hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
斜線構成に関する発達的研究

この研究は、斜線構成の新しい方法として採用した棒配置課題の適切な実施条件は何かを検討したものである。主な結果は次の通りであった。1.平成元年度の棒配置実験で認めた斜線効果現象が再度確認された。2.適切な実施条件は被験児の前額面に平行な位置で構成させること。3.4歳児と5歳児は知覚段階でも2斜線の同定が不十分なこと,6歳児は行為(構成)を修正する機能が弱いことが認められた。また,第2の研究成果は,発表論文(裏面の第2論文)にまとめたものであるが,Fryeらの論理操作仮説の妥当性を検討したものである。この仮説は,垂直線や水平線に比べて斜線の構成が幼児で困難なのは,斜線の場合は水平座標と垂直座標を同時に操作し定めなければならないところにあると考えるものである。そこで,本研究はいずれか一方の座標値を決定するだけで斜線が構成できる事態(斜線の一端でのドット選択)を用意し,そのような事態で垂直線や水平線の構成に差があるか否かをみた。もし,そのような事態でも斜線構成がより難しければ論理操作仮説に対して重大な反証となるものである。結果は次の通りであった。1.このような事態でも斜線構成は垂直線や水平線の構成よりも難しく,論理操作仮説は必ずしも正しくないことが明らかとなった。2.この研究で同時に行なった斜線を含む自発画と模写画の比較実験とあわせて考察すると次のことが示唆された。すなわち,斜線構成は論理操作だけで決定されるものではなく,一度構成したものを修正する機能(フィ-ドバック)や,構成に先立ってもつ斜線のイメ-ジ(フィ-ドフォワ-ド)も重要であり,幼児の斜線構成の困難さは,これらの弱さも影響していると考えられる。幼児において斜線構成が困難な原因について、Piagetの説にもとづいたとされる論理操作仮説が重視されてきた。しかし、平成2年度までの研究で、論理操作仮説の妥当性を検討したところ,その仮説は支持されなかった。そこで、本年度は以下のような3つの研究を行った。1.論理操作仮説を再度検討するため,Fryeらの研究方法を改善した方法で検討した。すなわち,被験児が手元で水平か垂直を構成した時は視覚情報として斜線が,逆に,斜線を手元で構成した時は水平か垂直の視覚情報が与えられるようにした。その結果、いかなる事態でも斜線を構成することは困難であり、仮説の妥当性を裏付ける根拠が否定された。実験結果は論理操作仮説よりも、構成活動で有効な情報を迸択する能力が大きく関与していることを明らかにするものであった。2.組合せ課題の難易度を規定するうえで、分割線の斜めの要因がどのように作用しているのかについて検討した。課題に、ニキ-チンの『四角づくり』課題を用いたところ,課題の難易度を規定している要因に、「分割小片の数」,「接合面の数」,「接合面に含まれる直角の数」の他に,「斜線の数」が大きな規定因になっていることが明らかになった。また、幼児の構成活動を援助する条件についての検討を行ったところ,幼児は構成すべき物の視覚的イメ-ジをもつことが困難なこと、また、それを具体物に移しかえることが困難なことが認められた。3.三次元空間に斜線を構成させる課題を行ったところ,幼児では不可能であったが,7歳頃の子どもでは顕著な発達が認められた。これは、この時期の子どもが、特定の次元にねらいをつけて構成する方略から,視点を移動して構成できるようになるためである。また、三次元空間に正確に斜線構成できるのは、910歳の子どもであり、この頃に三次元的な視空情報が統合できるようになることが明らかになった。
液中高速原子間力顕微鏡による分子シャペロンの1分子反応機構解析

シャペロニンは、タンパク質のフォールティングを介助する分子シャペロンの一群であり、全ての生物において必須の役割を担っている。シャペロニンは、ATP加水分解を介したダイナミックな構造変化により、変性状態の基質タンパク質を自身の内部空洞に取り込み、そのフォールディングを介助することが知られている。しかし、このフォールディング反応の詳細な過程(ATPの結合・加水分解・解離にともなう構造変化等)に関しては、未解明の部分が多い。本研究課題では、新規に開発された高速走査型原子問力顕微鏡(高速AFM)を用いて、大腸菌のシャペロニンGroELのヌクレオチド依存的構造変化を一分子レベルでリアルタイムに可視化・解析する技術を確立し、以下の成果を得た。1.高速AFMを用いて、5フレーム毎秒の速度で溶液中のGroEL一分子を観察する系を確立した。2.ヌクレオチドの結合によるGroELの構造変化(open型とclosed型)、および、GroESのGroELへの結合解離反応を観察することに成功し、それらの反応速度定数等を得た。4.ヌクレオチドが結合したopen型GroELの構造安定性を調べると、ADP結合型の方がATP結合型よりも不安定であること、ATPの加水分解により構造が不安定化することがわかった。こうした結論は、以前に提唱された"2 timer mechanism"におけるタイマーの一つが、GroEL cis-ring内におけるATPの加水分解である可能性を強く示唆するものと考えられる。5.同様の手法を用いて、グループII型シャペロニン(細胞質シャペロニンCCT、超好熱性古細菌(Thermococcus sp.KS-D由来シャペロニン)の観察を行い、その構造変化を示す初期データを得た。本研究では、液中高速原子間力顕微鏡(高速AFM)を用いて、分子シャペロンGroEL/GroESの"ナノスケール・ミリセカンド反応観察"という新しい実験手法を確立し、タンパク質フォールディングの分子メカニズム解明することを目的とする。これまでに以下の成果が得られている。1.直径1mmの液中高速AFM用試料台上にGroELの二次元結晶を作製し、観察する手法を確立した。2.液中高速AFM装置に水銀ランプを取り付けることによりCaged-ATP等のCaged試薬が利用可能となり、時空間的反応の制御および反応のリアルタイム構造解析が可能となった。4.ATP存在下(かつGroES非存在下)においては、GroELの高さがおよそ1nm高くなる(open型)構造変化が観察された。この構造変化は、ADP存在下においても同様に観察された。一方で、ATPアナログ(AMP-PNP)存在下あるいはANP非存在下においては、この種の構造変化は観察されなかった。5.ATP・ADP存在下においてGroELのopen型構造が観察されるが、その構造は安定なものではなく、open型・close型の構造変化をくり返していることが明らかとなった。その際のopen型構造の構造寿命に関しては、ATP・ADP存在下それぞれにおいて、ほぼ同じ値を持つ。これらの実験結果から、GroELのopen構造への構造変化には,ATPではなくADPの結合が重要な役割を果たしているものと考えられる。6.現在、東京農工大学の養王田先生との共同研究で、既にGroup IIシャペロニンの反応観察に取り組んでいる。
相分離を利用するポリマーモノリスの新規作製法の開発

