hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
コミュニティの検出アルゴリズムとネットワークにおける感染症制御に関する研究

今年度は、コミュニティ構造を持つネットワークにおける感染症伝播のダイナミクスに関して、以下の2つのアプローチにより研究を行った。1.クリークランダムネットワーク上のボンドパーコレーションと、相互作用する感染症モデルへの応用研究実施計画の項目2に関して、昨年度に引き続き、コミュニティ構造を持つネットワーク上を伝播する複数の相互作用する感染症の拡大について調べた。現実のネットワークのコミュニティ構造は感染症伝播に重要な役割を持つ。クリークによるコミュニティ検出アルゴリズムに基づき、複数の異なる次数のクリークからなるクリークランダムネットワークモデルを提案した。この上で、二つの感染症がそれぞれ一種類のクリーク上を伝播すると仮定した。これは、それぞれコミュニティ内とコミュニティ外を伝播する感染症と解釈することができる。コミュニティ内外の感染確率が異なるという仮定の下で、SIRモデルとボンドパーコレーション理論の関係を念頭に、ボンドパーコレーションによる解析を行い、統計的性質の理論的解析を行い、クラスタによる効果を調べた。これらの結果は一般の数の感染症に拡張可能である。2.メタポピュレーション感染症モデルにおける安全情報に基づく行動パターンの影響研究実施計画の項目1および3に関して、人間行動の影響を具体的課題として微分方程式および確率母関数を用いた解析を行い、情報に基づく人間の行動パターンの感染症伝播への影響を考えるための理論的枠組みを与えた。具体的には、都市の安全レベルを健康な個体数に比例した量として定義し、人間がこの安全レベルに応じて行動を変えるものとした。解析の結果、人間行動が感染拡大条件に影響を与えることがわかった。さらに、各個人が安全な場所を選んで移動することが、感染の拡大を進めることがわかった。この結果は、旅行制限などの感染症対策が必ずしも有効であるとは限らないことを理論的に示すものである。また、人口の大きい都市部などへの移動を避けることに感染の拡大を抑える効果があることを示唆する。本研究の目的の一つはコミュニティ構造を持つネットワークにおける感染症伝播のダイナミクスを明らかにすることであるが、今年度は、主に適応的ダイナミクスを持つネットワーク上の感染症の伝播に関する研究において以下の結果を得た。適応的ダイナミクスを持つネットワークにおいて、各ノードは、性別、人種、コミュニティなど、様々なクラスに属しているものと仮定する。また、感染症伝播を考えるにあたり、感受性のエージェントは感染性のエージェントとの関係を避け、新しいエージェントを求めるものとする。その際、エージェントは様々なクラスに属しているため、その閉鎖性や各ノードのタイプに応じた方法で、新たな感受性のエージェントを探す。以上の仮定の下で、再接続行列と感染率行列を定義することにより、複数タイプのノードにより構成された適応型ネットワーク上のSISモデルの挙動を調べ、以下の結果を得た。まず、このモデルから平均場モデルを導出し、平均場モデルの数値解と元のモデルの数値シミュレーションの結果が同様の挙動を示すことを確認した。また、エージェント間の関係の再接続によって双安定性の領域が現れることを示した。すなわち,この領域においては感染が存続する状態と根絶する状態の二つの安定状態が共存している。再接続行列および感染率行列のパラメータに関する分岐図を解析することにより、双安定状態、根絶状態および存続状態のそれぞれの領域を特定した。1.複数タイプのノードにより構成された適応型ネットワーク上の感染症伝播現実のネットワークにおいて、そのノードはいくつかのタイプに分類されることが多い。また、現実のネットワークは動的に変化し、各ノードはそれに適応して行動することも多い。本研究では、感染確率と再接続確率がタイプ依存であると仮定し、複数タイプのノードにより構成された適応型ネットワーク上の感染症伝播を考える。平均場近似を用いることにより、感染拡大の閾値を感染確率と再接続確率により記述した。また,2タイプのネットワークにおいて、感染・再接続確率を変化させたときの、感染者数と閾値を数値的に評価した。分岐構造の解析により、感染持続状態と根絶状態の領域を同定し、双安定状態が存在することを示した。以上の結果を論文として発表した。2.クリークランダムネットワーク上のボンドパーコレーションと、相互作用する感染症への応用ネットワーク上を伝播する感染症の挙動において、クラスタが及ぼす影響は難しい問題であり、ネットワーク内にどのようにクラスタが入っているかに依存する。本研究では、まずクラスターネットワークモデルを任意の大きさのクリークに一般化し、要素の大きさの分布、巨大な要素のサイズ、相転移点などの統計的特徴を解析的に導出した、次に、クリークランダムネットワーク上のボンドパーコレーションを考え、浸透確率がクリークによって異なる場合を考えた。これを二つの相互作用する感染症に応用することにより、クラスタの構造が感染症の挙動に大きな影響を与えることを示した。また、相安定性の解析により、ネットワーク構造と感染症の伝播との関係を明らかにした。

コミュニティ内外の感染確率が異なるという仮定の下で、SIRモデルとボンドパーコレーション理論の関係を念頭に、ボンドパーコレーションによる解析を行い、統計的性質の理論的解析を行い、クラスタによる効果を調べた。これらの結果は一般の数の感染症に拡張可能である。2.メタポピュレーション感染症モデルにおける安全情報に基づく行動パターンの影響研究実施計画の項目1および3に関して、人間行動の影響を具体的課題として微分方程式および確率母関数を用いた解析を行い、情報に基づく人間の行動パターンの感染症伝播への影響を考えるための理論的枠組みを与えた。具体的には、都市の安全レベルを健康な個体数に比例した量として定義し、人間がこの安全レベルに応じて行動を変えるものとした。解析の結果、人間行動が感染拡大条件に影響を与えることがわかった。さらに、各個人が安全な場所を選んで移動することが、感染の拡大を進めることがわかった。この結果は、旅行制限などの感染症対策が必ずしも有効であるとは限らないことを理論的に示すものである。また、人口の大きい都市部などへの移動を避けることに感染の拡大を抑える効果があることを示唆する。
超微細空間の観察を可能にする次世代型MRI技術の開発

