hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
成長型教授設計プロセスモデルに基づく情報技術活用型授業リフレクション手法の開発

本研究は,教育の質向上に関する要求を背景に,教師による授業改善のための授業リフレクション手法の開発に取り組むものである.本年度は,FDプログラムの実施において高い成果をあげている豪州メルボルン大学Centre for the Study of Higher Education (CSHE)において(1)FD活動の参与観察・分析,またこれに基づく(2)本研究の提案手法の実用化,及びFDプログラムの設計を行った.まず,本研究における提案手法の現場への適用,及びこれによるFDプログラムの開発に必要となる具体的な知見を得るため,CSHE及びメルボルン大学内の教授学習支援関連組織が実施する各種FD関連プログラムの参与観察,分析を実施した結果,当該FDプログラムは,高等教育分野の研究成果を利用した理論的セミナー,マイクロティーチング,ピアレビューを含む機能的な実践,及び豊富なディスカッションの機会から構成されていた.また,FDプログラムの担当者をまず一研究者として位置づけ,各自が自身の研究を主体的に実践することにより,CSHEが提供するFDプログラムの理論的基礎を支えるといったコンセプトに基づいていることが明らかになった.上記結果を踏まえ,(2)として,2010年と2011年に実施した2つの研修のプログラム開発に取り組み,本研究における提案手法を用いた授業改善の実施方法に関する講義を新たに開発し実施した.その結果,これまでのCSHEによるピアレビューの取組みに加え,セルフリフレクションの具体的な実践方法の習得という位置づけで,本研究における提案手法を研修プログラムに組み入れることが可能であることが明らかになり,研修受講者からも高い評価が得られた.また,これと並行して,提案手法の実授業への適用のために,授業中の対話が重要となる語学教育の1つとして中国語教育を例にとり,そのための教授設計の実践を行った.ここでは,これまでの授業内容をふり返り,新たにeラーニングを組み合わせた授業内容を設計することで,質の高い授業を実施できることを確認した.本研究の目的は,成長型教授設計プロセスモデルに基づく授業リフレクション手法を一般的な講義形式の授業に適用できるよう,将来的な情報技術の利用によるシステム化を念頭に置いたうえで汎用化することにある.提案手法では,教師が確認すべきポイントとして授業中の対応行動に重点を置き,この実施場面を授業計画と実施結果の差異として特定する.また,これらを即座に確認可能な一覧性のある新しい形式の資料により,計画に対する具体的な改善項目の発案を促す.平成21年度の研究では,これまでに明らかにしてきたスライド資料提示型授業に対する適用方法に加え,黒板を利用した一般的な講義形式を対象とした手法の適用方法を明らかにし,これを用いた実際のリフレクションを観察することで,教師が確認を求める項目や,計画の修正箇所の特徴と種別を明らかにした.さらに,これらの修正箇所が授業中にどう扱われるのかについて観察し,提案手法による授業改善の性質についてまとめた.これにより,提案するリフレクション手法により実施されるリフレクションの性質や特徴と共に,本手法を利用することにより,どのような授業改善が可能となるのかを明確にすることができ,実際の教育現場におけるFDに利用可能な実践的手法を確立できたといえる.これらの成果は,国際会議(ED-MEDIA)や国内会議(日本教育システム情報学会、日本教育工学会)において発表すると共に,教育情報学教育部の博士論文として,これまでの成果とともにまとめて執筆した.本研究は,教育の質向上に関する要求を背景に,教師による授業改善のための授業リフレクション手法の開発に取り組むものである.本年度は,FDプログラムの実施において高い成果をあげている豪州メルボルン大学Centre for the Study of Higher Education (CSHE)において(1)FD活動の参与観察・分析,またこれに基づく(2)本研究の提案手法の実用化,及びFDプログラムの設計を行った.まず,本研究における提案手法の現場への適用,及びこれによるFDプログラムの開発に必要となる具体的な知見を得るため,CSHE及びメルボルン大学内の教授学習支援関連組織が実施する各種FD関連プログラムの参与観察,分析を実施した結果,当該FDプログラムは,高等教育分野の研究成果を利用した理論的セミナー,マイクロティーチング,ピアレビューを含む機能的な実践,及び豊富なディスカッションの機会から構成されていた.また,FDプログラムの担当者をまず一研究者として位置づけ,各自が自身の研究を主体的に実践することにより,CSHEが提供するFDプログラムの理論的基礎を支えるといったコンセプトに基づいていることが明らかになった.上記結果を踏まえ,(2)として,2010年と2011年に実施した2つの研修のプログラム開発に取り組み,本研究における提案手法を用いた授業改善の実施方法に関する講義を新たに開発し実施した.その結果,これまでのCSHEによるピアレビューの取組みに加え,セルフリフレクションの具体的な実践方法の習得という位置づけで,本研究における提案手法を研修プログラムに組み入れることが可能であることが明らかになり,研修受講者からも高い評価が得られた.また,これと並行して,提案手法の実授業への適用のために,授業中の対話が重要となる語学教育の1つとして中国語教育を例にとり,そのための教授設計の実践を行った.ここでは,これまでの授業内容をふり返り,新たにeラーニングを組み合わせた授業内容を設計することで,質の高い授業を実施できることを確認した.
食物のおいしさや味嗅覚知覚における言語・視覚情報の影響