貫通した孔と骨格(材料部分)から構成され、網目状の共連続構造をもつ一体型の多孔体成形体(モノリス)は高い通気性・通液性、高強度、高比表面積、軽量といった特性を示すため、次世代型多孔材料として注目されている。今年度は貧溶媒誘起相分離(NIPS)法を用いて、ポリヒドロキシアルカノエート(PHA)をはじめとする高分子のモノリス作製を検討した。NIPS法は高分子溶液に貧溶媒を混合することで相分離を誘起する手法であり、簡便かつ温和な条件下でナノ多孔体の作製が可能である。PHAとして3-ヒドロキシ酪酸(HB)と3-ヒドロキシ吉草酸(HV)の共重合体であるPHBV(3-HB content: 95mol%)を用いた。PHBVのクロロホルム溶液に貧溶媒であるアセトニトリルを混合し静置すると相分離が起こり、白色の成型体が得られた。切断面をSEMで観察したところ、12μmの孔と200500nmの骨格からなる三次元網目構造をもつモノリスであることがわかった。また、容器の選択により任意形状のPHBVモノリスが得られた。ポリマー濃度の多孔構造に与える影響を調べたところ、60mg/mLの場合にモノリスの骨格径が最小となった。骨格径は混合溶液のポリマーに対する親和性や粘度などに依存し、微細構造が制御された。BET法によりモノリスの比表面積を測定したところ、いずれの濃度のモノリスも大きな比表面積を有しており、比表面積と骨格径の相関が明らかとなった。また、得られたPHBVモノリスの示差走査熱量分析(DSC)から、粉末と比べて融解エンタルピーが増大していることがわかった。この結果から、モノリスの形成過程でPHBVの結晶化が促進したと考えられる。NIPS法はポリカーボネートモノリスの作製にも有用であった。本研究では高分子溶液の相分離によるモノリスの新規合成法について検討した。先に見出したアクリル樹脂(ポリメタクリル酸メチル)の含水エタノール中での相分離に基づくモノリス形成に関して相分離条件を詳細に検討し、モノリスの形成条件、モノリス骨格と相分離条件の相関を明らかにした。ポリメタクリル酸メチルの分子量は骨格サイズに大きく影響を及ぼし、分子量が大きいほど骨格が小さくなった。また、反応性のアクリルモノマーであるグリシジルメタクリレートをメタクリル酸メチルの共重合体からモノリスを作ることにより、エポキシ基含有モノリスを開発した。このモノリスは機能性モノリスの前駆体として有望である。バイオマスプラスチックの代表格であるポリ乳酸については、水/1,4-ジオキサン/アセトンの三元溶剤系の選択によりモノリスが得られた。骨格、多孔ともにナノサイズであることが特徴としてあげられ、多孔構造とサイズは溶媒の混合比に大きく依存した。熱誘起相分離法によるポリ乳酸多孔膜の報告例では1,4-ジオキサン/水が溶媒に用いられているが、この場合は孔径が数十ミクロンと大きく、多孔体としての成形が容易でない。この原因を相分離速度が制御されていないためと考え、第三成分溶剤の添加を検討し、ポリ乳酸に対する良溶媒(1,4-ジオキサン)、ポリ乳酸に対する貧溶媒(ポリ乳酸に相互作用しない溶剤、水)、ポリ乳酸との親和性を示すが溶解力のない第三成分溶剤(アセトン)の適切な選択により骨格及び孔のサイズを制御した。ポリ乳酸モノリスの空隙率は94%に達した。
脳血管攣縮におけるアデニレイトおよびグアニレイトサイクラーゼ活性の変動

実験的クモ膜下出血犬の攣縮血管を用いて、弛緩性細胞内情報伝達機構であるcyclic nuclotide量およびその産生酵素であるアデニレイト、グアニレイトサイクラーゼ活性とそれぞれの刺激薬に対する反応性を検討した。軽症攣縮血管ではcyclic nuclotide量は一旦低下するが速やかに正常値に回復するのに対して、重症脳血管攣縮脳底動脈においては有意なcyclic nuclotide量の減少が長期に認められ、14日目にも回復しなかった。さらに、重症脳血管攣縮が始まる4日目の脳底動脈を用いてisoproterenolやsodium nitroprussideに反応する反応性を検討したところ、正常脳底動脈では薬剤に反応してcyclic nuclotide量は著明に増加したが、重症攣縮血管では全く増量しなかった。そこで、cyclic nuclotide産生酵素であるアデニレイト、グアニレイトサイクラーゼ活性を攣縮血管壁平滑筋細胞を用いて電顕組織化学的に調べた。両酵素とも重症攣縮血管では正常脳底動脈に比べて活性が有意に低下していた。また、薬剤に対して正常脳底動脈では著明に活性が亢進したのに対して、攣縮血管ではその反応性も有意に低下していた。すなわち、本研究にて、重症攣縮血管では弛緩性細胞内情報伝達機構はその初期段階であるcyclic nuclotide産生の段階で障害されていることが明らかとなり、β2刺激剤、プロスタグランジンI2や一酸化窒素供給薬などのアデニレイト、グアニレイトサイクラーゼ活性刺激薬を用いた治療は重症脳血管攣縮には無効であることが判明した。
モーニングドーブと多文化主義アメリカ文学研究における先住民文学

