hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
スピン軌道相互作用によって保護される電場誘起伝導界面の新奇超伝導物性

よって計画全体から見るとおおむね順調に研究は進展していると言える。本研究の目的は、特徴的なスピン軌道相互作用が働く表面d電子系における、スピンロッキングを起源とした超伝導保護効果の実体を理解するとともに、その効果によって現れる新奇超伝導現象を、電気二重層トランジスタ(EDLT)等の手法を用いて探索することである。平成29年度は、SrTiO3(3d電子系)とMoS2(4d電子系)のEDLT、およびMoS2-EDLTと類似の電子構造を持つNbSe2単原子層膜における臨界磁場特性とSrTiO3-EDLTのトンネル伝導度特性を調べた。SrTiO3、MoS2、NbSe2のすべての系で共通した超伝導特性として、臨界磁場の磁場方位依存性が通常の常磁性極限モデルによる理論予測をはるかに超える高い値を保ちながら、面平行方位で緩やかなピーク構造を示す現象を見出した。この結果は、これまでスピン軌道相互作用の小さい従来型2次元超伝導体において広く観測され、理論的にも軌道極限モデルを用いて説明されてきた、鋭いカスプ状のピーク構造とは全く異なるものであり、スピン軌道相互作用が強い2次元超伝導体特有の新奇現象である。これによりスピンロッキングという機構によって通常より増強された常磁性極限そのものが、面平行臨界磁場を直接決定していることを証明できた。さらに面平行方向磁場の対比実験として調べたMoS2の面直方向の臨界磁場特性は、絶対0度近傍において、従来から知られる超伝導体ー絶縁体相転移ではなく、2次元性と高結晶性に起因する量子グリフィス転移と呼ばれる新たな量子相転移であることも発見した。SrTiO3のトンネル伝導度測定では、超伝導になる前の常伝導状態においても、スピン軌道相互作用の起源となる結晶内電場により、縮退したd電子軌道が分裂・再構成する様子が観測・制御可能であること新たに見出した。これは今後の超伝導特性のさらなる理解を進める上で重要な知見となる。これまでの研究により、SrTiO3およびMoS2の面内の臨界磁場は、少なくとも従来の薄膜超伝導で多く見られる軌道極限ではなく、むしろスピン軌道相互作用により増強された常磁性極限機構によって決定される可能性が強まった。トンネル伝導度測定でも従来型の等方的ギャップの特性から逸脱したふるまいが得られており、これは臨界磁場の測定結果とつじつまがある。今後、この結果および解釈を決定的なものにするため、より低温・強磁場(SrTiO3では0.1K以下、MoS2では5K以下)での臨界磁場の温度依存性、磁場方位依存性を行う。特にMoS2では巨大な臨界磁場のため17T以上というさらなる強磁場中での実験が必要となるが、金属材料研究所強磁場超伝導材料研究センターの25Tマグネットのマシンタイムの利用申請は採択済みであり、実行可能である。トンネル伝導度測定に関しては、MoS2ではデータを面内磁場中のものに拡張すること、SrTiO3では0.1K以下での低温および面内中での観測を目指す。特に28年度MoS2で得られたゼロバイアス伝導度のピーク構造に焦点を絞る。トンネル特性の解析は超伝導ギャップの異方性や電子対の重心運動を考慮しなければ進まない可能性が高いため、J-Physicsの領域内の理論グループとも連携をとりながら進めていく予定である。KTaO3のEDLTに関しては、超伝導転移温度が0.04K程度となるため、測定は使用予定の希釈冷凍機の最低温度近傍になることが予測される。
植物育種への組換えDNA技術の導入

イネにクラウンゴールが出来ないため, Tiプラスミドをイネのベクターとして利用することができない.その原因を調べるためスフェロプラスト法によってえられたイネの形質転換体について分析した結果,ノパリン合成酵素の活性を示すことなどから, T-DNA発現の過程がイネにクラウンゴールのできない原因ではないことが明らかにされた.カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)遺伝子VI由来の発現カセットにLacZを挿入したベクターは,プロトプラスト内でLacZを発現し, CaMVとの共存下ではベクターは複製した.タバコモザイクウイルス(TMV)のコートタンパク遺伝子を除き, CAT遺伝子を挿入したキメラTMV-RNAをタバコ植物体に感染させると,タバコ感染葉でCAT遺伝子が発現した.すなわちTMV-RNAはRNAベクターとして働くことが示された.DNAの直接導入法を用いて,キメラ遺伝子をプロトプラストに導入した.その結果いくつかのトランスゲニック植物がえられた.外来遺伝子はいづれも安定してゲノムDNAに組込まれ,その遺伝と発現が確認された.ゼニゴケ葉緑体DNAの全塩基配列を決定し,ヌクレオチドのもつエネルギーによって積極的に物質を輸送するヌクレオチド(ATP)結合性タンパク質(MbpXとMbpY)遺伝子が葉緑体ゲノム上にコードされていることが明らかにされた.サツマイモ塊根主要タンパク質スポラミンはAとBの2つの独自のサブファミリーよりなる多重遺伝子族に支配され,スポラミンAとBの核遺伝子の5 ́上流にはその発現制御に重要と思われる共通な配列が保存されていることが解った.イネにクラウンゴールが出来ないため, Tiプラスミドをイネのベクターとして利用することができない.その原因を調べるためスフェロプラスト法によってえられたイネの形質転換体について分析した結果,ノパリン合成酵素の活性を示すことなどから, T-DNA発現の過程がイネにクラウンゴールのできない原因ではないことが明らかにされた.カリフラワーモザイクウイルス(CaMV)遺伝子VI由来の発現カセットにLacZを挿入したベクターは,プロトプラスト内でLacZを発現し, CaMVとの共存下ではベクターは複製した.タバコモザイクウイルス(TMV)のコートタンパク遺伝子を除き, CAT遺伝子を挿入したキメラTMV-RNAをタバコ植物体に感染させると,タバコ感染葉でCAT遺伝子が発現した.すなわちTMV-RNAはRNAベクターとして働くことが示された.DNAの直接導入法を用いて,キメラ遺伝子をプロトプラストに導入した.その結果いくつかのトランスゲニック植物がえられた.外来遺伝子はいづれも安定してゲノムDNAに組込まれ,その遺伝と発現が確認された.ゼニゴケ葉緑体DNAの全塩基配列を決定し,ヌクレオチドのもつエネルギーによって積極的に物質を輸送するヌクレオチド(ATP)結合性タンパク質(MbpXとMbpY)遺伝子が葉緑体ゲノム上にコードされていることが明らかにされた.サツマイモ塊根主要タンパク質スポラミンはAとBの2つの独自のサブファミリーよりなる多重遺伝子族に支配され,スポラミンAとBの核遺伝子の5 ́上流にはその発現制御に重要と思われる共通な配列が保存されていることが解った.
細菌由来シトクロムP450の触媒活性に必須な電子伝達システムの探索

