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筋萎縮性側索硬化症の治療に関する基礎的研究

孤発性筋萎縮性側索硬化症(ALS)では運動ニューロンの編集型GluR2が部位特異的、疾患特異的に減少していること報告されている。編集型GluR2の低下は細胞内Caイオンの細胞内流入を引き起こすことから、ALSの運動ニューロン変性の病態に直接関与している可能性が高い。したがって編集型GluR2を増加させることはALSの治療法となりうると考えられる。編集型GluR2を増加させる方法としてはGluR2 Q/R部位のRNA編集酵素であるADAR2の活性を上昇させる薬剤を投与する、あるいはADAR2遺伝子の強制発現を行う方法がある。本年度、ADAR2活性が40-60%のTet-on HeLa細胞を用いADAR2活性の測定系を確立した。この培養細胞に薬剤を24時間暴露し、細胞を回収し、RNAを取り出す。RNAからcDNAを作製し酵素処理後、電気泳動した。泳動パターンからGluR2 Q/R部位の編集率を測定した。この系を用い薬剤スクリーニングを行い、ADAR2活性を上昇させる複数の抗うつ薬を確認することができ、これを報告した(Neurosci Res 64: 251, 2009)。本年度はさらに他の薬剤スクリーニングを行い、新たに抗てんかん薬、降圧薬の中でADAR2活性を上昇させる薬剤を発見した。その成果を日本神経学会総会で発表予定である。編集型GluR2を増加させる方法としてはGluR2Q/R部位のRNA編集酵素であるADAR2の活性を上昇させる薬剤を投与する、あるいはADAR2遺伝子の強制発現を行う方法がある。本年度、ADAR2活性が40-60%のTet-on HeLa細胞(東京大学神経内科郭伸先生より供与)を用いADAR2活性の測定系を確立した。泳動パターンからGluR2Q/R部位の編集率を測定することができる。この系を用い薬剤スクリーニングを行い、ADAR2活性を上昇させる複数の抗うつ薬を確認することができた。臨床応用するためには、さらに低濃度で、かつ効率のよい条件を検討する必要があると考えられる。ALSは根本的治療法が無く、現在はケアが中心の状態である。ADAR2活性を上昇させる薬剤の開発はALS治療を根本から変えるようなインパクトのある重要な課題である。編集型GluR2を増加させる方法としてはGluR2照部位のRNA編集酵素であるADAR2の活性を上昇させる薬剤を投与する、あるいは2AR2遺伝子の強制発現を行う方法がある。本年度、mAR2活性が40-60%のTet-onHeLa細胞を用いADAR2活性の測定系を確立した。泳動パターンからGIuR2 Q/R部位の編集率を測定した。この系を用い薬剤スクリーニングを行い、2AR2活性を上昇させる複数の抗うつ薬を確認することができ、これを報告した(Neurosci Res,in press)。さらに他の薬剤スクリーニングを行っている。

この系を用い薬剤スクリーニングを行い、ADAR2活性を上昇させる複数の抗うつ薬を確認することができ、これを報告した(Neurosci Res 64: 251, 2009)。本年度はさらに他の薬剤スクリーニングを行い、新たに抗てんかん薬、降圧薬の中でADAR2活性を上昇させる薬剤を発見した。その成果を日本神経学会総会で発表予定である。
生体内ニューロン分化過程におけるクロマチンポテンシャルの解析

発生過程において、幹細胞が機能細胞に分化する過程では、必要な遺伝子や不要な遺伝子のクロマチン構造が次々に変化し、その後の遺伝子発現を制御する。本研究では、生体内において神経幹細胞が成熟ニューロンに分化する過程で起こる様々なイベントについて、どのゲノム領域で形成されたクロマチンポテンシャル(オープンクロマチン領域)が、その後どのように遺伝子発現に影響し、最終的にニューロンの機能にどういった影響を与えるか、を明らかにすることを目的とする。
グローバル競争に直面する日本製造企業の組織能力を進化させる現場改善会計の研究

本研究の目的は「現場改善会計論」の体系的完成である。グローバル競争に対応して日本企業の競争力の源泉である「生産現場の組織能力」,中でも「擦り合わせて作り込む現場の競争力」(藤本2003, p.109)を進化させる必要がある。そのような組織能力が具現化するのが生産現場での絶ゆまぬ改善である。現場改善会計はこれらの改善効果を金額的に測定可能にし,理論的に体系化することを目指している。初年度であった平成29年度における生産能力展開図の概念整理および図式化と,それらの知見について海外の研究者との基本概念に関する意見交換をふまえて,2年目である平成30年度においても当初計画に沿って研究を進めた。進捗については以下3点を挙げられる。1理論化をさらに進め,生産能力展開図に沿って実際に金額計算する際の計算ロジックをほぼ構築した。その成果の一部は書籍「ものづくりの生産性革命」の1章として執筆された。さらに本理論の応用として,国内研究者との共同研究・論文公表に参加した。計算構造については継続研究の上,最終年度である令和元年度に学会報告および論文執筆予定である。3外資系製造企業との共同研究はほぼ予定通り進展している。また、その他にも本研究に興味を示された国内製造企業数社と実務ベースも含めた知見交換と議論を行った。当初計画による理論的研究の学会発表および論文公表と書籍執筆など研究成果を公表した。また,海外研究者との研究交流,共同研究先企業との実務実践検証についても継続実施し,成果を蓄積できた。具体的には,研究実績に記載した通りである。最終年度になる令和元年度は,さらに理論の体系化を進め,それらをまとめて学会報告,論文公表,および書籍化を進める。また,海外研究者や実務家との研究交流をさらに推進する。その上で,次の段階の課題である実務実践への応用研究のための基礎を構築し,さらなる研究課題の実現につなげる。初年度である平成29年度においては,ほぼ当初計画通りに研究が進捗した。具体的には以下3点を挙げられる。1理論研究として,製造間接費に関わる検討を意図しつつ,そのための概念整理として生産能力に焦点をあてて詳細に検討した。その成果は,日本原価計算研究学会第43回全国大会での発表において複数の研究者からのコメントを得た上で論文としてまとめられ,愛知工業大学『経営情報科学』に掲載された。3理論の実践的検証として,外資系製造企業との共同研究を開始した。同社日本国内工場を計6回訪問し継続的に議論を続けてきた。その成果は次年度以降に発展的に継続される予定である。当初計画による理論的研究の学会発表および論文公表,海外研究者との研究交流,共同研究先企業との実務実践検証を推進できた。当初計画にある通り,従来の会計理論・会計技法との比較検討を進めていく。なお,それと並行して,他分野理論や企業実践との応用・連携を深める。具体的には,生産管理論をふまえた現場改善会計論という学際的研究を行い,学会報告を予定している。また,初年度から継続している企業実践における検証をさらに推進していく。研究成果の公表については,学会だけでなく,先端研究者のコメントを得るべく,積極的に研究会等でも報告する予定である。

