hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マクロファージ賦活化による慢性筋痛新規治療法の開発

顎関節症に伴う慢性筋痛の多くは索状硬結の存在を特徴とするが,その発症メカニズムは不明であり,治療法も未だ確立されていない。近年,筋組織の治癒過程におけるマクロファージ(Mφ)の重要性が報告されている.そこで,慢性筋痛の新規治療開発を目的として,マウス咬筋部の疲労回復,および治癒過程におけるMφの役割と賦活化のメカニズムについて明らかとする.マウス(Balb/cマウス,オス,5週齢)を用い,その咬筋部に咀嚼様運動に伴う筋疲労を誘導し,組織内における貧食性マクロファージの動態について検討する.その後,マクロファージ欠損により,筋疲労の回復遅延が生じることを明らかとするリポゾーム封入クロドロネート(Clo-Lip)の静脈内投与(0.2ml/mouse)により24時間4日目まで組織内のMφが枯渇する.Clo-Lip投与の結果,マウスの咀嚼様運動の活動量は有意に減少を示した.加えて,主要な筋組織由来サイトカインであるIL-1βの発現量の有意な低下を示した.これらのことから,軽度な筋組織外傷といえる筋疲労時において,Mφには筋機能を維持する機能があり,疲労回復過程において必須な存在であることが証明された.次にIL-1欠損マウス(IL1KO)を用いて,筋の活動量について我々の咀嚼様運動を負荷するモデルを用いて検討を行った.その結果,IL-IKOの咀嚼様運動量の有意な低下を認めた.くわえて,IL-6の発現量の低下も認められた.IL-6は筋の糖代謝を制御する重要な分子であることが知られれており,以上のことから,Mφにより発現するIL-1がIL-6を介して,筋活動量を維持するうえで重要な働きを示す可能性が推察された.以上のことからも,我々の結果はMφの筋機能維持における機能的役割を示す所見であることが明らかである.顎関節症に伴う慢性筋痛の多くは索状硬結の存在を特徴とするが,その発症メカニズムは不明であり,治療法も未だ確立されていない.近年,筋組織の治癒過程におけるマクロファージ(Mφ)の重要性が報告されている.そこで,慢性筋痛の新規治療開発を目的として,マウス咬筋部の疲労回復,および治癒過程におけるMφの役割と賦活化のメカニズムについて明らかとする.マウス(Balb/cマウス,オス,5週齢)を用い,その咬筋部に咀嚼様運動に伴う筋疲労を誘導し,組織内における貪食性マクロファージの動態について検討する.その後,マクロファージ欠損により,筋疲労の回復遅延が生じることを明らかとする.リポゾーム封入クロドロネート(Clo-Lip)の静脈内投与(0.2ml/mouse)により24時間4日目まで組織内のMφが枯渇する.Clo-Lip投与の結果,マウスの咀嚼様運動の活動量は有意に減少を示した.加えて,主要な筋組織由来サイトカインであるIL-1βの発現量の有意な低下を示した.これらのことから,軽度な筋組織外傷といえる筋疲労時において,Mφには筋機能を維持する機能があり,疲労回復過程において必須な存在であることが証明された.Clo-Lip投与によるMφの枯渇と,それに伴う筋の活動量,およびIL-1βの発現量の低下が認められた.IL-1βには筋組織内の糖代謝の維持への関与について,我々は明らかとした.以上のことからも,Mφ枯渇に伴う運動量の低下は筋機能維持におけるMφの重要性を示す所見であることが明らかである.本研究において,筋機能の維持におけるMφの役割の解明は,ターンオーバーの盛んな組織である筋の組織構造を維持することを考えた上でも妥当な結果であるといえる.顎関節症に伴う慢性筋痛の多くは索状硬結の存在を特徴とするが,その発症メカニズムは不明であり,治療法も未だ確立されていない。近年,筋組織の治癒過程におけるマクロファージ(Mφ)の重要性が報告されている.そこで,慢性筋痛の新規治療開発を目的として,マウス咬筋部の疲労回復,および治癒過程におけるMφの役割と賦活化のメカニズムについて明らかとする.マウス(Balb/cマウス,オス,5週齢)を用い,その咬筋部に咀嚼様運動に伴う筋疲労を誘導し,組織内における貧食性マクロファージの動態について検討する.その後,マクロファージ欠損により,筋疲労の回復遅延が生じることを明らかとするリポゾーム封入クロドロネート(Clo-Lip)の静脈内投与(0.2ml/mouse)により24時間4日目まで組織内のMφが枯渇する.Clo-Lip投与の結果,マウスの咀嚼様運動の活動量は有意に減少を示した.加えて,主要な筋組織由来サイトカインであるIL-1βの発現量の有意な低下を示した.これらのことから,軽度な筋組織外傷といえる筋疲労時において,Mφには筋機能を維持する機能があり,疲労回復過程において必須な存在であることが証明された.次にIL-1欠損マウス(IL1KO)を用いて,筋の活動量について我々の咀嚼様運動を負荷するモデルを用いて検討を行った.その結果,IL-IKOの咀嚼様運動量の有意な低下を認めた.くわえて,IL-6の発現量の低下も認められた.IL

-6は筋の糖代謝を制御する重要な分子であることが知られれており,以上のことから,Mφにより発現するIL-1がIL-6を介して,筋活動量を維持するうえで重要な働きを示す可能性が推察された.以上のことからも,我々の結果はMφの筋機能維持における機能的役割を示す所見であることが明らかである.
矯正治療成績を左右する治療危険因子の研究 -若年者と成人患者における比較検討-

