hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脊髄虚血の病態と治療に関する基礎的研究

従って,左腎動脈の起始部とその根動脈の間にテーピングを行い,大動脈を遮断することとした.直視下にこれを確認することで,より均一な脊髄虚血が作製できると思われる.大動脈遮断中の脊髄血流を色素マイクロスフェアー法を用いて測定した.現在までの結果では,下部脊髄血流は大動脈遮断前31±1ml/100g/minで,遮断中は4±1ml/100g/minと低下し,遮断中にフェニレフリンで平均動脈圧を1520mmHg上昇させると11±1ml/100g/minと軽度上昇した.遮断解除後10分では71±4ml/100g/minと反応性充血がみられた.レーザードップラー血流計による下部脊髄血流の測定でもマイクロスフェアー法による結果と同様の傾向が確認できた.正常血圧下では虚血時間が20分を超えるとL4,5分節性脊髄誘発電位の潜時の延長,振幅の減少がみられはじめ,約30分程度で完全に消失する.しかし,30分虚血では循環再開後約30分で誘発電位は回復傾向を示した.虚血時間を変化させ,Motor Evoked Potentialとの関連について,急性,慢性実験で検討を開始し,これらモニターの意義を検討中である.マイクロダイアリシスを用いた脊髄細胞外液のアミノ酸濃度の測定は,平成6年度に,障害予防法・治療法の検討と併せて行う予定である.脊髄虚血による脊髄傷害の機序と傷害予防法について検討を行った。1)脊髄血流と脊髄虚血傷害:ハロタン麻酔下に家兎に20分間の脊髄虚血侵襲を加え、5時間後に後肢運動機能障害を評価した後に、脊髄血流を測定した。後肢麻痺の家兎の血流は76±15ml/100g/min(Mean±SD)で、正常の家兎は33±18ml/100g/minであった。2)脊髄虚血と髄液内興奮性アミノ酸濃度:SDラットのくも膜下にあらかじめmicrodialysisプローベを挿入し、20分間の脊髄虚血を与えた。虚血により髄液内Glutamateが2.5倍に増加し、再灌流1時間で虚血前値にもどった。Taurineは再灌流後30分より増加し、2時間持続した。3)チオペンタールと低体温の脊髄保護効果:ハロタン麻酔下に家兎に20分間の脊髄虚血を与えた。チオペンタール群では虚血中脳波がburst & suppressionを維持するようにした。軽度低体温群では食道温を35°C、あるいは32°Cに保ち、コントロール群は38°Cに保った。48時間後の後肢運動機能は35°C群7/7(正常例/n)、32°C群6/6、チオペンタール群1/7、コントロール群2/7であった。【まとめ】虚血による脊髄傷害の機序として再灌流後の低灌流や一酸化窒素の関与の可能性は低く、興奮性アミノ酸による毒性の関与が示唆された。傷害予防法に関しては、軽度低体温の保護効果が確認されたが、チオペンタールの効果は否定的であった。L-NAMEの保護効果は血圧上昇効果による可能性がつよい。
二つの幹細胞特性に基づく肝癌病態解析

癌根治治療後の再発、遠隔転移の発症機序の一つとして癌幹細胞仮説が挙げられる。根治治療後の癌幹細胞の残存が癌再発の原因とされ、癌幹細胞こそが癌治療の真の標的と考えられている。癌幹細胞研究は表面マーカーやSP細胞を主体として行われていたが、分離後の階層的分化によって不均一な細胞集団となり癌幹細胞性が担保できないことや、表面マーカーが十分な生物学的意義の理解に基づいていないことが問題点となっていた。我々は幹細胞の特徴である、休眠性、低活性酸素に着目し、可視化することで肝癌癌幹細胞解析を行った。プロテアソーム活性、をリアルタイムに可視化することで肝癌細胞株内の癌幹細胞性の高い細胞を可視化し、分離する事が可能となった。プロテアソーム活性低下、細胞内活性酸素低下細胞が高い腫瘍造成能を有することを示した。網羅的遺伝子解析によって、同細胞にケモカイン、ケモカインレセプター関連遺伝子の発現亢進を認めた。同細胞はマクロファージの走化性を示し、NOD-SCIDマウスによる腹膜播種モデルでも高い転移腫瘍形成能をしめした。これにより我々の肝癌幹細胞モデルがケモカイン分泌亢進による宿主との相互作用によって転移形成能を獲得する事が示唆された。
学校と地域社会を結ぶ民謡の発展的創造と現代的奏演に関する調査研究

平成16年度前半初期に、収集された静岡県内民謡の中から「茶歌」を中心テーマとして絞り込んだ。茶業が県の文化・産業面の発展にとって重要であったからであり、その民謡が県内全域に見られるからである。それゆえ、茶歌は「学校と地域社会を結ぶ民謡の発展的創造と現代的奏演」を研究開発する核として最もふさわしく、社会的ニーズも高いものと判断した。以下に、この3年間行った調査・発表・実践活動を要約して記す。(1)茶文化・茶歌に関する国内外施設への視察調査や、茶歌関係者への聴き取り調査(2)平成16年12月、茶文化研究者等招いて懇話会を持ち、未完成の茶歌ヴァリエIを試演した。その後完成した茶歌ヴァリエIIを、平成17年7月2日に日本音楽表現学会のシンポジウムで発表した。同年11月県お茶室との共催による静岡音楽茶ロンで原曲の再演とサクソフォン4重奏へ編曲した茶歌を発表した。(3)平成18年11月、静岡大学公開講座「東アジアの茶文化と音楽」を主宰し、再演と招聘した3人の中国人音楽家の中国茶歌等の聞き比べを行った。以上の発表に関しては静岡新聞、SBS放送、NHKテレビなどマスコミで取り上げられた。(4)平成17年度後半から学校教材開発の試みとして、茶歌ヴァリエIIの箏合奏編曲を目指し2回に渡る箏の講習会を行った。箏曲指導者・地元作曲家と協同して平成18年5月には箏曲合奏版箏2重奏による茶歌ヴァリエ編曲が完成.した。以後、浜松地区高等学校・中学校数校で選択授業・部活動などに用いられ同年度中に各学校の文化発表会や一般公会堂での発表がなされた。(5)平成19年2月、編曲者・演奏指導者・教諭を招聘し学校活動総括懇話会を開催した。以上にあたっては、研究代表者と分担者がそれぞれの専門分野を十分活用し、連携を保って充実した調査研究を行うことが出来た。この成果を基に、県内各地域への普及や更なる民謡を素材とする教材開発を継続調査研究したい。本年度前半は、静岡県の民謡のうち地場産業や文化と深く関係し、再創造・現代的奏演へのニーズが高い茶歌に絞り込み、関係者への聞き取りや茶畑の現状把握のためのフィールド調査を行った。茶歌の伝承はほとんど断絶していたため新たな収録はできなかったが、昭和初期のレコード収録など過去のデータや関係者子孫が保管する記録資料、口述情報が収集できた。これらから地域社会の具体的な変容を知るとともに、過去と現在、未来を結ぶ新しい茶歌創造に求められるイメージをつかんだ。これと平行して、国内外の記録保管所や伝統文化の再創造関連施設の視察や関係者への聞き取り調査を開始し、視聴覚資料の情報処理、発信の現状とその問題点などを把握した。以上をもとに、大槻が新しい茶歌のモチーフを創作し、平成16年12月11日県内の民俗学者、邦楽演奏家、民謡研究家、教育および茶文化関係者を招聘して研究懇話会を開催した。小西による中間報告、柳沢による大槻の作品のピアノ演奏に続く討論により、労働歌としての茶歌が備える身体性への考慮、市民参加型再創造など今後の課題が明らかになった。12月及び17年2月には、東アジアの茶文化と民謡の現状比較を目的に済州島及び台湾を視察した。

