hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
絶滅危惧樹木と共生微生物の生態的相互作用の解明

さらに、分子マーカーを用いた集団遺伝解析の結果、宿主であるヤクタネゴヨウに比べてヤクタネショウロは集団間の遺伝的分化や集団内の近親交配が進んでいることを解明した。ヤクタネゴヨウとヤクタネショウロは長い共進化の過程を経て成立した共生関係であり、現地で森林が永続的に維持されていくためには互いに欠かせない存在である。今年度得られた結果は、菌根菌の方が遺伝的に脆弱な集団であること、現在の人工林では鍵を握る菌根菌の保全ができていないことを示しており、今後の絶滅危惧樹木保全に重要な示唆を与えるものである。絶滅危惧樹種に指定されているトガサワラとヤクタネゴヨウの外生菌根菌を調べたところ、それぞれの樹種と共進化した固有のショウロ属菌(トガサワラショウロとヤクタネショウロ)を発見し、いずれも土壌中の埋土胞子として最も優占していることを明らかにした。これらの菌種は他の自生樹種とは共生できないことから、対象樹種の実生定着を優先的に促進すると考えられ、今後の保全活動への利用が期待される。またいずれの菌種も、現地樹木に菌根を形成して活動中の個体は極めて少なく、宿主樹木と同じく限られた分布域において主に休眠状態の胞子で存在していたことから、発見した菌種自体も絶滅の危機に瀕していると考えられる。当初の計画通りに研究を実施する。当初の研究計画に従って研究を着実に実施する。また、最終年度にあたるため、これまでの研究成果をまとめて学術論文として投稿するほか、発展的研究計画を立案する。29年度が最終年度であるため、記入しない。森林微生物29年度が最終年度であるため、記入しない。
救急外来を受診するDV被害者の現状をふまえたケアニーズアセスメントの作成

〔目的〕1998年ごろよりドメスティック・バイオレンス(DV)に関する調査は増加してきているが、病院を受診するDV被害者の実態および受け入れる病院の状況を調査したものはほとんどなく、ケアニーズアセスメントもなかった。そこで病院を受診するDV被害者のうち、特に夜間救急外来を受診するDV被害者の現状について参加観察し、ケアニーズアセスメントを作成した。〔方法〕3施設において外傷で夜間救急外来を受診した女性患者の中でDVが疑われる患者を対象に、患者の現状および医療職者側の現状について参加観察法を用いた質的研究を実施した。データは帰納的、記述的に内容を分析した。〔結果〕調査回数は102回であり、11人のDV被害者に対して参加観察を実施した。DV被害者の現状は、「外傷による身体的苦痛がある」「暴力を受けたショックによる動揺がある」「暴力の原因は自分にあると思い、罪責感を持っている」「自分で解決せざるをえない」他12カテゴリーにより構成された。それらは「身体面に及ぼす影響」「精神面に及ぼす影響」「加害者のコントロールによる影響」「帰宅後の生活に及ぼす影響」の4側面に大別でき、外傷の治療だけでなく、帰宅後の安全な生活に対するケアや、加害者や子どもへの対応も必要であることがわかった。医療職者の現状には、「泣いている患者の対応」「加害者が同伴している時の対応」など患者個々に対するケアと「ゆっくり対応できない」「時間がない」などシステム上の問題があり、対応に苦慮していた。〔結論〕救急外来を受診するDV被害者のケアニーズアセスメント作成には、患者の身体面や精神面に関するもの、加害者との関係に関するもの、患者の帰宅後の安全に関するものが必要であることが示唆された。救急外来を受診するDV被害者の現状をふまえたケアニーズアセスメントを作成することを目的に調査を実施した。平成14年度は調査が可能である救急外来をもつ病院を検討し、承諾が得られた3病院で、看護師免許をもつ7名が交替で調査を実施した。調査は平成15年1月3月の3ヵ月間、3病院で延べ82日間において夜間に救急外来を受診するDV被害者を対象に参加観察を行い、DV被害者に対する診療場面および被害状況の把握を行った。82日間のうち、DV被害者の診療場面の参加観察は4名に対して実施した。参加観察の具体的な方法は、複数の看護師で調査をするため、観察の内容にばらつきがでないよう、事前に作成したヘルスアセスメント項目(15項目)に沿って観察を行った。対象者に対する診療場面の同席の承諾は、現場で働くスタッフに得てもらい、同意を得た上で診察や検査に同席した。診療中は診察に影響を及ぼさない場所に立ち観察した。参加観察後の記録はヘルスアセスメント項目に記入し、さらに不足の情報については診療を担当したスタッフに協力を得て追加した。また、DV被害者の被害状況だけでなく、医療職者側の現状を把握するために診療内容についても事前に作成した項目(10項目)に沿って記入した。調査の結果、DV被害者は全て女性であり、身体的暴力による被害状況は様々であることがわかった。平成15年度は、4例の症例を分析するとともにヘルスアセスメント項目の追加・修正を行い、平成14年度と同様の調査を継続していきたい。また、対象病院においてDV被害者にかかわったスタッフへのアンケート及び聞き取り調査を実施し、医療職者側とDV被害者側の現状をふまえたケアニーズアセスメントを作成したいと考える。
歯痛と海馬の可塑性および帯状回・扁桃核との機能連携の解析