平成9年度は動的治療を終了した1,005例のマルチブラケット装着期間(平均治療期間)を1。骨格性(I・II・III級)、2.治療内容(抜歯・非抜歯)、3.治療成績(良好・不良)、4.若年者・成人(18蔵以上)に分類し調査した。資料はI級(346例)、II級(361例)III級(298例)。平成10年度は治療成績を左右する治療危険因子として上下顎骨の成長発育能(様相)に着目し治療中出現する顎骨の変化様相を(1)I、II、III級、(2)抜歯、非抜歯(治療方法の差)、(3)治療成績の良否の各因子の組み合わせにより調査を実施した。平成11年度は治療成績を左右する因子探索の最終年度に当たるため若年者・成人における治療成績を左右する治療関連因子を総括した。その結果、若年者と成人における治療成績関連因子として(1)I・II・III級の症状による差、(2)抜歯、非抜歯治療による差,(3)上下顎骨の成長発育能による差、(4)若年者、成人の治療開始時期による差などを認めた。これらは矯正治療を安全に行う上でのガイドラインとして適用されるものと思われる。なお詳細については報告書を持って代える。平成9年度は動的治療を終了した1,005例のマルチブラケット装着期間(平均治療期間)を1.骨格性(I、II、III級)、2.治療内容(抜歯/非抜歯)、3.治療成績(良好/不良)、4.若年者/成人(18歳以上)に分類し調査した。資料はI級(346例)、II級(361例)、III級(298例)である。結果:1.若年者/成人の平均治療期間は、(1)I級若年者:23.7か月、成人24.0か月、(2)II級:24.8か月、27.3か月、(3)III級:23.2か月、22.8か月であった。2.抜歯/非抜歯では、(1)I級抜歯:23.3か月、非抜歯20.3か月、(2)II級:26.0か月、22.8か月、(3)III級:23.0か月、20.4か月であった。3.治療成績の良否では、(1)I級若年者・抜歯・成績良好:23.4か月、不良群24.0か月、非抜歯・成績良好群:22.1か月、不良群20.9か月、成人・抜歯・成績良好群:24.0か月、不良群24.2か月、非抜歯・成績良好群:18.7か月、不良群19.7か月、(2)II級:若年者・抜歯・良好群:25.1か月、不良群24.5か月、非抜歯・成績良好群:23.8か月、不良群24.4か月、成人・抜歯・成績良好:28.2か月、不良群26.4か月、非抜歯・成績良好群:22.1か月、不良群21.1か月、(3)III級:若年者・抜歯・良好群:22.9か月、不良群23.7か月、非抜歯・成績良好群:19.9か月、不良群21.7か月、成人・抜歯・成績良好:20.4か月、不良群25.2か月、非抜歯・成績良好群:22.1か月、不良群17.0か月であった。平成10年度はこれらの症状群・治療期間と歯根吸収の出現様相とを検討する。平成9年度は動的治療終了1,005例を(1)I、II、III級、(2)抜歯、非抜歯(治療方法の差)、(3)若年者と成人の各項目の組み合わせにより『治療期間の長短』『成績(治療結果)の良否』を検討した。その結果、治療難易度の高い組み合わせ(治療危険因子の最も多い症例+治療方法群)は成人のII級抜歯症例群であることが判明した。

平成10年度は治療難易度を増加させる因子(治療成績を左右する治療危険因子)として上下顎骨の成長発育能(様相)に着目し、治療中出現する顎骨の変化様相を(1)I、II、III級、(2)抜歯、非抜歯(治療方法の差)、(3)治療成績の良否の各因子の組み合わせにより検討した。その結果、治療成績の良否を左右する特徴的な成長発育様相が次の組み合わせにおいて認められた。1.骨格性I級抜歯症例群においては、1)ANBの変化(改善度):良好群>不良群、2)下顎前歯の舌側傾斜度:良好群<不良群であった。2.骨格性II級抜歯症例群においては、1)ANBの変化(改善度):良好群>不良群、2)開大傾向(不良群)、閉鎖傾向(良好群)、3)咬合平面の開大傾向(不良群)、閉鎖傾向(良好群)であった。3.骨格性III級抜歯症例群においては、1)咬合平面の開大傾向(不良群)、閉鎖傾向(良好群)であった。平成11年度は治療成績を左右する因子探索の最終年度に当たるため若年者・成人における歯根吸収の出現様相を検討する計画である。平成9年度は動的治療を終了した1,005例のマルチブラケット装着期間(平均治療期間)を1.骨格性(I・II・III級)、2.治療内容(抜歯・非抜歯)、3.治療成績(良好・不良)、4.若年者・成人(18歳以上)に分類し調査した。資料はI級(346例)、II級(361例)、III級(298例)。平成10年度は治療成績を左右する治療危険因子として上下顎骨の成長発育能(様相)に着目し治療中出現する顎骨の変化様相を(1)I、II、III級、(2)抜歯、非抜歯(治療方法の差)、(3)治療成績の良否の各因子の組み合わせにより調査を実施した。平成11年度は治療成績を左右する因子探索の最終年度に当たるため若年者・成人におる治療成績を左右する治療関連因子を総括した。その結果、若年者と成人における治療成績関連因子として(1)I・II・III級の症状による差、(2)抜歯、非抜歯治療による差、(3)上下顎骨の成長発育能による差、(4)若年者、成人の治療開始時期による差などを認めた。これらは矯正治療を安全に行う上でのガイドラインとして適用されるものと思われる。なお詳細については報告書を持って代える。
アルゼンチンにおけるLGBT権利要求をめぐる宗教言説の変容

本研究では、1近年家族やジェンダー問題に対して穏健な姿勢を示しているアルゼンチンカトリック教会の宗教言説の変容を分析し、2LGBTや同性婚に強く反対するペンテコステ派を中心とするプロテスタント教会の言説と比較・検討する。さらに、3実際に教会による同性婚の承認を求めているLGBT当事者たちを調査し、彼ら/彼女らの主張を支える宗教言説を考察する。そしてLGBT当事者のアイデンティティ(キリスト者であり同性愛/両性愛者である)が宗教的にどのように扱われるべきかを検討し、宗教から切り離して論じられることの多いLGBTイシューに関して、研究分析における新たな視座を提供したいと考える。
アレー解析からの転写制御ネットワークの情報学的解明