これにより、東アジアにおける茶博物館設立など茶文化への関心は1990年代ほぼ同時期に起こったこと、またとりわけ台湾は新しい茶音楽の創造と普及の最先端であることがわかった。さらに年度末には、調査記録のビジュアル化や合理的な分類手法について検討した。本年度は次の要領により、調査研究及び発表を行った。まず、昨年に引き続き、データベースの充実のため聞き取り調査及び民謡の再創造と奏演に関する視察調査を県内、県外およびアメリカ、スペイン、ミクロネシアに出向いて行った。そして、昨年度行った茶歌に関しての有識者懇話会の結果をふまえて大槻が茶歌ヴァリエIIを完成し、それを7月2日に行われた日本音楽表現学会のシンポジウムで「静岡の茶歌再創造と現代的奏演-市民参加型をめざして-」のタイトルで発表した。そこでは小西潤子が司会を担当し研究過程を発表した。大槻はピアノ曲茶歌ヴァリエI.IIの創作過程を説明、柳沢がその2曲を比較演奏した。その際これまでのプロジェクト協力者3名をパネリストとして招待し、茶歌再創造に関する提言を得た上で、フロアーの学会員や一般参加者(計約200名)と活発な討議を行った。なお、当日のアンケート結果から、人々の茶文化に関する関心の高さが再認識された。秋には2つの発表を行った。1つは10月29日・30日の両日、静岡市日本平動物園にて市民ウクレレ愛好グループ、及び静岡大学学生による茶歌の新作曲披露演奏である。2つ目は11月17日グランシップ「交流ホール」にて、静岡県お茶室主催の「静岡音楽茶ロン」へ参加し、茶歌ヴァリエIIをピアノ、サクソフォン4重奏、ジャズ・ピアノバージョン、馬頭琴によるバージョン、ウクレレ愛好グループによるウクレレ茶歌、で演奏披露した。以上の発表に関しては静岡新聞、SBS放送、NHKテレビなどで取り上げられ、報道された。さらに、平成18年2月には箏曲演奏家吉田理世・道美両氏を講師に迎えて2回にわたって琴の講習会を行い、日本の伝統音楽と茶文化の関係を体験的に理解した。これを受けて、現在は平成18年度展開の柱である小・中学校音楽授業での教材として運用可能な「茶歌ヴァリエII」を発展させた合奏曲編曲を試作している。本年度は次の要領により、茶歌に関する調査研究・教材開発及び成果発表を行った。まず、昨年に引き続き、関係者への聞き取り調査等を行った後、平成17年度に大槻が作曲した《茶歌ヴァリエII》を原曲とした学校音楽教材用の箏曲合奏曲《茶歌ヴァリエ》への編曲を作曲家・邦楽演奏家の協力により行った。そして、5月初旬に邦楽演奏家による試演研究会を開き、これを学校教育現場で教材化する際に生じる演奏技術面での問題点等の検討を行った。また、静岡県浜松地区の公立中学校3校と浜松市立高等学校及び静岡大学教育学部附属浜松中学校の教育関係者へ協力を要請し、生徒を対象に箏曲合奏曲《茶歌ヴァリエ》の演奏指導を開始した。この練習の段階では、大槻・柳沢・小西視察の下で作品改変を度々行い、文化祭や学校創立記念会を節目として成果発表の場とした。すなわち、箏曲合奏曲《茶歌ヴァリエ》は、10月11月に中学生徒達により浜松市教育会館ホールや浜松大学とこはホールで披露された他、12月には附属浜松中学校音楽研究会において演奏披露され、周辺地域の学校にも周知された。一方、10月には静岡大学公開講座として、中国人音楽家を招聘し楽器演奏を交えた市民参加型ディスカッションを行った。
閉口筋筋紡錘感覚の脳内経路を解明し、トゥレット症候群のスプリント治療の根拠を得る

トゥレット症候群(TS)の症状は歯科スプリント装着後の咬合で軽減するが、その効果は、歯科スプリントで咬合高径が上がった状態での咬合によって賦活する閉口筋筋紡錘感覚が上位脳に伝達されることで発現すると考えた。しかし、閉口筋筋紡錘感覚の脳内経路は不明であったので、閉口筋筋紡錘感覚が、橋に存在する三叉神経上核を介して、視床に伝達され、さらに情動に関与する大脳島皮質に伝達されることをラットで見つけた。しかし、三叉神経上核から大脳島皮質に至る閉口筋筋紡錘感覚が、視床ニューロンを介していることの直接の証明はできていない。そこで2018年度は、麻酔下のラットを用い、咬筋神経の電気刺激に対する応答から三叉神経上核を同定後、そこに順行性神経トレーサーであるbiotinylated dextranamine(BDA)を充填したガラス管微小電極を刺入して、BDAを電気泳動で微量注入した。さらに同一ラットで、咬筋神経の電気刺激に対する応答から、咬筋筋紡錘感覚が入力する大脳島皮質を同定後、そこに逆行性神経トレーサーであるFluorogold (FG)を充填したガラス管微小電極を刺入して、FGを電気泳動で微量注入した。光学顕微鏡観察用に切片を作成後、注入されたBDAで標識された軸索と注入されたFGで標識された神経細胞体を呈色した。BDA標識された軸索終末がコンタクトしているFG標識された細胞体の視床内分布を調べた。その結果、このような二重標識されたニューロンが視床後内側腹側核尾腹内側部に認められた。また、2019年度と2020年度での実施を予定している電子顕微鏡を用いたシナプスの観察を円滑に開始するための準備として、使用する手技、器具、機器の確認のために、2019年1月に研究代表者の吉田と分担者の佐藤が韓国慶北大学のBae教授の所に出向いた。BDA標識された軸索終末がコンタクトしているFG標識された細胞体が視床後内側腹側核尾腹内側部に存在することは、光学顕微鏡レベルで認められている。この結果は、本研究のストラテジーが正しいことを示している。しかし、光学顕微鏡観察用の切片から電子顕微鏡観察用の資料を作成する作業が、当初の予想以上に容易ではなかったので時間がかかっている。結果として、韓国慶北大学のBae教授の所で行う予定の電子顕微鏡観察は、未だに準備中である。上述した二重標識された視床後内側腹側核尾腹内側部ニュ-ロンのコンタクトの電子顕微鏡観察用の資料の作成を急ぎ行う。コンタクトの電子顕微鏡観察は、研究協力者である佐藤が韓国慶北大学に出向いて行う。同時に日本で、咬筋筋紡錘感覚が大脳皮質に伝達されるもう一つの経路である、視床の正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)を介した経路の存在と、その大脳皮質投射の様態を、ラットを用いて、まず光学顕微鏡レベルで調べる。CM-Pfから大脳皮質への投射の様態はよく分かっていないので、まずBDAを視床CM-Pfに電気泳動で微量注入し、投射する大脳皮質部位を明らかにする。次に、この大脳皮質部位にFGを電気泳動で微量注入し、さらにBDAを三叉神経上核に注入して、BDA標識された軸索終末がコンタクトしているFG標識されたニューロンの細胞体がCM-Pfに存在するかどうかを検索する。2018年度と同様に、光学顕微鏡用切片からコンタクトを切り出し、電子顕微鏡観察用の資料を作成する。この電子顕微鏡観察と、2018年度に終了できなかった電子顕微鏡観察は、2020年にまとめて行った方がより効率的に実施できるかもしれない。実施場所である韓国慶北大学のBae教授とより緊密に情報交換しなければならない。