最終年度になる令和元年度は,さらに理論の体系化を進め,それらをまとめて学会報告,論文公表,および書籍化を進める。また,海外研究者や実務家との研究交流をさらに推進する。その上で,次の段階の課題である実務実践への応用研究のための基礎を構築し,さらなる研究課題の実現につなげる。
大規模医療データベースを用いた看護実践データが予測する患者アウトカムモデルの開発

本研究は、平成28年10月からDPCに収集されている重症度、医療・看護必要度(以下、看護必要度)等をはじめとする看護実践関連データに着目し、看護必要度等の看護実践に関連するデータの看護プロセス及びアウトカムへの適応可能性と、現存する患者アウトカムとの関連を明らかにすることである。2018年度は、研究協力を得られる可能性のある病院に対し、電子カルテからのデータの抽出方法と収集可能性のあるデータを検討した。また、医療の質評価・公表等推進事情やDiNQL等の各指標の定期や計算式について調べ検討した。その結果、同じ指標名でも計算式が異なる場合や、そもそもデータの入力精度に課題があることも考えられ、今後検討することとなっている。現存する患者アウトカム指標は多数存在するものの、看護実践が直接的あるいは間接的に影響を及ぼしている可能性のある指標は、多いのか少ないのか、掘り起こしが可能なのかも含め今後検討していく必要性がある。例えば、入院時尿道カテーテルが留置されている患者の抜去率、低栄養の改善率、入院時ADLの改善率、入院時要介護度の改善率等を想定している。看護アウトカム指標(プロセス指標にもなり得る)については、失禁改善率や転倒・転落率、経管栄養から経口摂取可能になった患者率、抑制が行われている患者の比率、褥瘡発生率・治癒率等がその指標となる予定である。看護プロセス指標についても電子カルテから掘り起こしていく必要性があることがわかった。データ抽出方法や公開されているデータの確認ができている。看護実践に関連するデータの収集方法等を検討し、各指標の算出方法を検討する。割引等による3000円未満の端数が発生した。有効に使用していきたい。
超臨界クラスター流体の材料科学

超臨界流体、特に、臨界点近傍の超臨界クラスタ流体というナノスケールでの気液混相プラズマ、プラズマナノ界面相互作用系に注目し、材料科学的な観点からの超臨界流体中でのプラズマの発生法の確立を中心に、そのプラズマ診断、材料プロセス反応場創製(超臨界クラスター流体の材料科学)の本格的な展開を目的とし、本プロジェクトを推進してきた。その結果、上記の研究を進める上での標準的な物質反応系としてダイヤモンド合成をメインのテーマとして、プロセスプラズマ発生、プラズマ診断、プラズマ材料プロセス、などの研究を総合的に行い、本報告書に示すような研究成果を挙げた。(1)超臨界クラスタ流体プラズマの発生と診断平行平板型DBD放電を用いた超臨界クラスタ流体プラズマの発生を、Xe、CO2をプラズマ煤体として用い、臨界点を中心にして、温度、圧力をプロセスパラメタにして、その安定発生を行った。新しく開発した放電セルを用い、24時間もの長時間での安定的なプラズマの発生に成功した。またこの電極を配列(17個並べて)させ、均一なで2次元的にスケールアップしたプラズマ源の作製にも成功した。この方法により、1次元的なスケールアップ、3次元的なスケールアップも可能である。診断に関しては、電流電圧測定、発光分光測定をおこない、そのプラズマモードの確認(フィラメントモード)、発光種の確認を行った。レーザー誘起の超臨界クラスタ流体プラズマの発生の予備実験も開始した。(2)超臨界クラスタ流体プラズマの材料プロセスへの応用上記のプラズマを用いて、新規のナノマテリアル探索、プロセス開発の研究を開始した。臨界点付近を中心に、各種のプロセスパラメタ(圧力、温度、電圧、電極構造、媒体、溶質など)を変化させて、新規ナノマテリアルの合成を目指した。合成物質の同定には、走査型電子顕微鏡、透過型電子顕微鏡、ラマン分光、光電子分光法、質量分析装置などを用いた。合成物質と合成条件、プラズマ内部条件(発光分光法、電圧電流測定)などとの相関の測定も開始した。現在までに、いくつかの興味深い構造物の合成が示唆される結果を得ている。(1)放電法およびレーザー法による超臨界プラズマクラスタ材料プロセスシステムの構築とプラズマ診断材料表面加工プロセス用の超臨界流体プラズマクラスタ材料プロセスシステムの構築(設計・作製)を行った。放電の方法としては、高圧雰囲気での安定性、制御性に富む誘電体バリア放電をベースにした交流プラズマ、ナノパルスプラズマ、に加え、レーザーアブレーション法(レーザー誘起プラズマ発生法)を採用した。Xe,CO_2系超臨界プラズマクラスタ流体の創製を行い、そのプラズマ発生特性(ガス圧、電力、電圧など)を調べるとともに発光分光法によるプラズマ種の診断を行った。(2)材料プロセス応用以上の新プロセス装置を用い新規物質探索を行った。ダイヤモンド分子(ダイヤモンドイド)の人工合成、新規物質合成をターゲットとして、アダマンタンを原料として、デイアマンタン、トリマンタン、テトラマンタン、をはじめ、各種の高次アダマンタンの人工合成に成功した。従来は石油の中からppb、pptオーダーで微小量生成されていた高次アダマンタンなどの人工合成、新規構造の高次アダマンタンの合成が達成できた。これらの合成物質の同定には、TEM、EDX-SEM、ラマン分光、GC-MASSを用いた。プロセス温度、圧力との合成量の相関関係を調べ、臨界点付近で特異的に生成量が増加することを確認するとともに、現象論的には逐次反応で記述できることも明らかにした。ダイヤモンドイドは、フラーレン、カーボンナチューブ、グラーフェンに続く第4のカーボンナノマテリアルとして期待されているもののそのプロセスの制限から新物質、新材料探索が遅れていた物質群であり、本研究を契機に飛躍的な研究の発展が期待される。今後、このダイヤモンド分子を標準ターゲットとして、プラズマ発生、診断、プロセス応用の立場から本研究を遂行していく。(1)放電法およびレーザー法による超臨界プラズマクラスター材料プロセス装置の開発とプラズマ診断材料表面加工プロセス用の超臨界流体プラズマクラスター材料プロセス装置の開発を引き続き行った。放電方法として高圧雰囲気での安定性、制御性に富む誘電体バリア放電をベースにしたプラズマ、ナノパルスプラズマに加え、レーザー誘起プラズマ発生法を主に採用し、プラズマ源の大面積化、大規模化、ビーム化、高制御化など材料プロセス用の高機能プラズマ源の開発を目指した。今年度は、とりわけ、ナノパルス発生装置を新規に導入して、その安定的な発生とその診断を進めた。主にXe,CO2系超臨界プラズマクラスター流体の創製を行い、そのプラズマ発生特性(ガス圧、電力、電圧など)について調べ、分光法などによりダイヤモンド分子創製との対応関係を明らかにした。また、ナノ秒レーザー誘起プラズマの時間分解能発光分光も行い、ダイヤモンド分子創製との各種プラズマ種との対応関係を検討した。さらにまた、Air,N2,Ar系超臨界プラズマクラスター流体の発生も試みた。

