hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
光情報を生物時計中枢へ伝達する新規な脳神経ペプチドの構造機能解析

概日リズムは光や温度などの外部刺激を振動体に伝える入力系、自発的に24時間のリズムを刻む振動体、振動体で生み出されたリズムを抹消へと伝達する入力系の3つのコンポーネントから構成されるが、昆虫概日時計において振動体へ概日リズムを伝達するような神経ペプチドは現在まで発見されていない。本研究の目的は、当研究室で発見された新規神経ペプチドであるPDFアイソフォームと、ショウジョウバエ遺伝子データベースから発見された、ホ乳類の概日時計入力系で働く神経ペプチドであるニューロメジンSのオルソログという2種類の神経ペプチドが昆虫概日時計において、入力系で作用することを証明することである。今年度はニューロメジンSと同一の配列を有し、ホ乳類概日時計において入力系で作用する神経ペプチドのニューロメジンUのショウジョウバエオルソログであるhuginの産生する2種の神経ペプチドのポリクローナル抗体を新規に作製し、免疫染色を行った。免疫染色の結果から、これらの神経ペプチドがショウジョウバエ時計ニューロンに向かって軸索を投射していることが明らかとなり、概日時計と関与している可能性が示された。また、本年度は当研究室で発見されたショウジョウバエPERIODアイソフォームのポリクローナル抗体を多数作製した。PERIODアイソフォームはショウジョウバエ概日行動の二峰性を生み出す原動力である可能性も考えられ、昆虫概日リズムの分子機構の解明のために各アイソフォーム解析は必須であると考えられる。概日リズムは光や温度などの外部刺激を振動体に伝える入力系、自発的に24時間のリズムを刻む振動体、振動体で生み出されたリズムを末梢へと伝達する出力系の三つのコンポーネントから構成されるが、昆虫概日時計において、光情報を概日時計中枢へ伝達されるような神経ペプチドは現在まで発見されていない。昆虫概日時計において入力系で働く神経ペプチドを発見することは、昆虫とホ乳類の概日時計機構を対比する上で重要である。本研究の目的は、当研究室で発見された新規神経ペプチドであるPDFアイソフォームとシウジョウバエゲノムから発見されたNMSオルソログが昆虫概日時計において、入力系で機能するペプチドであること証明することである。本年度は、PDFアイソフォームを特異的に認識するモノクローナル抗体の作製を行なった。昨年度の単離の試みからPDFアイソフォームは6位と16位のアスパラギンからアスパラギン酸への置換体である可能性が高いと考えられる。そこで、このアミノ酸置換を特異的に認識するモノクローナル抗体の細胞融合法による作製、およびそのキャラクタライズを行い、16位のアスパラギン酸への置換を特異的に認識するモノクローナル抗体の作製に成功した。また、アイソフォーム特異的に認識するポリクローナル抗体の作製も行なっている。また、ニューロメジンSオルソログについては、その候補となる配列をESTデータベースより検索し、ゲノムから発見した8種の他にも複数の候補配列を見いだした。現在、それぞれについてプライマーを設計し、cDNAクローニングを行なっている。本年度は、PDFのさらなる機能解析のため、その前駆体構造に注目し、PDF前駆体構造上に存在するPDF associated polypeptide(PAP)のポリクローナル抗体を作製した。また、ショウジョウバエPAPには22塩基挿入型のアイソフォームが存在することが当研究室によって発見されており、これを特異的に認識するポリクローナル抗体も同時に作製した。また、NMSについては最近概日リズムとの関係性が報告された、NMSと同じC末端構造を持つホ乳類神経ペプチドNMUのショウジョウバエオルソログとして報告されているhuginという遺伝子がコードする2種の神経ペプチド、hugγとPK2に注目し、これらの神経ペプチドのポリクローナル抗体を作製した。

また、本年度は当研究室で発見されたショウジョウバエPERIODアイソフォームのポリクローナル抗体を多数作製した。PERIODアイソフォームはショウジョウバエ概日行動の二峰性を生み出す原動力である可能性も考えられ、昆虫概日リズムの分子機構の解明のために各アイソフォーム解析は必須であると考えられる。
球状孔低ひずみ法の小型高精度化

地下に空洞を建設する場合、岩盤の初期応力および空洞周辺岩盤応力を高精度で測定することは空洞の設計およびその安定性評価のために極めて重要である。本研究は、岩盤応力測定のための球状孔低ひずみ法を開発し、その小型高精度化を図るとともに、これを地下空洞岩盤に適用し、岩盤応力の実態を究明しようとするものである。以下に得られた成果を要約する。1)1本のボアホールで完全な3次元岩盤応力を測定するための新しい岩盤応力測定法を開発した。岩盤応力はボアホールの球面状の孔低の16ヶ所のひずみから決定される。これらの応力を高精度に決定するためのゲージの配置を検討し、その位置にひずみゲージを貼布するための球面16素子モールドゲージを開発した。2)本方法を用いると高精度の岩盤応力が決定できることを理論的検討と立方体供試体を用いた実験により確認した。3)本方法を地下空洞周辺岩盤に適用し、空洞まわりの応力分布を測定した。この結果、空洞周辺のゆるみ域のひろがりや岩盤強度を推定することができた。本研究は、岩盤応力測定のための球状孔底ひずみ法を開発し、その小型高精度化を図るとともに、これを地下空洞岩盤に適用し、岩盤応力の実態を究明しようとするものである。岩盤応力はボアホールの球面状の孔底の16ケ所のひずみから決定される。これらの応力を高精度に決定するためのゲージ配置を検討し、その位置にひずみゲージを貼布するための球面16素子モールドゲージを開発した。
能動的地熱抽出における岩盤不連続性調査システムに関する研究

本研究の成果は下記の4項目に要約できる。(1)スキャンライン法による亀裂調査岩盤内に存在する亀裂は,それと等価な面積と方位を有する円盤状クラックで表せると仮定した。円盤状クラックの直径,幅,方位に関する3つの独立な確率密度関数、および単位体積の岩盤に中心をもつクラック数を表す体積密度とを用いて,3次元亀裂分布を表現する方法を提案し,その評価方法としてスキャンライン法を開発した。これを坑道壁面の亀裂調査に適用し,有用性を示した。(2)ボアホ-ルテレビによる亀裂調査ボアホ-ルテレビによる孔壁調査から亀裂群の走向,傾斜,充填鉱物の幅,開口幅,変質の程度などを調査した。解析の結果,亀裂を充填する鉱物の幅の分布は長さの分布と相似的であり、その平均アスペクト比が断層破砕帯のそれとオ-ダ-的に一致していることを見出した。(3)リニアメント解析による広域調査ランドサット画像における輝度レベルの急変部(エッジ)が直線的に連続する部分をリニアメントと仮定し,これを自動描出するための画像処理法を検討した。一般に太陽照射方向のリニアメントは抽出されにくいので,この方向のコントラストが強調されるような補正関数を用いた選択的画像強調法を考案したところ,良好な結果が得られた。(4)花崗岩体のリニアメントと亀裂系花崗岩体を対象とし,岩盤内部の亀裂と地表のリニアメントとの方位分布を比較した結果,両者には強い相関性があることがわかった。また,長さ分布に関しては,スキャンラインと交差する地質的不連続の数と長さの間にフラクタル的な関係を見出し,これによって能動的地熱抽出に有効な大きさをもつ亀裂数の推測が可能となった。
カオス発生回路の設計方法の開発とその応用に関する研究