シトクロムP450はパートナーとなる電子伝達タンパク質および還元酵素を介して電子を受け取ることにより触媒活性を発揮する。ただし、基質の結合後でなければ、電子を受けてないことが知られており、基質非存在下ではシトクロムP450と電子伝達タンパク質は結合しないと長らく考えられてきた。古細菌Metallosphaera sedula由来核内増殖抗原ヘテロ三量体を用いることでシトクロムP450、電子伝達タンパク質、還元酵素を人為的かつ安定的に集合させることができる。古細菌Sulfolobussolfataricus由来核内増殖抗原ヘテロ三量体のサブユニットと組み合わせることにより、シトクロムP450、電子伝達タンパク質、還元酵素を人為的に集合させた場合に、反応中はシトクロムP450と電子伝達タンパク質が安定的に相互作用すること、を解析により明らかにした。さらに、複数の電子伝達タンパク質と還元酵素をシトクロムP450に人為的に近接させた実験の解析から、人為的に近接させた場合に電子をシトクロムP450に伝達した後も電子伝達タンパク質はシトクロムP450に結合している、すなわち、基質非存在下においてもシトクロムP450と電子伝達タンパク質は安定的に相互作用することを明らかにした。また、この相互作用は近接した還元酵素によって競合的に阻害されることも解析により明らかにした。本解析結果はBiotechnology Journal誌において発表し、研究イメージが内表紙として採用された。以上の研究成果は、シトクロムP450、電子伝達タンパク質、還元酵素を人為的に集合させることで、シトクロムP450ー電子伝達タンパク質間の相互作用を基質非存在下において検出可能なことを強く示唆している。所属機関の変更に伴い、遺伝子組換え実験の許可を新たに得るために半年を要したため。当初の研究計画通りに、細菌由来シトクロムP450の触媒活性に必要な補助タンパク質を特定する系を構築するために、(1)発現系を構築した上で、(2)電子伝達タンパク質を還元可能な還元酵素を効率的に特定するための、マルチウェルプレートを用いたスクリーニング系を開発する。さらに(3)マルチウェルプレート上で電子伝達タンパク質、還元酵素、シトクロムP450を人為的に近接することで、シトクロムP450と特異的に相互作用する電子伝達タンパク質を特定するシステムを確立する。(4)最終的には、実際にパートナーとなる電子伝達タンパク質および還元酵素が不明なシトクロムP450に対して(3)で確立したシステムを適用し、その実用性を明らかにする。所属機関の変更に伴い、遺伝子組換え実験の許可を新たに得る必要があり、そのため、実質的な実験の開始が半年ほど遅れたため。
筋骨格ストレスマーカーMSMは筋力指標の生理的筋断面積や皮質骨の厚みと相関するか

筋骨格ストレスマーカー(MSM、筋骨格発達指標)は、体肢骨の筋付着部で骨表面の粗面の発達程度を段階的に点数化し、よく使われていた筋を判別し、頻繁に行われていた動作を推測して、古人骨から過去の生業形態を解明する手段である。本研究では、皮質骨の厚さと筋の力学指標および収縮能指標を求め、MSMとの相関を明らかにし、古人骨の生業形態の精密復元に貢献できる手法を模索した。同じ環境で成長した年齢の近い同性のオトナ同士では、筋骨格発達指標において筋力に関連した発達程度の差を見出せる骨部位は限定的であることが示唆された。また、筋骨格発達指標は皮質骨厚および筋の収縮能指標とは相関がないことが示唆された。2015年度研究計画の中で、骨の撮像に使用予定だったコンパクトCT(XCT 2000 Research+)のX線発生装置が故障したため、骨内部に関連した解析を進めることができなかった。今年度は、骨から起始し骨に停止する通常の骨格筋とは異なる「皮筋(皮下に起始し骨に停止)」を対象に解剖を行い、筋の骨への影響を厳密に考慮するための基礎的調査を行った。皮筋は、ヒトやヒト以外の類人猿では顔面や頚部に局在しているが、類人猿を除く霊長類やその他の哺乳動物には「皮幹筋」と呼ばれる筋が体幹皮下に存在する。骨への付着は上腕骨大結節のごく小さな部分である。また、皮幹筋は胸筋神経ワナの最尾側から分岐する尾側胸筋神経に支配されるという報告が多数あるが、統一見解が得られていない。筋と骨の関係性を探る本研究において、異種間でも関係性が保たれているかどうか探る目的で、筋の相同性を確認するための「神経ー筋特異性」を考慮して、ニホンザル1側の皮幹筋の支配神経と分布域を精査した。結果:皮幹筋には、尾側胸筋神経と肋間神経外側枝が交通後に筋に侵入していた部位、肋間神経外側枝が単独で筋に侵入していた部位、そして後枝外側枝が単独で侵入していた部位が存在することが分かった。考察:皮幹筋は単一の筋というよりは、むしろ異なる神経支配を受ける複数の筋が合わさって形成されたものであることが示唆された。また、ニホンザル3体6側を対象に、前肢筋(体幹と肩甲骨および上腕骨を結ぶ筋と上腕・前腕に存在するもの)と後肢筋(骨盤から下腿までに存在する筋)を解剖し、筋力と筋の収縮能を表す生理的筋断面積(Physiological cross-sectional area: PCSA)を算出するための筋重量、筋線維長、そして筋線維角を計測した。異なる個体間での解剖作業によるデータ量の差や左右差を調査することによって、解剖手技の正確性を確かめ筋データの精度向上を図った。骨の撮像に使用予定だったコンパクトCT(XCT 2000 Research+)のX線発生装置が故障し、骨内部に関連した解析を進めることができなかったため。今年度は、筋に関連するMSM以外の計測値と皮質骨の厚さとの相関関係を調査した。材料と方法:オトナメスのカニクイザル9頭(年齢:12.918.1才、体重2.74.6kg、佐賀大学医学部保管、10%ホルマリン浸漬標本)の左上腕骨を対象にした。これらの個体は生前、個別ケージの同一環境で飼育されていた。三角筋および肩甲下筋における筋重量(筋力と相関)、筋線維長(筋の収縮速度能と相関)、およびそれぞれの筋付着部皮質骨の厚さを算出した。筋重量は電子天秤を用いて計測した。筋線維長はデジタルノギスを用いて各筋でランダムに6か所を計測し、その平均値を用いた。皮質骨の厚さは、CT撮像後にPC内で三次元再構築した上腕骨において、筋付着部における表面積と体積より算出した(体積/表面積)。求めた皮質骨の厚さと体重、筋重量、筋線維長それぞれが相関するのか否か明らかにするため、常用対数に変換後、回帰分析を行った。結果:三角筋付着部の皮質骨の厚さは、筋重量や筋線維長と統計学的有意性基準(p<0.05)での相関は認められなかった。有意性基準(p)が0.05以上であるが、体重とはやや強い正の相関を見せた。肩甲下筋付着部の皮質骨の厚さは、どの計測値(体重、筋重量、筋線維長)とも統計学的有意性基準(p<0.05)での相関は認められなかった。考察:皮質骨の厚さは筋力や筋収縮能を示す値との相関は認められなかった。このことから、年齢の近いオトナの同性内では、皮質骨の厚さを計測しても、筋に関連した値を推定することは難しいことが分かった。ただし、三角筋付着部周辺(骨幹部)における皮質骨の厚さは、体重推定に用いることができる可能性が示唆された。また、同性、同年齢層、同環境飼育の複数個体を対象にしたとき、MSMを用いた段階的な点数付けによって、骨表面の粗面や結節を定量的に評価し個体差を見出すことは難しいことが示唆された。今年度は故障したCTの修理を行ったことで、骨内部構造に関連したデータを取得することができ、前年度の遅れを取り戻せた。