申請者が発明した極限的な周波数分解能を有する信号解析技術NHA(Non-Harmonic Analysis)を使って、MRI装置に組み込むためのソフトウェア技術を開発する。NHAは、計測信号を最も正確に解析する方法(世界最高精度)で、これまでの周波数分析法に比べ10万100億倍以上の精度の向上があり、従来法では可視化できない僅かな変化もとらえることができる。本研究では、特にMRI計測データをより正確に解析し、従来では観察することの出来なかった、微細な領域を可視化できる可能性に着目し、既存のハードウェア性能を極限まで発揮し、磁場強度低減と分解能向上を両立した次世代型MRI装置に不可欠な技術の確立を目的とする。本研究期間内では、MRIに対しNHAを応用し、次世代型MRIの開発可能性に関する検討を行う。具体的には、従来のMRI装置では観察することのできなかった、任意の微小空間の観察に関する基礎的な検討と仮想的な計算機シミュレーションデータを用いて検証実験を行う。現在のMRI装置では、FFTの分解能を超える微細な観察対象の画像化は不可能である。FFTの分解能を向上するためには、高磁場や多点計測が必要となり、解析する際の解析窓長によって再構成画像の品質が決定される。しかし、NHAはFFTよりもはるかに高い分解能を有しており、分解能が解析窓長に依存しないというアドバンテージがある。特に本年度は、MRIデータへの適用と評価実験を行ったMRIによる計測データを用いて、NHAによる解析を行った。この際、既存の内部仕様とそのノイズ混入要因を体系化し、計測時間と実際のノイズレベルの関係を複数計測し、ノイズモデルの見積もりも行った。ノイズモデルの見積もりによって、NHAを利用する際の精度限界も予想できるため、NHAを利用する際の各種パラメータや計測データ数など環境条件を設計した。平成29年度が最終年度であるため、記入しない。微細空間の観察可能性についての検討を行った。MRI画像は測定された信号に対して窓関数を用いてフーリエ変換することで断層図を得ている。したがって、空間分解能を向上させるためには、分析窓の中に多くの周期が入ればフーリエ変換後の点像関数は鮮明になる。しかし、実際にはその窓の広さは勾配磁場の強度によって制限される。勾配磁場の強度を強くすると空間分解能が向上するが、同時にMRI装置の価格や維持費も大幅に上昇してしまう。そのため、各MRIの研究グループは分解能向上のため、パルスシーケンスや信号収集法の改良などに注力しているのが現状である。しかし、そのどれもが原理的なフーリエ変換で制約される分解能以下にできるものではなく、抜本的な解決には至っていない。この問題を解決するため、極限的な周波数分解能を有するNHAを用いて、この分野の問題を本質的に解決する技術を確立することを行った。一般に、正弦波1本で構成される信号をFFTで変換すると、分析窓の影響で本来存在しないスペクトルが複数群れて現れる(側帯波)。一方、NHAでは、側帯波が全くでない。つまり、NHAで正確にスペクトルを推定すれば、FFTで表現できなかったスペクトルを正確に表現できる。本質的に信号を正確に解析できれば、これまで鮮明に表現ができなかった微細領域の構造を鮮明に表現できる。申請者は既に、NHAをMRIへ応用する可能性を検証しており、MRIで利用されている2次元FFTをNHAに置き換え、点や線で正確に高精細断層画像を表現できる可能性を示した。さらにNHAを応用して、既存のMRI画像より微細な領域の可視化について検証を行った。MRIでは、計測データの大きさが磁場強度に依存し、FFTの分解能は計測データの大きさによって決定される。そのため、既存のMRIでは、FFTの分解能よりも微細な対象を可視化するには、補間や近似を用いて分解能向上を図った。平成27年9月、評価実験に伴うファントムデータの作成で、離散データの量子化ノイズが、再構成画像に与える影響が想定以上に大きくなることがわかった。研究の遂行上、この現象の本質を見極めることが不可であることから、この影響を軽減するために地場強度提言信号に用いる計算法の改良の必要性が生じた。磁場低減と分解能向上の両立に関する検証を行った。NHAによる微細領域の可視化を検証するため、本研究では低磁場環境を想定したコンピュータシミュレーションによる検証実験を行った。検証実験では、MRI計測データのデータサイズを制限し解析に用いる。高磁場計測データを削除した低磁場計測データを利用することで、FFTの分解幅以下の断層画像を解析し画像再構成を行いMRI機器の小型化と省電力化に関して検討した。また、ユーザーが注目する任意の領域について拡大し、微細な領域を可視化し提示するシステムを開発の検討を行った。MRIはNMR(核磁気共鳴)現象を利用し、水素原子核の減衰エネルギーを信号として取得している。減衰信号は振幅に関して変化し続けているが、周波数特性に関しては全領域で一定になっている。このことから、計測データの一部を抽出し正確に解析することで、画像の任意領域を可視化することが可能である。計測データから、マクロブロック単位で任意領域の情報を抽出し、NHAによる解析で高精細拡大画像の提示の検討を行った。生体におけるMRI解析研鑽を実施した結果、高精細化の兆しが見られたが、当初の予想に反し、サンプリングによるアーチファクトが発生し、高精細化を一部阻害する現象が判明した。

そこで、アーチファクトによ画像劣化を抑制するためには、計算対象データの前処理に利用する帯域フィルタの再検討が必要になった。申請者が発明した極限的な周波数分解能を有する信号解析技術NHA(Non-Harmonic Analysis)を使って、MRI装置に組み込むためのソフトウェア技術を開発する。NHAは、計測信号を最も正確に解析する方法(世界最高精度)で、これまでの周波数分析法に比べ10万100億倍以上の精度の向上があり、従来法では可視化できない僅かな変化もとらえることができる。本研究では、特にMRI計測データをより正確に解析し、従来では観察することの出来なかった、微細な領域を可視化できる可能性に着目し、既存のハードウェア性能を極限まで発揮し、磁場強度低減と分解能向上を両立した次世代型MRI装置に不可欠な技術の確立を目的とする。本研究期間内では、MRIに対しNHAを応用し、次世代型MRIの開発可能性に関する検討を行う。具体的には、従来のMRI装置では観察することのできなかった、任意の微小空間の観察に関する基礎的な検討と仮想的な計算機シミュレーションデータを用いて検証実験を行う。現在のMRI装置では、FFTの分解能を超える微細な観察対象の画像化は不可能である。FFTの分解能を向上するためには、高磁場や多点計測が必要となり、解析する際の解析窓長によって再構成画像の品質が決定される。しかし、NHAはFFTよりもはるかに高い分解能を有しており、分解能が解析窓長に依存しないというアドバンテージがある。特に本年度は、MRIデータへの適用と評価実験を行ったMRIによる計測データを用いて、NHAによる解析を行った。この際、既存の内部仕様とそのノイズ混入要因を体系化し、計測時間と実際のノイズレベルの関係を複数計測し、ノイズモデルの見積もりも行った。ノイズモデルの見積もりによって、NHAを利用する際の精度限界も予想できるため、NHAを利用する際の各種パラメータや計測データ数など環境条件を設計した。以下の、2点に関して検討を行う予定である。(1)マクロブロックを利用した任意ブロック高精細拡大技術の開発ユーザーが注目する任意の領域について拡大し、微細な領域を可視化し提示するシステムを開発する。MRIはNMR(核磁気共鳴)現象を利用し、水素原子核の減衰エネルギーを信号として取得している。減衰信号は振幅に関して変化し続けているが、周波数特性に関しては全領域で一定になっている。このことから、計測データの一部を抽出し正確に解析することで、画像の任意領域を可視化することが可能である。計測データから、マクロブロック単位で任意領域の情報を抽出し、NHAによる解析で高精細拡大画像の提示をめざす。(2) MRI計測データのフィルタバンク化この技術を発展させ、抽出したマクロブロックからフィルタバンクを作成する。フィルタバンクは信号処理分野で広く利用されおり、特定の帯域の計測データのみを解析し、ノイズ耐性を高めることでより鮮明な画像を提示できる。しかし、フィルタバンクはマクロブロック単位の計測データを集積するため、FFTによる解析では分解能が不足し、拡大画像を表現することは不可能である。
ボルテックス・エレクトロニクス

