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調和写像理論の新展開

調和写像の拡張である2-調和写像理論が1986年に提起された。我々はこれに類似の2ヤング・ミルズ理論の概念を新たに提起し、その孤立定理、すなわち底空間のリッチ曲率が正のとき2ヤング・ミルズ接続の自乗ノルムがある定数以下ならばヤング・ミルズ接続に限ることを示した。さらに2-調和写像について、ターゲットが非正曲率の自乗可積分な調和写像でない2-調和写像の非存在、ターゲットがコンパクト・リー群や対称空間の場合の2-調和写像の特徴付けと分類・構成を行った。高次元ケーラー多様体上のサイバーグ・ウィッテン方程式の解空間のモデュライのコンパクト性定理を得た。サイバーグ・ウィッテン方程式の解空間のモデュライから、4次元多様体の不変量が導かれる。我々は上記のコンパクト性定理により、4次元以上の高次元の場合にも、不変量が導かれる可能性を示した。D.B.レイとI.M.シンガーによって導入されたゼータ関数が、コンパクト平坦多様体上の場合に、フルヴィッツのゼータ関数によって簡明に記述されることを示した。我々の得た公式は、平坦多様体の基本群の表現の固有値を用いて明示的に記述されている。レンズ空間の場合には、レイにより1970年に計算されているが、コンパクト平坦多様体の場合には今回が初めてであり、大変興味深い結果である。ニューラル・ネットワークにおいて、ボルツマン機械を用いた「焼き鈍し法」と呼ばれる最適解探索は、1983年に、S.カークパトリックが導入して以来、最も良く用いられる最適探索法として知られている。しかしながら、その探索スピードの厳密な数学的評価は、従来、知られていなかった。我々は、取り得る状態の個数が4と8の場合に、厳密な評価を得ることが出来た。2-調和写像や2-ヤング・ミルズ接続は、調和写像やヤング・ミルズ接続の自然な拡張であり、近年、その有用性が知られるようになった。我々は、2-調和写像と2-ヤング・ミルズ接続の第一変分公式と第二変分公式を示し、また、2-調和写像の一般化であるk-調和写像の第一変分公式を示した。球面、複素射影空間、四元数射影空間内の2-調和であるような超曲面の分類定理を得た。また、非正曲率多様体への2-調和写像で有界幾何条件を満たすものはすべて調和になることを示し、B.Y.チェン予想の部分的な解決を与えた。エネルギー汎関数の臨界写像である調和写像と対比して、自然な拡張である2-エネルギー汎関数の臨界写像である2-調和写像は、調和写像と類似め性質を多く持つごとが期待されている。我々ほこの問題について、次の研究成果を得た。(1)「非正曲率多様体への2-調和な等長挿入は調和写像のみに限るであろう」という予想が、今や有名になった一般化B.Y.Chen予想である。我々この予想について、「平均曲率ベクトル場のノルムの自乗の積分値が有限値ならば、正しい」という修正予想を立て、その証明に取りかかった。その結果、「余次元1であれは、この修正予想は正しい」ことを示した。この結果は、Ann.Global Analysis Geometryに掲載発表受理された。さらに、最近、「余次元1の仮定がなくても修止予想は正しい」ことの証明に成功した。この結果は、現在、論文作成中である。(2)次に、等長挿入とは限らなし非正曲率多様体への2-調和写像について、その正則性について調べ、「3次元以上のコンパクトリーマン多様体から非正曲率多様体への2-調和写像のテンション場に対する除去可能特異点定理」を得た。この定理は、1982年のエネルギー最小写像についてのSchoenとUhlenbeckらの正則性定理が、「エネルギー最小性という条件を2-調和性という非常に緩い条件に緩めたときに、どこまで正則性が成立するか」という興味ある問題に答える結果である。(3)(1)及び(2)の結果は、非正曲率多様体への2-調和写像がある意味で「剛性を持つ」ことを示す結果である、これに対して、コンパクト・リー群やコンパクト・対称空間への2-調和写像についでは、「豊富な世界である」と予想された。我々は、これにういて、コンパウト・リー群やコンパクト・対称空間への2-調和写像に対する「簡略化公式」を得た。これは、「2-調和写像となるための複雑な条件を簡明に見通し良くする」公式である。この公式を用いて、「コンパクト・リー群やコンパクト・対称空間への任意の2-調和写像を与えるための手続」を得ることかでさた。この手続きにより、コンパクト・リー群やコンパクト・対称空間への2-調和写像の興味ある多くの例を具体的に構成することができた。

上記の例は、物理学で言う「可積分系」と密接な関係を持っており、「可積分系と2-調和写像の関係の明示」が今後の新しい課題であることが明らかになった。エネルギー汎関数の臨界写像である調和写像を深化させ一般化して、その自然な拡張である2-エネルギー汎関数の臨界写像である2-調和写像は、調和写像と類似の性質を多く持つと期待されている。我々はこの問題について、次の研究成果を得た。(1)「非正曲率リーマン多様体への2-調和な等長挿入は調和写像、すなわち極小挿入に限るであろう」という予想は、「一般化B.Y.Chen予想」と呼ばれている。我々は「この予想は余次元1の場合には自乗可積分条件の下では正しく、しかもリッチ曲率の条件のみで正しい」ことを示した。この結果はAnn. Global Analysis Geometryに掲載された。さらに、非正曲率リーマン多様体への2-調和挿入が自乗可積分条件の下でも「一般化B.Y.Chen予想」が正しいことを示し、Results in Math.に掲載受理された。さらに、等長挿入だけではなく2-調和写像についても類似の結果を得た。これは現在、投稿中である。(2)次に、調稲写像理論において、1980年代、重要な理論であった「mエネルギー有限な調和写像の族のバブリング理論」を2-調和写像の場合に拡張することに成功した。この結果は論文にまとめ、投稿中である。(3)2-調和写像理論が豊富な内容を持つものであることを示すために、ケーラー多様体内のラグランジアン部分多様体と呼ばれる対象について、我々はそれらが2-調和写像となる必要十分条件を示し、特に、複素射影空間の場合に、そのラグランジアン部分多様体で、等質ではないが2-調和となる例を得ることができた。さらに、このような例がどのような特徴を持つものであるか、特徴付け定理を得た。これらの成果は、現在、論文にまとめているところであり、まとまり次第、投稿の予定である。研究課題である調和写像の新展開について、調和写像の一般化である2-調和写像の存在・非存在・構成・分類の問題について次の成果を得た。(1)ターゲット空間が非正曲率、ドメイン空間が完備リーマン多様体であるとき、エネルギーと2-エネルギーが共に有限な2-調和写像は調和写像に限る、という定理を得た。特に、ドメイン空間の体積が無限大の時は、2-エネルギーのみが有限な2-調和写像は調和写像に限る、という定理を得た。これらの定理の副産物として、2-調和等長はめ込みに応用することができ、非正曲率リーマン多様体内の2-調和部分多様体は極小部分多様体に限るという定理を得た。この定理はドメイン多様体が完備のとき、有限2-エネルギーならば、「一般化チェン予想」が正しいことを示しており、画期的な成果である。ドメイン多様体の完備性が崩れているときには「一般化チェン予想」には反例があることが知られているので、我々の結果はクリティカルなものであると言うことが出来る。(2)ケーラー多様体内の2-調和ラグランジアン部分多様体を特徴付け、複素空間形内の2-調和ラグランジアンH-アンビリック部分多様体を決定した。(3)コンパクト・リー群への2-調和写像を特徴付け、2次元ユークリッド空間内の領域からコンパクト・リー群への2-調和写像の分類を行った。(4)コンパクト対称空間への2-調和写像を特徴付け、2次元ユークリッド空間内の領域から球面、複素射影空間への2-調和写像の分類を行った。山口大学理工学研究科の中内伸光氏という共同研究者を得て、問題を説明したところ彼の専門領域にぴたりとはまり、問題解明が一気に進展した。
発達期の栄養環境変化による個体の脆弱性形成のメカニズム