25年度および26年度までに、歯髄刺激の繰り返しが血中カテコラミンの遊離抑制を招来し、歯髄刺激には侵害性と報酬系の両面を持つこと、また歯髄刺激に対する海馬の応答はHabituationによる応答減弱を来さないこと、また、その理由として歯髄刺激時に海馬にθリズムバーストを生じていることが考えられることまで明らかにした。27年度における研究目的は、歯痛の情動記憶メカニズムにおける海馬の関与を明確にさせ、その後海馬と扁桃核さらに帯状回との連携を検討することにある。本研究において補助事業廃止に至るまでに、歯髄刺激による海馬の長期増強が、海馬CA3領域のテタヌス刺激時と同様に認められることを見出した。このことは、従来一連の研究の中で得られた結果と合わせると、歯髄刺激が海馬を経由して情動記憶として定着するものであることが示されたことになる。さらに、歯髄刺激による情動記憶が、一方では中枢感作という形で、末梢における疼痛応答に対する影響を持つのかについても調べた。方法として、薬剤による末梢の疼痛抑制と中枢の疼痛抑制を生じさせた状況下で、歯髄刺激による海馬長期増強について調べることとした。その結果、中枢の疼痛抑制下では歯髄刺激による海馬の長期増強が生じないことが分かった。このことは、歯髄刺激すなわち歯痛は、短時間の急性痛であっても、歯痛という疼痛の性状は中枢性の疼痛感作を生じる可能性を示している。以上、25,26および27年度の結果から、歯痛は海馬を介して情動記憶として定着、確立されることが明らかとなった。今後は、同様の研究方法によって、扁桃核および帯状回についても調べることによって、歯痛の情動記憶に関する大脳辺縁系の連携が審らかになるはずである。従来の研究において、歯髄刺激がラット海馬の脳活動を惹起することを明らかにし、また歯髄刺激を繰り返し与えることにより、下行性疼痛抑制機構も働く可能性を報告した。そこで本研究において、歯髄刺激と海馬の関係をさらに明確にする目的で、歯髄刺激時のラット海馬の脳波を指標に、歯髄刺激に対する海馬の特異的応答性について調べた。その方法として、歯髄の電気刺激時のラット海馬CA1領域に生じるPopulation spikeのAmplitudeの測定を行った。また対照として前肢皮膚に電気刺激を行い、同様に海馬CA1領域のPopulation spikeの測定を行った。その結果、歯髄刺激も前肢皮膚刺激も同様に、約60分から80分程度のAmplitudeの増加を呈することを確認した。しかし、前肢皮膚刺激においては、Amplitudeが平常時に回復した段階で、繰り返し刺激を与えることにより、おおよそ2回から3回目には有意なAmplitudeの増加は認められなくなり、いわゆるHabituationを生じることが確認された。それに対して、歯髄刺激においては5回までの刺激繰り返しでは、Amplitude増加の減衰は認められず、歯髄刺激においてはHabituationを生じないことが示された。以上、本年度に得られた歯髄刺激に対するラット海馬の応答性を、歯髄刺激の持つ特異的現象として捉え、Population spike amplitudeについてさらなる追究が必要であると考えた。従って、次年度のテーマとして『歯髄刺激による海馬長期増強の検討』と定め、研究を進めて行く予定としている。初年度に歯髄刺激による歯痛に侵害性のみならず報酬系の一面もあることを明らかにした。更に、歯痛に対する海馬応答が情動記憶に関与していることを明らかにする目的で、歯髄刺激時の海馬CA1領域のPopulation spike amplitudeとともにリズムバーストに関して検討し、歯痛が海馬に関与して情動記憶を獲得する可能性について示唆した。今後、歯髄刺激による中枢応答に関して、大脳辺縁系の他部位、扁桃核や帯状回にも同様に実験を進めて行かなければならないが、ここで、歯髄刺激時の海馬応答が本当に情動記憶として表現されているのか、あるいは情動記憶に関与しているのかについて明確なデータを示す必要を考えた。そこで本年度は、この1年間で得られたデータが記憶を示す結果であることを確定する目的で、歯髄刺激によって海馬に長期増強を生じるかについて検討した。その結果、海馬にテタヌス刺激を与えた時に生じるような海馬LTP(CA3領域刺激時のPopulation spike amplitudeの増加が90分程度持続)が歯髄刺激によっても生じる(CA3領域刺激時のPopulation spike amplitudeの増加が80分程度持続)ことが明らかとなった。また、この結果が歯痛の中枢応答であることを確定する目的で、中枢性疼痛抑制薬としてアセトアミノフェンを投与した時と末梢の抗炎症性疼痛抑制薬のイブプロフェンを投与した時の歯髄刺激時における海馬Population spike amplitudeを測定し比較した。その結果、アセトアミノフェン投与時で歯髄刺激に対する海馬Population spike amplitudeは抑制され、イブプロフェン投与時では歯髄刺激に対して海馬LTPを生じることが分かった。このことから、歯痛に対する海馬応答は情動記憶であることが明らかとなった。

本研究において補助事業廃止に至るまでに、歯髄刺激による海馬の長期増強が、海馬CA3領域のテタヌス刺激時と同様に認められることを見出した。このことは、従来一連の研究の中で得られた結果と合わせると、歯髄刺激が海馬を経由して情動記憶として定着するものであることが示されたことになる。さらに、歯髄刺激による情動記憶が、一方では中枢感作という形で、末梢における疼痛応答に対する影響を持つのかについても調べた。方法として、薬剤による末梢の疼痛抑制と中枢の疼痛抑制を生じさせた状況下で、歯髄刺激による海馬長期増強について調べることとした。その結果、中枢の疼痛抑制下では歯髄刺激による海馬の長期増強が生じないことが分かった。このことは、歯髄刺激すなわち歯痛は、短時間の急性痛であっても、歯痛という疼痛の性状は中枢性の疼痛感作を生じる可能性を示している。以上、25,26および27年度の結果から、歯痛は海馬を介して情動記憶として定着、確立されることが明らかとなった。今後は、同様の研究方法によって、扁桃核および帯状回についても調べることによって、歯痛の情動記憶に関する大脳辺縁系の連携が審らかになるはずである。全実験を通じてのデータ採取が、すべて生体対象のIn vivoであることから、安定したデータを得るために相当時間を要してしまう。初年度実験では、歯痛の報酬系的一面の確認のため多くの時間を費やし、次いでPopulation spikeamplitudeやリズムバーストの測定にも繰り返し多くの実験を行った。当初、この時点でこの得られたデータが情動記憶を示しているものであると判断可能であると考えていたが、In vivoの海馬LTP計測に、疼痛の中枢抑制や末梢抑制の要因も加える必要があるとの示唆を文献より得たことから、同実験を追加した。これらにより、早期に歯髄刺激に対する海馬活動の評価を終える予定が果たせない結果に及んだ。以上より、現在研究は遅れていると言わざるを得ない。現在、採取できた歯髄刺激による海馬LTPのデータは、学会発表に関しては十分可能なものであるが、今後論文化するにはデータ数としては不足している。まず、最終年度として初期は当該データ収集に尽力する必要がある。その後、歯髄刺激の中枢応答、情動記憶に対する大脳辺縁系の機能連携について明らかにする上で、情動のコーディネーターと考えられている帯状回を最優先で検討しなければならないと考えている。歯髄刺激および歯痛の情動記憶に関する実験方法は、この2年間の海馬における手技で確立されているので、できる限り早期に開始する。海馬と帯状回の機能連携の検討が行えれば、大脳辺縁系の機能連携の大局は把握可能であるので、今後の扁桃核を含めた検討を行う際の大きな指標となり得る。歯髄刺激による海馬の可塑変化に関しては、Population spikeの増強を見出したことから、着実に進められてはいる。但し、本研究も一連の研究テーマの一つであることから、前回までの研究成果をまとめる必要があった。
熱サイクル時における熱電発電モジュールの発電試験装置の作製