日常生活において、我々の暮しは様々な情報に満たされており、我々の行動はそれらの情報に左右されることが多い。情報が我々の行動に影響を与えるメカニズムを明らかにするために、食物選択・認知を例にとり、情報の提示がヒトのモノに対する認知にどのような影響を与えるかということを行動科学的に明らかにすることを本研究は目指した。今年度は最終年度であったため、これまでの研究の総括を総説論文として、また同じ内容を国際学会(ヨーロッパ化学感覚学会:ECRO)のシンポジウムで発表した。さらに、前年までに行っていた2研究を原著論文として学会誌に投稿した。においと色の調和の効果を調べた研究では、赤/黄/緑の3色とバラ/レモン/森林の3種のにおいの組み合わせを提示し、においに対する強度評定と快不快評定を実験協力者に依頼した。その結果、黄-レモンおよび緑-森林の組み合わせのときは、他の場合に比べて、有意に快と評定されること、主観的な調和度評定値とにおいの快評定値とは有意な相関をみせることなどが明らかとなった。食物の見た目とおいしさに関する研究では、実験参加者に摂取している食物の画像を見ている場合と見ていない場合、また見ている場合でも摂取している食物と別の食物の画像を見ている場合の三条件で、対象食物のおいしさや味嗅覚知覚を測定した。その結果、見ている食物と同じものが提示された場合には、味嗅覚知覚の促進とおいしさ評定の増加が見られ、見ている食物と異なる食物が提示された場合には、味嗅覚知覚の抑制とおいしさ評定の減少がみられることが明らかとなった。情報が我々の行動に影響を与えるメカニズムを明らかにするために、食物選択・認知を例にとり、情報の提示がヒトのモノに対する認知にどのような影響を与えるかということを行動科学的に明らかにすることを本研究は目指している。なかでも今年度は、視覚情報がどのようにして味嗅覚知覚と相互作用を見せるのかということを明らかにするために、実際の食物と一致した視覚情報を与えたときの食物認知と実際の食物とは一致しない情報を与えたときの認知とを比較することを目的とした。研究では、実験参加者に摂取している食物の画像を見ている場合と見ていない場合、また見ている場合でも摂取している食物と別の食物の画像を見ている場合の三条件で、対象食物のおいしさや味嗅覚知覚を測定した。視覚剥奪および刺激画像の提示には、眼鏡式のモニター(ヘッドマウントディスプレイ)を装着させることによって行った。具体的には、実験参加者に飲料刺激(例えばリンゴジュース)を提示するときに、その飲料刺激をイメージさせる画像(リンゴ)を提示する条件と関係のない画像(ナシ)を提示する条件との間で差がみられるか否かを検証した。情報が我々の行動に影響を与えるメカニズムを明らかにするために、嗅覚に対する認知を例にとり、情報の提示がヒトのモノに対する認知にどのような影響を与えるかということを行動科学的に明らかにすることを本研究は目指している。なかでも今年度は、視覚情報や言語情報がどのようにして嗅覚知覚と相互作用を見せるのかということを明らかにするために、色あるいは写真とにおいの一致感とにおい知覚の関係あるいはにおいに関する言語教示がにおい知覚に及ぼす効果などを調べる研究を行った。研究では、におい溶液に色づけすることやにおい提示と同時ににおいを想起させるような写真あるいはにおいに関する教示を与えると、においに対する強度あるいは快不快感の評定は変化することが明らかになった。すなわち、においと一致するイメージを持つ色や写真はにおいの快不快感を増強させること、「このにおいは体に悪い」というにおいに対する教示は、においに対する注意を増強させ、その結果、においに対する強度は増強し、においに対する快不快感は「より不快」と変化することなどが明らかになった。このような変化は、実験参加者の主観的評定だけでなく、においを嗅いでいるときの脳活動にも生じていることがfMRIを用いた非侵襲計測により明らかとなった。

食物の見た目とおいしさに関する研究では、実験参加者に摂取している食物の画像を見ている場合と見ていない場合、また見ている場合でも摂取している食物と別の食物の画像を見ている場合の三条件で、対象食物のおいしさや味嗅覚知覚を測定した。その結果、見ている食物と同じものが提示された場合には、味嗅覚知覚の促進とおいしさ評定の増加が見られ、見ている食物と異なる食物が提示された場合には、味嗅覚知覚の抑制とおいしさ評定の減少がみられることが明らかとなった。
北海道各地におけるアイヌ音楽の伝承曲目及び伝承状況に関する調査研究

本研究は、アイヌ音楽の研究基盤となる資料の情報を整理し、地域差や時代差を考慮しつつ伝承曲目の概要及び現況を明らかにすることを目的として、公刊されたアイヌ音楽の音声・映像資料の情報収集・整理、音声資料の音楽分析、道内各地の伝承団体の伝承曲目の調査と採録を実施した。その結果、当初予測以上に録音資料の情報を得られた一方、比較の基準とした『アイヌ伝統音楽』(1965)収録曲目が、必ずしも現在の伝承団体による演目と共通していないことが確かめられた。また、『アイヌの音楽』(1967)の音声資料を対象に拍節構造の分析を行い、「音頭一同」の歌唱形式が1節の拍節構造に影響を与える可能性について指摘した。本研究では、アイヌ音楽の1公刊された音声・映像資料の情報収集2音声資料の音楽分析3各地の伝承団体の伝承状況の調査を行い、アイヌ音楽の伝承曲目に関する時代差・地域差、及び現在の伝承状況を明らかにすることを目的としている。平成27年度は主として1の情報収集と2の音楽分析に着手すると同時に、伝承曲目の録音録画による採録に向け3の予備調査を開始した。2について、本研究ではNHK札幌放送局によるアイヌ音楽調査をまとめた『アイヌ伝統音楽』(1965)及び『アイヌの音楽』(1967、LP盤)を、地域差や時代差を比較する際の基準ないし指標に設定したことから、音楽分析に際しても『アイヌの音楽』収録曲の分析を進めることにした。開始当初は音組織・リズム・歌唱形式・拍節構造・歌唱法など多角的に分析する予定だったが、1970年代以前の資料に顕著にみられる特徴的な歌い方(声の音色変化を優先して歌う、即興的変奏を繰返すなど)のため、予想以上に採譜等の作業に時間を要することがわかったため、ひとまず旋律全体を支配する1数拍を単位としたサイクルの構造(拍節構造)にテーマを絞ることに変更した。3については、国の重要無形民俗文化財「アイヌ古式舞踊」の保持団体(17団体)のうち、これまで採録調査を実施したことのある旭川・鵡川・様似を除いた14団体を対象に、まずは各地での公開行事にむけた定例の練習日の見学を重ねながら、ゆっくり確実に相互の信頼関係を確立することに努めた。また、相手方の年間行事等の都合や高齢者を含む伝承者の状況等を勘案し、採録は平成28年度に繰延べすることが適当であると判断した(そのため、補助金の一部を繰越す申請を行った)。既存の資料の情報収集については、資料の書誌事項など大まかなところは押さえ、次年度に向けてさらなる情報収集を進めることとした。個々の曲目の音楽的分析は、当初の見込みよりも多くの時間を要することが判明し、音楽分析の着眼点を主に拍節構造(旋律を支配する拍の単位のサイクル)に絞り込み、作業内容と日程の見直しを図った。採録調査に関しては各地での情報収集が一時期進まず、予備調査とそれに続く採録に向けての計画を変更し、補助金の平成28年度への繰越を申請した(学振助第816号で承認通知)。その後、予備調査を行う中、白糠アイヌ文化保存会での採録が最も実施の可能性が高いことから、数回の打合せを行った結果、冬季の方が行事参加等が少なく都合がよいとのことであったため、補助金繰越申請時からさらに日程を延期し、最終的には平成29年3月に採録を実施した。このように、音楽分析に関してはテーマの変更、採録に関しては日程の繰延べがあったものの、全体としては概ね順調に進展できたと考える。前年度に引続き、アイヌ音楽の1公刊された音声・映像資料の情報収集2音声資料の音楽分析3各地の伝承団体の伝承状況の調査を行った。1これまであまり知られていない海外のレコード盤数点の情報を新たに得た。国内でも各地の伝承団体等によるCDやDVDの自主制作が増えており、予想より多くの情報を得た。2本研究ではNHK札幌放送局によるアイヌ音楽調査をまとめた『アイヌ伝統音楽』(1965)及び『アイヌの音楽』(1967、LP盤)を、地域差や時代差を比較する際の基準ないし指標に設定、『アイヌの音楽』収録曲の音楽分析を進めてきた。当初は音組織・リズム・歌唱形式・拍節構造・歌唱法など多角的に分析する予定だったが、1970年代以前の資料に顕著にみられる特徴的な歌い方(声の音色変化を優先して歌う、即興的変奏を繰返すなど)のため、予想以上に採譜等の作業に時間を要することがわかったため、ひとまず旋律全体を支配する1数拍を単位としたサイクルの構造(拍節構造)にテーマを絞った。中でも奇数を単位とした拍節構造に着目し、2声部で交互に旋律を繰返す「音頭一同」形式での歌唱が拍節構造にも影響すると思われる例について考察し公表した(甲地2017)。3国の重要無形民俗文化財「アイヌ古式舞踊」の保持団体(17団体)のうち浦河・静内・白糠の3保存会を対象に、定例の練習日に見学し適宜聴取りを行うなどして、それぞれ現在上演できる演目や年間の活動状況等について情報収集した。また、各団体がそれぞれ独自に作成・使用している歌詞集などの提供も受けた。うち白糠アイヌ文化保存会は採録への積極的な反応があり、かつ今年度内の採録が日程的に可能であったため、数回の打合せ後3台の動画撮影カメラでの採録を実施した。