1)発現プロファイルの収集と解析結果としては、酵母について、合計400個の遺伝子欠失変異株における発現プロファイルを作成し、ブーリアンモデリング等による遺伝子発現調節ネットワーク作成を行った。この400個のDNAマイクロアレイデータを用いて、出芽酵母のSET domainを有する遺伝子の制御機構解明を行った。野生株ではストレス応答遺伝子群の発現は浸透圧ストレスに応じて急激に上昇した後,減少する変動を示すのに対し,SET7破壊株では浸透圧ストレスによる急激な発現上昇は起こるが,減少が起こらないことが判明した。この結果は,SET7が浸透圧ストレス応答遺伝子の抑制機構に関与していることが示唆された。2)近年,遺伝子発現データに基づく癌組織の識別問題において,多くの教師付き機械学習法が応用されている。特にSupport Vector Machines (SVMs)は,最も有効な手法の一つとして主流になっている。しかしながら,他のカーネル識別法の応用に関する研究報告はほとんどなされていない。本年度はカーネル識別法の一つであるカーネル部分空間法を癌組織の多クラス識別問題に適用し,複数のタイプのmulticlass SVMsと識別性能を比較した。7つの癌マイクロアレイデータセットを用いた比較実験の結果,カーネル部分空間法はhigh-dimensional dataに対して,multiclass SVMsに匹敵する高い識別性能を示すことが明らかになった。また,gene selectionと併用することにより,より高い識別性能を得ることができた。さらに本研究では,クラス分離度を測るFisherの基準をカーネル化し,カーネルパラメータの選択基準として応用した。実験の結果,カーネル部分空間法におけるパラメータ選択において有効であることが示された。この基準は他のカーネル識別法においても適用可能であり,識別のためのカーネル設計において有用であると考えられる。・出芽酵母全遺伝子のプロモーター領域DNA収集ついては、全遺伝子領域を網羅したinter-genic領域プライマー(約6,500セット)を用いて、PCR増幅を終了し、酵母を利用したクローニングシステムによりクローン化を進めている。本年度内に8割の領域について終了する。・転写に関係すると考えられている約700の遺伝子について、現在保有しているORFクローンを利用して、His-tag、Flag-tagを導入した発現プラスミドを大腸菌及び酵母をベースとして作製している。今後、DNA結合活性を保持した状態での精製法などの確立を行う。・水溶液系での蛋白質の結合の測定系として、結合を電気化学的なシグナルとしてセンサ素子の開発に行ってきた。蛋白質、およびDNAいずれも電気化学的には不活性なので、この目的には、測定系に酸化還元反応の要素を組み込むことが必要になる。そこでDNA修飾電極の拡張として酸化還元活性層との積層構造化について検討した。その結果、まず、フェロセン修飾電極にDNA(一本鎖)を固定化すると酸化還元活性が50%程度に抑制され、さらに、相補鎖とのハイブリダイゼーションによりさらなる活性の低下(フェロセン単独の場合の10%程度)が生じること、また、抗DNA抗体の結合実験から、DNA結合性蛋白質に対しても電極応答を示すことを確認した。この結果は、本系がリアルタイムでのハイブリダイゼーション及び、蛋白質の結合反応を検出することが可能であることを示している。・次年度以降、全プロモーター領域を集積したチップの開発を行い、電気化学的測定法と組み合わせて、DNA-蛋白質結合の網羅的なデータ収集を試みる。ゲノムレベルでの発現制御ネットワーク、蛋白質間相互作用ネットワーク等の解析が、出芽酵母を中心に急速に進んでいる。細胞システム解明のためには、生体高分子を中心とした相互作用あるいは修飾等に関する基本的実験データの収集と、収集されたデータに基づくネットワークとそのダイナミズムの解析が必要である。特に、遺伝子発現制御の根幹である蛋白質-DNA相互作用のシステマティックな実験は未だ行われていない。

本研究では蛋白質-DNA相互作用のシステマティックな解析の基礎となる解析手法の開発目的とし、最終的に遺伝子発現制御ネットワークの再構築を行う。本年度の成果として、1)プロモーターチップの作成:出芽酵母inter-genic領域プライマー(6,483領域)を用いて6,050領域断片についてクローン化を終了、ガラス基板を用いたDNAマイクロアレイについては、従来の技術を利用して随時アレイを作成、2)電気化学検出系の微小アレイ系への応用、微小電極系での測定方法のリファイン:電気化学的なシグナル増幅を可能な修飾電極系のリファインについて検討し、電極表面での二重鎖形成が感度良く検出となり,DNA-タンパク相互作用系への展開に図れることが判明、3)転写因子精製分離用コンストラクト作成:転写制御に関わると考えられる遺伝子について、現在保有しているORFクローンを利用して、HIS及びHAタグを導入した発現ベクターを大腸菌及び酵母を宿主として作成、4)発現プロファイル収集及びネットワーク解析システム:破壊株発現プロファイル収集を進め、種々の手法により制御ネットワーク構築、などを得ている。今後、DNA-蛋白質相互作用解析用の網羅的システムとしての微少電極系への早急な展開を計り、蛋白質-DNA相互作用情報の系統的解析データ収集を行う。ゲノムレベルでの発現制御ネットワーク、蛋白質間相互作用ネットワーク等の解析が、出芽酵母を中心に急速に進んでいる。細胞システム解明のためには、生体高分子を中心とした相互作用あるいは修飾等に関する基本的実験データの収集と、収集されたデータに基づくネットワークとそのダイナミズムの解析が必要である。特に、遺伝子発現制御の根幹である蛋白質-DNA相互作用のシステマティックな実験は未だ行われていない。本年度の成果として、1)プロモーターチップの作成:出芽酵母inter-genic領域6,050断片のクローン化を終了。さらに、分子自由度の高い共有結合によるアレイ作製法を開発し、分子間相互作用の解析を可能とした。2)電気化学検出系の微小アレイ系への応用、微小電極系での測定方法のリファイン:従来法より感度が高いDNA-ポリキノン積層修飾電極系を開発し、より高感度の結合検出がを可能とした。3)転写因子精製分離用コンストラクト作成:転写制御に関わると考えられる遺伝子270個について、HIS及びHAタグを導入した発現ベクターを大腸菌及び酵母を宿主として作成、このうち、約50タンパク質については、精製完了。
高齢者における転倒予防のための複数課題条件下での座位運動介入法の開発

