hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
数学の能力に関する脳機能画像研究

早稲田大学スポーツ科学部に導入された磁気共鳴画像法(Magnetic Resonance Imaging (MRI))システムには機能的磁気共鳴画像法(functional MRI(fMRI))を用いた実験およびデータ解析のための環境がなかったので、本年度は実験環境およびデータ解析環境を整備した。まずfMRI撮像シークエンスの選択とパラメータの設定を行い、fMR正画像を撮像できるようにした。次にT1画像撮像シークエンスの選択・パラメータの設定を行い、fMRIデータ解析および脳活動領域の解剖学的部位同定に用いる形態画像の撮像を可能にした。また組織内の水の拡散運動の情報をとらえる拡散強調画像法のシークエンスを購入・導入した後、撮像シークエンスの選択とパラメータの設定を行った。これにより脳の中の神経線維走行を描出するために必要な拡散テンソル画像法(Diffusion Tensor Imaging (DTI))の撮像が可能になった。さらに、実験を行う際被験者に視覚刺激・聴覚刺激を提示するために用いる視聴覚刺激装置を導入した。この視覚刺激装置を制御するPCと接続し、設定を行った。このPCに刺激提示用ソフトウェアE-Primeを導入し、被験者に視聴覚刺激を提示できるように設定した。MRI操作用コンソールにデータ保存用大型ハードディスクを繋いだPCを接続し、データ転送用アプリケーションプログラムをインストール、設定した。これによりMRI操作用コンソールから実験データを取り出し、外部のPCにより解析することが可能になった。データ解析用PCを購入し、データ解析用ソフトウェアMATLAB7.1を購入、SPM2と共にインストールし、データ解析ができるように設定した。現実の立体的な視覚情報から平面的な位置関係への変換、また逆に図上の平面的な視覚情報から立体的な位置関係への変換は、我々の日常生活で重要な役割を果たしている。日常生活における空間認知に近い形での空間認知課題を行っての神経科学的研究は行われているものの、図形の形と配置の対応させる数学的能力関係する脳活動を明らかにした研究はまだない。そこで本研究では、二次元-三次元間の図形・立体間の変換課題を作成し、その課題遂行中の被験者の脳の局所血流変化をfMRIによって測定し、1)二次元図形(2D)から三次元立体(3D)への変換2)三次元立体(3D)から二次元図形(2D)への変換の認知および処理に関連する脳活動を示す部位と脳活動レベルの差異について調べた。3D→2D配置変換課題に特異的な脳活動は、主に両側前頭前野、右上頭頂小葉(SPL)、両側下頭頂小葉(IPL)、右海馬傍回、左小脳で見られた。本研究の結果から、二次元から三次元への変換および三次元から二次元への変換の遂行中に脳内で行われる空間情報認知の過程として、以下のモデルが推測される。まず一つ目の刺激の空間情報がV1へ入力され、SPLおよびIPSを含む頭頂領域で処理される。さらに前頭前野で作業記憶として保存される。次に二つ目の刺激の空間情報がV1へ入力され、頭頂領域で処理される。そして前頭前野で保存されていた一つ目の刺激の空間情報が読み出され、海馬傍回で頭頂領域で処理された二つ目の刺激とのマッチングが行われるのではないかと考えられる。さらに本研究では、本来運動制御に関連するとされている小脳に賦活が見られた。小脳が空間認知においてどの過程に関わっているのか明確に言及することはできないが、空間認知に何らかの関連があるという可能性を示唆した。数学は我々の文化・文明・日常生活の中で重要な役割を果たしており、数学の能力は教育や科学技術レベルの維持・向上のために重大な関心事である。数の知覚や計算は文化的な発明以上のものであり、脳の進化の過程で獲得されたものだと考えられる。というのも、数の感覚や初歩的な計算は訓練されていない動物にも存在し、就学前の幼児や言語獲得以前の小児も同様の能力を持つからである。そこで本研究では、数学的能力にどのような脳の部位が関係しているのか、またそれらの脳部位がどのように結合しているのか明らかにするために、人体への侵襲なく脳の機能および形態を測定できる機能的磁気共鳴画像法(functional magnetic resonance imaging ; fMRl)を用いて、数学的処理能力に関する脳活動を比較し、それぞれの脳機能に特異的な部位を抽出した。まず二次元(2D)一三次元間(3D)の図形・立体間の変換課題を行っている最中の脳をfMRIを用いて計測し、データを解析して課題遂行中に活動する脳領域を特定した。3D→2D配置変換課題と2D→3D配置変換課題ともに中前頭回、下前頭回、上・下頭頂小葉、楔前部、中側頭回、海馬傍回、上後頭回、中後頭回、小脳半球後葉に統計的に有意な脳活動が見られた。次に3D→2D配置変換課題と2D→3D配置変換課題遂行中の脳活動を比較したところ、3D→2D配置変換課題でより強い活動が見られたのは、両側中前頭回、左下前頭回、および小脳虫部、左半球後葉であった。さらに、これらの活動部位の結合について、時系列解析法と情報理論を用いて脳領域間に流れる情報量の時間変化を推定したところ、左下頭頂小葉から左中前頭回、また左中前頭回から両側下頭頂小葉への大きな情報量の流れが見られた。一方、2D→3D配置変換課題に特異的な脳活動は統計的に有意ではなかった。
近傍星間雲の遠赤外線分光広域観測