本年度は、前年度に調査、収集した資料をもとに、19世紀アメリカにおけるアメリカ先住民女性の作家として、いかにして当時の白人中心的イデオロギーと折衝する言説を作り出しているかという点を検証の中心課題とした。特に、本年度においては、米国国会図書館の特別資料閲覧室で収集した19世紀から20世紀にかけてアメリカの大衆文化の中心的役割を果たしたダイムノベル(Dime Novels)に関する資料から、ダイムノベルが、モーニングドーブの文学的創造性にどのように関わっているかに着目した論文を作成することに専念した。ダイムノベルとは、印刷と流通のシステムの近代化による文化の物質的な変容によって誕生したいわゆる三文の大衆小説であるが、量産され、大衆化される文学の中で作り出される言説は、同時に、そこで好んで描かれた西部やアメリカ先住民などのイメージをステレオタイプ化する大衆の意識を形成するプロセスにも加担していた。白人文化の優勢の結果として形成された大衆意識に対し、拙論文では、まず、ダイムノベルによって作り出されたアメリカ先住民の大衆的イメージとは具体的にどのようなものであったかを示し、次に、社会的他者の作家であるモーニングドーブにとって、そのようなステレオタイプに抵抗する意識が、小説の定義する問題とヒロイン像決定の重要な背景になっていたことを究明した。本研究、20世紀初頭のアメリカ先住民女性作家モ-ニングド-ブの言説とその時代のアメリカ文化を多文化主義視点から究明しようとするものである。本年度は、日本で可能な限りの先行研究や関連二次資料の収集を行う一方、米国へ赴き米国公文書館とシカゴのNewberry Libraryにおいて20世紀当時の対先住民政策に関する古文書を収集した。その際、先住民関係資料に詳しい当地の司書や、Newberry Library D'Arcy McNickle Center for the History of the American Indianの現主任で先住民の歴史研究者でも著名なFrederick E.Hoxie氏と会見氏、様々な示唆を得た。その後、先住民関係の資料の充実しているカリフォルニア大学のBancroft Libraryの特別資料室でも主にアメリカ西部の先住民文化に関する重要文献の収集をした。米国公文書館では、当時の白人文化に対するモ-ニングド-ブの基本的な態度を示す言説を含む土地売買に関する際の調書が得られ、Newberry Libraryでは、19世紀中期から20世紀初頭に至るモ-ニングド-ブの作家活動期の対先住民教育や同化促進派の白人の組織活動の状況を知る手がかりとなる様々な資料を探すことができた。現時点では、これらの資料購読をもとに、モ-ニングド-ブの小説の時代背景、思想、そしてアメリカ社会への姿勢を分析し、少数派の社会的他者としてのアメリカ先住民女性作家であるモ-ニングド-ブの言説がどのようなプロセスで形成され、中心的なイデオロギーと文化的交渉を遂げているかという問題を究明した発表内容を構想中である。
古代末期-中世前期キリスト教思想における原罪観の変遷の研究

1後期著作の分析を通してアウグスティヌスの原罪観(=人間観)の完成形態を考察し、それが人間把握においてペシミズムの極みにあり、かつ自己省祭の厳しさに基づくこと、一方でキリスト教の神の人間への愛(救済の意志)に対する絶対的な信頼が彼が原罪論の根底にあることを明らかにした。ボエテイウスには、人間の罪深さの把握はいくらか緩和され、人間理性による神認識の可能性が容認されるようになる。セヴィリアのイシドルス、アルクイヌス、エリウゲナと時代が下るにつれて、基本的にはアウグスティヌスの考えを受け継ぎながらも、ボエテイウスにおいて兆した人間理性の能力的可能性への信頼性は徐々に増大していくと考えられる。アンセルムスにおいては、原罪の本質規定がアウグスティヌスのそれとは微妙に異なり、加えてアウグスティヌスにおいては極めて限定的しか認められていなかった意志の自由性も、人間の内にある意味で肯定的・積極的に見出されるようになる。2アウグスティヌスの生きた時代、彼と教養を共通にする人びとは、現世に対して概ね懐疑的で、キリスト教の来世的救済観に厳しく共鳴し、人間の内面の制御しがたさを自覚し明らかにすることに熱心であった。彼は徹底的に時代的であったがゆえに、普遍的なものに触れ得た。アンセルムスも同様である。彼は時代を担う階層の出であり、関わりを持つ人々は、これから社会の中核を構成する活力ある人々であって、彼の人間観=原罪観はこのような人々を念頭に置いていた。西ローマ帝国の衰退期に彼岸を脳裏に置いて生きたアウグスティヌと、中世盛期初頭に此岸の権力と交渉しつつ生きたアンセルムスとは、後者が前者の忠実な弟子と自認していたにしても、重大な差異があり、それは古代地中海世界から西欧中世世界への変質の如何を確実に反映している。原罪観の変遷の背景は、このように説明できる。
自伝的記憶の無意図的な想起に関する実験的研究

自己が過去に経験した出来事の記憶を自伝的記憶という。この自伝的記憶には意図的想起(例:夏休みに何をしていたかと友人に問われ,該当する出来事を想起する)と無意図的想起(例:昔よく聴いていた音楽を耳にし,当時の出来事がふと思い出される)の2つの想起形態がある。先行研究では,意図的に想起される出来事と無意図的に想起される出来事は別に保存されており,検索過程が異なると考えられてきた。しかし,先行研究は無意図的想起の実験手続きに問題があったため,この説明は正しくない可能性がある。従って,本研究では自伝的記憶がどのように保持されているか,また,どのように検索されるかを明らかにすることを目的とした。実験1では,無意図的想起の新しい実験手続きを考案し,これを用いて意図的および無意図的に想起される出来事の性質を比較した。その結果,意図的想起のほうが無意図的想起よりも特定性の高い出来事を想起した。また,実験2では,音楽のように感覚的で特定性の高い想起手がかりを用いて検討を行った。その結果,意図的想起・無意図的想起ともに「ある日・ある時」の出来事,すなわち,特定性の高い出来事が想起された。以上の結果は,意図的に想起される出来事と無意図的に想起される出来事は同じ場所に保持されており,意図的想起と無意図的想起の検索過程の違いは、能動的な検索を行うか否かであることを示唆するものであるといえる。本研究では,無意図的想起の新しい実験手続きを考案し,これを用いて意図的および無意図的に想起される出来事の性質を比較した。その結果,意図的に想起される出来事と無意図的に想起される出来事は同じ場所に保持されており,意図的想起と無意図的想起の検索過程の違いは,能動的な検索を行うか否かであることを示唆する結果が得られた。
語学教育のインターネット自動配信手法の開発と教材作成