(2)材料プロセス応用以上の新プロセス装置を用い新規ナノマテリアル物質、とりわけダイヤモンド分子の探索を行った。プロセス状態の分析、合成物質の同定には、現有のXPS、TEM、FE-SEM、ラマン分光、プラズマ発光分光、質量分析装置、などを用い、新規ダイヤモンド分子、ナノ物質の探索を行った。とりわけ、臨界点付近での揺らぎの大きな領域での新規物質の生成を進め、臨界点付近で極大を取る、物質生成量と、媒質の密度、熱伝導度、物質拡散定数などと、生成量との相関関係を導いた。過去4年間の成果を踏まえ、本格的なプラズマ診断、ダイヤモンド分子生成機構の解明、発生・診断・応用研究の俯瞰的研究を行った。今年の主な成果は以下のようになる。(1)発生:超臨界流体ヘリウムプラズマの絶縁破壊現象というプラズマ生成の前駆現象における分子配置の相関距離と電子の平均自由行程の関係性を示し、揺らぎ場中プラズマ反応場における反応機構の基礎となる電子の運動への知見を得た。また、超臨界流体・誘電体バリア放電プラズマにおいて、新たな表面プラズマモードを見出し、発光分光、電流電圧測定などからその特異生を明らかにした。(2)プラズマ診断:近赤外レーザーヘテロダイン干渉計による超高密度媒質中のマイクロプラズマ電子密度計測法の研究開発を進め、先ず標準データーとして大気中に吹き出すアルゴンガス中でのパルスDC放電の電子密度計測に成功した。さらに、本システムに顕微鏡を使った反射型干渉計システムの開発を進め、超臨界流体ヘリウム中でのプラズマ電子密度計測に初めて成功した。また、ナノ秒レーザー誘起プラズマの時間分解能発光分光測定、シャドウグラフ測定系の光学系の再構築を行い、そのこ高制度化・再現性の向上を図り、超臨界点近傍の超高密度媒質条件下におけるキャビテーションバブル発生現象の臨界異常プラズマの特異性を明らかにした。(3)プロセス応用:新たに大気圧プラズマCVD法、および、超臨界流体光化学プロセス法によるダイヤモンド分子合成実験を行い、超臨界流体プラズマCVD法との比較を行った。大気圧プラズマ法の比較から、超臨界流体プロセスの反応速度の高速化が再確認され、また光化学プロセスとの比較により、プラズマ反応の非平衡性が明らかになった。本研究を通じ、ダイヤモンド分子合成における、臨界点近傍でのプラズマ反応の特異性が明らかになった。(1)発生と診断:放電法およびレーザー法による超臨界プラズマクラスター材料プロセスシステムの構築とプラズマ診断材料表面加工プロセス用の超臨界流体プラズマクラスター材料プロセス装置の開発を引き続き行った。放電方法として高圧雰囲気での安定性、制御性に富む誘電体バリア放電をベースにしたプラズマ、ナノパルスプラズマに加え、レーザー誘起プラズマ発生法を主に採用し、プラズマ源の大規模化、ビーム化、高制御化など材料プロセス用の高機能プラズマ源の開発を目指した。
触媒反応生成高エネルギー水分子ビームのエネルギー解析

白金ナノ粒子表面の触媒反応で生成しラバールノズルにより形成した高エネルギーH2Oビームのエネルギー状態を解析しノズル構造の最適化を目的に研究を行った結果、以下の結果を得た。1.H2Oビームのスケーリングパラメータは200以下であり、平均クラスターサイズは1以下と推定された。2.ノズル開口角の異なるラバールノズルを用いてサファイア基板上にZnO結晶膜を成長させたところ開口角によらず結晶配向性にすぐれ、電子移動度の大きな結晶膜が得られた。3.容量結合型MEMS圧力センサーを用いてビームの圧力のノズル開口角依存性を得たが、圧力から換算したH2O分子の運動エネルギーは、予想より約2桁小さい値となった。本研究課題は、触媒反応を用いた新しいCVD技術を構築するため白金触媒上での水素・酸素の燃焼反応により生成した高温水分子ビームのエネルギー状態を解析しノズル構造を最適化することを目的とするものである。触媒反応容器で生成しラバルノズルを通して真空チャンバー内に噴出する高温水分子ビームのエネルギー状態を測定することを通してノズルを中心とした装置構造を最適化することを目的にしており、初年度は以下の研究結果を得た。(1)触媒容器のノズルから噴出される高温のH2Oビームの運動エネルギーを検出する圧力センサー構造を検討し、Si基板上にMEMS作製技術により製作したSiメンブレン共振周波数検出タイプの圧力センサーが適しているとの結論を得た。そしてCVD装置の構造に合わせホルダーを含めた圧力センサー全体の構造、サイズを決定し発注、年度末に作製し納品して貰った。(2)ノズル内部に微細な熱電対を挿入しノズルから噴出される水分子ビームの温度測定を行い、開口角による断熱膨張の度合いの違いにより開口角の大きなノズル程、より早く温度が低下することが分かった。(3)並行してクラスタービームの理論を適用して水分子ビームのスケーリングパラメータとそれをもとに平均クラスターサイズを計算したところ、スケーリングパラメータは200以下であり、平均クラスターサイズは1以下と評価された。即ち、クラスターは生成されていないとの結論を得た。この事から金属原料ガスとの反応時、水分子と有機亜鉛ガスは単分子同士で衝突、反応しており生成される酸化亜鉛プリカーサも単分子に近い事が推察された。本研究課題は、触媒反応を用いた新しいCVD技術を構築するため白金ナノ粒子表面で水素と酸素を燃焼させ生成した高エネルギー水分子ビームのエネルギー状態を解析すること、その解析をもとにビームを形成するラバールノズルの構造を最適化することを目的としている。具体的には、触媒反応容器内で生成し様々なノズル開口角のラバールノズルを通して真空チャンバー内に噴出する水分子ビームのエネルギー状態を理論と実験の両面から解析する。更にその水分子ビームを用いて堆積した酸化亜鉛(ZnO)膜の結晶性、電気伝導特性を調べノズル開口角の影響について調べる。その結果、最終年度であるH27年度において以下の研究成果を得た。(1) ZnO結晶膜成長のガス供給条件から触媒容器内の反応時圧力を推定した結果、0.5atm 2.0atmと推定された。この圧力条件から真空チャンバーに噴出される水分子ビームのスケーリングパラメータを求め、それをもとに平均クラスターサイズを推定したところ、スケーリングパラメータは200以下であり、平均クラスターサイズは1以下と推定された。(2)ノズル開口角の異なる3つのラバールノズル(50°, 60°, 75°)を用いてA面サファイア基板上にZnO結晶膜を成長させたところどの開口角のノズルにおいてもZnO(0002)のωロッキングカーブの半値幅は590arcsec以下と小さく、またHall移動度も95cm2/Vs以上と大きく、開口角によらず結晶配向性にすぐれ、電子移動度の大きな結晶膜が得られた。(3)容量結合型MEMS圧力センサーを用いて水分子ビームの圧力を測定したところ、ノズル開口角が小さい程、圧力が大きくなることを見出したが、水分子の運動エネルギーから推定した圧力に比べ一桁以上小さな値となった。これは残留ガスの存在とセンサーホルダーによる流れの乱れが原因ではないかと推察された。熱電対を用いたH2Oビームの温度の評価は一通り実施出来、ノズル開口角によってビームの冷却温度に差異が生じる事を評価出来た。しかし運動エネルギーを測定するための圧力センサーをCVD装置内にセットしたところ、寄生容量が大きく圧力センサー本体の静電容量値の100倍以上になった。そのためビームの噴射による微妙な容量変化をとらえられておらず、現在寄生容量の低減が課題となっている。半導体デバイスプロセスH27年度は前年度の予備実験のデータをもとに2年目の本格実験に取りかかる。