胎生期の栄養制限は出生後のカロリー摂取過多で増悪し、摂取制限では改善するという逆作用に着目して、我々は21個のDOHaD責任遺伝子を選抜している。本研究ではこれらの責任遺伝子を手掛かりに、発達期に栄養環境の変化を受けた児の成熟期にストレス負荷(本研究では炎症)を実施したときの生体反応の違いを調べ、生活習慣病および精神疾患罹患のメカニズムを検索している。C57BLマウスの生後1週間に対照群の50%給餌量(CE-2、固形飼料)を与え、その後は自由摂取させた母動物に哺育された児(FR群)を生後11週まで飼育し、免疫賦活剤であるLipopolysaccaharide(LPS, Toll様受容体4を刺激し炎症を起こす)を3日間投与した翌日に解剖し、組織サンプルを得た。脾臓および胸腺の病理組織学的検査の結果、生後3週以降、脾臓ではPALS領域(T細胞)がFR群では対照群と比較して少なかく、白脾髄辺縁帯の樹状細胞の分布が乱れていた。胸腺では皮質領域に大型リンパ球で構成されている層がFR群では顕著であった。また、生後11週の肝臓サンプルを用いて、選抜した21個の遺伝子群の変動をRT-PCRにて調べた。得られたデータは、栄養条件、LPS投与、性の三因子を加味して比較検討した。下位分析の結果、Slco2b1はFRの影響がみられたが、LPS投与によりこの影響は消失した。また、Lrtm1およびMrapは対照群でのみ、Il1bはFR群でのみ、LPS投与による影響が認められることが明らかになった。これらの遺伝子は肝臓の薬物代謝トランスポーター、細胞骨格系、肥満、炎症サイトカインに関連する遺伝子であった。以上の結果から、新生児期に低栄養曝露された児では成熟期において炎症刺激の一つであるLPSに対する反応が異なることが明らかになった。本研究では、胎生期の栄養制限は出生後のカロリー摂取過多で増悪し摂取制限では改善するという逆作用に着目して我々が選抜した21個責任遺伝子群を手掛かりに、発達期に栄養環境の変化を受けた児の成熟期にストレス負荷をかけた時の生体反応の違いを調べ、生活習慣病および精神疾患罹患のメカニズムを検索している。1年目の平成27年度は動物実験が終了した。我々の既報に基づき、C57BL/6Jマウスを用いて、生後1週間、母動物に対照群の50%給餌量を給餌し、その後は自由摂取する50%給餌制限群(FR群)と固形飼料(CE-2)を自由摂取させる対照群を設定した。動物は生後4週に離乳させ、生後11週に免疫賦活剤であるLipopolysaccharide (LPS)を3日間投与した翌日に解剖し、器官重量を測定し組織を採取した。その結果、FR群の出生児体重は給餌制限期間は対照群と比較して低値であったが、その後は生後11週まで対照群よりも高値に推移し、生後11週では背部脂肪および脾臓重量が増加した。LPS投与により両群ともに体重が減少したがその程度は同様であった。また、肝臓および腎臓重量にはLPS投与による影響はみられなかったが、脾臓重量は増加し、胸腺および背部脂肪重量は減少した。脾臓、胸腺、脂肪重量の変化はFR群のほうが顕著であった。現在、これらの組織の形態学的観察を開始した。また、オミクス解析の準備も始めている。計画当初は動物実験に用いる系統をBalBcマウスを予定していたが、遺伝子解析の結果、細胞免疫系の遺伝子変動が顕著に認められたことから、液性免疫系変化の検出に適しているBalBcマウスではなく細胞免疫系変化の検出に適しているC57BL/6Jマウスをこれまでと同様に使用して動物実験を行った。胎生期の栄養制限は出生後のカロリー摂取過多で増悪し摂取制限では改善するという逆作用に着目して、我々は21個の責任遺伝子群を選抜している。本研究では、この責任遺伝子群を手掛かりに、発達期に影響環境の変化を受けた児の成熟期にストレス負荷をかけたときの生体反応の違いを調べ、生活習慣病および精神疾患羅漢のメカニズムを検索している。平成28年度は、1年目に終了した動物実験から得られた組織サンプルを用いて形態学的観察および分子生物学的検索を進めた。すなわち、C57BL/6Lマウスの生後1週間に対照群の50%給餌量(CE-2,固形飼料)を与え、その後は自由摂取をさせ母動物に哺育された児(FR群)を生後11週まで哺育し、免疫賦活剤であるLipopolysaccharide(LPS)を3日間投与した翌日に解剖し、組織サンプルを得た。脾臓の病理組織学的観察、対照群と比較してFR群では白脾髄の中心動脈周囲領域(PALS領域)のT細胞が少なく、辺縁帯の樹状細胞(抗原提示細胞)の局在および細胞数は多かった。LPS投与により両群ともにPALS領域が減少し、組織球浸潤が顕著にみられたが、これらの変化はFR群でより顕著であった。胸腺では、被膜直下の大型T細胞は目立ったが皮質構成細胞は減少していた。LPS投与により両群ともに顕著な萎縮がみられた。これらの結果から、新生児期の給餌制限により、免疫器官の発達に影響を及ぼすこと、LPSに対する反応を増強させることが明らかにあった。同個体の肝臓を用いて、現在、選抜した遺伝子群の変動をRT-PCRにて解析中である。