電離炭素(C^+)の放射する遠赤外[C_<II>]スペクトル線(^2P_<3/2>→^2P_<1/2>、波長157.7409μm)は、中性星間雲の冷却に最も重要な役割をはたす明るいスペクトル線である。したがって、その観測は、星間雲の物理状態、特に星間雲のエネルギー収支の解明には、欠かすことのできないものである。我々は、専用の観測機BICEによりこのスペクトル線による銀河面の広域サーベイ観測を行なってきた。ただし、一般的な銀河面観測では、同一視線上に多様な天体を含んでいるために、その解釈は一意的ではなく難しい。そこで、より近傍に位置し、その性質のよく分かっている天体を観測することにより、[CII]線を放出している領域の物理状態を明らかにし、[CII]線観測のテンプレートを作成することを目標として、今年度は、最も代表的な大質量星生成領域である「オリオン領域」の観測を行った。具体的な観測は、1994年9月3日に、三陸大気球観測所から放球された観測器BICEによって行われた。この結果、オリオン領域のような個別天体でも、様々な領域が[CII]線源となっていることが分かり、星間雲の多様性が明らかになった。さらに、この観測結果を利用して、今まで我々が行ってきた銀河面サーベイ観測結果にも、新たな解釈が付け加えられた。本研究計画は、星間ガスの冷却に最も大きな役割を担っている、遠赤外[CII]スペクトル線により、オリオン星間雲に代表される近傍星間雲の、広域詳細マッピング観測を行い、星間雲のエネルギー収支を大局的に明らかにしようとするものである。我々は、遠赤外[CII]線観測用に気球搭載観測システムBICEを開発し、遠赤外[CII]スペクトル線による世界初の銀河面詳細サーベイ観測を今まで行ってきた。本研究計画では、これらの成果を受け、BICEによる近傍星間雲の個別の広域詳細マッピング観測を行おうとするものである。この観測は、これ自身が上記のように極めて重要な意味をもつが、それのみならず、BICEによる銀河面サーベイ観測の解釈の基礎データになる意味も大きい。平成5年度には、今までのBICE観測で得られたデータのうち、近傍星間雲の観測データの解析に力を注ぎ、以下の様な成果をあげた。(1)Cyg-X領域の観測から、電離領域からの[CII]放射の可能性を指摘。蛇使い座rho星付近暗黒星雲の観測から、紫外線強度の低い光解離領域の物理状態を解明。さらにこれらの成果を受け、平成5年に米国テキサス州の米国科学気球基地(NSBF)から実際の気球観測を行うことを計画したが、法律的な問題から、平成5年度には観測遠征を断念せざるを得なかった。したがって、実際の観測実験に関しては、その実施を平成6年度に延期することとし、平成5年度には、平成6年度に予定している実験の準備的研究を行った。電離炭素(C^+)の放射する遠赤外[C^<II>]スペクトル線(^2P_<3/2>→^2P_<1/2>、波長157.7409μm)は、中性星間雲の冷却に最も重要な役割をはたすスペクトル線である。我々は、専用の観測機BICEによりこのスペクトル線による銀河面の広域サーベイ観測を行ってきた。そこで、より近傍に位置し、その性質のよく分っている天体を観測することにより、[CII]線を放出している領域の物理状態を明らかにし、[CII]線観測のテンプレートを作成することを目標として、今年度は、最も代表的な大質量星生成領域である「オリオン領域」の観測を行った。

この結果、オリオン領域のような個別天体でも、様々な領域が[CII]線源となっていることが分かり、星間雲の多様性が明らかになった。さらに、この観測結果を利用して、今まで我々が行ってきた銀河面サーベイ観測結果にも、新たな解釈が付け加えられた。
国際理解教育の教材と教員研修に関する国際的比較研究

本研究は、1994年に刊行した科学研究費補助総合研究(A)報告書「国際理解教育の理論的枠組と学習内容に関する国際的比較研究」で得た研究課題を具体的に展開させたものである。その内容は次のとおりである。「米国のグローバル教育:Social Education誌にみる研究・実践の傾向と示唆」(魚住忠久)は、全米社会科協議会の学会誌掲載のグローバル・国際教育関連教材を分析した。そして、いかなる領域が学習対象となっているのか、1985年から94年まで10年間の動向を明らかにしている。また、「アメリカ合衆国のグローバル・国際教育の教員研修」(石坂和夫)は、ミシガン州教育委員会が1990年に開発した「グローバル・国際教育のガイドライン」の枠組みを明らかにしている。「ビクトリア州(豪州)における環境教育カリキュラム:社会と環境の学習を中心に」(笹森健)は、同州のカリキュラム政策と環境教育政策、具体的には「社会と環境の学習」の内容を明らかにしながら、学校の実践例を紹介している。「ユネスコの国際教育の新しい動向」(溝上泰)は、ユネスコ第44回国際教育会議(1994年)以後の新しい動きを明らかにしている。同会議の宣言によれば、「国際教育」は、「文化的アイデンティティの多様性と豊かさを学習することによって、寛容の精神、人権尊重、民主主義について学び、それらを実践する場所とならなければならない」と主張している。そのため、特に人権、人間的価値と文化の領域において、公正で正確な教材の開発が必要である。なお、「ドイツにおける国際教育の教材の開発」(天野正治)、さらに「我が国における国際理解教育の実践事例と教員研修」(樋口信也)(櫛引宏)も含まれている。第一に,グローバル教育の出現は,国家単位の考え方では,もはや世界の現実を処理しきれない今日的状況を反映している。グローバル教育における教材の特徴は,地球全体を一つの単位として,エネルギー問題,人口問題,環境問題,食料の問題など地球的規模の課題を数多く提示し,児童生徒がそれらと取組み,問題解決への糸口を自分で発見していくことを期待している。世界の現実問題を知るため,新聞などニュースの報道を教材として取り上げることが多い。それゆえ,米国のグローバル教育における教材開発は,「動く世界」をいかに把えていくのか「視点や学習方法の開発」へと発展している。第二に,ユネスコ協同学校計画は,「教育方法の革新を目指すユネスコ国際教育の枠組」を開発している。そこでは,「国際理解教育を進めていくためには,教育方法を革新していかなければならない」と考えられている。ユネスコ国際教育の枠組には数多くの指導原則があるが,たとえば,「子供の活動を中心とする教育」と「子供の意識化をはかる教育」を国際教育において進めていこうとしている。それゆえ,国際理解教育の教材を開発するためには,「何処に学習の焦点をおくのか」「教育目標と教材の関係」や「教育方法の革新」への取組みを必要とすることが判明した。ここでは、特に、米国における事例研究の成果を紹介する。1974年のユネスコ「国際教育」勧告は、国際(理解)教育の領域として(1)国際理解、(2)国際協力、(3)国際平和、(4)人権・基本的自由を設定した。このような「国際(理解)教育」は主権国家の集合体としての国際社会を前提に他国理解や異文化理解の学習を通じて、諸国家間の平和・友好・協力および人権の国際的保障を目指す教育である。それに対して、70年代後半アメリカに起こった「グローバル教育」は、相互依存を加速するグローバル化した世界を前にして、グローバルな見方やトランスナショナルな行動の出来るグローバルシチズンを育成しようとしている。

本研究では、全米社会科協議会(NCSS)の学会誌「Social Education」掲載のグローバル・国際教育関連教材139編の分析を通して、いかなる領域が学習対象となるのか、1985年から94年まで10年間の傾向を探った。その結果は、「国際教育」79編(54.5%)と「グローバル教育」66編(45.5%)であった。国際教育の内訳は、「人権・基本的自由」に関するものが36.7%、「国際理解」26・5%、「国際平和」21・5%、「国際協力」15・2%であった。また、グローバル教育の内訳は、「グローバル問題」37・9%、「人間的価値と文化」31・8%、「グローバルシステム」18・1%、「グローバル・ヒストリー」12・1%であった。NCSSは、「グローバル教育」の基本的姿勢として、(1)超国家的、多民族・多文化的なグローバル化現象、(3)世界環境の一部としての人類、(4)地球的規模の課題に対する公民的な参加などをあげている。
DNAマイクロアレイを利用したてんかん治療薬の新規標的分子の検索