カオス発生回路の2つの節点の一方を結合した非対称な完全結合系における同期割合のパラメータ誤差の影響について調査をおこなった。パラメータ誤差を大きくした場合に、同期割合が増加するという一般的に考えられることとは逆の現象、すなわち、系全体のパラメータ誤差は増大しているにもかかわらず、同期割合が増加するという現象が得られることを前年までに明らかにしていた。しかし、現象を観測しただけであり、この現象がどのようなものか全く分かっていなかったため、平成17年度の主な研究課題となった。まず、結合数を増加した場合について調査を行い、同様の現象を確認することができた。このため、この系については、特異な現象ではないといえる。次に、この現象について異なる非対称完全結合系の場合、同様の現象が観測できるかの調査をおこなった。すなわち、この現象がカオス結合系全般に起りうる現象か否かに着目し調査を行った。2つの系について調査しており、1つは、2つの節点で結合した系の一方をvan der Pol発信器に置きかえた系について調査した。この系では、同様の現象を確認できたものの、van der Pol発信器は同期、非同期をランダムに繰り返すわけではなく、パラメータ誤差の増加に伴い、位相差が広がるのみである。このため、大きな位相差を作り出すためにはパラメータの誤差は誤差というには大きすぎる値となり、システム全体のパラメータ自体が大きく変わったため見られる現象という可能性があることが分かった。元となった系については、複数のパラメータでかつ、大きな値の変化で無い場合でも観測できた現象であるため、その可能性は低いと考えている。2つ目の系として、同じカオス回路、同じ節点による結合系で、非対称性を2種類のパラメータを用いることで実現した系を考えている。この系については調査中であるが、平成18年度の発表予定である。これまでリングオシレータを用いたカオス回路についての調査を行い、いくつかの知見を得た。それらの結果はInternational Journal of Bifurcation and Chaosに投稿し、2004年7月号に掲載予定である。さらに、カオス回路の工学的応用として、リングオシレータを用いたカオス回路の結合系に関する研究にも着手した。この系では、初期値に依存したいくつかのパターンを持つ時空カオス現象がみられ、その現象の解析を行った。しかしながら、これまでのところ回路実験において現象は確認できず、稀な現象である可能性がある。このため、研究計画を一部変更する可能性が出てきており、現在、回路実験およびシミュレーションによる解析を続けている。一方、これまで回路実験を行うために必要な機材の不足から、回路実験を行うことができなかった系について調査し、新たな現象を確認することもできた。特に、van del Pol発振器の結合系にみられるカオス遍歴現象制御の発見は、発振器に利用されている2つの抵抗値を変化させることのみで容易に解の存在割合を調節できることから、カオス回路の工学的応用の可能性が大いに期待でき、今後の研究が重要になると考えられる。これまで行ったカオス回路の設計方法の1つである2つの発振器をダイオードで結合した系について、これまで調査した回路に加えて、いくつかの回路が得られることが判明した。そこで、それら回路について回路実験とコンピュータシミュレーションによる検証を行った。その結果、いくつかの回路についてはカオス発生を確認できたが、一部の回路では確認できておらず、引き続き調査する必要がある。このため、16年度中の投稿を予定していたこの設計方法の投稿を延期し、現在調査中の回路も加えた状態での投稿を考えている。これらの回路の調査は現在順次行っており、17年度の成果として報告できると考えている。一方、カオス回路の結合系についての研究も行っており、同じカオス回路を異なる2つの節点で完全結合した回路に起こる現象について、大まかな現象の説明ができた。しかしながら、それを証明する解析などが、研究課題として残っており、17年度中での解決を目指す。16年7月International Journal of Bifurcation and Chaosに掲載されたリングオシレータを用いたカオス回路については、IC回路の試作を考えており、これまで、問題点の洗い出しなどを行った。前出の研究がまとまり次第、試作についても本格的に着手する予定である。

元となった系については、複数のパラメータでかつ、大きな値の変化で無い場合でも観測できた現象であるため、その可能性は低いと考えている。2つ目の系として、同じカオス回路、同じ節点による結合系で、非対称性を2種類のパラメータを用いることで実現した系を考えている。この系については調査中であるが、平成18年度の発表予定である。
低消費電力マルチコアプロセッサとその並列ソフトウェアに関する研究

インテルやARMプロセッサマルチコアに対する消費電力削減制御を研究し、コンパイラランタイム、あるいはオペレーティングシステムを修正し、高速にクロックゲーティング等を実現できる環境を構築した。一部は既に国際会議等で発表している。本研究ではマルチコアを中心としてエネルギー効率の良いコンピューティングアーキテクチャについての研究を行った。研究中のコンパイラはスレッド及び電力スケジューリングの為のアプリケーションスペシフィックなスケジュールを生成する。本コンパイラでは電力制御のためのハードウェアを直接制御することにより、組み込みシステム上でのスケジュール性能を向上し低消費電力化することを可能としている。しかしスマートフォンやサーバーなどのより複雑なシステムでは、OSがアプリケーションレベルでのハードウェアアクセスに制限を加えてしまう。従って本研究では我々のコンパイラによりスケジュールされたアプリケーション(CSA)とOSを調和させるためのハードウェア/ソフトウェア協調アーキテクチャを研究も行った。これによりルネサスマルチコアチップ上で動的電圧周波数スケーリング(DVFS)の周波数変更時、待ち時間を1/155に制限することに成功した。さらに、富士通との産学協同プロジェクトにも参加しOSの改良にも取り組み、タブレットPCで予想通り50倍の速度で電源管理を行えることを示した。現在、実績として2件の国内研究会論文と1件の国際会議でのポスター論文、及び電通大での招待講演が挙げられる。研究内容的にはHWISW協調アーキテクチャの研究と電力削減のためのOS改良の研究に取り組み、電力効率の向上が可能なことを示した。この成果はタブレットやサーバーなどのより複雑なデバイスに適用できる。研究目標として、更なる電力効率の向上のために種々のマルチコアハードウェアアーキテクチャ上でのコンパイラとOSの協調を継続する。さらに産業界と連携を深め、調査結果を発表していく所存であり、グリーンコンピューティングセンターでの研究環境は、今後の研究にとって最適である。また笠原教授が就任したIEEE Computer Societyマルチコア戦略委員会を補佐するセクレタリーに就任し、笠原教授と共に世界のマルチコア研究、教育、出版、標準化にも貢献していく計画である。
細胞外核酸, ナノファイバー, シャペロンによる病原性バイオフィルム形成の検討

