hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
生理的条件下での味細胞膜蛋白分析システムの開発

生体に近い状態で味刺激することによって舌上皮から遊離する物質を採取するための装置を開発した。この装置は以下の3部分からなる(1)舌上皮の極性を維持し粘膜側のみを味刺激するためのチェンバー部、(2)粘膜側と漿膜側とを別個に長時間にわたり反復して味刺激を実行する駆動部。この部分では味刺激の期間と回数の設定が可能である。(3)漿膜側から放出される物質をサンプル・カップに採取するための採取部からなる。サンプル・カップは-20°Cまで冷却可能である。上記の装置によって得られたサンプルのHPLCの結果、味覚刺激によってペプチドと思われる2つのピークが得られ、これらそれぞれはエンケファリンとコレシストキニンに一致した。これらはいずれも免疫組織学的に味細胞内に存在するとされている。また、特定の味細胞内だけに存在するとされているセロトニンのかなり高い分泌が塩味および酸味刺激によって誘起されることが電気化学検出法によって分かった。以上の結果は、生理的条件下での生理活性物質採取・同定・定量に関する生体上皮全自動灌流サンプリング装置の実用性を示す。一方、味物質受容蛋白質を単離・同定する方法の一つとして、人工脂質(D_<14>DPC)を用いて、舌上皮組織より膜蛋白質を直接抽出することが可能になった。その結果、抽出膜蛋白中にL-アラニン等に結合する蛋白質が含有されていることが明らかになった。舌上皮のD_<14>DPC含有リポソーム処理によってアミノ酸に対する味神経応答は抑制されたが、D_<14>DPC非含有リポソーム処理では味神経応答に変化が観察されなかった。したがって、D_<14>DPC含有リポソームによる舌処理は、味物質に親和性を持つ膜蛋白質を効率的に抽出する方法であることが証明された。材料はマウス舌からの剥離上皮標本を用いるのであるが、味細胞は上皮細胞の一変形であり、粘膜側と漿膜側とに分かれている。味刺激が接するのは粘膜側だけである。それゆえに、粘膜側もしくは漿膜側のいずれかだけをリポソームや味物質、薬物等で処理できるようにチェンバーを製作することが、重要であった。剥離上皮標本を破損しないようにチェンバー内に接着すること、粘膜側からの抽出液と漿膜側からの抽出疫とを厳密に区分して採取することが可能なチェンバーを製作することが出来た。刺激前後に両側から得られた抽出液を刺激ごとにサンプリングして、測定計に送り込むシステムが必要である。脳スライスの周期的活動モニター用に開発された全自動細胞潅流サンプリング装置(室町機械(株))を基本形としつつ、これを本実験の目的に適合するように、改良を加えた。チェンバーの設計と製作および細胞潅流装置の改良・改変に当初予想されたよりも多くの時間を費やした。したがって、この装置にリポソーム法を適用する段階には至らなかった。しかしながら、前述のチェンバーと装置の開発には綿密な打ち合わせと試行が行われたので、これの実用化・製品化の可能性は高い。リポソーム法に関しては、上述のチェンバーおよび装置を用いての同法による味受容膜からの物質の抽出は採取面積等の理由で困難が予想される。それゆえに、リポソーム法は基底外側膜側だけに適用することにした。また、当面は味刺激によって細胞から放出される物質の同定・定量に焦点をあて、リポソーム法を遮断剤の一種として用いることにした。前年度にほぼ完成された味覚上皮全自動灌流サンプリング装置を改良し、味刺激時に味覚上皮から遊離される物質を採取した。

チェンバーは粘膜側灌流部、漿膜側灌流部から成る。漿膜側灌流部上面の円形の窪みにメッシュを含むシリコン製パッキンを置く。その上に漿膜側を下側にして味蕾を含む剥離上皮片を乗せてメッシュを含むプラスチック片で挟み込み、さらにその上から粘膜側灌流部を乗せて金属製のネジで締め付け、上皮によって粘膜側と漿膜側の液を隔離する。前面パネルで刺激時間・漿膜側灌流時間・刺激回数・サンプル時の冷却温度等を設定する。本実験では刺激時間を20秒とし、刺激の前後に各10秒間水(DW)順応を置いた。設定した刺激回数に従って自動的に刺激・灌流を繰り返した後、上皮からの遊離物質を含む漿膜側灌流液は自動的に本体下部のサンプルカップに可動ノズルを通してサンプリングされた。冷却槽は0°Cに設定した。得られたサンプルは-80°Cで保存した。サンプルは凍結乾燥後、500μlのTyrode液に溶解し、ODS-C18カラムの逆相クロマトグラフィーにかけ、活性成分を検出した。HPLCの結果、NaClおよびショ糖のいずれの刺激でもペプチドと思われる2つのピークが得られた。HPLC時の注入量に比例してピークの高さも増大した。対照実験として、Tyrode液で刺激した場合にはこれらのピークは現れなかった。味蕾内には様々なペプチドが免疫組織化学的に検出されているが、味蕾細胞内にはコレシストキニン(CCK8)、血管作動性腸管ペプチド(VIP)およびMet-エンケファリンだけが含まれている。それゆえ、この三種のペプチドを同様な方法でHPLCにかけたところ、ラットで得られた2つのピークの内最初のピークがMet-エンケファリンにほぼ一致し、他のピークはCCK8に一致した。現在、リポソームによる灌流システムの準備中である。平成8年度までにほぼ完成された生体上皮全自動灌流サンプリング装置を更に改良し、味刺激時に味覚上皮から遊離される物質を採取した。前年度までは得られたサンプルのペプチド成分を逆相クロマトグラフィーを用いて分析した。本年度は電気化学検出法によってサンプル中のカテコールアミン、特にセロトニンの検出を行った。0.5M食塩と25mMクエン酸(pH 3.0)のいずれによっても、5HTのかなり高い分泌が誘起されていることが分かった。しかし、現時点ではショ糖やキニ-ネ刺激では明確なピークが観察されなかった。以上の結果は、生理的条件下での生理活性物質採取・同定・定量に関する生体上皮全自動灌流サンプリング装置の実用性を示すと共に味刺激によって異なる物質が味細胞から分泌される可能性をも示す。一方、味物質受容蛋白質を単離・同定する方法の一つとして、人工脂質(1,2-dimyristamido-1,2-deoxyphosphatidylcholine (D_<14>DPC) )を用いての膜蛋白質抽出法により、舌上皮組織よりいくつかの膜蛋白質を直接抽出することが可能になった。その結果、電気生理学的方法およびアフィニティークロマトグラフィー法により、抽出膜蛋白中にL-アラニン、L-ロイシン、ショ糖に結合する蛋白質が含有されていることが明らかになった。舌上皮のD_<14>DPC非含有リポソーム処理あるいは水処理では味神経応答に変化が観察されなかった。したがって、D_<14>DPC含有リポソームによる舌処理は、味物質に親和性を持つ膜蛋白質を効率的に抽出する方法であることが証明された。
協力筋間における全筋レベルの活動交代の際の運動単位の制御様式