その結果、このような二重標識されたニューロンが視床後内側腹側核尾腹内側部に認められた。また、2019年度と2020年度での実施を予定している電子顕微鏡を用いたシナプスの観察を円滑に開始するための準備として、使用する手技、器具、機器の確認のために、2019年1月に研究代表者の吉田と分担者の佐藤が韓国慶北大学のBae教授の所に出向いた。BDA標識された軸索終末がコンタクトしているFG標識された細胞体が視床後内側腹側核尾腹内側部に存在することは、光学顕微鏡レベルで認められている。この結果は、本研究のストラテジーが正しいことを示している。しかし、光学顕微鏡観察用の切片から電子顕微鏡観察用の資料を作成する作業が、当初の予想以上に容易ではなかったので時間がかかっている。結果として、韓国慶北大学のBae教授の所で行う予定の電子顕微鏡観察は、未だに準備中である。上述した二重標識された視床後内側腹側核尾腹内側部ニュ-ロンのコンタクトの電子顕微鏡観察用の資料の作成を急ぎ行う。コンタクトの電子顕微鏡観察は、研究協力者である佐藤が韓国慶北大学に出向いて行う。同時に日本で、咬筋筋紡錘感覚が大脳皮質に伝達されるもう一つの経路である、視床の正中中心核-束傍核複合体(CM-Pf)を介した経路の存在と、その大脳皮質投射の様態を、ラットを用いて、まず光学顕微鏡レベルで調べる。CM-Pfから大脳皮質への投射の様態はよく分かっていないので、まずBDAを視床CM-Pfに電気泳動で微量注入し、投射する大脳皮質部位を明らかにする。次に、この大脳皮質部位にFGを電気泳動で微量注入し、さらにBDAを三叉神経上核に注入して、BDA標識された軸索終末がコンタクトしているFG標識されたニューロンの細胞体がCM-Pfに存在するかどうかを検索する。2018年度と同様に、光学顕微鏡用切片からコンタクトを切り出し、電子顕微鏡観察用の資料を作成する。この電子顕微鏡観察と、2018年度に終了できなかった電子顕微鏡観察は、2020年にまとめて行った方がより効率的に実施できるかもしれない。実施場所である韓国慶北大学のBae教授とより緊密に情報交換しなければならない。(理由)研究助成金の申請書に記載したように、31年度も実験を遂行するので、それに必要な消耗品等の購入が必要である。また、実験の遂行と得られる研究結果の学術的評価を検討するために、学界に出席して情報交換が必要である。(使用計画)31年度の経費の使途は研究助成金の申請当初と基本的に大きくは変わっていない。しかし、実験回数を当初の計画よりも大幅に増やす必要が出てきたので動物、器具、薬品などの購入量を増やす予定である。以上により計画当初よりもより多めの支出を行う予定である。
アクスティックライノメトリーによる鼻粘膜の腫脹と収縮機序の解明

今回使用したacoustic rhinometryは、一定間隔毎の鼻腔の断面積を測定することができる。入射音と反射音との関係を処理して、外鼻孔からの距離に応じた断面積を計算し表示したものをarea distance curveと呼ぶ。被検者への侵襲が殆どなく測定時間も短いために、計測を何回でも繰り返すことができ、断面積の積分によって容積も知ることができる。この方法を用いて鼻粘膜の収縮と腫脹を計測し、その機序を解明する手掛かりとした。oxymetazolineやphenylephrineは粘膜に存在するreceptorに直接作用して収縮をおこして、拮抗剤の前投与によって殆ど完全にブロックされる。epinephrinne投与後に生ずる遅発性腫脹は、yohimbineの前投与によって抑御され、この現象に関与するのはα_2作用と推測された。これらの検討は鼻腔の距離を8cmと仮定して4等分し、最先端の2cmは鼻前庭を含むために除外し、残りの部分を前部、中央部、後部として容積を求めてその変化率を比較した。粘膜腫脹の観察は、histamine,leukotriene,抗原抽出液をしみ込ませた濾紙discを下鼻甲介先端に貼付し、最初の10分間は1分毎、その後5分毎に計測して作成したarea distance curveを検討した。貼付側の鼻腔は、空間容積が減少して粘膜腫脹があったことは判断できたが、反応が不安定で、複雑な機序が関与すると推測された。アクリル板に直径の異なる同心円を設け、これを積み重ねて管とし、断面積と通気度との関係を検討した。鼻腔のarea distance curveを模倣して再生した模型は、鼻腔より遙かに良好な通気度となり、模型自体のarea distance curveは鼻腔のそれとは異なった。。このことから、断面積の連続から成る管腔を通過する際の通気抵抗は、種々の空気力学的要素の影響を受けていることが明らかになった。。acoustic rhinometryによって鼻腔容積の変化を観察した。この装置は音響インピーダンスの変化から、一定間隔ごとに鼻腔断面積を計測できるので、それを定積分することにより、前部、中央部、後部の容積変化を評価する方法を確立した。血管作動薬としてのphenylephrine,oxymetazoline,epinephrineを、スポンゲル片に浸して、下鼻甲介前端に50秒間貼布してから除去することによって適切な刺激を得ることができた。この方法を用いて、拮抗剤や局所麻酔剤の前処置も併せて観察した結果、粘膜を収縮させて容積を増大させるのは主としてα_1作用であり、α_2の影響は少ないこと、これらはそれぞれのレセプターを介しての直接作用であること、中央部や後部の粘膜収縮が遅れて始まるのは、線毛運動による薬剤粒子運搬に要する時間差によるものであろうことが明らかになった。一側の鼻腔にこれらの薬剤を作用させた場合に、反対側では鼻腔容積の変化について逆向きの反応が観察されたが、lidocaineの前処置によって反対側の反応が消失することから、作用側鼻粘膜の知覚神経を介しての反射性反応であると推測された。epinephrineでは、一旦は粘膜収縮性の変化が起きるが、20-30分後からは腫脹性になった。これはα_2拮抗剤のyohimbineで阻止され、α_2に関係した作用であることは分かったが、詳細については更に検討が必要である。これらの成果は、平成5年6月の第15回世界耳鼻科会議(イスタンブール)のplanary session、同年10月の第12回ISIAN(ソウル)のsymposiumで発表した。

