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オリエント都市形成期における土器焼成技術と彩文顔料の横断的研究

前年度に引き続き、茨城県工業技術センター笠間陶芸大学校(茨城県笠間市)と東京大学(代理人:東洋文化研究所所長)の間で業務委託契約を交わして、サラット・テペ遺跡(トルコ)の土器資料等の理化学的分析を実施した。おもな成果は以下の通りである。1サラット・テペで出土した日干しレンガをもとにした復元粘土試料を小型電気炉にて800°C, 850°C, 900°C, 950°C, 1000°Cの酸化雰囲気で焼成したところ、いずれも赤褐色に発色し、同試料を900°C, 950°C, 1000°Cの還元雰囲気で焼成したところ、いずれも灰白色の発色となった。両者の鉱物組成において、酸化焼成ではヘマタイトが生成されたのに対して、還元焼成では生成されていないことが発色の違いに現れていると推定された。2サラット・テペ出土の顔料粉末をもとにした復元顔料試料を、900°C, 950°C, 1000°Cで酸化雰囲気および還元雰囲気で焼成したところ、酸化焼成で赤褐色黒褐色、還元焼成で黄褐色黒褐色になった。温度や保持時間に関係なく、顔料中のマンガンの比率が高くなるにしたがって、復元顔料は黒味を帯びる傾向にあることがわかった。3サラット・テペ出土の土器片のうち外面と内面で素地の色調の異なる6試料について、焼成時に受けた熱量の差について分析したところ、彩文の元素組成は3種類程度、胎土の鉱物組成は5種類程度に分けられる可能性を指摘できた。同時に、前年度に引き続き、トルコ共和国カマンにあるアナトリア考古学研究所のカマン・キャンプ敷地内において、土器焼成窯構築の作業を継続するつもりであった。しかし、受入側の事情により、船便で現地へ実験資材を搬入することができなかったため、本年度における現地実験は断念した。現在、同キャンプにおいて、同土器焼成実験窯は保護シートをかけた状態で保管されている。オリエント都市形成期のサラット・テペ遺跡で発掘した土器資料等をディヤルバクル博物館(トルコ)に保管していたが、治安状況を考慮して近隣都市(バットマン)まで渡航した上で、現地関係者の協力により分析用資料(一部)の国外持出し許可を取得して日本に持帰った。茨城県工業技術センター笠間陶芸大学校(茨城県笠間市)と東京大学(代理人:東洋文化研究所所長)間で業務委託契約を交わして、復原粘土・顔料、土器資料等の理化学的分析を実施した。1調製した復原粘土は,平成27年度受託研究で製作したものとほぼ同様の元素組成と焼成による鉱物組成変化を示したため,土器製作再現試験に有用であると考えられる;2日本国内で市販されている原料で,顔料として用いられたと考えられる粉体と同様の元素組成を持つ復原顔料を調製し,復原粘土に施し焼成,熔着したことを確認した。よって調製した復原顔料は,再現試験に有用であると考えられる;3切断した窯壁試料の断面について,マイクロスコープによる組織観察,微小蛍光X線による元素組成分析を行った結果,同一試料では断面内で組織や元素組成はほぼ同様であることを確認した。各試料は均一に焼成されていると考えられる;4切断した土器片試料について,断面の組織観察を行った結果,同一試料の胎でも断面外側の方が断面内側より組織が緻密である試料が多数確認された。微小蛍光X線による元素組成分析の結果,同一試料であれば胎の元素組成はほぼ同様だった;5950°C,1000°Cで焼成した土器片3試料についてX線回折による鉱物組成分析を行ったところ珪灰石(Wollastonite)が同定されたため,土器片は1000°C以下で焼成されたと推定される。デンマークのコペンハーゲン大学に収蔵されているオリエント都市形成期の土器資料についても、日本で分析する方向で関係者と協議した。本年度研究の最大の目的は、ディヤルバクル博物館(トルコ)に保管してあるオリエント都市形成期のサラット・テペ遺跡の土器資料を国外に持ち出す許可を取得することであったが、現地関係者の協力により無事に日本に持帰ることができた。また、北シリアで発掘された同時期の類似資料について、保管先であるコペンハーゲン大学(デンマーク)の関係者の協力により、日本の研究機関にて分析する方向で協議できた点も大きな成果といえる。前年度に引き続き、茨城県工業技術センター笠間陶芸大学校(茨城県笠間市)と東京大学(代理人:東洋文化研究所所長)の間で業務委託契約を交わして、前年度にディヤルバクル博物館(トルコ)より日本に持帰ったサラット・テペ遺跡の土器資料等の理化学的分析を実施した。1サラット・テペの土器片を切断して、マイクロスコープによる断面の組織観察、顔料部・胎部の元素組成分析および鉱物組成分析を行ったところ、ほとんどの試料がほぼ同様の傾向を示し、これまでの一連の分析成果と同じく、9001000°Cの比較的高温、800900°Cの中温、800°Cに届かない低温の3つの焼成温度帯に分類できた。2早稲田大学本庄キャンパス(埼玉県本庄市)で焼成実験した復元土器についても分析したところ、比較的短時間に還元焔で焼成されていたことがわかった。

3サラット・テペで出土した顔料粉末の元素組成を参考にして復元顔料を製作して、850°C, 900°C, 950°C, 1000°Cの酸化焔焼成、および900°Cの還元焔焼成したところ、おおむね熔着したことから、サラット・テペの彩文土器は9001000°Cで焼成されたとしたこれまでの分析成果を裏付けることになった。2017年8-9月、トルコ共和国カマンにあるアナトリア考古学研究所のカマン・キャンプに出張し、同キャンプ敷地内において彩文土器の復元焼成実験の準備作業を実施した。成果として、キャンプ周辺の村人らの協力により、村の廃虚に使用されていた日干しレンガを採取してキャンプへ移送して、同空き地に昇焔式土器焼成窯の燃焼室部分を構築した。およそ100丁ほどの日干しレンガを用いて、半地下式の鍵穴型プラン土器焼成窯を構築し、燃焼室上端まで築窯して作業を終了した。同窯の大きさは、長軸約240センチメートル、短軸約180センチメートル、高さ約100センチメートルとした。本年度研究の最大の成果として、トルコのカマン・キャンプにて、土器焼成実験を実施する許可を同発掘調査団より取得して、キャンプ内の空き地にて土器焼成窯の築窯作業を開始することができた。実験用の土器焼成窯の構築作業はおおむね順調に進んでいる。前年度に引き続き、茨城県工業技術センター笠間陶芸大学校(茨城県笠間市)と東京大学(代理人:東洋文化研究所所長)の間で業務委託契約を交わして、サラット・テペ遺跡(トルコ)の土器資料等の理化学的分析を実施した。おもな成果は以下の通りである。1サラット・テペで出土した日干しレンガをもとにした復元粘土試料を小型電気炉にて800°C, 850°C, 900°C, 950°C, 1000°Cの酸化雰囲気で焼成したところ、いずれも赤褐色に発色し、同試料を900°C, 950°C, 1000°Cの還元雰囲気で焼成したところ、いずれも灰白色の発色となった。両者の鉱物組成において、酸化焼成ではヘマタイトが生成されたのに対して、還元焼成では生成されていないことが発色の違いに現れていると推定された。2サラット・テペ出土の顔料粉末をもとにした復元顔料試料を、900°C, 950°C, 1000°Cで酸化雰囲気および還元雰囲気で焼成したところ、酸化焼成で赤褐色黒褐色、還元焼成で黄褐色黒褐色になった。温度や保持時間に関係なく、顔料中のマンガンの比率が高くなるにしたがって、復元顔料は黒味を帯びる傾向にあることがわかった。3サラット・テペ出土の土器片のうち外面と内面で素地の色調の異なる6試料について、焼成時に受けた熱量の差について分析したところ、彩文の元素組成は3種類程度、胎土の鉱物組成は5種類程度に分けられる可能性を指摘できた。同時に、前年度に引き続き、トルコ共和国カマンにあるアナトリア考古学研究所のカマン・キャンプ敷地内において、土器焼成窯構築の作業を継続するつもりであった。しかし、受入側の事情により、船便で現地へ実験資材を搬入することができなかったため、本年度における現地実験は断念した。現在、同キャンプにおいて、同土器焼成実験窯は保護シートをかけた状態で保管されている。本年度は、初夏から秋にかけて国内で台風等による天候不順が続いたため、屋外での牛糞藁燃料の製作が極めて困難な事態になってしまった。同燃料は好天のもとで十分に天日干しせねば実験には使えないので、本年度は焼成実験そのものの実施を見送ることにした。今後の研究方策として、日本よりも乾燥した気候であるオリエントにおいて、土器焼成実験を実施する方向で関係者と協議していく予定である。具体的な候補地としては、トルコのカマン・キャンプを想定している。
「満洲国」における日本人教師の心情と行動

