hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
海洋堆積物における嫌気性原生生物の生理・生態

本研究の対象とする日向湖の底泥から形態の異なる偏性嫌気性の鞭毛虫を2株単離できた。このうち1株については、18S rRNA遺伝子の塩基配列のほぼ全長を決定した。しかしながら、この遺伝子に保存されている領域が数か所欠損しているため、偽遺伝子である可能性がある。そのため、培養細胞からリボソームRNAを抽出してrtPCRによって遺伝子の塩基配列の決定を試みようとしたが、全長を決定できていない状況である。この株は、特徴的な形態をしているので、顕微鏡で容易に識別することが可能である。この株が単離された日向湖の底泥中の鞭毛虫をプリムリン染色法で観察したところ、この株と同じ形態の鞭毛虫が確認されたことから、現場環境で優占する種類の一つであると考えられた。本研究の対象水域ではないが、海水湖ならびに汽水湖、淡水湖からそれぞれ数株の鞭毛虫の単離に成功した。18S rRNA遺伝子の塩基配列を決定したところ、データベースに登録されている塩基配列とは異なり、新種である可能性が示された。これらの塩基配列は、平成29年度に実施した次世代シーケンス解析によって得られた塩基配列と相同性の高いものもあり、現場環境の主要な鞭毛虫である可能性が示唆された。一方、日向湖の底泥および嫌気的な底層水からラビリンチュラ類の単離を試みた。その結果、数株のラビリンチュラの単離に成功した。これらの株は、好気的に増殖するが、嫌気環境でも増殖の速度および細胞収量は低いものの、嫌気環境でも生存することが確認できた。平成30年度に予定していた現場環境における嫌気性原生生物の動態解析に用いる遺伝子プローブの作成に至っていない。本研究の対象とする福井県の三方五湖の一つである日向湖の底泥の表層を採取し、Percollを用いた密度勾配遠心法によって微生物を分画し、プリムリン染色法によって原生生物(鞭毛虫)を計数し、嫌気的な底泥中での鞭毛虫の動態を把握する実験を開始した。この時、前年度までに単離培養している形態的に特徴のある鞭毛虫を分けて計数し、ある特定の原生生物の動態を調べている。また、DAPI染色法による細菌の計数も行っている。この調査は2019年1月から開始し、2019年12月まで毎月一回実施する。また、同じ試料を凍結保存し、後にDNAを抽出する。これをPCRの鋳型として用いる定量PCRによって、標的としている鞭毛虫の計数を行い、プリムリン染色法による直接計数値と比較する。本研究の対象水域ではないが、日向湖に隣接する水月湖(汽水)、久々子湖(海水)および三方湖(淡水)から、それぞれ数株の鞭毛虫あるいは繊毛虫の単離に成功し、それらの18S rRNA遺伝子の塩基配列を決定したところ、数株については新種である可能性が示唆された。一方、昨年度までに日向湖の底泥および嫌気的な底層水から単離したラビリンチュラ類を顕微鏡で観察したところ、形態的に特徴のあるDiplophrys属であることがわかった。現在、この細胞からDNAを抽出し、PCRによって18S rRNA遺伝子を増幅し、その塩基配列を決定し、種の同定を試みようとしているところである。単離された鞭毛虫の遺伝子の決定が進んでおらず、遺伝子プローブの作成には至らなかった。平成28年度で得られた鞭毛虫の培養株をクローン化し、単一種の細菌との二者培養系を確立したうえで、増殖生理と細菌摂食活性を明らかにする。また、18S rRNA遺伝子を解析し、系統学的位置を明らかにするとともに、各培養株に特異的な遺伝子プローブの開発に着手する。18S rRNA
空気輸送プロセスにおける帯電粉体の静電気除去技術の開発

粉体の空気輸送プロセスでは、粉体が輸送管内壁との衝突によって著しく帯電し、静電気災障害の着火限となり得る。したがって、静電気災障害を未然に防止するためには、静電気のオンラインでのモニタリングと、その除去技術を確立することが重要である。しかしながら、これまで、オンラインで静電気をモニタリングできるシステムは開発されておらず、また、多量の粉体が輸送される空気輸送プロセスで適用可能な静電気除去技術は開発されていないのが現状である。昨年度(平成12年度)は、試作した静電界検出システムを用いて、(i)空気輸送プロセスでの静電気の計測技術を確立すること、(ii)帯電のメカニズムを明らかにすること、さらに、(iii)コロナ放電を利用した粉体プロセス用静電気除去(除電)システムを試作し、空気輸送における粉体の帯電量を除去すること、を目的とした基礎的研究を行った。本年度(平成13年度)は、粉体の帯電量を自動制御することを目的に掲げ、PID制御システムを用いた帯電量のフィードバックシステムを構築し、空気輸送プロセスにおける帯電粉体の静電気除去およびその自動制御に関する検討を行った。まず始めに、ステップ応答法により除電システムの動特性を解析し、空気輸送における帯電粉体の静電気除去のプロセスがむだ時間を含む1次遅れの動特性で表現できることを明らかにした。次に、得られた動特性から最適なPID制御の動作パラメータを決定し、粉体の帯電量のフィードバック制御に適用した。その結果、試作した制御システムを用いることにより,空気輸送プロセスにおける粉体の帯電量をフィードバック制御できることを明らかにした。また、静電気の制御により、粉体の帯電量をほぼゼロにまで除去することが可能となった。ここで得られた成果は各種の粉体プロセスにも応用可能であり,静電気による災障害の防止に寄与できるものと期待する。しかしながら、これまで、オンラインで静電気をモニタリングできるシステムは開発されておらず、また、多量の粉体が輸送される空気輸送プロセスで適用可能な静電気除去技術は開発されていないのが現状である本研究では、試作した静電界検出システムを用いて、(i)空気輸送プロセスでの静電気の計測技術を確立すること、(ii)帯電のメカニズムを明らかにすること、さらに、(iii)コロナ放電を利用した粉体プロセス用静電気除去(除電)システムを試作し、空気輸送における粉体の帯電量を制御すること、を目的とした基礎的研究を行った。本研究では、験室規模の空気輸送装置に、試作した静電界検出システムを取り付け、粉体の空気輸送時における粉体の帯電量の計測を試みた結果、静電界検出システムで検出された帯電粉体の静電界強度は、従来から用いられている誘導電流法あるいはファラデー・ケージ法で測定された比電荷と良好な相関関係があることが判明し、試作した静電界検出システムを用いることで、空気輸送プロセスにおける粉体の静電気帯電をオンラインで計測できることを明らかにした.また、輸送管内での帯電現象を表現する帯電モデルを提案し、実験結果との比較・検討を行ったところ、両者の間には良好な相関関係が得られることが明らかとなり、輸送管内での帯電メカニズムを解析することが可能となった。さらに、コロナ放電を用いた除電システムに関してはその試作がほぼ完成した。平成13年度では引き続き除電に関する検討を行う予定である。なお、除電システムの試作に際し、本システムは粉塵除去にも有用であることが判明し、除電システムを用いた粉塵除去システムを開発した(学会発表済み)。
CUX1、miR-145の両ハプロ不全によるクローン性進化獲得機序の解明と制御