論文は目下投稿準備中である。昨年から行っていた血管収縮剤投与後の鼻粘膜収縮の観察結果をAm.J.Rhinologyに発表した。オキシメタゾリンやフェニレフリンは、粘膜に存在する受容器に直接作用し、α_1拮抗剤によって殆んど完全にブロックされるところから、収縮に主として関与するのはα_1作用であることが明らかとなった。しかしながら、エピネフリン投与後に生じる遅発性腫脹はヨヒンビンの前投与によって抑制されることから、この現象に関与するのはα_2作用であろうと推測された。従来の鼻腔通気度測定法とAcoustic Rhinoinctryとの比較をなすべく、鼻腔モデルを作成して検討を行った。圧と流量の関係として示される鼻腔抵抗値は、測定点によって同一人でも異なることが分かっているが、標準曲線を設定して全体で比較すればパーセントで表示可能である。このパーセントと抵抗を形成する間隙の断面積が極めて高い相関を示すことを見い出した。また、このパーセント表示は、圧を基準として比較した場合のみ成立する。Acoustic Rhinometryでは鼻腔の断面積を表示するから、任意のモデルが作成できる。Acoustic Rhinometryのグラフでnotchを示す部位に、狭い間隙を2ケ所以上設置すると、その間隔によって全体の通気度は複雑に変化すること、その前後の間隙の広さ、つまり、上流や下流の流れの影響が強いことが分かった。Acoustic Rhinometryで最小断面積を重視する試みもあるが、単一の値で通気度を代表させることはできない。抗原あるいはchemical mediatorsによる腫脹は複雑で、かならずしも受容器を介する直接作用とは言い難い。アレルギー反応時に発現する鼻粘膜の腫脹は、血管壁からの漏出、壁の弛緩による血液の鬱滞が主体ではあろうが、複雑な過程を経ていることが推測された。この面についての結論は保留したい。
可塑性期における大脳皮質視覚野の軸索伸長・分岐のダイナミクス

発達期の脳における神経回路は、感覚由来の神経活動や自発発火活動によって変化することが知られているが、そのメカニズムについては不明な点が多い。本研究では、視床から大脳皮質への軸索投射に着目して、軸索のライブイメージングを行い、その動態から細胞レベルのメカニズムを明らかにすることを目指した。特にin vivoでの視床軸索の解析を目標とし、2光子顕微鏡により、マウス脳表面から視床軸索の分岐形態を3次元的に捉えることができ、またin vitroにおける解析から、軸索分岐に対する作用が発達期に依存して異なることが示唆された。神経回路の形成過程におけるニューロン間の結合性は神経活動により変化することが知られている。大脳皮感覚野では視床からの投射を受け、発達期における感覚遮断などの操作によって、視床ニューロンの軸索枝分れパターンが変化することがよく記述されている。しかしながら、その細胞・分子メカニズムについては不明な点が多い。以上を踏まえて、大脳皮質内での視床軸索のダイナミクスを2光子顕微鏡により明らかにすることを目的とした。uteroelectroporation法により導入し、生後1週目において標識された視床皮質軸索の観察を行った。その結果、主として体性感覚野において多数の標識軸索が4層近傍で分岐を形成することが見いだされた。さらに、個々の軸索の形態・動態を観察するために、pCAG-loxp-neo-loxp-EYFPとpCAG-Creの2種類のプラスミドを導入することにより、数少ない軸索標識を得ることができた。次に、実際に生後数日のマウスで、麻酔下で頭蓋骨を一部取り除くことによってin vivo imagingを行ったところ、一部において生きた状態で観察することができた。幼若動物においては手術後の結合組織の出現などが観察を阻害し、タイムラプス観察には至っていないものの、これまでの2光子顕微鏡での観察では、基本的に1層から2/3層での細胞動態の観察に限られていることを考えると、4層付近で繊細な軸索観察が可能になったことは今後の軸索動態の解析に展望が開けた。神経回路の形成過程におけるニューロン間の結合性は自発発火活動や感覚刺激によって引き起こされる神経活動により変化することが知られている。特に、発達期の大脳皮質感覚野では視床軸索の枝分れパターンが外的刺激により変化することがよく記述されている。しかしながら、その形態的変化を制御する細胞・分子メカニズムについては不明な点が多い。本研究では、発達期齧歯類の大脳皮質感覚野で視床軸索の成長・枝分かれのダイナミクスをin vivoで観察する系を構築し、その変化を解析することにより、神経活動依存的な回路形成の機構を明らかにすることを目指した。このために、まず少数の細胞だけを標識し、細胞体から伸長する突起を観察する系を構築した。pCAG-loxp-neo-loxp-EYFPとpCAG-Creの2種類のプラスミドを適当な比率で混合させ、マウス胎児の脳室に注入し子宮内エレクトロポレーション法によって皮質あるいは視床細胞を標識した。生後の様々な時期に頭蓋骨を窓状に開け2光子顕微鏡で観察したところ、少数の皮質4層細胞が標識され、細胞体から伸展する樹状突起が見出された。この観察法を用いて視床に遺伝子導入した場合、その導入効率は高くはなかったが、視床細胞が標識され細胞体から伸長する軸索が皮質側から観察された。このように、生後発達の過程でin vivoイメージングにより視床軸索の分岐形成のダイナミクスあるいはリモデリングの動態を観察する手法が確立され、神経活動依存的な視床軸索動態が解析されることが示唆された。皮質4層での突起観察はかなり困難と考えていたが、本年度それをクリアすることができた。in vivoイメージングを行うにあたり、複数回のタイムラプス観察を行うことに焦点を絞る。動物などの消耗品、複数回タイムラプスを達成するための工作費、旅費
児童における運動技能習得に向けた視覚教材の開発