まず「満洲国」の日本人教師に関する日中の先行研究・文書資料の整理を行った。中国側の偽満洲国教育史研究(東北淪陥期教育史研究)には、日本人教師について言及がない。日本側の研究では、最も網羅的・体系的な資料集である『「満洲・満洲国」教育資料集成』(1993)全23巻に関係資料が数点補足されていた。その分析により以下のことが初めてわかった。(1)「満洲国」教育に関わった日本人教師たちは「日系初等教師」と通称されていた。(2)「日系初等教師」を確保して「全満」に配置する「満洲国」政府レベルでの政策は1937年に樹立され1945年まで継続した。(3)発足時の「日系初等教師」政策は日本国内の有資格者を「満洲国」政府が一括採用するものだったが、その後は日本国内の中等学校卒業者ほかを対象として「日系初等教師」を現地の訓練施設(学校)で養成する方法がとられた。次に予備調査をふまえ、かつて「日系初等教師」だった7名について本調査および調査結果の整理を行った。7名それぞれのインタビュー記録をテープリライトし、その内容の分析から以下のような事実がわかった。7名が「日系初等教師」となった経緯は、すでに日本国内で小学校農科教員だった者が「本科正教員」相当資格の取得を希望して「渡満」したケースが1名、農学校卒業後の就職先として「渡満」したケースが2名、高等小学校卒業後の進学先として「満洲国」の日系初等教師養成施設(中央師道学院)に進んだケースが1名、旧制中学校卒業後の就職先として「渡満」したケースが3名である。最後の3名はいずれも沖縄出身者だった。学業成績が優秀だったこと、強い向上心を有していたこと、それらを満たす方途として「日系初等教師」となることを選択していたことなどが、7名に共通した点だった。7名の「日系初等教師」としての任地決定、職務内容の分析が今後の課題となった。
半相溶性高分子ブレンド系の階層的ダイナミクスの研究

高分子量域のPI、PtBS試料の相溶性ブレンド系の絡み合い状態が誘電緩和、粘弾性緩和、流動光学などの手法で検討されている。高温においては、化学的には均一で分子量のみが異なるPI同士のブレンド系と同様の2段階の長時間粘弾性緩和が観察され、1段目の緩和はPIのA型双極子に由来する誘電緩和を伴うのに対して.2段目の緩和は誘電緩和を伴わないことが見出された。この結果から、PI/PtBSブレンド系においてPIが速い成分、PtBSが遅い成分であることが確認され、また、1段目の粘弾性緩和が全成分鎖の間の絡み合い緩和であり、2段目の緩和がPI鎖の緩和後に発現するPtBS鎖同士の絡み合い緩和であることが結論された。この結論は、流動光学データからも支持された。また、1段目の緩和に付随する絡み合い長は、成分鎖のKuhnセグメントの数分率と純状態における絡み合い長に基づく一次混合則で良く記述されることを示した。さらに、この混合則は、絡み合いをパッキング長と対応付ける現在の分子描像と良く対応することも明らかにした。一方、低温では、1段目の絡み合い緩和が平坦部を伴わないRouse型のベキ乗緩和となることを見出した。粘弾性、誘電、および流動光学データの対比から、遅い成分であるPtBS鎖による拘束が絡み合い長にわたるPI鎖のRouse平衡化を遅延して平坦部をマスクするために1段目の緩和が平坦部を伴わないことを明らかにし、この分子描像に基づくモデルを構築した。さらに、流動光学データなどに基づき、このモデルの妥当性を実証した。平成21年度は,ポリイソプレン(PI)と、ポリ(4-tert-ブチルスチレン)(PtBS)のブレンド系に対し、各成分のバルク状態での絡み合い長aのデータに基づいて、ブレンド系中のaに対する混合則を検証し、さらに、絡み合いダイナミクスを検討した。具体的には、PIとPtBSからなるブレンド系について動的粘弾性測定と動的誘電緩和測定を行い、その結果を用いてブレンド系のaに対する混合則を検証し、さらに、ブレンド系中での各成分の運動性の違いについて考察した。PI/PtBSブレンド系の持つ特徴は以下の通りである:(1)成分のバルク系でのaが大きく異なるため、混合則の検証に適している。(2)LCST型の相挙動を示し、幅広い温度域で相溶である。(3)PIは主鎖骨格に平行なA型電気双極子を持つがPtBSは持たないため、誘電緩和測定においてPIの大規模運動のみが選択的に測定される。低温では,PI鎖とPtBS鎖のセグメント摩擦係数ζs, PI, ζs, PtBSがζs, PI<<ζs, PtBSとなるため、PI鎖の絡み合い長aにわたるRouse緩和および終端緩和は、同じ長さaにわたるPtBS鎖のRouse緩和を律速として進行すると考えた。この考えに基づけば、PI鎖は高周波数域でG'の絡み合い平坦部を示さず、PtBS鎖のRouse緩和に追随したベキ乗型モード分布(G'ω^1/2)を示した後に直ちに終端緩和に至ると予想される。一方、高温ではζs, PI\とζs, PtBSの差が減少するため、PI鎖の終端緩和はPtBS鎖のRouse緩和より遅くなり、PI鎖の絡み合い長aにわたるRouse緩和と終端緩和の間に時間的遅れが発生すると考えた。この時間的遅れは、終端緩和モード群とRouse緩和モード群の間の時間域における緩和強度を減少させ、その結果、高周波数域におけるG'の絡み合い平坦部の発現をもたらすと予想される。実際にブレンド系の粘弾性データはこれらの予想通りの挙動を示し、上記の考えが妥当であることが確認された。
マントル鉱物の極微量揮発性成分から読み解く地球内部水循環