協働筋活動交代の制御様式を検索するため、足関節運動時の下腿三頭筋の活動をターゲットにし、以下5つの小テーマを設定した。1)活動交代の発現条件、2)協力筋各筋における発揮筋力、関節角度、放電量の相互関係、3)活動交代時の筋放電パターンの特徴、4)協力筋間の活動交代と各筋を構成する運動単位の活動様式、5)筋作業持久能力からみた活動交代の有用性および意義。得られた成果は、まず、下腿三頭筋各筋の筋放電量と負荷強度、足関節角度との関係を観察したところ足関節角度変化による筋放電振幅の増減は腓腹筋とヒラメ筋では逆のパターンを示すこと、および負荷強度の変化による筋放電振幅の変化パターンは3筋ともに異なることが示唆された。そしてこの知見をもとに、動的および静的な足関節の底屈動作を長時間持続したときの3筋の活動を観察し、活動交代現象の発現条件を検索した。協働筋間の全筋レベルでの活動交代は10%MVC程度の比較的軽い負荷条件で発現しやすいことが示唆された。さらに、この交代時には各筋において時間的なオーバーラップを伴って活動が交代することが確認され、その期間について筋放電パターンを検討した。表面電極での導出範囲内で、筋活動量としてもオーバーラップがあることが認められた。また、活動交代時の表面筋電図振幅の増減に運動単位のrecruitmentが強く関与していることが考えられた。さらに、活動参加時と休止時の運動単位の活動に相対的規則性がないことから、協働筋間で活動を交代するとき、recruitment時の脊髄α運動ニューロンに対するシナプス入力が、単純に逆のパターンでderecruitment時に適応されるのではないことが推察され、別の異なる入力パターンの介在が想像された。最後に、活動交代と筋疲労との関連性を検討したところ、低負荷強度で長時間作業を持続する場合、協働筋の間で活動を交代するような筋活動様式は、より長く作業を遂行することができ、翌日の筋作業能にも影響が少ないことが示唆された。被験者が長座位姿勢で、足関節角度を20度に保ち、10%MVCの足関節底屈等尺性張力の持続発揮を行い、その際の下腿三頭筋群の活動電位を記録している。内側腓腹筋、外側腓腹筋およびヒラメ筋より双極性表面電極による筋電図を記録し、その両表面電極の中間位置から、同時にコイル状の筋内埋入電極により運動単位の活動電位の記録を行い、下腿三頭筋の全筋レベルの活動交代が発現する際の運動単位の制御様式に検索を加えている。張力発揮の初期には、内側腓腹筋およびヒラメ筋の活動が顕著であり、時間経過に伴って徐々に内側腓腹筋の活動が低下する傾向が見られる。ヒラメ筋の活動は、それを補うように活動が増大する傾向を示す。10分以上時間が経過すると、足部に次第に痺れ感が生じて来るようになる。この頃になると、外側腓腹筋の活動が見られはじめ、内側腓腹筋あるいはヒラメ筋の活動が不規則に生じて、全筋レベルの活動交代が発現してくる。更に、時間が経過すると、足部の痺れ感は極致に達し、内側腓腹筋、外側腓腹筋およびヒラメ筋の活動は徐々に低下を来たし、極めて小さい活動になることも観察される。その時点でも、目標の10%MVCの張力はかろうじて維持することが出来る。

更に時間が経過すると、ヒラメ筋、内側腓腹筋および外側腓腹筋の活動は増大を来たし、互いに増減を繰り返す。その間におけるコイル状の筋内埋入電極による各運動単位の活動は、概ね表面電極による筋電図の活動様相と相応した振る舞いを見せる傾向にある。しかし、深部に存在する運動単位は、表面電極による筋電図が極めて小さく低下した時点でも、活動を停止せず活動を持続している可能性も考えられる。この点について、更に詳細な実験を行い、全筋レベルの活動交代が発現する際の運動単位の制御様式に検索を加える。足関節角度を一定に保ち、低負荷の等尺性足関節底屈張力の持続発揮を行う際の、下腿三頭筋群の筋電図を記録し、協働筋群の運動単位の活動様式に検討を加えている。内側腓腹筋、外側腓腹筋およびヒラメ筋より、表面電極とコイル状の筋内埋入電極を用いて運動単位の活動電位を記録し、下腿三頭筋における相補的な全筋レベルの活動交代が発現する際の運動単位の振る舞いを検索している。初期における筋力発揮時点では、内側腓腹筋とヒラメ筋の活動が大きく、時間経過に伴って内側腓腹筋活動の低下傾向が観察された。それを補うようにヒラメ筋の活動の増大傾向が見られた。さらに時間が経過すると、足部に痺れ感を伴い、外側腓腹筋の活動が発現し、内側腓腹筋やヒラメ筋の不規則な活動が生じ、全筋レベルの活動交代の発現が観測された。足部の痺れ感の増大に伴って、三筋共に活動が減少することも観察された。時間経過に伴い三筋の活動は増減を繰り返し、活動交代が発現した。その間におけるコイル状の筋内埋入電極による運動単位の活動は、概ね表面電極による筋電図の活動様相と相応した振る舞いを見せた。相補的な全筋レベルの活動交代の際に、協働筋の各筋において時間的なオーバーラップを伴うことが観察される。このオーバーラップの時間は約70秒以下のものであり、負荷強度が低い方が短い傾向が見られたが、20秒台のものが多く、半数以上を占めた。オーバーラップした際の筋放電量の増減傾向を観察すると、その期間の始点、中間点、終点における筋電図の振幅は、活動を開始した筋では平均0,69,100%となり、活動を休止した筋では100,66,0%となった。中間点では両筋の合計が100%以上となり、表面電極による導出範囲内でのオーバーラップがあることが推察された。12年度は、1)活動交代時の外側腓腹筋単一運動単位の活動様相を観察し、交代時のα運動ニューロンに対するシナプス入力の構成パターンの検討、および2)筋作業持久能力からみた活動交代の有用性および意義を検討した。被験者は長座姿勢で、足関節角度を110゚もしくは130°に保ち、背屈方向への一定負荷(10%MVC)に抗して右脚足関節を保持し続ける下腿三頭筋の等尺性収縮を実施した。同時に表面電極導出法により、下腿三頭筋(外側腓腹筋,内側腓腹筋,ヒラメ筋)の筋電図を記録した。また、単一運動単位の導出記録には活動電位を安定して導出できるコイル状の筋内埋入電極(Kurata et al.)を用いた。まず実験1)において、活動交代時に、外側腓腹筋が活動参加した際、その活動は徐々に増大したが、個々の運動単位を観察すると数個の運動単位が時間経過と共に順次活動参加し、各々の発火頻度も時間経過と共に増加した。一方、活動を休止するときには活動参加している複数の運動単位がほぼ同時に、かつ比較的急激に休止し、活動参加の履歴を逆にたどらなかった。
IgA腎症の進展機序に関与する免疫因子と非免疫因子の解析