円錐型ノズルについては、前年度測定した開口角90°と60°のものに加え、50°、75°のノズルも用いて測定をする。まず圧力センサーの測定系に発生している寄生容量を100分の1までに低減させビームの噴出による静電容量の差異が評価出来るよう改造する。そしてCVD装置内のノズル吹き出し位置(開口部出口)に近い位置から基板ホルダーの設置位置(ノズル開口部から20-50mm)までの範囲で圧力センサーをセットし、圧力を測定する。併行して内部を鏡面仕上げしたノズルを用い様々なガス流量、背圧の条件でA面サファイア基板上に膜堆積を行い、得られたZnO膜の結晶性・配向性、発光特性(室温および低温フォトルミネッセンス)、電気伝導特性(Hall効果測定)を調べることでZnO膜の結晶性、不純物の種類、欠陥の密度を推定し、水分子ビームのエネルギー状態との関係を調べる。
特異な構造をもつヌクレオシドの化学合成と反応

1)生物機能を有するヌクレオシドの光学活性体を効率よく得るため,生物学的手法による光学分割を試みた.その結果,adenosine deaminaseが高圧によって活性化されることを見出し,抗HIV活性を有する炭素環ヌクレオシドの高エナンチオ選択的光学分割に成功した.2)2,3,5-トリ-O-ベンジル-1-O-ヨードアセチル-D-リボフラノースに対して求核剤を作用させる反応で,添加物あるいは触媒を適当に選ぶことにより,対応するα-またはβ-リボシドが高収率かつ高選択的に得られることを見出した.また,2,3,5-トリ-O-ベンゾイル-D-リボフラノシルメチルカーボネイトに対してトリメチルシリル化した核酸塩基を作用させることにより,対応するβ-ヌクレオシドが高収率かつ完全な選択性をもって得られる反応を明らかにした.3)DNAの塩基配列の識別機構を解析した.特に核内がん原遺伝子産物のMybが認識するDNAの配列を調べた.系統的に配列を変異させ,AACxGx(C/T/A)配列がMybの認識に必須であることがわかった.蛋白側とDNA結合ドメインの3個のリピート(各52アミノ酸残基)の内3番目のリピートがAACを,2番目のリピートがGx(C/T/A)を認識していることがわかった.また複合体中のDNAをNMRにより解析することによりそれを認識した.4)投げ縄構造をもつRNAの化学合成にはヌクレオシドの2'および3'水酸基に異なるリン酸基の導入が必要である.そこで,まず基本骨格である2'-リン酸基をもつRNAの化学合成法の確立を目指し,2'-リン酸基の保護基として2-シアノ-1,1-ジメチルエチル基を用い,さらにリン酸基をチオリン酸基に置き換えたアミダイト合成ユニットを構築し,2'-リン酸基をもつオリゴウリジル酸10量体を合成することができた.5)新規抗腫瘍ヌクレオシドCNDACの作用機序を耐熱性菌由来のDNAポリメラーゼによる特異的DNA増幅反応系を用いて検討した.CNDACの5'-トリリン酸体(CNDA CTP)は反応産物である増幅DNAを顕著に減少せしめ,DNA伸長反応を阻害することが明らかとなった.さらに,その阻害作用はDNA塩基配列中のCに対する特異的なターミネーション活性によることが明らかとなり,抗腫瘍性発現において細胞内でのCNDACTPによるDNA合成阻害の重要性が示唆された.1.糖部環内酸素が炭素に置き変わった炭素環ヌクレオシドは酵素による加水分解を受けにくいためその生物機能がおおいに期待されている。しかし、天然より得ることが困難であるため純化学的合成に頼らざるを得ない。本研究において活性化されたイミンとシクロペンタジエンとの反応により2-アザビシクロ体を合成し、我々が既に見い出しているRRA反応(還元条件下での逆アルドール反応)条件下での選択的C-N結合の開裂を行い付加体より抗HIV活性を有するBCAアナローグに相当する炭素環ヌクレオシドの立体選択的合成に成功した。(金子)2.立体選択的グリコシル反応の開発は糖質あるいはヌクレオシド合成の分野で最も重要な研究課題の一つである。今回、ルイス酸として二価スズ-トリフラートを用いアミノ糖のグリコシル化反応を行い高立体選択的にグリコシドを得ることに成功した。また、SnCl_3(ClO_4)を用いて各種アミノ酸と糖との反応より糖タンパクの構成成分となるα-ガラクトシドの高選択的合成にも成功した。更に、TMSOTf-Ph_2Sn=SあるいはAgClO_4を用いるリボフラノースの高立体選択的グリコシル化に成功し、このことはヌクレオシド類の効率的合成法の開発を示唆するものである。(向山)3.特異的にDNAを認識するヘテロ環小分子として、今回新たにAC-2-BTならびにPN-4-BTを合成し塩基特異性を検討した。その結果、両者ともG-Cに高い親和性を示すことがわかり、当初仮定したようにチアゾール自体は、G-Cを認識することが確認できた。(小林)4.2'-リン酸化されたRNAは生体内に存在するが、その生物機能は不明であり化学合成が望まれている。本研究において2'-リン酸化RNAの合成において問題となるリン酸基の2'-3'間の転移反応の抑制をめざし、2'-リン酸の保護基について検討した。その結果、リン酸基の保護基に2-シアノ-1,1-ジメチルエチル基を用いリン酸基のP=OをP=Sに置き換えることによって2'-3'間の転移反応を抑制することが出来た。(関根)5.Ara-Cが効果を示さないヒト固形腫瘍に対して抗腫瘍効果を示す新規ヌクレオシドCNDACの作用機構を検討した。その結果、Ara-Cと同様5'-トリリン酸体となってDNAに取り込まれ効果を示することが明かとなった。また、フローサイメトリーでの測定によりCNDACは細胞をG2M期に蓄積させる作用を持つことが明かとなった。(佐々木)1)生物機能を有するヌクレオシドの光学活性体を効率よく得るため,生物学的手法による光学分割を試みた.その結果,adenosine deaminaseが高圧によって活性化されることを見出し,抗HIV活性を有する炭素環ヌクレオシドの高エナンチオ選択的光学分割に成功した.