地球のマントルが化学的に不均質である最大の要因は、地球内部を巡る水である。固体地球における水を含む揮発性成分の循環はマントルの状態や対流に大きな影響を与え、その理解は地球のダイナミクスと進化の解明に必要不可欠である。これまで研究代表者を含め、マントルを反映するマグマ(深海底玄武岩ガラスやメルト包有物)の揮発性成分に着目して、マントル内の水分布や振る舞いについて研究されてきたが、融解過程で本来不均質であった起源マントル組成は平均化され、全容解明するために必要なデータは十分に揃っていない。本研究では高感度、高空間分解能の二次イオン質量分析計(SIMS: IMS-1280HR)を用い、マントル鉱物に含まれる極微量の水、フッ素、塩素、硫黄の揮発性成分量分析法を開発し、世界に先駆けてマントル物質そのものから揮発性成分のデータを系統的に揃え、解析し地球内部水循環解明に向けた研究を推し進める。本研究の応用範囲は非常に広く、マントル鉱物の揮発性成分に関する研究は大きく前進する。平成30年度は多くの無水鉱物マントル鉱物であるカンラン石をはじめとした単斜輝石、斜方輝石、ザクロ石、斜長石などの標準試料候補を揃え、均質性のチェックを行った。均質性の確認された試料については購入した精密研磨機(IS-POLISHER)を用いて、FTIR分析の試料準備を行っている。それと並行し、マントルを反映するマグマの揮発性元素に関して、地球内部の揮発性元素の振る舞い、分布に関して更なる制約を与えるための島弧火山、海洋島火山に含まれるメルト包有物を分析し、論文として公表した。平成30年度は主に標準試料の候補の選定をした。SIMSによる濃度測定には値が既知で均質な標準試料が必要不可欠である。標準試料の候補となる鉱物は、研究分担者や共同研究者が保有する天然かんらん岩に含まれる主要元素において均質なカンラン石、輝石、ガーネット、斜長石などから選定した。各鉱物、最低5試料ずつ集め、水、フッ素などの揮発性元素の均質性をSIMSにより確認した。SIMSによる均質性の確認するのと同時にできる限りバックグランドを下げる分析ルーチンの確立を模索している。現在の最適な条件では、カンラン石の含水量の検出限界は0.2ppm程度でこれまで報告された標準的なもの(1ppm程度)に較べ、圧倒的に改善した。分析信号強度比(OH/Si)の異なる鉱物を優先的に選定して、含水量をフーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)により決定するため、平成30年度の本科研費で購入した精密研磨装置(池上精機製IS-POLISHER)を用いて、試料準備をしている。正確な含水量を求めるためには、鉱物を3軸から透過分析をすることが必要なので、鉱物の6面研磨の直方体片を作成している。鉱物の6面研磨の直方体片を作成するのが困難であって、当初考えていた研究計画よりもやや遅れている。また、鉱物のフッ素、塩素、硫黄濃度分析に関する準備は進んでおらず、研究計画よりもやや遅れている。現在準備している鉱物の6面研磨の直方体片がある程度の試料数が準備できたらFTIR分析をして鉱物中の含水量を決める。本来は各試料3つ以上分析ができると、誤差を含めたより良い精度の含水量が決められるが、研磨中に紛失してしまうこともよくあり、成功率を工夫してあげていくのは今後の課題である。また、鉱物中のフッ素、塩素、硫黄濃度を決めるために鉱物粉末から加水熱分解法を用いてこれらの元素を抽出し、陰イオンクロマトグラフで分析する。鉱物を粉末化する前にクリアな鉱物試料の選定時、ごく僅かでも変質部分、メルト部分があると全岩分析であるがために、正しい鉱物中のフッ素、塩素、硫黄濃度が得られない。鉱物のハンドピックを注意深く正確に行い、洗浄も入念にして、最低3回の繰り返し分析が必要となることが予想される。従って、まず数個の厳選した鉱物で試す必要がある。決定した鉱物の水、フッ素、塩素、硫黄濃度と予めSIMSによって得られた信号強度比(OH/Si, F/Si, Cl/Si, S/Si)から各鉱物で検鏡線を引き、検量線の妥当性を評価する。以上の分析手法、結果をまとめ論文化する。また本研究で開発した分析法をオントンジャワ海台およびハワイ諸島のマントル捕獲岩に含まれる鉱物に応用する。これらのマントル鉱物から系統的にデータを揃え、水に加えて挙動・特徴の異なる、若しくは類似する元素の濃度を組み合わせて多変量解析し、各試料の母岩との反応や脱ガスプロセスなど2次的な影響を取り除き、初生的な情報を読み解く。これらのマントル捕獲岩は岩石学的記載、地球化学データに基づき様々な深度由来で、重元素の同位体的特徴が多様なマントルを覆うように選定するので、揮発性元素と重元素を包括する新たな地球内部物質循環の描像を構築する。

これまで研究代表者を含め、マントルを反映するマグマ(深海底玄武岩ガラスやメルト包有物)の揮発性成分に着目して、マントル内の水分布や振る舞いについて研究されてきたが、融解過程で本来不均質であった起源マントル組成は平均化され、全容解明するために必要なデータは十分に揃っていない。本研究では高感度、高空間分解能の二次イオン質量分析計(SIMS: IMS-1280HR)を用い、マントル鉱物に含まれる極微量の水、フッ素、塩素、硫黄の揮発性成分量分析法を開発し、世界に先駆けてマントル物質そのものから揮発性成分のデータを系統的に揃え、解析し地球内部水循環解明に向けた研究を推し進める。本研究の応用範囲は非常に広く、マントル鉱物の揮発性成分に関する研究は大きく前進する。平成30年度は多くの無水鉱物マントル鉱物であるカンラン石をはじめとした単斜輝石、斜方輝石、ザクロ石、斜長石などの標準試料候補を揃え、均質性のチェックを行った。均質性の確認された試料については購入した精密研磨機(IS-POLISHER)を用いて、FTIR分析の試料準備を行っている。それと並行し、マントルを反映するマグマの揮発性元素に関して、地球内部の揮発性元素の振る舞い、分布に関して更なる制約を与えるための島弧火山、海洋島火山に含まれるメルト包有物を分析し、論文として公表した。平成30年度は主に標準試料の候補の選定をした。SIMSによる濃度測定には値が既知で均質な標準試料が必要不可欠である。標準試料の候補となる鉱物は、研究分担者や共同研究者が保有する天然かんらん岩に含まれる主要元素において均質なカンラン石、輝石、ガーネット、斜長石などから選定した。各鉱物、最低5試料ずつ集め、水、フッ素などの揮発性元素の均質性をSIMSにより確認した。SIMSによる均質性の確認するのと同時にできる限りバックグランドを下げる分析ルーチンの確立を模索している。現在の最適な条件では、カンラン石の含水量の検出限界は0.2ppm程度でこれまで報告された標準的なもの(1ppm程度)に較べ、圧倒的に改善した。分析信号強度比(OH/Si)の異なる鉱物を優先的に選定して、含水量をフーリエ変換赤外分光光度計(FTIR)により決定するため、平成30年度の本科研費で購入した精密研磨装置(池上精機製IS-POLISHER)を用いて、試料準備をしている。正確な含水量を求めるためには、鉱物を3軸から透過分析をすることが必要なので、鉱物の6面研磨の直方体片を作成している。鉱物の6面研磨の直方体片を作成するのが困難であって、当初考えていた研究計画よりもやや遅れている。また、鉱物のフッ素、塩素、硫黄濃度分析に関する準備は進んでおらず、研究計画よりもやや遅れている。現在準備している鉱物の6面研磨の直方体片がある程度の試料数が準備できたらFTIR分析をして鉱物中の含水量を決める。本来は各試料3つ以上分析ができると、誤差を含めたより良い精度の含水量が決められるが、研磨中に紛失してしまうこともよくあり、成功率を工夫してあげていくのは今後の課題である。また、鉱物中のフッ素、塩素、硫黄濃度を決めるために鉱物粉末から加水熱分解法を用いてこれらの元素を抽出し、陰イオンクロマトグラフで分析する。鉱物を粉末化する前にクリアな鉱物試料の選定時、ごく僅かでも変質部分、メルト部分があると全岩分析であるがために、正しい鉱物中のフッ素、塩素、硫黄濃度が得られない。鉱物のハンドピックを注意深く正確に行い、洗浄も入念にして、最低3回の繰り返し分析が必要となることが予想される。従って、まず数個の厳選した鉱物で試す必要がある。
原核生物である粘液細菌を用いた新規cAMP情報伝達機構の解明