特定領域研究A「ボルテックス・エレクトロニクス」の最終整理の歳に当たり、各班の目指してきた方向を今一度明らかにして、平成12度までに進めてきた研究内用においてどこまでが明らかになり、どこから先が未解明であるかを明確にした。量子磁束(ボルテックス)を信号として扱う新しいエレクトロニクスの構築を目指す本プロジェクト研究では、ボルテックスの実態を知ること、ボルテックスの基本動作を知ること、ボルテックスをどこまで制御できるのかを明らかにすること、生体量子磁気計測技術の向上、などを目標にしてきた。本特定領域研究が発足当初に立てたこれらの目標の大部分において大きな成果が得られ、ボルテックス・エレクトロニクスとして存在感を明確にできたものと自負している次第である。本年度は、本特定領域研究のメンバーが主体になって、国際超伝導エレクトロニクス会議を大阪にて開催した。文部科学省「特定領域研究"ボルテックス・エレクトロニクス"」は会議の共催団体として貢献した。外国から160人余の研究者を含め460人の研究者が参加、本特定領域研究の成果を余すことなく公表して海外から高い評価を得ることができた。特定領域研究「ボルテックス・エレクトロニクス」の初年度に当たり、3つの研究班の連携プレーが効果的に進むように、調整のための種々の方策を検討することに始まった。この間に、総括班会議は3回行った。総括班の活動をを補足するために、合間に2回拡大事務局会議を設定した。そこでは、各研究班の班長による実務的な面からの意識統一をおこなうことに意義を持たせた。本特定領域研究における重点課題として接合近傍のボルテックスの挙動を明らかにすることが確認され、そのためにはボルテックスの可視化研究が不可欠であることも確認された。今年度、公募研究メンバーの1人がボルテックス可視化に効果的な研究成果をあげており、当研究者を次年度には計画班に組み入れることも確認された。本特定領域研究の中心課題はSQUIDの基礎科学と実用水準への高性能化研究である。この目的に対してボルテックス基礎科学が必要不可欠である。バイクイスタル・ジョセフソン接合の飛躍的な向上が今回達成できた。パイクリスタルの接合傾角度を30度に設定することで、最も効率の高い超伝導対粒子の弱結合が可能になることを明らかにした成果である。特定領域研究「ボルテックス・エレクトロニクス」の2年目に当たり、3つの研究班の連携プレーが前年度以上に効果的に進むように、調整のための種々の方策を検討した。この間に、総括班会議を3回行った。総括班の活動をを補足するために、合間に1回拡大事務局会議を設定した。本特定領域研究における重点課題として接合近傍のボルテックスの挙動を明らかにすることがあげられ、そのためにボルテックスの可視化研究が不可欠であることも確認された。これに応えるべく、レーザープローブ法、ビッター法、SQUID顕微鏡によるボルテックス観察に大きな成果が得られた。薄膜成長においてオーロラPLD法が誕生し、効果をあげた。高温超伝導SQUIDの抗原抗体反応計測技術が提案され、大きな進展を見せた。特定領域研究A「ボルテックス・エレクトロニクス」の最終年度に当たり、各班の目指す方向を今一度明らかにして、昨年度までにどこまでが明らかになり、どこから先が未解明であるかを明確にすると共に、平成12年度における目標達成度を定めて研究に向かった。量子磁束(ボルテックス)を信号として扱う新しいエレクトロニクスの構築を目指す本プロジェクト研究では、ボルテックスの実態を知ること、ボルテックスの基本動作を知ること、ボルテックスをどこまで制御できるのかを明らかにすること、生体磁気計測技術の向上、などを目標にしてきた。本年度は、磁束量子の時間差フェムト秒レーザーによる新しい計測技術の開拓、走査型SQUIDによる磁束量子ダイナミックスの実測技術の確立、磁束量子自励雑音の特性解析、オープンSQUIDの開発研究などに成果がみられた。とくにオープンSQUIDは、これまで環境磁気雑音を遮蔽するための設備を要したSQUIDに対して全く遮蔽を必要とせずに作動できる新しいデバイスであり、今後のこの分野の発展に大きな貢献をするものと考えられる。

最後に、本特定領域研究が発足当初に立てた目標の大部分において大きな成果が得られ、ボルテックス・エレクトロニクスとして存在感を明確にできたものと自負している。特定領域研究A「ボルテックス・エレクトロニクス」の最終整理の年に当たり、各班の目指してきた方向を今一度明らかにして、平成12度までに進めてきた研究内容においてどこまでが明らかになり、どこから先が未解明であるかを明確にした。量子磁束(ボルテックス)を信号として扱う新しいエレクトロニクスの構築を目指す本プロジェクト研究では、ボルテックスの実態を知ること、ボルテックスの基本動作を知ること、ボルテックスをどこまで制御できるのかを明らかにすること、生体量子磁気計測技術の向上、などを目標にしてきた。本特定領域研究が発足当初に立てたこれらの目標の大部分において大きな成果が得られ、ボルテックス・エレクトロニクスとして存在感を明確にできたものと自負している次第である。本年度は、本特定領域研究のメンバーが主体になって、国際超伝導エレクトロニクス会議を大阪にて開催した。文部科学省「特定領域研究"ボルテックス・エレクトロニクス"」は会議の共催団体として貢献した。外国から160人余の研究者を含め460人の研究者が参加、本特定領域研究の成果を余すことなく公表して海外から高い評価を得ることができた。
ベンチマーク方式による地域福祉計画のモニタリングと評価方法の体系化に関する研究