日和見菌と口腔常在菌との複合菌バイオフィルム(BF)形成メカニズムを明らかにする検討を行った。昨年、S. mutansからの粗抽出DNAにはBF形成能力を付与するGTFが結合した膜小胞が付着していることを明らかにした。そこで、プロテナーゼKを用いて膜小胞を除きGTFの関与を失くすと、DNAは、それでも一定の濃度でStreptococcus mutans gtfBC変異株のBF形成を誘導した。これは、DNAの非特定な菌表面やプレート表面への結合に由来すると考えられた。一方、膜小胞が結合した粗抽出DNAは、歯表面初期付着菌であるStreptococcus mitis, Streptococcus oralis, Streptococcus gordonii, Actinomyces naeslundiiのGTFに依存的なBF形成を強く誘導し、S. aureusやC. albicansのBFを誘導しなかった。よって、膜小胞が結合したDNAは特異的にBFを形成し、完全抽出DNAによるBF形成には特異性がなかった。完全抽出DNAはS. aureusやC. albicansなど日和見菌のBF形成を誘導することが示唆された。このようなDNAが放出されるには、菌を破壊するクオラムセンシング(QS)システムが必要である。そこで、QSシステム関連遺伝子のcomX, comR, SMU2065, SMU940やペプチドグリカン合成遺伝子のSMU832, SMU833などの変異株を作製し、それらの膜小胞を抽出、BF実験に加えた。その結果、comRやSMU940変異株膜小胞にはGTFの結合が多く見られまたBFを強く誘導し、一方comXとSMU832, SMU833にはGTFの結合量は減少し、BF形成量も減少した。このQSが、特異的および非特異的なBFを誘導する調節システムであることが示唆された。高齢化と共に、歯周病,日和見菌感染症,口腔粘膜疾患,感染性心内膜炎,誤嚥性肺炎などの疾患になりやすい人が増えている.しかしこれらの疾患に関わる病原性口腔バイオフィルム(BF)形成メカニズムは詳細に明らかになっていない。口腔常在菌よりも病原性が高まったStaphylococcus aureusなどの日和見菌とStreptococcus mutansなどの口腔常在菌との複合菌BF形成メカニズムを明らかにすることを目的にする。近年BF形成に関わる事が明らかになったeDNA, eRNA,ナノファイバー,シャペロンの混合BF形成への役割を明らかにすることも併せて目的にする. S. mutans UA159とすでに作製されたS. mutans UA159Com依存遺伝子変異株(comC, comD, comE, comX, comR, comS, comYA)の変異株やLuxS依存遺伝子群(luxS, luxR)の変異株を用いてS. aureusとの混合菌BF形成実験をヒト唾液コート96穴マイクロタイタープレートを用いて行った。その結果、混合菌BF形成量は、Com変異株群やLuxS変異群で親株UA159よりも減少することが明らかとなった。これらの結果は、ComやLuxSのようなクオラムセンシングに関わるシステムが混合菌BF形成に関与している事を示している。S. mutansから粗抽出DNAと精製DNAを抽出し、それらを非水溶性グルカン合成能を欠落したS. mutans UA159.gtfBC-変異株に加えバイオフィルム形成量を検討すると、粗抽出DNAが精製DNAよりもBF形成を誘導することが明らかとなった。この粗抽出DNAには、蛋白質が多く含まれていた。この蛋白質とDNAの存在がグルカンに依存しないBF形成に重要であることも明らかとなった。口腔常在菌であるS. mutansと日和見菌であるS. aureusとの混合菌バイオフィルム形成が成功したこと、またこの混合菌バイオフィルム形成にはcom依存およびluxS依存クオラムセンシングが関与していることが明らかになったこと。さらに粗抽出DNAがS. mutansのバイオフィルム形成能を欠落したS. mutans UA159.gtfBC-変異株のバイオフィルム形成を誘導したこと。その誘導に蛋白質が関与していることが明らかになったことなどから当初の計画よりも一歩進んだ成果を得ることができた。当初の計画以上に進展していると評価するところだが、本年度計画していたYidC1およびYidC2の変異株の作製の作製とナノファイバー観察が遅れていることもあり、おおむね順調に進展しているという評価をした。高齢化と共に、歯周病、日和見菌感染症、口腔粘膜疾患、誤嚥性肺炎などの疾患になりやすい人は、少子高齢化が進む日本で着実に増えている。しかし、これらの疾患に関わる病原性バイオフィルム(BF)形成メカニズムは詳細に明らかになっていない。口腔常在菌よりも病原性が高いとされる黄色ブドウ球菌(Staphylococcus aureus)やCandida albicansなどとStrepotococcus mutansなどの口腔常在菌との複合菌BF形成メカニズムを明らかにすることを目的とする。平成28年度の研究において明らかになったS. mutans UA159とS. aureusとの混合BF形成について、フローセルシステムを用いて実験を行うと、62.5mM NaCl存在下で培養16時間で有意なBFを形成することが明らかとなった。粗抽出DNAによる非水溶性グルカン合成能が欠落したS. mutans UA159.gtfBC変異株のBF形成メカニズムは、GTF依存的であることが明らかとなった。粗抽出DNAにGTFが含まれていることが示唆された。