本研究は,バレーボール未熟練者を対象に,学習初期段階で,映像を用いたフィードバックは技術習得に効果的であるかを明らかにすることを目的とした.その結果,映像群でも統制群でも,指導を加えることで,1回の練習でも技術が向上することがわかった.しかし,項目によっては,映像群だけが有意に高い値を示したものもあった.つまり,映像がなくても主観的な感覚で修正できるものに関しては,映像を用いず,言語のみのフィードバックでも十分に改善できることがわかった.動作の大きさや体の位置などの目で見て改善点が理解できるものに関しては,映像を用いてフィードバックすることが有効であることが明らかとなった.また,到達点を明確に理解できず,言語と自分の動作の映像だけではイメージしづらいものもあり,手本となる動作を見る必要があるものもあると考えられた.フィードバックの際は,改善したい動作によって,映像が必要であるか,どんな映像が適切であるかを見極めなければならない.特に,学校体育の授業では,練習時間も限られ,練習時の人数も多いため,効率よく指導する必要がある.限られた時間の中で,映像を見せる必要性,頻度や時期なども考慮しながら,フィードバックをすることで,技能習得が期待できる.アンケートから,映像群は統制群よりも「できるようになった」「求められている動作と自分の動作の違いがわかった」と回答する者が多かった.映像群では,自分の動作についての気づきが多く,積極的に質問する姿がみられた.それに対して,統制群では,自主的な質問などはみられず,指導者からの指導を一方的に聞き入れるだけであった.したがって,映像を見ることで,対象者の向上心や学習意欲にも影響を与えることが明らかとなった.映像を用いてフィードバックを行うことで,学習者は自分の動きを客観的に捉えることができると考えられた.一昨年度はサッカー,昨年度はバレーボールを用いてどのような情報をフィードバックすると,技能習得上,有益かどうかを検討してきた。その結果,映像による見本の提示そのものや,自分の動きの結果を知らせるというより,自分の動きを自身で認識できるような情報(質的にも,量的にも)が有益であるということがわかった。今年度は,さらにもう一種目取り上げ,動作修得に有益な情報提示の内容を検討することで,有効な視覚教材を製作していきたい。本研究では,サッカーを対象に,運動量や速度,心拍数といった計測データの競技者が持つセルフイメージと実際の計測結果との間にどのような認識誤差が生じているかを調査することを目的とした.そして計測データを用いたフィードバックの有効性を考察した.その結果,サッカーの試合中における運動量や心拍数,ダッシュスピードなどの生理的強度に関して,競技者のイメージは実際の値から離れている傾向があると推測された.ボールに関与するプレー面を見ると,シュート本数は競技者の試合後のイメージと実際の結果は近い値となった.ボールロスト回数においては,競技者のイメージと実際の結果との間に誤差があり,その誤差はポジションによる特性が関係すると考えられた.サッカーは,指導者が自らの経験をもとに言葉がけによる指導を行い,個人やチームのパフォーマンスは数値的にではなく質的に評価されることが多い.つまり,指導者と競技者のイメージに誤差があると,競技者が納得できるような適切なフィードバックを行うことは難しい.本研究ではサッカーにおける数値的データの競技者のイメージと実際の計測結果との間に誤差が存在するという傾向があると推測された.つまり,数値データは競技者が自身のパフォーマンスを正確にイメージする手助けと成り得るのではないだろうか.また,指導者が数的な情報を持っていれば,競技者に対してフィードバックを行う際やトレーニングメニューを考案する際にもその手助けと成り得るということが推測された.これまでのところサッカーやバレーボールといった数値データを獲得しやすい種目を対象に検討方法の確立を目指してきている。その結果,指導者の見ている選手のプレーと選手自身が感じているプレーには認識誤差があり,これを埋める教材を開発しないと有効な指導はできないと考えられるという成果が得られた。本研究は,バレーボール未熟練者を対象に,学習初期段階で,映像を用いたフィードバックは技術習得に効果的であるかを明らかにすることを目的とした.その結果,映像群でも統制群でも,指導を加えることで,1回の練習でも技術が向上することがわかった.しかし,項目によっては,映像群だけが有意に高い値を示したものもあった.つまり,映像がなくても主観的な感覚で修正できるものに関しては,映像を用いず,言語のみのフィードバックでも十分に改善できることがわかった.動作の大きさや体の位置などの目で見て改善点が理解できるものに関しては,映像を用いてフィードバックすることが有効であることが明らかとなった.また,到達点を明確に理解できず,言語と自分の動作の映像だけではイメージしづらいものもあり,手本となる動作を見る必要があるものもあると考えられた.フィードバックの際は,改善したい動作によって,映像が必要であるか,どんな映像が適切であるかを見極めなければならない.特に,学校体育の授業では,練習時間も限られ,練習時の人数も多いため,効率よく指導する必要がある.限られた時間の中で,映像を見せる必要性,頻度や時期なども考慮しながら,フィードバックをすることで,技能習得が期待できる.アンケートから,映像群は統制群よりも「できるようになった」「求められている動作と自分の動作の違いがわかった」と回答する者が多かった.映像群では,自分の動作についての気づきが多く,積極的に質問する姿がみられた.それに対して,統制群では,自主的な質問などはみられず,指導者からの指導を一方的に聞き入れるだけであった.

したがって,映像を見ることで,対象者の向上心や学習意欲にも影響を与えることが明らかとなった.映像を用いてフィードバックを行うことで,学習者は自分の動きを客観的に捉えることができると考えられた.一昨年度はサッカー,昨年度はバレーボールを用いてどのような情報をフィードバックすると,技能習得上,有益かどうかを検討してきた。その結果,映像による見本の提示そのものや,自分の動きの結果を知らせるというより,自分の動きを自身で認識できるような情報(質的にも,量的にも)が有益であるということがわかった。これまで,サッカーやバレーボールを対象に,指導者が求める動作をどのようにしたら認識できるかについて実践してきたが,そもそも指導者と実践者の間に,目標となる動作に対する認識誤差が認められた。この認識誤差をいかに小さくするか,また小さくするような視覚教材を開発していきたい。そしてセルフイメージと実際が異なる種目,且つより数値化が難しい種目を選択し,セルフイメージと実際の乖離を埋める視覚教材の開発を目指す。今年度は,さらにもう一種目取り上げ,動作修得に有益な情報提示の内容を検討することで,有効な視覚教材を製作していきたい。
スキルス胃癌微小環境におけるＥｘｏｓｏｍｅの機能解析