免疫器官の病理組織学的観察結果から、新生児期の栄養環境変化は成熟期の免疫機能に影響を及ぼす可能性さらに自然免疫系が継続的に優位になっている可能性が明らかになり、今後の研究の発展への手がかりがつかめた。胎生期の栄養制限は出生後のカロリー摂取過多で増悪し、摂取制限では改善するという逆作用に着目して、我々は21個のDOHaD責任遺伝子群を選抜している。本研究ではこの責任遺伝子群を手掛かりに、発達期に栄養環境の変化を受けた児の成熟期にストレス負荷(本研究では炎症)を実施したときの生体反応の違いを調べ、生活習慣病および精神疾患罹患のメカニズムを検索している。平成28年度までに動物実験は終了している。C57BLマウスの生後1週間に対照群の50%給餌量(CE-2、固形飼料)を与え、その後は自由摂取させた母動物に哺育された児(FR群)を生後11週まで飼育し、免疫賦活剤であるLipopolysaccaharide(LPS)を3日間投与した翌日に解剖し、組織サンプルを得た。平成29年度は、生後1週、3週および11週に実施した脾臓および胸腺の病理組織学的検査を再考した。生後3週以降、脾臓では濾胞領域(B細胞)には差はなかったが、PALS領域(T細胞)がFR群では対照群と比較して少なかった。また白脾髄辺縁帯の樹状細胞の分布が乱れていた。胸腺では皮質領域に大型リンパ球で構成されている層がFR群では顕著であった。これらの病理所見には個体差が観察された。そこで、この個体差と関連する因子を検索した。その結果、一腹あたりの哺育児数や哺育児体重には関係せず、給餌制限後の体重増加の程度と病理所見の程度が関連していることがわかった。すなわち、発達期のある時期(本実験では生後7日から14日)における児の体重増加の程度が、その後の免疫器官の発達へ影響をおよぼしていることが明らかになった。また、生後11週の肝臓サンプルを用いて、選抜した遺伝子群の変動をRT-PCRにて調べた。現在、PCRの結果を解析中である。平成29年度は、親族の看病により、本年度研究計画の遂行に大幅な遅れが生じた。また、あわせて緊急を要する大型受託を担当することとなり、研究計画の見直しをおこなった。胎生期の栄養制限は出生後のカロリー摂取過多で増悪し、摂取制限では改善するという逆作用に着目して、我々は21個のDOHaD責任遺伝子を選抜している。本研究ではこれらの責任遺伝子を手掛かりに、発達期に栄養環境の変化を受けた児の成熟期にストレス負荷(本研究では炎症)を実施したときの生体反応の違いを調べ、生活習慣病および精神疾患罹患のメカニズムを検索している。C57BLマウスの生後1週間に対照群の50%給餌量(CE-2、固形飼料)を与え、その後は自由摂取させた母動物に哺育された児(FR群)を生後11週まで飼育し、免疫賦活剤であるLipopolysaccaharide(LPS, Toll様受容体4を刺激し炎症を起こす)を3日間投与した翌日に解剖し、組織サンプルを得た。脾臓および胸腺の病理組織学的検査の結果、生後3週以降、脾臓ではPALS領域(T細胞)がFR群では対照群と比較して少なかく、白脾髄辺縁帯の樹状細胞の分布が乱れていた。また、生後11週の肝臓サンプルを用いて、選抜した21個の遺伝子群の変動をRT-PCRにて調べた。得られたデータは、栄養条件、LPS投与、性の三因子を加味して比較検討した。下位分析の結果、Slco2b1はFRの影響がみられたが、LPS投与によりこの影響は消失した。
交流励磁併用方式スイッチド・リラクタンスモータの実用化研究

スイッチド・リラクタンス(SR)モータは、VR形ステッピングモータと同じ構造、動作原理を持つが、ステッピングモータが主に小形の位置制御用サーボモータとして用いられるのに対して、小・中形の動力源として用いられる。従来のSRモータは鉄の磁化作用のみを利用するため、普通の同期電動機に比べて力率、効率特性が悪く、同じ出力に対して機械的寸法が大きくなる欠点を持つ。また、シンクロナス・リラクタンスモータのように方向性ケイ素鋼板(ラジアルラミネート構造)を用いたり、q軸磁束が鉄心中に設けた大きなエアギャップを必ず通るような構造にするなどして特性改善を図ることが困難である。本試験研究は、通常の突極形SRモータの回転子磁極鉄心間に短絡巻線を施し、直流とバイアス周波数で脈動する交流を重畳した電流で励磁することにより特性の改善を図る「交流励磁併用方式SRモータ」を提案したものである。得られた主な研究成果は次の通りである。1、新しくドライバーを製作し実験した結果、「交流励磁併用方式」を採用することにより若干ではあるが通常の突極形に比べて特性が向上することが明らかになった。2、SRモータの回転子鉄心の磁束密度は一定周期で交番するため、q軸鉄心に短絡巻線を施した円筒形SRモータは交流励磁を併用しなくても直流励磁のみで動作可能と考えられる。そこで、回転子q軸鉄心に短絡巻線を施した200V,2.2KW,固定子6極、回転子4極の「円筒形SRモータ」を試作し、理論通りに通常の直流励磁でも動作することを実験により確認した。これらのモータは、回転子に短絡巻線を挿入するため、短絡巻線中に銅損が生じるが、突極形回転子に比べて、特に短絡巻線付き円筒形回転子のd、q軸磁気抵抗比が大きくなるため、設計によってはより高効率のモータが実現できるものと期待される。近年OA,FAの分野において小型で大トルクが発生できるサーボモータのニーズが急増している。最近、このような用途に対しステッピングモータを大容量化したスイッチド・リラクタンスモータが注目されている。スイッチド・リラクタンスモータは、磁気吸引力を用いたモータであり、低速で大トルクを発生できるという特長がある。研究代表者らは、横軸短絡巻線を持つ電動機をバイアス周波数で脈動しながら同期速度で回転する「脈動回転磁界」で励磁する「交流励磁方式」を併用した簡単で高性能な新型スイッチド・リラクタンスモータを提案し研究を進めている。本試験研究は、これまでの研究成果をもとに2.2KWのスイッチド・リラクタンスモータとそのドライバーを試作し、最適励磁電流波形の決定、鉄心の飽和を考慮した電磁界解析にもとずく最適回転子構造の決定、本電動機にもっとも適した制御法の確立等、本システムの実用化研究を進めるものである。これまで得られた主な成果は、次の通りである。1、スイッチドリラクタンスモータの極数、相数について検討した結果、当初計画(4相、200V、3KW、固定子8極、回転子6極、ステップ角15゚)を変更し、3相、200V、2.2KW、固定子6極、回転子4極、ステップ角30゚の電動機を設計試作した。2、3相トランジスタ式ドライバーならびに16ビットを使用したマルチCPU方式ゲート制御回路およびその制御プログラムを制作し、定常状態における実験をおこなった。その結果、円筒形回転子に短絡捲線を施した電動機でも始動トルクが発生することを確認した。なお現在IGBT式ドライバーに置き換える準備中である。