本研究は、熱電発電モジュールの熱サイクル試験装置を開発することを目的としました。熱電発電モジュールは、上端を自動車や工場の廃熱(600800°C)で加熱、下端を冷却すると電気を発生する発電モジュールです。熱電発電モジュールの実用化にあたっては、加熱と冷却を繰り返す熱サイクルを加えて高い変換効率を得ることができる発電システムであることが必要です。しかし熱サイクルを加えると、熱電発電モジュールの高温部において、熱膨張率の異なる熱電素子と電極端子が熱膨張により剥離してしまいます。このため、熱電発電モジュール上部から荷重をかけ熱サイクル試験を実施する必要があります。しかし荷重をかけて上部を固定すると、熱膨張により熱電素子が割れてしまいます。報告されている一定荷重をかける機構では電気を必要とするため、加圧部を含めた熱電発電モジュールの変換効率の評価が必要となり実用に適していません。そこでおもりとばねをもちいた加圧機構を設置し、電気不要で一定荷重を加えることができる熱サイクル試験装置を開発しました。熱電発電モジュールに10kPaの荷重をかけるために、おもりとはねを用いた加圧機構を作製しました。加熱時には熱膨張による体積の増加を、ばねの縮みで吸収し、冷却時の収縮にはばねの伸びにより荷重を一定に保つことができます。作製に当たっては、加熱時の熱応力による破損が生じないように、熱流体解析ソフト「Solid Works Simulation」を用いて変換効率測定装置にかかる熱応力を解析し、破損が生じない材質、加圧機構の形状を設計しました。加圧機構の材質には真鍮を、ばねにはSUSを、おもりにはマセライトを用いました。作製した熱サイクル試験装置を使用して、申請者が所属する研究機関で開発している熱電発電モジュールを用いて熱サイクル試験を実施し、変換効率を測定して評価装置の有用性を実証しました。さらに、熱サイクル試験装置の作製過程とその効果について、東京大学総合技術研究会2017にて発表しました。また、最新の熱電発電変換効率測定装置のノウハウを学ぶため、日本熱電学会に参加しました。
成人呼吸窮迫症候群の早期診断とサーファクタントによる不可逆期への移行阻止

(1)成人(急性)呼吸窮迫症候群(ARDS)の可逆期判定実験:ラットにエンドトキシン、エラスターゼ、リゾレシチン、および抗サーファクタント蛋白B抗体などを投与した実験で、動脈血酸素分圧(PaO_2)が低下し始めてから6時間以内は、サーファクタント補充療法により症状が改善する可逆期であることが判明した。しかし、PaO_2が低下し始めた時点から、肺胞には硝子膜の形成が認められたので、この時点から器質的変化を防止する措置(人口呼吸法の改善やサーファクタント補充療法など)を開始する必要があると結論された。(2)サーファクタント投与方法の検討と人工製品の開発:ラットのARDS様の呼吸不全に対し、5時間以内に天然加工型サーファクタント(SurfactantCK)を噴霧吸入させると、症状が改善し、不可逆期への移行を6時間は遅らせることが出来た。また、合成のジパルミトイールレシチン、ホスファチジルグリセロール、ジオレイ-リルシチン(60:20:20)にサーファクタント蛋白のSP-BとSP-Cを0.7%と1.4%ずつ加えた人工製品でも、上記の効果を得ることができた。(3)肺サーファクタントの状態と肺血管抵抗の関係:サーファクタントが不活化すると、その肺胞の毛細血管が拡張し、換気-血流比が極度に小さくなることを見い出した。この所見は、ARDSにおける低酸素血症の発生機序を明確にしたもので、呼吸管理学上、意義あるものと考えられた。(4)ARDSの早期診断に関する検討:気管内より吸引した液体の表面活性を測定することにより、ARDSの早期診断が可能であることを予測させる所見を得た。検討を続行中である。検討を続行中である。(1)成人(急性)呼吸窮迫症候群(ARDS)の早期診断法に関する検討:幼弱ウサギの肺内にリゾレシチンを投与すると、生理学的にも組織学的にもARDSと同じ所見が生じた。また、モノクローナル抗体を用いて測定した血液中のサーファクタント関連蛋白質(SP-A)の量は、肺障害の程度と平行して増加した。この結果は、ARDSに際し肺胞膜の透過性が昂進することを裏付けるとともに、血中のSP-Aの測定がARDSの早期診断に役立つことを示唆すると考えられた。(2)ARDSの可逆期判定とサーファクタント補充療法:ラットの肺内にエラスターゼを4mg注入し、ARDSのモデルを作成することに成功した。このラットに対し、5時間以内にサーファクタント分散液を気管に直接注入する方法(直接注入法)で補充すると、血液ガス所見が改善し、硝子膜形成の原因になる肺水腫液の漏出量が減少した。しかし、9時間以上放置すると、補充療法の効果が不確実になった。この際の肺胞表面には、硝子膜が形成されていた。さらに厳密な検討を要するが、硝子膜形成が不可逆期に入る一つの要因であろうと考えられた。(3)噴霧吸入によるサーファクタント補充: ARDSのラット(エンドトキシン50mg/kgを肺内に投与して作成)に対し、120分間、サーファクタントを噴霧吸入させると、直接注入法の場合と同様に、肺組織所見や血液ガス所見が好転した。硝子膜が形成される前に噴霧吸入法でサーファクタントを補充すれば、不可逆期に移行することを予防できる可能性が示唆された。(1)成人(急性)呼吸窮迫症候群(ARDS)の可逆期判定実験:ラットの気管内にエラスターゼを投与して作成したARDSの場合、8時間以内ににサーファクタント補充療法を行えば症状は緩解した。一方、10時間を超えると循環系の抑制が強くなり、不可逆期に移行することを見い出した。