平成12年に施行された社会福祉法で、平成15年以降、市町村における地域福祉は、地域福祉計画に基づいて推進されることになった。策定する地域福祉計画を具現化したり、策定された地域福祉計画の達成度を評価するための進行管理と計画の達成度を評価、モニタリングすることが重要になる。全国社会福祉協議会は、行政機関の政策評価で採用しているベンチマーク方式の積極的な活用を推奨しているものの、ベンチマーク方式に関しては、わが国でもアメリカ・オレゴンベンチマーク方式を活した行政機関の政策評価に関する研究が近年行われているものの、福祉領域での研究はほとんど行われていないのが現状である。政策評価で多く用いられる4つの象限を用いたベンチマーク方式の評価では、各象限にプロットされた事業の、取り組みの詳細な優先順位付けに限界があることから、本研究では医療分野で有用性が確立されている分布関数分析の手法を用いて詳細な事業の優先順位付けを試みた。また、策定された計画の達成状況を評価するために、地域福祉事業については、その性質上、スケールメリット効果を定量的に測定することが困難なものも多く存在するが、本研究では定量的に評価が可能であると考えられる事業の目標値の設定と評価指標の検討を行って、実際のフール度でその妥当性を検証た結果、本研究の手法が宮城県柴田町社会福祉協議会の地域福祉活動計画策定段階に採用され実用化に寄与することができた。平成12年に施行された社会福祉法に基づき、市町村及び市町村社会福祉協議会では地域福祉計画と地域福祉活動計の策定を進めている。この計画を具現化するための進行管理(モニタリング)と評価に関する手法を体系化するために成15年度の研究では次のことを実施した。(1)地域福祉事業評価と住民の地域福祉ニーズ評価のためのベンチマークの設定を行った(2)宮城県村田町と大河原町において社会福祉協議会が実施している地域福祉サービスの住民意識調査を実施した。a.宮城県村田町20歳以上の町民10,399名(平成14年3月31日現在)のうち500名を選挙人名簿から無作為抽出回収:158件(回収率:31.6%)b.宮城県大河原町20歳以上の町民18,351名(平成15年8月1日現在)のうち500名を住民基本台帳から無作為抽出回収:128件(回収率:25.6%)(3)上記(2)の調査結果を基にデータベースの構築を行った(4)上記(3)のデータベースを基に次の分析を行ったa.それぞれの社会福祉協議会で実施している地域福祉事業への住民の期待度及び満足度b.分布関数分析による、地域福祉事業の詳細な優先順位付けc.パイロット調査を実施している宮城県柴田町社会福祉協議会でのデータベースとの比較分析により、本研究でのモニタリング評価の妥当性の検証を行った。(5)上記(4)のa, bの分析結果から、住民の地域福祉ニーズの詳細な優先順位と地域福祉事業のベンチマーク評価結果を、柴田市(柴田町、大河原町、村田町合併後の仮称)地域福祉活動計画策定委員会に基礎資料として出した平成16年度では、市町村及び市町村社会福祉居湯議会の地域福祉計画、地域福祉活動計画策定情況と、計画策定段階で抱えている課題を宮城県社会福祉協議会の協力を得て、宮城県内の全市町村社会福祉協議会(68社会福祉協議会)に調査を行い明らかにした。既に計画を策定している市町村社会福祉協議会が計画策定にあたり、具体的な策定手法で困ったことは、計画の具体的な目標値の設定方法10件(37.0%)、計画のモニタリング方法4件(14.8%)、具体的策定手法4件(14.8%)、計画達成状況の評価方法4件(14.8%)、計画の開示と啓発3件(11.1%)であった。(1)調査の対象:宮城県内68市町村社会福祉協議会(2)調査期間・方法:平成16年8月1日から8月31日・郵送法(3)回収:55件

回収率:80.8%また現在計画策定及び策定検討中の場合で、計画策定方法で困っていることは、具体的な策定方法9件(37.5%)、計画の目標値の設定方法5件(20.8%)、計画達成状況の評価方法4件(16.7%)、計画の開示と啓発方法3件(12.5%)、計画のモニタリング方法2件(8.3%)であり、本研究のテーマであるモニタリングと計画達成評価方法の手法をひとつの課題となっていることがわかった。さらに、平成15年度の本研究手法であるベンチマークによるモニタリングと評価方法の有用性について宮城県柴田町社会福祉協議会、同村田町社会福祉協議会、秋田県藤里町社会福祉協議会でヒヤリングを実施し、有用性が認められたことからその妥当性が検証されたものと考える。
説明的文章の読みにおける論理的認識力の発達に関する実践力授業研究

研究は、次の二つの柱で進めた。(1)論理的認識の実践性・実践力論理的認識の現れとして、直接認識性と間接認識性とを区別し、両者の相違を明らかした。自然科学などにおける直接認識に対して、文章理解・音声理解などにおける論理的認識による間接認識を積極的に位置づけ、その能力を育成し、実生活において活用する重要性を探究した。具体的には、科学的な読物・新聞・敬蒙書・百科辞典などによる情報理解を不確かなものとしておとしめて把握するのではなく、実生活上はむしろ有効範囲も広い認識方法として必要であると考えた。精度や信頼性の低さを弱点とせず、実生活的にはそれを前提として上で、成果の判断の方に比重が置かれるべきとした。⇒II.研究発表(2)論理的認識育成のための実験授業(授業研究)実践的授業研究の一つとして、説明的文書教材「魚の感覚」(小5)の実験授業を行った。一読総合法を用い、自然科学的な直接認識性と説明的文章の読みによる間接認識性との精度・信頼性及び汎用性などを児童がどの程度理解するかを検討するところに主な目的を置いた。授業一般としては、順調な運びではなかったが、5年生児童が認識の直接性・間接性の内容と有効性に高い関心を持っていたことが窺われた。今後集約し、授業展開・授業方法及び、学習の成果と問題点を明らかにする予定である。(3)研究全般について説明的文章の読みによる認識として間接的認識を積極的に位置づけ、その活用を図ることを打ち出し、その部分的な実験授業を行ったのが本研究の大きな成果である。情報化社会において、単なる情報処理力を養成するだけでは問題が大きく、情報吟味力・情報価値判断力を重点的に育成すべきことが見出された。これは国語教育上の大きな課題である。今後は、本研究では仮説的に扱った説明的文章の読みにおける論理的認識の発達を小学校から中学校に至る言語形成期について実験授業を積み重ね、あるいは多角的に実施して、明らかにし、実際の教育過程編成の信頼性の高い科学的基礎として提供する必要がある。
ペプチド性伝達物質、VIP、にする平滑筋弛緩反応発現の細胞内機序について

1.迷走神経の切断中枢端及び末梢端を刺激すると、VIP及びその類似体であるペプチドHI(PHI)が、イヌの胃静脈中に放出され、胃血管拡張及び胃弛緩反応が生じた。両反応を起こす力価はVIPの方がPHIよりも高かった。2.ラット胃輪走筋標本をアトロピンとグアネチジン存在下で壁内神経刺激あるいはVIPを投与すると、弛緩反応と過分極が観察された。また、両刺激により胃輪走筋の環状AMP(cAMP)と環状GMP(cGMP)が増加した。3.壁内神経刺激とVIPによる弛緩反応、過分極及び環状ヌクレオチドの増加は、アパミン投与によりほとんど影響を受けなかった。4.ラット胃輪走筋において、VIPは高濃度KCIとカフェイン収縮に影響を与えることなくアセチルコリン(ACh)収縮を抑制した。cAMPを増加させるフォルスコリンは、VIPと同様の作用を示した。しかしcGMPを増加させるニトロプルシドは、ACpに加えて高濃度KCIによる収縮も一部抑制した。5.膜透過性環状ヌクレオチドであるジブチルcAMPと8ブロモcAMPは、VIPと同様ACh収縮のみを強く抑制したが、8ブロモcGMPは三種の収縮薬による収縮を抑制した。6.Ca蛍光指示薬であるFura IIを用いてラット胃輪走筋の細胞内Ca濃度を測定すると、AChは収縮に伴い、Ca濃度を増加させた。VIPはこれらの反応を抑制したが、細胞内Ca濃度-収縮関係を変化させなかった。7.以上の結果より、VIPは平滑筋細胞膜の過分極とcAMPを増加させ弛緩を起こすとが示唆された。VIPによるACh収縮の抑制作用は、AChがムスカリン受容体に結合し、電位依存性Caチャネルを開口させるまでの細胞内情報伝達の過程をcAMP依存性プロティンキナ-ゼの活性化を介して発現するものと考えられる。今後さらにこの情報伝達過程における作用点を明らかにしたいと考えている。
熟練者の予測判断における展望的視知覚－表象的慣性－の機能的役割