IgA腎症の進展に関与する免疫因子と非免疫因子を明らかにし、本症の進展機序の解析を試みた。対象は30才代発症のIgA腎症93例で、若年発症群を対照とした。その結果、以下の成績が得られた。1.本症は光顕的には発症初期は巣状病変を主体としているが、発症年齢の増加や経過した症例にび漫性病変の増加が認められた。糸球体の巣状硬化病変と小半月体形成像は本症の形態上の特徴であり、対象例では硬化像を65%以上に、小半月体形成像も40%に認められた。電顕的には、光顕的に軽症糸球体障害例でも糸球体基底膜病変(菲薄化,2層化,内皮下腔拡大あるいは部分的な基底膜隔解像)が認められた。基底膜病変の強い例には小半月体形成を伴う頻度が高く、高度血尿や高血圧を伴うもの、腎機能低下例が多かった。このような形態学的検索から、本症の進展には糸球体基底膜病変、管外性病変及び硬化病変の増加が悪化因子と考えられ、非免疫因子の関与が示唆された。2.本症の発症・進展要因である免疫因子については、主体をなすIgAの腎炎惹起性の組成をもつ抗体がメサンギウムを反応の場として障害を起すと考えられる。沈着しているIgAの性状はIg【A_1】であることが証明されたが、2量体IgAを証明するJ鎖については明らかにできなかった。また血中IgAをゲルろ過法で分子量別に検索したところ、分子量50万17万の高分子量IgAが優位に増加していた。血中免疫複合物は抗【C_3】EIA法によってIgACICを測定し68%の陽性率が得られた。しかし、抗OKモノクロナール抗体による検索では明らかにT細胞機能異常を証明できなかった。本症にみられる高IgA血症は健常者に比し優位に高く年齢で増加していた。3.本症の進展には、以上のような免疫因子と非免疫因子の関与が考えられ、本症の1/3に明らかな進行が認められた。1/血清クレアチニンの測定は進行度をみる指標として有用であった。
家庭科教師としての自己形成過程に関する研究

本研究の終了年度にあたる平成10年度には、これまで圧倒的に女性教員が大勢を占めている教科である家庭科教育に関わっている男性に視点を当てて半構造化されたライフヒストリー・インタビューを実施した。録音の後の文章化されたインタビュー結果をもとに、家庭科教育に対する意識を中心に分析することを通して、彼らの<家庭科に関わる男性>としての自己形成過程を探った。結果は以下のとおりである。1.公立高等学校で家庭科を兼担する3名の男性教師に対するインタビューから、彼らが本来専門としていた教科と比較して家庭科の特徴として指摘したことは、「自分の生き方を示せる教科」ということであった。教師たちにとって、<家庭科を教える>ということは、ひとりの男性として、教師として、そして家庭生活を営む生活者としての<自分>を生徒の前に示すことに他ならない。このような教師のスタンスは、教室言語としての教師と生徒の<教え-学び>の関係とは異なり、生徒と共に語り合える位置に立って自らの生き方を<語る>というものであった。またそのような授業のあり方は、教師自身にとてもカタルシスをもたらす側面があった。2.タビューから、彼らが家庭科を専攻するに至った動機の多様性が示唆された。3名とも平成元年の学習指導要領改訂以前に高等学校を卒業しているために、家庭科の学習経験は小学校の記憶しか持っていない。しかしかえってそのことにより、家庭科を専攻する際に新鮮な印象を抱いたり、専門的な学習をすることで家庭科に深い興味や関心を抱くようになったことが顕著であった。いずれの学生も、家庭科を大学で専攻していなかったら、家庭生活のことを深く考えることなど無かっただろうと述べ、特に、ジェンターの概念を知ったことが、彼ら自身の生き方や生活感情に大きな影響を与えたことを指摘していた。本研究は、教員養成並びに教師教育における望ましい家庭科教育プログラムの開発に寄与する基礎資料を得ることを目的として、家庭科担当教師や教員養成課程在学の大学生への面接調査、小学校教師に対する質問紙調査等を行い、教師の、家庭科担当者としての自己形成過程を分析するものである。平成9年度は、本研究の1年目に当たり、以下の点が明らかになった。1.男女共学(普通科、定時制)および男子高等学校で家庭科を担当している教師に対し、個別にインタビューを行い、家庭科教師としての自己認識や教育実践の状況についてたずねた。その結果、平成6年度より高等学校家庭科の男女とも必修履修が始まってから、特に授業を進める上での男女差という観点からの困難は感じていないことが指摘された。また、他の授業で学習に困難を示すような生徒たちの中に、家庭科に意欲を示すものが見られ、生徒の新たな一面が表れる教科であることが示された。しかしその一方で、家庭科教師自身が、自分のことを「母親」にたとえてとらえており、学校の中の「母親」としての役割を担っていることがうかがえた。2.神奈川県下の小学校教師に対する質問紙調査を実施した結果も、家庭科教師が「母親」にたとえられることを示していた。その理由としては、「暖かさ」や「愛情」を体現する存在であることがあげられていた。また、家庭科は「生きる力」の育成に寄与する教科であると見なされていた。3.自由記述並びに面接調査の結果、教員養成課程で「初等家庭科教育法」を学ぶ学生たちは、受講前は家庭科を「家事の仕方を学ぶ教科」であると考える傾向にあった。しかし、半期にわたる講義受講後には家庭科観に変化が認められ、家庭科を「生き方や生活について考える教科」であるととらえるようになった。以上の結果から、現場教師も学生も同様にステレオタイプな家庭科イメージを持っていることが明らかになった。しかしそのイメージも、授業実践によって揺さぶりをかけることにより、変容する可能性が示唆された。

いずれの学生も、家庭科を大学で専攻していなかったら、家庭生活のことを深く考えることなど無かっただろうと述べ、特に、ジェンターの概念を知ったことが、彼ら自身の生き方や生活感情に大きな影響を与えたことを指摘していた。
長波長紫外線(UVA)治療の機序解明および難治性皮膚疾患への応用