採録資料は北海道博物館で登録・整理・編集後、同館図書室で一般利用に供するとともに同保存会で活用できるよう還元する予定。本研究は、アイヌ音楽の研究基盤となる資料の情報を整理し、地域差や時代差を考慮しつつ伝承曲目の概要及び現況を明らかにすることを目的として、公刊されたアイヌ音楽の音声・映像資料の情報収集・整理、音声資料の音楽分析、道内各地の伝承団体の伝承曲目の調査と採録を実施した。その結果、当初予測以上に録音資料の情報を得られた一方、比較の基準とした『アイヌ伝統音楽』(1965)収録曲目が、必ずしも現在の伝承団体による演目と共通していないことが確かめられた。また、『アイヌの音楽』(1967)の音声資料を対象に拍節構造の分析を行い、「音頭一同」の歌唱形式が1節の拍節構造に影響を与える可能性について指摘した。既存の音声資料の情報収集を引き続き進めるとともに、映像資料や海外で発行された資料等の情報収集にも着手する。音楽分析については、平成28年度末までに論文または研究ノートの形でまとめ公表することを目標に、既存の資料のうち『アイヌの音楽』(1967)を対象とした拍節構造の音楽分析を進める。採録調査については、引き続き各地の伝承状況についての情報収集や、実際に練習現場を訪問するなどして現況の把握に努めるとともに伝承者との信頼関係の確立に努めていく。28年度が最終年度であるため、記入しない。民族音楽学28年度が最終年度であるため、記入しない。
非線形マルチスケール解析による岩盤の力学特性平均化手法の高精度化

均質化理論に基づくマルチスケール解析を応用して,岩石の力学特性と不連続面分布の画像データから内部構造を平均化して,岩盤の力学特性を評価する手法を開発しているが,線形解析のため実用化に向けては評価精度に難がある.本研究では,このモデルをプロトタイプとして,不連続面の開閉に伴う剛性の変化,不連続面の進展・連結などの非線形挙動を取り入れて手法を精緻化し,岩盤のマクロ的な変形・強度特性を予測評価する平均化手法の高精度化・実用化を図った.セメントと石膏を基質部材料として規則的な不連続面を配置した供試体の一軸圧縮破壊試験を実施し,その結果をもとに,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の変化を連続体において表現するための非線形構成則を定式化した.このモデルにより,連続体的な解析において無数に分布する不連続面の開閉による非線形な挙動が表現できるようになった.そして,その構成則による亀裂の閉合を考慮した非線形挙動に加えて,その亀裂の閉合に伴う強度増加を評価するための極限荷重解析を組み合わせて,非線形マルチスケール解析システムを構築した.その極限解析では,高速化と大容量化を図るために,内点法に基づく主双対有限要素解析をミクロ構造解析に適用している.検証例題として,規則的に亀裂を配置した石膏供試体の一面せん断強度,並びに岩盤の原位置ブロックせん断試験の予測解析を行ったところ良好な結果を得ることができ,実用化に向けたプロトタイプの完成をみた.均質化理論に基づくマルチスケール解析を応用して,岩石の力学特性と不連続面分布の画像データから内部構造を平均化して,岩盤の力学特性を評価する手法を開発しているが,線形解析のため実用化に向けては評価精度に難がある.本研究では,このモデルをプロトタイプとして,不連続面の開閉に伴う剛性の変化,不連続面の進展・連結などの非線形挙動を取り入れて手法を精緻化し,岩盤のマクロ的な変形・強度特性を予測評価する平均化手法の高精度化・実用化を図った.セメントと石膏を基質部材料として規則的な不連続面を配置した供試体の一軸圧縮破壊試験を実施し,その結果をもとに,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の変化を連続体において表現するための非線形構成則を定式化した.このモデルにより,連続体的な解析において無数に分布する不連続面の開閉による非線形な挙動が表現できるようになった.そして,その構成則による亀裂の閉合を考慮した非線形挙動に加えて,その亀裂の閉合に伴う強度増加を評価するための極限荷重解析を組み合わせて,非線形マルチスケール解析システムを構築した.その極限解析では,高速化と大容量化を図るために,内点法に基づく主双対有限要素解析をミクロ構造解析に適用している.検証例題として,規則的に亀裂を配置した石膏供試体の一面せん断強度,並びに岩盤の原位置ブロックせん断試験の予測解析を行ったところ良好な結果を得ることができ,実用化に向けたプロトタイプの完成をみた.本研究で開発する非線形マルチスケールを応用した内部構造の平均化手法においては,連続体複合材料としてモデル化したソリッドタイプの有限要素モデルを用いて,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の極端な変化や,不連続面の基質岩石部分への進展・連結などの不連続面の力学挙動を合理的に表現することが必要であり.それにはこれらの挙動を記述する非線形構成則が必要である.平成17年度においては,室内供試体試験を行って,不連続面の開口・閉合および進展・連結挙動とマクロ変形破壊挙動の関係を分析・把握し,不連続面に関する既存の非線形構成則モデルを参考にしながら,必要な非線形構成則の構築作業を行った.1.不連続面を配置した供試体の一軸圧縮破壊試験セメントと石膏を基質部材料として規則的な不連続面を配置した供試体を作成し,変位制御による単調載荷および繰り返し載荷一軸圧縮破壊試験を実施し,荷重変位曲線,ひずみゲージ測定値,不連続面の進展・連結の様子を記録したデジタル画像をもとに不連続面を含んだ供試体のマクロ的な変形破壊挙動の支配要因を把握するための分析を行った.2.不連続面を記述する非線形構成則の構築供試体試験結果をもとに,既存文献にある構成則モデルを参考として,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の変化を連続体において表現するための構成則,不連続面の進展・連結を連続体において疑似的に表現するための構成則の構築に向けて検討作業を行った.この種の構成則は支配方程式群の一部にそれらを組み込んだときに,解析システム全体が最適なパフォーマンスを示すように構築する必要がある,そのために,提案する構成則モデルについてプロトタイプ・プログラムを作成して,実施した供試体一軸圧縮試験を検証例題として修正を繰り返すという作業を行った.本研究で開発する非線形マルチスケールを応用した内部構造の平均化手法においては,連続体複合材料としてモデル化したソリッドタイプの有限要素モデルを用いて,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の極端な変化や,不連続面の基質岩石部分への進展・連結などの不連続面の力学挙動を合理的に表現することが必要であり.それにはこれらの挙動を記述する非線形構成則が必要である.昨年度(平成17年度)においては,室内供試体試験を行って,不連続面の開口・閉合および進展・連結挙動とマクロ変形破壊挙動の関係を分析・把握し,不連続面に関する既存の非線形構成則モデルを参考にしながら,必要な非線形構成則の構築作業を行った.そして,平成18年度においては,それを踏まえて以下の研究を行った.