したがって、ARDSの診療には、早期診断が必要であると結論された。なお、同時に行った追加実験では、局所麻酔薬(リドカイン)を投与すると、血圧低下や炎症反応を抑制できた。今後、リドカインとサーファクタントの両者を併用した実験も必要であると考えられた。(2)ARDSの早期診断法の検討:上記(1)の実験結果から、ARDSでは、早期診断の重要性が示唆された。ARDS患者の血液中のサーファクタント蛋白-A(SP-A)を定量し、この所見から早期診断が可能か否かを検討した。まだ結論を出すには至っていないが、同時に行った喘息患者の検索では、喀啖の表面張力と気道抵抗との間に相関々係を見い出した。今後、ARDSでも、喀啖の表面張力を測定し、早期診断が可能か否かを検討する必要があると考えられた。(3)再構築サーファクタントの薬効判定:ウサギ未熟胎仔やラットを用いた実験により、ARDSの治療用サーファクタントには、蛋白成分としてSP-BとSP-Cの2成分が23%必要であることを確認した。また、SP-BとSP-Cの比は1:2が適当であり、SP-Cの量が少ないと、静的な肺圧量曲線を好転させるが、生体内での活性が不十分であることを見い出だした。これらの知見は、人工サーファクタントを開発するための有用な基礎資料であると考えられた。(1)再構築サーファクタントの治療効果を高める研究:合成脂質(ジパルミトイールレシチン、フォスファチジ-ルグリセロール、ジオレイールレシチン=60:20:20)にサーファクタント蛋白-Bおよび蛋白-C(SP-BおよびSP-C)を種々の濃度で添加し、その薬効を生物学的に調査した。肺の静的圧量特性のみを改善するには、SB-Bを0.7%とSP-Cを0.18%あて加えれば十分であった。しかし、ARDSのラット(気道内にエンドトキシンを注入して作成)の呼吸不全を改善するには、SP-Bを0.7%とSP-Cを1.4%以上加える必要のあることが判明した。(2)肺サーファクタントの状態と肺血管抵抗の関係の調査:ラットの肺を定流量ポンプで灌流し、基準時、肺洗浄後、およびサーファクタント補充後の肺血管抵抗を調査した。肺洗浄により血管抵抗は低下し、サーファクタント補充により血管抵抗は上昇した。この結果は、肺胞の表面張力と肺毛細血管の間の圧勾配に関し新しい知見を加えたものであり、ARDSの治療に関しても新たな注意事項を示唆するものと考えられた。(3)ARDSの早期診断に関する検討:喘息患者の喀痰の表面活性度と呼吸機能の障害度を調査したところ、両者間には有為な相関が見られた。この結果から、ARDSの早期診断には、気道内吸引液の表面張力の所見を応用できる可能性が示唆された。(4)サーファクタントの活性とpHの関係の調査:肺サーファクタントは、pHが3.0-7.8の範囲で活性を示した。この所見は、再構築品を作成するための重要な基礎データーになった。
マスト細胞機能を制御する転写調節因子の解析とアトピー性疾患への関わり

マスト細胞の未解明の機能を明らかにすることでアトピー性疾患の成立機序に関する新たな知見を得ることを目的に、マスト細胞機能を制御する転写調節因子に焦点を当てた解析を行った。1.マスト細胞によるIL-12p40産生と自然免疫反応における重要性IL-12はp40とp35のサブユニットからなるサイトカインであり、T細胞やNK細胞からのIFN-γ産生誘導およびThl分化誘導に重要である。主要な供給源としてマクロファージと樹状細胞が知られているが、本研究において、マウス骨髄由来培養マスト細胞(BMMC)がIFN-r/LPS刺激により転写調節因子ICSBPの発現を介してIL-12を産生することを明らかにした。また、マスト細胞欠損マウス、マスト細胞欠損マウスに野生型BMMCまたはp40欠損BMMCを移入したマウスを用いた急性腹膜炎モデルによる解析から、マスト細胞は細菌感染時における重要なIL-12供給源の一つであり、IFN-γ産生を誘導することで好中球を活性化させ、細菌の排除および宿主の生存に寄与していることを示した。2.Notchシグナルがマスト細胞機能に与える影響細胞膜貫通型レセプターNotchは、リガンドと結合すると細胞内ドメインが切り離され核に移行し転写活性化因子として働く。しかし、マスト細胞に関する知見はほとんどない。本研究においてマウスマスト細胞表面上にNotch1およびNotch2が発現していることを初めて明らかにした。また、NotchリガンドDelta-like1(Dll1)の刺激によりマスト細胞表面上へのMHCclassII分子および補助刺激分子OX40リガンド発現が誘導され、このマスト細胞はCD^4+T細胞を活性化させることを見いだした。マスト細胞はNotchシグナルにより抗原提示細胞機能を獲得することが示された。本研究では、マスト細胞の未解明の機能を明らかにすることで様々なアトピー性疾患の成立機序に関する新たな知見を得ることを目的に、マスト細胞機能を制御する転写調節因子に焦点を当てた解析を行っている。1.マスト細胞によるIL-12産生とその生理的意義IL-12はp40とp35のサブユニットからなるサイトカインであり、T細胞やNK細胞からのIFN-γ産生誘導およびTh1分化誘導に重要である。主要な供給源としてマクロファージと樹状細胞が知られている。本研究において、マウス骨髄由来培養マスト細胞(BMMC)はIFN-γ刺激によりp40産生に必須の転写調節因子ICSBPを発現し、IFN-γ/LPS刺激でIL-12を産生することを明らかにした。また、マスト細胞欠損マウス、マスト細胞欠損マウスに野生型BMMCまたはp40欠損BMMCを移入したマウスを用いた急性腹膜炎モデルによる解析から、マスト細胞は細菌感染時における重要なIL-12供給源の一つであり、IFN-γ産生誘導を介した好中球活性化を通じて細菌の排除および宿主の生存に寄与していることを示した。本研究成果は雑誌論文として発表した。2.Notchシグナルがマスト細胞分化に与える影響細胞膜貫通型レセプタ-Notchは、リガンドと結合すると細胞内ドメインが切り離され核に移行し転写活性化因子として働く。本研究において、BMMCおよびマウス腹腔マスト細胞表面上にNotch1、2が発現していることを明らかにした。分化途中のBMMCにNotch1細胞内ドメインを過剰発現させると、単球系細胞に特徴的なCD11b、F4/80、CD80等を発現する細胞集団が現れた。Notch2細胞内ドメインではこの現象は見られなかった。今後、マイクロアレイ等によるNotch制御下遺伝子の解析、in vivoにおける生理的意義の解析を行っていく。
"妊娠期、及び育児・早期における母親の育児不安予測アセスメント・ツール"の開発