本年度は、1Exosomeに内包される分子の同定とその機能解析、2in vivoアッセイ系を用いた診断・治療法への応用について、以下の通り実施した。また、上記に加え、3胃癌細胞自身が分泌しているExosomeが線維芽細胞に与える影響についても着目し検討を行ったところ、非常に興味深い結果が得られた。12まず、前年度に樹立できなかったExosome分泌が人工的に抑制された不死化CAF (CAF細胞株)の作製に取り掛かった。Exosome分泌に関連する遺伝子のsiRNAを用いた検討により、SMPD3およびTSAP6の発現の抑制によりCAF細胞株におけるExosome分泌の低下が見られた。現在、この両者の遺伝子発現に対するshRNAを搭載したベクターを用いて、恒常的Exosome産生が抑制されたCAF細胞株の作製を行っている。さらに、CAFから分泌されるExosomeに内包されるmiRNAであるmiR-125bがスキルス胃癌細胞株HSC-44PEの浸潤能に及ぼす影響について検討した。その結果、miR-125b mimicのトランスフェクションにより胃癌細胞株の浸潤能が有意に亢進した。このことから、CAF由来のExosome処理による胃癌細胞株浸潤は、ExosomeによるmiR-125bの授受が関わっている可能性が示唆された。3スキルス胃癌高腹膜播種転移株である44As3細胞および低転移株であるHSC-44PEが胃線維芽細胞に与える影響について検討した結果、i)44As3はHSC-44PEより胃線維芽細胞をCAF様の形質に転換させる能力が高いこと、ii)CAFの機能的不均一性を生み出すこと、iii)これを44As3由来のExosomeが誘導していることを明らかとした。さらに、ExosomeによるCAFの機能的不均一性がスキルス胃癌進展に寄与することを明らかとした。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は、1癌関連線維芽細胞由来のExosomeの回収とその機能解析、2Exosomeに内包される分子の同定とその機能解析を以下の通り実施した。1CaF由来のExosomeを処理した場合、NF由来のExosomeを処理した場合と比べ、スキルス胃癌細胞株の浸潤能が亢進する傾向が見られた。2各線維芽細胞由来のExosomeを緑色蛍光色素PKH-67で標識し、癌細胞への取り込み試験を行った結果、胃癌細胞表面上に各Exosome由来のPKH-67の蛍光が確認され、胃癌細胞へ取り込みが示唆された。また、NF由来のExosomeと比較べCaF由来のExosomeを処理した胃癌細胞の方が細胞表面のPKH-67蛍光量が多いことから、CaF由来のExosomeの方がより取り込み効率が高いことが示唆された。3miRNAマイクロアレイを用いて、各線維芽細胞由来のExosome中に存在するmiRNAのプロファイルを検討した結果、CaF由来のExosome中に多く含まれるmiRNAとしてmiR-125bおよびmiR-21が同定された。1&#12316;3より、miR-125bはスキルス胃癌間質の線維芽細胞由来のExosomeに内包されていることが示唆された。miR-125bはこれまでに胃癌細胞の浸潤能に関わることが報告されており、CaF由来のExosomeに内包されたmiR-125bが胃癌細胞に取り込まれることで、浸潤能を亢進させる可能性が示唆された。今年度得られた上記成果のうち1&#12316;3については、国際細胞外小胞学会(ISEV)、日本癌学会、日本分子生物学会および日本国内で唯一のExosome関連学会である日本細胞外小胞学会で報告した。今年度の研究で、癌細胞周囲の線維芽細胞由来のExosomeに特徴的なmiRNAが存在していること、癌細胞に取り込まれている可能性が示唆された。目覚ましい研究の進展は望めなかったものの、Exosome内部の分子の同定や、その機能の推定までは完了したため、次年度からはすぐにExosome内部分子の機能解析に着手可能であることから、進捗状況として概ね遅延は無いものと判断した。しかし、miR-125bと線維芽細胞由来のExosomeによる癌細胞浸潤能の亢進との関連については、詳細な解析を行うに至っておらず、今後の検討課題である。近年、腫瘍組織における癌細胞周囲の微小環境が注目されているが、その詳細は今だ明らかとなっていない。一方、Exosomeと呼ばれる微細な膜小胞は、miRNAやタンパク質を内包する形で分泌されることが報告されており、癌間質相互作用を複雑にしている。すなわち、この癌微小環境中に存在するExosomeの機能を解析することで、癌間質相互作用の新たなメカニズムの解明、および新規診断・治療法の開発につながる可能性がある。本年度では、胃癌における癌間質相互作用の解明、スキルス胃癌の新規診断・治療標的の同定を目標として、以下の通り研究を実施した。前年度までに、癌間質に存在する繊維芽細胞、いわゆる癌関連線維芽細胞(CaF)から分泌されるExosomeが、スキルス胃癌細胞株の浸潤能を亢進させることが明らかとなったことから、Exosome分泌を阻害するRab27b遺伝子のshRNAを恒常的にCaFに発現させる系を構築し、胃癌細胞株の浸潤能への影響について検討した。

しかしながら、少なくともRab27bのshRNAによって抑制されたExosomeの分泌阻害は、胃癌細胞の浸潤能への影響が見られなかった。現在、Rab27b以外にExosome分泌に関わるSMPD3のshRNAをCaFに導入した際の影響について検討を行っている。一方で、ヌードマウス胃壁に胃癌細胞を同所的に移植する実験系を応用し、胃癌細胞とCaFを混ぜた状態でマウス胃壁に移植するモデルの構築を行った。胃癌細胞単独で胃壁に同所移植した群と比較して、CaFと同所移植した群では、腹膜播種転移能が亢進する結果が得られた。上述したExosome分泌を阻害されたCaFを樹立し、in vitroでの浸潤能への影響が確認されたのちに、本マウスモデルによる解析を進める予定である。本年度に設定した2つの研究計画のうち、3治療・診断への応用については予想通りに研究が進行したが、2Exosomeに内包される分子の同定とその機能解析については、一部進行が遅れる結果となった。原因としては、前年度に見られたCaF由来のExosomeによる胃癌細胞浸潤能への影響に関する結果をより強くフォローするための実験系がうまく進行しなかったことが原因であるが、この点についてはすでに解決方策を組み立てているため、大きく今後の実験遂行に支障はないと判断している。一方で、3年目の研究計画の予定であった、マウスモデルの構築を2年目で達成できたことから、研究計画全体としては、おおむね順調に進展していると考えられる。診断法の確立のための患者組織や血清サンプルについては、広島大学との交渉により進展していることから、昨年に同定されたmiR-21やmiR-125bの発現と患者予後や組織系など臨床病理学的解析にも着手することができるものと予想している。本年度は、1Exosomeに内包される分子の同定とその機能解析、2in vivoアッセイ系を用いた診断・治療法への応用について、以下の通り実施した。また、上記に加え、3胃癌細胞自身が分泌しているExosomeが線維芽細胞に与える影響についても着目し検討を行ったところ、非常に興味深い結果が得られた。12まず、前年度に樹立できなかったExosome分泌が人工的に抑制された不死化CAF (CAF細胞株)の作製に取り掛かった。Exosome分泌に関連する遺伝子のsiRNAを用いた検討により、SMPD3およびTSAP6の発現の抑制によりCAF細胞株におけるExosome分泌の低下が見られた。現在、この両者の遺伝子発現に対するshRNAを搭載したベクターを用いて、恒常的Exosome産生が抑制されたCAF細胞株の作製を行っている。さらに、CAFから分泌されるExosomeに内包されるmiRNAであるmiR-125bがスキルス胃癌細胞株HSC-44PEの浸潤能に及ぼす影響について検討した。その結果、miR-125b mimicのトランスフェクションにより胃癌細胞株の浸潤能が有意に亢進した。このことから、CAF由来のExosome処理による胃癌細胞株浸潤は、ExosomeによるmiR-125bの授受が関わっている可能性が示唆された。本年度の検討結果から、miR-125b、miR-21はスキルス胃癌間質の線維芽細胞由来のExosomeに内包されていること、また癌細胞周囲の線維芽細胞由来のExosomeは胃癌細胞の浸潤能に寄与することが示唆された。
外科侵襲時の滲出好中球の機能変化の分子生物学的解明とその修飾による治療法の開発