3、鉄心に飽和を考慮した電磁界解析および最適設計プログラムはほぼ完成した。今後新設計モータの実験結果と比較しながら、より最適な回転子構造の電動機の開発を行う予定である。スイッチド・リラクタンス(SR)モータは、VR形ステッピングモータと同じ構造、動作原理を持つが、ステッピングモータが主に小形の位置制御用サーボモータとして用いられるのに対して、小・中形の動力源として用いられる。従来のSRモータは鉄の磁化作用のみを利用するため、普通の同期電動機に比べて力率、効率特性が悪く、同じ出力に対して機械的寸法が大きくなる欠点を持つ。また、シンクロナス・リラクタンスモータのように方向性ケイ素鋼板(ラジアルラミネート構造)を用いたり、q軸磁束が鉄心中に設けた大きなエアギャップを必ず通るような構造にするなどして特性改善を図ることが困難である。本試験研究は、通常の突極形SRモータの回転子磁極鉄心間に短絡巻線を施し、直流とバイアス周波数で脈動する交流を重畳した電流で励磁することにより特性の改善を図る「交流励磁併用方式SRモータ」を提案したものである。本年度得られた主な研究成果は次の通りである。1、新しくドライバーを製作し実験した結果、「交流励磁併用方式」を採用することにより、若干ではあるが通常の突極形に比べて特性が向上することが明らかになった。。2、SRモータの回転子鉄心の磁束密度は一定周期で交番するため、q軸鉄心に短絡巻線を施した円筒形SRモータは交流励磁を併用しなくても直流励磁のみで動作可能と考えられる。そこで、回転子q軸鉄心に短絡巻線を施した200V,2.2KW,固定子6極、回転子4極の「円筒形SRモータ」を試作し、理論通りに通常の直流励磁でも動作することを実験により確認した。これらのモータは、回転子に短絡巻線を挿入するため、短絡巻線中に銅損が生じるが、突極形回転子に比べて、特に短絡巻線付き円筒形回転子のd、q軸磁気抵抗比が大きくなるため、設計によってはより高効率のモータが実現できるものと期待される。
高等教育の"地方化(Localization)"の研究-地方分散化政策の再検討-

計画の最終年度となる今年度は、高等教育の「地方化」という観点からこれまでの研究成果をまとめるための作業を行った。まず、「地方化」の背景として高等教育関連施策の展開に着目すると、国土庁による国土計画や通産省による産業計画などといった諸施策は、いわば高等教育機関の活用策といえるものであり、しかもその活用の目的が、地方圏の発展や、さまざまな側面における地域間格差の是正におかれていたため、高等教育の「地方化」を強く促すものでもあったことが浮き彫りになった。これらの将来計画は、文部省の高等教育計画・政策が大きく転換するのに先行して打ち出されており、高等教育の「地方化」は、文部省以外の省庁にリードされるかたちで進行してきたことを指摘することができる。また、入学者と卒業者の就業状況に着目すると、それらには地域ごとに大きな差異が存在しており、マクロデータのみによる検討の危険性を指摘することができるとともに、それぞれの地域の実情を反映した高等教育機関の地方的役割が強く期待され、それに基づき独自の機能を果たそうとしている高等教育の拡大が示唆された。一方で、国公立高等教育機関の拡大が財政上の理由などによって政策的に抑制されていたという事実は、高等教育の量的拡大を私学に依存せざるを得ない状況をもたらすことになった。これを「私学化」の動きとして捉え、その設置者である学校法人に着目してみてみると、大学・短大を単独で設置しているのはむしろ少数派で、特に中等教育段階の学校を設置している法人によって新設されるというのがもっとも多いパターンとなっていた。そしてその過程は着実に地方圏へと広がりを見せている。まさに高等教育の「地方化」と「私学化」とが連動して展開してきているのであり、高等教育の大衆化が都市型私大の拡大のみを指していた時代から地方型私大の拡大をも含む時代へと変化してきたのである。今年度は、高等教育機関の拡大過程において生じたその性格変化を地域との関連に着目して検討するために、資料の収集とその検討を中心に行ってきた。収集された資料は、基礎的資料としての統計関連資料、ならびにそれぞれの地域における高等教育計画関連の報告書などが主なものとなる。そのため、行政資料室、図書館、文書館といった地方公共団体の施設や、国立国会図書館・統計図書館などといった国の施設、および高等教育関係の資料や情報を保有する高等教育機関などへ出向き、資料および情報の収集を行った。そのうち、地域における高等教育計画関連の資料については、収集が十分に進んでいるとは言い難い。その背景には、地域における高等教育の整備に関連した計画の立案状況に大きな差があることを指摘できる。実際地方公共団体が地域の活性化を目指して、公的資金等による補助を行って設立された大学・短大は多いが、その実態についてはこれまでにも十分に明らかになってきたとは言えない。こうした高等教育機関の整備をめぐるそれぞれの地域に見られる特徴に着目しつつ、継続して資料収集とその分析に努める必要がある。また、既存統計資料から地域の側の社会変動を追ってみると、特に小規模の高等教育機関を有する地方都市の多くで、人口や就業者の減少、就業者の高年齢化などといった厳しい変化が生じてきていることが見えてくる。こうした状況が進行してきたなかで、地域の側から住民子弟への教育機会の供給地域活性化のための重要な機関のひとつとしての役割、等々を期待されてきた高等教育機関がどのような行動をとってきたのか、大学の設置からその後の発展、地域の進学状況、卒業者の就業動向などに注目しながら、さらに検討していくことが今後の課題となる。今年度は高等教育機関の拡大過程において生じたその性格変化を地域との関連に着目して検討するための資料の収集、およびその検討を中心に行った。主に収集された資料は、それぞれの地域における高等教育計画と高等教育機関の新増設を後押しすることとなった地域的背景に関わる資料である。そのため、行政資料室、図書館、文書館などといった地方公共団体の施設や国立国会図書館など国の施設、野間教育研究所など民間の施設、といった高等教育関係の資料や情報を保有する施設での資料収集を行った。同時に、これらの収集された資料についての検討・分析を進めている。なかでも高等教育関連施策の変化と高等教育機関の性格変化に密接な関連があるということが浮かび上がって来ており、その関連についての検討を中心に進めている。これは、高等教育に直接関連をもつ施策のみならず、国土計画や産業配置に関する施策などといったさまざまな政策が高等教育機関の地方立地に関わり、そこにまた高等教育機関の性格変化、地域と高等教育機関との結びつきを強める契機となったものがあったということである。また、私立高等教育機関の設置者である学校法人に注目すると、大学や短大を単独で設置している学校法人は少数派であり、多数の学校法人が中等教育機関などの併設校を設置していることがわかる。そしてこの併設校を持つ学校法人のうち、高等学校などの中等学校を母体として発足している学校法人がもっとも多い。相対的に地域性が強いと思われる中等学校を母体とする学校法人によって私立高等教育機関の拡大が達成されてきた、ということもまた現在注目している点のひとつである。以上のようなことから、高等教育の量的拡大とそれにともなう高等教育機関の性格変化を国(政策)、地方公共団体、学校法人といったアクターに注目しながら検討していくことを今後の課題としている。