DNAマイクロアレイを用いたてんかん関連分子の検索と候補遺伝子の絞り込み野生型マウス脳とグルタミン酸トランスポーター(GLT-1)ノックアウト(KO)マウス脳からそれぞれmRNAを抽出し、それらを鋳型にしてランダムプライマーを用いてcDNAプローブを作製し、DNAマイクロアレイに適用した。野生型マウスとGLT-1 KOマウスの遺伝子発現のプロフィールの差異をコンピューター解析し、GLT-1 KOマウスにおいて特異的に発現が増加あるいは減少している遺伝子を検索し、数多くの候補遺伝子が見いだされた。その多くは、従来遺伝子機能の不明なESTタグがほとんであったが、昨今、マウスの全長cDNA配列の決定が進み、それらESTタグの配列と報告されているマウスの全長cDNA配列を比較検討することにより、その機能がある程度予測可能でかつ、脳に発現していることが確認できる候補遺伝子が見いだされた。それら候補遺伝子には、様々なシグナル伝達に寄与すると考えられるセリン・スレオニンリン酸化酵素、ユピキチン連結酵素に相同な構造を持つもの、カチオンチャネル、カルシウム輸送酵素、低分子量GTP結合蛋白質等の機能を持つ興味あるものが含まれている。現在、これらの候補遺伝子に特に注目し、1)ヘテロ型GLT-1 KOマウスにおいても、発現に差異がでるものを選出する、2)電気ショックなどで人為的に痙攣発作を誘発したマウスと正常マウスを用いてDNAマイクロアレイを行い、発現に差異が出た遺伝子と1)で発現に差異が出た遺伝子を比較し、一致するものは、てんかん発作自身によって発現が変化した遺伝子と判断し、本研究の目的遺伝子から除外する、などの検討を行い、てんかんの発症や予防に関連し、さらに、新しい抗てんかん薬の標的になりうる分子の絞り込みを行っている。DNAマイクロアレイを用いたてんかん関連分子の検索グルタミン酸トランスポーター(GLT-1)ノックアウト(KO)マウス脳と野生型マウス脳からそれぞれmRNAを抽出し、それらを鋳型にしてランダムプライマーを用いてcDNAプローブを作製し、DNAマイクロアレイに適用した。GLT-1KOマウスと野生型マウスの遺伝子発現のプロフィールの差異をコンピューター解析し、GLT-1KOマウスにおいて特異的に発現が増加あるいは減少している遺伝子を検索した。その結果、複数の候補遺伝子を同定した。候補遺伝子の中で注目されるものとして、神経特異的機能タンパク質、特に神経伝達物質分泌機構に関連するタンパク質が挙げられる。今後、この候補遺伝子に特に注目し、1)ヘテロ型GLT-1KOマウスにおいても、発現に差異がでるものを選出する、2)電気ショックなどで人為的に痙攣発作を誘発したマウスと正常マウスを用いてDNAマイクロアレイを行い、発現に差異が出た遺伝子と1)で発現に差異が出た遺伝子を比較し、一致するものは、てんかん発作自身によって発現が変化した遺伝子と判断し、本研究の目的遺伝子から除外する、などを行い、てんかんの発症や予防に関連し、さらに、新しい抗てんかん薬の標的になりうる分子を明らかにしてゆく。
東北における徂徠学の継承と変化について-庄内藩学を中心として

本研究の目的は徂徠学の地方藩儒への伝播とその変化、及び徂徠の説く理念的な経世論を地方藩儒が現実の藩政に活かすために、具体的にどの様に実践理論へと読み替えていったのか、また中国古典をどの様に再解釈していったのかを考察することである。本年は、その視点を荻生徂徠と水野元朗との往復書簡である『答問書』に置いた。庄内儒学及び藩学の淵源は『答問書』にあり、『答問書』の究明こそ、前述の課題を解決することになるからである。とりわけ、本研究は『答問書』の成立事情を中心に考察をした。長年『答問書』は、全書簡35書簡総てが徂徠と元朗・進修との往復書簡であると信じられてきた、,しかし、1992年東京大学の平石直昭氏がこの定説に疑義を唱えてから、往復書簡説が揺るぎ出した。そこで本研究においては、この問題に決着を着けるため、従来、漠然としか調査が行われていなかった異本系統に的を絞り、平石氏が提議した問題を吟味することにした。特に、この点の課題解決のためには庄内所在の文献との照合を重視した。その結果、『答問書』は第33信から第35信までは徂徠と元朗・進修の往復書簡、それ以外は宛先不明の書簡集との結論に至り、また、問者は元朗・進修の2名が定説になってきたが、元朗1人の可能性も出てきた。本年度は(1)徂徠学が導入される以前の庄内藩における学問の実態と問題点(2)永野元朗による徂徠学の導入の2点について考察した。(1)の徂徠学導入以前の期間を第1期最上氏から酒井忠勝入部までとし、第2期初代庄内藩藩主酒井忠勝入部から第六代藩主忠真までとした。第1期では支配の学としての学問観と儒学の在り方、第2期では御用学としての儒学の問題点を考察した。特に、庄内における支配の学としての儒教の問題点を鶴岡市郷土資料館所蔵の古文献に数多く見られる「御百姓」の「御」との関連で検証を試みることにした。また、元禄期から亨保にかけての庄内藩から昌平黌に派遣された朝岡与一郎等による修学状況と、帰藩後の学問の貢献及び影響等を『松竹往来』との関連により考察した。(2)水野元朗による徂徠学の導入については、元朗の在府時代の日記を基に荻生徂徠や太宰春台等の交流から、元朗・匹田族等がどの様に徂徠学に接近し、庄内藩に徂徠学を導入していったのかを検証した。元朗及び族等が活躍した亨保期は藩主自身が朱子学を奉じていたにも拘わらず、藩政を担う元朗達は徂徠学に接近していった。元朗が藩主の奉じる朱子学を排し、徂徠学に接近していった亨保期の庄内藩の学問的状況を究明すると共に元朗が徂徠学に藩政の根拠を求めていった要因を検証した。何故なら、庄内儒学及び藩学の淵源は『答問書』にあるからである。

