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超弦理論およびゲージ理論に基づくブラックホールの量子論的性質の解明

超弦理論は重力の量子効果を記述できる理論であり、ブラックホールや初期宇宙において未解明の物理現象に迫ることができるものである。今年度の研究は、超弦理論で実現されるブラックホールの量子論的性質についての解析、および初期宇宙における宇宙サイズのインフレーション的加速膨張の起源の探求、について成果を挙げた。超弦理論は10次元時空で構成される理論であり、質量と電荷をもつブラックホール解が存在する。十分遠方の観測者からはブラックホールはイベントホライズンの内側に隠されており、その内部構造を見ることはできない。そして、この内部構造を知るためには重力の量子効果を取り入れて考えることが重要である。今年度の研究では、このブラックホールの双対な記述を量子力学で行った。具体的にはブラックホールの微視的な状態は複数個の粒子(D0-branes)で記述されると考え、その複数個の粒子が球状の束縛状態(fuzzy sphere)を構成していると考えた。古典的にはこの球状の束縛状態は半径が時間変化しており、その量子論的揺らぎを解析すると、十分遠方ではブラックホールと同じ引力を発生させることが解明できた。今後はこの系を数値的に解析し、双対対応が正しいことを検証することが課題である。さらに、超弦理論の量子重力効果(リーマン曲率の高次項)は初期宇宙で重要となることも指摘した。初期宇宙では宇宙の半径はプランクスケール程度に小さくなり、スカラー曲率は大きくなる。すると、量子重力効果が顕著となり、この効果によってインフレーション的加速膨張が実現されることを示した。加速膨張が続いてスカラー曲率が小さくなると、量子重力効果は無視できるようになり、インフレーション的加速膨張は自然に終わる。これは高次補正項が存在する超弦理論にとってユニバーサルな現象であることを提唱した。超弦理論の量子効果について、ブラックホールとインフレーション宇宙の両分野についてインパクトのある研究成果を挙げることができた。すでにいくつかの大学でセミナーにも呼ばれたが、今後はさらに研究成果をアピールする必要があると考える。一方で、超弦理論の量子効果のさらなる理解に向けては今後さらに推進する必要があると考えている。ブラックホールの量子論的性質をさらに研究するために、D0-branes以外のブラックホール的物体についても研究を推進していく。H29年度は、超弦理論におけるブラックホールの微視的状態に関する研究を行った。超弦理論は10次元時空で構成された量子重力の理論であるが、現実の4次元時空を実現するためには空間6次元を丸め込む必要がある。私はこのような丸め込む操作をD0ブレーンと呼ばれる質量と電荷をもつ物体について実行し、4次元時空で電荷をもつブラックホールを構成し、その性質を研究した。特にこのようなブラックホールは熱力学的な物体であり、その微視的状態を構成することは重力の量子効果を考察するうえで重要である。ブラックホールの微視的状態を具体的に構成することを主題として、私はD0ブレーンの多体状態を記述する行列模型を解析し、ファジー球と呼ばれる非可換球が膨張と収縮を周期的に繰り返すような古典解を構成した。さらに、このファジー球の量子揺らぎを解析して、それが周囲の物体に及ぼす有効ポテンシャルを解析的に求めた。その結果、ファイジー球がつくり出すポテンシャルは、電荷をもつブラックホールがつくり出すポテンシャルと定性的に一致することを発見した。これは、ファジー球が電荷をもつブラックホールの微視的状態であることを強く示唆していると考えられる。この研究成果はプレプリントサーバーに投稿済みで、国立台湾大やアイルランドのダブリン高等研で発表を行った。また別の研究テーマとして、超弦理論における量子重力の効果について解析し、宇宙論への応用も試みた。超弦理論には重力の量子効果が入っているが、それはアインシュタイン重力に対する高階微分補正項として現れる。私は茨城大の院生と共同で、この補正項が宇宙初期にインフレーション的加速膨張を引き起こすかどうかを調べた。その結果、インフレーション解が存在することを発見した。この結果については日本物理学会などで報告済みである。研究成果は既にプレプリントサーバーに投稿している。現在は査読中である。研究成果自体は国内外の研究会やセミナーで活発に発表しており、研究自体は順調に進展している。

初期宇宙では宇宙の半径はプランクスケール程度に小さくなり、スカラー曲率は大きくなる。すると、量子重力効果が顕著となり、この効果によってインフレーション的加速膨張が実現されることを示した。加速膨張が続いてスカラー曲率が小さくなると、量子重力効果は無視できるようになり、インフレーション的加速膨張は自然に終わる。これは高次補正項が存在する超弦理論にとってユニバーサルな現象であることを提唱した。超弦理論の量子効果について、ブラックホールとインフレーション宇宙の両分野についてインパクトのある研究成果を挙げることができた。すでにいくつかの大学でセミナーにも呼ばれたが、今後はさらに研究成果をアピールする必要があると考える。一方で、超弦理論の量子効果のさらなる理解に向けては今後さらに推進する必要があると考えている。今後は超弦理論の量子補正の研究を推進する予定である。特にRRフラックスと呼ばれる項に関する量子補正を取り入れることを研究する予定であり、この研究が順調に進めば、D0ブレーン以外の物体についても量子補正を計算することが可能となる。ブラックホールの量子論的性質をさらに研究するために、D0-branes以外のブラックホール的物体についても研究を推進していく。H29年度は人件費・謝金とその他に関する支出が予定より少なかった。これは研究室でのセミナー費用を科研費以外の予算から支出したためである。12,519円はH30年度のセミナー旅費補助での使用を予定している。予定していた国際会議が国内開催であったため、次年度に繰り越した。次年度の国際会議はオランダで開催されるので、その分の旅費として使用する予定である。
無限次元力学系の幾何学的研究