難治性皮膚疾患であるアトピー性皮膚炎、強皮症および菌状息肉症(皮膚T細胞リンパ腫)に対しての紫外線療法、特に長波長紫外線(340-400nm,UVA1)の治療に結びつくことに有用な基礎的、臨床的研究を行うのが本研究の目的である。これらの皮膚疾患はいずれも真皮を主病変とした疾患であり、UVAは真皮深層まで届く点が利点であり、病変部にその作用が及ぶ。皮膚を構成する細胞、角化細胞、線維芽細胞では、治療が用いられる照射量と同じと考えられる30-50J/cm^2では、アポトーシスをほとんど起こさないことが、DNAラダ-法、TUNEL法で明らかとなった。角化細胞では、metallprotease inhiitor存在下でFASLの表面での発現がUVAによって誘導、さらに培養上清には、sFASL(可溶性FASL)が証明された。このsFASLは、FASを表面に大量に持つ活性型T細胞のアポトーシスを起こすことができ、FASLの抗体でその反応を抑制することができた。すなわち、UVA照射によって、角化細胞からsFASLが生じ、皮膚に浸潤する病因と考えられる活性型/悪性T細胞にパラクラインな機序でアポトーシスを起こしうることが示唆された。また線維芽細胞では、UVA照射によって、collagenaseなどのMMP(metallprotease)-1,3の上昇がみられた。これを調節するTIMP-1,3には変化がなかった。すなわち、真皮の線維性病変に有効である可能性が示唆された。フンボルト財団奨学研究員として在独中(1995/4-1997/3)の結果(アトピー性皮膚炎において、UVAが真皮に浸潤したCD4陽性T細胞にアポトーシスを起こし、浸潤T細胞が消失し、治癒することを明らかにした。浸潤T細胞をクローン化し、紫外線によるアポトーシスはT細胞上でのFAS-FASL結合によることも明らかにした)の浸潤T細胞のsuicide,fratricideによる機序、角化細胞のパラクライン機序、そして線維芽細胞のMMPの発現上昇から、皮膚T細胞性リンパ腫、全身性強皮症に臨床応用を試みた。in vitroで得られた結果のように、両疾患とも有効性が認められた。本年度は、基礎的研究を中心として、角化細胞、T細胞、線維芽細胞に関してUVAの作用を検討した。UVAがクローン化および新鮮血から分離したT紬胞(CD4+T cell)に量依存的にアポトーシスを起こすことこと、それはUVB(290-320nm)とは違いかなり早い照射後4時間で起こることが明らかとなった。この機序は、UVAによって誘導されるFAS LとT細胞上でのアポトーシス誘導分子であるFASとが同一細胞もしくは隣同士の細胞で結合しアポトーシスが誘導されることが明らかとなった。

一方、UVAでは線維芽細胞、角化細胞ともT細胞に比ベアポトーシスは起こり難いことが明らかとなり、むしろ角化細胞ではsFASLが産生され、それによってT細胞がアポトーシスを起こすこと、paracrineの機序が示唆された。また線維芽細胞では、UVA照射によってそれ自体のアポトーシスは起こらず、collagenの産生が抑制され、metalloproteinase(MMP)-1,3の産生が上昇し、matrix proteinが壊れていく方向に行くことも明らかとなった。次年時では、これらの結果をもとに強皮症における線維芽細胞、アトピー性皮膚炎の活性化T細胞、皮膚T細胞リンパ腫細胞に焦点を当て基礎的、臨床的研究を行う予定である。皮膚を構成する細胞、角化細胞、線維芽細胞では、治療で用いられる照射量と同じと考えられる30-50J/cm^2では、アポトーシスをほとんど起こさないことが、DNAラダー法、TUNEL法で明らかとなった。角化細胞では、metallprotease inhibitor存在下でFASLの表面での発現がUVAによって誘導、さらに培養上清には、sFASL(可溶性FASL)が証明された。このsFASLは、FASを表面に大量に持つ活性型T細胞のアポトーシスを起こすことができ、FASLの抗体でその反応を抑制することができた。すなわち、UVA照射によって、角化細胞からsFASLが生じ、皮膚に浸潤する病因と考えられる活性型/悪性T細胞にパラクラインな機序でアポトーシスを起こしうることが示唆された。また線維芽細胞では、UVA照射によって、collagenaseなどのMMP(metallprotease)-1,3の上昇がみられた。これを調節するTIMP-1,3には変化がなかった。すなわち、真皮の線維性病変に有効である可能性が示唆された。フンボルト財団奨学研究員として在独中(1995/4-1997/3)の結果(アトピー性皮膚炎において、UVAが真皮に浸潤したCD4陽性T細胞にアポトーシスを起こし、浸潤T細胞が消失し、治癒することを明らかにした。浸潤T細胞をクローン化し、紫外線によるアポトーシスはT細胞上でのFAS-FASL結合によることも明らかにした)の浸潤T細胞のsuicide,fratricideによる機序、角化細胞のパラクライン機序、そして線維芽細胞のMMPの発現上昇から、皮膚T細胞性リンパ腫、全身性強皮症に臨床応用を試みた。in vitroで得られた結果のように、両疾患とも有効性が認められた。
GABA作働性介在ニューロンの大脳皮質の局所回路における役割

前脳基底部からの大脳皮質へのコリン作動性入力は皮質の周期的・同期的活動に影響する。アセチルコリンの皮質活動への作用は、興奮性の投射ニューロンである錐体細胞だけでなく、抑制性のGABA作働性介在ニューロンである非錐体細胞も介すると考えられている。皮質内のGABAによる抑制がアセチルコリンによってどのような影響を受けるかを調べるために、スライス標本でラットの前頭皮質細胞からホールセル記録を行い、コリン作働性のアゴニストであるカルバコールやムスカリンによってGABA作働性の抑制性シナプス電流がどのように変化をするかを検討した。カルバコールやムスカリンは抑制性電流の頻度を上昇させたが、増加の時間的パターンには二種類あることがわかった。一つはアゴニストを与えている間、増加した抑制性電流がほぼ一定頻度で出現するもので、もう一つは抑制性電流が平均して0.2ヘルツで周期的に増大するものである。後者の周期的に起きる抑制性電流のバーストの持続は平均2.2秒で、バーストの中の単一シナプス電流の頻度は24ヘルツであった。どちらの抑制性電流の増加は、ムスカリン受容体、M1受容体の拮抗薬でそれぞれ抑えられたが、興奮性グルタミン酸受容体の拮抗薬では影響を受けなかった。近傍にある二個の皮質細胞の周期的増加は、バーストの開始や終了はずれることがあるがほぼ同期していた。一方、二個の細胞のバースト中の個々のシナプス電流の開始点の相互相関を調べると低かった。従って、複数のGABAニューロンがバースト期間中に同期して発火するが、バーストを起こすGABAニューロン間でスパイク発射レベルの時間的同期はしていないと考えられる。皮質の抑制性ニューロン群には、興奮性ニューロンとは独立に0.1から0.3ヘルツのリズムをつくる機構が皮質内に内在的にあると考えられる。
グリオブラストーマ幹細胞におけるゲノムのハイドロキシメチル化の機能解析