そこで、粗抽出DNAを電子顕微鏡で観察すると、小胞のような小さな粒が付着していることが明らかとなった。S. mutansの培養上清から超遠心にて小胞を抽出し、この小胞にはグルコシルトランスフェラーゼ(GTF)の存在が確認された。GTF付着小胞が粗抽出DNAに結合することで、粗抽出DNAにBFを形成する能力が備わったことが考えられた。また、小胞は膜由来産物である可能性が高く、このGTFが付着した膜小胞がDNAと複合体を形成し、様々な口腔細菌のBF形成を誘導することが考えられた。MVsによるS. aureusやC. albicansのBF形成誘導能について検討すると、それらの誘導能は低く、GTFに依存していなく、eDNA依存的である可能性が考えられた。平成28年度の研究において、口腔常在菌S. mutans UA159と日和見菌S. aureusとの混合BFは、62.5mM NaCl存在下という高塩の条件下でクオラムセンシングの下に死菌の誘導により形成されることが明らかになった。これは、通常の口腔環境条件が変化し、ストレス環境下となり、その際に日和見菌と常在菌の混合バイオフィルムが形成されることを示唆している。さらに、平成29年度は,細胞外DNAや細胞外RNAがグルコシルトランスフェラーゼ(GTF)が付着した膜小胞と結合し複合体を形成、それが他の口腔常在細菌(Streptococcus gordonii, Streptococcus oralis, Actinomyces naeslundiiなど)の口腔BF形成の鍵となることが明らかになった。そのメカニズムに、GTF依存と細胞外DNAに依存したメカニズムの2つが存在していることも明らかになった。このGTFに依存したメカニズムは、口腔常在菌のBF形成に深く関係するものの、日和見菌のBF誘導に深く関与していなかった。一方、細胞外DNAや細胞外RNAが結合した膜小胞によるBF形成が、日和見菌のバイオフィルム形成に関与している可能性が示唆された。細胞外DNAが付着したMVによるBF形成にナノファイバーが関与しており、またストレス環境下において菌表層のシャペロンがBF形成に関係することも考えられた。これらのことから、本研究の目的である細胞外DNA、細胞外RNA、ナノファイバー、シャペロンの常在菌と日和見菌とのBF形成メカニズムへの関与は、細胞外DNAや細胞外RNAが結合したGTF付着膜小胞を明らかにしたことで、急激に進展した。このことから、当初の計画よりも進展していると評価した。日和見菌と口腔常在菌との複合菌バイオフィルム(BF)形成メカニズムを明らかにする検討を行った。昨年、S. mutansからの粗抽出DNAにはBF形成能力を付与するGTFが結合した膜小胞が付着していることを明らかにした。そこで、プロテナーゼKを用いて膜小胞を除きGTFの関与を失くすと、DNAは、それでも一定の濃度でStreptococcus mutans gtfBC変異株のBF形成を誘導した。これは、DNAの非特定な菌表面やプレート表面への結合に由来すると考えられた。
マイクロ波りん光二重共鳴法を応用した新しい光選択マイクロ波選択分析機器の開発

本研究における主要な目的は、以前に我々が開発した実験方法を、それほど特殊な訓練を受けていない一般の研究者が比較的容易に実験することが出来るように実験機器の改良および自動化を行うことであった。この点に関してはほぼ所期の目的を達成することが出来た。開発したことの重要な点は次の通りである。(1)出来るだけ多くのことをコンピューターで制御することによって、研究者の技術の差が結果に影響を与えることがないようにした。(2)スペクトルの測定については、光電子増倍管からの出力をレコーダー上でアナログ的に記録すると同時に、アナログ-デジタル変換器を用いてデジタル化し、コンピューターのメモリーに格納する。その後必要に応じてフロッピーディスクなどの記録媒体に記録する。このように装置を改良した結果、現在では、研究者がマイクロコンピューターのキーボードから対話方式で必要な実験条件をキーインすることによってかなりの測定が自動的に行えるようになった。また、実験結果をすべてコンピューターで処理出来るために、実験結果の解析が正確にかつ能率的に行えるようになり、研究が大きく進展した。具体的な研究成果を以下に示す。(a)ベンジルのエチレングリコール溶液で観測されるりん光について、マイクロ波との二重共鳴の実験を行うと、二十数本もの共鳴線が見出されて、環境のごくわずか異る多くの発光種の存在が示唆される。それぞれの発光種について独立にスペクトルを測定することが出来た。(b)白金の二核錯体【K_4】〔【Pt_2】【(P_2O_5H_2)_4】〕においては、エネルギー的に近接した2つのスピン副準位が存在する。これらの副準位について独立にスペクトルを測定し、かつ解析することが出来た。
医療系の物理としてふさわしいカリキュラム「人体の物理学」の開発

医療系の大学における物理教育としてふさわしい科目「人体の物理学」の教材を開発し、3年間にわたり2つの医科大学における選択科目として実施して、92人の学生が履修・合格した。開発した教材は、テキスト、授業で用いる問題・課題、実験教材などであり、これらの教材はWebsiteにて公開している。また、実施に当たっては能動的学習の手法として、ピア・インストラクションや、グループ討論を取り入れた。この科目に対する学生からの評価は大変よく、学生の意欲を引き出していることが確かめられた。平成26年度後期に東京女子医科大学(以下女子医大)と東京医科大学(以下東京医大)で選択科目「人体の物理学」を開講した。それに合わせて、授業前の予習を課すためにテキスト(本文172頁)を作成した。テキストは、すでに女子医大で実施経験のある選択科目、テュートリアル課題資料などを用いることで、約8割を平成25年度までに完成させていた。そのため、今回の授業計画を勘案して残りの2割を付け加えることで、平成26年8月末までに原稿を完成させ、冊子を印刷して配布することができた。選択科目の履修者は女子医大で3名、東京医大で30名であり、予定より少なかったが、実施には支障がなかった。クリッカーシステムを導入し、30人までの教室でクリッカーを用いた能動学習が可能になった。クリッカーを用いたピア・インストラクションやグループ討論などの能動学習を行うため、PowerPointの教材に組み込んだ形で、クリッカーでの質問、および個人・グループでの課題を開発した。初回「物理量と人体」は1回完結だが、「力と身体バランス」から「光と視覚」までは一つのテーマに2回の講義を当て、1回目は質問5題と個人課題、2回目は質問2題とグループ課題および個人課題を行うようにした。また、授業で用いる演示実験の教材を開発し、毎回1回は演示実験を入れるようにした。学生からは予習シート、評価シートを提出させ、その中に各課題へのアンケートも埋め込んである。最終回には授業評価のための詳しいアンケートを行った。また、グループ課題の解答もグループごとに提出させている。この他、クリッカーで収集した学生の回答データがある。学生の授業に対する総合的な評価の平均は5段階で4.3とかなりよい。平成27年度はこれらのデータを分析し、それに基づいて教材や授業の進め方を改善していく予定である。平成27年度後期に東京女子医科大学(以下女子医大)と東京医科大学(以下東京医大)で前年度に引き続き選択科目「人体の物理学」を開講した。履修者は女子医大で3名、東京医大では69名となり、特に後者では高校で物理を選択していない学生の割合が増加し、高校での履修状況の違いによる科目内容の受け止め方の違いについて、新しい知見を得ることができた。前年度は2大学で同じ内容の授業を行ったため、授業時間が90分の東京医大では時間が余ることが多く、70分の女子医大では足りなくなることが多かった。今年度は内容を調整し、女子医大では質問数を減らすことで、東京医大ではグループ課題の難易度を調節することで、適切な時間配分とすることができた。前年度はグループ課題のレベルが学生にとって高すぎるものが多く、学生のみで解決することが難しい場合が多々発生したが、今年度は比較的課題の難易度を揃えることができ、学生の積極的な取り組みが見られた。各分野において、演示実験あるいはスライドで例示する教材作成のための実験を整備しつつある。ビデオによる動作分析を行うソフトウェア、サーモグラフィ撮影装置、スペクトログラムの作成ソフトウェア、色識別能の検査装置、生体インピーダンス測定による体脂肪計など、人体に直接作用するような実験が準備できた。また、授業で用いた教材をWeb Site上で公開し、希望者にはテキストを配布して検討してもらっている。平成27年度の目標は、能動的学習にふさわしい教材を整備していくことであった。自習用の問題を開発・出題するためのソフトウェアを整備する予定であったが、2大学において、すでにe-Learningソフトが導入されているため、差し当たってそれを活用することにした。ただ、宿題として課していないために、予習してくる割合は75%程度にとどまり、内容もまだ改善の余地がある。概念を問う質問やグループ討論のための課題は順調に改良を進めることができた。また、演示実験やグループ課題のテーマ、あるいは学生実験のテーマともなり得るような実験教材を購入・製作して、授業に試験的に取り入れている。「光と視覚」の章や「運動モデルとスポーツ」の章においては、良い実験題材を準備することができた。開発したテキストを知り合いの医科大学の物理学担当者に査読してもらい、フィードバックされた意見をテキスト改良に生かした。また、講義の配布プリント、概念を問う質問、グループ課題など、作成した教材はWeb Siteで公開し、他大学でも活用できるようにしている。前年度に引き続き、平成28年度後期に東京女子医科大学(以下女子医大)と東京医科大学(以下東京医大)で選択科目として「人体の物理学」を開講した。履修者は女子医大で3名、東京医大で52名となり、後者では男子学生も多く履修したため、男女による科目の受け止め方の違いについて知見を得ることができた。特に女子医大では履修者が少人数であったため、実験的に新しい教材を授業の中で活用し、学生の反応を見ることができた。実験種目を各章ごとに開発する目標を掲げていたが、予備実験を行えたことで、予算的裏付けが得られれば実現できる目処が立った。