S^1上の可微分同相写像,拡大写像の1-パラメーター族が,その上の測度全体のなす無限次元空間に導くダイナミックスとその分岐の研究.特に不動点である不変測度のパラメーターが分岐点に近づく場合の極限を,計算機シミュレーションおよびその結果の数学的定式化という手順で調べた.(1)S^1上の可微分同相写像の1-パラメーター族が唯一つの固定点でサドル-ノード分岐を起こす場合.このときパラメーターの分岐値を0に取れば,固定点の近くでの写像の移動量はパラメーターの平方根に比例することが観察される.これを踏まえて,不変測度をパラメーターの平方根で正規化すれば,パラメーターが分岐値に近づく場合,その極限が存在し,コーシー分布に一致することを得た.(2)S^1上の拡大写像の1-パラメーター族が唯一つの固定点でサドル-ノード分岐を起こす場合.拡大写像の不変測度およびそれを指定した場合のダイナミックスは,同相写像の場合と異なり一意的ではない.従ってこのとき(1)と同じ定式化を行うことには無理がある.しかしながら拡大写像はS^1上のルベーグ測度に関して絶対連続な不変測度を唯一つ持っており,この測度は計算機シミュレーションで扱い易い利点を持っている.この標準的な不変測度に関して,同様にパラメーターの分岐値を0に取り,その平方根で正規化する.この状況下でパラメーターを分岐値に近づける計算機シミュレーションを行い,同相写像でのサドル-ノード分岐と同様の中心極限型の結果の裏付けを得た.S^1上の可微分同相写像,拡大写像の1-パラメーター族が,その上の測度全体のなす無限次元空間に導くダイナミックスとその分岐の研究.特に不動点である不変測度のパラメーターが分岐点に近づく場合の極限を,計算機シミュレーションおよびその結果の数学的定式化という手順で調べた.(1)S^1上の可微分同相写像の1-パラメーター族が唯一つの固定点でサドル-ノード分岐を起こす場合.このときパラメーターの分岐値を0に取れば,固定点の近くでの写像の移動量はパラメーターの平方根に比例することが観察される.これを踏まえて,不変測度をパラメーターの平方根で正規化すれば,パラメーターが分岐値に近づく場合,その極限が存在し,コーシー分布に一致することを得た.(2)S^1上の拡大写像の1-パラメーター族が唯一つの固定点でサドル-ノード分岐を起こす場合.拡大写像の不変測度およびそれを指定した場合のダイナミックスは,同相写像の場合と異なり一意的ではない.従ってこのとき(1)と同じ定式化を行うことには無理がある.しかしながら拡大写像はS^1上のルベーグ測度に関して絶対連続な不変測度を唯一つ持っており,この測度は計算機シミュレーションで扱い易い利点を持っている.この標準的な不変測度に関して,同様にパラメーターの分岐値を0に取り,その平方根で正規化する.この状況下でパラメーターを分岐値に近づける計算機シミュレーションを行い,同相写像でのサドル-ノード分岐と同様の中心極限型の結果の裏付けを得た.
悪性脳腫瘍患者の苦難を解決・緩和する看護の構成概念に関する研究

1.悪性脳腫瘍患者への看護に関する文献検討[目的]国内外の関連資料を広く検索し、既存の悪性脳腫瘍患者に関連する研究論文や書籍から、悪性脳腫瘍患者への看護に関する研究の動向を明らかにする。[対象]悪性脳腫瘍に関する国内外の資料。[調査内容]悪性脳腫瘍に伴う症状・脳機能障害、悪性脳腫瘍患者の身体的・心理的・社会的・スピリチュアルな問題に関する看護援助。[調査方法]医学中央雑誌や電子ジャーナルを用い、過去10年間における国内外の看護学・医学関連の論文を広く検索して、悪性脳腫瘍患者への看護援助に関する最新の知見を明らかにする。[結果]悪性脳腫瘍患者への看護は、頭蓋内圧亢進症状や痙攣発作などの症状コントロール、病気や治療に関する情報提供、身体運動機能のアセスメントと身体活動機能向上のための援助、認知機能のアセスメントと日常生活への適応に向けた援助などが明らかとなった。2.平成19年度に作成した看護指針の精錬と看護援助の要点抽出[目的]1.の調査結果をもとに、研究者が平成19年度に作成した看護指針を精錬するとともに、悪性脳腫瘍患者の苦難を解決・緩和する看護援助の要点を抽出した。[結果]悪性脳腫瘍患者の苦難を解決・緩和する看護援助の要点として、(1)症状コントロール(2)病気や治療に関する情報提供(3)身体運動機能のアセスメントと身体活動機能向上のための援助(4)認知機能のアセスメントと日常生活への適応に向けた援助(5)気分の変調への対処(6)実存的苦痛の緩和とストレスマネジメント(7)社会資源サポートの活用と仕事復帰への支援、が明らかとなった。
腫瘍スフェア形成機構の網羅的・遺伝的解析によるがん幹細胞特異的療法の開発