特別研究員らはこれまで、最悪性の脳腫瘍である膠芽腫(Glioblastoma)の検体を用い、膠芽腫の造腫瘍性を支える分子メカニズム、特にエピジェネティックなメカニズムに着目し、その解明に取り組んできた。東京大学医学部附属病院よりヒト膠芽腫検体の提供を受け、それらを培養・解析することで、膠芽腫細胞のゲノムDNAに、シトシンの酸化体である5hmC (5-hydroxymethylcytosine)が、全シトシンの1.0%を占めるほど多量に存在することを見出し、さらに5hmCが転写を制御する分子メカニズムを明らかにした(Takai, H. et al., Cell Reports 2014)。本研究により、5hmCによる転写活性化の分子メカニズムが明らかになり、5hmCが膠芽腫治療における有望な標的であることが示唆された。5hmCの産生酵素であるTET1のノックアウトマウスが正常に生育することから、TET1に対する分子標的薬は副作用の少ない抗がん剤となることが期待された。現在、特別研究員らの開発したin vitroスクリーニングシステム等を利用した膠芽腫標的薬の創製プロジェクトが進行中であり、今後膠芽腫に対する新たな低分子標的治療薬の開発に結びつくことが期待される。さらに本年度は、5hmCがDNAだけでなくRNA、特にmRNA中にも存在することを見出しており、現在、5hmCがmRNAの核外輸送や、翻訳などにおいて果たす役割の解析が進行中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。本研究においては、ハイドロキシメチルシトシン(5-hydroxymethylcytosine, 5hmC)が膠芽腫の造腫瘍性を維持する詳細な分子機構を明らかにした。特別研究員らは、膠芽腫(グリオブラストーマ, glioblastoma)の無血清培養株のゲノムに5hmCが大量に存在していることを発見した。5hmCが造腫瘍性と関連の深い因子群の遺伝子座に多く存在することから、5hmCによる転写制御機構の解析を行った。まず、5hmCに対して結合するタンパク質を精製し、質量分析によって網羅的に同定した結果、新規タンパク質chromatin target of PRMT1 (CHTOP)が5hmCに特異的に結合することを見出した。さらに、CHTOPの複合体を質量分析によって解析した結果、CHTOPがmethylosomeと呼ばれるアルギニンメチル化タンパク質複合体と結合していることを見出した。続く生化学的アッセイによる解析の結果、5hmCがmethylosomeを介したヒストン修飾の制御により、転写を活性化していることが明らかとなった。特別研究員は、5hmCの新規結合タンパク質CHTOPを同定している。当初の研究計画においては、このCHTOPの機能解析を2年間に分けて行う予定であった。しかしながら、既にCHTOPがmethylosomeと呼ばれるアルギニンメチル化複合体と結合し、5hmCの存在する遺伝子座にmethylosomeを誘導することで、周辺のヒストンH4をメチル化し、EGFRなどの造腫瘍性関連因子の転写を活性化していることを見出している。これにより、5hmCによる膠芽腫の造腫瘍性維持機構が明らかとなった(Takai et al., Cell Reports, 2014)。また、CHTOPによるクロマチンの高次構造制御に関しても、期待以上の進展があった。TET1あるいはCHTOPをノックダウンすると、膠芽腫細胞のゲノムが凝集することから、これらの因子がクロマチンの高次構造を開いた状態に維持していることが示唆された。また、膠芽腫がん幹細胞をフローサイトメトリーにより単離し、そのクロマチンを解析した結果、膠芽腫がん幹細胞のクロマチンが、TET1, 5hmC, CHTOPに依存的に開いた状態に維持されていることも見出された。さらに、2年目に行う予定であった、5hmC産生酵素であるTET1阻害剤の大規模スクリーニングと抗腫瘍効果の検討についても、目覚ましい進展があった。まず、TET1の活性評価系をin vitroで構築した。この検出系は特別研究員らが立脚したものである。

次に、化合物ライブラリ約15万化合物よりTET1に対する阻害効果を持つ化合物をスクリーニングし、有望な候補化合物を4つ取得した。それぞれTET1に対するIC50が数数十nMであり、膠芽腫細胞に与えた場合、生育抑制効果が認められた。現在、これらの化合物の誘導体化を進め、膠芽腫に対する新たな標的薬を創製中である。27年度が最終年度であるため、記入しない。TET1, 5hmC, CHTOPによるクロマチンの高次構造制御に関して、今後もその分子メカニズムを解析する。既にin vitroのクロマチン再構成系を利用し、CHTOPが5hmCの存在するDNA上において、リンカーヒストンH1と競合することでクロマチンを開くことを見出している。また、膠芽腫検体より、CD133, CD15などのがん幹細胞マーカーを指標としたフローサイトメトリーによって膠芽腫がん幹細胞を分離し、そのクロマチン構造を解析した結果、膠芽腫がん幹細胞のクロマチンが、TET1, 5hmC, CHTOP依存的に開いた状態に維持されていることが判明した。このことから、今後は、がん幹細胞のクロマチンの状態をFAIRE-seq, Hi-Cなどのディープシーケンサーを用いたクロマチン構造の網羅的解析法によって明らかとする。以上の解析結果と、これまでの研究成果を合わせて、TET1を標的とした膠芽腫の新規治療法を提案する。膠芽腫に対する分子標的薬の創製に関しては、既に得られている4つの候補化合物の誘導体化をすすめ、膜透過性、肝ミクロソーム代謝安定性などの基礎評価を進める。同時に、TET1に対する特異性の確保や、膠芽腫細胞に与えた場合の生育抑制効果などについて検討する。得られた誘導体について、マウスを用いた薬力動態試験を行い、膠芽腫の動物移植モデルを利用したin vivo薬効評価を行う。
表皮における細胞膜結合型セリンプロテアーゼ活性制御の意義に関する研究