平成13年度の技術的確認と予備的研究の成果を受けて、平成14年度では、実際に外国人教師による授業を録画し、編集作業の結果の一部を試験的に映像配信した。ヒンディー語、ウルドゥー語、トルコ語、そしてドイツ語でネイティヴの教官の協力をえて、実際の授業を録画した後、各分担者が編集作業を行った。その後、本研究分担者全員による編集会議を開き、録画と編集作業における問題点を検討した。さまざまな問題点と技術上の困難が指摘されたが、その多くは今後の課題として取り組むこととした。中でも、授業そのものの映像化を意識した、演出と構成が欠かせないことが確認されたが、これについては、どの程度の語学レベルが要求されているかなど、インターネット訪問者の期待する内容を正確に把握することが重要であるが、これらは今後、本研究をさらに深めていく過程で検討していくこととした。ヒンディー語を初めとする各言語で、録画編集の結果、それぞれ数分程度の長さにまとめた後、ヒンディー語録画分を本学ホームページ上の南アジア地域文化専攻のホームページにおいて公開した。しかし、上に述べた授業そのものの適切な演出・構成が未だ不十分なことが主たる原因となり、短期間の試験的な公開以上のものとならなかった。現在、コンテンツを再編集して、ヒンディー語については、一部をホームページに再度公開している。公開期間中に蓄積した学内外の訪問者の意見をまとめ、コンテンツの改善のために研究参加者全員に報告書として配布した。1提出した研究計画に従い、まず研究代表者の専門言語であるヒンディー語のデータを作成した。ネイティヴの教官のLL授業90分をDVD録画カメラで撮影し、ノンリニア編集ワークステーションで編集した。ただし、この際、素材映像と音声の編集技能の習熟を主たる目的とした。最終的に3分間の映像にまとめることを目指して、さまざまな試行錯誤を繰り返した。2上記1で得た経験を、共同研究者との会議において報告し、実際に映像を上映した。その後、質疑を交わした。3さらに研究代表者は文字資料を作成し、それを同じくDVDカメラによって撮影し、学内LANを利用して、共同研究者の持つ各パソコン上に配信し、観察してもらった。4以上で得た知見をもとに、来年度は各共同研究者にそれぞれの専攻言語のデータ作成の目標を検討してもらい、互いに検証した。1も3も実際には実用からは程遠いもので、作成にあたっては困難を極めるものと予想されるが、ともかくも試験的に実際に作業をしたことで共同研究者が問題点について認識を共有した。次年度は、全員が最低3分程度の語学教育教材を作成するものとする。また、配信方法についても研究を深めるものとする。
重粒子線照射のウイルス遺伝子、細胞遺伝子への影響の解析とそのウイルス研究への応用

重粒子線照射を利用し、HIV-1などヒトレトロウイルスや肝炎ウイルス(HBV、HCV)の感染への影響、特に細胞侵入への影響を解析し、ウイルスの感染機構を解析した。粒子線としては、He, C, Neイオンを用い、その対照としてUV, X線/γ線,各種薬剤を用いた。ウイルスとしては、まずHIV-1について解析を行った。ウイルス感染の標的細胞としては、ヒト由来のC8166細胞およびNP-2/CD4/CCR5細胞(NP-2細胞にCD4およびCCR5遺伝子を導入した細胞)、HBVの感染したAlexander細胞、HCVレプリコンを持つHuh-7細胞などを用いた。細胞に異なる線量の重粒子線を照射しHIV-1を感染させた。重粒子線で照射した細胞では、逆転写されたウイルスDNAの量が増加した。比較的高い線量での照射ではそのような増加は見られなかった。細胞へのHIV-1結合量には違いは見られなかった。これらの結果は、比較的低い線量の重粒子線照射によって、細胞のHIV-1粒子取り込み、あるいは逆転写の効率が上昇する可能性を示唆した。HTLV-1の感染しているC8166細胞では、重粒子照射によりNFkBの増加が見られた。しかし、HTLV-1のTaxの発現には影響がなく、細胞のHTLV-1感染感受性にも変化が認められなかった。HBV感染細胞では重粒子線照射によりウイルス抗原量が増加する傾向が見られた。HCVレプリコン保有細胞の照射では、そのレプリコン数には大きな影響を与えなかった。以上の放射線照射細胞のウイルス感受性の解析から、重粒子線照射は、X照射や紫外線照射では見られない影響(特にHIV-1感受性の亢進)が見られることが明らかとなった。一般に重粒子線照射の効果は、X線照射よりただ生物学的効果(Relative biological effect : RBE)の程度が大きいだけのように考えられているが、重粒子線照射には、他の放射線照射とは質的な違いがあることが示唆された。粒子線としては、He,C,Neイオンを用い、その対照としてUV,X線/γ線,物理化学的環境因子(ストレス)を利用した。ウイルスとしては、はじめにHIV-1について解析を行った。ウイルス感染の標的細胞としては、ヒト由来のC8166細胞およびNP-2/CD4/CCR5細胞(NP-2細胞にCD4およびCCR5遺伝子を導入した細胞)、HBVの感染したAlexander細胞などを用いた。C8166細胞あるいはNP-2/CD4/CCR5細胞をCイオンあるいはNeイオンで照射し、翌日HIV-1を感染させた.感染には、R5X4ウイルスのGUN1株、R5ウイルスのBaL株、初代分離株でR5ウイルスであるHIV-1株などを用いた。いずれの細胞を用いた時も、HIV-1感染が促進され、間接蛍光抗体法でHIV-1抗原陽性の細胞頻度が上昇した。しかし、照射した細胞では、HIV-1のレセプターCD4およびコレセプターCCR5の発現はむしろ抑制されおり、ウイルスの重粒子線照射細胞への侵入はむしろ阻害されている可能性が高い。一方、C8166細胞では、細胞の核にNFkBの増加が見られ、照射細胞のHIV-I感受性の亢進と関連がある可能性が示唆された。HBV感染細胞でも重粒子線照射によりウイルス抗原量が増加する傾向が見られた。重イオン照射細胞のHIV-1感受性亢進のメカニズムの解明が、今後の課題である。ヒトグリオーマ由来NP-2細胞にCD4とCCR5を発現させたNP

-2/CD4/CCR5細胞、およびNP-2/CD4/CCR5細胞にHIV-1のLTRで発現制御されるGFP遺伝子を導入したNP-2/CD4/CCR5/LTR-GFP細胞に異なる線量の重粒子線を照射し、HIV-1を暴露した。重粒子線で照射した細胞では、逆転写されたenv遺伝子領域DNAの量が増加した。比較的高い線量での照射ではそのような増加は見られなかった。細胞へのHIV-1結合量には違いは見られなかった。これらの結果は、比較的低い線量の重粒子線照射によって、細胞のHIV-1粒子取り込みあるいは逆転写の効率が上昇する可能性を示唆する。特異的阻害剤を用いた解析では、G2/Mアレスト、アポトーシス誘導、酸化ストレス、ならびにHDACやN型糖鎖合成の阻害は、NP-2/CD4/CCR5/LTR-GFP細胞のHIV-1感受性上昇を誘起しなかった。重粒子線照射によっても細胞に生じることが予想されるこれらの現象は、重粒子線照射によるHIV-1感受性上昇に関与しないことが示唆された。一方、5-azacytidine、neuraminidase、あるいはWortmannin処理によって、細胞のHIV-1感受性が上昇した。重粒子線照した細胞のHIV-1の転写の上昇には、細胞の脱メチル化、PI3キナーゼ阻害、あるいは細胞膜因子の糖鎖修飾変化などが関与する可能性が示唆された。今後は、より多くの細胞因子について、網羅的にその発現の変化や阻害剤の効果を解析することによって、重粒子線照射によるHIV-1感染感受性上昇のメカニズムを解明し、HIV-1感染にかかわる新しい分子メカニズムの発見につなげたい
宿主遺伝子多型と腫瘍遺伝子変異による大腸癌化学療法の効果・毒性予測