まず、「地方化」の背景として高等教育関連施策の展開に着目すると、国土庁による国土計画や通産省による産業計画などといった諸施策は、いわば高等教育機関の活用策といえるものであり、しかもその活用の目的が、地方圏の発展や、さまざまな側面における地域間格差の是正におかれていたため、高等教育の「地方化」を強く促すものでもあったことが浮き彫りになった。これらの将来計画は、文部省の高等教育計画・政策が大きく転換するのに先行して打ち出されており、高等教育の「地方化」は、文部省以外の省庁にリードされるかたちで進行してきたことを指摘することができる。また、入学者と卒業者の就業状況に着目すると、それらには地域ごとに大きな差異が存在しており、マクロデータのみによる検討の危険性を指摘することができるとともに、それぞれの地域の実情を反映した高等教育機関の地方的役割が強く期待され、それに基づき独自の機能を果たそうとしている高等教育の拡大が示唆された。一方で、国公立高等教育機関の拡大が財政上の理由などによって政策的に抑制されていたという事実は、高等教育の量的拡大を私学に依存せざるを得ない状況をもたらすことになった。これを「私学化」の動きとして捉え、その設置者である学校法人に着目してみてみると、大学・短大を単独で設置しているのはむしろ少数派で、特に中等教育段階の学校を設置している法人によって新設されるというのがもっとも多いパターンとなっていた。そしてその過程は着実に地方圏へと広がりを見せている。まさに高等教育の「地方化」と「私学化」とが連動して展開してきているのであり、高等教育の大衆化が都市型私大の拡大のみを指していた時代から地方型私大の拡大をも含む時代へと変化してきたのである。
訪花昆虫における他個体の情報的利用のメカニズムとその適応的意義の解明

これまでの研究で、見知らぬ花にはじめて出会ったマルハナバチなどの送粉者は、同種個体が訪問中の花やそれと同じ種類の花を好んで訪れることがわかっている。このような他個体から得られる情報を利用した採餌は、訪花昆虫が新たに咲きはじめた花種をすばやく見つけるうえで有利にはたらくと考えられる。一方で昆虫に送受粉を頼る植物は、送粉者のあいだで起こる情報利用からどのような影響を受けるだろうか。同じ場所で同じ時期に咲く花種は、しばしば送粉者の獲得をめぐってたがいに競争している。もしその中のある花種が他より一足先に送粉者を獲得していれば、その花種は同種個体に惹かれて集まる送粉者に花を訪れてもらいやすくなるかもしれない。我々は送粉者の先取にこのような効果があるかを大型網室内実験(農業環境技術研究所にて実施)で検証した。まず、白い人工花のパッチを訪れるようマルハナバチを訓練した。次に白い花の蜜の糖濃度を急激に下げ、新たに十分な糖濃度の蜜を含む黄色の花のパッチと紫の花のパッチを1つずつ出現させた。新しい2つのパッチのうち片方にはマルハナバチの死体を置くことで送粉者を先取させておき、白い花を訪れなくなったハチがどちらの花種を訪れるようになるかを調べた。その結果、いずれのパッチにもハチを置かなかった対照実験では、ハチが訪れたのは全ての試行で紫の花だった。紫の花パッチにハチを置いた場合にも、紫の花への訪問が圧倒的に多かった。これに対し、黄色の花パッチにハチを置くと、黄色の花への訪問も紫の花と同程度からそれ以上の頻度で起こるようになった。この結果は、植物にとってライバルとなる花種より先に送粉者を獲得しておくことには、新たな送粉者に訪れてもらいやすくなる効果があり、その効果があることによって、花種間での送粉者の獲得競争の行方は大きく左右され得ることを示唆している。私は先行研究で、マルハナバチが見慣れた花を訪れるときには競争者となる同種他個体を避けて採餌するが、見慣れない花に出会ったときには逆に他個体のいる花序を訪れる傾向を示すことを明らかにした。このような他個体を情報として利用した採餌は、分布や質の変動のはげしい花資源を利用している訪花昆虫が効率的に新しい花種を見つけていくうえで有利な戦略と考えられる。しかし、彼らが餌場で出会う個体は同種だけとは限らず、他個体の情報的な価値はその個体が自分と「似た者同士」かどうかによって変化するかもしれない。ではマルハナバチは、見知らぬ花種で採餌している他個体が自分と同種であるか否かを見分け、それによって相手への反応を変化させることができるだろうか。この疑問を検証するため、ツリフネソウを訪花中のトラマルハナバチを対象に野外実験を行った。ハチにとっての見知らぬ花(リンドウ)の2つの花序の一方に、同種(トラマルハナバチ)あるいは他種(クロマルハナバチ)の個体を添え、採餌中の個体にいずれか1つの花序をえらばせた。するとハチは、リンドウに同種の個体がいるときには2つの花序をほぼ等しい頻度で訪れたが、リンドウに他種がいるときや、現在訪花中のツリフネソウの花序に同種がいるときには他個体のいない花序を好んで訪れる傾向を示した。マルハナバチは種ごとに口吻の長さが異なり、それぞれにつり合う長さの花筒を持つ花種を好む(トラマルハナバチは長舌種、クロマルハナバチは短舌種)。本実験の結果から、マルハナバチが見知らぬ花を訪れる際、自分とは花種の好みが異なる他種より好みの似た同種の存在を餌を見つけるための手がかりとして利用することにより、自分の口吻長とつり合う長さの花により確実に到達できる可能性が高まった。ハチが他個体の情報的価値(共通の花種を利用するか)にもとづいて反応を変えるのかどうか、今後くわしく検証していく必要がある。

紫の花パッチにハチを置いた場合にも、紫の花への訪問が圧倒的に多かった。これに対し、黄色の花パッチにハチを置くと、黄色の花への訪問も紫の花と同程度からそれ以上の頻度で起こるようになった。この結果は、植物にとってライバルとなる花種より先に送粉者を獲得しておくことには、新たな送粉者に訪れてもらいやすくなる効果があり、その効果があることによって、花種間での送粉者の獲得競争の行方は大きく左右され得ることを示唆している。
主語名詞句の統語的位置と認可に関する言語喪失研究からの検証