本研究の主たる目的は、注意負荷を生じる視覚課題がステップ動作時における姿勢調節メカニズムに及ぼす影響を、特に予測的姿勢調節(APA)に着目して明らかにすることにより、動作時の注意・選択の過程に着目した新しいリスク評価法や介入プログラムを開発することである。昨年度、軽度認知機能障害(MCI)を有する高齢者376名を対象とした実験を行った結果、転倒経験のある対象者では、歩行速度などの一般的な運動機能検査や座位姿勢における選択注意課題反応時間には低下がみられないが、立位ステップ動作において、注意負荷が加わった場合に、潜在エラーが生じ、APAが遅延していることが明らかとなった。この結果から、立位での動作中における注意機能を強化する運動プログラムが、MCI高齢者の転倒予防には重要であることが考えられ、運動中に副次的に認知課題を実施させ、動作時の注意、判断や素早い反応を強化するプログラムを作成し、転倒発生に及ぼす影響を検討するためのRCTを実施した。対象はClinical Dementia Scaleが0.5、あるいは主観的な記憶機能低下を訴える高齢者528名に対してリクルートを行い、PetersenらのMCI判定基準に該当した高齢者89名とした。週2回、1回90分、12か月間の運動教室を実施する介入群44名と、期間中に3回の健康講座を受講するコントロール群45名にランダムに割付を行った。介入開始から6ヵ月後、612か月後の各期間における転倒の発生状況を調査し、x^2検定を用いて群間比較を行ったところ有意な差はみられなかった(6ヶ月,介入群29.5%,コントロール群19.1% ; 612か月,介入群20.5%,コントロール群13.3%)。運動介入群では、屋外でのウォーキングなどを含む運動習慣を新たに開始したことにより、外的環境変化等の危険にさらされやすく、転倒が発生しやすくなった可能性が考えられる。介入期間中における転倒予防効果の発現はみられなかったが、今後は介入終了後の転倒発生を追跡調査し、本研究で開発した特異的エクササイズの転倒予防効果を検証する必要がある。1年間の運動介入試験を期間内に完了することができ、研究成果として、4つの英語論文を執筆し、うち2つは採択発行済みであることから、全体としておおむね順調に進展していると考える。今後の展望として、本研究で開発した動作中における注意機能に着目した特異的介入プログラムの頻度および強度が不十分であった可能性が考えられるため、より大きなサンプルサイズで、頻度および強度により群分けを行ったRCTを実施し、転倒予防に有効なプログラムとその至適量・強度について明らかにする必要がある。本年度は、転倒リスク評価により適切な動作課題および認知課題を検討、選定するため、健常若年者を対象とした予備実験的研究から開始した。プレ実験を繰り返したうえで、試行数や実験デザインを検討した。健常若年者20名を対象に、選択的注意課題(Flanker task)を反応課題として、動作開始時における姿勢調節を分析した。具体的な分析として、ステップ動作時の各イベント(動作開始、離地、接地)について時間因子を算出する従来行われてきた解析に加え、予測的姿勢調節の方向のエラー、すなわち体重移動方向の判断ミスを検出する最新の方法を取り入れた。分析の結果、若年健常者においても、選択的注意課題における視覚的干渉によって、予測的姿勢調節のエラーが増加すること、またエラーが生じた場合に予測的姿勢調節相およびステップ動作時間が遅延することが明らかになった。第2段階として、高次注意課題に対する姿勢反応に加齢が及ぼす影響を明らかにするため、若年者、高齢者の比較を行った。高齢者は、名古屋市シルバー人材センターに依頼することで、21名を対象に実験を行った。選択的注意課題に対するステップ動作実験に加え、各種認知機能検査や運動機能検査を行い、運動・知覚・認知機能の低下との関連性を分析した。線形混合モデルを用いた分析の結果、高齢者は若年者に比較して、予測的姿勢調節のエラーが生じやすいだけでなく、一度の判断ミスによるその後のステップ動作の遅延の程度が顕著に大きいことが明らかとなった。また、高齢者では若年者に比較して、選択的注意課題に対する場合でも反応相が延長しにくい、すなわち判断に十分な時間をかけずに動作を開始してしまう傾向が見られた。この結果から、高齢者では性急な判断がその後のパフォーマンス低下につながる可能性が考えられ、慎重な判断や反応相に重きを置いた座位での安全なトレーニングが有効である可能性が示唆された。本研究の目的は,1)転倒リスクの高い高齢者の身体機能低下の特徴について明確にすること,2)高齢者の転倒予防に効果的な運動療法を開発し、その効果を検証することである。本年度は、初年度に開発した転倒リスク評価指標である、「選択的注意課題に対するステップ反応分析」を用いて、転倒ハイリスク集団である。軽度認知障害(Mild Cognitive Impairment;MCI)を対象とした実験を行った。5104名の地域在住高齢者に対して認知機能検査を行い、軽度認知障害の基準に当てはまる高齢者を選定し、376名を対象にステップ反応時間分析を行った。結果、転倒経験のある対象者では、歩行速度などの一般的な運動機能検査や上肢での選択注意課題反応時間には低下がみられないが、潜在エラーによりAPA相が遅延していることが明らかとなった。MCI高齢者の転倒リスクは、従来までの運動機能や認知機能の個々のパフォーマンス評価では検出不可能であった。

これに対して、選択的注意課題に対するステップ反応分析では潜在エラー、すなわち運動時の判断ミスの影響が、予測的姿勢調節の遅延として顕在化したため、転倒リスクを検出可能であったものと考えられる。これまで、転倒ハイリスク集団であるはずのMCIに特化した転倒リスク評価や転倒予防プログラムに関する報告は皆無であり、認知機能低下が実際の動作場面でどのように転倒リスクにつながるかは明らかでなかった。また、従来の転倒リスク評価には、歩行速度や筋力などパフォーマンステストが多いが、運動時の判断力や注意機能に焦点をあてた報告は少ない。本研究では、運動と認知の両方を要求し、運動の場面における注意、判断の過程に負荷を加えるという独創的な評価指標を開発し、MCIの具体的な転倒リスク要因を初めて明らかにした。本研究の主たる目的は、注意負荷を生じる視覚課題がステップ動作時における姿勢調節メカニズムに及ぼす影響を、特に予測的姿勢調節(APA)に着目して明らかにすることにより、動作時の注意・選択の過程に着目した新しいリスク評価法や介入プログラムを開発することである。昨年度、軽度認知機能障害(MCI)を有する高齢者376名を対象とした実験を行った結果、転倒経験のある対象者では、歩行速度などの一般的な運動機能検査や座位姿勢における選択注意課題反応時間には低下がみられないが、立位ステップ動作において、注意負荷が加わった場合に、潜在エラーが生じ、APAが遅延していることが明らかとなった。この結果から、立位での動作中における注意機能を強化する運動プログラムが、MCI高齢者の転倒予防には重要であることが考えられ、運動中に副次的に認知課題を実施させ、動作時の注意、判断や素早い反応を強化するプログラムを作成し、転倒発生に及ぼす影響を検討するためのRCTを実施した。対象はClinical Dementia Scaleが0.5、あるいは主観的な記憶機能低下を訴える高齢者528名に対してリクルートを行い、PetersenらのMCI判定基準に該当した高齢者89名とした。週2回、1回90分、12か月間の運動教室を実施する介入群44名と、期間中に3回の健康講座を受講するコントロール群45名にランダムに割付を行った。介入開始から6ヵ月後、612か月後の各期間における転倒の発生状況を調査し、x^2検定を用いて群間比較を行ったところ有意な差はみられなかった(6ヶ月,介入群29.5%,コントロール群19.1% ; 612か月,介入群20.5%,コントロール群13.3%)。運動介入群では、屋外でのウォーキングなどを含む運動習慣を新たに開始したことにより、外的環境変化等の危険にさらされやすく、転倒が発生しやすくなった可能性が考えられる。介入期間中における転倒予防効果の発現はみられなかったが、今後は介入終了後の転倒発生を追跡調査し、本研究で開発した特異的エクササイズの転倒予防効果を検証する必要がある。研究結果に関しては、2本の英語論文を作成しており(一本投稿済み)、成果としては当初の計画より進展していると考える。大規模な疫学的調査は完了していないものの、フィールド、および測定機会を確保済みであるため、全体としておおむね順調に進展していると考える。研究成果に関しては、3本の英語論文を作成し、うち1本は採択済みであり、他の2本についても投稿済み、あるいは修正中であり、期待通りと考えられる。
カチオンポンプ