当初、"妊娠期、及び育児・早期における母親の育児不安予測アセスメント・ツール"としていた尺度については、"妊娠期、及び育児・早期における母親の養育力総合アセスメント・ツール:The Assessment Tool Toward Mothers' Competence for Child Rearing(MOOR)"と尺度の概念および名称を変更して開発し、信頼・妥当性の検証を目的に本研究に取り組んだ。その結果、(2)因子分析の結果、Pr-MOOR、Po-MCCRとも11因子(信頼性係数α=0.520.88)で構成されており、項目数はそれぞれ62項目、44項目であった。アイテム全体でのαはPr-MCCR:0.76、Po-MCCR:0.78であった。(3)日本語版状態・特性不安尺度(JSTAI)との間のMOORの並存妥当性は、Pearson's α=-0.66-0.79で中やや高い負の相関が示された。MCCR各下位尺度間では、α=0.010.58でほとんどの因子でα=0.3以下であった。(4)重回帰分析では、pr & po MCCRの下位尺度は、TSAI対して50%以上の重決定率を示した。以上から、今回我々が開発したPr, Po-MCCRとも一定の内的整合性をもちながら適度に独立した因子で構成され、不安傾向の負の方向での測定を含む総合的な概念をもつ尺度であると考える。今後さらに、MCCRの臨床応用性を高める方向で検討を重ねたい。(2)については、育児早期(産後57週まで)における「育児ストレス」への「母親の心理的ストレス反応」には、State Trait Anxiety Inventory (Spielberger,1970)による測定が有用であるとの知見を得、学術誌(母性衛生45巻2号,2004)に印刷中である。また、「育児ストレス」による「母親の心理的ストレス反応」への影響を、ソーシャル・サポートとの関連を検討した結果、同時期には実母からの物理的サポートの認知によるストレス緩衝効果、または直接効果を統計学的に説明できた。しかし、実母からの評価的サポートの認知では、逆に母親のストレス反応が強まる直接効果が示された。この知見についても、現在論文にまとめて第2報として投稿中である。(1)計画当初、"妊娠期、及び育児・早期における母親の育児不安予測アセスメント・ツール"としていた尺度については、"妊娠期、及び育児・早期における母親の育児力予測アセスメント・ツール"と尺度の概念および名称を変更し、Prenatal-Postpartum Self Evaluation Questionnaire (Lederman,1981)を基に、その他の関連要因を加えて作成した。得られたデータ数は、現段階で、妊娠中については、n=350(回収率:50.8%)、早期育児期については、n=340(回収率:54.8%)であった。5下位概念ごとの因子分析の結果、それぞれ3因子(α=0.860.91)で構成されていた。また、日本語版状態・特性不安尺度(JSTAI)による不安の測定も行った結果、"妊娠期、及び育児・早期における母親の育児不安予測アセスメント・ツール"との相関は、r=-0.68で、高に近い中程度の逆相関が得られた。これらについては、現在集積中のデータにより更に検討を重ねている。
知識システム群の協調メカニズムに関する基礎研究

マルチエージェントシステムのように,多数の自律的エージェントの集団によって構成される自律分散システムを合目的に振舞わせることは容易ではない.これは中枢的なエージェントや実時間の通信を仮定した大域的な制御が事実上不可能なためである.これらを仮定せずに,エージェント群を合目的に活動させるためには,エージェント群の間に適切な通信規約を設定する必要がある.従来のマルチエージェントシステムでは,このような規約はマルチエージェントシステムの外部にいる我々によって設計され,エージェント群はそれに従って行動するようにプログラムされていた.しかしマルチエージェントシステムがおかれる環境は,エージェント群そのものを含めてたえず変化するものと考えた方が一般的であり,通信規約も徐々にあるいは適当な時期に再構成しなければならない.もちろん我々がその作業を受け持つこともできるが,仮にそのような規約を一部でも環境に応じて自己組織化する能力を有したマルチエージェントシステムを構築できるならば好都合であろう.このような考えから,本研究では共通の言語をもたない多数のエージェント群に,それらが置かれる環境との相互作用を通して経験的かつ遺伝的に学習させることによって,徐々に共通の言語を形成させ,最終的にはその言語に基づいた最適な通信規約を自己組織化させるためのメカニズムを提案すると共に,数百から数千の人工生物群からなるマルチエージェントシステムにこれを適用し,それらが学習および進化を通して,環境に最適な通信規約を安定的に自己組織化することを実験的に示している.マルチエージェントシステムのように,多数の自律的エージェントの集団によって構成される自律分散システムを合目的に振舞わせることは容易ではない.これは中枢的なエージェントや実時間の通信を仮定した大域的な制御が事実上不可能なためである.これらを仮定せずに,エージェント群を合目的に活動させるためには,エージェント群の間に適切な通信規約を設定する必要がある.従来のマルチエージェントシステムでは,このような規約はマルチエージェントシステムの外部にいる我々によって設計され,エージェント群はそれに従って行動するようにプログラムされていた.しかしマルチエージェントシステムがおかれる環境は,エージェント群そのものを含めてたえず変化するものと考えた方が一般的であり,通信規約も徐々にあるいは適当な時期に再構成しなければならない.もちろん我々がその作業を受け持つこともできるが,仮にそのような規約を一部でも環境に応じて自己組織化する能力を有したマルチエージェントシステムを構築できるならば好都合であろう.このような考えから,本研究では共通の言語をもたない多数のエージェント群に,それらが置かれる環境との相互作用を通して経験的かつ遺伝的に学習させることによって,徐々に共通の言語を形成させ,最終的にはその言語に基づいた最適な通信規約を自己組織化させるためのメカニズムを提案すると共に,数百から数千の人工生物群からなるマルチエージェントシステムにこれを適用し,それらが学習および進化を通して,環境に最適な通信規約を安定的に自己組織化することを実験的に示している.
マン・マシンインターフェイスのためのパターン言語処理システムの研究