粘液細菌よりcAMP依存性プロテインキナーゼ(PKA)の検索を試みた結果、PKAの特異的基質を最もよい基質とし, PKAの特異的阻害剤によって活性阻害を受けるSpkAキナーゼを得たが、真核生物のPKAで見られるcAMPと調節サブユニットによる酵素活性調節は見られなかった。また、本菌のcAMP分解酵素は、その変異株より、胞子の発芽時の浸透圧ストレス応答に関与していると推定し、また、酵素学的諸性質の検討から、基質特異性の広い新規性の高い酵素であった。M.xanthus菌体よりcAMP依存性Ser/Thrプロテインキナーゼ(PKA)を種々なカラムを用いて精製を試みた。その際、PKAの最もよい基質であるkemptideを用いて酵素活性を測定した。その結果、3つの精製されたkemptideをリン酸化する酵素を用いて基質特異性などの酵素的諸性質を明らかにしたところ、精製された酵素はkemptide以外の種々のSer/Thrプロテインキナーゼ基質により高い基質特異性を示したことから、これらの酵素はPKAであるとは断定されなかった。M.xanthusにはSer/Thrプロテインキナーゼが100種類存在するとされ、また、kemptideはそれらの酵素において基質となりうることから、この基質を用いて精製した酵素から、基質特異性によりPKAを同定する方法は非常に労力のかかる方法であることが推定された。cAMP情報伝達機構に関する全体像を理解することを目的として、cAMP分解酵素とホモログのある3つの遺伝子(pdeA, B, C)破壊株を作製し、浸透圧、温度ストレス条件下等での生育、分化などの表現型ならびに細胞内cAMP濃度を野生株と比較した。その結果、pdeA, B変異株の胞子は浸透圧条件下で野生株より早く発芽がみられ、また、変異株の栄養細胞では高温条件下で生育の低下がみられた。それぞれの変異株では浸透圧条件下で約1,3-2.0倍cAMP濃度が野生株より高い値を示した。これらの結果より、PdeAとPdeBは浸透圧条件下での胞子発芽時及び高温培養時においてcAMP濃度の調節を行うことで環境変化の適応に関与していることが示唆された。真核微生物のPKA触媒サブユニットのアミノ酸配列を用いたホモロジー検索により、PKA触媒サブユニットとして機能している可能性が高いと考えられるM.xanthusの2種類のSer/Thrプロテインキナーゼ(StkA、StkB)を選択し、無細胞タンパク質合成システムを用いてそれぞれのタンパク質の発現を行った。精製したStkA、StkBを用いて酵素学的諸性質の検討を行った結果、StkAはPKAの特異的基質であるKemptideを最もよい基質とし、また、PKAの特異的阻害剤であるPKI5-24で活性の阻害がみられた。そのKm値及びKi値は真核微生物のPKAで報告されている数値と同程度で、StkAはPKA触媒サブユニットとよく似た酵素学的諸性質を有していた。次いでPKA調節サブユニットのホモログタンパク質であるM.xanthusCbpBタンパク質を用いて、StkAとの相互作用を酵素活性の測定、タンパク質のリン酸化反応及びゲルろ過カラムにて解析するとStkAとCbpBの間においてcAMP添加及び無添加条件下で相互作用がみられたが、StkA活性の低下はみられず、真核生物のPKAの酵素活性調節方法とは異なっていた。M.xanthusには少なくとも3種類のcAMP分解酵素が存在する可能性を、遺伝子破壊株を作製し、その表現型を明らかにすることで既に示しているが、このうち、2つのcAMP分解酵素(PdeA、PdeB)を大腸菌で発現させ、その酵素学的諸性質を明らかにした。両酵素はcAMPのみを特異的に分解し、そのKm値は従来報告されている細菌のcAMP分解酵素のそれらに比べ、1/10以下であった。FeC12の添加により、酵素活性が上昇するなど、大腸菌で報告されているcAMP分解酵素と似た性質を有していた。1.Ser/Thrプロテインキナーゼ、SpkA、とPKA調節サブユニットホモログタンパク質CbpBとの相互作用についてPKA触媒サブユニットの酵素学的諸性質を有するSpkAとPKA調節サブユニットホモログタンパク質であるCbpBを混合後、ゲルろ過カラムに通すとSpkAとCbpBが1:1で結合していることがわかった。また、CbpBがSpkAによってリン酸化されているかを調べると、CbpBはcAMP添加及び無添加条件下の両方でリン酸化を受けた。CbpBとSpkAをMgATP存在下及び非存在下で1時間置いた後、酵素活性を測定するとSpkAの活性阻害は見られなかった。MgATP非存在下で混合していた酵素では、CbpBの添加量の増加に伴い2-3倍SpkAの活性が増加した。これらのことから、SpkAとCbpBでは相互作用が見られるものの、酵素活性の調節機構は真核生物のPKAのそれとは異なっていた。2.cAMP分解酵素の酵素学的諸性質の検討

M.xanthusが有する2つのcAMP分解酵素(PdeA, PdeB)を大腸菌で発現、精製させた酵素を用いて酵素学的諸性質を明らかにした。両酵素は3',5'-及び2',3'-cAMPを5'-AMPと3'-AMPにそれぞれ分解し、さらにアデノシンまで分解するといった今までに報告されていない基質特異性を有する酵素であった。また、両酵素はATP,ADPなど幅広い基質を脱リン酸化するホスファターゼ活性を有しており、それらのK_m値は、従前のよりもかなり低い値(数-10μM)を示した。
津波による垂直的避難の時空間分析と脆弱性アセスメント