1.イリノテカンの毒性(グレード3, 4の好中球減少)はUGT1A1^*28/^*6アリルにより予測可能であることはすでに報告されているが、今回われわれは、UGT1A7 N129K(G),-57(G), UGT1A9^*22アリルが新たなリスクファクターであることを確認した。また、Genotype subset selection法により大腸癌患者に対するFOLFIRI療法の有効性が予測できることを見いだした。2.セツキシマブ使用症例においては、BRAFやPI3K、並びにKRAS(CD60, 61, 146)の変異症例では効果が弱いことを再確認するとともに、FcGR3_a遺伝子多型により予後が異なることを見いだした。1.【目的】Irinotecan+5'-DFUR(FRUTIRI)の第II相試験とFOLFIRI療法の第II相試験の結果をもとに化学療法の毒性とUGT1As遺伝子多型の関連性について検討した。【対象および方法】進行大腸癌31例を対象とし、Irinotecan(biweekly)と5'-DFUR(5投2休/週)併用第II相試験を施行した。化学療法の毒性とUGT1A1*28以外の遺伝子多型(UGT1A1*6,*60,*27、UGT1A7*3、UGT1A9*22)との関連を検討した。II:切除不能大腸癌に対するFOLFIRI療法の毒性を同様に遺伝子多型から解析した。【結果】I:FRUTIRIを施行した31例のうち、*6を持つ11例中6例に、持たない20例中2例にG3以上の毒性を認めた。II:FOLFIRIを施行した75例における検討では、*6あるいは*22を持つ症例では有意(p<0.05)にG3以上の毒性を多く認め、*3を持つ症例でもG3以上の毒性を多く認める傾向(p<0.10)を認めた。【結語】UGT1A1*28,UGT1A1*6,UGT1A7*3,UGT1A9*22の遺伝子型を検討することでIrinotecanを用いた化学療法の毒性が予測可能。2.【目的】プロスペクティブなFOLFIRI+Cetuximab併用療法の効果・毒性と腫瘍の遺伝子変異と宿主の遺伝子多型の関連性の検討。【研究経過】既に予定した症例の集積を終えた。仮登録が112例で、そのうち45例がKRAS mutaionを有しており、最終的に60例が本登録された。現在、FOLFIRI+Cetuximab併用療法を施行中であり、結果を待ちたい。なお、112例のうち、KRAS minor mutationを4例に、BRAFmutationを3例に認めた。1.レトロスペクティブなFOLFIRI療法の効果・毒性と遺伝子多型の関連性の再検討。5'-DFUR+irinotecanの推奨投与量は、UGT1A1*28を持つ場合は70mg/m2(biweekly)、wild typeでは150mg/m2であるとの結果に基づき、第II相試験を進めた。第II相試験からは、*28保有症例に対する70mg/m2と、wild typeに対する150mg/m2とでは、毒性と抗腫瘍効果に大差がないことが分かった。さらにirinotecanの毒性には*28以外にも、UGT1A1*6,1A7*3,1A9*22等が関与しており、*6,*3,*22の何れも持たない症例ではGrade3以上の毒性を全く認めていなかった。次いで行ったFOLFIRI療法73例の解析においても、先の第11相試験の結果と同様に、irinotecanの毒性にはUGT1A1*6,1A7*3,1A9*22が強く関与していることが示された。独立した二つの臨床試験の結果が一致したことで、「UGT1A1*6,1A7*3,1A9*22の遺伝子型は毒性の予測因子である」ことは確からしい。一方、抗腫瘍効果に関しては遺伝子多型で予測できるとする報告はほとんど無い。今回の解析でも、個々の遺伝子多型では効果を予測することは出来なかった。そこで新しく開発したGenotype subset selection(遺伝子型選択)法を用い、坑腫瘍効果の予測を試みたところ、奏効するとして選択した12例中8例が奏効し、効果なしとして選択した15例中13例で効果がなかった。今後さらに精度を上げ、検証も加えて新しい効果予測システムを構築したい。2.プロスペクティブなFOLFIRI+Cetuximab併用療法の効果・毒性と腫瘍の遺伝子変異と宿主の遺伝子多型の関連性の検討。

切除不能大腸癌に対する2次治療として、FOLFIRI+Cetuximab併用療法の臨床試験に仮登録された113例のうち、CD12変異は37例、CD13変異は8例であった。この結果、113例中68例(60.2%)がwild typeと判断され、61例が本登録された。CD12, CD13に関してはminor mutationは含まれていなかった。また、EGFR染色は弱陽性を含めて109例(96.5%)で陽性であり、検体保存の良好性が伺えた。しかしながら、その後に行なった連結不能解析によると、CD60に1例、CD61に3例、BRAF(CD600)に3例、PI3Kに2例の変異を認め、都合9例に変異が認められた。奏効率は60例では31.7%であったが、CD12,13以外に変異を認めた症例では奏効例は認められず、特にBRAF変異例では全例がPDであった。一方、変異の無かった症例の奏効率は37.2%であり、第2次治療としては極めて有効率が高いものと思われた。1.レトロスペクティブなFOLFIRI療法の効果・毒性と遺伝子多型の関連性の再検討。5'-DFUR+irinotecan第II相試験から、*28症例に対する70mg/m2と、wild typeに対する150mg/m2とで毒性と抗腫瘍効果に大差がなかった。irinotecan毒性には*28以外にUGT1A1*6, 1A7*3, 1A9*22が関与しており、何れも持たない症例ではGrade3以上の毒性を認めなかった。次にFOLFIRI療法73例の解析においても同様にUGT1A1*6, 1A7*3, 1A9*22が関与していた。「UGT1A1*6, 1A7*3, 1A9*22の遺伝子型は毒性の予測因子である」ことは確からしい。その他の遺伝子多型と毒性の間には関連性を認め無かった。一方、抗腫瘍効果は遺伝子多型で予測できるとする報告はほとんど無い。今回の解析でも、個々の遺伝子多型では効果を予測することは出来なかった。新しく開発したGenotype subset selection(遺伝子型選択)法を用い、奏効するとして選択した12例中8例が奏効し、効果なしとして選択した15例中13例で効果がないことが予測できた。2.プロスペクティブなFOLFIRI + Cetuximab併用療法の効果・毒性と腫瘍の遺伝子変異と宿主の遺伝子多型の関連性の検討。2次治療としてFOLFIRI + Cetuximab療法の臨床試験では113例中68例(60.2%)がKRAS wild typeで、61例が本登録された。CD60に1例、CD61に3例、BRAF(CD600)に3例、PI3Kに2例の変異を認め、都合9例に変異が認められた。奏効率は60例では31.7%であったが、変異を認めた症例では奏効例はなく、BRAF変異例では全例PDであった。一方、変異の無かった症例の奏効率は37.2%であった。EGFRならびにFcgR遺伝子多型と腫瘍縮小効果には相関を認め無かった。現在予後との関連を検討中である。本試験ではFOLFIRI毒性とUGT1As多型に関連性が無かった。*28*6ホモ患者でイリノテカン投与量を100mg/m2に減量し、検索した多型間に連鎖不平衡を認めたためと考える。UGT1As多型と効果の間にも相関は無かった。
移行経済国の経済発展モデルの理論的計量的研究