移動標的の捕捉や打撃を伴う競技熟練者は優れた予測判断能力を有している。その背景には、彼らが移動視標を見るとき、実は数十百数十ミリ秒将来の状況が展望的に見えている(表象的慣性Representational Momentum, RM)可能性がある。本研究では、移動視標に対する競技熟練者の予測判断と将来を見る機能RMの関連性を検討するため、テコンドー選手と一般学生を用い、キック動画の任意遮断によるハイ・ミドルキック予測判断課題、また動画の巻き戻し・先送り再生法によるRM課題を実施し、予測判断とRMの相関を検討した。その結果、予測判断ーRM相関には一貫した結果が得られず、今後の課題が残った。移動標的の捕捉・打撃等を伴う競技の熟練者は卓越した予測判断能力を有している。彼らの卓越した予測判断は、一般的には熟練に基づく優れた認知判断によると理解されているが、彼らが移動視標を見るとき、実は数十百数十ミリ秒将来の状況が展望的に見えている(表象的慣性)可能性がある。本研究では、移動視標に対する競技熟練者の予測判断が、単に認知的予測に優れているからなのか、あるいは将来が見えるという顕著な表象的慣性によるものなのかについて実験的に検討した。実験参加者にテコンドー選手と一般学生各5名を用いた(実験1)。下肢によるハイキック・ミドルキック動画(60Hz)を用い、キック開始からインパクトまでのいずれかの時点で動画を視覚的に遮断し、ハイキックかミドルキックかを回答させ(予測判断課題)、正答率75%となるフレームを予測判断閾値とした。続いて、予測判断課題と同じ動画刺激を用い、予測判断閾値におけるRMを測定した。RM測定では、予測判断閾値フレームまでの動画呈示後、巻き戻し・先送りの何れかのフレームから動画再生を行い、動画が不連続だったか切れ目なく連続的だったかを回答させ、連続的に見える再生フレームをRMサイズとした。実験1の結果、熟練者の予測判断は早くRMは+1、一般学生では予測判断は遅くRMは+3フレームであった。また予測判断閾値とRMの相関は熟練者で-0.8、一般学生ではほぼ0を示し、熟練者では大きいRMの者ほど予測判断が早いことがわかった。実験2では実験参加者数を20名とし120Hz動画を用いた。その結果、予測判断閾値とRMサイズは実験1と類似する結果であったが、予測判断とRMの相関は熟練者で+0.5程度(初心者で0)となり、大きいRMの者ほど予測判断が遅いという、実験1とは逆の傾向を示す結果が得られた。これらの結果を踏まえ、今後いくつかの要因を操作して追実験を重ね、熟練者と未経験者の予測判断、RMを比較検討する予定である。実験の準備段階では、複数のテコンドー熟練者を用い、左右下肢のハイキック・ミドルキックを10試技実施させ、それらをビデオ撮影して動画刺激を作成した。これらの動画刺激のランダム呈示を用い、予測判断課題、RM課題の実験プログラムを作成した。予備実験によりそれらの妥当性を検討したが、通常得られるRMサイズとは大きく異なる結果が得られ、RM測定に不備があることが判明した。そこで、RM測定方法の改良を試み、予備実験を重ねた結果、妥当性のあるRM測定が可能となった。その確立された方法により実験1、実験2を計画し、テコンドー選手と一般学生を対象とする実験を実施した。それらの実験から熟練者の予測判断とRM特性がある程度明らかとなった。しかし、実験1、2では一致しない結果も得られ、今後の検討課題が明確になった。実験1、2の結果は論文としてまとめ、国際誌に投稿する予定である。以上の経過から、おおむね予定通りに実験研究が進んでいるものと判断した。本研究では、移動視標に対する競技熟練者の予測判断と将来を見る機能RMの関連性を検討した。実験1では、テコンドー選手と一般学生各5名を用い、(1)ハイ・ミドルキック動画(60Hz)を用いキック開始インパクト間の任意時点で視覚遮断し、ハイキックかミドルキックかを判断させ、正答率75%となる時点を予測判断閾値とした。(2)さらにその予測判断閾値におけるRMを測定した。予測判断閾値時点までの動画呈示後、巻き戻し・先送りフレームから再生し、巻き戻しまたは先送りフレームのどちらからの再生だったかを回答させ、正答率50%となる時点をRMサイズとした。その結果、熟練者の予測判断は一般学生より有意に早く、RMは熟練者より一般学生の方が有意に大きかった(いずれも負のRM))。予測判断閾値とRMの相関は熟練者で-0.8、一般学生ではほぼ0を示し、熟練者では大きいRMの者ほど予測判断が早かった。実験2では被験者数20名に対し120Hz動画を用いた異同判断実験を行ったところ、熟練者のRMは+1、一般学生は+3フレームと熟練者の方が小さく、予測判断とRMの相関は熟練者+0.5、初心者で0となり、RMと予測判断の関連性は認められなかった。実験1、2では、回答方法を「巻き戻し・先送り」ではなく「異同判断」でも実施したが、巻き戻し・先送り判断のRMは負(過去しか見えない)、異同判断は正のRMが得られた。