2019年3月に,博士(理学)の学位論文を取得した.学位論文のタイトルは,「津波に対する垂直的避難の可能性に関する空間的評価:スリランカの西部沿岸地帯の事例研究」である.GISとリモートセンシングを援用して,津波による被害地域の拡大を予測するとともに,シナリオ分析により,垂直的避難の有効性を定量的に分析した.ほぼ,計画していた成果をあげることができた.とくに,現地フィールドワークにより,住民の津波に対する防災意識を定量化できたのは収穫であった.博士(理学)の学位論文の成果を踏まえ,さらに発展させた都市災害の研究を行いたい.具体的には,研究対象をアジア地域に広げ,ムンバイ,カラチ,ダッカ,コロンボなどのメガシティの都市災害の脆弱性をGISやリモートセンシングなどの空間情報技術を駆使して空間的に把握するとともに,シナリオ分析を用いて,将来予測を行って,持続的発展に向けた有効な政策や計画を提言したい.2019年3月に,博士(理学)の学位論文を取得した.学位論文のタイトルは,「津波に対する垂直的避難の可能性に関する空間的評価:スリランカの西部沿岸地帯の事例研究」である.GISとリモートセンシングを援用して,津波による被害地域の拡大を予測するとともに,シナリオ分析により,垂直的避難の有効性を定量的に分析した.ほぼ,計画していた成果をあげることができた.とくに,現地フィールドワークにより,住民の津波に対する防災意識を定量化できたのは収穫であった.博士(理学)の学位論文の成果を踏まえ,さらに発展させた都市災害の研究を行いたい.具体的には,研究対象をアジア地域に広げ,ムンバイ,カラチ,ダッカ,コロンボなどのメガシティの都市災害の脆弱性をGISやリモートセンシングなどの空間情報技術を駆使して空間的に把握するとともに,シナリオ分析を用いて,将来予測を行って,持続的発展に向けた有効な政策や計画を提言したい.
パニック障害における恐怖の制御困難に関する心理－生理学的検討

本年度は1年次において検証された実験課題を、パニック障害患者に適用する予定であった。しかし、MRI装置の交換により6ヶ月間実験を中断したため、患者のデータを取ることができなかった。そこで、1年次において検証された実験課題を改定し、行動実験のみによる基礎検討を行った。大学生を対象に、不快情動視覚刺激を提示し、情動制御方略の選択によって主観的な不快情動低減に変化があるかを検討した。また、疼痛による不安にどのような脳機能が関連するかを検討した。慢性疼痛の患者を対象にfMRIの測定を行った。得られたデータはstatistical parametric mapping 8によって解析した。その結果、内側前頭前野や前帯状回、島皮質といった領域が患者では機能異常を示していることが明らかになった。さらに、健常者を高不安群と低不安群に群分けし、実験場面で擬似的に設定した社会状況における不安とその不安に対するソーシャルサポートが脳機能に与える影響を検討した。社会的状況ではプログラムによって作成したキャッチボールゲームを被験者を含めた3名で行い、そのキャッチボールからの排斥によって不安を喚起させた。さらに実験者から情緒的サポートを提供し、不安に対するソーシャルサポートを行った。これらの操作の最中にfMRIを行った。その結果、キャッチボールからの排斥に伴って前帯状回皮質領域などのpain matrixと呼ばれる領域の賦活が見られた。高不安群では排斥に対するソーシャルサポートにおいて背外側前頭前皮質が情動と関連する領域と機能的に結合しており、これが不安と強く結びつくだけでなくソーシャルサポートの効果が低くなったことと関連するものと推測された。平成23年度においては、fMRIで用いる実験課題を作成し、課題の妥当性を検証することを計画した。実験課題は、安全性の確認されている電気刺激により人体に疼痛刺激を呈示し、その疼痛刺激に対する恐怖を喚起するものであった。さらに、恐怖に対してセルフコントロールを行い恐怖を低減させるように操作した。この課題により恐怖が喚起され、操作によって恐怖が低減するかを確認するために、健常者15名に対して課題遂行中の主観的な恐怖反応と皮膚電位反応の測定、fMRIの測定を行った。この実験の結果、本課題において主観的な恐怖反応が疼痛刺激の呈示によって喚起され、低減操作によって恐怖反応が低下することが示唆された。また、皮膚電位反応からは疼痛刺激の呈示によって生理的にも恐怖反応が生じていたことが示された。fMRIの測定からは恐怖の低減操作に伴って前頭前野領域の賦活が示された。本研究め意義は電気刺激を用いることで生態学的に妥当性の高い方法で恐怖を喚起し、喚起された恐怖を心理的操作によって低減されることを示した。さらに、fMRIによってこれらの心理的過程に関連する脳機能を同定することに成功した。これまでにネガティブ情動のセルフコントロールに関連した脳機能画像研究は多く報告されているが、本課題の様に恐怖に焦点を当てたものはほとんどない。これらの成果は現在論文に編纂し、投稿準備中である。受け入れ研究室の変更があり、研究の中断があったため計画よりも実験の進行や論文投稿が遅れている。一定の成果は得られたため、この段階で集められたデータを成果として報告する予定である。計画では2年目にパニック障害患者を対象とした実験を予定している。既に募集と基礎検討は始めており順調に研究参加者を集めることができれば、予定に従って研究を推敲できると考える。
中央アジアおよびザバイカルにおけるヒグマ集団の分子系統地理と進化起源の探索