表皮におけるHepatocyte growthfactoractivator inhibitor type 1 (HAI-1)の意義を明らかにするため、HAI-1ノックアウトマウス及びHAI-1発現を抑制したHaCaT細胞を用いて解析を行ったところ、HAI-1発現が欠損あるいは低下した表皮細胞ではデスモソームの数は減少し、トノフィラメント収束不全も生じた。これらの異常は、HAI-1の標的酵素であるmatriptaseの活性亢進によるProtease-activated receptor-2 (PAR-2)を介したp38活性化が原因であることが明らかとなった。表皮におけるHepatocyte growthfactoractivator inhibitor type 1 (HAI-1)の生理的及び病態生理学的意義を明らかにするため、HAI-1ノックアウト(KO)マウスの皮膚にみられる表現型を解析したところ以下の成果を得ることができた。透過電子顕微鏡による超微形態学的解析の結果、HAI-1 KOマウスは細胞間橋の形成不全、トノフィラメントのデスモソームへの収束異常がみられた。また、不死化したケラチノサイトの細胞株であるHaCaT細胞のHAI-1発現を抑制し、3次元培養を行ったところ、HAI-1抑制細胞では、デスモソームの長さが短くなっており、数の減少もみられた。さらに、KOマウスの皮膚組織と同様に、トノフィラメントとデスモソームの結合が減弱していた。次に、これらの異常を来たすメカニズムについて検討を行った。HAI-1 KD細胞にp38阻害剤を添加したところ、3次元培養においてHAI-1 KD細胞にみられた異常が回避されたことから、p38 MAPKの活性化が形態異常の原因であることが示唆された。HAI-1抑制細胞ではHAI-1の標的酵素であるmatriptaseの活性が上昇しており、その基質であるPAR-2の発現を抑制、あるいはアンタゴニストを添加したところ、p38の活性化が抑制され、HAI-1 KD細胞にみられた形態異常も回避された。これらのことから、HAI-1 KOマウスでは標的酵素であるmatriptaseの活性が上昇し、その基質であるPAR-2を介してp38が活性化し、表皮の形態異常をきたしていると考えられた。(1)HAI-1抑制細胞でみられたp38活性化は、matriptaseの活性、発現をそれぞれ阻害剤(Aprotinin)、si-RNAを用いて抑制すること、さらにPAR-2の中和抗体を添加することによっても回避されることから、HAI-1によるmatriptaseの活性調節異常が、PAR-2を介したp38活性化をもたらし、表皮の異常を来たすことが明らかになった。(2)表皮においてHAI-1と相互作用する新規分子を探索するため、不死化ケラチノサイト細胞株から抽出した蛋白を抗HAI-1抗体を用いて免疫沈降し、HAI-1と共沈する蛋白を質量分析によっていくつか同定した。同定された蛋白の表皮における意義については、今後解析をすすめていく予定である。実験病理学、分子生物学平成25年度の研究計画にあげた項目についてはほぼすべて実施し、結果を得ることが出来た。HAI-1 KOマウスの表皮にみられる表現型の解析及び細胞間接着装置の形態学異常がおこるメカニズムの解析については順調に進展しており、HAI-1によるmatriptaseの制御破綻がPAR-2を介した細胞内シグナル伝達の異常をきたしている可能性が示唆された。今後は今回見出した分子以外に、HAI-1 KOマウスの表現型異常に関連がある新規分子の探索を行う。購入を予定していた備品(PCR装置)を今年度は購入しなかったため、また、国際学会の参加旅費を他の予算から支出したために次年度使用額が生じた。購入予定であった備品を次年度に購入する。
新規骨代謝標的分子α7-nACh受容体の作動機序を基軸とした骨再生技術の開発

抜歯などによる高度な顎堤吸収は,その後の補綴歯科治療を困難にする。そのため,歯槽骨の吸収を予防,あるいは再生する技術の開発が期待されている。しかしながら,骨代謝の分子機構はいまだ解明されていない点が多く,新たな治療法に繋がる標的分子の探索が盛んに行われている。近年,α7ニコチン性アセチルコリン受容体(α7-nAChR)の骨代謝への関与が報告されたが,α7-nAChRが骨芽細胞分化および骨組織再生に及ぼす影響については明らかにされていない。本研究の目的は,骨芽細胞分化におけるα7-nAChRの関与を明らかにし,この受容体が骨再生治療の新たな標的分子となる可能性を探索することである。
シリコン/液体界面の電気化学的親疎水変化を利用したマイクロマシンの開発

本研究で提案する微小三次元構造製作技術のための加工装置を試作した.装置は主に,電動XYZステージ,制御用PC,スピンドル,紫外線光源,CCDマイクロスコープで構成される.微小径(0.1mm)のエンドミルを用いた切削加工(シリコン,ガラス,樹脂),ならびに紫外線スポット露光(φ0.21mm)とステージ走査による紫外線硬化樹脂のパターニング硬化が可能な複合装置である.位置決め精度は水平面内(X,Y方向)で1μm,垂直方向(Z方向)で0.25μmと,本研究での利用に対して十分な精度が得られている.アクチュエータ構造において液滴と接触するシリコン以外の部分の撥水性向上を目的に,カーボンナノファイバーを混入したふっ素樹脂をコーティングする方法を開発した.コーティング表面はナノファイバーによるサブμmの凹凸構造を有し,この表面形態とふっ素樹脂の撥水効果によって水滴との接触角が180°の超撥水面が得られた.また,上方から落下させた水滴はコーティング表面で弾み,また表面への付着による残存もないことから,動的にも良好な撥水面であることを確認した.表面を平行に対向させたシリコン基板の隙間の一部に液滴を配置したアクチュエータを試作し駆動実験を行った.電圧印加により液滴が移動するものの,再現性に乏しく液滴が途中静止する場合があった.液滴が静止する場合,時間とともにメニスカスから液膜が発生,進展することが確認された.この液滴が静止して液膜が進展する現象は,シリコン基板の配置や液滴の大きさを変えた他の構造のアクチュエータの場合にも確認された.液体は一般的に,その表面積が最小になるように形状を変化させるが,ここでの現象は液膜と元の液滴が共存し,全体の表面積が最小にならない特別な場合である.現在,液膜の発生メカニズムや液滴との共存条件等の解明と合わせて,液滴移動がスムーズに起こるアクチュエータ構造と寸法を検討中である.目標とするアクチュエータには立体的な形状が必要とされるため,微小三次元構造の製作技術の検討を行った.“多段階の型転写技術", “粘着材料とマイクロマニピュレータを用いた仮組立技術", “紫外線硬化樹脂を用いたインサートモールディング"を柱として製作技術を確立した.多段階の型転写行程においてソフト型を導入した.柔軟なシリコン樹脂よるソフト型では,低付着性や界面で生じる応力集中をうまく利用することで,離型の際に型や部品の破損を防止した成形が可能となった.さらに,ソフト型で使用するシリコン樹脂は,その表面粗さに依存した粘着性(タック性)を示す.このタック性を利用して部品(シリコン基板小片や上記のソフト型による樹脂部品)の仮組を行った.パーツ配置用のソフト型にマイクロマニピュレータでパーツを貼り付け,配置したパーツごとソフト型の周囲,および内部に樹脂を流し込んで硬化させた.樹脂硬化後,ソフト型を離型することで各部品が埋め込まれたアクチュエータ構造が完成する.本アクチュエータに使用する液滴は酸性やアルカリ性であるため,用いる樹脂材料に耐薬品性に優れ,かつ接着力の強い樹脂を選定した.シリコン以外の構造部位(樹脂製)と液相との間の付着力を軽減させるために,樹脂にふっ素系の添加材を混入した.結果,樹脂表面と水との接触角を添加剤のない場合の75^°から95^°に向上させることができた.さらに,この樹脂表面での前進接触角と後退接触角の差を小さくするために,樹脂/水滴間にイオン液体の薄膜を導入した.結果,本手法により前進接触角と後退接触角の差を1度以下にすることが可能であることを見出した.本研究で提案する微小三次元構造製作技術のための加工装置を試作した.装置は主に,電動XYZステージ,制御用PC,スピンドル,紫外線光源,CCDマイクロスコープで構成される.微小径(0.1mm)のエンドミルを用いた切削加工(シリコン,ガラス,樹脂),ならびに紫外線スポット露光(φ0.21mm)とステージ走査による紫外線硬化樹脂のパターニング硬化が可能な複合装置である.位置決め精度は水平面内(X,Y方向)で1μm,垂直方向(Z方向)で0.25μmと,本研究での利用に対して十分な精度が得られている.アクチュエータ構造において液滴と接触するシリコン以外の部分の撥水性向上を目的に,カーボンナノファイバーを混入したふっ素樹脂をコーティングする方法を開発した.コーティング表面はナノファイバーによるサブμmの凹凸構造を有し,この表面形態とふっ素樹脂の撥水効果によって水滴との接触角が180°の超撥水面が得られた.また,上方から落下させた水滴はコーティング表面で弾み,また表面への付着による残存もないことから,動的にも良好な撥水面であることを確認した.表面を平行に対向させたシリコン基板の隙間の一部に液滴を配置したアクチュエータを試作し駆動実験を行った.電圧印加により液滴が移動するものの,再現性に乏しく液滴が途中静止する場合があった.液滴が静止する場合,時間とともにメニスカスから液膜が発生,進展することが確認された.この液滴が静止して液膜が進展する現象は,シリコン基板の配置や液滴の大きさを変えた他の構造のアクチュエータの場合にも確認された.液体は一般的に,その表面積が最小になるように形状を変化させるが,ここでの現象は液膜と元の液滴が共存し,全体の表面積が最小にならない特別な場合である.