2)2,3,5-トリ-O-ベンジル-1-O-ヨードアセチル-D-リボフラノースに対して求核剤を作用させる反応で,添加物あるいは触媒を適当に選ぶことにより,対応するα-またはβ-リボシドが高収率かつ高選択的に得られることを見出した.また,2,3,5-トリ-O-ベンゾイル-D-リボフラノシルメチルカーボネイトに対してトリメチルシリル化した核酸塩基を作用させることにより,対応するβ-ヌクレオシドが高収率かつ完全な選択性をもって得られる反応を明らかにした.3)DNAの塩基配列の識別機構を解析した.特に核内がん原遺伝子産物のMybが認識するDNAの配列を調べた.系統的に配列を変異させ,AACxGx(C/T/A)配列がMybの認識に必須であることがわかった.蛋白側とDNA結合ドメインの3個のリピート(各52アミノ酸残基)の内3番目のリピートがAACを,2番目のリピートがGx(C/T/A)を認識していることがわかった.また複合体中のDNAをNMRにより解析することによりそれを認識した.4)投げ縄構造をもつRNAの化学合成にはヌクレオシドの2'および3'水酸基に異なるリン酸基の導入が必要である.そこで,まず基本骨格である2'-リン酸基をもつRNAの化学合成法の確立を目指し,2'-リン酸基の保護基として2-シアノ-1,1-ジメチルエチル基を用い,さらにリン酸基をチオリン酸基に置き換えたアミダイト合成ユニットを構築し,2'-リン酸基をもつオリゴウリジル酸10量体を合成することができた.5)新規抗腫瘍ヌクレオシドCNDACの作用機序を耐熱性菌由来のDNAポリメラーゼによる特異的DNA増幅反応系を用いて検討した.CNDACの5'-トリリン酸体(CNDA CTP)は反応産物である増幅DNAを顕著に減少せしめ,DNA伸長反応を阻害することが明らかとなった.さらに,その阻害作用はDNA塩基配列中のCに対する特異的なターミネーション活性によることが明らかとなり,抗腫瘍性発現において細胞内でのCNDACTPによるDNA合成阻害の重要性が示唆された.
軟体動物の粘液を介した生物間相互作用ネットワークの解明

本研究の目的は、岩礁潮間帯に存在する、捕食者巻貝ー被食者笠貝ー生産者藻類からなる系を用い、軟体動物が普遍的に生成する“粘液"を介した生物間相互作用ネットワーク“ネバネバネットワーク"の全貌を解明することである。具体的には、粘液を介した捕食者・被食者の「被食・捕食者情報取得による行動の最適化」や、「藻類への栄養添加」に伴って、トップダウン効果の強さや藻類の生産速度、群集構造がどのように変化するかについて明らかにし、粘液が岩礁潮間帯群集の理解にどれほど貢献しているか示すことを目指す。2018年度は、主に室内実験を中心に行った。ネバネバネットワークによって、間接効果の強度や伝達速度が規定され、藻類相が決定するというプロセスを、細分化し(捕食者ー被食者間での粘液利用・被食者ー藻類間での粘液利用)、それぞれの生物間相互作用における粘液の役割を明らかにすることを目的とした。室内実験を行うにあたり、生物飼育用の潮汐リズムを再現できる水槽を作成するとともに、継続的に飼育できる環境を整えた。さらに、行動撮影用のビデオ設置や撮影方法、解析方法の確立をした。その上で、まず、捕食者ー被食者関係における粘液利用について明らかにする実験を行った。具体的には、捕食者が捕食者もしくは被食者の、被食者が捕食者もしくは被食者の粘液存在時に、それぞれの粘液に対してどのように反応するか評価した。その中で、被食者が捕食者粘液に対して特異的な行動をとる可能性が示唆された。また、被食者粘液が海藻に与える影響も室内実験により明らかにしてきた。被食者が好むエサ資源、緑藻をガラス板上に定着させ、その上に粘液を塗布するものとしないものを作り、緑藻の成長を画像解析とクロロフィル測定により評価した。その結果、緑藻の成長に正の影響を及ぼしている可能性が示唆された。本年度は主に室内での実験が中心となった。室内実験の立ち上げに時間と労力を費やしたが、最終的には、継続的に飼育ができる環境が整い、さらに、貝類の行動を詳細に撮影・解析できる実験系を確立させることに成功した。その結果、これまで知られてこなかった、貝類の粘液を用いた特異的な行動の存在が示唆され、次年度につながる成果を残せた。また、海藻を専門とする他研究室の研究者とも共同で研究を進め、新たな知識を構築し、実験方法の改善に取り組んだ。これらはいづれも次年度の研究展開につながるとともに、近々論文として成果を発表できる研究であると言える。今後も確立したシステムを用い、継続して室内実験を行う。捕食者ー被食者間での粘液利用に関しては、明らかになりつつある被食者の特異的な行動に焦点を当てる。本行動が捕食者回避に役立っているのか調べ、本行動の意義について明らかにする。また、被食者粘液の有無で捕食者の捕食効率が変わるのかについても評価していく。被食者ー海藻間での粘液利用に関しては、引き続き緑藻への粘液の影響を調べるとともに、被食者の笠貝の家痕周辺に生えていることの多い褐藻を用いて同様の実験を行う。また、褐藻、緑藻の両海藻がパッチ状に存在する際に、粘液の存在でそれぞれのパッチがどのように広がっていくのか明らかにする実験も行う。さらには、粘液の成分分析を進め、捕食者ー被食者間相互作用において、被食者の海藻への栄養添加において粘液のどの成分がキーとなって働いているのか、その成分や量は状況に依存して変化するのかを明らかにする。最終的には、粘液の重要性を野外の実証研究によって評価することを目的としているため、本年度はまず野外において、貝類が実際にどれくらい粘液を塗りたくっているのか、また、室内実験で見られた行動が野外ではどれくらいの頻度で行われているか明らかにしていく予定である。