3年間の研究を通して、ユーラシア大陸内陸部に生息するヒグマには、極東域や北米、ヨーロッパ等には見られない特異的なミトコンドリアDNAタイプが存在することが明らかになった。特に、中央アジアのモンゴル・ゴビ砂漠やチベット域には、周辺地域のものとは異なる系統が分布していることが示唆された。さらに、バイカル湖周辺を含むシベリアには同系の系統が広く分布していた。一方、シベリア永久凍土から発掘された更新世ヒグマ標本を収集することができたので、それを対象とした古代DNA分析により、経時的・空間的な地理的変異をさらに詳細に分析していく予定である。海外との研究交流として、研究代表者・増田は平成14年10月にロシアを訪問し、海外共同研究者アブラモフ博士とともに、ロシア科学アカデミー動物学研究所所蔵の中央アジアおよびザバイカル地域を中心とするヒグマ標本の調査および標本採取を行った。さらに、両者はロシア・キーロフ市の野生生物管理研究所を訪問してセミナーを行い、ウラル山脈周辺のヒグマ分布・生態に関する情報交換、標本調査ならびにその周辺のヒグマ生息地の自然環境調査を行った。平成15年7月には、増田、研究分担者・大舘ならびにアブラモフ博士が、ロシア・ウランウデを中心とするザバイカル地方(バイカル湖の東沿岸)を訪問し、ロシア科学アカデミーシベリア支所の協力も得てフィールド調査を行い、ヒグマの生息状況、周辺域の植生、他の哺乳類の生息状況などを把握することができた。さらに、平成16年11月から12月にかけて、アブラモフ博士を北海道大学へ招聘し、これまでに得られたユーラシア大陸産ヒグマの遺伝学的データとロシア側研究者による形態的データとを比較解析し、ヨーロッパからシベリアを経て極東域および北海道にいたるヒグマの地理的変異に関して、過去の自然環境変動のデータと合わせた議論を行った。本年度は当初の目的をほぼ達成することができた。研究代表者である増田は平成14年10月にロシアを訪問し、海外共同研究者アブラモフ博士と本年度の調査研究を行うとともに、今後の調査研究に関する打ち合わせを行った。その際、ロシア科学アカデミー動物学研究所所蔵の中央アジアおよびザバイカル地域を中心とするヒグマ標本の調査および標本採取を行うことができた。さらに、増田はアブラモフ博士とともに、ロシア・キーロフ市の野生生物管理研究所を訪問してセミナーを行い、ウラル山脈周辺のヒグマ分布・生態に関する情報交換および標本調査を行った。また、キーロフ周辺のヒグマ生息地の自然環境調査を行った。一方、分子系統地理的解析の指標マーカーとして、ミトコンドリアDNAコントロール領域に着目し、各ヒグマ標本からの遺伝子増幅および塩基配列解析を行っている。特に、古い標本(100年以上保管されたものを含む)についてはDNA断片化が進んでいるため、短いDNA領域に適した遺伝子増幅(PCR>プライマーを設計するとともに、PCRの反応条件を調整した。その結果、適切なPCR条件を見出し、コントロール領域塩基配列の遺伝子増幅およびその塩基配列決定を行うことができた。現在、そのデータと北海道および環オホーツク海周周辺のヒグマ遺伝子情報とを比較解析しており、現在までのところ、中央アジア周辺には特異的な遺伝子が存在することが示唆された。本年度のロシア共同研究者との研究打ち合わせに基づき、来年度は、バイカル湖周辺でのフィールド調査を展開し、そこに生息するヒグマ集団およびその自然環境の特性を調査する予定である。本年度の計画に従って、研究を遂行することができた。研究代表者の増田、研究分担者の大舘ならびに海外共同研究者のアブラモフが、平成15年7月にウランウデを中心とするザバイカル地方(バイカル湖の東沿岸)を訪問し、ヒグマの生息地におけるフィールド調査を行った。ヒグマの生息状況ならびにその地域の植生、その他の哺乳類の生息状況などを把握することができた。その際、ウランウデにあるロシア科学アカデミーシベリア支所の協力も得て、ザバイカル地方の生物相に関する情報交換および標本調査も行うことができた。

また、ミトコンドリアDNAをマーカーとする大陸産ヒグマの分子系統地理的解析を進めている。その大陸産ヒグマの遺伝子データと北海道および環オホーツク海周周辺のヒグマ遺伝子情報とを比較解析しているところである。これまでの分析の結果、大陸内陸部のヒグマには、極東には見られない特異的な遺伝子型が存在することが示唆された。一方、アブラモフは、ロシア科学アカデミー動物学研究所所蔵の中央アジア産ヒグマの標本調査を行い、詳細な捕獲地の情報を整理して分析の準備を進めた。さらに、シベリア永久凍土から発掘された更新世ヒグマ標本を対象とした古代DNA分析法の開発を開始した。現生標本に比べて、古代標本ではDNAが断片化しているため、適切な遺伝子増幅法プライマーと反応条件を設定する必要がある。来年度は、大陸内の別地域のヒグマ標本の収集を行う。さらに、古代DNA分析データを含めて大陸全域に渡るヒグマの地理的変異および時間的変異を明らかにする予定である。本年度の計画に従って、研究を遂行することができた。ロシアの海外共同研究者(ロシア科学アカデミー動物学研究所のアブラモフ博士およびバリシュニコフ博士)の協力により、ユーラシア大陸内部に分布するヒグマについて標本収集が進展した。それらの標本について、ミトコンドリアDNAをマーカーとする分子系統地理的解析を行い、北海道および環オホーツク海周周辺のヒグマの遺伝子情報とを比較解析した。その結果、大陸内陸部のヒグマには、極東域や北米、ヨーロッパ等には見られない特異的な遺伝子型が存在することが明らかになった。特に、中央アジアのモンゴル・ゴビ砂漠やチベット域には、周辺地域のものとは異なる系統が分布していることが示唆された。さらに、バイカル湖周辺を含むシベリアには近縁な系統が広く分布していることが明らかとなった。一方、シベリア永久凍土から発掘された更新世ヒグマ標本を収集することができたので、それを対象とした古代DNA分析法も導入し、経時的ならびに空間的な地理的変異をさらに詳細に分析している段階である。また、平成16年11月から12月にかけて、海外共同研究者アブラモフ博士を北海道大学へ招聘し、これまでに得られたユーラシア大陸産ヒグマの遺伝学的データとロシア側研究者による形態的データとを比較解析し、ヨーロッパからシベリアを経て極東域および北海道にいたるヒグマの地理的変異に関して、過去の自然環境変動のデータと合わせて議論を行った。本年度は本研究の最終年であるので、フィールド調査を含む3年間に得られたデータのまとめを行い、学術誌に投稿発表する予定である。
ゲーテと自然科学　天文学・地理学・地学を中心に