(1)変形破壊挙動を表現するための非線形構成則の構築と非線形マルチスケール解析法の完成.昨年度から引き続き検討作業を継続して不連続面の非線形構成則を構築し,非線形マルチスケール解析システムの完成を図った.このシステムによって,不連続面を含む内部構造の逐次破壊を反映したマクロな変形特性の評価,全体構造の変形解析を可能ならしめるようにした.(2)非線形マルチスケール解析を利用した岩盤のマクロ強度評価法の検討本年度は,非線形マルチスケール解析を応用してマクロ強度をより高精度で評価する平均化手法の確立を図った.1)内部構造を平均化して得られる応力ひずみ関係の固有値がゼロとなる時点など,非線形マルチスケール解析を応用したマクロ強度の推定法を検討した.2)非線形最適化手法の応用して,マクロ強度を用いた構造物の破壊荷重算定法の検討を行った.3)供試体の破壊荷重実測値との比較検討により,上記1),2)について合理的なマクロ強度推定法および破壊荷重算定法を検討した.本研究で開発する非線形マルチスケールを応用した内部構造の平均化手法においては,連続体複合材料としてモデル化したソリッドタイプの有限要素モデルを用いて,不連続面の開口・閉合に伴う剛性の極端な変化や,不連続面の基質岩石部分への進展・連結などの不連続面の力学挙動を合理的に表現することが必要であり.それにはこれらの挙動を記述する非線形構成則が必要である.昨年度(平成17年度)においては,室内供試体試験を行って,不連続面の開口・閉合および進展・連結挙動とマクロ変形破壊挙動の関係を分析・把握し,不連続面に関する既存の非線形構成則モデルを参考にしながら,必要な非線形構成則の構築作業を行った.また,平成18年度においては,変形破壊挙動を表現するための非線形構成則の構築と非線形マルチスケール解析法の完成を図り,平成17年度からの検討作業を継続して不連続面の非線形構成則を構築し,非線形マルチスケール解析システムの完成を図った.このシステムによって,不連続面を含む内部構造の逐次破壊を反映したマクロな変形特性の評価,全体構造の変形解析を可能ならしめるようにした.さらに,非線形マルチスケール解析を利用した岩盤のマクロ強度評価法の検討として,内部構造を平均化して得られる応力ひずみ関係の固有値がゼロとなる時点など,非線形マルチスケール解析を応用したマクロ強度の推定法を検討した.また,非線形最適化手法の応用して,マクロ強度を用いた構造物の破壊荷重算定法の検討を行った.そして,最終年度となる平成19年度においては,供試体の破壊荷重実測値との比較検討により,合理的なマクロ強度推定法および破壊荷重算定法の確立を図った.その結果,微視構造に対して主双対内点法を用いた剛塑性解析と亀裂閉合モデルの併用による破壊強度評価法の可能性が見出された.
エビデンスベースの投資支援に向けたエンティティ指向投資ビッグデータ分析基盤の構築

本研究では,エビデンスに基づいて投資の意思決定を支援するための投資ビッグデータ分析基盤の確立を目的とする.ニュース・報告書,マーケット情報やユーザの投資履歴など多様な投資ビッグデータを横断して分析し,投資活動における重要なエンティティである,事象,投資商品および投資者の特徴とその相互関係を分析して,「金融・投資商品に影響を及ぼす要因(事象)」や「投資のエキスパートがいつ・何を取引したか」を明らかする基盤を構築する.具体的に,(A)投資商品の要因分析と(B)投資者の特徴分析の基盤を構築して,それらを用いた投資支援システムの構築と検証を行う.本研究では,エビデンスに基づいて投資の意思決定を支援するための投資ビッグデータ分析基盤の確立を目的とする.ニュース・報告書,マーケット情報やユーザの投資履歴など多様な投資ビッグデータを横断して分析し,投資活動における重要なエンティティである,事象,投資商品および投資者の特徴とその相互関係を分析して,「金融・投資商品に影響を及ぼす要因(事象)」や「投資のエキスパートがいつ・何を取引したか」を明らかする基盤を構築する.具体的に,(A)投資商品の要因分析と(B)投資者の特徴分析の基盤を構築して,それらを用いた投資支援システムの構築と検証を行う.
柔軟多指ロボットハンドによる操り制御