その中で、被食者が捕食者粘液に対して特異的な行動をとる可能性が示唆された。また、被食者粘液が海藻に与える影響も室内実験により明らかにしてきた。被食者が好むエサ資源、緑藻をガラス板上に定着させ、その上に粘液を塗布するものとしないものを作り、緑藻の成長を画像解析とクロロフィル測定により評価した。その結果、緑藻の成長に正の影響を及ぼしている可能性が示唆された。本年度は主に室内での実験が中心となった。室内実験の立ち上げに時間と労力を費やしたが、最終的には、継続的に飼育ができる環境が整い、さらに、貝類の行動を詳細に撮影・解析できる実験系を確立させることに成功した。その結果、これまで知られてこなかった、貝類の粘液を用いた特異的な行動の存在が示唆され、次年度につながる成果を残せた。また、海藻を専門とする他研究室の研究者とも共同で研究を進め、新たな知識を構築し、実験方法の改善に取り組んだ。これらはいづれも次年度の研究展開につながるとともに、近々論文として成果を発表できる研究であると言える。今後も確立したシステムを用い、継続して室内実験を行う。捕食者ー被食者間での粘液利用に関しては、明らかになりつつある被食者の特異的な行動に焦点を当てる。本行動が捕食者回避に役立っているのか調べ、本行動の意義について明らかにする。また、被食者粘液の有無で捕食者の捕食効率が変わるのかについても評価していく。被食者ー海藻間での粘液利用に関しては、引き続き緑藻への粘液の影響を調べるとともに、被食者の笠貝の家痕周辺に生えていることの多い褐藻を用いて同様の実験を行う。また、褐藻、緑藻の両海藻がパッチ状に存在する際に、粘液の存在でそれぞれのパッチがどのように広がっていくのか明らかにする実験も行う。さらには、粘液の成分分析を進め、捕食者ー被食者間相互作用において、被食者の海藻への栄養添加において粘液のどの成分がキーとなって働いているのか、その成分や量は状況に依存して変化するのかを明らかにする。最終的には、粘液の重要性を野外の実証研究によって評価することを目的としているため、本年度はまず野外において、貝類が実際にどれくらい粘液を塗りたくっているのか、また、室内実験で見られた行動が野外ではどれくらいの頻度で行われているか明らかにしていく予定である。
人間共存型ヒューマノイドロボットのためのロボットハンド設計開発と評価

人間とロボットのインタラクションにおいて,ロボットが人間に対して安全で悪影響を与えないよう,外力(環境)に適応することが非常に重要である.そこで,情動表出ヒューマノイドロボットWE-4RII(Waseda Eye No.4 Refined II)を改良し,手首に6軸力/トルクセンサを追加した.そして,仮想コンプライアンス制御を導入し,人間とのインタラクション実験を行った.その結果,WE-4RIIがその腕を外力に適応させて動かすことができ,安全で悪影響を与えることのないインタラクションが実現した.今後は,より効果的な人間とロボットのインタラクションを目指して,現在の方法を拡張していく.腕のコントロールに人間のEMGなどを用いたりすれば,腕以外の全ての部位に対して同様の制御ができるようになると思われる.日本における国民平均年齢は年々高くなっており,21世紀中盤には,国民の3分の1以上が65歳以上になると推定されている.同様な現象が,イタリアをはじめ世界中の先進国においても起こっている.そのような中,われわれ人間と共生し心身のサポートが可能な新世代ロボットパートナーが期待されている.さらに,それらは高齢化社会における安全と平和の向上に貢献できると考えられる.そして,われわれは,円滑で自然な人間とロボットのインタラクションが重要と考えた.本年度は,筋電やゴニオメータ,人工前庭動眼反射などの生理指標も用いた人間とロボットのインタラクションに関する研究を行った.本研究による成果は,宇宙空間における船外活動や,微細作業を伴う手術のように,人間には不可能な環境下でのさまざまなタスクにおける作業精度の向上が期待される.さらに,本研究による技術や方法論は,高齢者や障害者の生活の質の向上に応用可能と考える.そして,研究の第1段階として,体表面筋電活動による被験者の腕の動きを計測するシステムに関する研究を行った.具体的には,手首部の短橈側手根伸筋,尺側手根伸筋,橈側手根屈筋,尺側手根屈筋,4つの筋肉の筋電を計測し,ファジー理論を用いた認識アルゴリズムによって,内転・外転・屈曲・伸展という手首の異なった動きを,被験者や実験の差異によらず,識別可能とした.その結果,本システムによって99%に近い正常認識率を得ることができた.今後の展望としては,被験者の意識やストレスの強度を認識するため,本システムと被験者の動作を認識可能な外骨格システムとの統合を予定している.人間とロボットのインタラクションにおいて,ロボットが人間に対して安全で悪影響を与えないよう,外力(環境)に適応することが非常に重要である.そこで,情動表出ヒューマノイドロボットWE-4RII(Waseda Eye No.4 Refined II)を改良し,手首に6軸力/トルクセンサを追加した.そして,仮想コンプライアンス制御を導入し,人間とのインタラクション実験を行った.その結果,WE-4RIIがその腕を外力に適応させて動かすことができ,安全で悪影響を与えることのないインタラクションが実現した.今後は,より効果的な人間とロボットのインタラクションを目指して,現在の方法を拡張していく.腕のコントロールに人間のEMGなどを用いたりすれば,腕以外の全ての部位に対して同様の制御ができるようになると思われる.
誤分類に基づいたクラスタ間の関連性を分析するための枠組み構築に関する研究

本研究課題では、クラスタ間の関連性を表現する対象の集合を抽出し、その関連性を分析するための新たな枠組みを構築することを目的とする。本研究課題では、クラスタリング結果において「誤分類された対象」が、クラスタ間の関連性を表現していると考え、その誤分類された対象に基づいて、クラスタ間の関連性を分析するための枠組みの構築を目指す。
粘性の温度依存性が大きい流体における対流ダイナミクス