骨髄異形成症候群や急性骨髄性白血病などの骨髄系悪性腫瘍では、5番染色体および7番染色体の欠失により病勢が進行することが知られている。本研究ではその原因として、5番染色体上にあるマイクロRNA145と、7番染色体上にある遺伝子CUX1の働きが低下することにより、腫瘍成長因子TGF-βの発現が亢進し、DNAの修復能の低下をきたし、腫瘍細胞の増殖およびさらなる染色体異常の蓄積を惹起することを検証する。TGF-β阻害剤を用いることで、DNA修復機構の回復を誘導し、難治性の5番・7番染色体欠失の骨髄系悪性腫瘍のクローン性進化を獲得する分子機構の解明、腫瘍の進展化の抑制を検証する。
酵母ミトコンドリアのタンパク質フラックス制御の分子機構

ミトコンドリア機能維持の中心的プロセスは,サイトゾルで合成された5001000種類に及ぶミトコンドリアタンパク質前駆体のミトコンドリア移行である。ミトコンドリアは外膜,膜間部,内膜,マトリクスの4つの区画から構成されているので,ミトコンドリタンパク質の流れ(フラックス)は各区画に向かう4つの流れに分岐する。本研究では,酵母ミトコンドリアタンパク質のフラックスの管制と制御の仕組みの全体像の解明をめざした。ミトコンドリアへのタンパク質輸送を担う新規トランスロケータ構成因子としてTom38,Tim13,Tim40,Tim15,Tim41の5つを新たに発見した。これらの新因子の機能を明らかにするなかで,ミトコンドリアへのタンパク質輸送経路は従来考えられていた以上に複雑で,局在化と膜への組み込みが複数のトランスロケータの協力により,精妙にコントロールされていることを明らかにした。フラックスの制御においては,フラックスの分岐点において,基質タンパク質の分岐シグナルを正しく認識し,正しい経路に振り分けることが重要である。外膜受容体Tom20がミトコンドリアタンパク質取り込みの特異性を担うだけでなく,外膜透過の効率上昇にも関わること,内膜のTim50がプレ配列受容体として機能すること,内膜のトランスロケータTIM22複合体経路の基質がもうひとつのトランスロケータTIM23複合体にも認識されるシグナルを持っていることを見いだした。さらに,ミトコンドリアへのタンパク質フラックスの駆動力が何かという問題も,残された大きな問題の一つである。トランスロケータのチャネルそのものに,シャペロン的性質があり,そのことがタンパク質のアンフォールディングを駆動しうる,ことを発見した。ミトコシドリア機能維持の中心的プロセスは,サイトゾルで合成されたミトコンドリアタンパク質前駆体のミトコンドリア移行である。酵母から全RNAを単離して,in vitroで転写・翻訳反応を行った。放射性同位元素標識された翻訳産物を,単離した野生型ミトコンドリア,Tom70欠失ミトコンドリアとインキュベートすることによりミトコンドリア内に取込ませた。その後二次元電気泳動によりミトコンドリアに取込まれたタンパク質を分離し,別途作製したミトコンドリアタンパク質の二次元電気泳動パターンと比較することにより,各スポットを特定のミトコンドリアタンパク質に帰属した。野生型ミトコンドリアとTom70欠失ミトコンドリアの結果を比較することにより,受容体Tom70に依存してミトコンドリアに移行するタンパク質の網羅的同定に成功した。ミトコンドリア外膜でタンパク質の通る穴をつくるTom40とその中をヒモのようになって通り抜けるタンパク質の空間的な位置関係を,「部位特異的光架橋法」で解析した。その結果,通過中のタンパク質の90アミノ酸分の長さの配列が穴の中にあることが分かった。タンパク質のヒモが自分で折れたたまれて立体構造をきちんと作れる場合は穴から出て行くが,きちんと折れたためないうちは,穴の中に留まることが示唆された。このような性質は,細胞の中の水溶液中で合成されたタンパク質の立体構造形成を助ける「分子シャペロン」に似ている。実際Tom40は変性タンパク質を保護し,凝集を防ぐことがわかった。さらにTom40には,タンパク質が穴に入る前に立体構造を作ってしまった場合は,穴に入るためにそれをヒモのようにほどくアンフォルダーゼとしての機能をもつ可能性も考えられた。ミトコンドリアへのタンパク質移行は外膜と内膜の複数の膜透過装置(トランスロケータ)によって担われる。ミトコンドリアタンパク質の多くは,外膜のTOM40複合体を通過した後,外膜,膜間部,内膜,マトリクスの各区画に移行する。

この移行経路の分岐を制御するシグナルと認識システムを理解するために,われわれは内膜の複数回膜貫通タンパク質PiC(リン酸キャリア)の各種欠失変異体を作成し,ミトコンドリアへの移行経路を調べた。野生型PiCは,TOM複合体通過後,内膜のTIM22複合体に移行し,TIM22複合体によって内膜に組み込まれると考えられている。しかしPiCの欠失変異体の中にはTIM22経路ではなく,TIM23経路によりマトリクスにまでミスソートされるものがあった。このことは,PiCはTIM23経路に仕分けられるcrypticなシグナルを有することを示しており,TIM22経路とTIM23経路の間の仕分け機構が従来考えられていたより複雑であることを示している。外膜から膜間部への移行経路にはTOM40複合体のみが関わると考えられていたが,われわれはこの経路に関わる新規内膜タンパク質Tim40を発見した。Tim40は膜間部にドメインを持つ内膜の内在性タンパク質で,膜間部のsmall Tim等,可溶性低分子量タンパク質の局在化に関わる。また最近,βバレルタンパク質は外膜のTOM40複合体とSAM/TOB複合体を介して外膜に組み込まれることがわかってきた。われわれは,この経路に関わる新規外膜タンパク質Tom38とTom13を発見した。Tom38は既知のトランスロケータSAM/TOB複合体の新因子として,βバレル型タンパク質の外膜へのアセンブリーに関わる。Tom13は既知のトランスロケータとは別の複合体を作り,βバレルタンパク質の一部のヘテロ複合体アセンブリーに関わる。ミトコンドリアへのタンパク質移行は外膜と内膜の複数の膜透過装置(トランスロケータ)によって担われる。酵母ゲノム情報をフルに利用し,新規トランスロケータ構成因子Tim41を発見した。Tim41はミトコンドリア内膜マトリクス側の表在性膜タンパク質で,その遺伝子破壊株では,内膜のトランスロケータTIM23複合体を経由する内膜やマトリクスのタンパク質のミトコンドリア移行に欠損が生じる。これまで知られているマトリクスのトランスロケータ因子は,すべてTIM23複合体を経由するマトリクスへのタンパク質移行に関わるものであったが,Tim41は内膜を通過せず内膜に組み込まれるタンパク質に影響を与える点でユニークである。詳細にTim41の機能を解析した結果,Tim41は内膜のトランスロケータTIM23複合体の機能的アセンブリーを維持するのに必要であることが分かった。ミトコンドリアのマトリクスへの効率的なタンパク質移行においては,外膜透過と内膜透過が共役することが重要である。この共役に関わる因子は内膜TIM23複合体の構成因子Tim50と考えられていたが,その具体的な機構は不明であった。今回Tim50とミトコンドリア移行シグナルに対応するペプチドの相互作用をNMRで解析したところ,Tim50はミトコンドリア移行シグナルを認識する受容体として働くことが明らかになった。Tim50とシグナルペプチドとの相互作用は外膜受容体Tim20とシグナルペプチドとの相互作用よりも強く,シグナルペプチドの外膜受容体から内膜受容体Tim50への効率的移行をよく説明する。
ヒトがん組織におけるp53/Mieap経路の異常解析