現在,液膜の発生メカニズムや液滴との共存条件等の解明と合わせて,液滴移動がスムーズに起こるアクチュエータ構造と寸法を検討中である.
腫瘍抗原の分子免疫学的研究

腫瘍抗原発現機構とその関連遺伝子発現を、腫瘍化との関連において検討。1.がん抗原の新しい概念の確立:(1)種属共通メラノーマ糖鎖抗原性の発現一種属共通メラノーマ抗原の一次構造を解析正常GM3と全く同一であったが、正常GM3でも密度が10mol%以上になるとメラノーマ抗原性が出現することをモノクローナル抗体、キラーT細胞および抑制T細胞系を用いて証明した。これは一次構造が正常と同一でも立体構造上の変異でガン抗原性が出現する最初の事例となりがん抗原性獲得の新しい概念を確立した。(2)メラノーマ抗原発現機序の新知見-GM3密度を上昇させ、メラノーマ抗原性を発現させる機構として蛋白分子の存在が示唆された。その候補蛋白の解析精製を抗体を用いて行った。抗体M622/M562はキラーT細胞のエピトープを認識する。(a)この分子は80kdの糖蛋白で18kdの蛋白と非共有結合している。(b)80kdは分泌されているが分泌には18kd分子との結合が必要。(c)抗体で精製した物質は抗メラノーマ抑制T細胞を誘導できる。(d)100gのB16腫瘍から2DEにより120ug相当の精製蛋白を得、アミノ酸配列を行っている。2.メラノーマ関連遺伝子:Zn-bindingfinger構造をもつ新しいDNA結合蛋白-トランスフォーメーションに関与するゲノムDNAをクローン化したがその活性に一致した部位からDNAを単離構造を解析した。(a)cDNAは全長1.605bpで1.026bpのopen reading frameを持つ。(b)342アミノ酸からなる蛋白でN末端に2ケのZn-bindingfinger構造をもちC末端にはセリン-スレオニンに富み3ケ所のAキナーゼによるリン酸化部位をもつ。この分子に対するペプチドを化学合成し抗体を作成。ウエスタンブロット法で核分画に36kdの蛋白を検出、蛍光抗体法で核内に局在することを確認。またこの蛋白はDNAに結合し、0.5MNaClにより溶出されることを確認した。(d)検索したすべての腫瘍でこの分子の発現が陽性であったが正常組織ではほとんど陰性で、神経細胞とスペルマトゴニアのみ陽性であり、腫瘍化との関連が示唆された。
芸術表現の制作過程の動的分析を通した芸術様式の固有化の解明

本研究ではメディウムを単なる手段(mean)ではなく、人間の意志に対向し、競合する自律した存在=抵抗物として捉え、この抵抗物との恊働こそが人間精神の創造をうながし技術を成長させるものだと考えている。具体的には絵画のメディウムとしての支持体(画材、画面)自体を描画者に対等に対向し運動する自律系として捉える。主な成果としては、本設計思想に基づいて「相対運動描画ロボット」の製作に着手し、プロトタイプの実験装置を用いた実証実験をおこなった。その結果、1点による接触と描画相対運動によって個人特性を特定できることが明らかになった。1、対象とする作品(群)を確定。直接資料、間接資料の収集、解祈にとりかかる。(1)研究テーマの絞り込み。身体技術として時間的な過程として分節され構造化された、制作の過程の諸段階がそのまま様式に反映されて現れる近代絵画以降の展開-とくに印象派以降構成主義、抽象までの展開に焦点を合わす。(2)収集した資料をもとに周辺のコンテキストを分析、個々の作品の制作過程をレイヤー分解によって時間軸で解析。過程の復元を試みた。2、国立近代美術館で当該の作品をもとに研究担当者たちとの議論を重ね、さらにワークショップ、多数の参加者(被験者)をえて実地検証を行なった(1)1のデータを元に国立近代美術館にてワークショップを実施。制作技術把握がフィードバックされ鑑賞過程(作品把握)が変化。さらに制作技術の向上が見られることなどの実証ができた。3、同時に作品鑑賞にあたえる、周囲環境の影響の調査、資料収集をはじめ、実地的な調査に取りかかった。美術館、壁画など、複数の作品が空間的に配置されたときに形成される文脈的なコンテキスト、空間の相互作用が与える作品認識の変化。深化を分析。(国立近代美術館、大塚国際美術館などでの調査)本研究の目的は、芸術表現の制作過程の動的分析を通して芸術表現の固有化のメカニズムを明らかにすることだった。本研究ではメディウムを単なる手段(mean)ではなく人間の意志に対向し、競合する自律した存在=抵抗物として捉え、この抵抗物との恊働が人間精神の創造を促し技術を成長させると考えた。今年度の主な成果としては、本設計思想に基づいて、☆A:「相対運動描画ロボット」の製作に着手し、プロトタイプの実験装置を制作。☆B:この装置を用いた実証実験の実践。結果として描画過程における描く行為の所有感覚=主体感覚が可塑的に変化生成するメカニズム解明の糸口を見つけることができた。それは次の4点である。b-1:視覚的情報が触覚によって把握される。b-2:運動把握が、静止した触覚によっても得られる。b-3:複数の描き手による描画運動がそれぞれ追体験=内部的把握され、さらに描き手の差異が(視覚像によらず)把握されうる。b-4、この再生過程において、他者と自己の経験の境界が変更されて、どちらも(実験参加者の)主体的経験として再把持されうること。この成果の学会発表、及び東京都現代美術館にて各界の有識者参加によるデモンストレーションと研究会を開催した。基礎調査を終え関連問題群は以下の3つの主題に整理されたことも大きな成果である。1、描画習得過程にある学習者あるいは描画運動障害者に会得したい描画運動を直接経験させる補助装置としての可能性(上記A)。2、美術史的な様式判断および作家同定作業の基礎データに、描画過程のデータを加える可能性を与えたこと。データを蒐集することで、様式および作家同定作業に多角的な分析の可能性を与える。3、知覚と活動の所有感覚、主体感覚が持つ可塑性の解明(上記B)本研究の課題は、芸術表現の制作過程の動的分析を通して芸術表現の固有化のメカニズムを明らかにすることである。これまでに絵画主体の自覚と、実際に描いている行為過程の意識が動的過程の中で発現してくるメカニズムを明らかにしてきた。今年度は、芸術表現の制作過程における主体性発現のメカニズムについて実証実験を行うために、ロボットを用いた主体性形成を支援するシステムを開発した。ロボットは人間の身体と自己意識を分離するための代替身体としての意味を持つ。行為主体と身体(対象)とは固定的な関係ではなく、行為の過程において動的に関わり、線画を描いているという自己意識=主体性が立ち現われてくるというメカニズムが確認できた。一方、制作過程における自己意識・主体性と芸術様式との関係を導く関連資料の基礎調査として、イタリアへ赴き調査を行った。主目的は、エトルリアのネクロポリ遺跡、美術、建築、文化出土品および、これらの文化生産物が生み出され配置された環境および表現様式の調査である。芸術作品を事物としてではなく、それを生み出す過程