ロシア,ハンガリー,中国を中心に移行経済国の現実的な中・長期的な経済発展プログラムを動学的多部門モデルのフレームワークにより明らかにし、日米欧の経験を考慮しながら、環境制約を導入した持続的発展モデルを検討するため、基本的データの収集と推計,ならびに持続的発展モデル構築のための基本作業を行った。具体的には;(1)長期経済発展モデルを検討する際、貿易・直接投資を通じた国際分業の進んだ現状をふまえるために、国際産業連関表の利用が不可欠である。通産省で作成された日米欧の国際産業連関表(1985年基準、19990年基準)とアジア経済研究所で作成された東アジア各国の国際産業連関表の検討し、磁気媒体からのデータの引き出しと整理、データベース化、及び逆行列計算など産業連関分析用のプログラムの開発とアジアの国際分業構造に関して分析を行った。(2)対象国の環境負荷の構造をみるために、科学技術庁で作成された大気汚染に関するアジアに関する調査を中心にしながら、化石燃料の消費推計から二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物などの排出量推計の方法を検討した。そのパイロットモデルとして、神奈川県の経済と環境の関係を地域産業連関分析と結合させた研究を行った。(3)移行経済国特にロシアの環境問題の中では,原子力発電所を中心とする放射能汚染が重要な問題となっている。そこで,EUで行われている放射能汚染事故の経済的影響評価に関するサーベイと日本の東海村についてのケーススタディを行い,長期発展モデルに社会的費用として組み込むべき方法について検討した。ロシア、中国を中心に移行経済国の現実的な中・長期的な経済発展プログラムを動学的多部門モデルのフレームワークにより明らかにし、日米欧の経験を考慮しながら、環境制約を導入した持続的発展モデルを検討するため、今年度は基本的データの収集と推計を行った。具体的には;1)経済、環境データの利用可能性から、対象国としては、日本、アメリカ、ドイツ、イギリス、ロシア、ハンガリー、中国のデータについて調査・収集を行った。特に、それぞれの国の経済構造の特徴を明らかにするため、各国の産業連関表の検討を行った。2)長期経済発展モデルを検討する際、貿易・直接投資を通じた国際分業の進んだ現状をふまえるために、国際産業連関表の利用が不可欠である。今年度は、通産省で作成された日米欧の国際産業連関表(1985年基準、19990年基準)とアジア経済研究所で作成された東アジア各国の国際産業連関表の検討し、磁気媒体からのデータの引き出しと整理、データベース化、及び逆行列計算など産業連関分析用のプログラムの開発を行った。3)対象国の環境負荷の構造をみるために、科学技術庁で作成された大気汚染に関するアジアに関する調査を中心にしながら、化石燃料の消費推計から二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物などの排出量推計の方法を検討した。平成9年度に行ったロシア、中国を中心とした移行経済国の中・長期的な経済発展プログラムのサーベイと経済・環境に関する基本的データの収集と推計に引き続いて,今年度は,持続的発展モデル構築のための基本作業を行った。具体的には;1)長期経済発展モデルを検討する際、貿易・直接投資を通じた国際分業の進んだ現状を検討する上で,非競争輸入型の国際産業連関表の利用が不可欠である。今年度は、アジア経済研究所で作成された1990年時点の東アジアの国際産業連関表をもとに,国際分業と環境負荷の国際収支に関する基礎的考察を行った。2)対象国の環境負荷の構造をみるために、化石燃料の消費推計から二酸化炭素、硫黄酸化物、窒素酸化物などの排出量推計の方法を検討し、そのパイロットモデルとして、神奈川県の経済と環境の関係を地域産業連関分析と結合させた引き続き研究を行った。3)移行経済国特にロシアの環境問題の中では、原子力発電所を中心とする放射能汚染が重要な問題となっている。

そこで,EUで行われている放射能汚染事故の経済的影響評価に関するサーベイと若干のケーススタディを行い,長期発展モデルに社会的費用として組み込むべきことが明らかにした。4)移行経済国の長期発展モデルを検討する上では、欧米からの外国直接投資FDIが大きな役割を果たすので,最近の国別・業種別投資状況,環境との関連状況についてEBRD,IFC,IMFなどの研究のサーベイを行い,環境保全を念頭に置いたFDIを経済発展モデルに組み込む必要性を明らかにした。
骨髄異形成症候群の関連遺伝子MLF1の造血細胞分化における解析