本研究では,柔軟指の変形における慣性項を考慮した動的な柔軟指ダイナミクスを提案し,柔軟多指ロボットハンドによる操りの制御則を提案した.提案した制御則は把持対象物の位置決めに対する制御則及び連続軌道に対する操りの制御則の2種類の制御則である.提案した制御則はLyapunov-like lemmaによって,対象物軌道と接触力が目標軌道に漸近的に収束することを証明し,数値シミュレーション及び実験によって,その有効性を確認した.本研究では,柔軟指の変形における慣性項を考慮した動的な柔軟指ダイナミクスを提案し,柔軟多指ロボットハンドによる操りの制御則を提案した.提案した制御則は把持対象物の位置決めに対する制御則及び連続軌道に対する操りの制御則の2種類の制御則である.提案した制御則はLyapunov-like lemmaによって,対象物軌道と接触力が目標軌道に漸近的に収束することを証明し,数値シミュレーション及び実験によって,その有効性を確認した.本研究では,柔軟指を有する多指ロボットハンドによる把持物体操りのための理論的に安定性の証明が可能な制御則の構築を目指し,当該年度は1)柔軟指の数学モデルの検討と動的モデルの導出, 2)柔軟指の動的モデルを用いた制御則の構築, 3)柔軟指の製作と実機による実験,を行った.従来研究において提案されていたモデルは放射バネが分布したモデルと平行にバネが分布したモデルの2つのモデルが理論的に導出されていた.これらのモデルでは,理論的にバネによる弾性力を導出し,そのモデルに減衰項を加えていた.しかしながら, 3次元空間で安定性の証明が可能な動的な制御則考えた場合に制御則の安定性の証明が困難であることが分かり,半球型柔軟指モデルに理論的に導出した慣性項を加えたモデルを導出した.導出した数学モデルを用いて,目標位置が定数で与えられた場合の制御則に対してリアプノフ関数がどのようになるかを検討した.その際に,剛体指では必要のない柔軟指の変形エネルギがリアプノフ関数に加り,制御則にも柔軟指のモデルに基づく入力が必要であることを発見した(SICE SI2008で発表).次に実機による物体操りの実験のために, 3種類の硬度で柔軟指を製作し,基本的な柔軟指の特性を計測した.製作した半球型柔軟指を有する多指のロボットハンドによって,実機による把持物体操りの実験を行った(実験結果はRobomech09で発表予定).柔軟指を用いたロボットハンドの研究は近年盛んに行われている.しかしながら,三次元空間における多指ロボットハンドの物体操りの研究において柔軟指のモデルを動的モデルとして扱い理論的な解析を行ったのは本研究が最初である.本研究では,柔軟指を有する多指ロボットハンドによる把持物体操りのための理論的に安定性の証明が可能な制御則の構築を目指し,当該年度は1)前年度に提案した制御則の追加実験,2)柔軟指の動的モデルを用いた適応制御則の構築,3)数値シミュレーション,4)多指ロボットハンドによる実験,を行った.前年度に提案した慣性項を加えた半球型柔軟指変形の数式モデルを用いた目標位置が定数で与えられた場合の制御則に対して,複数の実験を行った(日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス学術講演会2009と9th IFAC Symposium on Robot Controlで発表).その制御則では連続軌道に対する追従性が十分ではなく,同じ数式モデルを対象に適応制御則を構築し,理論的に安定性を証明し,数値シミュレーションを行った(第10回計測自動制御学会SI部門講演会で発表).構築した制御則は,ロボット,把持対象物,及び柔軟指の動力学パラメータが未知である場合に対しても,個々に動力学パラメータを推定し,対象物軌道と接触点での力が漸近的に目標軌道に収束することをLyapunov-like lemmaを用いて証明した.また,その制御則を実機に実装し実験を行った.その結果,目標位置が定数で与えられた場合の制御則と比較して,目標軌道が連続軌道で与えられた場合には,追従性の向上し,位置姿勢誤差の減少,及び接触力誤差が減少し,制御性能の向上が確認できた.
声道と音源の相互作用が音声の個人性に与える影響に関する研究

下咽頭腔は喉頭腔と左右の梨状窩からなり、音声の個人性(声のその人らしさ)の生成要因である。本研究では、まず下咽頭腔を3次元で音響解析し、声道伝達関数に2つの深い零点を生成するメカニズムを解明した。次に声道と音源の相互作用を考慮した声帯振動モデルを構築し、下咽頭腔が音源波形に与える影響を検討した。その結果、下咽頭腔は音源より声道伝達関数により多くの個人性の要因を与えることが明らかになった。本年度は、オペラ歌唱法の習得者を被験者として、通常発話時と歌唱時の声道形状をMRIで計測し、その声道模型を造形する予定であった。しかし、撮像を行っていたATR-BAICの1.5Tの静磁場強度を持つ装置が老朽化により急遽運用を停止したため、実験が中断した。また、代替の3.0Tの静磁場強度を持つ装置で声道の撮像を試みたところ、パラメータが最適化されておらず、十分な精度の画像が得られなかったため、本年度中の声道形状の計測を断念した。そこで、計画を前倒しして、22年度に予定していた、声道の入力インピーダンスから声帯の2質量モデルや2次元モデルを駆動する声帯振動モデルの開発を行った。このモデルでは、音源波の声道による反射を入力インピーダンスから計算して声門における体積流と圧力の計算に組み込むことで厳密解を得ることができる。また、同じ手法を用いて、近年その重要性が指摘されている、声門下部の系(気管・気管支・肺など)による反射も、モデルに組み込みこんだ。本年度は、まず声門下部の系の影響を検討した。声門下の系はHarper et al.(IEEE Trans.Biomed.Eng.48, 543-550, 2001)の実測値に基づくモデルを用いた。従来、声門下部の圧力は一定であると仮定されてきたが、反射波の影響により、500Pa以上の圧力変動が生じた。またその影響により、例えば母音/a/では、声門体積流がRMSで17%も減少した。これらの結果は、Titze(J.Acoust.Soc.Am.123, 2733-2749, 2008)の結果とほぼ一致した。下咽頭腔は、咽頭腔から喉頭腔と左右の梨状窩という3つの小さな腔が分岐した構造をなしている。従来の音響解析手法である縦続音響管モデルでは、喉頭腔、咽頭腔、口腔という主声道に対して左右の梨状窩は分岐管として扱われてきた。そして、左右の梨状窩は声道伝達関数にそれぞれ1つの零点を生じ、零点は互いに独立していることが知られていた。すなわち、一方の梨状窩の形状を変化させても、他方の梨状窩に由来する零点の周波数は変動しない。しかし、MRIで計測した下咽頭腔を3次元音響解析したところ、新しい知見が得られた。左右の梨状窩は非対称であり、それぞれの固有共鳴周波数も異なる。声道伝達関数に現れる2つの零点は、左右の梨状窩の固有共鳴周波数より一方は高く、他方は低くなる。また、一方の梨状窩の形状を微小変動させると声道伝達関数に現れる2つの零点の周波数が共に変化する。これらの事実は左右の梨状窩の間に音響的な相互作用があることを示す。そして、必ず周波数の低い零点は浅く、高い零点は深くなる。この原因を明らかにするために零点の周波数における音圧と粒子速度の分布パタンを解析した。その結果、周波数が高い零点では、左右の梨状窩の内部の空気が同相で振動し、低い零点では逆相で振動することが明らかになった。これより、左右の梨状窩が同相で振動する場合、梨状窩上部の空気は声道の長軸方向に沿って振動するため声道との音響的なカップリングが大きくなり、零点が深くなると考えられる。一方、逆相で振動する場合では、梨状窩上部の空気は長軸に対して垂直方向、すなわち左右方向に振動するため、カップリングが小さくなり、零点が浅くなると考えられる。これらの結果から、下咽頭腔は左右の梨状窩を2つの振動子とする連成振動系でモデル化できることが明らかになった。今年度は、この研究の目的であった、「下咽頭腔が音源に音声の個人性を与える」という仮説の検証に取り組んだ。昨年度までに構築した、声道と肺の音響的影響を考慮した音源モデルに、同一被験者の5母音発声時の3次元の声道形状から時間領域差分法(Finite-Difference Time-Domain method:FDTD法)によって計算した反射関数(声門で発生した音が声道で反射するときの応答)を導入して、音源波形の変化を検討した。