神経芽腫初代培養スフェア細胞において、Tumor sphere特異的に発現増加し、高発現が不良な予後と相関する分子をスクリーニングし、co-receptor CXX1と転写因子HXX1を同定した。このCXX1の発現を抑制するshRNAを神経芽腫スフェアで発現させたところ、CXX1の発現抑制とスフェア形成の抑制が示された。1.Sphere形成因子の網羅的解析を行った。1-2.細胞株3種でSphereとadherentの2種の培養が可能な細胞株を選出した。1-3.標的遺伝子の網羅的解析とその分子機構:腫瘍とそのTumor Sphere、または細胞株でのTumor Sphere細胞とadherent細胞の発現遺伝子を網羅的解析によって比較し、その分子機構及び意義を解析した。1-3-1.Sphere特異的発現遺伝子(miRNAを含む)の網羅的解析はAffymetrix[○!R]GeneChip[○!R]解析/マイクロアレイを用いて行った。Sphere形成で発現が増加するTOP100位の遺伝子群リストを作成した。この内発現が10倍以上に増加する40遺伝子をまず選出した。次に高発現が不良な予後と相関する遺伝子群を複数のデータベースを用いて選出した。これによってTOP100位から7遺伝子を選出した。1-3-2.Sphere特異的遺伝子発現メカニズムの網羅的解析と検証・Primary NB Tumor sphere遺伝子発現の細胞株における検証:神経芽腫細胞株でadherent細胞とTumor sphere細胞の2つの形態を可逆的に移行する株3種についてadherent細胞とTumor sphere細胞からRNAを抽出し、cDNAを作成した。株3種において、sphere細胞で発現が上昇する3遺伝子を、半定量的RT-PCRおよび定量的PCRで選出した。・同定された遺伝子のin silico解析:発現レベルの変化が見られた遺伝子については、Gene Ontologyデータベースを用いて遺伝子を検索し、さらにその遺伝子の持つGO term(生物学的プロセス;細胞の構成要素;分子機能)を検索して、その遺伝子の生物学的特性を検討した。膜タンパク質および転写因子等、神経芽腫の生物学的特性上興味深い遺伝子であることが判明した。1.Sphere形成因子の網羅的解析1-1標的遺伝子の網羅的解析とその分子機構:Sphere特異的発現遺伝子の網羅的解析として、次世代DNAシークエンスによる遺伝子発現解析、網羅的検索の定量的解析による検証など。1-2.Sphere特異的遺伝子発現メカニズムの網羅的解析と検証:同定された遺伝子のin silico解析。これらの実験の結果、候補遺伝子群は現在2遺伝子(神経芽腫細胞の増殖に影響しうるサイトカイン型分子;がん幹細胞微小環境制御に関与する転写因子)が同定された。2.同定された遺伝子のTumor sphere形成への生物学的影響を実験で確認する。細胞レベル遺伝子機能解析として、同定された遺伝子については、既にシークエンスが確認されたcDNA cloneを購入し、レンチウイルスベクターにクローニングした。レンチウイルスを産生してSphere形成が可能なNB細胞株およびPrimary NB Tumor sphereに導入した。3.さらに神経芽腫のがん幹細胞性に関わるCD133の結合分子を網羅的にスクリーニングし、この機能解析を行った。CD133と相互作用する分子として、Receptor-type protein tyrosine phosphatase &#61547; (PTPRK)を同定した。PTPRKは、がん細胞株において、その細胞内フォスファターゼドメインを介してCD133の細胞内C-末端領域と直接的に相互作用し、CD133の828番目と852番目のチロシン残基の脱リン酸化反応を触媒した。また、PTPRKの過剰発現は、CD133発現によるPI3K阻害剤による細胞死誘導への抵抗性を阻害し、その感受性を増感させた。以上からPTPRKによって制御されるCD133のチロシンリン酸化は、発がんを促進するAKTシグナル経路を介したがんの進行に重要な役割を担うことが強く示唆された。また、PTPRKの低発現はMYCN増幅と相関することが見出され、MYCNによるがん抑制遺伝子PTPRKの抑制が示唆された。平成26年度までに、神経芽腫の癌幹細胞性を制御する分子を同定し、難治性神経芽腫の新たな治療法を開発すべく、研究を進めてきた。癌幹細胞モデルとして、神経芽腫Tumor sphere形成細胞を選択し、この細胞においてTumor sphere形成時に発現上昇する遺伝子をマイクロアレイとRNA seqで解析してきた。この遺伝子群のうち、神経芽腫遺伝子データベースR2においてカプランマイヤー解析をした結果、高発現が不良な予後と相関する遺伝子群と、低発現が良好な予後と相関する遺伝子群、すなわちがん遺伝子的な性質を持つ遺伝群をスクリーニングし、数10遺伝子群に絞り込んだ。この結果をさらにRT-PCRとqPCRで検証して、明らかな上昇が認められた遺伝子のうち、膜型レセプターの補助分子)Co-receptor):CXXXと、がん幹細胞での重要な役割が想定される転写因子HXXXの2分子を中心に解析を行うこととした。

この2分子の遺伝子発現を低下させるshRNA発現レンチウイルスをそれぞれ5種購入し、これらの分子をSphere形成時に発現する神経芽腫細胞株でノックダウンを行った。ノックダウンはRNAレベルでRT-PCRによって確認された。さらに、ノックダウン神経芽腫細胞においてはTumor Sphere形成が2種類の神経芽腫細胞株IMR-32とSNS-SANで確認された。このことはCo-receptor CXXXならびに転写因子HXXXがどちらも神経芽腫Tumor Sphere形成に重要な役割を持つこと、すなわち癌幹細胞性に重要であることを示唆するものであると考えられた。この2つの遺伝子のcDNAを取得し、レンチウイルスベクターに導入して神経芽腫における過剰発現を行い、活性化される遺伝子群パスウェイならびに抑制される遺伝子群パスウェイをマイクロアレイなどの網羅的手法にて現在解析している。26年度が最終年度であるため、記入しない。小児科学、腫瘍細胞生物学26年度が最終年度であるため、記入しない。膜タンパク質および転写因子等、神経芽腫の生物学的特性上興味深い遺伝子が今回の研究によって同定されており、当初の目的を満たして進捗している。Sphere形成因子の網羅的解析については、標的遺伝子の網羅的解析によって、候補遺伝子群として現在2遺伝子(神経芽腫細胞の増殖に影響しうるサイトカイン型分子;がん幹細胞微小環境制御に関与する転写因子)が同定されている。さらに今年度はがん幹細胞マーカーであり、神経芽腫細胞の分化を抑制するCD133の828番目と852番目のチロシン残基をグルタミン(CD133-EE)あるいはフェニルアラニン(CD133-FF)に置換した変異型CD133を作製し、CD133のチロシンリン酸化がAKTの活性化に及ぼす影響を検討した。その結果、CD133-EE発現細胞はPI3K/AKT経路の活性化が亢進し、腫瘍形成が増強した。反対にCD133-FF発現細胞ではそれらが減少した。これに加えてこのチロシン残基を脱リン酸化するホスファターゼとしてがん抑制分子PTPRKを同定し、この機能解析を行った。予定した研究として十分な成果が得られたと認識している。今回同定した遺伝子群の生物学的解析を進行させ、特許出願をまず行い、その後に学会及び学術雑誌に報告する予定である。昨年度までに行った遺伝子発現の網羅的解析(遺伝子発現DNAチップ、Affimetrix社;RNAシークエンス)を再試行および定量的遺伝子発現解析(リアルタイムPCR法)で検証する。候補遺伝子群は現在2遺伝子(神経芽腫細胞の増殖に影響しうるサイトカイン型分子;がん幹細胞微小環境制御に関与する転写因子)が同定されている。
極小モデル理論とＡＣＣ予想の研究