本研究の目的は、外科侵襲での炎症・感染における滲出好中球の機能変化の意義を分子生物学的に解明し、さらに生体防御能増強、炎症遷延化防止、臓器障害発生抑制をめざした滲出好中球の機能修飾に焦点をあてた対策を開発することにある。本研究は以下のような研究実績を得た。マウス腹腔内炎症惹起モデルで、1週間の栄養制限施行後,腹腔内に1%グリコーゲンを注入し2,4,8時間後に末梢血、滲出好中球を採取し、これらの接着分子発現能、滲出好中球数、ビーズ貪食能、PMA刺激活性酸素(ROI)産生能、腹腔内サイトカイン濃度を測定した.その結果、1)末梢血好中球のCD11b,CD18発現は栄養制限で自由摂取群に比し有意に少なかった。2)腹腔内滲出好中球数も栄養制限で有意に少なかった。3)滲出好中球数と末梢血好中球のCD11b,CD18発現に有意な正の相関があった。4)滲出好中球貪食能は栄養制限で有意に少なかった。5)滲出好中球のROI産生能は栄養制限で多かった。6)腹腔内IL-6,IL-10,MIP-2濃度は栄養制限で有意に低かった。すなわち、低栄養では末梢血PMNの接着分子発現低下、滲出PMN数減少、局所サイトカイン濃度低下、滲出PMN機能異常がみられ、これらが低栄養時の侵襲局所の感染惹起に関連していることが示唆された。栄養療法は、これらの滲出好中球の機能変化を修飾することを通じて、低栄養下外科侵襲での感染症や炎症の増悪、遷延化の防止、臓器障害発症の抑制に役立つと考えられた。本研究はの目的は、外科侵襲での炎症・感染における滲出好中球の機能変化の意義を分子生物学的に解明し、さらに生体防御能増強、炎症遷延化防止、臓器障害発生抑制をめざした滲出好中球の機能修飾に焦点をあてた対策を開発することにある。本年度は以下のような研究実績を得た。マウス腹腔内炎症惹起モデルで、1週間の栄養制限施行後,腹腔内に1%グリコーゲンを注入し2,4,8時間後に末梢血、滲出好中球を採取し、これらの接着分子発現能、滲出好中球数、ビーズ貧食能、PMA刺激活性酸素(ROI)産生能、腹腔内サイトカイン濃度を測定した.その結果1)末梢血好中球のCD11b,CD18発現は栄養制限で、自由摂取群に比し有意に少なかった、2)腹腔内滲出P好中球数も栄養制限で有意に少なかった、3)滲出好中球数と末梢血好中球のCD11b,CD18発現に有意な正の相関があった、4)滲出好中球貧食能は栄養制限で有意に少なかった、5)滲出好中球のROI生産能は栄養制限で多かった、6)腹腔内IL-6,IL-10,MIP-2濃度は栄養制限で有意に低かった。すなわち、低栄養では末梢血PMNの接着分子発現低下、滲出PMN数減少、局所サイトカイン濃度低下、滲出PMN機能異常がみられ、これらが低栄養時の侵襲局所の感染惹起に関連していることが示唆される。

マウス腹腔内炎症惹起モデルで、1週間の栄養制限施行後,腹腔内に1%グリコーゲンを注入し2,4,8時間後に末梢血、滲出好中球を採取し、これらの接着分子発現能、滲出好中球数、ビーズ貪食能、PMA刺激活性酸素(ROI)産生能、腹腔内サイトカイン濃度を測定した.その結果、1)末梢血好中球のCD11b,CD18発現は栄養制限で自由摂取群に比し有意に少なかった。2)腹腔内滲出好中球数も栄養制限で有意に少なかった。3)滲出好中球数と末梢血好中球のCD11b,CD18発現に有意な正の相関があった。4)滲出好中球貪食能は栄養制限で有意に少なかった。5)滲出好中球のROI産生能は栄養制限で多かった。6)腹腔内IL-6,IL-10,MIP-2濃度は栄養制限で有意に低かった。すなわち、低栄養では末梢血PMNの接着分子発現低下、滲出PMN数減少、局所サイトカイン濃度低下、滲出PMN機能異常がみられ、これらが低栄養時の侵襲局所の感染惹起に関連していることが示唆された。栄養療法は、これらの滲出好中球の機能変化を修飾することを通じて、低栄養下外科侵襲での感染症や炎症の増悪、遷延化の防止、臓器障害発症の抑制に役立つと考えられた。
中世アジアの居住と集落に関する総合的研究:資料のデジタル化と楽融合を目指して

本研究は、平成18年度から実施した表題の研究を19年度に継続して行ったものであるので、2年間の研究成果を以下に要約する。中世考古学の研究者に建築史学の新しい研究動向などを伝えることと、アジアにおける日本建築の特徴を捉えることを目的に実施した本研究では、18年度に安土城本丸御殿に関するシンポジウム、19年度に寝殿造・書院造に関するシンポジウムをそれぞれ開催し、またその間にベトナム及び韓国の調査を実施した。そして、シンポジウムの内容や調査の成果の一部を、研究成果報告書にまとめた。研究成果報告書の概要は次の通りである。1.安土城本丸御殿をめぐる諸問題:安土城本丸御殿を行幸御殿とする通説を、行幸御殿の歴史(川本)および遺跡(三浦)の面から再検討し、本丸御殿が行幸御殿ではあり得ないことを明らかにした。2.日本の住様式縲恊Q殿造から書院造へ:寝殿造の成立に関する発表(川本)と鎌倉の武家住宅に関する発表(藤田)の後、出席者を交えた討論を行い、日本の住宅様式に関する議論を深めた。3.中国「中世」住居史研究の現状と展望(福田)4.韓国両班住宅建築調査(玉井哲雄):平成19年度実施した、韓国両班住宅調査の成果をまとめたもの。5.伝統的日本住宅の空間とその歴史的背景(川本):日本住宅の空間の歴史を新しい視点から論じた論文。平成19年度中に、シンポジウム1回、調査旅行1回を実施したほか、鎌倉で行われたシンポジウムにメンバーが参加した。1.鎌倉の武士住宅の研究:19年10月に、鎌倉で行われた鎌倉シンポにメンバーが参加し、鎌倉の武士住宅・宗教建築についての発表を行い、考古学研究者との意見交換を行った。2.韓国の両班住宅の調査:19年9月に韓国全羅南道の両班住宅の調査を行った。調査対象家屋は6件9棟で、平面図・断面図の実測調査及び現在の居住者に対する聞き取り調査を行った。これは日本の民家との比較研究を目指したもので、20年2月にソウル大学で行われた日韓シンポジウムではその成果を元に、川本が「日韓の住まいを比較する視点」のテーマで研究発表を行った。3.シンポジウム「日本の住様式寝殿造と書院造」の実施:平成19年12月に研究代表者の州本重雄と研究分担者の藤田盟児を発表者に上記のシンポジウムを開催した。川本は、寝殿造の成立をテーマとした発表を行い、寝殿造が宮殿建築をモデルに成立したこと、その背景に平安宮における儀式の変化とそれに呼応する大臣邸での正月大饗の成立があることを明らかにした。藤田は、鎌倉時代の武家住宅を取り上げ、その実態を明確にすると同時に、この鎌倉時代の武家住宅に書院造の源があることを論じた。その後、会場の参加者も含めた議論が行われた。なお、20年5月発刊の報告書に、平成18・19年にシンポジウム・調査の成果などを掲載する。
ラットの雌雄性指向性決定の神経機序