よって『答問書』の究明こそが、前述の課題を解決することになるため、特にその成立事情を中心に考察をした。長年『答問書』は、全書簡35信総てが徂徠と元朗・進修との往復書簡であると信じられてきた。しかし、1992年東京大学の平石直昭氏がこの定説に疑義を唱えてから、往復書簡説が揺るぎ出してしまった。そこで本研究においては、この問題に決着を着けるため、従来漠然としか調査が行われていなかった(1)異本系統(2)徂徠と元朗・進修の交流期間の2点に的を絞り、この課題を明確化しながら平石氏の提議した問題の考察を行った。特に、この2点の課題解決のためには庄内所在の文献との照合を重視した。その結果、『答問書』は第33信から第35信までは徂徠と元朗・進修の往復書簡、それ以外は宛先不明の書簡集との結論に至った。なお、『答問書』における思想の問題、そして『答問書』の庄内藩学における思想的影響については、今後も引き続き研究を行うことにしている。
関数空間上における積分作用素の性質に関する研究

本研究では,テプリッツ作用素の有界性に関する研究を行った。特に,${\bf R}^{n}$の上半平面で定義された調和バーグマン空間におけるテープリッツ作用素の有界性に関連したカールソン不等式の解析を行った。テープリッツ作用素の可逆性に関する研究に関連して,調和ベルグマン空間における接導関数と非接導関数との関連性に関する研究を行い,それらの関数のノルムが同値となることを示した。また,カールソン不等式と呼ばれる積分不等式の性質の解析を行い,申請者が過去に行った研究結果を含んだより一般的な結果を得た。ここでは,考えるベルグマン空間も調和関数によって作られるバナッハ空間とし,そこにおける$(A_{p})$条件に相当する新しい概念を導入した。具体的には,$n-$次元ユークリッド空間の上半平面で$P-$乗可積分な調和ベルグマン空間を考える。一方の測度の任意の調和関数の$p-$乗積分が他方の測度の調和関数の$p-$乗積分で上から押さえられるための必要十分条件を,他方の測度が$(A_{p})_{\partial}$条件を満足するときに特徴付けた。$\alpha$--ベルグマン空間という新たな概念が提示され,通常のベルグマン空間を放物型作用素の解空間の一種と見なし,より統一的にベルグマン空間を研究するという方向が示された。これに関連して$\alpha$--ベルグマン空間上のカールソン不等式を考察し,カールソン不等式が成立するための特徴付けを行った。この特徴付けは,ある種の微分方程式の基本解をもとに構成した再生核を用いて行った。また,その際に必要十分条件を記述するため,$\alpha$--カールソンボックスという概念を導入し,再生核の境界挙動や評価を行い,その性質を明らかにした。与えられた複素n-次元領域において,P-乗可積分である正則関数によって作られるバナッハ空間をベルグマン空間という。本研究の目的は,このベルグマン空間上で定義されたテープリッツ作用素と呼ばれる積分作用素の性質を解析することである。一般に,ベルグマン空間上のテープリッツ作用素は,複素数値ボレル測度を用いて定義される。複素数値ボレル測度をミューと呼ぶとき,それによって定義されるテープリッツ作用素を「ミューをシンボルにもつテープリッツ作用素」と呼ぶことにする。積分作用素の性質の中で特に興味を持たれる事柄は,その作用素がいつ有界,コンパクト,あるいは可逆となるかを知ることである。これらの問題は,ヒステリシス作用素を用いて表現される3次元形状記憶合金問題の解の存在,及び一意性にも関連し,それらをエネルギ-法を用いて証明した。また,ヒステリシス現象を数学的に記述するアイデアの一つであるThe Duhem Modelを改良しより現実的な問題を扱えるようにした。その改良されたThe Duhem modelを強磁性体からなる多層問題に適用した数学モデルを提唱し,そのシステムの適切性を示した。また,単位球上でのソボレフ関数の球面平均の境界極限値,monotoneである関数の境界挙動,距離空間上におけるソボレフ関数の連続性,微分可能性を解析することにより,調べられ,これらの解析を行った。さらに,半空間における分数巾ポアソン核による積分の無限遠点での極限値と境界極限値について解析を行い,来年度の研究に繋がる結果を得た。与えられた複素n-次元領域において,p-乗可積分である正則関数によって作られるバナッハ空間をベルグマン空間という。

一般に,ベルグマン空間上のテープリッツ作用素は,複素数値ボレル測度を用いて定義される。複素数値ボレル測度をミューと呼ぶとき,それによって定義されるテープリッツ作用素を「ミューをシンボルにもつテープリッツ作用素」と呼ぶことにする。積分作用素の性質の中で特に興味を持たれる事柄は,その作用素がいつ有界,コンパクト,あるいは可逆となるかを知ることである。これらの問題は,ヒステリシス作用素を用いて表現される3次元形状記憶合金問題の解の存在,及び一意性にも関連し,それらをエネルギー法を用いて証明した。また,ヒステリシス現象を数学的に記述するアイデアの一つであるThe Duhem Modelを改良しより現実的な問題を扱えるようにした。その改良されたThe Duhem modelを強磁性体からなる多層問題に適用した数学モデルを提唱し,そのシステムの適切性を示した。また,$\alpha$--ベルグマン空間という新たな概念が提示され,通常のベルグマン空間を放物型作用素の解空間の一種と見なし,より統一的にベルグマン空間を研究するという方向が示された。本研究では,$\alpha$--ベルグマン空間上のカールソン不等式を考察し,カールソン不等式が成立するための特徴付けを行った。この特徴付けは,ある種の微分方程式の基本解をもとに構成した再生核を用いて行った。また,その際に必要十分条件を記述するため,$\alpha$--カールソンボックスという概念を導入し,再生核の境界挙動や評価を行い,その性質を明らかにした。
高分子電解質による酵素超活性化現象を利用した新規診断システムの開発