そのものを再生産する、包囲環境的な機構として捉える貴重な知見が得られた。第二の目的は、最近大幅に展示施設及び、方法をリニューアルしつつあるローマの美術館、博物館の成果の特質ともいえる、既存歴史建物と美術品を一体した環境として組織し展示する事例を可能な限り実地観察調査することであり、表現法の調査として、大きな成果を得た。これらの調査により、表現(行為)は、それを表現として受け止める「場」こそが組織されることにおいて成立し、個々の事物として対象化された作品ではなく、それらの対象を対象として出現させ、着地させる過程こそを表現(メタ対象として)探求するという表現様式に関する論理は本研究における必須の知見となった。今年度研究により、問題群が整理され、本研究の最終的主題がより明確に絞られた。研究の絞り込みから、制作過程の再現、復元の推理、と仮説の成立が比較的早く達成された。またその復元過程(仮説)をもとに実施されたワークショップからも多くの有意義な実証的なデータが得られ、分析が深まった。25年度が最終年度であるため、記入しない。本研究課題の主たる課題は、芸術表現の制作過程の動的分析を通して芸術表現の固有化のメカニズムを明らかにすることであった。これまでに、芸術表現の制作過程において、絵画主体の自覚と、実際に描いている行為過程の意識が動的に発現するメカニズムが明らかになってきた。今年度は、これまでの研究をふまえ、主体性の形成を支援する装置製作に着手し、プロトタイプの実験装置を用いた実証実験の段階へと入った。また、同時に、主体性と芸術の関係を示す関連資料を収集し、基礎調査を終え、関連する問題群が整理された。これにより、本研究の主題がより明確に絞られ、期待される成果について大きな進展があったため、全体の研究目的達成度は標記のように判断される。今年度の成果により、当研究=身体的時間的に分節され構造化されたプロセス分析が、抽象絵画に代表される近代絵画、にも言語的な意味形成作用があること、さらにその意味を読み取ることを可能にする新しい分析次元が開かれる、という確信と展望をもたらした。(抽象絵画は従来のスタティックなイメージ分析=ゲシュタルト分析によっては、形式主義的なコンポジション、配置関係を超えた意味作用を読み取ることができなかった)。今年度は、芸術表現制作過程における動的な分析結果からの知見を基に、主体性形成を支援する装置のプロトタイプの制作を行った。今後は、この装置を用いて、芸術表現制作過程における主体性が形成されていくメカニズムと、発現する芸術様式が固有化されていく過程を実験によって検証する。このため、今年度からは、ワークショップを開催し、系統的な条件設定をもとにした実証実験を行う計画である。この実証実験のためのワークショップは、9月ごろに国内ワークショップ、11月ごろに国際ワークショップを企画している。実証実験のための装置も、このワークショップに合わせて機能拡充を実行・計測精度を向上させ、秋のワークショップまでにはシステムとして完成を目指す。また、本研究課題の研究成果の一般への情報発信方法として、主体性の発現に関わるテーマを扱った展覧会を開催する企画を進めている。
火山性荒廃地の侵食地形を利用したパイオニア草本の定着を促す緑化に関する研究

噴火活動で火山噴出物が堆積した斜面に発生する地表の流水溝(リル)は侵食の場(水と土砂の排出エリア)とみなされてきたが、植物定着の場(緑のオアシス)に変える地表条件と植物生育過程の解明を行う。具体的には、1噴火跡地に自然侵入する代表的な草本であるススキ(風散布型パイオニア草本)に着目し、現地水理実験と植生定着状況の把握から地表流の影響を受けても草本が定着している地表の物理条件と生育条件を得て、2植生回復が遅れたリルに適切な石礫散布や資材を配置することによる種子定着過程を検証し、その結果から地表流で流されやすい小型軽量種子をリルにとどめ生育を促す緑化手法を提案する。
東アジア言語の音声コーパスおよび音声入出力評価手法の国際的協調に関する研究

東アジア言語の音声コーパスおよび音声入出力評価手法の現状を調査するため、4月に日本で開催された国際音響学会、10月に韓国で開催されたCOCOSDA2004及び音声言語処理国際会議、11月にインドで開催されたOriental COCOSDA2004に出席した。その具体的な活動は以下の通りである。1.4月4-9日に京都で開催された国際音響学会議(ICA2004)において、「音声・音響データベース」に関するストラクチャードセッションを企画し、その座長をつとめた。2.10月4日に韓国済州島で開催されたCOCOSDA2004(音声データベース・音声入出力評価に関する国際協調委員会)に出席して、日本における音声コーパスと音声入出力評価の標準化動向について報告した。また、4月4-8日に同じ場所で開催された音声言語処理国際会議(ICSLP2004)に出席して、音声コーパスに関する動向調査を行った。3.ニューデリー(インド)でOriental COCOSDA(COCOSDA東アジア部会)を開催し、研究代表者が組織委員会副委員長をつとめるとともに、「アジアにおける音声コーパスと標準化活動の概観」について講演した。研究分担者の桑原は「日本における音声コーパスの進展と利用」について、分担者の匂坂は「計算論的人間モデルによる音声言語処理」について報告した。4.特定非営利法人「言語資源協会」と共催で「言語資源の提供と利用」に関するシンポジウムを開催した。