また予備的な分析ではあるが、同性、同年齢層、同環境飼育の複数個体を対象とした標本をもちいることによって、MSMの評価の妥当性について検討し、MSMのみならずMSMに代わり得る新たな指標を探るきっかけを見出すことができた。本年度は、皮質骨の厚さ、筋重量、筋線維長を求め、これらと筋骨格発達指標との相関を明らかにし、古人骨生業形態の精密復元に貢献できる手法開発を推し進めた。材料と方法:オトナメスのカニクイザル(佐賀大学医学部保管、10%ホルマリン浸漬標本)の右上肢を対象にした。これらの個体は生前、個別ケージの同一環境で飼育され、他研究機関で実験後に死体として提供されたものである。よって本研究は実験殺を含まない。三角筋の重量および筋線維長(筋重量は筋力と相関し、筋線維長は筋収縮速度能を表す)を計測した。筋線維長はランダムに6か所を計測しその平均値を用いた。また、三角筋粗面における皮質骨の厚さを計測した。筋骨格の発達指標については、通常MSMs(筋骨格ストレスマーカー)を用いるが、個体間によってその差を見出すことが困難だったため、三角筋粗面における前方および後方への突出度を骨幹部との角度によって表し、これを筋骨格発達指標とした。筋重量は体重で、皮質骨厚および筋線維長は体重の1/3乗で除算し、標準化した値を用いた。筋骨格発達指標である前後へのそれぞれの突出角度と、標準化した皮質骨厚・筋重量・筋線維長との関係について回帰分析を行った。結果:筋骨格の発達指標として考案した「前方への突出度を表す角度」と「体重で標準化した筋重量」が、三角筋粗面近位部においてのみ統計学的に有意に負の相関を示した。その他の組み合わせのものは、いずれも統計学的に有意な相関を示さなかった。考察:対象としたカニクイザルは、同じ環境で飼育された同一の性別、そして年齢は老齢でもワカモノでもないオトナ個体であることから、年齢の近い同性のオトナ同士では、筋の発達指標において顕著に差が見出せる骨部位は限定的である可能性が示唆された。成長・加齢といった現象による骨表面の形態変化や、部位による違いなど、今後更なる検討を要する。筋骨格ストレスマーカー(MSM、筋骨格発達指標)は、体肢骨の筋付着部で骨表面の粗面の発達程度を段階的に点数化し、よく使われていた筋を判別し、頻繁に行われていた動作を推測して、古人骨から過去の生業形態を解明する手段である。本研究では、皮質骨の厚さと筋の力学指標および収縮能指標を求め、MSMとの相関を明らかにし、古人骨の生業形態の精密復元に貢献できる手法を模索した。同じ環境で成長した年齢の近い同性のオトナ同士では、筋骨格発達指標において筋力に関連した発達程度の差を見出せる骨部位は限定的であることが示唆された。また、筋骨格発達指標は皮質骨厚および筋の収縮能指標とは相関がないことが示唆された。カニクイザルとニホンザルを対象に、前肢骨に付着する筋について解剖を進める。一つ一つの筋を骨から分離するが、この時、それぞれの筋について、骨の筋付着部周囲にマーカーで印をつけておく。そして、筋を筋実質、腱、腱膜に分離し、筋重量と筋線維長および筋線維角を計測する。これら3つの筋データより筋力指標値(生理的筋断面積:PCSA)を算出する。また、薬品固定の影響を調べるため、それぞれの筋を半年間のホルマリン浸漬後・アルコール置換し、筋重量、筋線維長、筋線維角を再度計測し、PCSAを求める。この作業によって、薬品固定標本における筋データを求める(ヒト御遺体への応用のための筋データとして後に活用)。次に骨の筋付着部に付けていた印に沿って、CTに感光する特殊な薬品を塗布する。その後、XCT Research 2000+(本年度4月中に修理)を用いて、前肢のそれぞれの骨を撮像する。得られた連続断面データを、三次元再構築ソフトによりPC上で三次元再構築する。
多指ロボットハンドの安定把握に関する解析と統合

現段階までは、把持の安定性の問題を扱ってきた。マルチフィンガーシステムの総コンプライアンスは、第一に、指自身のコンプライ・アンスに由来し、第二に、しばしば把持の不安定性の原因となる、接触力の相互作用に由来している。・我々の研究においては、安定性の特性を把持の力の分布と関連付けている。このため、安定性解析はコントロール・システムの階層性のプランニングレベルで行われる。このアプローチでは、剛性テンソルが線形化された剛体モデルにより直接導かれるため、男性に関する特性をモデル化する必要がない。初めに、コンスタントな力を受ける剛体のポテンシャル関数が導かれ、接触力の分解により剛性テンソルの構造が表現される。剛性テンソルは、重力および内部力に起因するものとの2つの要素を持つ。内部力のパラメータ化は接触点の組を通じて行われる。我々は、それぞれの2点の接触点に対し、2点を結ぶ線上に投射された接触力を定義した。これは、接触点をつなぐ仮想的ばねの線形および回転剛性とも解郡される。安定性解析は、剛性テンソルのそれぞれについて為された。安定性の必要条件の一つが、重力由来の剛性に関して確定された。この条件は明確な幾何学的解釈を持つ。つまり、把持が安定であるためには、物体の重心は接点の幾何学的中心になければならない.指先力をプランニングする上で最も重要な問題は、得られる剛性行列の正定性が保証されるような、指先位置と接触力をどのようにして決定するかという問題である・指先力の単方向性(対象物を押すことはできても引っ張ることはできない。)とクーロン摩擦の条件から、上記の問題は一般に非線型プログラミング問題に帰着し、一般的に容易に解くことができない。この問題に対応するため、本研究ではGAを使って準最適な指先位置と接触力を解くことを考えた.構築した指先位置・指先力決定アルゴリズムをシミュレーションにより検証した。マルチフィンガーシステムの総コンプライアンスは、第一に、指自身のコンプライアンスに由来し、第二に、しばしば把持の不安定性の原因となる、接触力の相互作用に由来している。我々の研究においては、安定性の特性を把持の力の分布と関連付けている。このアプローチでは、剛性テンソルが線形化された剛体モデルにより直接導かれるため、弾性に関する特性をモデル化する必要がない。これは、接触点をつなぐ仮想的ばねの線形および回転剛性とも解釈される。つまり、把持が安定であるためには、物体の重心は接点の幾何学的中心になければならない。内部力の負荷の存在下での安定な把持のために、2つの条件が分析的なかたちで得られている。第一の条件は、仮想的ばねの線形剛性の総計は正であること。接触力空間においては、それは平面で与えられる。第二の条件は、特異的な符号不定2次形形式を用いて確定される。それは、仮想的回転剛性空間においては、円錐である。こうして、幾何学的見地から、安定領域はこの円錐と第一の条件により特定された平面との共通部分となる。