今年度は(1)極小モデル理論と有理点の関係、(2)基礎体が有限体の代数閉包である場合の極小モデル理論、(3) ACC予想とLSC予想に関連する新しい予想の定式化、について研究を進めた。以下、研究成果を詳述する。(1)有限体上定義された非特異ファノ多様体は有理点をもつというEsnault氏の結果がある。今年度はこの定理を非特異多様体のセッティングで考えた。結果として、標数7以上の3次元ファノ型多様体が有理点を持つことが証明できた。これは、3次元KLT多様体のWO-有理性と、3次元ファノ型多様体の有理鎖連結性から従う。WO-有理性は標数0のアナロジーとして今後の極小モデル理論の進展に有効であると考えている。(2)昨年度に引き続き、基礎体が有限体の代数閉包である場合の極小モデル理論を研究した。昨年度、有限体の代数閉包上定義された3次元ログ標準対に対して、固定点自由定理を"巨大な"直線束について(標数によらない形で)証明していた。今年度は標数7以上という仮定の下、この定理から"巨大"という仮定を外す事ができた。Hacon-Xu, Birkar, Birkar-Waldronらによる3次元多様体(正標数)における極小モデル理論の進展が鍵となった。(3) ACC予想に関連して、極小ログ食い違い係数を与えるようなブローアップの列の長さに関して予想を立てた。LSC予想に関連しては、PIA予想と組み合わせることで「上空の因子の交わり方」という幾何的な条件に帰着させることが出来た。27年度が最終年度であるため、記入しない。ACC予想に関連して、トーリック多様体の場合と商特異点である場合について、極小ログ食い違い係数を研究した。その後、シンプレクティック多様体におけるフリップの停止問題について、応用を見つけることができた。商特異点をもつシンプレクティック多様体から始めた場合、フリップが無限に続くことがないことを証明することができた。また、有理点の個数と正標数の特異点との関係について研究した。局所完全交差多様体に対してはKnutsonによって知られていたが、これを一般的な多様体に対して拡張することができた。Knutsonによる証明は組み合わせ論的であり初等的なものであったが、Fultonによる跡公式を使うことで、納得のゆく説明を与えることに成功した。また次数が低い多様体については、重み付の数え上げによって一般化できる可能性を見出した。また、有限体の代数閉包上定義された3次元代数多様体における団定点自由定理について研究した。この研究は、2013年に発表されたHacon-Xu及びBirkarの論文により、正標数の多様体について固定点自由定理が証明されたことを発端としている。今回の研究では、有限体の代数閉包上定義されている場合には、より弱い条件の下で固定点自由定理が成立することを示すことができた。また、証明の中で、2次元の代数多様体について、固定点自由定理がさらに弱い条件のもとで成立することを証明した。この結果は、有限体の代数閉包以外の体では成立しないという点でも、面白い。また、Hacon-XuとBirkarの証明方法とは異なるという点でも意義があると考えている。弱い条件の下で固定点自由定理を示すことができたので、分類理論に応用が期待できる。今年度は(1)基礎体が有限体の代数閉包である場合の極小モデル理論、(2)極小ログ食い違い係数に対するACC予想について研究を進めた。(1)昨年度に引き続き、基礎体が有限体の代数閉包である場合の極小モデル理論を研究した。特に有限体の代数閉包上定義された射影代数多様体上の直線束について、その半豊富性条件について研究した。その中で、有限体の代数閉包上定義された3次元ログ標準対に対して、固定点自由定理を巨大な直線束について(標数によらない形で)証明することができた。そしてこの結果を論文にまとめた。知られていた定理よりも弱い仮定の下で固定点自由定理を示すことができたので、分類理論への応用が期待できる。(2)極小ログ食い違い係数に対するACC予想を研究した。この予想は、極小モデル理論におけるフリップの停止予想を動機としている。研究の結果、Gorenstein指数を固定した場合の多様体の族について(係数集合を固定した場合の)ACC予想を証明することができた(多様体が滑らかな場合には証明されており、その拡張をした)。またその系として、3次元標準対に対する(係数集合を固定した場合の)ACC予想を証明した。そしてこの結果を論文としてまとめた。この研究は、Hacon-McKernan-Xuにより証明されたログ標準閾値のACC性の応用として得られた。また、ACC予想に関連して、極小ログ食い違い係数を与えるようなブローアップの列の長さに関して予想を立てた。さらにこの予想を2次元の場合とトーリック多様体に対して証明することが出来た。高次元のACC予想解決の糸口になる可能性がある。(1)有限

体上定義された非特異ファノ多様体は有理点をもつというEsnault氏の結果がある。今年度はこの定理を非特異多様体のセッティングで考えた。結果として、標数7以上の3次元ファノ型多様体が有理点を持つことが証明できた。これは、3次元KLT多様体のWO-有理性と、3次元ファノ型多様体の有理鎖連結性から従う。WO-有理性は標数0のアナロジーとして今後の極小モデル理論の進展に有効であると考えている。(2)昨年度に引き続き、基礎体が有限体の代数閉包である場合の極小モデル理論を研究した。昨年度、有限体の代数閉包上定義された3次元ログ標準対に対して、固定点自由定理を"巨大な"直線束について(標数によらない形で)証明していた。今年度は標数7以上という仮定の下、この定理から"巨大"という仮定を外す事ができた。Hacon-Xu, Birkar, Birkar-Waldronらによる3次元多様体(正標数)における極小モデル理論の進展が鍵となった。(3) ACC予想に関連して、極小ログ食い違い係数を与えるようなブローアップの列の長さに関して予想を立てた。LSC予想に関連しては、PIA予想と組み合わせることで「上空の因子の交わり方」という幾何的な条件に帰着させることが出来た。基礎体が有限体の代数閉包である場合の、極小モデル理論について理解が深まった。また、ログ標準閾値のACC性を極小ログ食い違い係数のACC問題に応用することができた。これを元に、既存の結果を拡張することができた。27年度が最終年度であるため、記入しない。Hacon-McKernan-Xuによるログ標準閾値のACC予想解決においては、ローカルな幾何学をグローバルな幾何学に繋げるテクニックが鍵となっていた。今年度得られた「Gorenstein指数を固定した場合の多様体の族に対するACC予想」もこの考え方を援用してのものである。今後もこの方法論を推し進めて、ACC予想に応用することを目指す。様々な計算から、トーリック多様体における極小ログ食い違い係数の振る舞いについて、一つの予想を立てることができた。その他、有理点の個数と特異点の関係について、納得のゆく説明を与えることができた。トーリック多様体における極小ログ食い違い係数の振る舞いについて予想を立てた。今後はこの予想の証明に取り組む。また、有理点の個数については、重み付で数え上げるという視点から、一般化を目指す。前年に取り組んだ、有阻体上定義された3次元多様体における固定点自由定理について、この応用を探すことを目指す。
ものづくり学習を基盤にした科学技術教育の支援プログラムの開発