計画通り、早速ゲーテ時代の天文学および測地学の資料収集と分析に着手、オイラーを起点とする「地球の姿そのものから、内部への視点の変化」を追う過程で、19世紀末に始まった国際共同緯度観測網に注目し、ドイツとも縁の深い田中舘愛橘および木村榮について調査を進めた。事前に担当者と打ち合わせの上、4月末に奥州市に赴き、国立天文台・水沢および同敷地内の奥州宇宙遊学館を見学・資料を収集。この岩手出張までの成果は、6月上旬の国土地理院報告会の講演に反映させ、入手した写真や図版を多用した。講演の概要については、補足・改稿を加え、専攻紀要にも論文としてまとめた。二戸市の田中舘記念館からも資料を郵送でご提供いただいたが、2019年3月には実際に二戸市に赴き、同館をはじめとした関連施設を見学・調査した。2018年8月および2019年3月にはドイツ・ヴァイマルのアンナ・アマーリア公妃図書館およびゲーテ博物館を中心に調査を行い、ゲーテと地図(測地学および鉱物学)に関する資料を収集。ゲーテが仕えたヴァイマル公カール・アウグストおよびその孫カール・アレクサンダー大公と軍事図書館の関係および当時の欧州における日本地図に関する成果の一部は、8月末のゲーテ=シラー文書館での招待講演(ドイツ語)で発表し、好評を得た。またゲーテが用いた月面図については、ドイツ・マールバッハやゲッティンゲンで収集したトビアス・マイヤーに関する資料も読みこみ、G.Ch.リヒテンベルク協会の刊行する『年鑑Jahrbuch』にドイツを中心とした月面図の歴史と当時(江戸時代)の日本の天体観測との比較を行った論文をドイツ語で寄稿した。編集作業の関係で刊行がやや遅れているが、2019年中には刊行の予定である。また当初から目標に掲げている、本研究課題の成果を単著にまとめる作業も視野に入れ、執筆の準備を並行して進めている。ゲーテ所蔵の天文学・地理学・地学文献については、ちょうどヴァイマルで同コレクションのデジタル化プロジェクトが進んでおり、担当者と活発な情報交換を行いながら、貴重資料の閲覧・整理・分析を進めた。特に月面図・月の観測については複数の歴史的資料を閲覧できたので、これからこれらの資料の位置づけ・関連性を明らかにしていく必要がある。ゲーテと同時代人にあたるガウスやA.v.フンボルトの測地学分野における役割・功績についても、近年、複数の研究書がドイツ語圏で刊行されており、入手済みの新資料に出来るだけ早く目を通す必要がある。なお、当初予定していた印刷業者ベルトゥーフと後継者フロリープの書簡については、まだ着手できていないが、概要は把握している。国内調査については研究開始時、田中舘愛橘について調査する必要を考えていなかったが、ゲーテ時代からの天文学の歴史や広がりを把握していくうえで、もう少し踏み込んで調査する必要があるようだ。国立天文台・水沢および二戸の田中舘記念館所蔵のドイツ語関連資料はもとより、国土地理院などの国内関連施設の協力や理解を得て、必要な資料も収集できているので、おおむね順調だと考えている。他方、この1年で本研究課題について、さまざまなアプローチの可能性が見つかり、また多様な資料が入手できたため、限られた時間を有効かつ効率的に用いて整理・分析し、最適な形でまとめていくことが次年度の課題になると認識している。国内で知られていないドイツ語圏の研究動向を視野に入れつつ(もちろん重要なものは紹介しながら)、ゲーテの作品が成立した科学史的背景や同時代の日本の状況を比較・考察する方法をとることで、独創的なアプローチを試みたい。2年目の2019年度は、ゲーテ時代の星図調査に重点を置きつつ、前年度に収集した資料の読み込み・整理・分析を続け、気象学・地理学の資料調査も進める。具体的には2019年6月上旬に成果発表の機会があるため、それまでにゲーテと気象学・測地学を中心に、これまで集めた日・独語両方の資料を一度整理し、概観を把握したいと考えている。並行して、7月上旬までにゲーテと月面観測について、月面図に関する論考(リヒテンベルク協会『年鑑』刊行準備中)では書ききれなかった科学史的背景や当時の議論に注目し、ドイツ語論文にまとめたい。なお国内出張については、ゲーテ時代の日本における天文学比較を行うため、当初から予定の関西(特に11月リニューアルオープン予定の神戸市立博物館)に加え、北陸・富山県内の複数の博物館での見学・調査を計画中。また必要に応じて奥州市(国立天文台・水沢)と二戸市(田中舘記念館ほか)での再調査も検討している。あわせて近距離圏の三鷹市の国立天文台附属図書館およびつくば市の国土地理院での調査も予定している。なお、国土地理院は所蔵資料が貴重かつ豊富なため、近郊ではあるが、泊りがけでの集中調査が効率的と思われる。平日に日程を調整して実施したい。ただし江戸の天文学との比較研究は、時間的制約からも限界を見極める必要があり、どこまで今回調査を行うか、専門家の意見も採りいれながら、慎重に判断したい。ゲーテと天文学・地学の関係については、日本語単著の形で公表することを念頭におき、準備段階にあたる資料の分析・整理を行いながら、夏から秋にかけて実際の執筆に着手したいと考えている。すでに入手した資料に目を通し、計画的かつ効率よくまとめていくことが目下の最大の課題である。うまく時間を管理しながら、ドイツ語圏資料も駆使し、最先端のゲーテ研究成果をあわせて紹介できるような研究書にまとめあげたい。

計画通り、早速ゲーテ時代の天文学および測地学の資料収集と分析に着手、オイラーを起点とする「地球の姿そのものから、内部への視点の変化」を追う過程で、19世紀末に始まった国際共同緯度観測網に注目し、ドイツとも縁の深い田中舘愛橘および木村榮について調査を進めた。事前に担当者と打ち合わせの上、4月末に奥州市に赴き、国立天文台・水沢および同敷地内の奥州宇宙遊学館を見学・資料を収集。この岩手出張までの成果は、6月上旬の国土地理院報告会の講演に反映させ、入手した写真や図版を多用した。講演の概要については、補足・改稿を加え、専攻紀要にも論文としてまとめた。二戸市の田中舘記念館からも資料を郵送でご提供いただいたが、2019年3月には実際に二戸市に赴き、同館をはじめとした関連施設を見学・調査した。2018年8月および2019年3月にはドイツ・ヴァイマルのアンナ・アマーリア公妃図書館およびゲーテ博物館を中心に調査を行い、ゲーテと地図(測地学および鉱物学)に関する資料を収集。ゲーテが仕えたヴァイマル公カール・アウグストおよびその孫カール・アレクサンダー大公と軍事図書館の関係および当時の欧州における日本地図に関する成果の一部は、8月末のゲーテ=シラー文書館での招待講演(ドイツ語)で発表し、好評を得た。またゲーテが用いた月面図については、ドイツ・マールバッハやゲッティンゲンで収集したトビアス・マイヤーに関する資料も読みこみ、G.Ch.リヒテンベルク協会の刊行する『年鑑Jahrbuch』にドイツを中心とした月面図の歴史と当時(江戸時代)の日本の天体観測との比較を行った論文をドイツ語で寄稿した。編集作業の関係で刊行がやや遅れているが、2019年中には刊行の予定である。また当初から目標に掲げている、本研究課題の成果を単著にまとめる作業も視野に入れ、執筆の準備を並行して進めている。ゲーテ所蔵の天文学・地理学・地学文献については、ちょうどヴァイマルで同コレクションのデジタル化プロジェクトが進んでおり、担当者と活発な情報交換を行いながら、貴重資料の閲覧・整理・分析を進めた。特に月面図・月の観測については複数の歴史的資料を閲覧できたので、これからこれらの資料の位置づけ・関連性を明らかにしていく必要がある。ゲーテと同時代人にあたるガウスやA.v.フンボルトの測地学分野における役割・功績についても、近年、複数の研究書がドイツ語圏で刊行されており、入手済みの新資料に出来るだけ早く目を通す必要がある。なお、当初予定していた印刷業者ベルトゥーフと後継者フロリープの書簡については、まだ着手できていないが、概要は把握している。国内調査については研究開始時、田中舘愛橘について調査する必要を考えていなかったが、ゲーテ時代からの天文学の歴史や広がりを把握していくうえで、もう少し踏み込んで調査する必要があるようだ。国立天文台・水沢および二戸の田中舘記念館所蔵のドイツ語関連資料はもとより、国土地理院などの国内関連施設の協力や理解を得て、必要な資料も収集できているので、おおむね順調だと考えている。他方、この1年で本研究課題について、さまざまなアプローチの可能性が見つかり、また多様な資料が入手できたため、限られた時間を有効かつ効率的に用いて整理・分析し、最適な形でまとめていくことが次年度の課題になると認識している。
周産期からの身体感覚と社会的認知の発達的関連性の解明に基づく障害理解