大腸がん・膵がん・乳がん・胃がん・食道がん症例のがん組織について解析したところ、5070%の症例でMieap制御性ミトコンドリア機構が異常をきたしていることが明らかとなった。また、その結果として、ほぼ100%の症例でがん細胞特異的に多量の異常ミトコンドリアの集積を認めた。このミトコンドリアからは高いレベルの活性酸素種(ROS)が産生されており、この異常ミトコンドリア由来ROSはがん細胞の遊走及び浸潤活性を顕著に促進させた。以上の結果から、Mieapは生体内の低酸素がん微少環境下においてミトコンドリアの品質管理を介して、がんの増殖・浸潤・転移を抑制している可能性があると考えられる。我々は新規p53標的遺伝子Mieapを単離同定し、がん細胞に特徴的である高い活性酸素種の産生やエネルギー産生能の低下を示す、いわゆる不良なミトコンドリアを修復/排除する機能を持つことを明らかにして来た。Mieap遺伝子はヒトがん細胞株において高頻度にメチル化を受け、不活性化していたことから、様々ながん臨床検体を用いてMieap関連遺伝子の異常解析を進めている。本年度はこれまでに検討された大腸がんの臨床検体に加え、国立がん研究センターバイオバンクから得られた膵臓がん臨床検体50例、ならびに岐阜大学医学部腫瘍外科との共同研究から得られた乳がん臨床検体63例を用いて、MieapならびにBNIP3、NIXといったMieap関連遺伝子のメチル化の有無、またMieapの発現調節を担うp53遺伝子の変異の有無について検討を行った。結果として膵臓がんで約71%、乳がんで約27%の割合で、p53/Mieap/BNIP3というMieap制御性ミトコンドリア品質機構に異常をきたしていることを明らかにした。またMieap結合タンパク質であり大腸がんで変異報告のあるUVRAGの遺伝子変異、あるいはミトコンドリア異常と同時に存在することでがん転移との関与が示唆されているKRAS遺伝子変異についても検討を行い、その関連性について考察を進めている。大腸がん及び膵臓がん組織をもちいた免疫組織化学染色による発現解析では、正常組織に比べがん組織でのMieapタンパク質の発現増強や減弱が観察されている。平行してp53タンパク質抗体やその標的遺伝子であるp21タンパク質抗体、細胞増殖の指標となるKi-67抗体、あるいは酸化タンパク質の蓄積を検出するニトロチロシン抗体を用いた実験を進めており、発現パターンについて統合的な解析を進めている。我々は新規p53標的遺伝子Mieapを単離同定し、Mieapががん細胞に特徴的である高い活性酸素種の産生やエネルギー産生能の低下を示す不良なミトコンドリアに対して、修復あるいは排除する機能を有することを明らかとしてきた。Mieap遺伝子はヒトがん細胞株において高頻度にメチル化により不活性化されていたことから、様々ながん臨床検体を用いてMieap関連遺伝子の異常解析を進めている。本年度はこれまでに検討された大腸がん・膵がん・乳がんの臨床検体に加え、岐阜大学との共同研究により得られた胃がん50と食道がん12例について、MieapならびにBNIP3、NIXといったMieap関連遺伝子のメチル化の有無、またMieapの発現調節を担うp53遺伝子の変異の有無について検討を行った。結果として、胃がんの70%、食道がんの50%の症例で、p53/Mieap/BNIP3というMieap制御性ミトコンドリア品質管理機構に異常をきたしていることを明らかとした。現在、胃がん症例における抗Mieap抗体、及び抗ミトコンドリア抗体を用いた免疫組織化学解析を行っており、生体内におけるMieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の状況と異常ミトコンドリアの蓄積について解析を進めている。我々は新規p53標的遺伝子Mieapが、高い活性酸素種の産生やエネルギー産生能の低下を示す不良なミトコンドリアを修復あるいは排除する機能によって、ミトコンドリア品質管理(以下MQC)に重要な役割を果たしていることを見いだした。Mieapはヒトがん細胞株において高頻度にメチル化により不活性化されていたことから、様々ながん臨床検体を用いてMieap関連遺伝子(p53, Mieap, BNIP3, NIX)の異常について、ゲノム・エピゲノム解析を行った。大腸がん・膵がん・乳がん・胃がん・食道がん症例のがん組織について、Mieap/BNIP3/NIXのプロモーターメチル化の有無や、p53遺伝子の変異の有無について検討を行ったところ、5070%の症例で、p53/Mieap/BNIP3のいずれかに異常を認め、Mieap制御性MQC機構が高頻度に異常をきたしていることが明らかとなった。胃がん・大腸がん・乳がん組織について、抗Mieap抗体、抗ミトコンドリア抗体・抗ニトロチロシン抗体を用いた免疫組織化学解析を行い、生体内におけるMieap制御性MQC機構の役割を調べた。Mieapの発現は高頻度に消失あるいは発現パターンの異常を示した。興味深いことに、ほぼ100%の症例でがん細胞特異的に高度の異常ミトコンドリアの集積を認めた。さらに、このミトコンドリアから高いレベルの活性酸素種(ROS)が産生されている可能性が示唆された。大腸がん細胞株の解析から、Mieap制御性MQC機構の異常は、低酸素環境下で不良なミトコンドリアの集積とそこから産生されるROSの増加を認め、ミトコンドリア由来ROSはがん細胞の遊走及び浸潤活性を顕著に促進させた。以上の結果から、Mieapは生体内の低酸素環境下においてミトコンドリアの品質管理を介して、がんの増殖・浸潤・転移を抑制している可能性があると考えられる。大腸がん