さらに30-40名に対して追実験を行ったところ、回答方法により確かに正負のRMが得られることが再現された。現在、その原因を探る実験を継続実施している。移動標的の捕捉や打撃を伴う競技熟練者は優れた予測判断能力を有している。その背景には、彼らが移動視標を見るとき、実は数十百数十ミリ秒将来の状況が展望的に見えている(表象的慣性Representational Momentum, RM)可能性がある。本研究では、移動視標に対する競技熟練者の予測判断と将来を見る機能RMの関連性を検討するため、テコンドー選手と一般学生を用い、キック動画の任意遮断によるハイ・ミドルキック予測判断課題、また動画の巻き戻し・先送り再生法によるRM課題を実施し、予測判断とRMの相関を検討した。その結果、予測判断ーRM相関には一貫した結果が得られず、今後の課題が残った。平成27年度の実験結果を論文にまとめ国際誌に投稿するとともに、今後さらに以下の狙いによる追実験を実施する。(1)一般学生に熟練者と同じ視線行動、つまり攻撃者の顔を凝視する条件下でこれまでの実験を再度実施し、その結果が視線行動によるものか否かを検討し、さらに(2)被験者数を増やし、これまでの実験結果の妥当性、再現性を検討する。また(3)予測判断閾値前後の異なるフレーム位置におけるRM測定を行い、熟練者と未経験者の予測判断特性、RMサイズ、さらに予測判断とRMサイズの関連性等を比較検討する。スポーツ心理学実験の実施にあたり、実験被験者としてのテコンドー熟練者のリクルートが当初計画より若干少なくなり、それに伴い実験補助者の従事日数の減少、実験参加者の謝金の減少により、当初よりも経費が少なくなったことが次年度使用額が生じた理由である。次年度使用額は、平成27年度実施した実験の補足追実験のために使用する。なお、テコンドー熟練者のリクルートについては、本学からの参加者のみならず、近隣の他大学からの実験参加者をリクルートする計画である。
日本とEUの生乳流通市場及び酪農生産者組織に関する比較研究

畜産経営安定法(畜安法)改正の初年度に生じた生乳流通の変化などについて、ホクレン農協連合会、東海酪農連合会、東北生乳販売連合会などの指定事業者や生乳の二股出荷を行っている酪農生産者への聞き取り調査を行った。それらをふまえて、矢坂雅充と清水池義治は部分委託を前提とする生乳共販が指定事業者(旧指定団体)を脆弱化させ、共販システムに需給調整コストを押しつけて公正な生乳取引を阻害することをいくつかの論考で指摘してきた。矢坂雅充「畜安法改正と生乳流通」(「農業と経済」2019年6月号)では、さらに生乳取引契約違反事例の発生を抑制できない酪農制度改革の負の影響の大きさを分析した。日本の酪農制度改革を比較検証するために、スペインのミルクパッケージ政策の導入実態調査を行った。中央政府農業省や中間組織INLACだけでなく、ガリシア州、アストゥリアス州の大学、乳業メーカー、Producers Organization(PO)、農協などを訪問して、POの設立経緯や活動などについて聞き取り調査を行い、新たな生産者組織として設立されるPOに対する乳業メーカーの反発や酪農協組織への埋没といった事態を理解した。2017年度のドイツ調査や今年度のスペイン調査をふまえて、研究協力者の小田志保はドイツの乳業メーカーをもつ酪農協のガバナンスや組合員出資・退会問題や、フランス、オランダの酪農協における意思決定や利益配分のあり方について検討した。それぞれの国のミルクパッケージ政策の基礎条件ともいえる酪農協の特質が、POの社会的ニーズや普及の差異をもたらしていることが示唆された。日本およびEUの酪農制度はいずれも不安定な状況にある。国や地域によって協同組合へのアンチテーゼ、補完、誘導といった異なる位置づけが与えられるPOの分析を通して、日本の指定事業者が直面する問題の骨格が一定程度明らかになった。EUのミルクパッケージ政策について、昨年度実施したドイツでの調査結果をふまえて、スペインで調査を行い、両国における政策のスタンスの違いやProducers Oraganization(PO)の性格の相違点が浮き彫りになった。POは酪農協のガバナンスや生乳市場での位置づけ、とくに合併による組合員の増大、乳業工場保の有無や製造する乳製品の内容(脱脂粉乳・バターといった国際商品、飲用牛乳・ヨーグルトといった国内向け液状乳製品)などを反映して、POの組織や機能は多様であることを明らかにした。これらの知見をふまえると、スペインのPOが直面している市場環境と日本の指定事業者が直面している課題との近似性が確認される。両国とも液状乳製品中心の市場で、乳業工場を保有する酪農協も少ない。生乳の需給調整が難しいなかで、強い取引交渉力をもつ生産者組織が模索されているからである。一方、法律で規定されてきた日本の生乳共販システムはドイツの大規模酪農協と同様に組織化されているが、酪農経営の規模格差などが広がっていくなかでガバナンスや意思決定のあり方が問われていることも明確になった。日本では酪農制度改革によって指定事業者の統率力やガバナンスが動揺しつつある。ドイツやスペインの生乳取引や農協組織とPOの組織や機能の分析をつうじて、日本の指定事業者を多様で柔軟な組織や機能をものとして再考する必要性も理解された。日本、ドイツ、スペインの酪農生産者組織の比較研究の成果である。さらにスペインではEUの多国籍乳業メーカーによる酪農生産者の組織化についても調査を行うことができた。経営管理のレベルなどによって取引相手の酪農経営をいくつかのカテゴリーに分け、経営支援や乳価決定方式などで異なる取引条件が設定されている。日本でも今後、乳業と酪農経営の直接取引が広がる可能性があり、重要な示唆を得ることができた。日本では指定事業者への部分委託販売に関する情報が広まるにつれて、二股出荷を導入する酪農経営の経営体数や地域が徐々に広がっていくと考えられる。引き続き部分委託の実態や問題点を検証し、指定事業者の組織や機能の変化に焦点を当てて検討する。部分委託の進展は、指定事業者と酪農生産者における信頼関係、ガバナンスのあり方にも左右されるので、今後は酪農経営の減少によって指定事業者の機能確保が厳しくなっている四国、北陸、近畿の指定事業者、北海道とともに広域生乳流通の中核を担っている九州の指定事業者への聞き取り調査をとおして、生乳取引契約の変化や酪農生産者組織再編のあり方を検討する。比較参照事例として取り上げているEUのミルクパッケージ政策については、フランスを中心にPOや酪農協の生乳取引への関与などを中心に調査を行う。フランスはローカルチーズを製造する多くの酪農協がある一方で、飲用牛乳や一般的なチーズ向けの生乳を提供する酪農協、酪農経営への多国籍乳業メーカーによる強圧的な生乳取引に大きな社会的関心が寄せられている。すでにボルドー大学の研究者や酪農協関係者との意見交換の場をもっており、ドイツ、スペインでの調査で新たに浮かび上がってきた不明点を明らかにするとともに、フランスのPOの特質を酪農協や乳業メーカーなどとの関係から明らかにする。フランスのInterprofessional InstituteであるCNIELは、ミルクパッケージ政策でInterbranchのモデルとされ、その機能強化が提起されている。CNIELの活動がPOの機能強化二度のように関わっているのかも重要な論点となる。あわせて農協やPOだけでなく、乳業メーカーあるいは大手小売業者による酪農生産者の組織化の実態についても可能な限り情報収集を行い、広く酪農生産者の組織化のあり方を検討する。