造血幹細胞の疾患であるMDSの関連遺伝子として単離したMLF1について、(1)造血器疾患における発現状態・遺伝子異常を明らかにして臨床的位置付けを行ない、(2)幹細胞の増殖と分化におけるMLF1調節機構を解析し、以下の諸点を明らかにした。造血器疾患におけるMLF1遺伝子の関与の検討MLF1遺伝子はAMLでは比較的未分化段階およびpost-MDS AMLにおいて発現亢進があり、MDSえもRAEB・RAEB-Tの白血病移行頻度が高いハイリスク群で亢進を認めることから、t(3;5)転座陰性例においてもMDS病態の白血病移行に関してMLF1の発現が亢進する傾向がみられる。AML65例(post-MDS、12例を含む)・MDS44例について臨床病態・予後との関連を統計的に解析した結果、MLF1高発現群では有意に予後不良であり、MDS関連の染色体異常との相関も認めた。MDSの白血病移行・予後不良因子として、応用可能と考えられた。しかし、MLF1遺伝子自体には点突然変異等は認めないことにより、MLF1伝達系の多因子の検討が必要である。血流細胞の初期分化におけるMLF1遺伝子の関与の検討磁気ビーズを用いて正常骨髄より各細胞系列を単離し、新たに作成した抗MLF1モノクローナル抗体を用いて検討した。MLF1蛋白は、正常造血ではCD34+幹細胞にのみ発現を認めることを細胞単位で確認した。造血幹細胞の疾患であるMDSの関連遺伝子MLF1について、幹細胞における生理機能および遺伝子の量的・質的異常が及ぼす機能異常について解析し、以下の諸点を明らかにした。1.各種造血器疾患における発現状態・遺伝子異常の検討:細胞株を用いたRT-PCR法による定量化を各種造血器疾患例に適応し、野生型MLF1の発現傾向を調べた。AMLでは比較的未分化段階およびpost-MDS AMLの約半数において発現レベルの亢進があり、MDSでもRAEB-RAEB-Tの白血病移行頻度が高いハイリスク群で約半数に発現亢進を認め、t(3;5)陰性症例においてもMDS病態と関連してMLF1の発現が亢進する傾向がみられた。また、強発現を示した細胞株および症例について点突然変異の有無をPCR-SSCP法あるいはPCR産物を直接シークエンスすることにより検討したが、意味のある変異は現在のところ認められない。2.造血幹細胞の増殖と分化におけるMLF1の関与:正常骨髄細胞より磁気ビーズにてCD34+幹細胞および各分化系列CD3+細胞・CD19+細胞・CD14+細胞・Gly+細胞・顆粒球をそれぞれ分離し、MLF1の発現をRT-PCRにて検討すると、CD34+細胞にのみ発現を認め、各血球系列への分化に伴い漸次発現が消退するものと考えられた。3.MLF1はt(3;5)転座の原因キメラ遺伝子NPM-MLF1の構成遺伝子として同定されたが、NPM-MLF1の未分化骨髄細胞株およびマウス線維芽細胞株への導入発現によりアポトーシスによる細胞死が誘導され、MLF1部N端にアポトーシス誘導必須ドメインが存在することから、野生型MLF1自身もアポトーシスに関与する可能性を検討中である。
噴火の素過程ー部分溶融体の発泡と不定定機構ー

本研究では、上部マントル内で形成された部分溶融体中の液相が、相互に連結したネットワークを作る過程から、マグマの上昇の移動過程、そしてマグマ溜りから火道を通って噴出するまでの過程を噴火現象とみなした。そしてそれぞれに関する素過程を取り上げて、理論的・モデル的な考察を行った。そのために、噴火の素過程に関しての全てを網羅したわけではないが、個々の過程における重要な因子を明確にするという観点からの研究を目指した。まず、上部マントル内で、温度上昇もしくは圧力低下の局在によって生じた部分溶融体中の液相が固相と分離する臨界液量を理論的に推定した。そして、この臨界液量が鉱物組成を液の化学組成で決まる比界面エネルギーによって支配され、液相ネットワークの連結度が重要な因子であるとの結論を得た。その際、液の安定な分布を決めるために、新しく多種粒界浸透モデルを導入した。次に火山の空間分布が一様な等間隔ではなくフラクタル的であるという解析結果を得て、上部マントル内の浮力に起因した不安定化機構による説明を試みた。また、噴火の時間間隔は上昇する部分溶融体中に現われる非線形波動のふるまいによっていると推論した。とくに、84万年にわたるハワイのホットスポットから、数十数百年間における一つの複成火山活動の一部分にいたるまで、ある種の階層構造が内在していると考えられる。さらに、マグマ溜りから噴出する場合、マグマ中の揮発性成分やマグマの上昇速度、過冷却状態によって決まる。マグマの破砕過程における粒径分布の重要性を指摘した。それは噴煙柱のダイナミクスにとっての初期条件を与える重要なものと考えられよう。噴火の素過程を支配する因子は,途方もなく複雑で多岐にわたっているわけではない,マントル中での温度上昇もしくは圧力低下が局在したために,液相が形成され,相互に連絡したネットワークを作ることから始まる.さらに,液相同志が相互に集まりポケット状の分散した状態となる.これが,マグマの上昇初期の形態である.そして,浮力を原動力としたマグマの上昇過程の最後には,火道を形成し地表近くの母岩に対して何らかの破壊作用を加えて,地表に噴出するのである.本年度は,これら一連の過程から(1)液相ネットワークの形成とその臨界液量を推定するモデル解析と, (2)母岩との相互作用にとって,温度圧力条件ばかりでなく,わずかな化学組成の違いがマグマの発泡過程に大きく影響することを噴出岩石の分析から確かめた.そして,モデル解析の結果,界面エネルギーの比及び鉱物組成によってネットワークの連結度と臨界液量が大きく影響されることがわかり,理論的に推定される組成でのシミュレーション実験を大いに助けることとなった.そして,液相と固相間の界面エネルギー比に関して,その化学組成依存性の実験データの重要性が認識され,次年度の実験計画における緊急課題とすることになった.また,天然の噴出物を解析する際に,マグマの組成及びその母岩の化学・鉱物組成を定量的に分析することが一つの決め手になることが判明した.そのため,購入したエネルギー分散型X線分析装置の定量分析ソフトを徹底的に改良し,信頼のおける分析値が得られる見通しを持った.これは,最近急速に進歩した柔軟性のある定量分析ソフトと,徹底した標準試料の作製・補正パラメータの確立などを行った結果である.しかし,本年度においては,定量分析ソフトを実際の試料に適用して解析するまでには至らず,標準試料及び本研究目的に最適のモデル岩石についての検討に終った.前年度までの研究では、化学平衡にある部分溶融体中で固液の分離が生ずる下限の液量(臨界液量)を推定した。そして、上部マントル物質の鉱物組成及び液の化学組成によって決まる固液間の比界面エネルギーが、液相ネットワークの連結度を支配していることに起因するという結論を得た。