また、グループ討論や個人課題で用いる人体関連の基礎データを、原典に当たって再度吟味し、適切な取り扱いができるような資料を作成して授業で用いた。これは近々WEBで公開する予定である。医療系の物理の到達目標を設定して到達度テストを開発するという目標については、物理学会のインフォーマルミーティングで呼びかけ、プロジェクトとして取り組むメンバーが集まったところである。当該年度中に、医学教育モデル・コア・カリキュラムの暫定案が示され、その中に従来準備教育モデル・コア・カリキュラムに含まれていた物理に関する項目が40項目ほど入っていたため、その内容への対応を急遽検討することになった。しかしながら、医学教育モデル・コア・カリキュラムの最終案では、物理系の項目は全て削除されたため、そのような中途半端な対応ではなく、再度ゼロから医学に必要な物理系のカリキュラムを検討していくことになった。医療系の大学における物理教育としてふさわしい科目「人体の物理学」の教材を開発し、3年間にわたり2つの医科大学における選択科目として実施して、92人の学生が履修・合格した。開発した教材は、テキスト、授業で用いる問題・課題、実験教材などであり、これらの教材はWebsiteにて公開している。また、実施に当たっては能動的学習の手法として、ピア・インストラクションや、グループ討論を取り入れた。この科目に対する学生からの評価は大変よく、学生の意欲を引き出していることが確かめられた。平成26年度の目標は、テキストを完成させ、最低限の教材を作成して授業を行うことであった。一通りの教材を作成して授業を実施できたため、おおむね順調と判断した。データの分析は平成27年度に行う。平成28年度の目標は、教材の改良を進めるとともに、能動学習としての正確をより明確にするために方法の改良を行うことである。残念ながら東京医大では履修人数と教室の関係からグループ討論にふさわしい環境が用意できていないが、女子医大でその環境が整備できるように努力している。最終年度としてのもう一つの大きな目標は、この科目の到達目標を明確にし、学習到達度を測定するためのPre/Post問題を開発することにある。まず到達目標については、医学教育モデル・コア・カリキュラムとの整合性をチェックしながらまとめていく。到達度を測定するためのテストの具体例として、すでに50題ほど完成している概念を問う質問をもとに開発していく。実施した質問の回答分析を行い、問題文の改良や選択肢の適正化を行う。物理教育平成26年度に開発した教材は、学生の評価などのデータに沿って改良する必要がある。このため、平成27年度はまずデータの分析を行う。また、平成26年度は能動学習としての要素が不十分で、講義の時間が長めだったことと、グループ討論が必ずしもよく機能していなかったことなどが反省点として挙げられる。これは、自習を促すための仕組みが不十分であったためと考えられる。平成27年度は、自習用の演習問題を充実するため、教材作成用のソフトウェアを購入する予定である。
TP53変異が急性リンパ性白血病の抗がん剤耐性に与える影響の解析

近年の多剤併用化学療法の進歩によって急性リンパ性白血病(ALL)の治療成績は著しく向上したが、初期治療に不応な症例や再発症例の予後は依然として不良である。TP53変異はALLの予後不良因子であるが、TP53変異が抗がん剤感受性に与える影響は明らかにされていない。本研究の目的は、TP53変異がALLの薬剤感受性に与える影響を解析し、TP53変異陽性ALLの予後不良を克服する新たな治療戦略を開発することである。そのために、CRISPR/Cas9によるゲノム編集技術を用いてTP53変異をもつALL細胞株を人工的に作製し、TP53変異が個々の抗がん剤感受性に与える影響やその耐性機序について検討する。
味覚情報変換における味細胞のイオンチャネルとセカンドメッセンジャーの分子機構