まず,身振り手振りに意味をもたせて計算機とコミュニケーションを円滑に行える環境の基礎作りのために,指文字で計算機に指示を与えることができるようなパターン言語処理システムの構築を目指した.具体的には,テレビカメラで映し出された指文字の映像から手の形状と動きを認識し,指文字が意図する命令を解読する試みである.高速処理が可能な指文字抽出アルゴリズムを考案し,実際にシステムとして構成してみた.この試みは、一方では指文字に代わる新たな方法、即ち指示棒を用いる方法を生み出す契機となった.これは,処理の高速性,位置情報の指定の容易さなど優れた特質も持つもので,その将来性が期待できる.この研究により指文字に代わる新たな方法として,指示棒を用いるインターフェイスの実用性が高いことが得られていたので,次に,その試作インターフェイスを構築した.この試作インターフェイスでは,ビデオカメラから得られる画像から指示棒を抽出し,リアルタイムにその3次元座標の推定値が得られる.これにより指示棒を3次元のポインティングデバイスとして利用できることが明かとなったので,具体的な操作性を検討するために音声認識と組み合わせてマルチモーダルインターフェイスを構成し,その上に試作アプリケーションとして3次元の積木の世界を作成し評価を行なった.その結果,このマルチモーダルインターフェイスは手軽でユーザーが使い易いものであることが明かとなった.一方で,将来的にパターン言語として指文字を扱えるようにするため研究を並行して行なった.画像処理により指文字などのパターン言語を認識するための主たる問題点であるオクルージョンを解決するために,複数のカメラを相補的に用いる方法を検討し,問題解決の糸口が見えてきた.また,パターン言語と音声言語を組み合わせてたインターフェイスを構築するために必要不可欠である音声認識に関して,音声認識システムの構成に関する考察及び背景雑音から音声を抽出する方法に関する新たな手法を開発し,その評価から背景雑音を含む環境下においても音声認識を活用できる可能性を認めることができた.まず,身振り手振りに意味をもたせて計算機とコミュニケーションを円滑に行える環境の基礎作りのために,指文字で計算機に指示を与えることができるようなパターン言語処理システムの構築を目指した.具体的には,テレビカメラで映し出された指文字の映像から手の形状と動きを認識し,指文字が意図する命令を解読する試みである.高速処理が可能な指文字抽出アルゴリズムを考案し,実際にシステムとして構成してみた.この試みは、一方では指文字に代わる新たな方法、即ち指示棒を用いる方法を生み出す契機となった.これは,処理の高速性,位置情報の指定の容易さなど優れた特質も持つもので,その将来性が期待できる.この研究により指文字に代わる新たな方法として,指示棒を用いるインターフェイスの実用性が高いことが得られていたので,次に,その試作インターフェイスを構築した.この試作インターフェイスでは,ビデオカメラから得られる画像から指示棒を抽出し,リアルタイムにその3次元座標の推定値が得られる.これにより指示棒を3次元のポインティングデバイスとして利用できることが明かとなったので,具体的な操作性を検討するために音声認識と組み合わせてマルチモーダルインターフェイスを構成し,その上に試作アプリケーションとして3次元の積木の世界を作成し評価を行なった.その結果,このマルチモーダルインターフェイスは手軽でユーザーが使い易いものであることが明かとなった.一方で,将来的にパターン言語として指文字を扱えるようにするため研究を並行して行なった.画像処理により指文字などのパターン言語を認識するための主たる問題点であるオクルージョンを解決するために,複数のカメラを相補的に用いる方法を検討し,問題解決の糸口が見えてきた.また,パターン言語と音声言語を組み合わせてたインターフェイスを構築するために必要不可欠である音声認識に関して,音声認識システムの構成に関する考察及び背景雑音から音声を抽出する方法に関する新たな手法を開発し,その評価から背景雑音を含む環境下においても音声認識を活用できる可能性を認めることができた.本年度は、身振り手振りに意味をもたせて計算機とコミュニケーションを円滑に行える環境の基礎作りを行なってきた。先ず指文字で計算機に指示を与えることができるようなパターン言語処理システムの構築を目指した。具体的には、テレビカメラで映し出された指文字の映像から手の形状と動きを認識し、指文字が意図する命令を解読する試みである。その結果、高速処理が可能な指文字抽出アルゴリズムを考案し、実際にシステムとして構成してみた。この試みは、一方では指文字に代わる新たな方法を生み出す契機となった。新たな方法とは、指示棒を用いる方法であるが、処理の高速性、位置情報の指定の容易さなど優れた特質も持つもので、その将来性が期待できる。また、身振り手振りをヒューマンインターフェイスとして活用するためには、手振りを写し取った画像情報から手の領域を抽出し、動きの方向と速度を精度よく、かつ高速に検出していく技術の開発が必要不可欠であるという認識の元で研究開発に力を注いだ。画像情報から得られる色やエッジ情報とともに指の形状に関する物理的な拘束という情報(知識)も積極的に活用した結果、精度と処理速度ともにある水準を越えるものが実現できる見通しを得た。さらに、音声認識についてはHMM(ヒドンマルコフモデル)を採用することにより、精度の良い認識システムが構築できる確信を得た。画像処理と音声処理およびそれらの統合処理を実時間で行なう構成にするにはハードウエアからのかなりのサポートが必要となる。前年度の研究により指文字に代わる新たな方法として、指示棒を用いるインターフェイスの実用性が高いことが得られていたので,本年度は,その試作インターフェイスを構築した.

この試作インターフェイスでは,TVカメラから得られる画像から指示棒を抽出しリアルタイムにその3次元座標の推定値が得られる.これにより指示棒を3次元のポインティングデバイスとして利用できることが明かとなったので,具体的な操作性を検討するために音声認識と組み合せてマルチモーダルインターフェイスを構成し,その上に試作アプリケーションとして3次元の積木の世界を作成し評価を行なった.その結果,このマルチモーダルインターフェイスは手軽でユーザが使い易いものであることが明らかとなった.一方で,将来的にパターン言語として指文字を扱えるようにするため研究を並行して行なった.画像処理により指文字などのパターン言語を認識するための主たる問題点であるオクルージョンを解決するために,複数のカメラを相補的に用いる方法を検討し問題解決の糸口が見えてきた.また,パターン言語と音声言語を組み合わせてたインターフェイスを構築するために必要不可欠である音声認識に関して,音声認識システムの構成に関する考察及び背景雑音から音声を抽出する方法に関する新たな手法を開発しその評価から背景雑音を含む環境下においても音声認識を活用できる可能性を認めることができた.
建築計画学の関与による在宅リハビリケアシステムの構築に関する実践的研究