(粘性差を伴った2成分混合系における熱対流現象)前年度は混合する2成分間の運動性の違いに着目し、粘性が異なるシリコンオイル混合系や水・グリセロール系をを用いて対流現象を調べた。その結果、ある粘性差以上になると過渡的停滞領域(TSD)が形成され、そこにLudwig-Soret効果は関係ないことを突き止めた。本年度はさらにTSD形成の起源を明らかにするため、混合する2成分間の粘性の濃度依存性について詳細に調べた。その結果、同じ2成分混合系であっても粘性の濃度依存性の強さによってTSD形成は起こらないことを突き止めた。(物理ゲルを用いた流体力学的不安定性の実験手法開発)レイリーテイラー不安定性に代表される流体力学的不安定性現象は界面不安定性の典型例であるが、実験的にどのようにして安定した初期界面を作り出すかは不安定化後の流れに与える影響を考える上でとても重要であるが、これまでの研究の多くは流体間に仕切り板を取り付け、それを引き抜く方法、容器を回転させる方法などがとられてきた。しかしながら、これらの手法では人為的な初期撹乱がその後の不安定化による流れの成長を支配することが知られていた。そこ物理ゲルを用いることによって、これまでの手法ではやむを得ないとされてきた人為的な初期撹乱を伴わない混和性液体における不安定化現象の初期過程を調べることが可能な新たな実験手法を開発した。そして典型的な流体力学的不安定性であるRayleigh-Taylor不安定性やlock exchange実験に本手法を適用し、初期からの不安定化を調べることができることを示した。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。(1)粘性差を伴った2成分混合系における熱対流これまでに高分子溶液や粘性の強い温度依存性を持った単純流体において,対流中に動的に流れがなくなる領域(Transient Stagnant Domain:TSD)が形成されることを発見した.この形成起源について,混合する2成分間の運動性の違いに着目した.そこで粘性が異なるシリコンオイル混合系および水・グリセロール系を用いて粘性差が伴った熱対流現象を詳細に調べた.その結果,ある粘性差以上になるとTSD形成が起こることを発見した。さらに2成分系対流においては,温度勾配を駆動力とする成分の拡散が生じて濃度勾配が形成されるLudwig-Soret効果が対流に影響することが知られている.そこで,これまでに報告されているSoret係数を参考にLudwig-Soret効果について考察を行い,TSD形成とは関係していないことを突き止めた.(2)物理ゲルを用いた新たな流体力学的不安定性の実験手法開発重力に対して密度反転で接している場合,界面は揺らぎによる凹凸が次第に増大して流れが生じる.このような現象は界面不安定性の典型例であるが,実験的に初期界面をどのような手法で作り出すかは不安定化後の流れに与える影響を考える上でとても重要である.例えば流体間に仕切り板を取り付け,それを引き抜く方法はよく用いられるが,この引き抜きによる人為的な初期撹乱がその後の不安定化による流れの成長を支配することが知られている.そこで物理ゲルを用いることで,人為的な初期撹乱を伴わない新たな実験手法を開発し,Rayleigh-Taylor不安定性およびlock exchange実験に本手法を適用し,興味深い実験結果を得ることに成功した.本研究では、まず、これまでに高分子溶液等で発見した対流中における流れのなくなる領域(TSD)形成の起源について実験的に調査を行った。シリコンオイルおよびグリセロールを用いた実験によって、2成分系において、混合する液体の粘性差が重要であることが明らかにし、特定の物質で見られた現象から粘性差があればTSD形成が起こるという一般性を実験的に見出すことに成功した。これによってTSD形成を解き明かす重要な知見が得られたと確信している。続いて、流体力学的不安定性(レイリーテイラー不安定性など)の実験方法に関して、これまでの伝統的な手法における問題点を解決するため、物理ゲルを用いた新たな実験手法の確立を行った。この手法によって、実際にこれまでの手法では実験が困難であった、混和性液体における不安定化現象の初期過程を、人為的な撹乱が伴わず正確に調べることが可能であることを示した。

しかしながら、これらの手法では人為的な初期撹乱がその後の不安定化による流れの成長を支配することが知られていた。そこ物理ゲルを用いることによって、これまでの手法ではやむを得ないとされてきた人為的な初期撹乱を伴わない混和性液体における不安定化現象の初期過程を調べることが可能な新たな実験手法を開発した。そして典型的な流体力学的不安定性であるRayleigh-Taylor不安定性やlock exchange実験に本手法を適用し、初期からの不安定化を調べることができることを示した。対流中に形成される流れのなくなる領域TSD形成について、混合する流体間にある値以上の粘性差がある場合に共通して起こることを発見した。今後は、この粘性差がどのような物理的メカニズムでTSD形成と結びついているかを系統的な実験およびシミュレーションによって明らかにする。まず3次元拡張セルを用いて3次元対流のTSD形成に関して実験を行う。これより、粘性差や加熱温度など条件を変えながら、TSDの形成頻度やパターンを調べることで3次元対流とTSD形成の関係を明らかにする。さらに、これまで行った実験より得られたTSDメカニズムを元に現象論的方程式の導出を行う。そして、これまでに得られた実験結果と比較・検討を行うことによって、粘性差を持った2成分混合系における対流現象の普遍的な性質を明らかにしていく。また物理ゲルを用いた新たな手法によって、混和性液体のレイリーテイラー不安定性において興味深い実験結果を得ることに成功している。これらの結果をより精査して、従来の手法では明らかにされていない課題に取り組んでいく予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
レチノイン酸を母核とする核内受容体アゴニストの探索

レチノイドXレセプター(RXR)のリガンド分子は癌のみならずメタボリック症候群の原因である高脂血症や糖尿病の治療薬としての可能性を秘めている。私はRXRリガンドである9Z-レチノイン酸の短工程合成法を独自に開発し、また共通の合成中間体を用いた9Z-レチノイン酸誘導体の効率的合成法を確立した。合成した誘導体のうち、(-)-メントール由来の誘導体において強いRXRαアゴニスト活性が、インドールを有する化合物にRXRα>γ選択性が発現することを見出した。また本研究過程において、ヨード環化反応を利用したベンゾフランやスピロ環の新規合成法を発見し、その一般性を確立することにも成功した。私はRXRのリガンドである9Z-レチノイン酸を母核とする誘導体のうち、シクロヘキセン環をテルペノイド由来の脂肪環に変換した誘導体を合成し、RXRに対するアゴニスト活性について評価することを研究目的とした。なお本研究は、テルペノイドを9Z-レチノイン酸の疎水性ユニットに組み込んだ、従来にはない独創的なリガンド分子の創製であり、また分子モデリングソフトを用いた予備調査においても一連の化合物群はRXRに対して良い相関を示したことから、高い研究成果を期待した。私は本目的を達成すべく、初めにStilleカップリングを鍵反応とする9Z-レチノイン酸の短工程合成法を独自に開発し、また共通の合成中間体を用いた9Z-レチノイン酸誘導体の効率的合成法を確立した(Chem. Commun. 2008, 6330.)。本研究で合成した誘導体のうち、ナフタレン環を有する新規レチノイドが高いRXR選択性を示すことを見出すこともでき、現在論文投稿中である。さらに、上記の目的に示したテルペノイドを組み込んだリガンド分子を、本手法により計12種類合成することにも成功し、この中で5種類の誘導体について高いRXR選択性を示すことを見出した。また本研究過程において3-ヨードベンゾ[b]フランの新しい合成法を発見し、その一般性を確立することにも成功した(Org. Lett. 2008, 10, 4967.)。レチノイドXレセプター(RXR)のリガンド分子は癌のみならずメタホリック症候群の原因である高脂血症や糖尿病の治療薬としての可能性を秘めている。私はRXRのリガンドである9Z-レチノイン酸を母核とする誘導体のうち、シクロヘキセン環をテルペノイド由来の脂肪環に変換した誘導体を合成し、RXRに対するアゴニスト活性について評することを研究的とした。私は本目的を達成すべく、初めにStilleカップリングを鍵とする9Z-レチノイン酸の短工程合成法を独自に開発し、また共通の合成中間体を用いた9Z-レチノイン酸誘導体の効率的合成法を確立した(Chem. Commun. 2008, 6330.)。本法を用いて、上記の目的に示したテルペノイドを組み込んだ9Z-レチノイン酸誘導体計12種類合成し、RXR転写活性について評価した。その結果、(-)-メントール由来の誘導体において強いRXRαアゴニスト活性を示すことが判明した(投稿準備中)。また本研究の一環として、芳香環を組み込んだ9Z-レテノイン酸誘導体においても合成並びに転写活性測定を行ったところ、インドールの5位に共役側鎖を有する化合物についてRXRα>γ選択性が発現することを見出した。本知見は、従来のRXRアゴニストで必須とされていた脂溶性部位に水素結合可能なインドールを配することでアイソタイプ選択性が発現した点で大変興味深く、今後のドラッグデザインの新たな指針となる可能性を大いに秘めている(投稿準備中)。
スポーツ価値意識の形成過程に関する社会学的研究