本研究では、新しいがん診断法の開発を目的として、酵素の触媒活性を添加剤によって選択的に高速化する現象(酵素町活性化現象)に関する研究を進めてきました。当該年度では、酵素超活性化現象を応用する上で必須である、新しい視点からの作動原理の洞察をする目的で、酵素超活性化現象における無機塩の影響を系統的に調べた。まず、ホフマイスター塩として知られている7種類の無機塩を使用し、負電荷および正電荷の基質に対するαーキモトリプシン(ChT)の酵素活性を評価した。無機塩を0.2 M以上加えた場合、コスモトロピックな塩ではChTの負電荷の基質に対する酵素活性が増加したが、カオトロピックな塩では減少した。酵素活性を増減させる無機塩の順番は、ホフマイスター系列と一致した。同様の傾向が正電荷の基質を用いた場合でも確認できたことから、無機塩による活性化現象において基質の電荷依存性がないことが明らかとなった。この点は、以前報告した高分子電解質の結果と異なっていることから、無機塩に特有の性質であることが示唆された。次に、無機塩存在下におけるChTの立体構造を円偏光二色性スペクトルで評価した。コスモトロピックな塩は立体構造に影響を及ぼさなかったが、カオトロピックな塩は構造変化を引き起こすことが明らかとなった。この結果から、カオトロープ塩によるChTの不活性化は、塩による立体構造変化に起因することが示唆された。さらに、無機塩存在下における基質の溶解度を評価した。その結果、コスモトロピックな塩ほど基質の溶解度を低下させ、カオトロピックな塩ほど溶解度を増加させた。おそらく、コスモトロープ塩は基質の水和水を奪うことで、カオトロープ塩は基質に選択的結合をすることで、基質の溶解性に影響を与えたのだろう。以上より、添加剤による酵素超活性化現象は、酵素-基質-添加剤の複雑な相互作用に起因していることが明らかとなった。27年度が最終年度であるため、記入しない。高分子電解質を利用した酵素超活性化現象の有用性を示すことを目的として研究を進めた。これまでに、電荷の異なる基質と高分子電解質を共存させることで、α-キモトリプシンの酵素活性を大幅に増加させる現象(酵素超活性化現象)を発見してきた。例えば、正電荷の基質に対する酵素活性は負電荷の高分子電解質であるポリアクリル酸を加えることで増加し、負電荷の基質に対する酵素活性は正電荷の高分子電解質であるポリアリルアミンを加えることで増加した。本年度では酵素超活性化現象の原理を酵素反応速度論や動的光散乱法などを組み合わせて解明した。すなわち、高分子電解質が酵素の周りに局在することで、高分子電解質と基質の静電的な引力が働き、結果的に酵素と基質の親和性が向上したことが超活性化につながった。これらの知見は表面科学の専門誌であるLangmuir誌にて発表した。酵素超活性化には電荷の異なる基質-高分子電解質の組が必要であると仮定し、別のモデル酵素で同様の実験を行った。その結果、トリプシンやスブチリシンでは酵素活性の増加が見られたが、ロイシンアミノペプチダーゼやエラスターゼでは酵素活性の増加が見られなかった。これらの結果は単純な電荷の組み合わせだけでは超活性化を実現できないことを示唆しており、今後新しい高分子電解質や基質をデザインする指針が得られた。さらに、高分子電解質の代わりにスペルミジンやスペルミンなどのポリアミンを用いたところ、α-キモトリプシンの酵素活性が増加することが明らかとなった。ポリアミンは腫瘍マーカーとして広く知られている化合物であるため、酵素超活性化現象を診断法へ応用する新しい切り口が見出されたと言える。本研究では、高分子電解質を利用した酵素超活性化現象を応用した新規診断法を開発することを目的としている。当該年度では、より優れた活性化効果を示す添加剤を探索するための知見を得るべく、超活性化現象における添加剤の影響を系統的に調べた。まず、添加剤としてアルキル鎖やアミノ基の個数が異なる直鎖アミン化合物を12種類使用し、アニオン性基質に対するαーキモトリプシン(ChT)の超活性化を評価した。その結果、アルキル鎖やアミノ基の個数が多い直鎖アミン化合物ほど、ChTが超活性化する傾向が確認できた。すなわち、直鎖アミン化合物の疎水性と多点性がChTの超活性化に重要な役割を果たしていることを新たに発見した。さらに、分子動力学(MD)シミュレーションから、直鎖アミンとChTの弱い相互作用が観察された。これらの知見は酵素学の専門誌であるJournal of Molecular Catalysis B: Enzymatic誌にて発表した。次に、添加剤として環状アミン化合物を使用し、同様の実験を行った。ここで得られた結果を直鎖ポリアミンのそれと比較すると、興味深い傾向が観察された。すなわち、環状ポリアミンは、多点性・疎水性に比例してChTの活性化率が増加するという直鎖ポリアミンで得られた法則から外れることが明らかとなった。以上より、ChTの超活性化には、添加剤の立体構造依存性があることが明らかとなった。これらの結果から、本研究で狙う優れた活性化剤の探索における有用な知見が得られたと言える。

当該年度では、酵素超活性化現象を応用する上で必須である、新しい視点からの作動原理の洞察をする目的で、酵素超活性化現象における無機塩の影響を系統的に調べた。まず、ホフマイスター塩として知られている7種類の無機塩を使用し、負電荷および正電荷の基質に対するαーキモトリプシン(ChT)の酵素活性を評価した。無機塩を0.2 M以上加えた場合、コスモトロピックな塩ではChTの負電荷の基質に対する酵素活性が増加したが、カオトロピックな塩では減少した。酵素活性を増減させる無機塩の順番は、ホフマイスター系列と一致した。同様の傾向が正電荷の基質を用いた場合でも確認できたことから、無機塩による活性化現象において基質の電荷依存性がないことが明らかとなった。この点は、以前報告した高分子電解質の結果と異なっていることから、無機塩に特有の性質であることが示唆された。次に、無機塩存在下におけるChTの立体構造を円偏光二色性スペクトルで評価した。コスモトロピックな塩は立体構造に影響を及ぼさなかったが、カオトロピックな塩は構造変化を引き起こすことが明らかとなった。この結果から、カオトロープ塩によるChTの不活性化は、塩による立体構造変化に起因することが示唆された。さらに、無機塩存在下における基質の溶解度を評価した。その結果、コスモトロピックな塩ほど基質の溶解度を低下させ、カオトロピックな塩ほど溶解度を増加させた。おそらく、コスモトロープ塩は基質の水和水を奪うことで、カオトロープ塩は基質に選択的結合をすることで、基質の溶解性に影響を与えたのだろう。以上より、添加剤による酵素超活性化現象は、酵素-基質-添加剤の複雑な相互作用に起因していることが明らかとなった。本年度は、酵素活性化剤として直鎖アミン化合物に着目して研究を進めてきた。これは当初の研究計画とは多少異なるが、予想以上に興味深い結果が得られた。これらの結果は、本研究の目的である活性化効果の高い添加剤のデザインをする上での重要な指針となるため、本研究の達成目標枠内である。さらに、これらの結果をまとめた原著論文が掲載許可になったことを考慮すると、今回の研究計画の修正は適切な判断であったといえる。活性化効果の高い添加剤のデザインは次年度以降に行う。27年度が最終年度であるため、記入しない。来年度では環状ポリアミンによるChTの超活性化に関する基礎知見を収集し、それらの知見に基づいて、より活性化効果の高い新規添加剤のデザインすることを目指す。用いる環状ポリアミンとしては、シクレンやヘキサシクレンなどを予定している。加えて、超活性化する酵素を探索することを目的に研究を行う。超活性化現象の原理を明らかにしたため、本年度予定していた異なる酵素を用いた超活性化系の開発がスムーズに進むと考えている。さらに、ポリアミンによる酵素活性化の発見という予想以上の知見が得られている。以上の理由から、次年度以降の研究計画の実現可能性が大いに期待できる。本年度では引き続き超活性化する酵素を探索することを目的に研究を行う。加えて、高分子電解質や基質のスクリーニングすることで、超活性化に適切な溶液条件をデザインする。昨年度に高分子合成の技術を習得しているため、高分子電解質をデザインする準備は整っている。
地域経済統合における経済制度の多様性と成長体制の相互依存性：ＥＵ・アジア比較分析