1.パンチクランプ法で、マウス茸状乳頭の味細胞のNaClで誘発される内向き電流を分析した。味細胞の受容膜にはアミロライド抑制性の上皮性Na^+チャネル(ENaC)が豊富なものと無いもの又は非常に少ないものに分けることができる。NaCl刺激に対し大きな内向き電流を発生し、それがアミロライドで抑制される場合、そのENaCはサブユニットのα、β、γから構成されるが、アミロライドで抑制されないか、又は抑制が弱の場合はENaCが無いかサブユニットのβやγが欠落していると考えられる。2.マウス味細胞の酸に対する内向き電流はアミロライド処理で抑制されない。それ故に、マウス味細胞の酸応答はアミロライド抑制性のENaCを介さないで発生する。今日までに得られた結果から、マウス味細胞の酸応答は次の2経路で発生すると思われる。その1つはH^+がイオンチャネル型受容体に結合後、そのチャネルを通りカチオンが流入する系である。他の経路は代謝調節型受容体にH^+が結合後、G蛋白、エフェクター、セカンドメッセンジャー、プロテインキナーゼを介してCl-チャネルが開口して内向き電流が生じる系である。3.スナネズミ味細胞の甘味刺激の応答には2つの系が関与する。糖類刺激の時、G蛋白・アデニル酸シクラーゼの活性、cAMPの産生、プロティンキナーゼAによるK^+チャネルの閉口する系が働く。他方、非糖類甘味刺激の時、G蛋白・PLCの活性、IP_3の産土による細胞内からCa^<2+>放出する系が働く。スナネズミを使用して、甘味物質に対する味細胞の刺激変換機構を調べた。数個の茸状乳頭を有する舌上皮片を作製し、細胞内Ca^<2+>検出のプロブであるフラ2で処理し、340nmと380nmの励起蛍光比を解析して味細胞のCa^<2+>量を測定した。Ca^<2+>を含む100mM蔗糖液で刺激すると味細胞のCa^<2+>濃度は上昇したが、Ca^<2+>を含まない100mM蔗糖液はCa^<2+>濃度は変化しなかった。10mMフェニルアラニンの甘味アミノ酸液はCa^<2+>の含有の有無に関係なく、味細胞内のCa^<2+>量は上昇した。Ca^<2+>イオノフォア-である5μMイオノマイシンをCa^<2+>を含有しないタイロード液に溶解し、味細胞の外側に与えても、味細胞のCa^<2+>の上昇が起こった。このことは小胞体膜に形成されたCa^<2+>イオノフォア-を通ってのCa^<2+>の放出によると思われる。他方、パッチクランプ法でホールセル記録を行った。無Ca^<2+>の10mMエニルアラニンを投与中は味細胞ヒパルス波で誘発された外向きK^+電流は増大された。無Ca^<2+>の100mM蔗糖は外向きK^+電流を減少させると推定される。このような実験結果から、甘味刺激変換経路は2つあると考えられる。G蛋白質→アデニル酸シクラーゼ→K^+チャネルの閉鎖系とG蛋白質→IP_3→小胞体からCa^<2+>放出系。前者は糖類の変換に、後者は甘味アミノ酸等の変換に関与することを示唆する。1.マウス味細胞はアミロライドに感受性を有するものと無いものが存在する。アミロライド感受性味細胞はアミロライド処理によってNaClの応答を抑制するが、アミロライド非感受性味細胞はアミロライドでNaCl応答を抑制しない。2.マウス味

細胞のHCIの応答は、アミロライド感受性及び非感受性味細胞もアミロライドで抑制されない。3.したがって、NaCl中のNa^+はアミロライド感受性Na^+チャネルを通り細胞内に流入して脱分極応答を発生する。酸のH^+はアミロライド感受性Na^+チャネルを通過しない。4.甘味刺激の糖類を与えると、マウス味細胞の遅延整流性K^+電流は抑制される。cAMPを味細胞に注入するとK^+電流は抑制され脱分極が発生する。このことから糖の受容体への結合は、Gタンパク質・アデニレートシクラーゼの活性化を起こし、cAMPのセカンドメッセンジャーを発生し、プロテインキナーゼAを介してK^+チャネルを閉口するといえる。非糖類のアミノ酸系のフェニルアラニンなどで刺激すると味細胞にCa^<2+>依存性K^+電流が生じ、外向きK^+電流は増大する。イオノマイシンの投与で同様にK^+電流は増大する。この時、味細胞内Ca^<2+>が増大することは、Ca^<2+>量の画像処理で解析できた。このことから、アミノ酸系の甘味刺激はIP_3を産生し小胞体からCa^<2+>の遊離を起こすといえる。1.スナネズミ味細胞における甘味刺激の変換過程を、パッチクランプ法及びCa^<2+>量画像解析法で調べた。サッカリンのような一群の甘味刺激に対して外向きK^+電流は抑制された。同様にcAMPの味細胞内注入によって外向きK^+電流は抑制された。この実験は、サッカリンの受容体への結合後、Gタンパク質・アデニル酸シクラーゼの活性化、cAMPセカンドメッセンジャーの産生、プロティンキナーゼAを介してのK^+チャネルの閉口によって脱分極応答が発生することを示唆する。他種甘味物質のフェニールアラキンは味細胞いCa^<2+>依存性K^+電流を発生させて外向きK^+電流が増大した。味細胞内にIP_3を注入すると同様にK^+電流が増大した。このことはフェニールアラニン等の甘味物質刺激では、IP_3セカンドメッセンジャーが産生され小胞体からCa^<2+>を放出させ、これがCa^<2+>依存性K^+電流を誘発させる。同様に放出されたCa^<2+>がシナプス小胞に直接作用して味神経のインパルス発生に関与すると考えられる。2.細胞ないCa^<2+>量[Ca^<2+>]_iはFura2で処理した味細胞で検索した。Ca^<2+>を含まないショ糖刺激では[Ca^<2+>]_iは変化しなかった。他方、他種の甘味のフェニールアラニン刺激ではその液中のCa^<2+>の有無に関わらず[Ca^<2+>]_iは増した。このことは上述の電気生理学的実験結果を支持し、ショ糖変換のセカンドメッセンジャーはcAMP、フェニールアラニンの変換のそれはIP_3であることを示唆する。
学歴と賃金構造の国際比較