医療的判断に寄与する「住環境の評価方法」の確立を目指して研究を遂行する。脳卒中後遺症者ならびに脊髄損傷者を対象として、医療的指標と住環境との関係を分析する。在宅リハの効果に影響する住環境を分析し、住環境のアセスメント方法、ならびに、の日常生活自立度(ADL)、HRQOL、住環境の現状等の基礎資料について分析を行う。リハビリテーション医療と建築計画学の学際領域を形成する研究である。特に脳卒中後遺症者については、住環境とHRQOLやリハビリテーションへの効果への不満、家族からの孤立感などとの相関が強いことが示唆された。慢性期における生活リハビリを住環境整備や住まい方とともに提案することが有意義であることが確認された。本年度は、医療現場での建築計画学の援助範囲を確認するために、定期的に協力病院のケース会議に出席し、対象患者の状況ならびに、医療的処置、リハビリの適用範囲、退院への社会的支援などの実情を把握した。入院中にできるリハビリと、退院後のリハビリにはその目標設定方法と、さらには通院リハビリの対象病院も変更されることが多く、必ずしも継続的なリハビリが行われているわけではないことがわかった。退院時の歩行の目標設定には、環境を表現する基準として、「室内」歩行や「屋外」歩行などの区別があり、一定程度の環境要素について採用されていることがわかった。他方これ以上の環境表現が帰宅後の住環境について問題にされることは少ない。さらに本年度は、理学的、作業的、言語的身体状況とリハビリ内容およびその成果、入院前の生活と生活環境、退院後を想定した生活構築計画と環境整備方針等を総合的に整理することができた。ただし対象と脳卒中患者と考えていた、比較的該当する患者が少なく統計的に全体像を把握するに到らなかった。本年度は入院期間中のリハビリの状況について把握したが、来年度は入院時と合わせて、退院後の自宅での生活とリハビリの状況について調査を行う。入院時から、退院後の生活について追跡調査を行うこととする。特に、自宅への訪問調査により、自宅後の環境上の課題を抽出する。また、在宅リハビリの可能性と、生活像の建て直しのための、住宅のみならず周辺環境や人的環境を含めた整備要件について調査を行う。これらの成果から、医療現場にフィードバックするためのアセスメントの道筋を提案する。協力病院のリハビリテーション科に通院中の脊髄損傷者、脳卒中後遺症者に対して、QOL等の日常生活の状況と、改修等の住宅の現状に関するアンケート調査を行った。その後事例を抽出し、訪問による詳細調査を行う予定としている。脊髄損傷者を先行して実施した。頚椎損傷、不完全損傷ならびに寝たきりの者は対象外とし27例の回答を得た。脊損者のADL(BIによる)、QOL(SF-36とCHART-SFによる)、住環境に関する多岐にわたるデータにより現状と、相互の関係を把握することができた。リハによる技術獲得と住宅の改造を背景に生活の自立度は比較的高い。室内では手動車椅子使用者が100%であった。受傷を期に住宅の新築、住替え、改修などが積極的に行われている。在宅移行するための基礎条件としても住宅改修等が必要であり、環境整備の重要性が浮き彫りになった。住宅改修等は損傷の軽重に関わらず行われており、BIとの相関はみられなかった。家族と同居するために新築にするなど、同居家族と住宅改造の有無には相関があった。BIは、SF-36の中の身体能力との相関が強く、痛みや活力とも相関している。SF-36の項目どうしでは、特に痛みが多くのQOLの項目に影響を与えている。身体能力が高い、あるいは住宅改修完了後であっても、必ずしもQOLが高いとは限らない。医療者と共有できる「行為過程の質的評価」方法や、それに呼応する「住環境評価指標」の構築が必要と考えられる。協力病院のリハビリテーション科に通院中の脊髄損傷者27例、脳卒中後遺症者25例に対して、QOL等の日常生活の状況と、改修等の住宅の現状に関するアンケート調査を行い詳細なデータを得た。本年度はさらに具体的な間取り、ならびに日中滞在場所等の住まい方に関して追調査を行なった。脊髄損傷者の場合は、車椅子使用可能な住宅改修が在宅移行の前提となる。その意味で重要であり、すでに一定の改修ノウハウがある。QOLと住環境の相関は低く、ADLとの相関は高い。車椅子での生活が再構築されることで、環境と身体の相互関係は安定すると考えられる。他方、脳卒中後遺症者については、歩行等に障害が残ることが多い。環境要因により行動制限等が起こり、リハビリ不満につながるなど、環境と身体の相互関係が意識され、満足度に影響を与えていることがわかった。

また介助が必要な例も多く、家族介護負担の心配や、家族との孤立感なども意識されており、日中滞在場所と家族との距離も考慮対象となることがわかった。住環境要素とQOL、ADL、リハビリ評価との相互関係について仮説を得ることができた。このことは、個々の住環境を踏まえ、生活を再構築する中で、リハビリプログラムを納得して組み立てることがQOL向上につながることが推察される。特に脳卒中後遺症者については、住環境も大きな要因として、リハビリ効果を阻害するとして不満を強くしており、「住環境を評価」し、現状を踏まえた生活改善やリハビリプログラムの提示が効果的と考えられる。今後はこの仮説をもとに、個々の住環境を踏まえたリハビリプログラムの具体的な適応について医療者とともに考察する段階に入る。
プロスペクト理論によるスポーツ観戦行動の理論・実証研究

本研究は,人々がスポーツ観戦に行く動機として,ホームチームの勝利によって生じる喜びを味わうためなのか,それとも拮抗したチーム同士の白熱した試合を観たいためなのかを行動経済学の観点から明らかにする。また,本研究はスポーツ観戦者の人口分布からホームスタジアムへの距離を測り,本拠地への空間的距離の近さが損失回避性をもつ傾向を強くするのかどうかを空間経済学の観点から検証する。
オルトエステル基を有する1,3-ジエン類の重合反応性と生成ポリマーの熱特性解析