性的に成熟した雄ラットは、雄ラットと発情雌ラットの匂いを同時に提示すると、発情雌の匂いをさかんに探索し、発情雌ラットは逆のパターンを示す。これは、匂いの選好性における性差であり、性指向性を反映したものと考えられる。本プロジェクトでは、このラットの匂い選好性が鋤鼻器よりもむしろ嗅上皮からの感覚入力に依存していることを示した。また、その脳内神経回路においては、視索前野が重要な役割を果たし、嗅上皮からの信号は、複数の経路を経て視索前野に到達することが明らかになった。雄の動物は雌を性パートナーとして選択し、雌の動物は雄を選ぶ。この性指向性を決定している神経回路を探ることを目的とする。性的に成熟した雄ラットに、雄ラットおよび発情雌ラットの匂いを同時に提示すると発情雌臭に強い選好性を示す。また、正常雄ラットと去勢雄ラットの匂いでは、去勢雄ラットの匂いに対して選好性を示す。このパターンは、雌が持つ正常雄ラットに対する選好性とまったく反対であり、性指向性に依存していると考えられる。我々は、この雄ラットが示す雄型選好性パターンが、去勢によって一時的に反転することを見出した。すなわち、去勢後、雄ラットはおよそ2週間にわたって雌型の選好性パターンにシフトするのである。これは、雄ラットの脳内に雄型・雌型の両方の性指向性回路が存在していることを示している。そこで我々は、この性指向性回路、匂いの選好性回路を同定するため、雄ラットの扁桃体内側核および内側視索前野にイボテン酸を注入し、局所破壊して匂いの選好性に対する影響を調べた。扁桃体内側核の破壊は、去勢雄臭に対する選好性を消失させたが、発情雌臭に対する選好性には影響しなかった。これに対して、視索前野破壊は、去勢雄臭、発情雌臭の両方の選好性を低下させた。これらのことから、去勢雄に対する選好性と発情雌に対する選好性の制御回路は、異なる匂い処理系を介していることが示唆させる。社会的な化学感覚信号は、1つには鋤鼻器(フェロモンシグナル系)から、1つには嗅上皮(主嗅覚系)から入力され、それぞれ副嗅球→扁桃体内側核→分界条床核・視索前野、主嗅球→梨状葉・扁桃体皮質核へと伝えられる。我々の結果では、扁桃体内側核は去勢雄に対する選好性のみに影響したことから、少なくとも発情雌の匂いに対する選好性ではフェロモンシグナル系以外の、主嗅覚系が関与していることを示している。それに対して去勢雄臭に対する選好性は、扁桃体内側核の破壊によっても傷害されたことから鋤鼻器から入力されるフェロモンシグナル系が重要な役割を果たしていると考えられる。この後、すべての動物を去勢し、去勢後の匂い選好性についてテストを行ったが、今回の実験では、いずれの群も去勢後5週間にわたって一貫した雌に対する匂い選好性を示し、性指向性パターンの反転は観察されなかった。現在のところ、この原因は不明であるが、次年度は、この点を含め、さらに検討を重ねて生きたい。性的に成熟した雄ラットは、雄ラットおよび発情雌ラットの匂いを同時に提示すると発情雌臭に強い選好性を示す。このパターンは雌が持つ正常雄に対する選好性とまったく反対であり、性指向性に依存している。ラットの化学感覚刺激の受容は、鼻腔内にある嗅上皮と鋤鼻器という2つの器官が司っており、前者は主に一般的な嗅覚を、後者は社会的なシグナルであるフェロモンを受容していると考えられている。しかし、鋤鼻器を外科的に摘除した動物でこの行動をテストしても選好性にはほとんど影響を及ぼさないのに対して、嗅上皮を硫酸亜鉛を鼻腔灌流して破壊してしまうと選好性が消失することから、この匂いの選好性は嗅上皮を介して入力されるシグナルに依存していることがわかった。また、この雄ラットが示す選好性は、視索前野の破壊によっても消失することから、嗅球から扁桃体を介して視索前野に入力されていると考えられる。ところが扁桃体内側核の破壊は、この選好性に影響しない。したがって、このシグナル経路として扁桃体内側核を通らない経路があるのかもしれない。現在、雄ラットに発情雌の匂い刺激を提示して、脳内のcFos発現を観察している。発情雌臭によって脳のどの部位が活性化されるかがわかれば、その処理経路も明らかになっていくものと思われる。

このパターンは雌が持つ正常雄に対する選好性とまったく反対であり、性指向性を反映していると考えられ、また、性ホルモンに依存することから、性的動機づけをも反映していると考えられる。われわれは、この嗅覚選好性が嗅上皮から入力される発情雌の化学信号によって引き起こされていることを示したが、その神経回路についてはいまだ不明な点が多い。内側視索前野の破壊は、雄ラットの発情雌に対する選好性も、去勢雄に対する選好性も同時に消失させるが、扁桃体内側核の破壊は、去勢雄に対する選好性のみを消失させる。このことから、去勢雄からの信号は、嗅上皮から主嗅球を経て、いずれかの領域を経由して扁桃体内側核に入り、分界条を介して内側視索前野に入ると考えられる。一方、発情雌の化学信号は、去勢雄の場合と同様に嗅上皮から入力され、最終的に内側視索前野に入るものの、そのプロセスは全く不明である。我々は、扁桃体皮質核の破壊も試みたが、皮質核破壊は性行動時における射精潜時を長くするが、嗅覚選好性にはほとんど影響を与えなかった。本プロジェクトの最終年である平成21年度は、発情雌の匂い刺激が、主嗅球からどの領域を経て内側視索前野に入り、選好性を調節しているかをさらに確定していきたいと考えている。性的に成熟した雄ラットは、雄ラットと発情雌ラットの匂いを同時に提示すると、発情雌の匂いをさかんに探索し、発情雌ラットは逆のパターンを示す。これは、匂いの選好性における性差であり、性指向性を反映したものと考えられる。本プロジェクトの初期に報告したように、このラットの匂い選好性は、鋤鼻器よりもむしろ嗅上皮からの感覚入力に依存している。異性の匂い情報は、嗅球から扁桃体を介して視索前野へと伝えられる。雄ラットに雌の匂いを提示すると、主嗅球のみならず、鋤鼻器からの信号の一次感覚野である副嗅球、扁桃体内側核および皮質核、視索前野で神経活動マーカーであるFosタンパクの陽性細胞数が増加し、内側視索前野を破壊してしまうと嗅覚選好性は消失する。しかし、扁桃体内側核や皮質核の単独破壊では選好性は消失しないことから、嗅上皮から入力された発情雌臭の信号は、複数の経路を通って視索前野に伝えられていると考えられる。内側核と皮質核の両方を破壊したラットでは、匂いの探索が強く抑制されたが、依然、選好性が観察されたため、さらに嗅球から視索前野に直接投射があるのではないかと思われる。現在、さらに視索前野前方の神経線維を切断し、嗅覚選好性に影響があるかを検討中である。視索前野は、嗅覚選好性に極めて重要であるが、orexin-saporinを使って視索前野のオレキシン受容体陽性細胞を破壊した場合には、性行動は抑制されるものの嗅覚選好性は抑制されない。従って、視索前野の性行動を調節しているニューロンと、嗅覚選好性を調節しているニューロンは、別のものであることが分かった。