つまり、把持が安定であるためには、物体の重心は接点の幾何学的中心になければならない.指先力をプランニングする上で最も重要な問題は、得られる剛性行列の正定性が保証されるような、指先位置と接触力をどのようにして決定するかという問題である・指先力の単方向性(対象物を押すことはできても引っ張ることはできない。)とクーロン摩擦の条件から、上記の問題は一般に非線型プログラミング問題に帰着し、一般的に容易に解くことができない。この問題に対応するため、本研究ではGAを使って準最適な指先位置と接触力を解くことを考えた.構築した指先位置・指先力決定アルゴリズムをシミュレーションにより検証した。
TeVスケール弦模型の構成と電弱対称性の自発的破れ

素粒子の質量の起源である電弱対称性の自発的破れの機構の解明は、現代素粒子物理学の最重要課題のひとつである。一方、弦理論は重力相互作用をも含めて素粒子現象を記述する枠組みとして期待されているものである。本研究では、弦理論の枠組において電弱対称性の自発的破れが必然的に起こる可能性を追求した。その際、「NS-NSタドポール問題」という難問題の克服が必要であるため、この問題の新しい回避策を開発した素粒子の質量の起源である電弱対称性の自発的破れの機構の解明は、現代素粒子物理学の最重要課題のひとつである。その際、「NS-NSタドポール問題」という難問題の克服が必要であるため、この問題の新しい回避策を開発した弦理論に基づいた超対称性のない素粒子模型の構成を念頭に入れつつ、主にNS-NSタドポールの問題の回避・解決について研究した。超対称性の存在しない弦模型においては、NS-NSタドポールの存在は避けられず、その具体的な困難は物理量が発散することとなって現れる。NS-NSタドポールの存在は、物理的には、模型が真の真空にない(弦理論の解になっていない)ことを意味するが、真の真空に移行することは技術的にきわめて困難であることが知られている。偽真空にいたままで真の値を得る方法としてtadpole resummationがある。弦理論ではなくて場の理論においてすでに提唱されていたこの方法が、弦理論において具体的に可能であることをboundarystate formalismを用いて示した。これによって、超対称性のない弦模型の物理量が有限な量として求まることとなる。この方法を論文にして発表した。超対称性のない弦模型における素粒子の質量は量子補正を受ける。その量子補正の計算はたいへん複雑であるが、boundary state formalismを発展させて簡単に計算する方法を開発した。これは上記のtadpole resummationの方法がそのまま適用できるものである。これについての論文を現在執筆中である。超対称性のない弦理論に基づいた素粒子模型においては、電弱対称性の破れが弦の量子補正によって起こる可能性がある。例えば、ヒッグス場を質量のない場として導入した場合、その質量の2乗に対する弦の量子補正が負になれば、電弱対称性の自発的破れが自然かつ必然的に起きることになる。しかし、超対称性のない弦模型における量子補正の計算には、いわゆる「NS-NSタドポール問題」がつきまとう。それは、一般に「NS-NSタドポール」というものが相殺されずに残るために、量子補正が発散してしまうという問題である。昨年度、研究代表者はこの問題を回避する手続きとして「tadpole resummation」と呼ばれる手法を弦理論において導入した。その際、真空のエネルギーへの弦の量子補正のみを対象としていて、ヒッグス場などのスカラー場の質量への弦の量子補正への応用にはさらに定式化を工夫する必要があった。具体的には、閉じた弦とDブレーンとの結合を表現するために導入される「boundary state」に工夫を加えて、Dブレーンの上に背景スカラー場が存在する場合に拡張された「boundary state」を構成する必要があった。ひとつのDブレーン上にスカラー場を実現する方法は2つある(その起源が余剰次元方向のゲージ場か、またはDブレーンの余剰次元内での位置を表す場)が、それぞれの場合にこれを実際に構成し、スカラー場のポテンシャル(質量を含む)に対する弦の輻射補正を、NS-NSタドポール問題を回避して計算する処方を提案した。この結果を踏まえてTeVスケール弦模型の構成を試みたが、まだ結果が出ていない。
反強磁性体におけるスピン超流動の核磁気共鳴研究

強いマイクロ波による励起下では、反強磁性であるMnCo3サンプル内のアンサンブル核スピンの核磁気共鳴は非線形であることを観測した。この実験結果の信号は、核スピンがマイクロ波の励起によって、核スピンの温度が上昇するというような従来のモデルでは説明することが出来ない。実験結果と理論を比べてみると、強いマイクロ波による励起下では、核スピンの磁気モーメントの角度は大きく偏向されていることがわかる(磁気モーメントの強度は変化しない)。この事実はコヒーレントに一様に歳差運動をする核スピンによる核マグノンによるボーズ・アインシュタイン凝縮と同一視することが出来る。
キチナーゼ高分泌能を有するキチン非資化性大腸菌を用いた発酵法によるキチンの糖化

Vibrio属細菌のキチナーゼ遺伝子を分泌シグナル配列と共にベクターに導入し作成したプラスミドを、キチンオリゴ糖に対する資化能が低い大腸菌宿主に導入し、リコンビナントキチナーゼ高分泌能を有するキチンオリゴ糖非資化性大腸菌を作成した。粉末状キチンを添加した培地中で本形質転換大腸菌を培養することにより、キチナーゼを連続的に生産・分泌させながら難分解性のキチンを糖化することを試みた。その結果、収率はまだ低いが、簡便かつ安価にキチンからN, N'-ジアセチルキトビオース[(GlcNAc)_2]を生産することができた。本研究では、リコンビナントキチナーゼを過剰分泌するキチンオリゴ糖非資化性大腸菌を作成し、それを粉末キチン添加培地中で培養することで発酵法によるキチン分解を行い、効率的にキチンオリゴ糖を製造する要素技術の開発を試みている。本研究は、様々な有用生理活性を有するキチンオリゴ糖を安価にかつ環境に負荷のかからない方法で得るため、未だ成功していないバイオマスキチンの酵素糖化を実現するための重要な研究である。本年度は、1)リコンビナントキチナーゼ生産・分泌用ベクター(以前の研究で作成済み)を導入するためのキチンオリゴ糖非資化性宿主大腸菌の作成、および2)作成した宿主大腸菌へのリコンビナントキチナーゼ生産・分泌用ベークターの導入と、組換え菌のキチナーゼ生産条件について検討した。宿主大腸菌の作成に当たって、以前Rosemanらによって明らかにされた大腸菌のキチンオリゴ糖トランスポータタンパク質(PTS)の遺伝子情報を基に、宿主大腸菌のPTSを相同組換え法を用いて破壊する方法を試みた。その結果、(GlcNAc)_2を細胞内に取り込む能力を失った宿主大腸菌を作成することに成功した。本菌ヘリコンビナントキチナーゼ生産・分泌用ベクターを導入することにも成功しており、本組換え菌を用いた発酵法によるキチンからキチンオリゴ糖の生産を行う準備が整った。来年度は、本遺伝子組換え菌を使い、キチン添加培地を用いた発酵法によるキチンオリゴ糖製造をジャーファーメンターを使用して行なう予定である。平成22年度年度は、1,キチンオリゴ糖に特異的なトランスポータタンパク質(PTS)遺伝子をλファージRed recombinaseを利用したOne-step inactivation methodによりノックアウトしたB株由来の宿主大腸菌[E.coli BL31(DE3)]の作成、2,作成した宿主大腸菌へのリコンビナントキチナーゼ生産・分泌用ベクター(pVP-Chi)の導入と組換え菌のキチナーゼ生産条件についての検討、3,作成した遺伝子組換え大腸菌のキチンオリゴ糖資化能の調査、および4,本遺伝子組換え大腸菌を用いた発酵法によるキチンの糖化の各項目について実験を行なった。その結果、PTSノックアウト宿主大腸菌の作成と本菌へのpVP-Chiの導入に成功した。本菌についてジアセチルキトビオース(GlcNAc_2)の資化性を調べたところ、ワイルドタイプに比べ資化性は低下したが、長時間培養ではGlcNAc_2を資化してしまうことが分かった。また、キチンの糖化実験の結果でも、ワイルドタイプに比べると良好な結果ではあったが、やはりキチンは分解するものの培地中へのGlcNAc_2の蓄積量は決して多くはなかった。現在、K株由来の宿主大腸菌[E.coli HMS174(DE3)]のGlcNAc_2資化能が大変低いことを見出しており、平成23年度は本大腸菌を用いて前述の実験を行なうことを計画している単糖N-アセチルグルコサミン(GlcNAc)のβ-1,4-グリコシド結合から成るポリマーであるキチンは、エビやカニなどの甲殻類の殻を構成する主要な構造多糖であり、バイオマス糖質としてもその利用が期待されている。キチン糖化物であるGlcNAcやそのオリゴ糖には様々な有用生理活性が報告されているが、環境に負荷のかからない方法であるキチンの酵素糖化については未だ良い方法が開発されていない。その理由として、キチン加水分解酵素であるキチナーゼを安価に入手することが困難であることが挙げられる。