・膵がん・乳がん・胃がん・食道がん症例のがん組織について解析したところ、5070%の症例でMieap制御性ミトコンドリア機構が異常をきたしていることが明らかとなった。また、その結果として、ほぼ100%の症例でがん細胞特異的に多量の異常ミトコンドリアの集積を認めた。このミトコンドリアからは高いレベルの活性酸素種(ROS)が産生されており、この異常ミトコンドリア由来ROSはがん細胞の遊走及び浸潤活性を顕著に促進させた。以上の結果から、Mieapは生体内の低酸素がん微少環境下においてミトコンドリアの品質管理を介して、がんの増殖・浸潤・転移を抑制している可能性があると考えられる。大腸がん、膵がん、乳がんに加え、胃がんや食道がんの臨床検体におけるMieap関連遺伝子のゲノム・エピゲノム解析については、DNAメチル化解析や遺伝子変異解析などが概ね順調に進行し、Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の破綻が、多種のがんで生じている事実が明らかとなった。またがん組織に対する免疫組織化学染色の結果から、Mieapの発現は、Mieapのメチル化の頻度以上に、完全に消失し不活性化しており、それに対応して、がん細胞への強いミトコンドリアの蓄積を認めている。このことは、当初の予想を遥かに超えて、Mieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の破綻が高頻度にがん組織で発生し、その結果として不良なミトコンドリアが蓄積している事実を明らかとできたと考えている。腫瘍生物学引き続き、研究計画に基づいた研究を継続する。免疫組織化学解析を、胃がんからさらに乳がん、膵がん、肝がんなどへと展開していく。また、臨床検体の解析結果から得られた情報をもとにして、発がんの背景要因・がんの臨床病理学的特性や症例の予後などとの関連を検討する。大腸がんに関しては、原発巣と転移巣のサンプルを用いた解析を行い、Mieapの異常ががんの転移や浸潤に関与する可能性を検討する。また、臨床検体を用いて、マイクロアレイを用いた網羅的発現解析やメタボローム解析を行うことで、生体内におけるMieap制御性ミトコンドリア品質管理機構の破綻により活性化するパスウエイの同定や、不良なミトコンドリアの蓄積を介した代謝異常の特徴を明らかとしていく。ヒト大腸がん以外の臨床検体(膵臓がん、乳がん)におけるMieap関連遺伝子のゲノム・エピゲノム異常解析については、DNAメチル化解析や遺伝子変異解析などが概ね順調に進行し、Mieapが制御するミトコンドリア品質管理機構の破綻がさまざまながん種で生じていることが明らかとなった。また当初は予定の無かったKRAS遺伝子変異についても検討を進めた結果、今後の解析に有用となりうる研究データが得られたと考える。またがん組織を用いた免疫組織化学染色も現在進行形で進めており、Mieapや他の関連分子の細胞内局在や腫瘍の形態学的多様性に対応した発現パターンについて詳細な解析を進めているところである。以上のことから、当初の目標はほぼ達成されていると考えている。予定していた乳がんの免疫組織学的解析が、検体の準備の都合から、次年度へ持ち越すことになった。
都市部を通過する幹線道路周辺における騒音の予測手法および保全対策に関する研究

都市部の幹線道路の両側には中高層ビルが建ち並び,それに加えて高架道路が併設されている場合も見受けられる。このような沿道での音環境は,建物壁面や高架裏面からの反射音の影響によって悪化することは良く知られている。そこで,本研究では高架・平面道路併設部を対象に建物壁面と高架裏面からの反射音による騒音の増加量を計算するモデルについて検討を行った。その結果,道路周辺の騒音レベルは,建物や高架道路からの反射音の影響により8dB程度増加すること,またその計算結果は室内模型実験と比較して妥当な値であることを明らかにした。本研究課題は、都市部を通過する幹線道路の両側に連担する建物の前面および道路上部に併設されている高架道路の裏面からの反射音の影響によって、沿道周辺の音環境がどの程度悪化するのかを定量的に把握することを目的としている。今年度は、まず標準的な断面を有する平面道路の上部に高さ8mの高架道路が併設されている市街地道路を想定した1/40縮尺の模型を製作し、建物の配置条件等を種々の条件で設定した音響伝搬実験を行った。また、既往の研究で構築した計算モデルの妥当性を模型実験の結果を用いて検証した。音響模型実験は全24パターンの建物配置条件下で行い、測定点数も含めて全46のデータを収集することができた。その結果、(1)沿道周辺での騒音レベルは建物の配置に依存して大きく変化すること、(2)建物が蜜に連担するような場合(道路の長さに対して8割が建物である時)には、壁面および高架裏面からの反射の影響により8dB程度増加するが、比較的に疎らな場合(道路長の6割が建物である時)にも4dB程度レベルは増加する。ことなどが明らかにできた。さらに、実験データから得られた結果を踏まえて、既往の研究で提案した計算モデルの一部に改良を加えた。改良した計算モデルと実験結果との対応も良好で、モデルの有用性を確認することができた。来年度の研究実施計画としては、(1)高架裏面および建物の壁面を種々の条件で吸音処理した場合の実験を行い、このような騒音低減対策をした場合にも、本計算モデルが適用可能であるのかを検証すると共に、(2)現実の高架・平面併設道路での実測調査を行う予定である。本研究課題は,都市部を通過する幹線道路の両側に連担する建物壁面および道路上部に併設されている高架道路の裏面からの多重反射音の影響によって,周辺の音環境がどの程度悪化するのかに着目し,室内実験および理論計算の両面から定量的に把握することを目的としている。今年度は,昨年度に引き続き,複数車線を有する平面道路の上部に,高さ8mの高架道路が併設されている市街地道路を想定した1/40縮尺の音響模型実験を種々の建物配置条件で行った。また,測定(受音)点は2階のベランダを想定して4.5mとし,自動車交通騒音のA特性スペクトル補正を行うと共に,実験の精度検証(空気の音響吸収の影響)についても考察を加えた。室内模型実験では全46のデータを収集した。その結果,(1)沿道周辺での交通騒音のレベル増加は建物の配置に依存すること,(2)建物が蜜に連担するような場合(道路長に対して8割程度が建物で占められている時)には,壁面および高架裏面からの多重反射の影響により8dB程度増加するが,比較的に疎らな場合(道路長の6割が建物である時)にも4dB程度レベルは増加すること,(3)受音点が高い場合には,地上付近に比べて増加量が大きくなる傾向があり,建物上階ほどその音響現象はより残響的になることなどを明らかにした。さらに,実用面を考慮して既往の研究で提案した理論計算モデルの一部に改良を加えた。改良したモデルによる予測結果と実験結果との対応については全体的には良好であり,理論計算モデルの有用性が確認できた。以上のことから,都市部における沿道周辺の騒音は建物等からの反射音により増大することは明らかであり,社会環境管理を行う上でそれらの影響を考慮する必要がある。また,その予測手法として本研究課題で提案した計算モデルは実用的にも有効に用いることが可能であると示唆された。
TRAF6の分解を利用した感染症疾患治療薬候補物質の探索に関する研究