安楽班長は酵母液胞膜H^+ーATPaseの触媒サブユニットおよびDCCD結合サブユニットの構造遺伝子(VMA1およびVMA3)の全一次構造を決定した。旭班員はサツマイモミトコンドリアF_1ーATPaseのδおよびζサブユニットのCDNAをクローニングし、その全一次構造を決めOSCPと対応づけた。大態班員はラット肝リソゾームH^+ーATPaseを可溶化精製し、そのサブユニット構成を明らかにした。またこのリソゾームに新規ATPaseを認めた。小林班員はS・faecalisのH^+ーATPaseが生理的pHの調節に関与することを示し、多数の変異株の取得およびH^+ーATPase遺伝子のクローニングをした。金沢班員は蛍光プローブでラベルした筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseへの基質結合による構造変化が基質のアデニン部分により促進されることを示した。川喜田班員は筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseとGd^<3+>との相互作用を解析し、Ca^<2+>輸送部位が膜の表面近傍に存在することを証明することに成功した。重川班員は筋小胞体Ca^<2+>ーATPaseのE_2→E_1変換過程に結合Ca^<2+>1モルあたり1モルのH^+の遊離が必要であることを示し、反応機構を提案した。谷口班員はNa^+を結合したNa^+ポンプにATPとCa^<2+>を添加すると、リン酸化に先行してNa^+の分子内閉塞にもとづく構造変化が生ずることを示した。長野班員は昆虫、魚類、両棲類、ほ乳類のNa^+/KーATPaseのα、β鎖の一次構造の分子進化の比較解析を行ない、α鎖の進化制約の特長を示した。松井班員は培養神経細胞のジギタリス高感受性脳型Na^+ポンプのGlu応答性を解析し、この活性が興奮後のイオン環境の修復に働く事を示した。川村班員はNa^+/K^+ーATPase α、βサブユニットをmRNA依存にカエル卵母細胞中で発現させ、新生α鎖は既存のβ鎖によって膜中に安定化されることを示した。
クロライドイオンによる微小管の動態制御機構

本研究では、微小管の基本的な動態、およびtubulinのGTPase活性に対するクロライドイオンを始めとする様々な陰イオンの影響を検証し、以下のことを明らかにした。1微小管の重合に対する各種陰イオンの影響2 tubulinのGTPase活性に対する陰イオンの影響tubulinの持つGTPase活性を各種の陰イオン存在下で測定すると、盛んな重合が見られたCl^-、F^-、gluconate存在下で活性が低く、弱い重合しか見られなかったNO_3^-、Br^-存在下で高い活性が見られた。これらの結果から、Cl^-、F^-、gluconateなどによりtubulinのGTPase活性が抑制され、それを介して微小管の伸長が促進されていることが示唆された。微小管はすべての真核細胞に存在する細胞骨格系であり、α-tubulin、β-tubulinという二種類のグアニンヌクレオチド結合タンパク質どうしの非共有結合によって形成される細長い筒状の重合体である。微小管は盛んに重合と脱重合を繰り返す動的に不安定な構造体であり、この動的不安定性は、tubulinの持つGTPase活性に基づいている。本研究では、微小管の基本的な動態およびtubulinのGTPase活性に対する、クロライドイオンを始めとする様々な陰イオンの影響を検証し、以下の事を明らかにした。実験にはブタ脳由来精製tubulinを用いた。・微小管の重合に対する陰イオンの影響・tubulinのGTPase活性に対する陰イオンの影響微小管はすべての真核細胞に普遍的に存在する細胞骨格系であり、α-tubulin、β-tubulinという二種類のグアニンヌクレオチド結合タンパク質同士の非共有結合によって形成される細長い筒状の重合体である。微小管は盛んに重合と脱重合を繰り返す動的に不安定な構造体であり、この動的不安定性は、tubulinのもつGTPase活性に基づいている。本研究では、微小管の基本的な動態およびtubulinのGTPase活性に対するクロライドイオンを始めとする様々な陰イオンの影響を検証し、以下のことを明らかにした。1微小管の重合に対する各種陰イオンの影響2 tubulinのGTPase活性に対する陰イオンの影響tubulinの持つGTPase活性を各種の陰イオン存在下で測定すると、盛んな重合が見られたCl^-、F^-、gluconate存在下で活性が低く、弱い重合しか見られなかったNO_3^-、Br^-、I^-存在下で高い活性が見られた。
タウ蛋白オリゴマーが誘導するアルツハイマー病の分子機序の解明　臨床への応用