EUのミルクパッケージ政策はクォータ制度廃止、生乳市場の自由化のもとで酪農生産者の組織化、生乳取引交渉力の確保を図るもので、今後の日本の生乳市場や指定生乳生産者団体(指定団体)制度改革を念頭において、ドイツにおける制度の適用や機能、評価について調査を行い、検討した。バター・脱脂粉乳の輸出に積極的で、巨大な農協乳業メーカーの影響力が大きいドイツでは、協同組合組織のもとでの形式平等的な生乳共販や組合員の参画あるいは脱会への硬直的な対応への不満が大規模酪農経営などを中心に高まっている。カルテル庁による2017年3月の酪農協の乳価生産や退会に関する報告書は、酪農生産者団体間での生乳共販をめぐる論争へと展開し、ミルクパッケージにおける生産者団体(PO)の活動や評価にも影響を及ぼしている。ドイツ南部を拠点とするBayern Megは、協同組合組織ではないが、日本の指定団体と類似した生乳販売組織で、多くのPOから乳業メーカーとの生乳取引交渉を受託するPOである。乳業と会員POなどとのネットワークを活用し、相互のニーズに対応した生乳取引のマッチング機能などの取引仲介業務の実態把握に努めた。ドイツではPOは農業協同組合の組織運営や共同販売への評価や批判と関わって展開しており、非協同組合組織による酪農生産者の組織化が進展している。酪農生産者の垂直的統合ではなく、酪農経営の規模や経営者の考え方の多様化に対応した水平的ネットワーク組織としてのPOの実態が明らかになった。EUのミルクパッケージ政策におけるProducer Organization(PO)は、ドイツの法律に基づいて設置されてきた生産者組織形態であり、これをEU各国に普及することが想定されていることが判明した。EU各国のPOを検討する際のベンチマークとして、ドイツのPOが位置づけられる。協同組合組織の巨大化による組合員と執行部の間の軋轢・不信、不安定な国際乳製品市場による大きな乳価変動、酪農生産者の経営規模や事業内容の多様化による共同販売の限界、主体的に生乳の取引先を選択することへの酪農経営者の欲求の高まりといった具体的な論点が把握されることになり、これからの調査研究を進める際の視座を得ることができた。フンボルト大学で協同組合について研究しているマルクス・ハーニッシュ教授が調査の一部に同行し、意見交換を行うことができたことも有意義であった。POの機能は、多くの中小乳業メーカーが牛乳やソフトチーズなどを製造している南ドイツと、巨大農協乳業メーカーがバター・脱脂粉乳といった輸出を念頭においたコモディティ乳製品を製造している北ドイツでは大きく異なっており、POのあり方は協同組合や牛乳・乳製品市場と密接に関わっていることなどについて理解を深めることができた。もっともPOの連合会として生乳取引を仲介しているBayern Megや生乳ブローカーのB.M.G.への聞き取り調査では不明点も多く残されている。それは取引交渉の仲介という業務内容はオープンにすることが難しいからでもあるが、POや乳業メーカーからの検証が行えなかったからでもある。それでもPO、生乳ブローカー、農協の生乳取引の特質や限界・問題点を、既存の酪農生産者組織や乳業のあり方をふまえて捉えることができた。
条件表現の対照言語学的研究

(1)日英語条件文の対照言語学的研究昨年度に引き続き、プロトタイプ論的観点から日英語の条件文研究を行った。中でも日本語のナラ条件文と英語のif文との共通性、相違性について研究を深めた。小説等の大量のデータを詳細に分析した結果、特に通常の仮定条件文をあらわすナラ条件文の条件節の時制について興味深い現象が観察された。これについては、平成11年12月に開催された日本語文法談話会(於:一橋大学)でその成果の一部を発表した。それにより、これまで筆者が主張してきたプロトタイプ論的アプローチによる条件文の研究の妥当性がさらに確認された。また、2月にはアメリカの南カリフォルニア大学、スタンフォード大学、カリフォルニア大学バークレー校に出張した。特に、スタンフォード大学ではMark Turner氏に筆者の最近の研究について説明する機会があり、筆者の分析が十分に進んでいなかった総称文との関連や、過去の事実をあらわす条件文の分析について有益なコメントをうけた。バークレーでEve Sweetser氏とも議論する機会を得たが、筆者の意図するところが十分に伝わらず、問題が残った。(2)条件と主題についての研究条件と主題の共通性、相違性については古くから多くの研究があるが、まだ十分に解決されているとは言えない。筆者は、かねてより日本語の主題形式「は」の条件的解釈について研究をすすめてきた。とくに、述語のタ系連用形(テ形)+「は」による条件文について、さまざまな角度から分析し、その成果が、平成11年12月発行の国語学に掲載されることになった。条件表現の対照言語学的研究というテーマについて本年度は以下のことを実施した。(1)日英語条件文の対照言語学的研究まず、条件文研究の流れを把握し、これまでの条件文研究の問題点がその「必要十分条件的アプローチ」にあることを指摘した。また、日本語の条件文研究における問題点は、個々の条件形式に関する語法研究にその主眼がおかれていることにあることも指摘した。そのような問題点をふまえ、筆者は「プロトタイブ論的アプローチ」から日英語の条件文についての対照研究を試みた。その議論の中心は、英語のいわゆるバックシフト現象と日本語の条件形式の分化に同じ動機付けが働いているという点にある。すなわち両者は日本語の条件文の典型例に見られる現象としてとらえることができる。それに加え、日英語の条件文の非典型例についても、その共通点と相違点を明らかにした。このアプローチは、特に対象研究について有効であり、他の言語の条件文についても検証していくつもりである。なお、この成果は有田(to appear)において発表した。(2)韓国語条件文のデータ収集日韓の条件文を比較対照するための基礎資料として、韓国人留学生に協力してもらってデータを収集した。現在そのデータを分析中である。(3)スペイン語条件文の先行研究の検討接続法が多用される言語の一つであるスペイン語の条件文について、特にその法選択に関わる研究を調べ、検討している。法選択には、事態間の関係に対する話者の認識が関わっていると思われる。
ニューロキニンBを用いた種畜側からの受胎率改善技術の開発研究