昨年度は、TRAF6を分解に導くために必要なIRAK-1の構造最少単位を探索した。そこで、本年度は、炎症応答、つまり、NF-κBの活性化を引き起こすIRAK-1のアミノ酸領域、さらにTRAF6との相互作用に必要なIRAK-1のアミノ酸領域を探索した。IRAK-1は712個のアミノ酸から成る蛋白質であり、機能的違いにより5領域に分けられる。そこで、これらの領域を個々に、あるいは組み合わせて欠失させた種々のIRAK-1変異体と野生型を比較した。TRAF6の分解を誘導した変異体のうち、I(アミノ酸103-197)、K(アミノ酸198-522)またはC2(アミノ酸619-712)を欠失した変異体、KとC2の両欠失変異体、および、D(アミノ酸1-102)とC1(アミノ酸523-618)のみの変異体では、ほぼ野生型と同等のNF-κBの活性化能を示し、TRAF6とも結合した。一方、TRAF6の分解を誘導しなかった変異体のうち、D欠失変異体、Dのみ、あるいはC1のみの変異体ではNF-κBの活性化を示さずTRAF6とも結合しなかったが、C1欠失変異体では野生型の70%程度の活性が見られ、TRAF6とも結合したが、DとIのみの変異体は野生型と同等の活性を示したにもかかわらずTRAF6とは結合しなかった。以上より、TRAF6の分解誘導、NF-κBの活性化およびTRAF6との結合にはIRAK-1のDとC1のみで十分であることを見出した。また、DとC1はTRAF6の分解誘導に必要だがC1はNF-κBの活性化およびTRAF6との結合には必要ではなく、さらに、NF-κBの活性化はDとIのみで見られるのに対し、TRAF6の分解誘導およびTRAF6との結合は起きないことから、これらの3つの活性に必要なIRAK-1の領域は異なることを明らかにした。TRAF6の分解を誘導するIRAK-1の最少単位はほぼ決定済であるが、アミノ酸数にしていまだに100以上となっている。これを合成ペプチドで代替えすることは実用的ではないため、このIRAK-1の構造最少領域がIRAK-1の生理的機能、つまり、リン酸化酵素活性、TLRシグナルにおけるIRAK-1の上流蛋白であるMyD88との相互作用、下流蛋白であるTRAF6との相互作用などの機能とどのように関係しているのかを解析し、TRAF6を分解に導くための分子機構を解析することに焦点をあてて解析している。この解析についてはおおむね順調に進展しているため、上記の区分とした。本年度に引き続き、得られたIRAK-1の構造最少領域がIRAK-1の生理的機能、つまり、リン酸化酵素活性、TLRシグナルにおけるIRAK-1の上流蛋白であるMyD88との相互作用、下流蛋白であるTRAF6との相互作用などの機能とどのように関係しているのかを解析し、TRAF6を分解に導くための分子機構を解析する。以上より、TRAF6を分解することにより過剰な炎症性メディエーター産生を抑制するIRAK-1のTLRシグナル伝達における多面的な調節機構の解明を目指す。細菌感染由来の感染症疾患は、菌体成分によるToll-like receptor (TLR)の刺激による無秩序な炎症性メディエーター産生に起因するとされている。申請者はIRAK-1がTLRのシグナル伝達に重要な役割を果たしているTRAF6を分解するという現象を見出している。本研究は、これを利用して、TRAF6の分解に必要なIRAK-1の構造最少単位をペプチドレベルまで絞り込み、これをシード化合物として、TRAF6を分解することにより過剰な炎症性メディエーター産生を抑制するような感染症疾患治療薬候補物質の探索を行うものである。本年度は分解誘導に必要なIRAK-1の構造最少単位を探索した。IRAK-1は712個のアミノ酸から成る蛋白質であり、機能的違いにより5つの領域に分けられる。そこでこれらの領域を個々に、あるいは組み合わせて欠失させた種々のIRAK-1変異体の効果を検討し、TRAF6の分解にはIRAK-1のD領域(アミノ酸1-102とC1領域(アミノ酸523-618)だけで十分であることを見出した。D領域のN末端(アミノ酸2-32)を欠失するとTRAF6の分解は見られず、C1に2ヶ所存在するTRAF6との結合部位(アミノ酸542-547、585-590)が1ヶ所のみの場合や、C1のN末端(アミノ酸523-540)を欠失した場合はTRAF6の分解は見られなかった。以上より、TRAF6の分解誘導にはIRAK-1のDとC1のみで十分であることを見出した。TRAF6はほぼ全てのTLRのシグナル伝達に関わる重要なアダプター蛋白であるため、IRAK-1によるTRAF6の分解機構を解明することは、過剰な炎症応答の抑制や、その治療への発展が期待できる。本年度は1IRAK-1の構造領域を機能的な5つの領域に分け、それぞれの欠失変異体をTRAF6発現細胞にトランスフェクションし、TRAF6のレベルをWestern blotにより検出することで、IRAK-1の5つの領域のうち、TRAF6の分解に必要な領域と必要でない領域を決定する。2TRAF6の分解に必要な領域を単独あるいは複数組み合わせたIRAK-1変異体を作成し、TRAF6の分解に必要な領域の組み合わせを決定する。3TRAF6の分解に必要な領域をさらに欠失させたIRAK-

1変異体を作成し、TRAF6の分解に必要な最小限のIRAK-1領域を決定する。以上を予定しており、おおむね最少領域を見出しているが、さらに少ない領域で十分かどうか検討が必要かも知れない。昨年度は、TRAF6を分解に導くために必要なIRAK-1の構造最少単位を探索した。そこで、本年度は、炎症応答、つまり、NF-κBの活性化を引き起こすIRAK-1のアミノ酸領域、さらにTRAF6との相互作用に必要なIRAK-1のアミノ酸領域を探索した。IRAK-1は712個のアミノ酸から成る蛋白質であり、機能的違いにより5領域に分けられる。そこで、これらの領域を個々に、あるいは組み合わせて欠失させた種々のIRAK-1変異体と野生型を比較した。TRAF6の分解を誘導した変異体のうち、I(アミノ酸103-197)、K(アミノ酸198-522)またはC2(アミノ酸619-712)を欠失した変異体、KとC2の両欠失変異体、および、D(アミノ酸1-102)とC1(アミノ酸523-618)のみの変異体では、ほぼ野生型と同等のNF-κBの活性化能を示し、TRAF6とも結合した。一方、TRAF6の分解を誘導しなかった変異体のうち、D欠失変異体、Dのみ、あるいはC1のみの変異体ではNF-κBの活性化を示さずTRAF6とも結合しなかったが、C1欠失変異体では野生型の70%程度の活性が見られ、TRAF6とも結合したが、DとIのみの変異体は野生型と同等の活性を示したにもかかわらずTRAF6とは結合しなかった。以上より、TRAF6の分解誘導、NF-κBの活性化およびTRAF6との結合にはIRAK-1のDとC1のみで十分であることを見出した。また、DとC1はTRAF6の分解誘導に必要だがC1はNF-κBの活性化およびTRAF6との結合には必要ではなく、さらに、NF-κBの活性化はDとIのみで見られるのに対し、TRAF6の分解誘導およびTRAF6との結合は起きないことから、これらの3つの活性に必要なIRAK-1の領域は異なることを明らかにした。TRAF6の分解を誘導するIRAK-1の最少単位はほぼ決定済であるが、アミノ酸数にしていまだに100以上となっている。これを合成ペプチドで代替えすることは実用的ではないため、このIRAK-1の構造最少領域がIRAK-1の生理的機能、つまり、リン酸化酵素活性、TLRシグナルにおけるIRAK-1の上流蛋白であるMyD88との相互作用、下流蛋白であるTRAF6との相互作用などの機能とどのように関係しているのかを解析し、TRAF6を分解に導くための分子機構を解析することに焦点をあてて解析している。この解析についてはおおむね順調に進展しているため、上記の区分とした。今後は、IRAK-1の構造最少単位に細胞膜透過性の修飾を行ったペプチドを作成し、TRAF6の分解を誘導するような化合物を得る。さらに、TRAF6の分解に必要なIRAK-1の構造領域が生理的にどのような役割を果たしているのかを解析する。さらに、得られたIRAK-1の構造最少単位から、コンピュータ解析ソフトを用いて、このペプチドのファーマコフォアを擬態する低分子化合物を探索し、TRAF6の分解を誘導する化学物質を設計することを予定している。現段階で、IRAK-1の712個のアミノ酸のうち、TRAF6の分解誘導には200個のアミノ酸で十分であることを見出しているが、200個のアミノ酸からなるペプチドを化学的に合成するのは困難であり、リコンビナントペプチドを利用することも考慮する。
「地方」から見た明治期女性投稿雑誌「女子文壇」の文化史的研究