下咽頭腔の形状は5母音でほぼ一定しており、これが音源波形に一定した影響を与えていることは確認できたが、その影響は母音間で大きく変化する声道の他の部分が与える影響に比べてきわめて小さく、聴感上ほとんど知覚することができなかった。これは、少なくとも声道と声帯との音響的相互作用が小さい低い声では、仮説は棄却できることを示す結果となった。次に、昨年度発見した、左右の梨状窩の音響的相互作用が音源に与える影響について検討した。左右の梨状窩の相互作用を考慮した場合としなかった場合では、音源の特性は変化したが、聴感上の変化は小さかった。しかし、声道の伝達特性も変化するので、生成された音声は明らかに変化した。さらに、声道と声帯との相互作用が大きいソプラノ歌手の高音域での声道形状もMRIで計測して、音響解析を行った。その結果、同じ母音でも音高が上がると下咽頭腔の形状は大きく変化するため、音源に一定した影響を与えることはないことが判明した。なお、その変化とは、喉頭腔から咽頭腔にかけての屈曲が小さくなって直線的になることである。この変形には声道の第1共鳴周波数を上昇させる作用がある。これは、声帯の基本周波数が声道の第1共鳴周波数と一致すると声帯振動が停止するため、これを防いで発声を続けるための身体操作の一つであると考えられる。
九州に偏在する大陸渡来彫刻の研究

研究の核としている、尊像表現をもった中国渡来石塔である薩摩塔については、先に平成26年度から29年度科学研究補助金(基盤研究C)「九州に偏在する中国系彫刻についての基礎的研究」(課題番号26370155)で設定し得た基準をもとにして、基準的作例以外の薩摩塔の、制作時期を絞り込むべく作業を続けている。基準的作例を増やしてゆき、さらには制作の時空や、移入の背景や周辺や機能等について、今後考察を進めてゆくべく考えている。具体的には、基準的作例を未だ設けることができていなかった薩摩については、最大であり代表的でもある水元神社の薩摩塔について、その制作を13世紀後半から14世紀初頭頃に絞り込む論考をまとめ、最も多彩な中国渡来石造物が所在する福岡平野においては、13世紀半ばの制作と絞り込まれている薩摩塔がある、首羅山遺跡との結びつきが窺える、筥崎宮周辺の作例、とくに恵光院の石造十一面観音坐像を中心に検討し、件の像を13世紀前半の制作だとした上で、薩摩塔をはじめとする中国渡来石造物の背景として、筥崎宮の存在が看過できないことを指摘する論考をまとめた。後者については『九州歴史資料館研究論集』に寄稿して公刊した。朝鮮半島の作例については、昨年度は制作の時期について議論のある、山口県山陽小野田市の菩提寺山石仏の確認調査や、大宰府式鬼瓦についての検討、とくにその制作の様相、機能、鬼面の「鬼」についての考察を進めた。両者はともに、新羅との関係が言及されることがある作例である。前者については近代の制作との見解もあり、今後造形と場とに改めて注目することで、位置づけを試みたい。後者の大宰府式鬼瓦については、新羅からの影響はあるが、それは一つの要素に過ぎないことを明らかにした上で、これが大宰府の在り方や機能を表象する存在であること等を、「大宰府式鬼瓦考」にて論じ『大宰府の研究』(高志書院)にて公表した。研究の成果は着実に積み上がっている。とくに中国渡来石造物については、基準的作例を着実に増加させ、その背景や相互の関係、場の性格にまで考察が展開しており、本研究終了時には、基礎的研究に区切りをつける段階にまで至れると考えている。朝鮮半島渡来の作例やその影響を受けたと考えられるものについては、大宰府式鬼瓦のように、大きく研究を深化させることができたものがある。ただし、当初考えていた朝鮮半島の仏像の編年については進んでおらず、また、成果については積み上がっているとはいえ、昨年度は公務との関係もあり、周辺地域での調査が主となったため、広く調査を進めるという点においては不十分であった。公務との折り合いをつけながら、とにかく実査を進めてゆく。また、これまで行えなかった中国と韓国における調査も並行して進める。中国については、秋に浙江省に調査に行く計画を進めているところである。韓国については、国内の諸作例の再調査と再検討を行うのみならず、彼の地の基準的作例の実査を進める必要があると考えている。平成26年度29年度科学研究費(基盤研究C)による「九州に偏在する中国系彫刻についての基礎的研究」(課題番号26370155・研究代表者井形進)を進める中で、かねてより島嶼部を含めた九州西北部に偏在することが知られてきた、朝鮮半島系彫刻についても併せて、双方を一体的に調査研究してゆかなければ、九州に偏在する中国系彫刻についても明らかにすることはできず、大陸からの彫刻と九州がどのように向き合い、それが日本彫刻史においてどのような意義をもったのかを明らかにすることはできない、と強く実感したことをもって、本研究「九州に偏在する大陸系彫刻についての研究」を行うこととしたものである。そのような中で平成29年度については、先の研究課題と研究期間が重なっていたこともあり、まずは、調査研究にかかる機器類の整備を行うとともに、とくに朝鮮半島からの渡来仏や、それが所在する場についての、基礎的な情報を収集することに努めた。また、作品所在地の文化財関係者や、来日した韓国の研究者との情報交換の機会を折に触れもつことにより、平成30年度以降に九州と韓国において、本格的に作品の実査を進めてゆくための準備を進めた。あわせて中国系彫刻についても、とくに五躯の尊像が刻まれた中国渡来の石造物である、いわゆる薩摩塔の源を絞り込むべく、平成30年に中国国内での調査を行うための計画を、研究協力者と共に検討した。なお、朝鮮半島系彫刻については、とくに高麗時代の作例を中心に、中世における受容や展開について調査研究することを主眼としていたが、大宰府史跡発掘五十年を迎えるにあたり、統一新羅時代の鬼瓦と形状に共通を見せる、八世紀第二四半期の成立と推定される大宰府式鬼瓦について、あらためて検討する機会を得たこともあり、中国系、韓国系ともに、対象とする時代をより広げて考えるべきであろうとして、その用意も進めているところである。先に行っていた研究を、慎重に内容ある形で締めくくるべく考えた結果、本研究と併せて二つの研究を並行して行うことになったために、結果として具体的な作品の実査に手を着けることができず、また昨年度は、当初から担当予定であった特別展に加え、急遽企画展を一つ担当することになったために、当初に想定していたところよりも、進捗状況がやや遅れることになった。