日本では大企業を中心として長期にわたって技能形成を行い、昇進は「遅い選抜」である。このことは、職業分類の非整合性という統計的な問題とともに女性の管理職比率を低めている可能性がある。OECD加盟国9か国について国際比較した結果、昇進が学歴によって決まり、「早い選抜」である国ほど、日本のような学歴より経験を重視し、「遅い選抜」である国よりも女性の管理職比率が高い傾向がみられた。また、仕事と生活の調和などその他の要因の重要性も示唆された。平成26年度は交付申請書の「研究目的」及び「研究実施計画」に沿って、1学歴と賃金構造に関する文献サーベイ、2マイクロ・データの収集、及び3学校教育・企業内訓練と賃金・昇進に関する制度等の情報収集を行った。まず、文献サーベイでは、OECD諸国の教育と企業内訓練、賃金構造に関する理論的・実証的文献を概観し、本研究における理論的フレームワークを検討した。その結果、最近の人的資本理論の発展に伴い、教育と企業内訓練の補完性や企業特殊的技能だけでなく、一般的技能の訓練費用負担を企業も負担する市場環境の重要性が明らかとなった。つぎに、データの収集に関しては、フランスのINSEEのEnquete sur l'emploiやOECDのPIAAC調査等の個票を入手し、本研究の実証研究に使用可能なように整備した。そして、教育・企業内訓練や賃金・昇進の制度に関する情報収集としては、資料収集に加えて6月に来日中のフランス国立科学研究センターの労働経済社会研究所Laboratoire d'Economie et Sociologie du Travailの研究員を滞在先の同志社大学(京都)に訪ね、フランスの学校制度や賃金構造データ等について情報収集を行った。また、3月にはフランスのエックス・アン・プロバンスにある同研究所を訪れ、グランゼコールやカードル制度など同国特有の学校制度や昇進制度について聞き取りを行った。とりわけ、女性の昇進に関する研究では本科研費プロジェクトと同様の問題意識をもっており、同研究所の研究員が中心となって進めているEU諸国の女性の昇進に関する国際比較研究プロジェクトの研究グループと可能な範囲で協力して情報交換を行うこととなった。平成27年度は交付申請書の「研究目的」及び「研究実施計画」に沿って、1日本及びEU諸国、アメリカについて職業構造の違いが女性管理職比率に与える影響に関する各国の労働力調査を用いた統計的な分析、2平成26年度に収集したフランスの制度・政策に関する情報に基づく主に日本とフランスの間の学歴と昇進の関係や女性の管理職比率の分析、3マイクロ・データを用いた昇進関数の推計や女性管理職比率の比較分析などを行った。そして、これらの分析結果をまとめて論文として発表した。まず、日本及びEU諸国、アメリカについて職業統計の違いが女性管理職比率に与える影響について各国の労働力調査を用いて統計的な比較分析を行った。その結果、国際標準職業分類の「管理的職業従事者」の就業者に占める割合に大きな差異があり、女性管理職比率と強い相関をもっていることを明らかにした。本研究では、とりわけ、日本の他国と比べて著しく低い女性管理職比率は就業者に占める管理的職業従事者の割合が極端に小さいことと関係していることを示した。つぎにフランスの教育制度と昇進制度に関するヒアリング結果や文献サーベイにより、グランゼコールとカードル(管理・技師職)という特有の制度があり、相互に強い関係を持っていることが明らかになった。また、カードルの約4割がグランゼコールか大学院修士で学卒時にカードルとなるという「早い昇進」であることも明らかになった。そして、学歴が昇進に強い影響をもつ「早い昇進」制度であることが女性管理職比率が高いことの要因であるという仮説をOECDのPIAAC調査の個票データを用いて計量経済学的な手法で検証し、フランスの「早い昇進」制度が日本の「遅い昇進」制度に比較して女性の昇進確率を高めていることと整合的な結果を得た。交付申請書の「平成27年度の研究実施計画」に照らして、予定されていたアメリカおよびドイツに関する情報収集が十分に行えなかった。平成28年度は交付申請書の「研究目的」及び「研究実施計画」に沿って、1ドイツの連邦雇用庁雇用研究所(Institut fur Arbeitsmarkt- und Berufsforschung, Bundesanstalt fur Arbeit)を訪れ、ドイツにおける賃金・昇進決定要素の変化、労使関係の変化と賃金決定、非正規雇用の実態、等に関する情報・資料を入手した。2入手した情報や平成27年度に行った学歴と昇進や女性管理職比率の日仏比較の分析をもとに、アメリカ、ドイツ及びイギリス等の国を加えた国際比較分析を行った。3そして、分析結果をまとめて英語論文を執筆し、国際会議で発表するとともに、学術雑誌に投稿した。ドイツの雇用研究所訪問では、昇進の決定要素の中でも労働時間が大きな役割を果たしていること、労使関係の変化を反映した労働組合がある部門での柔軟な賃金決定が1995年以降のドイツ経済の復活に寄与していること、雇用形態別労働者分布の日独比較で日独間にあまり違いがないこと、などの有益な情報を得た。また、平成27年度に行った学歴、昇進及び女性管理職比率に関する日仏比較研究をもとに、OECDの『国際成人力調査』(PIAAC)を用いて、比較対象国を日本、フランス、ドイツ、イタリア、韓国、ノルウェー、スウェーデン、イギリス、アメリカの9か国に拡大し、1「早い選抜」の国ほど女性管理職比率が高い、2学歴が昇進に与える影響の方が経験年数が与える影響よりも相対的に高い国ほど、女性管理職比率が高い、という仮説を計量経済学的手法で検証した。その結果、仮説と整合的な推計結果を得た。

研究代表者及び研究分担者(1名)が所属機関の役職に就いたこと等によって、研究に費やせる時間に制約ができたため。最終年度(平成29年度)は、主に前年度に学術誌に投稿した学術論文の改訂作業を行った。その結果、採択された(Mitani, Wakisaka and Morimoto(2018))。研究期間全体を通じて、交付申請書の「研究目的」及び「研究実施計画」に沿って研究を実施し、以下のような研究成果を得た。まず、初年度(平成26年度)は、1OECD諸国の学校教育・企業内訓練と賃金構造に関する文献サーベイを行うとともに、2フランスの労働経済社会研究所を訪問し、グランゼコール、カードル制度や企業の昇進・賃金制度に関する情報を収集し、個票データを入手した。平成27年度は、1前年度に収集した情報・データをもとに、学歴、昇進及び女性管理職比率の日仏比較・分析を行い、フランスの「早い昇進」制度が日本の「遅い昇進」制度に比較して女性の昇進確率を高めていること等を計量分析によって明らかにした。研究結果を論文にまとめて発表した(三谷・脇坂(2015))。平成28年度は、1ドイツの雇用研究所を訪れ、ドイツにおける労使関係の変化と賃金決定等に関する情報を入手した。2平成27年度に行った日仏比較研究をアメリカやドイツなど、OECD 9カ国に拡大し、(ア)「早い選抜」の国ほど女性管理職比率が高い、(イ)学歴が昇進に与える影響の方が経験年数が与える影響よりも相対的に高い国ほど、女性管理職比率が高い、という仮説を検証した。その結果、日仏比較の場合に比してやや弱いものの仮説とほぼ整合性のある結果を得るとともに、その他の要因の重要性も明らかとなった。研究結果を英文の論文にまとめて、学術誌に投稿した。本研究の意義と重要性は、学歴と昇進・選抜時期といった雇用システムの違いが女性管理職比率等に与える影響を、はじめて9か国もの先進国について国際比較可能な個票データを用いた実証分析によって明らかにしたことである。日本では大企業を中心として長期にわたって技能形成を行い、昇進は「遅い選抜」である。このことは、職業分類の非整合性という統計的な問題とともに女性の管理職比率を低めている可能性がある。OECD加盟国9か国について国際比較した結果、昇進が学歴によって決まり、「早い選抜」である国ほど、日本のような学歴より経験を重視し、「遅い選抜」である国よりも女性の管理職比率が高い傾向がみられた。また、仕事と生活の調和などその他の要因の重要性も示唆された。交付申請書の「平成26年度の研究実施計画」に照らしてほぼ計画に沿った研究が行われていると判断される。平成28年度は、1交付申請書の「平成28年度研究実施計画」に沿って、引き続き、アメリカ、ドイツ及びイギリスに関する情報を収集し、これらの国を加えた国際比較分析を行う。2推計された計量分析の結果と各国の制度・政策に関する情報を基に、学歴と賃金・昇進決定に関する国際比較の論文にまとめる。
シナプス機能発現の分子機構