ものづくり教育の現状をアンケート調査・分析し、その必要性と課題を検討した。ものづくり活動に子どもたちは興味・関心を示しているが、学校教育においては授業時間数の削減などで十分な学習が展開されていない。一方、本研究で開発した教材を用いて授業実践したが、いずれの教材に対しても子どもたちは興味・関心を示し、高い教育的効果を明らかにできた。授業実践した具体的な項目を以下に示す。1)生活科における箸製作の教材化小学校の低学年からものづくりに興味を抱かせるため、箸の製作を教材化した。2)パズルを用いた製図指導の工夫製図指導において立体を認識させるために、導入教材としてパズルを製作させた。パズルの製図、組み立てを通して空間認識を育成できることを明らかにした。3)アンクロン製作の教材化竹を利用した民族楽器アンクロンの製作を教材化した。音の高低は共鳴筒の長さに依存することを実体験で理解でき、アンクロンは科学的認識を育成できる教材であった。自律型ロボット・レゴは、「考える力の育成」に大きく寄与し、科学技術がものづくりに大きく貢献していることを理解させることが出来た。5)ハイブリッド発電機の開発エネルギー変換学習を目的にハイブリッド発電機を開発し、環境教育、創造教育の効果を検証した。6)携帯電話充電器、携帯型LEDライト、非常用電源省エネ技術を含むエネルギー変換技術や電気の学習に関心・意欲・態度を高めることを明らかにした。7)風力発電機理科と数学での利用を目的に技術で風力発電機を製作し、相互の教科に関連のカリキュラムの開発を行い、教育効果を検討した。ものづくりを一般市民に普及させることを目的に、2005年日本国際博覧会(略称:愛知万博)で「ものづくりと教育」を実施した。参加者は積極的にものづくり活動を行い、教材に対して高い評価を得ることができた。ものづくり学習の現状を小学校、中学校、高等学校について調査した。小学校におけるものづくり学習は、1,2年の生活科「遊びの工夫」において授業展開されている。また、理科において物質の性質を活用したものづくりの指導を充実すること、図画工作においては材料や用具を選択して工作技能やデザイン能力の育成を図ることが小学校学習指導要領で規定されている。中学校においては理科と美術でもものづくりの指導を一層充実させること、技術・家庭では実践的・体験的な製作活動を通じて創造する能力の育成を図ること、高等学校では、工業において実習を通じて具体的なものづくり技能の習得させることが学習指導要領で規定されている。ものづくり基盤技術振興基本法の制定以来多くの教育・研究機関に開発支援が行われている。今までに支援を受けた大学・研究機関は一定の成果を上げてきたが、次代を担う子どもたちのものづくりへの興味・関心を喚起させる小・中学校への支援は少なく、子どもたちへの教育支援が必要である。海外では、ものづくり学習の充実が叫ばれ、イギリスをはじめ多くの国々では教科「技術」が小学校、中学校、高等学校で必修であり、すべての生徒がものづくりを長期間にわたって学習している。なお、日本は教科「技術」は中学校だけに位置付いているが、授業時間数は減少し、十分な学習ができていないのが現状である。調査研究と併せて、ものづくり学習で興味を引く教材・教具の開発を積極的に行ってきた。小学生に飛行の原理とゴム駆動飛行機、およびグライダーを製作させ、生徒へのものづくり学習の効果を検討した。また、木材、竹材、プラスチック、金属等多くの材料を用いて音響教材を作成し、周波数分析を行い、製作物を幼稚園児に提供し、その反応を分析した。さらに、発電のメカニズムを体験できる教材、電気利用の教材、およびスターリンエンジンを用いた教材などの開発を行った。簡単なロボット教材を開発し、動く仕組みや機構の学習支援を検討した。

小学1,2年の生活科の授業で、割り箸を製作させ、作った割り箸を給食時に利用させた。このものづくり活動を通して、つくることの意義を学習させるプログラムを検討した。授業を通して、日常の生活で使う物が自分の手で作ることができ、それを利用することで、子ども達はものづくりに高い興味・関心を示すことを明らかにした。小学3,4年生を対象に、竹を使った楽器と竹とんぼの製作を提案した。具体的には、竹を使った楽器として、東南アジアの民族楽器として有名なアンクロンの製作を教材化し、製作物を周波数分析して、3オクターブ揃えることで演奏に供することを明らかにした。竹とんぼでは、羽根を削り出す角、重量、幅、長さなどが飛行高さおよび距離に及ぼす影響を検討した。小学5,6年生を対象に、グライダー教材を開発した。胴体と翼にバルサ材を用い、主翼と尾翼の位置を可変できる機構とした。両翼の位置が飛行に及ぼす影響、また重心が飛行に及ぼす影響を検討できる模型とした。実際に授業を行い、生徒の反応を分析した。中学生を対象に、ペットボトルを利用したサボニウス型風車の製作を教材化した。羽根の枚数、角度、及び風速と回転数の関係について基礎的なデータを採取した。そこで、最も効率の良い風車を作るためのマニュアルを作成した。同風車を利用した発電についても検討している。その地、スターリンエンジンを用いた教材の開発を行った。また、レゴを利用した簡単なロボット教材に注目し、それをロボコンコンテストに発展させるための方法等についても検討している。ものづくり教育の現状をアンケート調査・分析し、その必要性と課題を検討した。ものづくり活動に子どもたちは興味・関心を示しているが、学校教育においては授業時間数の削減などで十分な学習が展開されていない。一方、本研究で開発した教材を用いて授業実践したが、いずれの教材に対しても子どもたちは興味・関心を示し、高い教育的効果を明らかにできた。授業実践した具体的な項目を以下に示す。1)生活科における箸製作の教材化小学校の低学年からものづくりに興味を抱かせるため、箸の製作を教材化した。2)パズルを用いた製図指導の工夫製図指導において立体を認識させるために、導入教材としてパズルを製作させた。パズルの製図、組み立てを通して空間認識を育成できることを明らかにした。3)アンクロン製作の教材化竹を利用した民族楽器アンクロンの製作を教材化した。音の高低は共鳴筒の長さに依存することを実体験で理解でき、アンクロンは科学的認識を育成できる教材であった。自律型ロボット・レゴは、「考える力の育成」に大きく寄与し、科学技術がものづくりに大きく貢献していることを理解させることが出来た。5)ハイブリッド発電機の開発エネルギー変換学習を目的にハイブリッド発電機を開発し、環境教育、創造教育の効果を検証した。
高分子電解質の高次構造制御と階層化