そこで、本研究では、キチン糖化にキチナーゼ酵素製剤を用いるのではなく、リコンビナントキチナーゼ高分泌能を有するキチンオリゴ糖非資化性大腸菌を作成し、それを粉末状キチン添加培地中で培養することによってキチナーゼを連続的に生産・分泌させながら難分解性である結晶性キチンを糖化する方法の開発を目指した。本方法では、キチナーゼを抽出・部分精製する必要が無いので、簡便かつ安価にキチン糖化を行うことができる。本年度は、1)Vibrio属細菌のキチナーゼ遺伝子を分泌シグナル配列と共に大腸菌内発現用ベクターに導入して得られたプラスミドを、キチンオリゴ糖資化能の低い大腸菌HMS174(DE3)株に導入し、2)得られた遺伝子組換え菌を用いた発酵法によるキチン糖化の実験を行った。その結果、キチン分解が進行するにしたがって、培地中へのオリゴ糖の蓄積量が高まって行くことが確認できた。以前、大腸菌BL21(DE3)株を用いて同様な実験を行ったが、本菌のキチンオリゴ糖資化能が高いため、この時はキチンオリゴ糖の蓄積は僅かであった。これらのことから、大腸菌HMS174(DE3)株は、BL21(DE3)株と比べるとオリゴ糖資化能の低い菌であることが、このような良い結果をもたらせたものと考えている。今年度の成果によって、本研究の目的をおおむね達成することができた。
流通チャネルとブランド戦略が多国籍企業の途上国消費市場参入形態の選択に及ぼす影響

本研究は多国籍企業がホスト国の消費者市場に参入を考える場合にいかなる参入形態選択すべきかを理論的に分析することを主眼としている。その際に主に2つの観点からの分析を行った。一つ目はブランドの差別化の度合いに応じて参入形態が変わるという考え方である。また、二つ目は流通チャネルコントロールの問題にマルチタスクのプリンシパル・エージェントモデルなどを応用することでメーカーと小売りの指向の違いが参入形態を変えるという考え方である。その際に主に2つの観点からの分析を考えている。一つ目はブランドの差別化の度合いに応じて参入形態が変わるのかという考え方である。一つ目のブランド差別化問題については香港城市大学のChia-Hui Lu氏を海外共同研究者として寡占モデルと垂直統合のモデルを組み合わして分析を行っている。現在、理論モデルの構築および一部の比較静学分析の結果が出ているが、海外における研究発表を通じてさらなる理論分析の必要性が明らかになった。平成20年度中には基本文献のまとめは行ったものの、関連文献などといかに差別化を図るかをさらに検討する必要がある。二つ目のマルチタスクのプリンシパル・エージェントモデルによる流通チャネルの分析では、Mi lgrom and Roberts(1991),Gibbons(2005)やGrossman and Helpman(2004)などの関連文献をもとに市田単独で理論モデル化を行い、シドニーのアジア太平洋貿易学会やワルシャワの欧州貿易研究学会にて研究発表を行った。現在のモデルはオリジナルのGibbonsに近い形となっており、もう少しセットアップなどに工夫を入れないと欧米の学術雑誌に投稿できる形にならないので平成21年度に研究の続きを行いたい。平成20年度は本研究費の初年度であったために、パソコン用のモニタやノート型のPCを購入して研究環境が整ってきた。とくにノート型は海外出張の際にも持参して飛行機やホテルなどでの時間の有効利用ができるために助かっている。[研究目的]本研究は途上国の消費者市場に参入を考える多国籍企業がいかなる参入形態をとるのか、また、参入後どのような戦略をとるのかを理論的に分析することを主眼としている。消費者マーケットでの販売では、ホスト国内の流通チャネルの確保がカギを握っている。特に、流通チャネルをどのような形態で利用するか(水平統合的に活用するのか、それとも排他的取引契約を結ぶのか、また企業合併後に現地ブランドを併存して売るのかそれとも現地ブランドを統廃合するのかなど)は、ブランドの差別化の度合いやその他の様々な条件に依存すると考えられる。本研究では理論的にそれらの比較静学分析を行うことを目的とする。[研究方法」現在執筆中のうち一つの論文草稿である「ブランド戦略が市場参入形態に与える影響の分析」を海外共同研究者である香港城市大学助教授のChia-Hui Lu氏とともに雑誌投稿に向けてのスカイプと電子メールのやりとりで研究打ち合わせおよび草稿書き直しを進めた。2009年6月には香港にてアジア太平洋国際貿易学会が開かれたので、その学会での研究発表をおこなうとともに前後で共同研究者のLu氏と直接会って打ち合わせを行った。また9月の欧州貿易研究学会がローマで開かれたので、その学会において第3論文「クロスボーダーM&Aとブランド戦略」の研究発表を行い、海外研究者たちからフィードバックを受けた。さらには、10月にペンシルバニア州立大学で行われた中西部国際経済学学会においても研究発表を行った。これらの研究発表をもとにして論文草稿を学術雑誌に投稿できる完成度に高めるべく現在鋭意加筆修正継続中である。[研究成果]ブランド差別化が強い商品を扱う多国籍企業ほど、参入時には買収戦略をとることが多く、また、参入後には現地ブランドと別ブランドをたてることが多いという結論が得られた。その際に主に3つの観点からの分析を考えている。三つ目はクロスボーダーのM&Aで相手国市場に参入する際のブランド戦略を買収先企業のブランドと統合するのか、それとも、ブランドを別々にキープするのかをいかにして決めるのかという観点である。この論文は2007年にアテネの欧州貿易研究学会やキプロス大学にて発表を行った。現在改訂作業中である。

