかった場合には、計画を変更し、鏡像異性過剰が観測される条件を探索する。具体的な条件としては、金属ナノ構造体間のギャップサイズ、ナノ構造体の材質(金属にかわり誘電体の検討)、構造体の形等々が挙げられる。条件探索後、十分な鏡像異性過剰がみられた場合には転写実験へと移行する。

次年度におけるOptical Chiralityの物質系への転写実験の計画は、本年度計画実験において十分な鏡像異性過剰を観測したという前提のもと成されているため、研究計画全体の第一歩を完了したという状況である。そのため、現在までの進捗状況は遅れていると判断した。研究実績1)に示した近接場誘起核形成実験系をキラル結晶化する化合物に適用し、その鏡像異性過剰率を評価する。その後、プラズモン周期構造体の詳細な解析、具体的には、紫外可視吸光測定及びFDTD数値計算による電磁場解析により周期構造体のバンド構造の予測及びバンド端周波数の特定を行い、その周波数に合わせた波長を持つ励起光により同様の実験を行い鏡像異性過剰率を評価し、比較する。上記2つの実験において十分な鏡像異性過剰率が観測された場合には、Optical Chirality転写実験へ移行するが、観測されなかった場合には、計画を変更し、鏡像異性過剰が観測される条件を探索する。具体的な条件としては、金属ナノ構造体間のギャップサイズ、ナノ構造体の材質(金属にかわり誘電体の検討)、構造体の形等々が挙げられる。条件探索後、十分な鏡像異性過剰がみられた場合には転写実験へと移行する。支出計画当初予定していた波長可変光源について、仕様変更の上光源を購入したため予定よりも安価に入手することができたため。
TED遺伝子群を用いた維管束分化の解析

ヒャクニチソウの単離葉肉細胞から管状要素への分化過程で、形態形成に先立ち分化に特異的に発現する遺伝子TED2,TED3,TED4をマーカーとして用いて、維管束分化の仕組みについて解析することを目的とした。まず、TED3のゲノムDNAの断片をGUS遺伝子につなぎシロイヌナズナに導入し、形質転換個体を得た。得られた形質転換個体を解析した結果、TED3ゲノムの転写開始点から上流約500bpのうちに、木部細胞特異的に発現する調節領域が存在することが明らかになった。この領域にはこれまで報告されている木部特異的な促進cis因子は見られず、これまでにないcis因子が存在することが予想された。次に、TED2タンパク質の発現・機能を知るために、まず、TED2の遺伝子産物を大腸菌中で発現させ、これを用いて抗体を作成した。この抗体を用いて、in vitroの管状要素分化過程および、個体内での維管束発達過程でのタンパク質の発現を調べたところ、mRNAとほぼ同様な発現パターンを示し、TED2タンパク質の発現は、主に転写レベルで制御されていることが明らかになった。さらに、TED2の機能を解析するために、ヒャクニチソウ形質転換根系を用いて、TED2遺伝子のアンチセンスDNAの遺伝子導入を行った。その結果、TED2のアンチセンスDNAを導入した形質転換根の中に、TED2タンパク質の発現が抑えられると同時に、維管束の異常が見られるものがあり、TED2タンパク質は維管束形成において重要な役割を果たしている可能性が示唆された。
まさ土のような砂礫の液状化特性に関する研究