女性職業作家の草分け的存在である富山出身の小寺(尾島)菊子の年譜の訂正や作品の発掘を行い、約四百篇に及ぶ資料の整理を行った。「女子文壇」への寄稿については「小寺(尾島)菊子と「女子文壇」・「青鞜」--埋もれた女性職業作家の復権に向けて」を発表し、「女子文壇」における「地方」の位置を照射することができた。さらに「女子文壇」における日露戦後から明治終焉期までの投稿の変化を分析するために、1913年(大正2)の同時代の雑誌も含め「新しい女」についての言説のジェンダー構成について文化史の視点から研究を行ない、女性の職業問題について先進的な役割を「女子文壇」が果たしていたことを明らかにした「女性雑誌と職業--一九一〇年一九一三年における「女子文壇」の文化史的研究(2)」を執筆した。「女子文壇」は、「新しい女」についての特集が組まれ、雑誌メディアの中で最も議論が活発になされた1913年には誌面を刷新し、自立した書き手を生み出し育てていくと同時に女性自身がより女性の自立に向けた文章を発表できる「場」の役割を担う貴重な女性投稿雑誌であったことがわかった。「新しい女」が脚光を浴びた年にその牽引役となった「青鞜」の講演会を積極的に紹介して女性解放を論じ、さらに女学校に通える女性たちだけでなく働く女性に対しても視野を広げる誌面作りがなされている点や、他雑誌に先駆けて職業の実態を継続的に伝えるなど、これまでのジェンダーにとらわれた女性雑誌という研究の評価軸を塗り替える「女子文壇」の意義を究明する新たな知見を得た。加えて「女子文壇」の掲載内容をジャンル別、「地方」別に整理し、創刊号から終刊までのデータベースを完成させるなどの研究成果があった。データベースは科学研究費報告書二冊にまとめることができた。今後の女性雑誌研究や女性文化史や近代日本文学史を考察する上においても重要である。「女子文壇」の掲載内容をジャンル別に整理し、「地方」別に調査資料の研究の蓄積をまとめるためにデータベースの作成に着手した。特に北陸地方の女性については、「女子文壇」以外の同時代の女性雑誌や新聞を調査研究するために必要な文献資料の収集を行い、富山出身の寄稿者小寺菊子については縁故者より資料提供を受け、資料整理を行い、日本社会文学会秋季大会において発表を行うことができた。さらに「女子文壇」における日露戦後から明治終焉期までの投稿の変化を明らかにするために、1913年(大正2)の同時代の雑誌も含め「新しい女」についての言説のジェンダー構成について文化史の視点から調査研究を行い、「<新しき女>とは何か-一九一三年における「女子文壇」の文化史的研究-」の論文にまとめた。また「女子文壇」の中に「西洋婦人新聞」や「西洋の婦人」という欄が設けられ、森鴎外の「椋鳥通信」の女性に関する記事が転載されていたことを実証的に明らかにし、「鴎外『椋鳥通信』から『さへづり』へ-情報メディアと創作-」にまとめた。「女子文壇」の寄稿者小金井喜美子について考察した『明治女性文学論』を発刊するなどの研究成果があった。「新しい女」についての特集が組まれ、雑誌メディアの中で最も議論が活発になされた1913年に「女子文壇」では誌面を刷新し、自立した書き手を生み出し育てていくと同時に女性自身がより女性の自立や解放に向けた文章を書ける場としての役割を果たしている点でもきわめて重要な女性投稿雑誌であったことがわかった。「新しい女」が脚光を浴びた年にその牽引役となった「青鞜」の講演会を積極的に紹介し女性解放を論じるだけでなく、女学校に通える女性たちにとどまらず働く女性に対しても視野を広げる誌面作りがなされている点に「女子文壇」の意義を究明するなど新たな知見を得た。

「新しい女」が脚光を浴びた年にその牽引役となった「青鞜」の講演会を積極的に紹介して女性解放を論じ、さらに女学校に通える女性たちだけでなく働く女性に対しても視野を広げる誌面作りがなされている点や、他雑誌に先駆けて職業の実態を継続的に伝えるなど、これまでのジェンダーにとらわれた女性雑誌という研究の評価軸を塗り替える「女子文壇」の意義を究明する新たな知見を得た。加えて「女子文壇」の掲載内容をジャンル別、「地方」別に整理し、創刊号から終刊までのデータベースを完成させるなどの研究成果があった。データベースは科学研究費報告書二冊にまとめることができた。今後の女性雑誌研究や女性文化史や近代日本文学史を考察する上においても重要である。
PGC1α新規アイソフォームのエネルギー代謝制御における機能の解析