本研究は、資本主義の多様性をふまえてEUと東アジアにおける地域経済統合の構造的特徴と動態を両地域における経済制度の多様性と成長体制の相互依存性の観点から比較分析するものである。これによって、地域経済統合の理論研究と実証研究を新たなかたちで発展させることを目指す点で意義がある。本年度は、当初の計画以上に国際共同研究を大きく発展させることができた。まず、国際コンファレンスとしては、2018年6月にEvolving Diversity and Interdependence of Capitalisms: TowardaFurtherStudy(京都パレスサイド・ホテル、6月22日)を開催し、Robert Boyer、Pascal Petit、Jacques Mazierなど国際共同研究のメンバーであるフランス人研究者が参加し、研究を大きく発展させることができた。特に、ここでの議論と研究の打合わせによって、国際共同研究の組織と理論的枠組を構築することができ、今後の共同研究のスケジュールも具体的に作成することができた。また、本年度は、国際共同研究のネットワークのもとで、フランス、イギリス、ドイツ、ファンランドなどのヨーロッパ諸国や日本、中国、韓国、ASEAN諸国などの東アジア諸国の経済制度の多様性と成長体制の相互依存性に関する実証研究も確実に進めることができた。2019年度以降は、これまでに構築した国際共同研究組織と理論的枠組みをもとに、特に次の研究課題に焦点をあてて研究を進める。1EU諸国における経済制度の多様性を各国制度とEU共通制度との相互規定性の観点から解明する:イノベーション・システム、労働市場、金融市場、産業構造を中心に、EU諸国における経済制度の多様性を解明する。2EU諸国における成長体制の相互依存性をEU内の地域的差異を軸に解明する:中欧(ドイツ、オランダ)、北欧(スウェーデン、フィンランド)、南欧(イタリア、スペイン)、イギリスの成長体制を解明する。特に、World Input-Output Database (WIOD)とマクロ経済データを解析する。3東アジア諸国における経済制度の多様性と多国籍企業の生産活動を解明する:イノベーション・システム、労働市場、金融市場、産業構造などを中心に東アジアにおいおける経済制度の多様性を解明する。また、東アジアの経済統合を牽引する多国籍企業のガバナンスと生産活動に関して進化経済学的な比較制度分析を発展させる。4東アジア諸国における成長体制の相互依存性を分析する:イノベーション・輸出主導型(日本、韓国、台湾)、大陸混合経済型(中国)、都市型(シンガポール、香港)、貿易主導工業化型(タイ、マレーシア)などの成長体制を分析し、WIODとYNU-GIOなどの国際産業連関表を用いてそれらの相互依存性を検証する。5EUと東アジアにおける地域経済統合の比較分析に基づき、地域経済統合理論を再構築する:経済制度の多様性の拡大・縮小傾向、成長体制の異質性と相互依存性の構造的性格、国際分業構造の動態について、経済的要因と政治的要因の相互作用の観点から分析し、EUと東アジアの地域統合パターンを比較分析によって地域経済統合理論を再構築する。以上の国際共同研究の成果を総括するために、今後大規模な国際コンファレンスを開催することを予定している。

4東アジア諸国における成長体制の相互依存性を分析する:イノベーション・輸出主導型(日本、韓国、台湾)、大陸混合経済型(中国)、都市型(シンガポール、香港)、貿易主導工業化型(タイ、マレーシア)などの成長体制を分析し、WIODとYNU-GIOなどの国際産業連関表を用いてそれらの相互依存性を検証する。5EUと東アジアにおける地域経済統合の比較分析に基づき、地域経済統合理論を再構築する:経済制度の多様性の拡大・縮小傾向、成長体制の異質性と相互依存性の構造的性格、国際分業構造の動態について、経済的要因と政治的要因の相互作用の観点から分析し、EUと東アジアの地域統合パターンを比較分析によって地域経済統合理論を再構築する。以上の国際共同研究の成果を総括するために、今後大規模な国際コンファレンスを開催することを予定している。2008年度は研究のための基本的な理論的枠組の構築と研究成果の英文出版を主としたので、多少支出額が抑えられる結果となった。これに対して、2019年度と2020年度は、EU諸国とアジア諸国に関する積極的な実地調査研究を行いこと、及び研究成果を体系的にまとめるために大規模な国際コンファレンスを開催することを予定している。このため、特に旅費と人件費・謝金について多額の支出が予想される。このような状況から判断して予算を調整した結果、次年度使用額が生じることとなっている。
病気休職過程における法規範と自主規範の関係