研究の核としている、尊像表現をもった中国渡来石塔である薩摩塔については、先に平成26年度から29年度科学研究補助金(基盤研究C)「九州に偏在する中国系彫刻についての基礎的研究」(課題番号26370155)で設定し得た基準をもとにして、基準的作例以外の薩摩塔の、制作時期を絞り込むべく作業を続けている。基準的作例を増やしてゆき、さらには制作の時空や、移入の背景や周辺や機能等について、今後考察を進めてゆくべく考えている。具体的には、基準的作例を未だ設けることができていなかった薩摩については、最大であり代表的でもある水元神社の薩摩塔について、その制作を13世紀後半から14世紀初頭頃に絞り込む論考をまとめ、最も多彩な中国渡来石造物が所在する福岡平野においては、13世紀半ばの制作と絞り込まれている薩摩塔がある、首羅山遺跡との結びつきが窺える、筥崎宮周辺の作例、とくに恵光院の石造十一面観音坐像を中心に検討し、件の像を13世紀前半の制作だとした上で、薩摩塔をはじめとする中国渡来石造物の背景として、筥崎宮の存在が看過できないことを指摘する論考をまとめた。後者については『九州歴史資料館研究論集』に寄稿して公刊した。朝鮮半島の作例については、昨年度は制作の時期について議論のある、山口県山陽小野田市の菩提寺山石仏の確認調査や、大宰府式鬼瓦についての検討、とくにその制作の様相、機能、鬼面の「鬼」についての考察を進めた。両者はともに、新羅との関係が言及されることがある作例である。前者については近代の制作との見解もあり、今後造形と場とに改めて注目することで、位置づけを試みたい。後者の大宰府式鬼瓦については、新羅からの影響はあるが、それは一つの要素に過ぎないことを明らかにした上で、これが大宰府の在り方や機能を表象する存在であること等を、「大宰府式鬼瓦考」にて論じ『大宰府の研究』(高志書院)にて公表した。研究の成果は着実に積み上がっている。とくに中国渡来石造物については、基準的作例を着実に増加させ、その背景や相互の関係、場の性格にまで考察が展開しており、本研究終了時には、基礎的研究に区切りをつける段階にまで至れると考えている。朝鮮半島渡来の作例やその影響を受けたと考えられるものについては、大宰府式鬼瓦のように、大きく研究を深化させることができたものがある。ただし、当初考えていた朝鮮半島の仏像の編年については進んでおらず、また、成果については積み上がっているとはいえ、昨年度は公務との関係もあり、周辺地域での調査が主となったため、広く調査を進めるという点においては不十分であった。研究については、今年度からは本研究一つに取り組むことができ、また、昨年度に担当が集中していたことにより、もう研究期間内には主担当しなければならない特別展等が存在しないため、今後は、基本的に計画通りに研究を進めつつ、昨年度に遅れていた作品の実査については、計画よりも少し密度を上げて取り組むことで、遅れを取り戻すことに努めたい。公務との折り合いをつけながら、とにかく実査を進めてゆく。また、これまで行えなかった中国と韓国における調査も並行して進める。中国については、秋に浙江省に調査に行く計画を進めているところである。韓国については、国内の諸作例の再調査と再検討を行うのみならず、彼の地の基準的作例の実査を進める必要があると考えている。先に行っていた研究を、慎重に内容ある形で締めくくるべく考えたために、本研究と併せて二つの研究を並行して行うようになったことで、結果として本研究において具体的な作品の実査に手を着けることができず、具体的な調査にかかる費用、資料整理や検討にかかる費用を中心に、昨年度は計画通りに使用することができなかった。今年度は本研究に集中することができる。
アーバスキュラー菌根ネットワークから有機炭素を得る林床植物の網羅的探索

陸上植物では、光合成能力を失い、菌根菌を介して有機炭素を得る「完全菌従属栄養」が繰り返し進化している。そして近年、光合成能力を保持したまま、菌根菌からも有機炭素を得る「部分的菌従属栄養」の植物も見出された。これらの植物は樹木の外生菌根菌に依存するラン科やツツジ科で見出されており、独立栄養植物とは主に炭素の安定同位体比で識別することができる。しかし、部分的菌従属栄養植物がどのくらい一般的な存在なのかは分かっていない。大多数の植物種はアーバスキュラー菌根菌(=AM菌)と共生しているが、AM菌に依存する部分的菌従属栄養植物は、その存在が予測されながら、これまでほとんど探索されてこなかった。本研究では、AM菌と共生する樹木が優占する北海道の夏緑樹林を対象として、AM菌に炭素源を依存する部分的菌従属栄養植物を探索することを目的としている。平成30年度は、調査地から土壌を採取し、ふるいによる篩別と密度勾配遠心を用いてAM菌の胞子を大量に単離したほか、少数の植物種を対象として安定同位体分析を行った。これまでの分析の結果、AM菌の炭素安定同位体比(δ13C)は、菌根共生しない(すなわち、確実に独立栄養と言える)草本4種よりも有意に大きく、林冠木とは有意差が無いことが明らかになった。この結果は、森林においては林床から林冠に向かって13CO2が大きくなる垂直勾配が存在すること、林冠木がAM菌の主な炭素源であることを反映しているものと考えられる。調査地の土壌からAM菌の胞子を大量に単離する方法については概ね確立し、炭素安定同位体に供することもできた。一方、安定同位体分析を行えた林床植物の種はまだ少数であるが、サンプルはすでに確保しており、すぐに分析に供することが可能である。根からのAM菌の単離や、AM菌の分子同定についてはまだ不十分なところもあるが、基本的な技術的問題は解決しており、解析用データ収集の段階にある。平成31年度も引き続き安定同位体分析を継続し、δ13CがAM菌と共生する草本種の炭素源を反映するマーカーとして有効かを検証するとともに、部分的菌従属栄養の可能性がある種を探索する。また、DNA分析によるAM菌の分子同定を行う。AM菌の安定同位体比解析を優先したため、林床植物の安定同位体比の委託解析が年度内に十分に行えなかった。次年度使用額の大半は、この受託解析経費に使用する。また、AM菌の分子同定を行うための前段階(根からの菌の単離、土壌からのDNA抽出など)の調整に時間がかかったため、分子同定そのものが年度内に十分行えなった。これを行うために必要な分子生物学的解析用試薬の購入経費に当てる。
分裂酵母の減数分裂システム解明に向けたゲノム生物学的研究