本研究の目的は,ヒトの社会的認知機能の獲得過程を周産期からの発達的連続性を重視して解明することであった.(1)周産期からの身体ー環境の相互作用により,外界刺激感覚(外受容感覚)および身体内部感覚(内受容感覚)がいかに分化ー統合されるのか,(2)これら身体感覚は社会的認知の創発・発達とどう関連するのか,(3)社会的認知の定型ー非定型とどう関連するのか,という問題解明に取り組んできた.さらに,最終的には「社会的認知発達に関する脳機能モデル」の構築を目指した.このように生後初期から連続的に社会的認知の創発・発達の科学的解明を目指した研究は世界でも例がなく,きわめて斬新,独創的な研究が実現できた.発達障害は生物学的要因による中枢神経系の機能障害とみなされてきた。しかし最新の研究では、周産期の異質な経験環境や胎内経験の短縮が、発達障害の発症と関連することが示されつつある。本計画班の最終目標は、「社会的認知」機能に焦点をあてた発達モデルを構築、提唱することにある。とくに「身体感覚(内ー外受容)」の個人差に着目し、社会的認知との発達的関連をボトムアップ的に明らかにする。具体的には、以下のアプローチから研究を進めている。1.身体感覚とその発達的評価:満期産児および早産・低出生体重児の比較を主軸に、周産期からの自己身体内ー外受容感覚の評価と両者の発達的関連の解明をおこなう。身体外部刺激への感覚と身体内部感覚の両面を、生理反応(心拍・脳波等の神経系、メラトニン等の内分泌系)や行動指標(視線探索や自発運動)から評価する。得られた成果は、医学(B02班)、発達障害当事者(C01班)の観点からも多面的に精査する。2.周産期からの身体感覚の発達を基盤とした社会的認知の予後と「社会性認知発達モデル」の構築:表情や視線等の社会的刺激に対する中枢神経系、内分泌系反応、および心理学的認知課題に対する行動反応を指標とし、生後2年間(6、12、18ヵ月)にわたる社会的認知の予後を縦断的、連続的に精査する。結果はクラスタリング解析し、周産期からの身体内ー外受容感覚との発達的関連を明らかにする。生体データをA01、A02班に提供し、シミュレーション等の手法により双方向的に検証を重ね、最終的に社会性認知発達モデルを構築するに至る。発達障害は生物学的要因による中枢神経系の機能障害とみなされてきた。しかし最新の研究は、周産期の異質な経験環境や胎内経験の短縮が、発達障害の発症と関連することを示唆している。本計画班の最終目標は、社会的認知機能に焦点をあてた発達モデルを構築、提唱することであり、そのアプローチとして「身体感覚(内ー外受容)」の個人差に着目、社会的認知との発達的関連をボトムアップ的に明らかにする。具体的には、以下の主内容からなる実験を進めている。(1)身体感覚とその発達的評価:満期産児および早産・低出生体重児の比較を主軸に、周産期からの自己身体内ー外受容感覚の評価と両者の発達的関連の解明をおこなう。(2)周産期からの身体感覚の発達を基盤とした社会的認知の予後と「社会性認知発達モデル」の構築:表情や視線等の社会的刺激に対する中枢神経系、内分泌系反応、および心理学的認知課題から導き出される行動反応を指標とし、生後3年間(6、9、12、18ヵ月)にわたる社会的認知の予後を縦断的、連続的に精査する。【課題1:満期産児と早期産児の比較による周産期以降の身体感覚と社会的認知機能の発達過程の解明】満期および修正満期に達した早期産児の自発的啼泣の周波数解析を行ったところ、早期産児の基本周波数は満期産児のそれより高いことを見出し、早期産による自律神経系の調整、とくに副交感神経系による抑制機能の不全可能性を示した(Shinya et al., 2014)。さらに、周産期の安静時の呼吸性心拍変動(HRV)と生後12、18か月時点での標準発達検査スコアとの関係を縦断的に検証したところ、周産期に副交感神経活動が弱い児ほど、生後1年の言語性および社会性領域に発達の遅れがみられた(新屋ほか, 2014, Shinya et al., in prep.)。また,早期産児を対象に修正齢6、9、12、18か月時点で視聴覚統合および社会的注意の評価を行ったところ、一部の児で後者の能力に異質性が認められた(Imafuku et al., 2014, submitted)。【課題2:「内部モデル」獲得を基盤とする社会的認知の発達過程の解明】「随伴性検出」および「予測誤差の計算・評価」の二種類の機能に焦点をあてた実験を行った。

前者については、他者間の相互作用に含まれる随伴性を独立変数とし、その相互作用を観察する乳児の模倣学習を評価したところ、乳児は随伴的に反応した人物から選択的に模倣学習することがわかった(山本ほか, 2014, Yamamoto et al., in prep., Fukuyama et al., 2014)。後者については、他者との相互作用を運動学的に解析する手法により、他者の運動知覚が自己の運動精度(予測誤差修正)や感度と関連することを実証しつつある(Myowa-Yamakoshi et al., 2013,西村ほか, 2014, Yoshida et al., in prep)。発達障害は生物学的要因による中枢神経系の機能障害とみなされてきた。しかし、最近の研究は、周産期の異質な経験環境や胎内経験の短縮が発達障害の発症と関連することを示唆している。本計画班の最終目的は、社会的認知に焦点をあてた発達モデルを構築、提案することであり、そのアプローチとして「身体感覚(内ー外受容)」の個人差に着目、社会的認知との発達的関連をボトムアップ的に明らかにすることであった。具体的には、昨年度に引き続き、以下の点から実験検証を進めてきた。(1)身体感覚とその発達評価:満期産児および早産・低出生体重児の比較を軸に、周産期からの自己身体内ー外受容感覚の評価と、両者の発達的関連の解明を行ってきた。身体外部刺激への感覚と身体内部感覚の両面を、生理反応(心拍変動・脳神経生理反応、内分泌系変動)や行動指標(注視パターンや自発運動)から多面的に評価した。得られた成果とそれに基づいて提案された仮説は、他の計画班のアプローチからも検証を重ねた。(2)周産期からの身体感覚の発達を基盤とした社会的認知の予後と「社会的認知モデル」の構築:表情や視線等の社会的刺激に対する中枢神経系、内分泌系反応、および心理学的認知課題から導き出される行動反応を指標とし、生後3年間にわたる社会的認知機能の発達過程を縦断的、連続的に精査した。収集したデータをもとに、周産期からの身体内ー外受容感覚との発達的関連を検討した。得られた成果とそれにもとづいて提案された仮説は、他の計画班からのアプローチからも検証を重ねた。本年度はとくに、国際の場での成果発信に注力し、国際学会でのシンポジウム、研究会ワークショップなどを積極的に企画、実施してきた。平成27年度中に予定されていた、本研究課題にかかる国際シンポジウム企画、および国際学会における成果発表が都合により開催延期となったため、平成28年度に実施した。具体的には、以下の点から実験検証を進めてきた。(1)身体感覚とその発達評価:満期産児および早産・低出生体重児の比較を主軸に、周産期からの自己身体内ー外受容感覚の評価と、両者の発達的関連の解明を試みてきた。