本研究は、スポーツ環境や社会・文化システムがスポーツ価値意識の形成過程に及ぼす影響を明らかにすることを目的として実施された。まず前年度に引き続きスポーツ環境の相違がスポーツ価値意識形成にどのような影響をもたらすのかについて学校運動部型とクラブ型のスポーツ価値意識とその形成に関する比較検討を行った。対象はサッカーに焦点化し、中高一貫して学校運動部型に所属し全国高校総合体育大会上位高校4チーム計194名、中高一貫してクラブ型に所属する全日本クラブユースサッカー選手権上位の5チーム78名であった。結果、学校運動部型において形式主義、伝統主義傾向が強く、クラブ型で全力主義、努力主義や鍛錬主義といった傾向と同時に楽しさ志向が強いという傾向が認められた。特に後者におけるニ重性について後者において世俗内禁欲傾向が強かったことを勘案すれば、勝利に対する志向性も看取されることからその特徴として、勝利志向を全力志向で隠蔽し、さらにそれを楽しさ志向の強調によって懐柔する<場(シャン)>が指導者をはじめとして整備されていることが推察された。つぎに社会・文化システムの相違がスポーツ価値意識にどのような差異をもたらすかについて、米国在住の日本人のスポーツ競技者に対して当初、量的データによる検討を予定していたが物理的な問題が大きく、今後継続研究を行うこととして、今年度は質的データの収集を中心にケーススタディを行った。対象は米国在住の日本人であり高校生バスケットボール選手5名である。その結果、楽しさ志向、全力志向が顕著であり、形式主義や伝統主義といった傾向性は皆無であった。このことから従来指摘されてきた日本人のスポーツ価値意識である精神修養主義、形式主義、伝統主義とは全く異なった価値意識を形成しており価値意識形成における社会・文化的影響の大きさが示唆されたが、この点については今後、さらなる詳細な検討が求められる。本研究は、現在の日本のスポーツ価値意識における特異性を明らかにするとともに、スポーツ環境や社会・文化システムがスポーツ価値意識の形成過程に及ぼす影響を明らかにすることを目的としている。そこで本年度は、この目的の達成のためにスポーツ環境の相違がスポーツ価値意識の形成にどのような影響をもたらすのかについて明らかにすることを目的とした。具体的には一貫して学校運動部で活動を継続してきた競技者(以下、「学校運動部タイプ」という)と一貫して民間スポーツクラブ(地域スポーツクラブを含む)で活動を継続してきた競技者(以下、「スポーツクラブタイプ」という)のスポーツ価値意識の共通性と相違性を実証的に明らかにし、スポーツ環境との関連性について検討した。まず、本年度はスポーツ価値意識研究のレビューからはじめ、M.ウエーバーや見田の価値意識にかかわる理論を基礎として、多々納、三本松、上杉らのスポーツ価値意識の枠組を援用しつつ、スポーツ環境と価値意識の関係を分析するためにp.ブルデューのハビトゥス、場(シャン)、プラチック概念を用いて分析枠組を設定した。そこで、まず大学運動部の競技者を対象(N=215)として、本年度は予備調査的に調査を実施し、スポーツ価値意識として全力主義、精神・修養主義、国家主義、勝利主義、形式主義、アマチュア主義等を抽出した。そして、これらの価値意識を学校運動部タイプとスポーツクラブタイプで比較検討し、前者で全力主義、精神・修養主義、形式主義が強く、後者で勝利主義が強い傾向が認められた。また、これらの結果について競技者がそのような価値意識をもつに至った過程を「場(シャン)」の違いから親や指導者のスポーツ価値意識とも関連させてケーススタディをもとに検討したところ両者に独自の場の構成とハビトゥス形成が示唆された。これらの点については、次年度も引き続き詳細に検討する。
中脳コリン作動性細胞とドーパミン細胞の強化学習の脳内構構への関与

中脳ドーパミン細胞の活動パターンの生成におけるコリン作動性入力の修飾作用を解析する研究の第一段階として、ラット中脳スライス標本においてドーパミン細胞よりpatch clamp法による記録を行い、アセチルコリンないしはカルバコールの投与の効果を解析した。前年度までの研究で、ドーパミン細胞において、アセチルコリンの空気圧による短時間(10-40ms)投与により、生じるニコチン型受容体の活性化に伴って流入するカルシウムによって2次的に活性化するおそらく非選択的カチオン電流と考えられる電流成分が存在することを明らかにしてきた。この電流成分はfulfenamicacid(FFA)及びphenytoin感受性で-80mVから-40mVの膜電位においてnegative slope conductanceを有していた。このことからこの電流成分はドーパミン細胞の脱分極応答を顕著に増強することが示唆された。そこで今年度はcurrent clamp記録化においてアセチルコリンによるドーパミン細胞の脱分極応答の増強効果を解析した。実験の諸条件を検討した結果、実験の諸条件を検討した結果、amphotericin Bを用いたperforated patch clamp記録においてグルタミン酸1mMを瞬間的圧投与(10ms)して誘発される脱分極応答は、カルバコール30-50μMをbath投与することによって顕著に増大し、プラトー様の電位を生成することを見出した。この電位応答はニコチン受容体の拮抗薬であるメカミラミン5μMによって抑制を受け、さらにFFA 200Mによっても抑制されたことからニコチン受容体の活性化に伴って誘発されるFFA感受性電流が寄与していることが示唆された。尚、この脱分極応答の増強にはドーパミン細胞において顕著であるCa^<2+>-activated K^+ channelによって生じる巨大な活動電位後過分極電位の抑制が必要であるが、既に報告があるように(Scroggs et al.2000)カルバコールによるムスカリン受容体の活性化によるCa^<2+>-activated K^+ channelの抑制が寄与していることも確認された。このようにニコチン受容体とムスカリン受容体の機能協関がドーパミン細胞の顕著な脱分極応答の増強作用に関与していることが今回の研究で明らかになった。