本年度は、(1)地上に噴出したマグマの集積である火山の空間分布及び噴火の時間間隔が、固液の分離に起因するマグマの局在化とマグマ上昇時におけるマグマソリトンの分裂という不安定化機構によって支配されていること、というマクロな視点からのモデル的考察と、(2)マグマ溜りから地表へ噴出する過程で、マグマの噴出速度やその量を支配する熱力学的な考察、発砲やマグマの破砕過程に関する不安定化機構を主に研究した。そして、マグマ中の揮発性成分の量が決め手となる発砲過程と噴煙柱のダイナミクスを決める要因との関連について考察した。マクロな視点からの噴火の空間・時間分布については、上部マクトル内の部分溶融層における液量や固液間の相対移動速度などが基本的な要因となって有効粘性率や部分溶融層のスケールが決まると結論された。そして火山の空間分布はレイリー・テーラー型不安定の波長分布に支配され、噴火の時間間隔は固液間の相対移動速度などに起因する非線形波動のふるまいによって説明できると推定された。また、噴煙柱のダイナミクスを支配する重要な因子は、マグマ上昇時における発砲過程で発生するマグマの破砕片の粒経分布である可能性が指摘された。このマグマ破砕過程は、上昇する気液混合相の不安定機構によるもので、マグマ中の揮発性成分の量、過冷却の程度、火道内の物理条件によって決まると推定された。
経済物理学のよる円ドル為替市場の価格変動の解析、モデル化、予測

円ドル為替市場の価格変動について、最も時間間隔の短い高頻度データである取引毎のデータ(ティックデータ)の解析を行った。最近入手可能となったティックデータは、これまで解析されてきた日次データ等の低頻度データとは全く違う性質をもっており、現在注目を集めている。ティックデータの変動の上下運動方向性に着目することによって、価格変動自体の解析では捉えられない非自明な条件付確率構造の存在を示した。そして、その確率構造を再現するために、実務家の相場観とも整合する非線形に拡張したロジットモデルを提案した。また、研究課題である円ドル為替市場のデータだけでなく、他市場の高頻度データの解析も行っている。興味深いことに、円ドル為替市場データよりも偏りの強い確率構造が抽出されるデータも存在するなど新奇性のある結果が出始めており、今後も論文、学会発表など生産性のある結果が期待される。さらに、ロンドン大学キングスカレッジにおいて研究打ち合わせを行った(6月30日11月24日)。ロンドンは実務家と研究者との相互交流が盛んであり、金融経済の科学的研究が世界的に先進している。ロンドンでの研究により、国際協力、共同研究、最新情報収集、また人脈形成を行った。情報収集のため銀行業界、学術業界の方々を招いて行う定期的なセミナーに参加した。人脈形成のため他国の研究者等とも議論を行った。今後もより高い水準の研究を目指し、同大学のグループとの共同研究を継続する予定である。そして、ロンドンでの活動も機会があれば是非挑戦したい。
大脳皮質の領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合の神経活動操作法と機能解明

大脳皮質は6層構造を有し、第2/3層細胞および第5層細胞が出力細胞として大脳皮質の異なる領野間の情報伝達を担う。第2/3層細胞および第5層細胞が特定の領野に固有の情報を伝達する。そこで、我々は視覚情報伝達における領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合の役割を検討する目的で、まずフィードバック出力を担う第2/3層細胞と第5層細胞の機能を同時にイメージングする技術を開発した。2光子顕微鏡を改造し空間光変調器(SLM)を搭載することで、異なる2焦点面の同時イメージングに成功した。続いて、領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合を特異的に標識する目的で、大脳皮質の第5層特異的にCreを発現するマウス、およびCre依存的かつFlp依存的なウイルスベクターを用いて、大脳皮質視覚野のLMからV1にフィードバック投射をする第5層細胞に特異的にGFPを導入する実験系を確立した。その後、LMからV1にフィードバック投射をする第5層細胞を特異的に神経活動操作する目的で、化合物リガンドであるCNOの投与依存的に神経活動を活性化できるhM3Dqあるいは神経活動を抑制するhM4Diを、GFPの代わりに搭載したAAVを作製した。その結果、V1へフィードバック投射をするLMの第5層細胞に特異的にhM3DqあるいはhM4Diの発現が認められた。これら高次領野からのV1へのフィードバック結合の役割を明らかにするために、V1へフィードバック投射をするLMの第5層細胞の活動を操作した際に、V1の視覚応答の変化を解析した。リガンドのCNOを投与しながら、V1の応答を2光子顕微鏡イメージングで解析したところ、V1ニューロンの視覚応答性に変化が認められた。層特異的な役割を検討するために、第5層細胞と第2/3層細胞をそれぞれ操作して、違いを比較検討した。以上の結果より、領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合の視覚情報処理における役割を明らかにすることができた。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。そこで、我々は視覚情報伝達における領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合の役割を検討する目的で、1第2/3層細胞および第5層細胞からの神経活動の計測、2特定の領野に出力する第2/3層細胞と第5層細胞をそれぞれの活動操作を可能にする系の確立を目指した。まず1のために、緑色カルシウム感受性蛍光タンパク質のGCaMP6を発現する逆行性ウイルスベクターを作製した。そのウイルスベクターをマウス1次視覚野V1に微量注入し、高次視覚野からV1へフィードバック投射を送る第2/3層細胞と第5層細胞にGCaMP6を発現させ、2光子顕微鏡を用いてそれら第2/3層細胞と第5層細胞からカルシウムイメージングを実施した。それらの神経細胞から視覚応答を記録し、方位選択性応答や方向選択性応答を観察した。次に、2のために、逆行性感染ウイルスベクターと層特異的にCreを発現する遺伝子改変マウスにより2つの異なる組換え酵素システムCre/loxとFlp/frtを用いることで、マウス大脳皮質の特定の領野から特定の領野へ投射する特定の層の神経細胞に薬理遺伝学ツールであるhM4DiやhM3Dqなどを発現させた。以上の手法により、領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合細胞に選択的に標識および機能操作することができた。新たなイメージング系の構築および特異的なウイルス感染の確認が達成されたため。

リガンドのCNOを投与しながら、V1の応答を2光子顕微鏡イメージングで解析したところ、V1ニューロンの視覚応答性に変化が認められた。層特異的な役割を検討するために、第5層細胞と第2/3層細胞をそれぞれ操作して、違いを比較検討した。以上の結果より、領野特異的かつ層特異的なフィードバック結合の視覚情報処理における役割を明らかにすることができた。1第2/3層細胞および第5層細胞からの神経活動の計測から新たな仮説をたて、引き続き、その仮説を検証するための実験を実施する。Gain-of-functionおよびloss-of-functionによる解析を行うために、2特定の領野に出力する第2/3層細胞と第5層細胞をそれぞれの活動を操作する実験を実施する予定である。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。