アルツハイマー病(AD)の主たる病理所見はタウ蛋白より形成される神経原線維変化である。タウオリゴマーが神経細胞死を惹起することが知られている。今回TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討の結果、細胞画分法によりサルコシル不溶性画分に120kDa, 180kDa 240kDaの分子量のオリゴマータウが形成されることをウエスタンブロット法により証明した。またタウオリゴマー形成によるcaspase3の活性化、ならびに生存細胞の減少効果を示した。また本細胞モデルを用いた解析により、2型糖尿病治療薬ピオグリタゾンによりリン酸化タウ、ならびにオリゴマータウが減少することが示された。アルツハイマー病(AD)の主たる病理所見はアミロイドβ蛋白より形成される老人班と、高度にリン酸化したタウ蛋白よりなる神経原線維変化(NFT)である。ADの危険因子は2型糖尿病、脂質異常症、高血圧といった生活習慣病であることが注目されている。タウオリゴマーが惹起する神経細胞死、タウ重合促進を誘導する分子メカニズムにつき、神経系細胞にTET-OFF誘導系を導入し、検討した。さらに本分子機構に基づいた新規薬剤の評価系を構築することを目的とした。本年度、タウオリゴマーの形成をtet-off誘導系を導入した神経系細胞モデルを用いて行った。具体的には細胞画分法を用いたサルコシル不溶性画分のウエスタンブロットにより、120kDa, 180KDa,240kDaの分子量のオリゴマータウの形成に成功した。また、タウオリゴマーが惹起する細胞死に関しては、タウオリゴマーの形成により、活性型caspase3の増加が確認された。新規薬剤の評価系として、TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討により、2型糖尿病治療薬、PPARγアゴニストピオグリ太ゾン投与によりリン酸化タウの減少効果、さらにタウのリン酸化酵素であるGSK3βを不活性化する効果が確認された。また、NFTの形成に重要なサルコシル不溶性画分の高度に重合したタウの減少効果も認められた。タウオリゴマーの減少も示された。以前の我々の検討からピタバスタチンがリン酸化タウを減少する効果がすでに確認されている。この効果は低分子G蛋白であるRho-ROCKの不活性化を介するものであることが確認された。そのため現在は直接的効果が期待されるROCK阻害薬の効果を確認している。ROCK阻害薬で同様にタウの重合、リン酸化の抑制効果が示された。アルツハイマー病(AD)の主たる病理変化はアミロイドβ蛋白より形成される老人斑と、高度にリン酸化したタウ蛋白よりなる神経原線維変化(NFT)である。タウオリゴマーが惹起する神経細胞死、タウ重合促進を誘導するメカニズムにつき、神経系細胞にTET-OFF誘導系を導入して検討を行った。本年度、タウオリゴマーの形成をTET-OFF誘導系を導入した神経系細胞モデルを用いておこなった。具体的には、細胞画分法を用いたサルコシル不溶性画分のウエスタンブロットにより、120kDa, 180kDa、240kDaの分子量のオリゴマータウの形成に成功した。また、タウオリゴマーが惹起する細胞死に関しては、タウオリゴマーの形成により、cleaved caspase3の増加、ならびにcaspaseにより切断されたタウの増加も認められた。また、ATP assayにより、生存細胞の減少が示された。新規薬剤の評価系に関しては、TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討では、2型糖尿病治療薬PPARγアゴニストピオグリタゾン投与によりリン酸化タウの減少効果、さらにタウのリン酸化酵素GSK3βの不活性化も示された。また、NFTの形成に重要なサルコシル不溶性画分の高度に重合したタウの減少効果も示された。タウオリゴマーの減少効果も示された。以前の我々の検討から、ピタバスタチンがリン酸化タウを減少する効果がすでに確認されている。現在より効果の期待できるROCK阻害薬(H1152)の効果につき検討しており、ROCK阻害薬によるリン酸化タウの減少、およびタウオリゴマーの減少効果がしめされた。さらにクリオキノールによるリン酸化タウの減少効果も示され、解析の継続中である。アルツハイマー病の主たる病理所見は、アミロイドβ蛋白により形成される老人斑と高度にリン酸化したタウ蛋白より構成される神経原線維変化である。ADの危険因子は2型糖尿病、脂質異常症、高血圧といった生活習慣病であることが知られている。タウオリゴマーが惹起する神経細胞死、タウ重合促進を誘導する分子メカニズムにつき、神経系細胞にTET-OFF誘導細胞を導入し、検討した。さらに、本分子機構に基づいた新規薬剤の評価系を構築することを目的とした。TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討により、細胞画分法により抽出したサルコシル不溶性画分のウエスタンブロット法にて120kDa, 180kDa, 240kDaの分子量のオリゴマータウの形成に成功した。

なお、これらの分子はオリゴマータウを特異的に認識するTOC-1(tau oligomer complex-1)抗体( Michigan州立大学Kaanan博士より供与)陽性であった。また、ドットブロット、および免疫組織学的検討でもTOCI陽性となるタウオリゴマーの形成が証明された。また、タウオリゴマーが惹起する細胞死に関しては、caspase3の活性化、ならびにATP assayを用いた検討により生存細胞数の減少が示された。新規薬剤の評価系として、TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用い,我々は高脂血症治療薬ピタバスタチンがリン酸化タウを著しく減少させる効果を示してきた(Neurobilo aging 2012)。今回、2型糖尿病治療薬ピオグリタゾンによりリン酸化タウの減少効果が示された(in submission)。またクリオキノール、さらにはRho-kinase ROCK阻害薬の投与によりリン酸化タウ、ならびにタウオリゴマーの減少効果が示された。現在は頸動脈コイルを用いた慢性脳低灌流マウスモデルを用い、脳虚血がタウリン酸化亢進、ならびにオリゴマー形成促進に働く機序につき検討を行っている。アルツハイマー病(AD)の主たる病理所見はタウ蛋白より形成される神経原線維変化である。タウオリゴマーが神経細胞死を惹起することが知られている。今回TET-OFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討の結果、細胞画分法によりサルコシル不溶性画分に120kDa, 180kDa 240kDaの分子量のオリゴマータウが形成されることをウエスタンブロット法により証明した。またタウオリゴマー形成によるcaspase3の活性化、ならびに生存細胞の減少効果を示した。また本細胞モデルを用いた解析により、2型糖尿病治療薬ピオグリタゾンによりリン酸化タウ、ならびにオリゴマータウが減少することが示された。TETOFF誘導系を導入した神経系細胞を用いた検討により、細胞分画法を用いたサルコシル不溶性画分でのタウオリゴマーの形成に成功した。さらにアルツハイマー病新規薬剤の開発の観点から、ROCK阻害薬を用いたタウ蛋白リン酸化、重合抑制を示すことができた。また、その機序についてもある一定のレベルまで解明することができている。また、クリオキノールを用いた検討により、タウのリン酸化抑制効果が示された。これはpJNKの不活性化を介するものであることがしめされた。さらにタウオリゴマーの減少も認められた。慢性脳虚血マウスモデルを用い、虚血がタウリン酸化に及ぼす影響についても示すことができている。以上の理由から、おおむね順調に進展しているものと考えられた。アルツハイマー病Aβとタウの相互作用につき解明するため、Aβ投与によるタウ重合促進作用、すなわちオリゴマー形成促進につき同様に解析する。生活習慣病に伴う参加ストレス増加により惹起されるタウ立体構造の変化(オリゴマー)につき、解析するため酸化ストレス(H2O2, AGE)を加えることによるタウオリゴマーの増加、およびcaspase活性化、サイトカイン(INFγ、TNFα)の増加につき検討することを今後の目的とする。TET-OFF誘導系により治療効果の確認された薬剤(PPARγアゴニスト、ROCK阻害薬、クリオキノール)に関しては、野生型、変異型タウを発現するマウスモデルを用いた検討を行い、in vivoでの効果を確認する。
マルチドメインプロテオグリカン分子群を細胞内外に局在させる超分子機構の解析