転写コアクチベーターであるPGC1αの既報の第一エクソンの15Kb上流に存在する新規な第一エクソンから転写が開始される親規なスプライシングバリアント(PGC1αb)を同定した。この新規なスプライシングバリアント(PGC1αb)の機能の解析を行った。以前からの検討によりモデル動物の骨格筋では運動依存性にPGC1αbの発現が増加することを見出していたが、健常ボランティアの骨格筋生検サンプルの解析によりヒトにおいても運動によりPGC1αbの発現は著しく増加することを見出した。また、PGC1αbのプロモーター領域の解析を行い、転写因子MyoDやMRF4が直接結合して転写を活性化することを見出した。また、転写因子CREBもPGC1αbの遺伝子転写に関与するが、この機構にはCaMKIVやカルシニューリンA、またp38MAPKキナーゼMKK6などのシグナルが関与することも明らかとなった。また、個体レベルでのPGC1αbの生理的機能を解析するため、新規第一エクソン特異的な遺伝子欠損マウスを作成して検討を行ってきたが、本マウスは高脂肪食摂取による肥満に対して抵抗性を示したものの、複数の臓器で既知のPGC1α発現が低下していることが明らかとなった。これは本マウスの作成時にPGC1αb特異的第一エクソンをネオマイシン耐性遺伝子に置換したが、ゲノム上のネオマイシン耐性遺伝子存在により15Kb下流の既知の第一エクソンに影響が出たものと考えられた。そこで、ゲノム上のネオマイシン耐性遺伝子を除去した新規な遺伝子欠損マウスの作成を行った。この新規な遺伝子欠損マウスは、PGC1αbの発現は完全に消失しているものの、既知のPGC1αの発現には全く影響がないことが明らかとなり、PGC1αbの固有の機能の解析が可能と考えられた。現在、この新規遺伝子欠損マウスの各種の代謝状態の変化を解析中である。我々は転写コアクチベーターであるPGC1αの既報の第一エクソンの15Kb上流に存在する新規な第一エクソンから転写が開始される新規なスプライシングバリアントを同定した。この新規なスプライシングバリアント(PGC1αb)の発現は筋肉及び褐色脂肪に限局することが明らかとなった。運動負荷によって骨格筋のPGC1αの発現量は増加することが知られているが、健常マウスへのトレッドミル負荷によって既知のPGC1αの発現量の増加が数倍程度に留まったのに対し、PGC1αbの発現量は数十倍に増加した。また、マウスを寒冷状態に置くと褐色脂肪組織におけるPGC1αの発現が増加するが、寒冷刺激によっても既知のPGC1αの発現増加が2倍程度であったのに対し、PGC1αbの発現は5倍以上に増加した。以上の結果から運動や寒冷刺激などの物理的刺激によってPGC1αbの発現は大きく変動することが明らかとなった。PGC1αbの生理的機能を解析するため、新規第一エクソン特異的な遺伝子欠損マウスを作成した。本マウスは野生型マウスに比べ体重が低く、高脂肪食摂取による肥満に対しても抵抗性を示した。また、血糖値に変化はなかったが血漿インスリン値は低く、良好なインスリン感受性を示すことが明らかとなった。本マウスでは全身でPGC1αbの発現は完全に消失していたが、複数の臓器で既知のPGC1α発現の低下も認められた。本マウスの作成においては、PGC1αb特異的第一エクソンをネオマイシン耐性遺伝子に置換したが、ゲノム上のネオマイシン耐性遺伝子存在により15Kb下流の既知の第一エクソンに影響が出たものと考えられた。
プレパルスインヒビションを利用した健忘型軽度認知障害の診断法の開発

アルツハイマー型認知症における神経病理学的変化がプレパルスインヒビションを制御する神経回路に影響すると考えられ、プレパルスインヒビションの測定がアルツハイマー型認知症の前駆段階と考えられる健忘型軽度認知障害、軽度アルツハイマー型認知症、正常加齢を判別するための簡便な非侵襲的検査として応用できる可能性がある。驚愕刺激の50から200ミリ秒前に先行刺激を付加すると驚愕刺激を単独で提示した場合よりも驚愕反応が減弱する。この現象はプレパルスインヒビション(PPI)とよばれ、知覚の情報処理、思考や認知に関係する神経回路の機能を反映している。機能性精神障害や神経変性疾患の一部においてPPIが減弱し情報処理、思考や認知の障害の関与が示唆される。健忘型軽度認知瞳害軽度はアルツハイマー型認知症の前駆段階であり、この段階で薬物療法を行うことにより軽度アルツハイマー型認知症への進行を遅延させることができる。健忘型軽度認知障害の診断のための簡便な非侵襲的検査としてPPIの応用を検討するため、正常加齢、健忘型軽度認知障害、軽度アルツハイマー型認知症の3群間でPPIを比較した。正常加齢、健忘型軽度認知障害、軽度アルツハイマー型認知症において聴力に異常はなく性別、年齢、教育年数に有意差はなかった。正常加齢に比べ健忘型軽度認知障害と軽度アルツハイマー型認知症は記憶機能を評価する改訂ウェクスラー記憶検査(WMS・R)と全般的な認知機能を評価するMini-Mental State Examination(MMSE)の得点が有意に低かった。さらに健忘型軽度認知障害に比べ軽度アルツハイマー型認知症はMMSEの得点が有意に低かった。正常加齢、健忘型軽度認知障害、軽度アルツハイマー型認知症の間で驚愕反応の強度に有意差はなかった。PPIに関しては正常加齢と比べ健忘型軽度認知障害で増強、軽度アルツハイマー型認知症で減弱した。アルツハイマー型認知症の最初期には内嗅皮質から病変が出現するが実験的に内嗅皮質を破壊した動物ではPPIに異常がみられる。アルツハイマー型認知症の内嗅皮質、海馬傍回、海馬などの大脳辺縁系から大脳新皮質連合野に広がる病理学的変化がPPIを制御する神経回路に影響した結果ではないかと思われる。PPIが健忘型軽度認知障害を正常加齢と軽度アルツハイマー型認知症から鑑別するための一つの指標となる可能性があると考えられる。突然に起こる強い聴覚刺激(P)は驚愕反応(S)を引き起こすが、それに先行して弱い聴覚刺激(PP)を付加するとSが抑制される現象をプレパルスインヒビション(PPI)という。脊椎動物にみられる普遍的現象で情報処理、思考や認知の関与が示唆されている。本研究では軽度アルツハイマー型認知症(DAT)におけるPPIと認知機能の関係を検討した。【方法】軽度DATはNINCDS-ADRDAのprobable Alzheimer's diseaseの基準を満たしFAST4、MMSE18-23点、未治療である。対照(C)は精神神経疾患の罹患、家族歴のないMMSE24点以上の初老期、老年期の健常者である。聴力に異常はない。認知機能の評価としてWAIS-RをPPIの測定前に実施した。115dB、50msecの白色雑音Pによって惹起された体動の最大振幅を装着した振動センサーで測定しS強度とした。PPIの測定には85dB、30msecのPPを50msec先行付加した。100-(PP付加時S強度÷P時S強度)×100をPPIの指標とした。【結果】軽度DATは男82名、女38名、73.3±7.4歳、Cは男18名、女27名、71.6±10.3歳で、性別、年齢、教育年数、P時のS強度に有意差はなかった。軽度DATではPPIの指標とWAIS-R全検査IQ(FIQ)の間に有意の逆相関(r=-0.403)、Cでは順相関(r=0.653)がみられた。FIQ101以上、MMSE22、23点の軽度DAT19名ではPPIが出現せず、FIQが101以上の35名のCとの判別が可能であった。【考察】DATの早期から内嗅皮質に神経病理学的変化が出現するが、私たちは内嗅皮質の破壊がPPIを制御する辺縁系、側坐核、橋を巡る回路に影響することを報告している。非常に軽度のDATを診断する上でPPIは簡便に得られる有用な生物学的指標となる可能性がある。
身体運動知覚の誤差修正メカニズムの解明:感覚運動表象の学習効果の検証