我々は分裂酵母において減数分裂特異的に転写誘導されるmeu遺伝子群の網羅的単離を行い、それらの機能をゲノム生物学的視点から解析してきた。そのうちのひとつであるmeu14^+は減数分裂期特異的な転写因子であるMei4に依存して発現する。meu14^+を欠失した二倍体(meu14Δ)を減数分裂期に誘導すると、DNA合成期には異常が見られず、後に続く2回の核分裂のタイミングも野生株と比べて顕著な変化がない。しかし、meu14Δ株は正常な胞子を形成することができず胞子の生存率も低い。Meu14にはCoiled-Coilドメイン、2つの膜貫通領域そして核移行シグナル配列が存在し、Two-Hybrid解析からMeu14同士の結合が示唆されたことからMeu14は核あるいは核膜に存在する構造タンパク質複合体であることが考えられる。Meu14-GFP融合タンパク質を発現するmeu14^+-gfp株を作製し、間接蛍光抗体法による観察と生細胞の計時変化の観察を行った結果、Meu14-GFPは減数第2分裂(MII)期でのみ発現することがわかった。Meu14-GFPはMII前期に核内に蓄積し、それぞれの核を挟み込むような形で点状に出現する。MII中期に入ると2つの平行なリングを形成し、核を取り囲むように大きくなる。MII後期に入ると2つのリングは分裂した核の間に留まるように見られ、核の分裂距離が長くなるにつれてリングの直径も小さくなり前胞子膜形成以前の段階で点状となって、やがて消失する。また、meu14Δ株では前胞子膜形成の開始に必要なSPB(spindle pole body)の分離、核の形状と位置にも野生株を比べて異常が見られる。これらの結果から、Meu14は減数第2分裂期の核分裂と前胞子膜の形成に密接に関わると考えられる。ごの他、non-coding RNAをコードするomt1^+-3^+遺伝子群の機能解析も行った。
運動時呼吸循環機能の統合的調節機構の解明 －上・下肢によるサイン波運動を用いて－

上肢・下肢単独運動と,両者を組み合わせた上下肢同時運動を,サイン波・ステップ負荷の2つの運動様式で組み合わせ,呼吸循環系応答を検討した。結果は,最大下の運動である限り,上下肢同時運動の応答は,基本的には,上・下肢の単独運動での応答を加算した関係にあることがわかった。次に,下肢サイン波状運動時の呼吸循環系応答特性を,特に脳と非運動肢への血流調節に注目して検討した。その結果,両血流応答共にサイン波状応答は示すものの,脳血流はほぼ一定に維持されていたのに対して,上肢への血流は大きな振幅を伴う逆位相応答が認められ,筋血流も含め他の部位,臓器への血流配分とは異なる調節を受けていることがわかった。下肢エルゴメータを用いたサイン波状負荷運動時の呼吸循環応答を,脳循環(特に中大脳動脈:MCAと,内頚動脈:ICAの血流)に焦点をあてて検討した。被験者は健康な男女8名であった。サイン波状負荷運動の強度はAT以下の運動領域とした。プロトコールは,まず,サイン波の上・下限の中間に相当する強度での一定負荷運動を10分間行った後,4分を1周期としたサイン波状運動を4回繰り返した。プロトコール中,以下の項目を連続測定した。MCAとICAの血流,中心循環として心拍数,平均動脈血圧,心拍出量を測定した。そのほか,肺のガス交換諸量を測定した。各応答には,サイン波がフィットされ位相差と変動性を求めた。ICA及びMCAの血流応答にはやや遅れた追従性をもつサイン波状変動が認められた。しかし,両者とも,その変動性はきわめて小さなものであった。従って,ICA及びMCAの血流応答には小さなサイン波状変動は認められるものの,ほぼ一定に維持されており,自己調節機構の強い関与が示唆された。次に下肢運動に上肢運動を加える実験を予備実験として行った。脚自転車(Leg)運動中に,Arm運動(様式:右腕の肘屈曲運動)を加えた。4分間の安静後,18分間の中等度強度でのLeg運動を行い,その運動中の612分の間,Arm運動を付加した。プロトコール中,中心・末梢循環の諸量,ならびにガス交換諸量を測定した。非運動上肢である左腕の上腕動脈の血流や,下肢の主働筋である外側広筋の脱酸素化-ヘモグロビンもあわせて測定した。予備実験の結果ではあるが,中等度下肢運動中に上肢運動を付加しても,先行研究で示されたような循環系の再調節は生じないことが示唆された。最初に,昨年度,予備実験として行ったテーマの本実験を行った。最大下運動強度での下肢step運動の途中に上肢step運動(片腕肘屈曲運動)を加える条件を設定し,上肢運動の付加が呼吸循環系へ及ぼす影響について検討した。上肢運動での生理的負担は,安静時に比べ,HRが7 bpm,酸素摂取量(VO2)が67 ml/min,MAPが18 mmHg上昇するものであった。上下肢同時運動では,下肢運動に上肢運動を付加することで,HRが9 bpm,VO2が46 ml/min,MAPが6 mmHg,有意に上昇した。また,上腕動脈の血流量やコンダクタンスが有意に増加し,外側広筋のdeoxy-Hb(O2の抜き取りを反映)とtotal-Hb(筋血流を反映)には変化が認められなかった。以上の結果から,最大下の強度では,下肢運動中に上肢運動を付加しても,先行研究で示されたような循環系の再調節は生じないことが示唆された。次に下肢sin波状負荷運動(サイクリング)単独の場合と,それに上肢step負荷運動(クランキング)を付加した場合の応答を比較,検討した。被験者は健康な男女9名であった。運動条件は,1下肢sin波状負荷運動,2上肢step負荷運動中に1の運動を同時に行う上下肢運動の2条件とした。1のプロトコールは,sin波の上下限の中間に相当する強度でのstep負荷運動を6分間行い,引き続き4分を1周期としたsin波状運動を4回繰り返した。2では,まず上肢クランキング運動として,中強度でのstep負荷運動を継続し,その6分目から1のプロトコールを同時に付加した。上肢step運動中に下肢sin波状運動を付加すると,下肢単独のsin波状運動条件に比較して,HRの応答性で有意に遅い追従性が示されたが,それ以外の主要な測定項目の追従性に違いは認められなかった。当初,計画していた実験を,予定通りに行い,ほぼ完了した。今後の実施計画にも特に支障はみられない。平成28年度には,最終的な目的とした実験プロトコールである,上肢・下肢用エルゴメータを個別に負荷制御し,両者共にサイン波運動(A+L運動)を,同時かつ同位相で負荷した際の呼吸循環系を,下肢単独サイン波運動(L運動),上肢単独サイン波運動(A運動)の応答と比較検討した(被験者:健康な男女9名)。3条件全ての測定項目で,サイン波状負荷に追従した明確なサイン波状応答が認められた。L運動の位相では,HRが最も素早く追従し,遅れてVO2が追従した。A運動での位相は,HR,VO2共,L運動との間に有意差は認められなかった。