化学的な手法により高分子電解質における高次構造制御を確立し、さらに物理的な手法により、高分子電解質の階層化を試みた。系統的なブロック型の炭化水素系高分子電解質の合成に成功し、さらに製膜法の改良により、高次構造制御と階層化が可能になった。その結果として、今までの一次構造による材料検討では成しえなかった性能のトレードオフの関係を打破し、幅広い温度、湿度域で高い発電能力を示す高分子電解質が得られた。(1)ポリフェニレン共重合体の精密重合側鎖長(フェノキシユニット)の異なるポリフェニレン誘導体、ポリ(フェノキシベゾイルp-フェニレン)-PEEK共重合体、ならびにポリ(フェノキシベゾイルp-フェニレン)-PES共重合体を合成し、さらにスルホン化による電解質化を行った。得られた高分子電解質膜の含水性、機械的強度、プロトン伝導性、燃料電池特性等を評価した。結果、疎水ユニットの導入により、高分子電解質の含水率は下するが、プロトン伝導性はある程度維持され、有効なプロトン伝導パスの形成が示唆された。また、疎水性ユニットと親水性ユニットの組成を制御することにより、強度と柔軟性を兼ね備えた高分子電解質膜が得られ、伸び率はホモポリマーと比較すると5倍以上の値を示した。共重合化による分子量低下が懸念されたが、上述のように共重合化により機械的強度の向上が得られ、ホモポリマーの1/2程度の分子量で同等の機械的強度を有する膜が得られた。(2)ポリフェニレン共重合体による高次構造制御上述のポリフェニレン共重合体は、剛直な主鎖骨格と柔軟な側鎖骨格の存在により、液晶性を示した。本年度は熱処理によって、相分離構造を明確化し、そのサイズを変化させることを試みた。相分離構造の明確化が可能ではあったが、ドメインの配向性を制御するには至らなかった。さらに、キャスト方法等によって、親水性ドメイン(イオンチャンネル)を膜厚方向に配列させることを試みた。(3)固体酸化合物によるイオンチャンネルの制御固体酸としてスルホン化フラーレンのドーピングを行った。現在のところ、測定が困難なため親水・疎水性ドメインの選択的ドーピングが可能であるか明らかにできていない。しかし、本研究で合成した高分子電解質は、一般的なナフィオン膜と比較すると高濃度でスルホン化フラーレンのドーピングが可能であった。(1)マルチレーヤー電解質による超階層化リン酸系電解質膜であるポリボスマーと炭化水素系電解質膜であるスルホン化ポリフェニレン誘導体を里いてマルチレーヤー電解質による超階層化を試みた。炭化水素系電解質(A層)が高い保水性とフロトン伝導性を担い、リン酸系電解質膜(B層)がメタノール透過性を抑制する効果があると考え、多層化を種々(キャスト法、圧着法)の方法で行った。B-A-B、A-B、B-A層からなる超階層膜を作成した結果、カソード側にB層を持つA-B層からなる超階層膜が、最も高い直接メタノール形燃料電池発電特性を有することが明らかになった。これは、リン酸系電解質膜層が単なるメタノールバリアー層として働くのではなく、カソードの含水状態も制御することが可能であることを示唆している。(2)超階層界面制御による超階層化超階層膜の界面制御または単独での超階層構造化のために、異種成分からなるブロック共重合体の合成を試みた。合成したジブロックまたはマルチブロック共重合体は、単独で明瞭な相分離構造を有することが分かり、超階層界面制御の相溶化剤として期待できることが分かった。さらに、これらの相分離構造を加湿下によるAFM測定で評価した。また、トポグラフィーと同時に、電流検出を行って画像解析からプロトン伝導経路の可視化を検討した。その結果、相分離構造に対応したフロトン伝導経路がドメイン状に連なった構造が確認された。・高次構造制御とPEFC発電特性の相関関係の解析スルホン化したポリフェニレンを親水部、ポリフェニレン、ポリアリールエーテル、ポリァリールスルホンを疎水部とする各ブロック共重合体を合成した。得られたブロック共重合体の含水率はホモポリマーと比較すると低いながら、高いプロトン伝導性を維持することが明らかになった。また、機械的特性においても、強度、破断伸度がともに増加する傾向にあることが判明した。以上のことから、親水・疎水によるミクロ相分離構造が形成されることで、プロトン伝導性に有効なイオンチャンネルが得られ、かつ、疎水部の分子間相互作用の増大が機械的強度の向上を導いたと考えられる。このことは、AFM、さらには電流モードのAFM観察によるドメイン構造の可視化と電流イメージングからも明らかになった。ブロック共重合体の各成分の鎖長と組成を変化させると、得られた相分離構造が変化し、ラメラ状からシリンドリカル構造のものが得られた。これらの電解質膜を用いた燃料電池の作製と発電特性の評価を行った。

フッ素系電解質であるナフィオン膜と同等の発電特性を示し、かつ高温低加湿運転においても高い出力が観察された。このことからもミクロ相分離構造による電解質膜の超階層化が、有効なプロトン伝導パスを形成を導き、より少ない水分量で効率の良いプロトン輸送を実現したことを示唆した。さらに、形状安定性、耐久性等の試験からも超階層構造が、電解質膜の機械的安定性や化学的安定性に寄与していることが明らかになった。
教育現場でできる軽度発達障害児の作業療法評価の開発