神経細胞の突起と標的神経細胞との間に形成される神経回路は、複雑な脳機能の発現を可能にしている基本的で重要な構造である。神経回路の形成は厳密な選択性をもって行なわれている。ニュ-ロン間の認識の成立に引き続き、特異な構造であるシナプスが形成されてくる。私達は種々の伝達物質受容シナプスについて、シナプス形成に必須あるいは関与している特定の蛋白質分子の同定、その発現の分子機構と調節、分子機能と制御機構を研究してきた。すなわち、1.シナプス機能発現の初期過程に係わる蛋白質の同定と分子機構の解明、2.シナプスにおける異なった化学受容体の情報受容の分子機構、3.シナプス機能発現に伴う情報変換系の動態と細胞内応答の分子機構、を研究対象としている。以上の研究目標を達成するために、(1)シナプス形成と蛋白質燐酸化反応、特にカルモデュリンキナ-ゼIIとCキナ-ゼの前シナプス性、後シナプス性部位での機能的役割に関する分析、(2)アセチルコリンムスカリン性、アミン性、GABA性、グルタミン性受容体に関する機能発現、構造の分子機構、(3)自律神経系におけるシナプス機能、(4)神経伝達物質の合成系酵素のチロシン水酸化酵素、コリンアセチル転移酵素の構造と調節系、(5)シナプス膜構成蛋白質の精製とその相互作用、シナプス形成における細胞骨格蛋白質の役割、とくに、ホドリン、微小管蛋白質、収縮蛋白質のシナプス機能に果たす役割の解明、(6)がん遺伝子の神経発生およびシナプス機能への関与、(7)シナプス活動のエネルギ-代謝の非侵襲脳による分析などが行なわれた。これらの結果は、シナプス機能を形態学的、分子生物学的に解明していく上に大きな進展をもたらした。方法論的には、蛋白質化学、分子生物学、免疫学、遺伝子組み換えなどの細胞工学、単クロ-ン抗体、免疫組織化学法などが用いられた。
対人サービス企業におけるサービス提供の仕組みの最適化に関する研究－旅館業の事例－

サービス企業の大きな課題の一つは,いかに対人サービスの「柔軟な顧客対応」と「安定性・効率性」のバランスをとるかである。特に日本では,宿泊業など対人サービスが顧客の評価を左右する業種で「おもてなし」の言葉に表される柔軟な顧客対応が評価される一方,安定性・効率性の低さが課題だ。その典型例が,旅館業である。旅館業は,日本の観光資源として期待されている。しかし,ホテルと対照的に減少傾向で,経営学的な分析が不足している。本研究は,サービス・マネジメント研究から,対人サービス企業のサービス提供の仕組み(製造業でいう生産工程)における「柔軟な顧客対応」と「安定性・効率性」の最適化の変遷を明らかにする。
SrTi0_3の構造相転移に現れる2つの相関距離の微視的機構の解明

ペロブスカイト型酸化物SrTiO_3は、構造相転移近傍でX線臨界散乱に2つの成分からなる異常なピークを示す。これは臨界現象の揺らぎの平均的広がりを決める相関距離に、より大きなもう一つの相関距離が共存していることを示している。この現象の微視的機構を解明することが本研究の目的である。この研究を実施するにあたり、我々の研究室で所有する理学電気製4軸型X線回折装置の大規模な改良をおこなった。この装置の回転陰極管は最大で18KWと出力としては研究室レベルでは最大級であるが、不備な点が数多くありそのままでは本研究を遂行することが困難であったため以下の点を整備した。1.モノクロメター・アナライザーをグラファイトからGe単結晶へ変更し、分解能を向上させた。2.高分解能化にともない装置のより精密なアライメントが必要となるため、それまではモノクロメターが試料ステージと同一の台上にあったものを分離した。モノクロメターおよびその後方に設置するコリメーターには新しい支持機構を作成した。また、4軸が乗っている試料ステージ全体を新たに作成した耐荷重Xステージ上に乗せ、X線ビームの中心をxサークルの中心に0.01mmの精度であわせることが可能となった。3.より高度な測定を実行するため、研究代表者が米国ブルックヘブン国立研究所放射光施設NSLSで使用していた制御システムspecを導入することにした。そのために、6軒分のモーターコントローラー・ドライバーを理学電気独自の規格のものから汎用のものへ更新した。これにあわせて新しくUNIXを走らせるためのコンピューターを導入した。現在、これらの機器の立ち上げ作業を行っている。以上の装置整備が完了することによって、本研究の目的であるSrTiO_3の構造相転移近傍に現れる2つの相関距離の微視的研究がようやく可能となった。
頭頂連合野-運動野40Hz同期振動の起源と運動制御に果たす役割

研究を前期と後期の2期に分けて研究を進めた。まず第一期を慢性動物の訓練と記録システムの完成に充てた。第二期は動物に電極を慢性的に植え込み、課題を実行させ、頭頂連合野と運動野で40Hz同期振動を実際に記録する時期とした。以下に、それぞれの時期における本研究の実績を報告する。1第一期:動物の訓練は、好奇心の強い若い動物を選択して使用したことにより予想よりも短期間で完了し、慢性ネコの訓練のノウハウを蓄積出来た。課題の管理及びデータの取り込みのプログラムも順調に進み、現在殆どバグの無い状態に出来た。またA-D変換のハードウエアを時分割を導入して改良し、16チャンネル(ch)のA-D変換ボードを96chとして使用できるようになったので実質的にチャンネル数の制限が無くなった。この結果、大脳皮質からの記録は当初の予定(計20ch)よりもはるかに多い運動野と頭頂連合野の2カ所から同時に32chずつの計64chの記録が可能になった。このシステムは時定数の切り替えによりユニット記録、電場電位記録のどちらにも使えるので今後多チャンネルの記録が必要な種々の実験にそのまま応用可能であり、本研究の成果の中でも最も重要なものの一つである。2第二期:訓練した動物に小脳核刺激による誘発電場電位をガイドに、16カ所の記録点があるOttosensors社の多点同時記録電極を慢性的に植え込む技術を確立した。しかしこの電極は長さが約5cm太さも0.4mmもあり、形状的に頭蓋への電極の固定が難しく、皮質を傷害し易いため、慢性状態では長時間安定した記録が難しかった。そこで現在、16本の10ミクロンの銀線を束ねてレジンで固める自作の小型の電極を用いて、形状を記録システムに合わせて、安定した記録をする方法を確立すべく努力している。