固有受容感覚情報に基づく自己身体運動知覚の正確性と運動習熟度の関連性を解析した.視覚誘導性の運動においては,視覚に頼らずに正確な動作の繰り返し練習により,身体運動知覚の正確性が高まることを明らかにした.また,運動している身体部位の位置知覚には中枢から主動筋への運動命令とそれに関連する情報(遠心性コピー)はほとんど関与せず,目的とする運動によって伸長される筋(拮抗筋)や腱からの求心性情報が寄与することを明らかにした.固有受容感覚情報に基づく自己身体運動知覚の正確性と運動習熟度の関連性を解析した.視覚誘導性の運動においては,視覚に頼らずに正確な動作の繰り返し練習により,身体運動知覚の正確性が高まることを明らかにした.また,運動している身体部位の位置知覚には中枢から主動筋への運動命令とそれに関連する情報(遠心性コピー)はほとんど関与せず,目的とする運動によって伸長される筋(拮抗筋)や腱からの求心性情報が寄与することを明らかにした.動作の空間的正確性が要求される運動課題の学習を通して,その運動習熟度が意識的運動知覚の精度に及ぼす影響を明らかにする目的で実験研究を行った.動作の空間的正確性を要求する運動課題として,ターゲット追跡課題を用いた.テーブルに置かれたスクリーン上に,等速で右から左へ移動するターゲットを提示した.被験者には追跡操作盤のレバーを握り水平にスライドさせて,できるだけ正確にターゲットを追跡するよう指示した.ターゲットは移動途中で消失するため,また被験者の腕と追跡操作盤はテーブルの下にあって見えないため,被験者は運動感覚のみに頼りターゲットを追跡しなければならなかった.トレーニング群では,課題試行ごとに追跡結果の知識(ターゲットとレバーの軌跡の変化グラフ)が提示され,正確な追跡動作が獲得されるまで練習を繰り返した.一方,対照群では追跡課題の練習を行わなかった.意識的運動知覚の精度を測定する課題として,手の位置判断課題を用いた.手の位置判断課題では,被験者は追跡操作盤のレバーをターゲットとほぼ同じ速度でスライドさせている間,追跡レバーが特定の位置に来た時に音刺激を与えた.被験者にはその位置をスクリーン上のスケールを使って判断させた.ターゲット追跡練習により,消失したターゲットの追跡誤差のみならず,手の位置判断課題の誤差も有意に低下した.しかしながら,手の位置判断誤差は手の位置を示す視覚情報が与えられた条件よりも有意に大きかった.これらの結果は,運動知覚における視覚優位性は維持されるが,固有受容感覚由来の情報による運動知覚の精度は運動習熟によって高まる可能性を示唆する.この研究成果は,2009年8月に開催予定の国際学会(The European Conference of Visual Perception)において発表を予定している.身体運動知覚の誤差修正メカニズムを明らかにすることを目的として,運動習熟度と意識的な身体運動知覚の正確性との関連性を解析した.運動課題は,スクリーン上を右から左に動くターゲットの軌跡を追跡することであった.ターゲットは移動途中で消失し,被験者はターゲットが消えた後も軌跡を正確に追跡する練習を繰り返した.実験被験者には追跡動作の視覚フィードバックは与えられなかったが,追跡パフォーマンスの成績は各試行後にフィードバックされた.追跡練習の結果,ターゲット消失後の追跡パフォーマンスは有意に向上し,追跡中の手の位置判断の誤差は有意に低下した.この結果は,運動スキル練習の一つの意義として,正確な動作の繰り返しが身体運動知覚の精度を高めることにあることを示唆している.しかし一方で,視覚フィードバック情報なし状態のターゲット追跡練習が,実際には見えない手を追跡する滑動性追跡眼球運動を促進し,結果として,手の位置判断が正確になった可能性が考えられた.そこで眼球運動計測を含めた実験系の構築を試みたが,残念ながら現有設備では眼球運動計測において十分な測定精度を得ることができなかった.眼球運動が身体運動知覚精度に与える影響については,今後の研究課題である.他方,これまで本研究に用いた動作は多関節運動であり,意識的身体運動知覚に対する求心性の固有受容感覚情報の貢献を十分に議論できない問題点を含んでいた.そこで年度下半期では,肘関節の屈曲伸展動作(単関節運動)中の運動知覚判断精度を計測する実験装置の開発を行った.被験者はアルミ製回転アームに前腕を載せ,アーム先端部のレバーを握り,屈曲-伸展を繰り返す装置を製作した.肘の伸展と屈曲角度は,アームに取り付けたロータリーエンコーダで計測した.アームはステッピングモータで回転させることができ,これによって被験者の腕を受動的に屈曲・伸展させることが可能となった.平成2021年度に実施した実験において,正確な動作の繰り返し練習が身体運動知覚の正確性を向上させることが明らかとなった.しかしながら,との身体運動知覚の正確性の変化に対して,どのような感覚情報がどの程度寄与するかは依然として不明であった.そこで平成22年度は,主動筋と拮抗筋の腱筋紡錘由来の求心性感覚情報に着目し,能動的運動時と受動的運動時における身体運動知覚の正確性を比較した.被験者はアルミ製回転アーム(ロボットアーム)に前腕を載せ,肘の屈曲位70度からの単関節伸展運動を行った.

実験課題は,肘伸展運動中にスクリーン上に提示された視覚刺激と,刺激提示の瞬間に実際に感じた手の位置を比較することであった(能動運動条件).反応データに心理物理関数を適用し,随意運動中の手の位置判断精度を推定した.受動運動条件においては,ロボットアームをモータ駆動し,腕を受動的に伸展させ,能動運動条件同様に位置判断精度の推定値を得た.能動条件と受動条件間で位置判断精度に統計的有意差は認められなかった.位置決め課題から得られた静的位置判断誤差と比べた時,これら2つの動的位置判断誤差は,予想されたよりも小さかった.これらの結果は,上肢運動の空間的知覚においては,上位中枢からの遠心性情報(運動命令の遠心性コピー)よりも随意運動によって伸張される筋(拮抗筋)や腱からの求心性情報が重要な役割を担うことを示唆する.さらには,運動する上肢の直接的視覚情報が得られなくても,参照枠さえ与えられれば,固有受容感覚由来の位置情報は視覚空間内の位置情報へ正確に変換されることが明らかとなった.