平成17・18年度の2年間で、4歳10歳の定型発達児計223名(各年齢は約32名,男女半分づつ)のデータ収集を行った。このデータを基に月齢とデータ得点に有意な相関があった行為機能(Praxis)の発達を評価する13の下位検査(身体図式2検査、シークエンス記憶と運動3検査、両側統合4検査、構成能力2検査、口腔運動行為2検査)を完成した。19年度は28名のIQ85以上の軽度発達障害児(高機能広汎性発達障害(アスペルガー、高機能自閉症、自閉症スペクトラムを含む)15名、ADHD5名、LD4名であり、高機能広汎性発達障害とADHDの2つの診断があるもの4名)に開発した検査とK-ABC心理教育アセスメントバッテリーもしくはWISC-IIIを行い定型発達児とのデータを比較検討した。28名のうち、検査すべてを実施できた者は23名であった。対象となった軽度発達障害児の生活年齢と同年齢の定型発達児の平均得点から-1.0SD以下を問題ありの検査とした。軽度発達障害児で-1.0SD以下の割合が高い検査は、両側統合(定規検査82.1%、ひもまき89%)、シークエンス記憶(運動感覚71.4%)であった。13の下位検査のうち、7つの検査は60%以上の対象児が-1.0SD以下であった。これらの検査は軽度発達障害を判別する行為検査として使用できる可能性を示唆した。逆に構成能力は17.8%と低い結果となった。他の発達検査との相関は人物画とWISC-IIIの動作性IQ、シークエンス記憶(視覚)とK-ABCの手の動作に有意な相関(p<0.05)があったが、その他の検査とは相関が認められなかった。以上から、開発した検査は軽度発達障害児の評価として適切なものであり、既存の発達検査とは異なる作業療法の視点から評価できる可能性を示した。今年度は教育現場でできる軽度発達障害児の作業療法評価で使用する下位検査を作成し,発達検査としての妥当性を健常児データと比較し検討を行った。検査は行為機能(Praxis)に関連する身体図式3検査,シークエンス記憶と運動3検査,両側統合4検査,構成能力2検査,口腔運動行為2検査の計14の下位検査を作成した。検査道具を8セット作成し下位検査が発達検査としてふさわしいか否かを判断するために,4歳10歳の健常児計120名のデータを収集した(各年齢は約15名,男女半分づつ)。検査は10名の作業療法士に依頼(謝金等は不要であった)し,検査場面はすべてビデオ録画し,検査データはビデオにより3名以上で分析を行い,コンピューターに入力した。月齢と検査の得点に有意な相関があるか否かをSpearmanの順位相関により解析を行った。その結果,14の検査のうち身体図式1項目を除く13検査が年齢と下位検査の得点に有意な相関(p<0.01)を示した。相関係数は身体図式2検査0.72,0.71,シークエンス記憶と運動3検査0.77,0.68,0.66,両側統合4検査0.78,0.64,0.62,0.64,構成能力2検査0.82,0.84,口腔運動2検査0.42,0.61であった。すべての検査にかかる時間は平均45分(一つの下位検査に要する時間は310分)であった。検査に含まれるそれぞれの下位検査項目が難易度順になっているか,下位検査の開始項目,終了時期の検討も行った。シークエンス記憶1項目,構成能力2項目に年齢により開始項目,および連続誤答による終了時期を設定した。また,下位項目の中で得点と年齢に有意な相関がないものは削除し,項目数の削減を行い13の検査を決定し,検査マニュアルと検査用紙を作成した。次年度は正常児のデータを増やし,検査の信頼性を高めるととともに,軽度発達障害児に活用し行動,教科学習との関連,他の発達検査との関連等を検討していく。今年度は昨年度作成した、「軽度発達障害児の作業療法評価」の発達検査としての信頼性を上げるため、定型発達児のデータを増やした。データ数は昨年度の120名とあわせ今年度は232名となった。このデータをもとに13の下位検査で構成される発達検査を完成させた。検査は身体図式2検査、シークエンス記憶2検査とシークエンス運動1検査、両側統合4検査、構成能力2検査、口腔運動行為2検査である。昨年度、開発した検査の中で身体図式1検査は手順と採点が煩雑であり検者間で得点が異なる場合があったので却下した。また構成能力は平面構成を省き、すべて立体構成課題とした。Spearmanの順位相関により身体図式(人物画0.65、肢位模倣0.58)、シークエンス記憶(視覚0.62運動感覚0.66)、シークエンス運動(0.54)、両側統合(定規使用0.73両上肢同時運動0.63両上肢交差同時運動0.66ひも巻き運動0.50)、構成能力(継目が見える積み木構成0.68継目が見えない積み木構成0.67)、口腔運動(口腔運動模倣0.45吹く運動0.63)すべての検査に月齢と得点に有意差(p<0.01)があった。下位検査それぞれの検査開始項目、終了時の検討も昨年に引き続き行った。

シークエンス記憶2検査に上限下限を、構成能力2検査に上限を設定した。マニュアル、採点表に関しても修正を行い最終版を完成させた。さらに、6歳10歳の軽度発達障害児10名(すべて高機能広汎性発達障害男児)に本検査を実施し同じ生活年齢の定型発達児のデータと比較した。-1.0SD以下の下位検査を問題ありとした。その結果、5名以上の軽度発達障害児に問題がある検査として人物画、シークエンス運動、定規使用、両上肢交差同時運動、ひも巻き運動があがった。構成能力2検査はすべての児に問題はなかった。次年度は軽度発達障害のデータ数を30名とし、スクリーニングに有効な検査のさらなる絞り込みを行うとともに他の発達検査との相関、因子分析を行い、本検査が学校教育現場で優れた判別力をもつ発達検査となるよう完成させる。平成17・18年度の2年間で、4歳10歳の定型発達児計223名(各年齢は約32名,男女半分づつ)のデータ収集を行った。このデータを基に月齢とデータ得点に有意な相関があった行為機能(Praxis)の発達を評価する13の下位検査(身体図式2検査、シークエンス記憶と運動3検査、両側統合4検査、構成能力2検査、口腔運動行為2検査)を完成した。19年度は28名のIQ85以上の軽度発達障害児(高機能広汎性発達障害(アスペルガー、高機能自閉症、自閉症スペクトラムを含む)15名、ADHD5名、LD4名であり、高機能広汎性発達障害とADHDの2つの診断があるもの4名)に開発した検査とK-ABC心理教育アセスメントバッテリーもしくはWISC-IIIを行い定型発達児とのデータを比較検討した。28名のうち、検査すべてを実施できた者は23名であった。対象となった軽度発達障害児の生活年齢と同年齢の定型発達児の平均得点から-1.0SD以下を問題ありの検査とした。軽度発達障害児で-1.0SD以下の割合が高い検査は、両側統合(定規検査82.1%、ひもまき89%)、シークエンス記憶(運動感覚71.4%)であった。13の下位検査のうち、7つの検査は60%以上の対象児が-1.0SD以下であった。これらの検査は軽度発達障害を判別する行為検査として使用できる可能性を示唆した。逆に構成能力は17.8%と低い結果となった。他の発達検査との相関は人物画とWISC-IIIの動作性IQ、シークエンス記憶(視覚)とK-ABCの手の動作に有意な相関(p<0.05)があったが、その他の検査とは相関が認められなかった。以上から、開発した検査は軽度発達障害児の評価として適切なものであり、既存の発達検査とは異なる作業療法の視点から評価できる可能性を示した。
新規パーキンソン病治療薬としてのβ３受容体アゴニストの有用性に関する研究