理論言語学の視点から,モーダル形式と主語名詞句の人称制限の現象を用いて,以下のことを主張した。(1)日本語の主語名詞句統語的位置は,英語のそれとは異なり,時制辞Tの指定部とは限らない。(2)日本語の「が」格主語は,時制辞Tよりも構造的に高い,A'位置からの認可を受けている。この主張(1)-(2)に対し,言語喪失現象からのさらなる検証を試みた。結果は,(3)上記(1)に関してはブローカ失語の被験者は,Miyagawa(2001)の主張する2つのタイプのscrambling構文において,生成能力に差があった。これは、派生の異なる2つのscramblingが存在することを示し,その帰結として主語は、vP内にも存在することを示すことになる。(4)上記(2)に関しては,時制辞Tより構造的に高いA'位置の関与を仮定した,「が」格付与能力とA'-scramblingの生成能力には,顕著な相関は今回の調査では見られなかった。平成19年度は、言語喪失研究面では、主に英語話者と日本語話者の日英両言語における「失文法」の症例・研究に絞って、先行研究のまとめを行った(書籍/論文)。本研究の目的である主語名詞句の統語的位置の特定に関わるA/A'特性を「失文法」の現象から観る為にどのような文法現象を取り上げるべきかを検討し、英語話者においては、そのA'特性としてWH移動文に対する失文法現象を取り上げる事に結論づけた。平成20年度は、引き続き、WH移動文における失文法現象に焦点を当てその際の脳内の変化を日太語の「が」名詞句の表出と場合と比べ検討することを計画した。理論言語学研究の側面では、「日本語の主語名詞句の統語的位置が英語のそれとは異なり、A'特性を有する、A'位置にあり、その認可には、時制句主要部(T)というよりも補文標識句主要部(C)が関与している。」とする主張に対し、モダリティーと主語名詞句にかかる人称制限の現象からさらなる証拠づけを行った(「主文現象」を扱った国内ワークショップで研究発表を行い(旅費)、その一部を出版した。また、平成20年5月には、海外のワークショップでもこの成果を発表することが決まっている。)また、実証実験研究では、文献研究で検討したA'特性における脳内変化と主語名詞句の統語的位置関係について平成20年度9月より実験を開始するための実験デザインと環境整備をおこなった。(書籍/論文/コンピューター/プリンター/ICレコーダー/医学用電子辞書また、井上和子氏(神田外語大学名誉教授)、及び、神田外語大学CLS研究員と定期的に研究会を開き、主語名詞句の統語的位置についての講演会(旅費/謝金)、研究発表、及び、ディズカッションを行った。日本語の主語名詞句の統語的位置をより明確にするために,理論言語学の観点からは,日本語の主語名詞句は,英語のそれとは異なり,時制辞句の主要部であるTではなく,補文標識句の指定部であるCによって認可されることを発話・伝達に関するモーダル形式と主語名詞句との間に生じる人称一致現象から議論示し,日本語の主語名詞句の認可の為には,Cを主要部とするCP領域の発達がなければならないことを示した。上記の言語理論研究にもとづき,日本語失語症患者に対し,日本語のCP領域を利用するような統語操作と格付与の関連を調査し,CP領域での統語操作能力の喪失と「が」格付与能力の関係を調べた。失語症患者による調査には,患者側の条件の不安定さが大きな問題であり,これを克服する為に,Miyagawa(2001,2004)にもとづき,A移動とA'移動をほとんど同じモーラ数の語で行える,短距離かきまぜ構文を使い,日本語の主語名詞句の認可と深く関わると考えられている「が」格の付与能力の喪失とA'位置での操作やA'位置での解釈の能力の喪失との相関関係を調査した。被験者の総数を増やし,相関性の精密化をはかる必要はあるが,「が」格付与との関連は、顕著には観察できなかった。しかしながら、同じOSV語順の文であっても,A'位置へのかきまぜの方がA位置へのかきまぜよりも被験者には困難であった。A'位置へのかきまぜの解釈も困難であるが、その生成はより困難であることが分った。
都市の二酸化炭素は何からどれぐらい出ているのか？

化石燃料の消費統計から推定した二酸化炭素排出量は、実際の排出量よりも過少である可能性が報告されている。そこで本課題では,排出起源(ガソリン・都市ガス・植物呼吸)別の二酸化炭素排出量を計測する手法を開発する.研究1年目となる2018年度は東京都渋谷区のサイトにおける観測の実施と,データ品質のチェックを主に行った.実測では渋谷区の観測サイトにおいて二酸化炭素排出量,酸素濃度,放射性炭素同位体比の計測を行った.排出量は渦相関法を用いて30分ごと,酸素濃度は2分ごとに計測した.同位体比は1週間に1回程度のサンプリングを行った.長期の連続計測を予定していたが,酸素濃度については機材の不調により一部欠測期間が生じた.データ品質チェックでは2018年度に得られたデータを過年度までに得られた5年分のデータとの比較を行い,計測機器の特性に経年的な変化がないことを確認した.また排出量の日変化等についても解析を行い,過年度までに得られた特徴と大きく相違がないことを確認した.これにより過年度までのデータと合わせて解析可能であることが確認できた.これまでに得られたデータをすべて統合し,データ品質符号を合わせた解析用のデータベースを作成した.また,化石燃料の消費統計についても調査を行い,交通量については時刻別解析に耐えうるデータを入手することができた.新たに,人間呼吸を排出源としてカウントする必要性が浮上したため,人口密度についても既存データの収集を行った.人口密度については一か月ごとの平均値が得られたため,月平均値での解析の妥当性を検討した.都市緑地による二酸化炭素吸収は本課題研究では誤差要因となるため、その影響についても解析を行った。緑地の影響は排出量推定の瞬間値には大きな誤差を与えうることがわかり、その補正方法を検討した。計測は順調に行われ,データの大部分が品質チェックにパスした.解析に必要な計測データベースの整備がほぼ終わり,今後は解析の段階に移行する.まずデータベースから,典型的な気象条件下での総排出量日変化を求め,次に排出源ごとの排出量推定を行う.計測についても継続して行う.2018年度に一時不調となった機材については代替機との交換が不可能であるため,部分的な修理改修を行う.化石燃料の消費統計から推定した二酸化炭素排出量は、実際の排出量よりも過少である可能性が報告されている。計測は順調に行われ,データの大部分が品質チェックにパスした.解析に必要な計測データベースの整備がほぼ終わり,今後は解析の段階に移行する.まずデータベースから,典型的な気象条件下での総排出量日変化を求め,次に排出源ごとの排出量推定を行う.計測についても継続して行う.2018年度に一時不調となった機材については代替機との交換が不可能であるため,部分的な修理改修を行う.実験に使用していた酸素濃度計に不具合が生じたため、対策を検討中である。改修費用を準備する目的で次年度使用額を設定した。
肥満におけるエネルギー代謝調節ペプチドの病態生理学的意義の解析