神経特異プロテオグリカンのニューロカンとフォスフォカンの局在を特異抗体を用いて解析した結果、ニューロカンは発生過程では大分子型で、成熟脳ではニューロカンのカルボキシル末端側小分子が細胞外に、ニューロカンアミノ末端側小分子が神経細胞周囲に突起を出して構成するグリア性神経細胞周囲網に存在していた。免疫電顕により、ニューロカンアミノ末端側小分子は周囲網を構成するグリアの突起終足の細胞質に限局すると結論した。ニューロカンアミノ末端側小分子のドメイン構造にヒアルロン酸結合領域があるから、グリア突起細胞質にヒアルロン酸が存在しニューロカンアミノ末端側小分子と結合することが、この小分子をグリア突起終足の細胞質に集積させる仕組みであろう。フォスフォカンは細胞外に存在したが、グリア性神経細胞周囲網を構成するグリア突起終足にもこのものがあり、その場合は細胞質分子である。グリア性周囲網の一部はニューロカンアミノ末端側小分子とフォスフォカンを共存した。大脳皮質には、γ-アミノ酪酸を神経伝達物質とし、カルシウム結合タンパク質の1つであるパルプアルブミンを含有し特徴的なバースト状の発火をする非錐体介在細胞がある。大脳皮質の神経細胞の大多数はグリア性神経細胞周囲網を伴わないが、調べたプロテオグリカン含有グリア性神経細胞周囲網は前述の介在細胞を囲む。大脳皮質のグリア性神経細胞周囲網は、2つのプロテオグリカンを共存するグリア突起に、フォスフォカン含有グリア突起に、アミノ末端小分子ニューロカン含有突起に、または、これら2つのプロテオグリカンは含有しない突起に構成される。グリア性包囲網と内在するプロテオグリカンは介在細胞のシナプス伝達を調節するしくみの1つとして働くものと考えられた。神経特異プロテオグリカンのニューロカン群には複数の分子型がある。いずれもマルチドメイン構造のコア蛋白質にグリコサミノグリカン鎖が多数結合した巨大分子で、各ドメインが他の分子と結合して超分子複合体を構成している。ラット成体の大脳新皮質ニューロンのあるものはアストログリアの突起が構成するグリア性神経細胞周囲網に囲まれる。成体においてニューロカンNを特異的に認識する抗体を用いた免疫組織化学ならびに免疫電顕法により、グリア性神経細胞周囲網の一部にニューロカンNが特異的に存在することを新たに見いだした。ニューロカンNがグリア突起の細胞外でなく細胞質に存在すること、すなわち細胞質型ニューロカンNの発見が興味深い新知見であった。ニューロカンNのドメイン構造にヒアルロン酸結合ドメインがあることから、グリア突起の細胞質にヒアルロン酸が存在してニューロカンNと超分子複合体を構成することが、ニューロカンNを集積させるしくみであろう。一方、成体においてニューロカンCを認識する抗体を用いて、ニューロカンCにはこうした細胞質型分子はないことを示した。ついで、細胞質型ニューロカンNがみられるグリア性神経細胞周囲網に囲まれるニューロンの細胞種について、パルブアルブミン抗体GABA抗体に対する免疫反応性に着目して解析したところ、その多くがパルブアルブミン含有のGABAニューロンであった。これらの結果は、グリア性神経細胞周囲網における細胞質型ニューロカンNがGABAニューロンに対するシナプス入力の調節に関与する可能性を示唆している。神経特異プロテオグリカンのニューロカンとフォスファカンはマルチドメイン構造のコア蛋白質にグリコサミノグリカン鎖が多数結合した巨大分子で、他の分子と結合して超分子複合体を構成し、複数のサブタイプがある。ニューロカンは発生過程では大分子型であった。

一方、成熟脳では大分子ニューロカンは消失して、ニューロカンのカルボキシル末端側小分子が細胞外の分子として働く。大脳皮質には、γ-アミノ酪酸を神経伝達物質としカルシウム結合タンパク質の1つであるパルブアルブミンを含有する大脳皮質非錐体細胞がある。ニューロカンのアミノ末端側小分子が、それらの抑制性介在ニューロンの細胞体周囲に突起を出しているグリアの突起終足の細胞質に存在していた。アミノ末端側小分子ニューロカンは、介在ニューロンに特徴的なバースト状の発火を調節するしくみの1つとして働くものと考えられるが、その詳細はまだ分からない。フォスファカンは幼若動物においても成体においても神経組織に細胞外分子として存在する。しかし、γ-アミノ酪酸を神経伝達物質としカルシウム結合タンパク質の1つであるパルブアルブミンを含有する大脳皮質非錐体細胞の周囲に突起を出すグリアは、突起の終足の細胞質にもフォスファカンを分布させていた。γ-アミノ酪酸を神経伝達物質とする大脳皮質非錐体細胞のなかには、ニューロカンとフォスファカンの両者を共存するグリア突起に囲まれているものが相当数あることが判明した。
エネルギー汎函数の勾配に支配される曲線および曲面のダイナミクス

当該研究期間において、適当なエネルギー汎函数の勾配に支配される曲線および曲面のダイナミクスについて研究を行った。その結果、次のような成果を得た:(1)一様に強い圧力を受ける弾性閉曲線のダイナミクスについて、圧力が非常に大きい場合に、各平衡点の安定性および不安定性を明らかにすることで、その近傍でのダイナミクスを解明した;(2)閉曲線上で定義されるあるaction汎函数に対する変分問題に対して、ある動径対称な臨界点の近傍に非動径対称な臨界点が一意に存在することを証明した。エネルギー汎函数に支配される曲面および曲線のダイナミクスを解析することを目的とし,主に,次の二つの主題について研究を行った:主題1.ある束縛条件に従う弾性閉曲線のダイナミクス;主題2.Action minimizationに関連した変分問題.主題1については,外部から一様な圧力をうける平面弾性閉曲線のダイナミクスについて結果をまとめた.この問題に対応する変分問題については,(i)圧力差が非常に大きい場合の全ての非自明臨界点の漸近形の導出,(ii)それら非自明臨界点の安定性および不安定性の決定,という結果を得た.一方で,運動を記述する発展方程式については,解の時間大域的存在および,その解の変分問題の解への収束,という結果を得た.これら双方をあわせることにより,圧力差が非常に大きい場合に,各臨界点の近傍における閉曲線のダイナミクスの決定に至った.一方,主題2についてであるが,まず,action minimizationについて簡単に説明する.エネルギー汎函数E(z)がふたつのlocal minimizer uとvをもつとする.このとき,時刻Tの間に一方から他方への遷移が起こるならば,その遷移過程はactionと呼ばれる汎函数を最小化するものとして決定されることが大偏差原理により知られている.このような遷移過程を求める問題がaction minimizationと呼ばれる.こういったaction minimizationに関する研究を動機として,次のような問題を考察した:こつの平面閉曲線と正定数Tを与える.このとき,一方から他方の閉曲線に時刻Tの間に変形する曲線族の中で,曲率と法線方向への変形速度をそれぞれ時空上で二乗積分することで定義されるエネルギー汎函数を最小化するものは存在するか?この問題に関して,(i)動径対称な枠組のなかでのminimizer決定および分類,(ii)ある適当な(i)で構成した動径対称hなminimizerの近傍に非動径対称な解,つまり,変分問題の臨界点の存在証明,という方針のもと研究を行い,現在も続行している.本研究の目的は、適当なエネルギー汎函数の勾配に支配される曲線および曲面のダイナミクスを解明するごとである。その主な研究主題は次の二つである:【主題1】ある束縛条件下における弾性閉曲線のダイナミス本年度は主題2に重点をおいて研究を実施した。この変分問題は、閉曲線上に定義されるあるaction汎函数を初期状態と終期状態が定められた平面閉曲線族の中で最小化せよ、というものである。この問題は、対象である平面閉曲線族の初期と終期の状態を与えているため、初期値終期値問題という過去に研究成果が豊富でない問題を解析することになる。また、Euler-Lagrange方程式として得られる偏微分方程式も、発展方程式としては可解性が望めない型に属すものであり、さらにその強い非線形性も解析を困難にさせた要因であった。しかし、本年度の研究により、この変分問題について次のような成果が得られた:(1)問題を動径対称な場合(曲線族が円からなる場合)に限ったとき、その最小解をすべて決定した(2) (1)で得た動径対称な場合のある最小解の近傍に、非動径対称な臨界点が一意に存在することを証明したまず、この結果は主題2における解析の第一歩であるから、本研究において意義のある結果である。さらに本結果は、発展方程式として可解性の望めない偏微分方程式に対して、その初期値終期値問題としての可解性を構築した一例とも言える。このような問題に関する結果は稀であり、今後、この類の問題を解析する上でも、本結果の解析手法は参考となりうる。そういった観点からも本年度の成果は意義深いものであると言える。
サル視覚連合野における両眼立体視の神経基盤解明：２光子イメージング法による検討