1995年に発生した阪神・淡路大震災では大阪湾岸の埋立地で広い範囲にわたって液状化が発生し、多くの構造物に多大な被害をもたらした。これらの埋立地は主にまさ土で埋め立てられていた。このまさ土は礫分を多く含む特殊な土であり、その液状化発生特性についてはこれまであまり明らかにされていなかった。そこで、このまさ土を対象にし、いくつかの面から液状化特性について実験を行ってみた。また、1931年西埼玉地震の際、砂礫地盤で液状化が発生したことが指摘されていたため、これに関し、地盤調査資料等を収集して、液状化が発生した地盤の特徴を調べた。まさ土の液状化特性に関しては、昨年度、密度や詰め方の違いが液状化強度特性に与える影響などを調べた。これに対し、本年度は、実際の埋立地の飽和状況を調べた。その結果、山から掘削して海に埋立てて年月がまだ経っていない場合には、地下水位以下でも完全に飽和していないこともあり得ると考えられた。そこで、飽和に加えて不飽和の状態で実験を行ったところ、不飽和の場合、液状化強度が大きくなる結果が得られた。ただし、その結果を用いてもやはり、阪神・淡路大地震のような大きな地震動下では液状化が発生することもわかった。まさ土の液状化特性に関しては、その他、不撹乱試料と再構成試料での液状化強度の違いや、堆積方法の違いが液状化強度に与える影響、液状化後の応力ひずみ関係などの研究も行った。次に、西埼玉地震における液状化発生特性に関しては、地震被害報告書、地形分類図、地盤調査資料などを収集し、いくつかの面から検討を行った。その結果、砂礫がやはり噴出しており砂礫で液状化が発生したところがあったこと、自然堤防や旧河道で液状化が多く発生していたことがわかった。また、吹上付近で最も多く液状化が発生していたが、その原因は軟弱な地層構成や基盤の不整形にあたるのではないかと考えられた。本年度は、まず、1995年兵庫県南部地震による液状化発生事例に関して調査を行った。特に、岸壁・護岸背後地盤の液状化にともなう流動に関して、発生状況に関する資料および地盤調査資料を収集した。そして、液状化層の推定を行い、流動が及んだ範囲に関して検討を行った。被災事例としては、その他に1964年新潟地震も取り上げ、同様の検討を行った。その結果、流動範囲には地盤の密度や岸壁・護岸の移動量等が関係していることが明らかとなった。次に、兵庫県南部地震で液状化が発生したまさ土の試料を採取し、いくつかの室内試験を行い液状化に関する特性を調べた。まず、繰返し三軸試験を攪乱、不攪乱試料に対して行い、液状化強度特性を調べた。その結果、密度とともに液状化強度は増加していくこと、不攪乱試料の場合は試料の詰め方によって液状化強度が大幅に異なることなどが明らかにされた。次に、同様の密度、詰め方で模型土槽にまさ土を詰め、標準貫入試験を行った。そして、繰返し三軸試験結果と合わせて、まさ土におけるN値と液状化強度の関係を求めた。さらに、繰返しねじりせん断試験装置を用いて、液状化発生後の変形特性を調べた。このために、密度を変えた供試体に対し、繰返しせん断力で液状化させたあと、単調載荷を行った。

その結果、液状化にともない、剛性が大きく低下することや、その低下割合は液状化の程度が激しいほど大きいことが明らかになった。また、比較のために礫や細粒分を含まないきれいな砂についても同様な実験を行って、比較したところ、まさ土の方が液状化にともなう剛性の低下が少ないことがわかった。以上の他、1931年西埼玉地震による液状化発生箇所に関しても、調査を開始した。1995年に発生した阪神・淡路大震災では大阪湾岸の埋立地で広い範囲にわたって液状化が発生し、多くの構造物に多大な被害をもたらした。これらの埋立地は主にまさ土で埋め立てられていた。このまさ土は礫分を多く含む特殊な土であり、その液状化発生特性についてはこれまであまり明らかにされていなかった。そこで、このまさ土を対象にし、いくつかの面から液状化特性について実験を行ってみた。また、1931年西埼玉地震の際、砂礫地盤で液状化が発生したことが指摘されていたため、これに関し、地盤調査資料等を収集して、液状化が発生した地盤の特徴を調べた。まさ土の液状化特性に関しては、昨年度、密度や詰め方の違いが液状化強度特性に与える影響などを調べた。これに対し、本年度は実際の埋立地の飽和状況を調べた。その結果、山から掘削して海に埋め立てて年月がまだ経っていない場合には、地下水位以下でも完全に飽和していないこともあり得ると考えられた。そこで、飽和に加えて不飽和の状態で実験を行ったところ、不飽和の場合、液状化強度が大きくなる結果が得られた。ただし、その結果を用いてもやはり、阪神・淡路大震災のような大きな地震動下では液状化が発生することもわかった。まさ土の液状化特性に関しては、その他、不撹乱試料と再構成試料での液状化強度の違いや、堆積方法の違いが液状化強度に与える影響、液状化後の応力ひずみ関係などの研究も行った。次に、西埼玉地震における液状化発生特性に関しては、地震被害報告書、地形分類図、地盤調査資料などを収集し、いくつかの面から検討を行った。その結果、砂礫がやはり噴出しており砂礫で液状化が発生したところがあったこと、自然堤防や旧河道で液状化が多く発生していたことがわかった。また、吹上付近で最も多く液状化が発生していたが、その原因は軟弱な地層構成や基盤の不整形にあるのではないかと考えられた。
選択行動における随伴性の動的な変容過程の研究