二つ目のマルチタスクのプリンシパル・エージェントモデルによる流通チャネルの分析では、Milgrom and Robert(1991),Gibbons(2005)やGrossman and Helpman(2004)などの関連文献をもとに市田単独で理論モデル化を行い、2008年にシドニーのアジア太平洋貿易学会やワルシャワの欧州貿易研究学会にて研究発表を行った。この論文もジャーナル投稿に向けての準備中である。三つ目のクロスボーダーのM&Aのブランド戦略のモデルは、寡占モデルを用いて、ブランドの統合と分割戦略を分析している。2009年ローマでの欧州貿易研究学会、ペンシルバニア州立大学での中西部国際経済学会と、2010年台湾国立中央大学にて発表を行い、現在それらで得られたコメントをもとに改訂中である。
超真空封止型テラヘルツ波顕微鏡の開発

本研究では先ず,従来,申請者が開発してきた超高真空中で稼働する赤外顕微鏡をより波長の長いテラヘルツ波領域までカバーできるように開発し,これを用いた低温・高圧力という多元極限環境下でのテラヘルツ波分光を可能とした。これにより100600cm^<-1>の波長領域での実験が可能となった。次に,最近、降温により高温の常磁性金属相からスピングラス絶縁体への転移を示す等,その新奇物性について物理的な興味が集まっているパイロクロアイリジュウム酸化物Nd_2Ir_2O_7とSm_2Ir_2O_7に対して赤外テラヘルツ顕微分光実験を実施することにより次の様な成果を挙げた。(1)高温の常磁性金属相からスピングラス絶縁体への転移を示す両物質について金属相で観測されたフォノンのエネルギーは通常の物質に期待される振る舞いに反して絶縁体相への転移温度以下でそのエネルギーが低下するという「ソフト化」現象を示す。(2)絶縁体化に伴いフォノンのソフト化現象と共に電子状態では伝導電子によるドルーデ反射成分が抑制され、」代わりに1500cm^<-1>の中赤外領域にバンドギャップ形成による帯間電子遷移による新しいピークが成長する,(3)更にNd_2Ir_2O_7に対して低温・高圧下の顕微分光実験を行うことにより,常圧で観測されたフォノンのソフト化が見られない。この事実は,均一な圧力により格子定数を縮めても絶縁体化は起こらない示し、マクロな電気抵抗測定から提唱されていた「希土類元素の原子番号が増えると所謂『ランタニド収縮』により格子定数が減少して電子状態間の混成度が増加するため絶縁体相の安定化が起こる」という定説を実験的に否定するものである。以上の結果を日本物理学会・日本放射光学会・国際会議などで成果発表を行った。本研究では先ず,物性評価としての新しい分析手段を確立するための超高真空中で稼働する「テラヘルツ波顕微鏡」を開発し,これを用いた低温・高圧力という多元極限環境下でのテラヘルツ波分光を可能とした。更に,高圧下で興味ある物性を発現する物質である充填ススクッテルダイト化合物PrRu4P12やパイロクロア酸化物LiV2O4に対して赤外-テラヘルツ顕微分光実験を実施することにより次の様な成果を挙げた。(1)低温・高圧下で金属から絶縁体への転移が予想されているPrFe4P12の電子状態変化を明らかにするため高圧下の顕微分光実験を行い,室温ではフェルミ準位を横切る2つのバンドが存在することに対応した金属物性に対応する2つのドルーデ成分が存在することを見出した。(2)又,低温の6K・16GPaではキャリヤーに対応するドルーデ成分の強度は常圧での金属状態に比べて大きく減少するが,大方の高圧下の電気抵抗測定からの予測に反して,尚,低濃度のキャリヤーが残存する半金属状態にとどまっていることを明らかにした。(3)LiV2O4に対して低温・高圧下の顕微分光実験を行うことにより,低温でのみテラヘルツ波領域の反射率に電荷密度波形成に対応すると見られるブロードなピークが存在することを見出した。以上の成果を日本物理学会・日本放射光学会・国際会議などで成果発表を行った。
肝癌治療用レ-ザ-装置の開発に関する基礎的研究

YAGレ-ザ球状照射治療は,レ-ザを肝臓癌に対し球状に照射し,その熱によって癌組織の破壊を図るものであり,切除不能な肝癌に応用され,注目されている。この治療法を安全かつ確実に行うためには,レ-ザ照射時の組織の温度分布を正確に把握し,照射するレ-ザ出力と温度分布の関係,ならびに,必要とされる球状凝固領域を得るために要する照射時間を明確にすることは重要なことである。そこで我々は,温度計測部である針状熱電対(銅コンスタンタン)37本,温度デ-タ集録部であるデ-タロガ,制御・処理部であるマイクロコンピュ-タ-から構成される計測システムを作成し,レ-ザ照射時の組織の温度上昇及び,温度分布について測定し,検討を行った。雑種成犬を用いて,レ-ザ出力(5W,10W)と温度上昇領域の拡大停止時間及び,温度分布を測定した。また,連続照射における血流による冷却効果を確認するため,肝門部血行を遮断した時と,遮断しない時の組織温の上昇及び,温度分布を測定した。その結果,温度上昇領域の拡大停止時間及び,その領域はレ-ザ出力に応じて大きくなることが確認された。また肝門部血行を遮断した時は,遮断しない時に較べ,組織の温度上昇が速く,さらに高温に達した。この肝門部血行遮断を行う方法を用いると,より短時間で癌を治療できるので,大きな腫瘍や肝機能低下患者の治療時に有用であると思われた。本治療の安全性を図るため,カテ-テル型熱電対を用いて,肝静脈内連続温度計測も行ったが,いづれの場合も,有意な血液温の上昇は観察されなかった。60°C等温線の拡大は,出力2Wの連続照射では直径約1cm,出力5Wの場合には直径約3cmで停止した。この現象は肝の熱伝導や血流による冷却効果が加えられ,レ-ザ-エネルギ-とバランスするためであると推察された。また,肝組織の壊死領域が一週間後,わずかに拡大することからPeripheral Laser Hyperthermiaの存在が推測された。肝癌治療用レーザ装置は,遠赤外のNd-YAGレーザ(波長1.06μm)を,細茎石英ファイバーの先端部で球状に拡散させ,肝癌を選択的に球状に凝固させる装置であるので,その熱作用の解明は重要な課題である。我々は,等間隔に配備された肝深部温分布連続計測システムを開発し,レーザー深部照射時の温度変化につき一連の研究を行ってきた。レーザ凝固層外縁の温度は約60°Cであり,中心部の黒色炭火層の温度は約200°Cとなることは既に報告してきたが更に,超音波像との関連でレーザファイバーの先端周囲に形成される空洞が,凝固層に対応する高エコー域の内側に認められる音響陰影を併った低エネルギー域として認められることや,実際に形成これるレーザ凝固層の最大径が,高エコー域よりも23mm,大きく観察されることが明らかとなった。原発性肝癌や,転移性肝癌に対する,レーザ球状凝固法の臨床応用も,実験と併行して注意深くすすめられている。レーザ球状凝固がすすむにつれて,凝固層の周辺の脈管に微細なガス粒子が拡散してゆくさまが,エコーにて描出されており,この小気泡が,周辺肝細識に如何なる影響を及ぼすかといった点は臨床上重要な問題点である。63年度に予定していた肝動脈内特殊カテーテルを用いたレーザ球状凝固時のドレナージベイン温度モニターは,実験器具の遅れから3月以降となった。そこで,今年度はレーザ照射中のガス吸引システムの改良と,肝内部血行遮断による肝深部温分布の変化につき検討を加えた。前者では10cmH_2Oの陰圧の耐えるカニューレを改良し,手術用吸引装置に接続させる工夫を行った。後者では,レーザファイバーの先端から前方7mm後方7mmの2点での温度変化を計測した。肝内部血流遮断により,温度上昇速度は速くなりレーザ照射終了後の温度下行速度は著明に遅くなった。術中超音波観察でも,小気泡の周辺拡散が著るしく減少しており,Pringle法の応用でより安全確実な治療法となる。