摂食調節ペプチドの病態生理学的解析と新規摂食調節ペプチドの探索および行動薬理学的解析から肥満治療に向けた基礎研究を実施した。高脂肪食による腸管での炎症情報が、マウスにおいて迷走神経求心路を介して延髄から視床下部へ伝播され、自律神経遠心路と免疫系の障害をもたらし肥満の成因となることを示した。さらに高脂肪食による迷走神経節と視床下部の炎症が高脂肪食摂取後1日で生じることを見出し、肥満発症の予防に食事毎の脂肪摂取量管理の重要性を示した。膵臓β細胞内のインスリン分泌顆粒に共存し、細胞内Ca2+を増加する新規ペプチドを同定し、グルコース応答性インスリン分泌を促進することを示した。初年度は、肥満や糖尿病の病態発現と生理活性物質の関連を調査するための基礎研究を行った。1)我々の発見した摂食調節に機能する新規ペプチドNERPsの神経伝達経路を、マイクロダイアリシス法とパッチクランプ法で解析した。NERPsの下流となる神経伝達物質の変化を検出し、エネルギー代謝調節における新たな神経調節機序を明らかにした。この新規神経回路の発見は、代謝性疾患の病態理解を深めるとともに、疾患マーカーとなる可能性を示した。2)新たなペプチドの発見は、新たなエネルギー代謝調節系の存在を明らかにするばかりでなく、病態の解明や新たな創薬ターゲットを創出することから重要である。新規ペプチドの探索では、in silicoおよび組織抽出物の精製物から、エクオリン蛋白発現マウス、GFP発現ラットおよびマウス、経時的細胞内シグナル変化を駆使し、4つ新規ペプチド候補を同定した。現在、その組織および細胞内分布と生理機能解析に着手している。3)消化管由来のペプチドが中枢性のエネルギー代謝調節に関与している。我々は、末梢からの情報伝達の拠点である迷走神経、迷走神経節、脳幹の孤束核、視床下部弓状核の蛋白発現や電気活動を解析した。生体のエネルギー代謝は、消化管、神経伝達、視床下部作が協調していることを明らかにした。肥満やるいそうの治療に、これらペプチドをリードペプチドとした化合物が治療に用いられる可能性がある。本研究の成果は、これら薬剤の適切な利用法の開発に向けて重要である。4)代謝性疾患においてペプチドの発現もしくはその機能異常が病態と関連する可能性がある。我々は、摂食調節ペプチドによって誘導される食餌嗜好性を調査した。マウスにおいては、いずれの投与条件においても、脂肪食を選択した。ペプチドの発現異常は、肥満のリスクを高める可能性があり、現在長期投与による影響について検討を開始している。本年度は、肥満や糖尿病の病態に関連する新規ペプチドの探索とエネルギー恒常性を調節する消化管ペプチドの役割について研究を行った。1)新規ペプチドの探索では、in silico、エクオリン蛋白発現マウス、GFP発現マウス、蛍光および発光法を用いた経時的細胞内シグナル変化を駆使し、新たに2つのペプチド候補を同定した。内一つは中枢で摂食調節に機能し、一つは膵β細胞からのインスリン分泌に機能していた。現在、組織および細胞内分布と生理機能解析に着手している。2)昨年度に発見した新規ペプチドの一つは、インスリン分泌促進に機能した。この新規ペプチドの単独投与は、単離膵島、マウス膵β細胞由来細胞株MIN6、ラット静脈内のいずれもインスリン分泌に影響しないが、グルコースと一緒に投与すると、グルコース単独投与と比較してよりインスリン分泌が促進することを明らかにした。現在、このペプチドをリードペプチドとした化合物の開発に着手している。3)我々は、末梢からの情報伝達の拠点である迷走神経、迷走神経節、延髄孤束核、視床下部の蛋白発現や電気活動を解析し、生体のエネルギー代謝は、消化管、神経伝達、視床下部が協調していることを明らかにした。特に迷走神経節神経細胞は、一つの神経細胞が複数の消化管ペプチドに対する受容体を合成し、迷走神経末端レベルで末梢情報を調節することによって中枢に伝達していることを明らかにした。また肥満マウスでは、この機能が減弱している可能性があり、検証中である。4)生理条件下での摂食調節ペプチドの分泌制御について、消化管ペプチド分泌細胞にGFPを発現するマウスを用いて、細胞個別の遺伝子発現を検証した。グレリン細胞やGLP-1細胞等の消化管内分泌細胞は、糖や脂質等の栄養状態の情報およびその他の消化管ペプチドによるエネルギー代謝情報を受け、分泌が制御されている可能性を明らかにした。本年度は、迷走神経節の解剖学的特性と情報伝達機構における消化管ペプチド受容体の役割と肥満における迷走神経情報伝達システムの破綻について解析を行った。申請者らは、単一の迷走神経節神経が複数の臓器から情報を入力していることを突き止めた。

これまで迷走神経の情報入力は複数の消化管ペプチドが混在し、かつ濃度が高い門脈から情報を入力していると考えられてきたが、単一神経が遠隔臓器である胃と小腸の情報を統合している事実は、迷走神経終末が消化管上皮にまで到達し、消化管の情報を受容していことから、申請者らが明らかにしたグレリンとGLP-1の摂食相互連関が、それぞれの受容体を共発現している細胞では可能であることを明らかにした。現在、迷走神経節特異的なグレリン受容体欠損マウスおよびGLP-1受容体欠損マウスの作出技術の確立に着手している。また、高脂肪食によって生じる肥満は、脂肪組織の炎症に伴う、脂肪細胞の肥大と組織内の血管新生の亢進によって齎される。しかし、高脂肪食と脂肪組織の炎症との間に解離があった。申請者らは、12週間の高脂肪摂取が、迷走神経に炎症を来たし、消化管由来の摂食関連ペプチドの受容体発現パターンが変化することを明らかにした。肥満マウスでは、グレリンの迷走神経求心活動の抑制作用が消失したことから、高脂肪食による迷走神経節の炎症が機能にも影響を与えることを示した。この炎症反応は、高脂肪食摂取後早期に生じることから、これまで報告された視床下部炎症の原因となる可能性があり、神経を介した炎症の伝搬という新たな概念の可能性を提示した。摂摂食調節破綻の分子機序解明に向けて、迷走神経機能の重要性を明らかにした。さらに中枢で機能する新たな摂食調節ペプチドをin silico解析によって同定し、その機能解析にも着手した。CAGプロモータ下流にエクオリン遺伝子を組み込み、細胞内Ca2+増加をin vivoで可視化できる遺伝子操作マウスを用い、19アミノ酸からなる新規ペプチドを同定した。このペプチドは、単離膵ラ氏島と膵βMIN細胞からのグルコース応答性インスリン分泌を促進した。ラットとマウスの静脈内投与でも糖負荷によるインスリン分泌を増強した。この反応はニフェジピンとEGTA投与により消失した。このペプチドは膵β細胞に存在し、インスリン顆粒に共存することを免疫電顕で示した。2型糖尿病の動物モデル(高脂肪負荷とAkitaマウス)では糖尿病の発症早期から免疫活性が減少した。また、MIN細胞からグルコース応答性にインスリンとともに分泌されることも明らかにした。各種クロマトと独自に開発したラジオイムノアッセイにより、ヒト膵臓にも19アミノ酸として存在することを立証した。マウスへのわずか1日の高脂肪食負荷でも視床下部と迷走神経節にIba1とCD86陽性の炎症性マクロファージ/ミクログリアの集積とTNFαやIL-6などの炎症性サイトカインmRNAの増加を認めた。高脂肪食により、摂食調節系に炎症が極く早期から起こることを明らかにした。われわれが2012年に膵β細胞からインスリン分泌を促進することを発見したペプチドであるNERP-2の研究を韓国のグループと進めた。糖尿病患者とdb/dbマウスの膵島で、NERP-2の発現量は増加していた。INS1β細胞とラット膵島を10 nM NERP-2で3日間刺激すると、グルコース応答性インスリン分泌が低下した。
精神分裂病における患者死後脳の免疫組織化学的研究