本研究では、雌の家畜で確立されつつあるニューロキニンB(NKB)による性腺機能賦活化技術を雄の家畜へ応用するための基礎的な知見を得て、受胎率の改善を目指すとともに製剤化に向けた開発を行うことを目的とした。本年度は、繁殖行動不全の雄ウシへNKB製剤を投与した際の精巣の機能や繁殖行動に及ぼす影響を検討した。黒毛和種雄ウシ(2歳)で採精の訓練を始めるも擬牝台に乗らず射精をしない動物を供試した。事前に雄性ホルモンである血中テストステロン値を測定したところ低値で推移していた。NKBの投与には、昨年度効能を確認した単回投与でも効果が持続する新規作動薬を用いた。NKBの効果を調べるため、単回投与(1000 nmol)した際に採血をして血中テストステロン濃度、LH濃度を測定するとともに、採精や擬牝台への乗駕を試みた。これを毎週1回、8週間に渡り繰り返した。その結果、投与前と比較して血中テストステロン濃度の上昇が安定して持続しないものの観察された。血中LH濃度に変化は見られなかった。投与期間中、擬牝台への乗駕行動は全く観察されなかったが、投与後に陰茎の勃起/伸長が見られ、少量の漿液/精液の射出とともに少量の活性を有する精子が観察された。これらのことから、NKBの単回投与では繁殖行動不全を改善するまでには至らなかったが、NKBが繁殖中枢を刺激することで精巣の活動を高めることが示唆された。このことからNKBは雄の性腺機能賦活化にも応用できることが期待される。本研究では、雌の家畜で確立されつつあるニューロキニンB(NKB)による性腺機能賦活化技術を雄の家畜へ応用するための基礎的な知見を得て、受胎率の改善を目指すとともに、この技術を用いた製剤化に向けた開発を行うことを目的とした。本年度は、精巣の活動を制御する繁殖制御中枢へのNKBの作用を解析した。精巣の活動を制御するパルス状黄体形成ホルモン(LH)分泌を反映する脳の視床下部弓状核近傍の神経活動を記録できるよう施術した雄ヤギを供試した。また、繁殖中枢は精巣から分泌される性ホルモンによるフィードバックの影響を受けているが、NKBの繁殖中枢への直接的な作用を明らかにするために精巣摘出を施した。NKBはNKB受容体以外にも作用していることが知られているため、投与にはNKB受容体の特異的作動薬であるセンクタイドを用いた。センクタイドを末梢血中へ単回(10 nmol, 50 nmol/2mL)および持続(5 nmol, 20 nmol/分で3時間)投与した際の弓状核近傍の神経活動や頻回採血による血中LH濃度の変化を解析した。単回投与の結果、50 nmolの投与で外因性の弓状核近傍の神経活動とLHパルスが1回誘起されたが、10 nmolの投与ではこれらの変化は認められなかった。持続投与では、濃度依存的に神経発火活動の回数(対照:5.5回, 5 nmol:8.5回, 20 nmol:13.5回/3時間)が増加した。また、それに伴いLHパルスの頻度も増加するような傾向が見られた。これらの結果から、雄の動物においてもNKBの作用により繁殖中枢が刺激され、LHパルスの頻度が上昇することが示された。このことから、NKBを用いることで精巣の機能を賦活化でき当初の目標を達成できることが期待される。NKBが雄の家畜においても繁殖中枢を刺激し、LHパルス頻度を高めることができることを明らかにした。このことから、NKBを用いることで精巣の機能を賦活化できる可能性が高まり、インタクト(精巣機能正常)ヤギを用いた実験に多少遅れは出ているものの、研究はおおむね順調に進展していると判断した。本年度は、NKBの長期的な作用および新規NKB受容体作動薬が精巣の活動を制御する繁殖制御中枢へ及ぼす影響を解析した。NKBの投与には、NKB受容体の特異的作動薬であるセンクタイドを用いた。長期的な効果を調べるために、センクタイドを末梢血中へ3日間、持続投与(20 nmol/分)した際の弓状核近傍の神経活動や頻回採血(6分おき)による血中LH濃度の変化を解析した。また、センクタイドに化学修飾を施した新規作動薬を複数開発し、それらを末梢血中へ単回投与(30 nmol, 200 nmol/2 mL)した際の弓状核近傍の神経活動を解析した。センクタイドの長期持続投与の結果、投与前と比較し神経発火活動の頻度が増加し、それが投与中維持された。さらに、新規作動薬を200 nmol/2 mL投与した結果、センクタイドと比較し、単回投与にも関わらず神経活動が長時間にわたり刺激された。

これらの結果から、NKBが長期間にわたり作用し、繁殖中枢が刺激され、LHパルスの頻度が上昇することが示された。また、新規作動薬を用いることで、その効果をより高めることができることが明らかになった。このことから、NKBを用いることで精巣の機能を賦活化でき当初の目標を達成できることが期待される。NKBが長期間にわたり雄の家畜においても繁殖中枢を刺激し、LHパルス頻度を高めることができることを明らかにした。また、新規作動薬を用いることで、その効果を高めることができることが分かった。このことから、NKBを用いることで精巣の機能を賦活化できる可能性が高まり、インタクト(精巣機能正常)ヤギを用いた実験および負の環境条件(暑熱)下での試験に遅れは出ているものの、研究はおおむね順調に進展していると判断した。本研究では、雌の家畜で確立されつつあるニューロキニンB(NKB)による性腺機能賦活化技術を雄の家畜へ応用するための基礎的な知見を得て、受胎率の改善を目指すとともに製剤化に向けた開発を行うことを目的とした。本年度は、繁殖行動不全の雄ウシへNKB製剤を投与した際の精巣の機能や繁殖行動に及ぼす影響を検討した。黒毛和種雄ウシ(2歳)で採精の訓練を始めるも擬牝台に乗らず射精をしない動物を供試した。事前に雄性ホルモンである血中テストステロン値を測定したところ低値で推移していた。NKBの投与には、昨年度効能を確認した単回投与でも効果が持続する新規作動薬を用いた。NKBの効果を調べるため、単回投与(1000 nmol)した際に採血をして血中テストステロン濃度、LH濃度を測定するとともに、採精や擬牝台への乗駕を試みた。これを毎週1回、8週間に渡り繰り返した。その結果、投与前と比較して血中テストステロン濃度の上昇が安定して持続しないものの観察された。血中LH濃度に変化は見られなかった。投与期間中、擬牝台への乗駕行動は全く観察されなかったが、投与後に陰茎の勃起/伸長が見られ、少量の漿液/精液の射出とともに少量の活性を有する精子が観察された。これらのことから、NKBの単回投与では繁殖行動不全を改善するまでには至らなかったが、NKBが繁殖中枢を刺激することで精巣の活動を高めることが示唆された。このことからNKBは雄の性腺機能賦活化にも応用できることが期待される。NKBの繁殖中枢への刺激の有効性が確認できたため、次年度はインタクト(精巣機能正常)ヤギを用いて、センクタイドの投与による血中性ホルモン分泌や精巣機能に及ぼす影響を解析する。繁殖中枢の機能が高まった後、その影響が精巣や精子・精液に表れるのは1か月後程と考えられるので、センクタイドの投与方法や回数・期間など複数の試験を行い、採血や採精なども数週間に渡って行って、適切な条件を解明する。さらに、性腺機能賦活剤開発に向けた作動薬の開発に向けて、我々は既存の作動薬であるセンクタイドよりも強力な作用を持つ新規作動薬を複数開発しており、それらの中で精巣機能賦活剤として最も有効な作動薬の選定を弓状核近傍の神経活動やLH分泌を指標として行う。また、暑熱の影響が性ホルモン分泌や精液性状に与える影響およびNKB投与がそれらにどのように寄与するのかを調べるために、7月後半から8月前半に屋外飼育されているヤギを用いて、センクタイドの投与による血中性ホルモン分泌や精巣機能に及ぼす影響を解析する。NKBの繁殖中枢への刺激の有効性が確認できたため、次年度はインタクト(精巣機能正常)ヤギを用いて、新規NKB作動薬の投与による血中性ホルモン分泌や精巣機能に及ぼす影響を解析する。