また肝門部血行を遮断した時は,遮断しない時に較べ,組織の温度上昇が速く,さらに高温に達した。この肝門部血行遮断を行う方法を用いると,より短時間で癌を治療できるので,大きな腫瘍や肝機能低下患者の治療時に有用であると思われた。本治療の安全性を図るため,カテ-テル型熱電対を用いて,肝静脈内連続温度計測も行ったが,いづれの場合も,有意な血液温の上昇は観察されなかった。60°C等温線の拡大は,出力2Wの連続照射では直径約1cm,出力5Wの場合には直径約3cmで停止した。この現象は肝の熱伝導や血流による冷却効果が加えられ,レ-ザ-エネルギ-とバランスするためであると推察された。また,肝組織の壊死領域が一週間後,わずかに拡大することからPeripheral Laser Hyperthermiaの存在が推測された。
生活習慣の集積とその規定因子による生活習慣病の予防介入のための予備的研究

悪い生活習慣を同時に複数保有しやすい背景には、心理的ストレスなどの心理社会的な規定要因が存在している可能性を想定した。約3,500人の健康な勤労中年男女の生活習慣、健診成績などのデータを分析し、魚介類、塩分、野菜・果物、加糖清涼飲料水、食物繊維の豊富な全粒穀物の該当数が少ない(悪い)ほど、身体活動を実施する者の割合が低く、喫煙する者は多いこと、さらに肥満度、ひいては将来の糖尿病発症率が高いことを観察した。また、該当数が少ないことと自覚的ストレスの多さ、男性においては睡眠時間の短さが関連しており、ストレスや睡眠時間を短くするような生活習慣上の特徴を考慮した予防介入プログラムの作成が重要であると推測された。我々は、様々な生活習慣を同時に有しており、それらが密接に関連しあって、現在あるいは将来の健康状態に影響していると考えられる。本研究は生活習慣間、生活習慣と心理社会的要因との関連性を調べ、生活習慣変容のための効果的・効率的な指導方法を目標としている。研究初年度に、喫煙、身体活動、食事・栄養素摂取、肥満度の4つの生活習慣について検討し、食事・栄養素摂取の状況が悪い者では、身体活動を実施する割合が低く、喫煙習慣を有する者が多いことを示した。今年度は、食事・栄養素摂取と心理社会的要因との関連を分析し、低タンパク質摂取(全エネルギーの16%未満)と入眠困難、熟眠障害、高タンパク質摂取(全エネルギーの19%以上)と中途覚醒、低炭水化物摂取(全エネルギーの50未満)と中途覚醒、の関連を明らかにし、専門誌に報告した(Tanaka E, Yatsuya H, et al., J Epidemiol 2012;23:132-8.)。このことは、不眠症状の病態的な側面だけでなく、食事・栄養素摂取に対する介入にあたっては、睡眠についても考慮したプログラムを開発する必要があることを示唆する結果と考えられた。また、糖尿病の発症に関係する生活習慣について検討し、前糖尿病者において清涼飲料水の摂取が正に関連すること、肥満も喫煙習慣もない者で高感度CRPの血中濃度が正に関連すること(Wang A, Yatsuya H, et al., Diabetes Metab Res Rev 2013)等を明らかにした。我々は、様々な生活習慣を同時に保有している。しかし、生活習慣同士の関連や、それらの生活習慣病の有病や発症に対する同時影響については、十分研究されていない。本研究は、生活習慣間、さらにそれらと心理社会的要因との間の関連性を明らかにし、生活習慣病予防のための介入研究に応用することを最終目標としている。本研究で我々は、介入対象としての適切性からアメリカ心臓協会によって発表された理想的な生活習慣(Circulation 2010;121:586-613.)に着目した。すなわち、(1)非喫煙、(2)定常的な身体活動、(3)塩分、野菜・果物、食物繊維の豊富な全粒穀物、加糖清涼飲料水の摂取の5項目から判断する食事・栄養素摂取、そして(4)肥満度の4つの生活習慣について、下記の分析を実施した。今年度は特に食事・栄養素摂取について、それら5項目の集積の実態、集積状況と健診成績の横断的関連、そして6年後の糖尿病発症との関連についてコホート分析を行った。また、食事・栄養素摂取に関する変数間の相互関連構造についての分析は、構造化方程式モデリングの手法を用いた分析を開始した。その結果、食事・栄養素摂取の状況が悪い者では、身体活動を実施する者の割合が低く、喫煙習慣を有する者が多いことが明らかになった。また、理想的な食事・栄養素摂取の項目数が多い者ほど、肥満度、拡張期血圧、総コレステロール、中性脂肪値が低く、HDLコレステロール値が高いこと、さらに、肥満度の差異ならびに喫煙や身体活動と言った食事・栄養素摂取以外の生活習慣に独立して将来の糖尿病発症率の低下に関連することを示し学会で発表した。項目別では糖尿病発症リスクと関連しなかったような項目も保有個数としてまとめると糖尿病発症リスクの低下と有意に関連した結果は、複数の生活習慣の集積によって測定される高位の因子の存在を示唆するものと考えられた。平成23年度には、生活習慣要因相互の関連を統計学的に分析すること、さらに生活習慣集積状況と健診成績との横断解析や生活習慣病発症とのコホート解析を実施することを計画した。実績の概要で述べたように、本研究では、介入計画作成を視座に含めていることからアメリカ心臓協会が提唱する理想的な生活習慣に着目し、特に今年度は、食事・栄養素摂取状況の集積について分析を実施した。