現在、私どもの教室で精神分裂病患者及び正常対象者の死後脳を用い、各種神経伝達物質や調節物質に関する免疫組織化学的研究を行っている。第一次抗体としてチロジン水酸化酵素、BSA・セロトニン、サブスタンスP、ソマトスタチンなどに対するモノクローナル抗体あるいはポリクローナル抗体を用い、アビチン・ビオチン・ペロキシダーゼ法にて免疫反応産物を可視化し、各種神経系の細胞体と線維を標識した。本プロジエクトの予備的実験として、ニホンザル大脳皮質と辺縁系における上記神経系の細胞体とその線維の形態学的特徴を調べた。高密度のサブスタンスP、ソマトスタチン、ニューロテンシン含有線維の分布が前帯状皮質(第24領域、Walker)に認められた。同じ大脳領域にチロジン水酸化酵素含有線維が多数観察され、カテコールアミン作動性神経系とペプチド含有神経系との共同分布が示された。それは特に表層のIーII層で高い相互関係が認められた。ニホンザルの場合では灌流固定が主であったが、ヒトでは浸漬固定にも重点が置かれていた。しかし、ヒト正常対象者でサルの場合と同様な結果が得られ、前帯状皮質を始めとする前頭葉皮質に多数のサブスタンスP線維が観察された。表層では顆粒状の終末様構造が主体をなし、深層では直線的に走行する線維が顕著になっていた。現在、私どもは同じ方法を用い、精神分裂病患者脳の免疫組織化学を実施している。この方法は、多くの神経科的研究で有用であることが証明されており、今後精神分裂病のような精神神経疾患の研究にとって不可欠な方法であると考えられる。昭和61年度の研究計画にもとづき、霊長類大悩皮質におけるカテコールアミン(CA)神経系およびサブスタンスP(SP)神経系の細胞構築学的特徴を免疫組織化学的方法により検討した。成熟雄ニホンザル(Macaca fuscata)を用い、悩を灌流固定した後、クリオスタットにより組織切片を作製した。第一次抗体として、CA合成酵素のチロジン水酸化酵素(TH)に対する抗体(永津、1983)とSPに対するモノクローナル抗体(Cuello等、1979)を用い、ABC免疫酵素法により発色させた後観察した。私達の実験結果を要約すると以下の如くである。(1)大悩皮質におけるTH含有線維の分布は下位ホ乳類と類似する点が多い。ニホンザルでは内側前頭前野皮質に豊富なTH線維網が認められ、齧歯類で報告されている特徴的なドーパミン系皮質支配(中悩皮質投射系)に相当する系が霊長類においても存在していることが示唆された。(2)一方、ニホンザル終悩のSP神経系は齧歯類のそれとはかなり異っていた。例えぱ、SP陽性線維はラット新皮質で第【II】以下に主として帯状に分布するのに対し、サル大悩皮質では第【I】【III】層に多数観察され、殊に第【I】層における無数の顆粒状終末は特徴的であった。(3)他の終悩領域においてもSP神経支配に関し、動物種間の相違が存在した。例えば、ラットではSP線維ガほとんど観察されない海馬体において、サルでは多数の終末様構造を海馬・錐体細胞層や歯状回・顆粒細胞層などに認めた。また、扁桃体の亜核群間においてSP含有線維の分布様式の相違がこの二種類の動物間で認められた。以上、サル終脳の神経支配について多くの新知見が得られたが、これらは今後ヒト脳(精神分裂病死後脳を含め)においてCA系、SP系あるいはコリン神経系を調べるための基礎的データになるものと信ずる。61年度は主にニホンザルを対象に脳内カテコールアミン系,サブスタンスア系を免疫組織化学的に検討したが, 62年度では正常対照ヒトの死後脳においても上記神経系を検索すると共に,サルやヒト対照脳においてコリンアセチル転移酵素やソマトスタチンに関する免疫組織

化学を実施した.その結果興味ある事実が判明し,我々はその一部を62年第二回世界神経科学会議などにおいて発表した.サル終脳においてカテコールアミン系とペプチド系の神経支配様式で相違が認められ,そのようなことは特に新皮質において顕著であった.両ペプチド(サブスタンスPとソマトスタチン)神経系は,むしろ既にサルで報告されているアセチルコリン系の大脳皮質支配に類似し,皮質表層で終末様のペプチド含有線維が濃厚に分布していた.また,両ペプチド系間を比較すると大脳皮質深部で細胞体や終末の分布様式に相違が存在し,霊長類新皮質支配におけるペプチドの関与は複雑であることが示唆された.ほぼ同様なペプチド系支配様式がヒト正常脳においても観察され,それらは霊長類全般の特徴とも考えられた.その他,ヒトやサルの終脳辺縁領域の海馬体や偏桃核においてもペプチド神経系に特徴的な線維の分布が認められ,カテコールアミン系やアセチルコリン系のそれと異なっているように思われた.現在,正常対照脳と慢性精神分裂病脳において上記神経機構を検索中である.本年度は61年度、62年度に引き続き、慢性精神分裂病患者および正常対象者の大脳皮質における神経伝達物質あるいは修飾物質の特徴を調べる目的で、それぞれの死後脳の免疫組織化学を実施した。死後脳は従来どうり、滋賀医科大学附属病院並びに滋賀県下の病院より入手した。第一次抗体としてサブスタンスPに対するモノクローナル抗体を用い、アビヂン・ビオチン・ペロキシダーゼ法に従って処理した。本プロジェクトの基礎的実験の追加としてニューロテンシンに対する免疫組織化学を行った。このペプチドを含む神経系はサブスタンスPやソマトスタチン含有神経系とは異なり、前帯状皮質に特異性があり、多数の陽性線維が観察され、精神分裂病の病理との関係で興味が持たれた。以上はニホンザルでの所見であるが、今後ヒト脳においても検索する。ヒト正常対象者脳の前頭前野、例えばArea24に多数のサブスタンスP線維が観察され、その線維の形態および分布様式はニホンザルで認められたものに類似していた。その分布はある領域全体では一定で、III層に細かい顆粒状の終末様構造が多数観察され、IIIIV層では比較的直径の太い線維が加わり、更に深層になると直線的に走行する線維が顕著となっていた。同様な所見が他の前頭葉皮質にも認められた。ヒト前頭葉皮質にはサブスタンスP陽性細胞体が観察され、その形態はサルに類似し、紡鐘型あるいは多極型であった。現在のところ、精神分裂病を組織化学的に特徴づけられる所見は得られていない。私どもが今回、注目しているのは神経ペプチドを含む神経系で、そのような系の生理的意義は未だ定かでないが、これらの生物活物性質系は慢性精神分裂病において注目されている。今後、この疾患における様々な皮質ニューロン系の特徴をペプチド免疫組織化学的方法や他の組織化学的方法を用い検討する。