今年度は引き続き霊長類へのカルシウムイメージング法適用を目指して実験・解析に取り組んだ.両眼視差についての機能解析には至っていないが,その過程で霊長類視覚皮質V2からの活動記録に成功した.サルV2野におけるカルシウムイメージングでは,自然動画刺激呈示中のサルV2野ニューロンからカルシウムイメージング法による活動記録を行った.カルシウム感受性色素としてCal-520 AMを使用し,アストロサイトマーカとしてSulforhodamine 101を使用した.結果として,2計測面,127個の細胞の活動記録を行った.両計測面合計で50%以上の細胞(65個)の細胞が10試行の動画に対し再現性のある応答を示した(説明分散率0.1以上) .サルV1/V4野における集団活動と機能構築に関する成果について,実験方法については上項と同様である.解析には2014-2016年に池添貢司博士らと共に行った実験データを使用した.同時計測した細胞について,細胞間距離と細胞ペアの応答類似性である信号相関の間に比較的強い相関が各領野ともに観察された.また,細胞間の信号相関は距離に依らずV1の方が高かった.このことから,V1およびV4において細胞スケールでの異なる機能構築の存在が示された.また,呈示した動画シーンが細胞集団活動から推定出来るか,判別分析による解析を進行中である.すでにチャンスレベルよりも高い確率で,呈示された動画シーンを判別できる事を確認済した.また今年度は,内因性光学信号計測法について導入を進めた.Labviewにより記録用アプリケーションを開発し,実際にラットおよびサル視覚皮質で刺激依存性の信号変化検出に成功している.今後は上記手法と組み合わせて,異なるスケールの機能構築に着目した実験解析を取り入れていく予定である.28年度が最終年度であるため、記入しない。28年度が最終年度であるため、記入しない。本年度前期は申請書に記述したラットにおける軸索逆行性トレーサのデータについて解析をすすめた.一部の逆行性標識トレーサは細胞毒性を持ち,神経細胞の活動に影響を及ぼすことが知られている.サル生体内で仕様出来るトレーサCTB-Alexaが細胞の応答特性に影響を及ぼさないことをしめすため,ラット6匹を用いて一次運動野へ逆行性トレーサーを注入し,一次体性感覚野バレル皮質で上記手法を適用した.合計268個の逆行性標識細胞,744個の非逆行性標識細胞からヒゲ刺激へのカルシウム応答を計測し,応答する細胞の割合および応答強度を比較した.その結果,標識細胞と非標識細胞の間で有意な差はなく,軸索トレーサーで標識することで細胞の反応性は影響を受けていないと考えられる.また,軸索トレーサーとしてCTB-Alexa555とCTB-Alexa594の二種類を使った標識を行ったが,それらの標識細胞の間でも感覚応答に有意な差は無かった.後期はサル一頭のV4に逆行性トレーサCTB-Alexa594を注入し,V2野でV4投射細胞のの生体内観察を試みた.しかしながらその際V2野の組織の状態が悪く,生体内での同定およびカルシウムイメージングは不可能であった.灌流固定を行った後,固定脳を蛍光観察したがV4野注入部には標識細胞が多く見られたものの,V2野においては殆ど標識細胞が見られなかった,この原因については,脳表面へのダメージや感染,もしくは逆行性トレーサ注入の手順に問題があったと考えられる.この点を考慮して現在はプロトコルの見直しを見当している.また今年度は所属研究所のMRI講習,書類申請に関わり,MRI装置を利用する資格を得た.また他研究室のサルMRI撮像を見学し,来年度以降にサルMRI撮像を行うための情報収集を行った.今年度はサル初期視覚野(V1)のニューロンの両眼刺激への応答について,二光子カルシウムイメージング法を用いて計測することに成功した.計測平面内83個のニューロンのうち,76個のニューロンが異なる方向のグレーティング刺激に対しての選択性を示した.各細胞の最適方位および眼優位性インデックスを視覚応答から決定し,皮質上の位置との関連を解析した.各細胞ペアの距離と,最適方位および眼優位性インデックスの値の差は優位な相関を示した.またその遷移方向の交差角度はほぼ直角であった(85°) .ニホンザルのV1にカルシウム感受性色素Cal-520 AMを注入し,in vivo二光子カルシウムイメージング法を適用した.実験では視覚刺激呈示モニタに表示したドリフトグレーティング刺激(矩形波,時間周波数2 Hz,10方向)への視覚応答を計測した.これらの結果から,過去に内因性光学信号計測により得られていた,マクロなレベルの方位選択性マップと眼優位性マップの直交性が微細なスケールで正確に成り立っていることが示唆される.両眼視差をつけた位相差グレーティングについても呈示して記録を行ったが,良好なS/Nのデータを記録することは現在のところ達成できていない.今後は研究課題の目標である両眼視差情報の伝達様式とともに,今回得られた結果をより詳しくしらべるためのデータについても蓄積していく予定である.今年度は課題であった霊長類のカルシウムイメージングに成功し,実験条件について大幅な改善がみられた.そのため方位選択性マップなどのデータ解析を行うことが出来た.今年度は引き続き霊長類へのカルシウムイメージング法適用を目指して実験・解析に取り組んだ.