その結果、食事・栄養素摂取の状況が悪い者では、低身体活動、現喫煙など、食事以外の悪い生活習慣も集積する傾向にあることを示したり、理想的な食事・栄養素摂取の項目数が多い者ほど、肥満度をはじめとする健診成績が良好であること、さらに、肥満度の差異ならびに現喫煙や低身体活動に独立して将来の糖尿病発症率の低下に関連することを示すなど、年度初の解析計画は概ね達成されていると考えられた。項目別では関連しなかったような項目も、保有個数としてまとめると糖尿病発症リスクの低下と有意に関連した結果は、研究仮説である「複数の生活習慣の集積によって測定される高位の因子の存在」を示唆するものであり、構造方程式モデリングを用いてた分析をさらに進めて、生活習慣集積の原因、疾患発症へのパスを明らかにすることの意義が再認識された。介入計画の作成に当たっては、肥満に対する生活習慣介入研究に実績のある米国研究者との情報交流を継続して実施してきている。平成23年度の研究成果をもとに、複数の生活習慣の集積によって測定される高位の潜在的要因を統計学的な方法を用いて明らかにし、さらに、そうした要因に着目した生活習慣変容介入の実施計画を立てる。前者に関して、勤務関連要因や心理社会的要因を含む多数の変数について探索的に分析することとしており、統計解析方法としては構造方程式モデリングを用いる。研究分担者、研究補助者は本法に熟達しつつある。後者の介入計画の作成にあたっては、米国の研究協力者が実施する肥満の長期減量維持を企図した介入研究や肥満2型糖尿病に対する生活習慣介入による心血管疾患発症率の低下を調べる介入研究の具体的かつ詳細な内容について情報提供を受けるとともに、本計画について情報交換を行うこととしている。介入計画は、Multiple Health Behavior Interventionの理論に基づき、対象者の行動変容のしやすさやアドヒアランス、心理的負担感をも二次的エンドポイントとして評価するものとする。さらに、こうした介入研究の実施が可能な人的体制についても整えることとする。介入計画を含む成果は、国際学会(米国)で発表を計画する。研究補助者として雇用する者の人件費、米国の研究協力者との情報交流に要する費用、介入計画を含む研究成果を国際学会(米国)で発表するための旅費を計上している。解析結果はプリントアウトして検討するため、プリンタートナー、プリントアウトする紙代も経費に含めている。
ジュニア期の"けんけん跳躍"導入についての有効性を探る

本研究の目的は,第1に女性を被験者とし,疾走パフォーマンスとけんけん跳躍能力(以下:水平方向の跳躍能力)との関係性を検討すること,第2に水平方向への跳躍の有効な下肢動作を検討し,疾走パフォーマンスとの関連性を検討することであった.研究の結果から,ジュニア期の特に女性スポーツ選手に対する水平方向への片脚連続跳躍は,疾走速度を高めるうえで効果的である.またそのために水平方向へ移動すること,片脚による出力であること,連続的な脚出力を考慮すること,これらのことが重要であると考えられた.さらに女性の疾走パフォーマンスを改善するために,5歩ステッピングは接地局面の遊脚の動作,5歩ホッピングは滞空局面の左右脚スイング動作が重要なポイントであると考えられた.スポーツにおけるトレーニング現場では、これまでに"けんけん"(移動を伴う片脚連続跳躍)を一般的及び専門的トレーニングとして頻繁に用いてきた。しかし、トレーニング指導書の中で片脚連続跳躍を具体的にどのような速度で、どのような脚動作で実施すべきかを論じたものはない。またジュニアを対象とした片脚わ左右交互に接地する跳躍(バウンディング)と疾走動作や速度との関連性を検討する研究は少ない。よって本研究ではジュニアを対象として片脚連続跳躍(左右交互脚接地を含む)と疾走パフォーマンスとの関連性を検討することを目的とした。本研究の目的は,第1に女性を被験者とし,疾走パフォーマンスとけんけん跳躍能力(以下:水平方向の跳躍能力)との関係性を検討すること,第2に水平方向への跳躍の有効な下肢動作を検討し,疾走パフォーマンスとの関連性を検討することであった.研究の結果から,ジュニア期の特に女性スポーツ選手に対する水平方向への片脚連続跳躍は,疾走速度を高めるうえで効果的である.またそのために水平方向へ移動すること,片脚による出力であること,連続的な脚出力を考慮すること,これらのことが重要であると考えられた.さらに女性の疾走パフォーマンスを改善するために,5歩ステッピングは接地局面の遊脚の動作,5歩ホッピングは滞空局面の左右脚スイング動作が重要なポイントであると考えられた.【19年度計画】"けんけん跳躍"の動作パターンをデータ収集する本年では被験者を対象に片脚連続跳躍(けんけん跳躍)の身体制御動作をデータ収集し、パターン化をする計画であった。分析方法はバイオメカニクス的な手法にもとづき2次元的に跳躍動作を分析した。この時に運動速度は前方へ(1)速い跳躍、(2)自然跳躍、(3)遅い跳躍と指示し、各運動動作を比較検討した。実験をスムーズに行うために、本年は必要な機材を科研費にて購入することができた(研究用PCなど)。これらの機材を使って現在もデータ収集を行っている。これまでの結果として以下のことが考えられた。*跳躍距離が安定しないこと*遊脚の動作に様々なタイプがある*腕の動作に個人差が大きい*主観的な速度理解が難しい*接地時の膝の屈曲が大きい*動作速度によって支持脚の股関節の伸展動作が速くなるこれらの結果が示された。このようにけんけん跳躍の動作は、様々なパターンが存在する。動作速度の規定のみならず、上半身の動作(アームアクション)を規定する必要があることが分かった。また、跳躍が前方移動することで股関節の伸展動作が強調されることが示されたことは、今後、けんけん跳躍をトレーニングとして考える上で重要なキーポイントとなるであろう。【20年度計画】"けんけん跳躍"の脚動作及びパフォーマンスの関連性の検討本年では19年度に規定した運動速度と動作をもとに実験を行い、跳躍の距離・脚動作とパフォーマンスの関連性を検討するものであった。分析方法はバイオメカニクス的な手法にもとづきデータを算出した。またパフォーマンスとの関連性の検討を行うために60m走を計測した。*股関節の可動域が予想よりも大きい範囲であった。*接地時の膝関節屈曲角度は極めて大きいものではなかった。*主観的な速度と客観的な速度に対応関係が示された。*ホッピング動作・距離とパフォーマンス(疾走速度)との十分な関連性が見つけられなかった。4つ目のパフォーマンスとの関連性は、疾走中の加速局面や他の局面のタイム、速度、等のデータが十分に収集でなかったことが要因として考えられる。今後、データの収集方法やデータ量を増やすことによって、パフォーマンスとの関連性を再検討する必要がある。本年は片脚連続跳躍の動作と疾走動作のデータ収集を行うとともに、これらの関連性を検討することであった。方法は被験者に前方移動を伴う跳躍(ホッピング・バウンディング)を行わせ、バイオメカニクス的手法(2次元)を用いて跳躍動作を分析した。ホッピングおよびバウンディングは5歩の跳躍を実施させた。分析の対象は2-4歩とした。また疾走動作は60m走を行わせ、分析の対象を加速区間とした(30-40m)。現在までに60mタイムとホッピング距離、バウンディング距離に有意な相関関係が認められた。