最終年度においては、フランス法・ドイツ法・日本法の比較法的検討を行い、日本法の特色を明らかにする他、日本法に対する解釈論・立法論上の示唆を導くことを予定していた。そこで、2018年度は、これまでに得られた比較法的見地を踏まえながら、改めて、日本法の状況・課題についての検討・整理を行った。その成果については、今後公表予定である。本研究を進める中で、障害者雇用に関する法制度との連接の重要性が明らかとなったため、この点についての検討を更に深めることとした。特に、2018年度においては、ドイツの障害者雇用を担当する行政機関(統合局)や作業所等において聞き取り調査を実施することができた。現地では、障害者の一般就労推進に向けた法政策や2016年の社会法典第9編(障害者法)の改正の意義や課題、その運用についての意見交換等を行った。こうした海外調査の成果についてはダイバーシティ就労研究フォーラム海外状況整理部会及び企業人も多く参加するダイバーシティ研究会で発表済である。また、前年度に引き続き、「働き方改革実行計画」において取り上げられた「病気の治療と仕事の両立」に向けた法政策の意義と課題についても考察を行い、その成果を公表しているが、この点についての理論的分析は、今後の研究においてさらに発展させていく予定である。その際、本研究においてもその重要性を認識しつつ、十分な検討を行うことができなかった労働安全衛生法制についても分析を行う予定である。平成26年度は、日本の裁判例を包括的に検討し、日本法の問題状況を明らかにした。まず、解雇に対する実体的規制を有する一方、休職制度それ自体の内容に対する直接の法規制がない日本法の下、解雇に先立ち休職期間を置くということの法的な意味やその帰結が不明瞭であることが確認された。また、労働契約終了の正当性判断において、職種が限定されていない労働者については、従前に従事していた業務だけではなく、他の業務での就労可能性の検討が必要であることは明らかであるとしても、労働者の職種が限定されている場合や復職時に障害が残る場合について、使用者の方でいかなる配慮をすべきかという点について不明瞭であることが確認された。こうした点を踏まえ、本研究では、1休職・復職過程における自主規範と法規範の関係、2行為規範のあり方とそれが労働契約終了の正当性判断に与える影響という分析軸を立て、比較法的検討を行うこととした。また、本研究の検討範囲については、私傷病を原因とする労働不能が労働契約関係の帰趨に影響を与える場合を中心とすることにした。ただし、私傷病に関わる法規制の特徴を明らかにするのに必要な範囲で労働災害・職業病や障害者雇用に関する法規制についても言及することとした。上記成果の一部については、研究会での報告や論文(研究論文又は判例研究)の形式で公表することができた。また、本研究のテーマとも密接な関連を有する障害者雇用の現場も複数見学し、現場の人事担当者等との意見交換等も行った。こうした機会は、実務的視点から理論的課題を検証することをも予定する本研究の進展にとって極めて有益であった。本年度は、前年度に行った日本法の分析・検討や問題状況の把握、分析軸の設定を踏まえて、フランス法及びドイツ法の検討を行った。その結果、健康状態を理由とする解雇を原則禁止とするか(フランス)、疾病を解雇の合理的理由ととらえるか(ドイツ)という議論の出発点に違いがみられるものの、いずれの国においても、疾病を理由とする雇用終了に対しては厳格な法規制が課せられていることが確認された。他方で、疾病は労働者の帰責事由に基づくものではなく、疾病による一時的な労務提供不能期間について雇用関係は存続するという規範については、こうした規制が整備される前から存在していたことが認められた。この点に関しては、当事者の意思によって排除可能とされる任意規範の役割や機能が注目されるところであり、民法学説における任意規範の捉え方などにも留意しつつ、更なる検討が予定されるところである。さらに、フランス・ドイツのいずれにおいても、復職過程について法規制を置いていることが確認された。特に、フランスでは復職可能性判断について専門家としての産業医が決定的な役割を担っているのに対し、ドイツでは従業員代表が関与すること、労働者を含む関係当事者の合意形成が重視されている点が違いとして注目されるところである。なお、日本法においては、障害者雇用促進法が施行されるに伴い、障害を有する労働者に対する合理的配慮義務をめぐる議論の進展や新たな判例の展開が注目されるところである。こうした点をフォローしつつ、次年度以降の検討に役立てていきたい。上記成果の一部については、法学協会雑誌への連載や学会誌への掲載あるいは学会報告の形で公表することができた。また、法学協会雑誌に連載した論文については、財団法人労働問題リサーチセンターから沖永賞を授与された。日程の調整がつかず、本年度予定していた海外調査を行うことができなかったが、本年度は前年度及び今年度からまとめていたフランス法・ドイツ法及び日本法との比較法的検討の成果の一部を学術論文及び学会報告の形で公表することができた。また、次年度予定していた総合的検討についても一定の範囲で進めることができた。平成28年度は、主に本科研のテーマの関連領域について考察を深めることができた。病気休職からの復帰過程において、労働者の回復状況によっては、一定の配慮を前提とした復職について労働者と使用者とで合意できる場合もあれば、合意退職に至る場合もある。

この合意退職についての法的課題について検討を行い、合意退職に至るプロセスについての規律が不十分であること、当事者が自由な意思に基づき自己決定することを支える制度が必要であるとの示唆を得ることができた。この検討結果については、論文の形での公表を予定している。また、育児休業からの復帰過程でなされた違法な退職勧奨が問題となった事案についての判例評釈の執筆は、上記の検討を深める上で有益な機会となった。さらに、復職時における配慮の内容・程度について、改正障害者雇用促進法が定める事業主の合理的配慮義務がいかなる影響を及ぼすかについての検討を行った。改正障害者雇用促進法及び同法を具体化した合理的配慮指針は、労働者と使用者との間の対話を促す点でプロセスに対する規律となるものであり、本研究の問題関心からも注目されるところである。なお、本科研の成果として、平成2627年度に公表した論文「疾病による労務提供不能と労働契約関係の帰趨-休職・復職過程における法的規律の比較法的考察(1)(5・完)」法学協会雑誌132巻2号同10号について、平成28年10月に日本労働法学会奨励賞、同年12月に商事法務研究会賞を受賞することができた。平成28年度は妊娠に伴う体調不良及び出産育児のため、研究成果は当初の予定よりも限られたものとなったが、日本法における関連領域の検討を行うことができたことにより、今後研究を進める上で有益な視点を得ることができた。平成29年度は、前年度に引き続き、改正障害者雇用促進法及び同法を具体化した合理的配慮指針の意義と課題について検討を行い、特に、処遇低下を伴う配置転換など、合理的配慮が不利益を伴う場合には、差別的取扱いに該当するおそれがあること、そのため、復職過程にある労働者との関係で、使用者がこうした不利益を伴う配慮の検討をすべきであるとの裁判規範を認めることは困難であるとの一応の結論を得た。この検討結果については、論文の形で公表している。また、同様の問題意識から、使用者の配慮により軽易な業務に従事していた障害者を昇格させないことが差別に当たらないかが争われ、これが否定されたS社(障害者)事件・名古屋高判平成27・2・27労経速2253号10頁について、研究会での報告を行った。復職過程における使用者の配慮という点からは、リハビリ勤務を経た場合でも、「相当期間内の回復」が見込まれれば、休職事由が消滅したと判断すべきとの一般論を示した綜企画設計事件・東京地判平成28年9月28日労経速2304号3頁が注目されるが、同事件については研究会で報告の上、判例解説を公表している。また、働き方改革実現会議の中では、重要な政策課題の1つとして「病気の治療と仕事の両立」が取り上げられ、「働き方改革実行計画」(平成29年3月28日)では、今後の対応として、1会社の意識改革と受入体制の整備、2トライアル型支援などの推進、3労働者の健康確保のための産業医・産業保健機能の強化をすべきことなどが示されていたところであるが、その意義と課題について若干の考察を行い、その成果を公表できた。さらに、傷病労働者の就労継続という点からは、テレワーク等をはじめとする柔軟な働き方に関する法規制の在り方も重要となるが、この点に関する検討を行う機会を得た。育児や自身の健康上の理由から研究時間が制約されたが、一定の研究成果について公表することができた。
補体系の起源とその成分の分子進化