パーキンソン病の進行を抑制する新規治療薬としてのアドレナリンβ3受容体作用薬が有用であるか否かについて、MPTP誘発マウスパーキンソン病モデルを用いて検討した。マウスへのβ3受容体作用薬の投与により、抗酸化物質であるグルタチオンの脳内での量が増加し、MPTPにより誘発されるドパミン神経細胞死が著明に抑制されることを示した。本年度は、ノルアドレナリン神経脱落パーキンソン病モデルマウスの確立を目指し検討を行った。MPTPの腹腔内反復投与後、ドパミン神経細胞のマーカーであるtyrosine hydroxylase (TH)及びdopamine transporter (DAT)の発現量、ならびに運動機能の経時変化について、real-time RT-PCR法ならびにrotarodperformance testを指標に検討した。その結果、MPTP投与1日後から2週後まで、TH及びDATの発現量の著明な低下がみられ、運動機能障害が誘発された。また、免疫組織化学的染色法による、THの染色により、MPTP投与3日後において、黒質緻密部のドパミン神経細胞の著明な脱落と、線条体におけるドパミン神経細胞軸索末端数の減少が観察された。現在、DSP-4投与によりノルアドレナリン神経細胞を脱落させたマウスにおいて同様の検討を行っており、免疫組織学的染色による評価で、ドパミン神経細胞数の減少を計測している。次に、β3受容体アゴニストによるドパミン神経細胞保護作用において重要である、アストロサイトにおけるグルタチオン誘導ならびにMRP1誘導に関わる細胞内シグナル伝達系について検討を行った。アストロサイトにおいて、β3受容体アゴニスト刺激によるGCL(グルタチオン合成の律速酵素)及びMRP1の誘導は、Giタンパク質の阻害薬であるPTX、ERK阻害薬及びJNK阻害薬により阻害された。また、β3受容体アゴニスト刺激によるERK及びJNKの活性化もPTXにより抑制された。これらの結果から、β3受容体アゴニスト刺激によるグルタチオン誘導ならびにMRP1誘導には、「β3受容体-Giタンパク質活性化-ERK及びJNKの活性化」という共通の細胞内シグナル伝達系が関与することが明らかになった。本年度は、MPTP投与によるパーキンソン病モデル動物を用いて、β3受容体アゴニストのドパミン神経細胞保護作用について検討を行った。C57BL/6マウス腹腔内にβ3受容体アゴニストを1日1回、8日間反復投与した後、MPTPを2時間おきに4回投与した。MPTP投与3日後に、免疫組織化学的染色法により黒質のドパミン神経細胞数を計測したところ、MPTP投与によるドパミン神経細胞の脱落がβ3受容体アゴニスト投与により著明に抑制された。また、β3受容体アゴニストの反復投与により、黒質におけるグルタチオン量は有意に増加した。次に、培養細胞を用いて、アストロサイトによる神経細胞へのグルタチオン供給機構について検討を行った。これまでの検討で、β3受容体アゴニストによる神経細胞内のグルタチオン量の増加は、両細胞を非接触下で共培養を行った場合にみられなくなることから、アストロサイトー神経細胞間の接着が重要であると考えてきた。一方、神経細胞内のグルタチオン量を指標に、培養液の組成を改変し、β3受容体アゴニストの影響について検討したところ、神経細胞にはグルタチオンを細胞外から直接取り込む機構が存在するが、神経細胞内のグルタチオン量の増加に本機構の寄与は小さいこと、神経細胞内のグルタチオン量の増加には、アストロサイトから放出されたグルタチオンと培養液中のシスチンとのシステインーシステイン交換反応により放出されるシステインの寄与が大きいことが明らかになった。このことから、アストロサイトから神経細胞へのグルタチオンの供給には、アストロサイトー神経細胞間の接着は必要ではなく、両細胞が近接した距離に存在することが重要であると考えられた。パーキンソン病の進行を抑制する薬物としてのアドレナリンβ3受容体アゴニストの有用性を明らかにする目的で、マウスにおけるMPTP誘発ドパミン神経細胞死に対するβ3受容体アゴニストの影響を検討した。また、保護作用の作用機序を明らかにする目的で、脳内グルタチオン量について検討した。脳内のβ3受容体の発現分布について検討したところ、β3受容体は脳全体にユビキタスに蛋白質レベルで発現していることが明らかになった。また、免疫染色によりその発現細胞を検討したところ、β3受容体はアストロサイトマーカーであるS100タンパク質と共局在していることが確認された。また、β3受容体の発現は、マウス初代培養アストロサイトにおいても確認された。マウスへのβ3受容体アゴニストの投与により、ドパミン神経細胞の細胞体が存在している中脳腹側部でのグルタチオン量が増加した。またその増加は、大脳皮質や海馬においてもみられた。β3受容体の投与回数の検討より、脳内グルタチオン量の増加は単回投与でもみられたが、単回投与では十分な保護作用が観察されなかった。一方、1日1回8日間の反復投与により著明なMPTP誘発ドパミン神経細胞死抑制作用が観察されたが、脳内グルタチオン量の増加は、単回投与と同程度であった。これらのことから、アストロサイトで増加したグルタチオンが神経細胞に供給されるのには、一定の時間が必要であることが示唆された。このことは、神経細胞とアストロサイトの混合培養系における神経保護作用も同様であった。上記の結果から、パーキンソン病におけるドパミン神経細胞死に対してβ3受容体アゴニストが保護作用を示すことが示唆された。

また、β3受容体アゴニストによるグルタチオン量の増加から、β3受容体アゴニストが他の神経変性疾患の治療に有用である可能性も考えられた。パーキンソン病の進行を抑制する新規治療薬としてのアドレナリンβ3受容体作用薬が有用であるか否かについて、MPTP誘発マウスパーキンソン病モデルを用いて検討した。マウスへのβ3受容体作用薬の投与により、抗酸化物質であるグルタチオンの脳内での量が増加し、MPTPにより誘発されるドパミン神経細胞死が著明に抑制されることを示した。当初は、ノルアドレナリン神経脱落パーキンソン病モデル動物の確立を目指し、ノルアドレナリン選択的神経毒DSP-4を投与したマウスにMPTPの投与を行っていたが、本モデルではMPTP投与後にマウスが死亡することが多く、未だ投与条件を確立できていない。このため、研究計画に遅れが生じている。一方、MPTPによるドパミン神経障害がβ3受容体アゴニスト投与により著明に抑制されるという結果が得られており、上記のモデルが確立されれば、β3受容体アゴニストによるドパミン神経細胞保護作用がみられることが十分に期待できる状況にある。このため、研究全体としては少し遅れが生じていると考える。神経薬理学研究計画の遅れを取り戻すべく、投与条件のさらなる検討を重ねる。一方で、条件が確立できなかった場合のことも考え、β3受容体アゴニスト投与によりドパミン神経細胞保護作用がみられている条件で、その保護機構についても検討する予定である。モデル動物の確立については、当初、既報通りのMPTP投与により運動機能障害及びドパミン神経細胞脱落がみられず、投与方法の検討、投与量の検討が必要となった。そのため、計画の遂行に遅れが生じた。一方、マウスへのβ3受容体アゴニストの投与により、神経保護の基盤となるグルタチオンの誘導がみられるなど、次年度以降に予定していた計画で大きな前進がみられた。このため、研究全体としては順調に進展していると考える。概ね当初の研究計画通りに順調に研究が遂行できているため、引き続き、計画に沿って研究を進める。まずは、ノルアドレナリン神経脱落パーキンソン病モデルマウスの確立を行い、本モデルマウスにおけるβ3受容体アゴニストのドパミン神経保護作用について検討を行う予定である。