選択行動の動的変容過程を見るのに適したゲーム事態での行動研究を進めるために、1.その方法論的・理論的位置づけ、2.ゲーム事態での行動の制御変数の同定、の2つを基本的なテーマに据えた。1については予測ゲーム課題(PGT)を考案し、この課題が様々な学習実験の手続き、例えば並立連鎖強化スケジュールや分化的結果を含む遅延見本合わせをその手続きの一部に含むことを示した。また行動分析で提案されてきた数理モデルを整理し、この事態でのシミュレーションに適したモデルの可能性を探った。2については、ラットとヒトを用いたPGTでの選択行動をみた。PGTとは、予告刺激、選択反応、通告刺激、遂行反応、強化子の各事象の継時的な出現からなる手続きで、予告/通告刺激の一致・不一致はゲームにおける環境側の、予告刺激と選択行動の一致・不一致は個体側の協調と裏切りとを表し、各々に応じた強化子呈示に必要とされる遂行反応量が利得行列の値を表す。「チキンのジレンマ」を利得行列とした実験では多くのラットに強い位置偏好が見られ、不適切な反応を減少するために、暗間隔後に試行開始に戻る方法や試行間間隔をあける方法、選択反応から通告刺激までの時間を短縮する方法などを試みたが大きな改善は見られなかった。しかし混方略を要するゲーム事態におけるヒトの選択行動がPGTで見た場合、予告刺激がない状態では被験者が相手の選択比率に追従する傾向がみられる一方で、刺激の導入によって予告刺激の信頼性に応じて被験者の予告刺激に対する追従率が変化することが観察された。動的変容過程の分析指標としてのハトの変化抵抗の研究においては、並列VI VIスケジュール下で先行給餌によって変化抵抗を測定した条件では強化率の高い選択肢で変化抵抗が高くなったが、消去による条件ではその差が明確でなかった。また反応比はベースライン時と先行給餌時とで大きな差がなかった。本年度は、選択行動の動的変容過程を見るのに最もふさわしいと考えられるゲーム事態での行動研究を遂行するために、1.ゲーム事態の方法論的・理論的位置づけ、2.ゲーム事態における行動の制御変数の同定、の2つを基本的なテーマに据えて研究を進めた。1の方法論的位置づけについては予測ゲーム課題(PGT)を考案し、この課題が今までになされてきた様々な実験手続き、すなわち選択行動を調べる並立および並立連鎖強化スケジュール、基礎生起確率の錯誤を調べる確率見本合わせ、記憶を調べる遅延見本合わせとその変形の分化的結果付きの遅延見本合わせ、動物実験で標準的に用いられたゲーム課題、ヒトでの確率的弁別学習課題、の全てをその手続きの一部に含むものであることを示した。1の理論的位置づけについては、行動分析で今までに提案されてきた数理モデルを整理し、このゲーム事態での実験的研究のシミュレーションに適したモデルの可能性を検討した。2については、ラットを用いたPGTでの選択行動をみた。PGTとは、指示刺激(第1弁別刺激)、選択行動、表示刺激(第2弁別刺激)、遂行反応、強化子の各事象の継時的な出現からなる手続きである。指示刺激と表示刺激の一致・不一致はゲームにおける相手側(この場合は環境側)の、指示刺激と選択行動の一致・不一致は自分側の、協調と裏切りを表すことになり、その結果として強化子呈示に必要とされる遂行反応量は、利得行列の値を表すことになる。実験では利得行列としてチキンのジレンマゲームを採用し、指示刺激を一方に固定して選択行動を見た。

指示・表示両刺激の提示位置の一致率が100%(環境が常に協調)条件、0%(常に裏切り)条件、50%(ランダム)条件において適切な選択行動が示された。また環境側がTFT方略(おうむ返し方略)を採る条件では、巨視的最大化を示さない被験体がおり、現在その制御変数を同定中である。(1)予測ゲーム課題における選択行動に試行間間隔が及ぼす効果:試行間間隔の増加によって、前の時点の選択結果の影響が減少することが認められていることから、利得行列で相対的に要求反応数の少ない結果を選択する割合が増加して、前年度得られた利得行列への敏感性の低さが改善されることが期待された。試行間間隔は前年度の研究の5秒から30秒に延長されたが、ラット3個体の選択行動に大きな改善は見られなかった。また個体の選択行動の自発から通告刺激呈示までの時間を短縮するという操作も効果を持たなかった。(2)混合方略を要するゲーム事態におけるヒトの選択行動に予告刺激が及ぼす効果:過去のヒトを用いた混合方略を要するゲーム事態の研究の主要な目的は、繰り返しゲームにおいて被験者の選択がミニマックス解から予想される混合方略に従うかどうかを検討することにあったが、主に群間比較を用いていたため個体の選択行動の特徴を知る事が出来なかった。本研究では個体内比較の手法を用いて個体のデータを分析した。また、混合方略に影響を与える変数として相手の方略についての情報の提供度が考えられるが、相手の手番を正しく示す確率を変えた予告刺激を含む予測ゲーム課題を用いてこの変数の効果を調べた。その結果、予告刺激がない状態では被験者が相手の選択比率に追従する傾向が見られた。刺激を導入すると、予告刺激の信頼性に応じて被験者の予告刺激に対する追従率が変化した。(3)選択行動の分析指標としての変化抵抗:並立VI VIスケジュールの下で4羽のハトを用いて変化抵抗を測定した。先行給餌によって変化抵抗を測定した条件では、強化率の高い選択肢で変化抵抗が高くなることが4羽中3羽のハトで明らかであったが、消去による条件ではその差がはっきりしなかった。また反応比はベースライン時と先行給餌とで大きな差がなかった。