アフリカツメガエル肝臓mRNAより哺乳類での配列情報に基づいたRT-PCR法により補体第四成分(C4)およびB因子(Bf)のcDNAの一部を増幅し、それをプローブとしてcDNAライブラリーよりタンパクをコードする領域の全長を含むクローンを得た。Bfについては、その全塩基配列を決定したが、推定されたアミノ酸配列はマウスBfと40%、マウスC2と30%の相同性を示した。マウスBf,C2の相同性は38%であることから、BfとC2の遺伝子重複は哺乳類と両性類の分岐以前に生じていたことが示唆された。次にXenopus Bf遺伝子とMHCとの連鎖の可能性を検討するために、MHCハプロタイプ既知のカエル間の掛け合わせで生じた子孫のDNAを用いたサザン・ハイブリダイゼーションをBf及びMHCクラスIプローブを使って行った。その結果、BfとMHCクラスIの間では42例中1例の組み替えも認められず、両遺伝子が極めて近接して存在することが示された。同様の方法を用いて、プロテアソームのサブユニットであるLMP7のcDNAを単離しMHCとのリンケージを検討したところ、この遺伝子もMHCと近接して存在することが判明し、またC4遺伝子についてもMHCとの密接な連鎖が示された。したがって哺乳類MHCの基本構造は脊椎動物の進化の過程において、哺乳類と両生類が分岐する以前に既に出来上がっていたことが示唆された。現在、補体系の進化及び両生類MHCの構造を更に明らかにする目的でツメガエルC2のクローニングを行っており、MHCとの連鎖を検討し最終的には物理的なレベルでこれらの遺伝子の相互の位置関係を明らかにする予定である。
加齢による三次元断層脳循環予備能の変化に関する研究

脳虚血防御に働く生体の脳血管反応性の指標である脳循環予備能の加齢による低下は高齢者の虚血性脳血管障害発症の大きな要因と考えられる.我々は局所脳血流量と脳血管CO_2反応性の前頭葉優位と加齢によるその消失を明らかにして来た(14th Salzburg Conference on Cerebrovascular Disease,1988年,第2回日本脳循環代謝学会,1990年).本研究は高齢者に多い脳深部穿通枝動脈系梗塞の発症機序解明のため三次元断層局所脳循環予備能の加齢による変化を明らかにすることを目的に若,中,高年-健常者群において1)Tc-99mlabeled RBC Single-phot-on Emission CT(SPECT)による断層局所脳血液量のCO_2反応性の定量的評価と2)I-123 IMP SPECTによる断層局所脳血流量測定により断層局所〔脳血流量/脳血液量〕比の定量的評価により加齢により生ずる変化と脳内部位による脆弱性の差異を検討した.その結果1)In vivo RBC標識に関しては60-70%の標識率を得たが定量的評価のために必要な90%の標識率は得られなかった.2)断層局所脳血流量の測定に関しては2x2cm大の関心領域におけるredistribution index,asymmetry index,filling-inindexの半定量的脳血流量indicesを中心とした評価で加齢による局所脳血流量の低下を認めた.3)5%CO_2吸入負荷による脳血管CO_2分圧の上昇は脳血管CO_2反応性の恒常的評価を可能にするものではなかった.脳血流量測定の所用時間である30分間動脈血中のCO_2濃度を恒常的に維持することは困難であり,またCO_2吸入中全身循環動態に対する好ましくない影響として血圧値の上昇を認めた.CO_2吸入に代わるCO_2負荷法としてのNaHCO_3の静注法も代謝性アルカローシスを来たす点でCO_2そのものの負荷状態における脳血管CO_2反応性を見ていない可能性があり断層局所脳血管CO_2反応性の評価は以上の点で困難であった.脳虚血防御に働く生体の脳血管反応性の指標である脳循環予備能の加齢による低下は高齢者の虚血性脳血管障害発症の大きな要因と考えられる.我々は局所脳血流量と脳血管CO_2反応性の前頭葉優位と加齢によるその消失を明らかにして来た(14th Salzburg Conference on Cerebrovascular Disease,1988年,第2回日本脳循環代謝学会,1990年).本研究は高齢者に多い脳深部穿通枝動脈系梗塞の発症機序解明のため三次元断層局所脳循環予備能の加齢による変化を明らかにすることを目的に若,中,高年-健常者群において1)Tc-99mlabeled RBC Single-phot-on Emission CT(SPECT)による断層局所脳血液量のCO_2反応性の定量的評価と2)I-123 IMP SPECTによる断層局所脳血流量測定により断層局所〔脳血流量/脳血液量〕比の定量的評価により加齢により生ずる変化と脳内部位による脆弱性の差異を検討した.その結果1)In vivo RBC標識に関しては60-70%の標識率を得たが定量的評価のために必要な90%の標識率は得られなかった.2)断層局所脳血流量の測定に関しては2x2cm大の関心領域におけるredistribution index,asymmetry index,filling-inindexの半定量的脳血流量indicesを中心とした評価で加齢による局所脳血流量の低下を認めた.3)5%CO_2吸入負荷による脳血管CO_2分圧の上昇は脳血管CO_2反応性の恒常的評価を可能にするものではなかった.脳血流量測定の所用時間である30分間動脈血中のCO_2濃度を恒常的に維持することは困難であり,またCO_2吸入中全身循環動態に対する好ましくない影響として血圧値の上昇を認めた.CO_2吸入に代わるCO_2負荷法としてのNaHCO_3の静注法も代謝性アルカローシスを来たす点でCO_2そのものの負荷状態における脳血管CO_2反応性を見ていない可能性があり断層局所脳血管CO_2反応性の評価は以上の点で困難であった.脳虚血防御に働く生体の脳血管反応性の指標である脳循環予備能の加齢による低下は高齢者の虚血性脳血管障害発症の大きな要因と考えられる.我々は局所脳血流量と脳血管CO_2反応性の前頭葉優位と加齢によるその消失を明らかにして来た(第14回脳血管障害に関する国際Salzburg会議,1988年).本研究は高齢者に多い脳深部穿通枝動脈系梗塞の発症機序解明のため三次元断層局所脳循環予備能の加齢による変化を明らかにすることを目的に若,中,高年ー健常者群において1)Tcー99m labeled RBC Singleーphoton Emission CT(SPECT)による断層局所脳血液量のCO_2反応性の定量的評価と2)Iー123 IMP SPECTによる断層表所脳血流量測定より断層局所[脳血流量/脳血液量]比の定量的評価により加齢により生ずる変化と脳内部位による脆弱性の差異を検討した.その結果1)In vivo RBC標識に関しては60ー70%の標識率を得たが局所脳血液量の定量的評価のためには90%の標識率が必要と考えられる.