1,3-プタジエン骨格の2-位にオルトエステル基であるトリエトキシメチル基を置換した2-トリエトキシメチル-1,3-プタジエンを合成し、そのラジカル重合挙動を検討した。ベンゼン中アゾビスイソブチロニトリルを開始剤として重合を行うと、重合速度は開始剤濃度の0.53乗、モノマー濃度の1.56乗に比例し、全重合の活性化エネルギーは96kJ/molとなった。生成ポリマーは95%の1,4-E購造と5%の1,4-Z構造からなるが、tert-プチルメルカプタンを連鎖移動移動剤としたテロメリゼーションの結果から、その付加形式には1,4-付加と4,1-付加が混在することが示唆された。このモノマーをM1、スチレン(St)、2-ビニルピリジン(2Vp)、イソプレン(Ip)、クロロプレン(Cp)をそれぞれコモノマーとしてラジカル共重合を行い、モノマー反応性比を求めたところ、(r_1,r_<St>)=(2.41,1.0)、(r_1,r2_<Vp>)=(0.64,1.35)、(r_1,r_<Ip>)=(0.86,1.0)、(r_1,r_<Cp>)=(0.17,7.01)となった。イソプレンとの共重合はほぼ理想共重合に近く、また、Q,e値はQ=1.23、e=-0.81となった。また、ニトロキシルラジカルを共存させることにより、リビングラジカル重合によるスチレンとのブロック共重合体も合成できた。生成ポリマーのガラス転移温度はオルトエステルの状態で-21°C、カルボン酸エステルの状態で一24°Cであったが、イソプレン及び2-ビニルピリジンとのランダム共重合体では、成分の重量分率に従って変化した。ポリジエン類のガラス転移温度はミクロ構造により多少の差はあるものの、室温以下にあるため、これらのポリマーに例えばカルボキシル基や水酸基のような極性官能基を効率よく導入できれば、低温特性に優れた新規機能性材料として利用出来る可能性がある。本研究ではカルボキシル基あるいは3個の水酸基を同時に保護できるオルトエステル基を有する1,3-ジエン類を合成し、その重合挙動を検討した。2-位のカルボキシル基をトリエトキシメチル基で保護した2-トリエトキシメチル-1,3-ブタジエンはラジカル重合により1,4-E構造(主鎖に着目するならばシス-1,4構造)を95%程度含むポリマーを与える。このポリマーはほとんどの有機溶媒に可溶であるが、希塩酸で処理すると瞬時にカルボン酸エステルヘと変換され、室温で粘稠なポリマーが得られた。このポリマーは対応するモノマーが不安定で単離できないため、本研究の方法で初めて合成されたポリマーである。また、アニオン重合も試みたが、現時点ではポリマーは得られていない。分子内の3個の水酸基をビシクロ環状オルトエステル保護した4-(2-メチレン-3-ブテニル)-1-メチル-2,6,7-トリオキサビシクロ[2,2,2]オクタンのアニオン重合を行ったところ、THF中、-78°Cで重合を行っても分子量分布はやや広いが80%程度の1,4-構造を含むポリマーが得られた。同条件下でジブチルマグネシウムの存在下で重合を行うと、分子量分布は狭くなるがミクロ構造も3,4-構造主体のものへと変化した。脱保護はTHF中希塩酸、ついでメタノールNaOHで処理することにより定量的に進行し、親水性のポリジエンを得ることができた。単独重合体、ブロック共重合体のDSC測定により、これらの熱的特性の解析を行っている。このモノマーをM1、スチレン(St)、2-ビニルピリジン(2Vp)、イソプレン(Ip)、クロロプレン(Cp)をそれぞれコモノマーとしてラジカル共重合を行い、モノマー反応性比を求めたところ、(r_1,r_<St>)=(2.41,1.0)、(r_1,r2_<Vp>)=(0.64,1.35)、(r_1,r_<Ip>)=(0.86,1.0)、(r_1,r_<Cp>)=(0.17,

7.01)となった。イソプレンとの共重合はほぼ理想共重合に近く、また、Q,e値はQ=1.23、e=-0.81となった。また、ニトロキシルラジカルを共存させることにより、リビングラジカル重合によるスチレンとのブロック共重合体も合成できた。生成ポリマーのガラス転移温度はオルトエステルの状態で-21°C、カルボン酸エステルの状態で一24°Cであったが、イソプレン及び2-ビニルピリジンとのランダム共重合体では、成分の重量分率に従って変化した。
ヒト泳運動における骨格筋の制御機序と形態的特徴の解明

陸で高い運動効率を生み出す運動では、接地時の衝撃を弾性エネルギーとして利用する筋腱相互作用が重要な役割を果たすことが知られているが,接地衝撃がほとんどない水中での泳運動では高い運動効率やパワー発揮を可能とする筋腱動態や形態的特徴について明らかにされていない.本研究では水中など特殊環境下における身体運動中の筋腱動態と筋活動,動作の同時測定を可能とし,水中の特殊環境下においても陸での身体運動と同様に筋腱が伸張・短縮を示し,泳速度の増加に伴い筋を調整し効果的に腱の弾性を利用して高い推進力を獲得している可能性が示唆された.高い運動効率を生み出す身体運動には,接地時の衝撃を弾性エネルギーとして利用する筋腱相互作用が重要な役割を果たすことが知られているが,接地衝撃がほとんどない泳運動では,高い運動効率やパワー発揮を可能とする筋腱の機能的特徴や水泳選手特有の形態的特徴について明らかにされていない.本研究では,接地衝撃のほとんどない泳運動中の筋腱動態と筋活動,力発揮の同時測定の方法を確立し,競泳選手の高い運動効率やパワー発揮を可能とする水泳特有の骨格筋の制御機序とその骨格筋の形態的特徴について明らかにすることを目的とした.平成28年度では,競泳選手や一般人を対象として,下肢の形態測定,および力学的機能特性測定を実施した.また,筋活動測定用ワイヤレス筋電センサと,ワイヤレスモーションセンサによって泳中の動作解析ができる同時測定システムを開発し,その測定システムの検証を行った.これまで,走・跳運動で行ってきた非侵襲性の超音波装置を用いた筋腱動態の測定方法へ特殊加工を施し,特殊な環境下における身体運動中の筋腱動態と筋活動,動作の同時測定可能な方法の確立に至った.さらに,平成28年度には,数名の被験者に協力を仰ぐことができ,泳運動中の筋活動と筋動態の測定を行った.平成28年度は,これらのデータを基に,学会発表と,2本の論文を執筆,その内1本は投稿中である.引き続き,平成29年度も泳運動中の筋活動と筋腱動態,動作分析の同時測定の追加測定を行うとともに,超音波エラストグラフィ(筋硬度測定)を用いた筋の力発揮動態測定を確立し、測定を実施していく.本年度は,競泳選手の下肢の骨格・筋腱の形態的特徴について明らかにすること,競泳選手特有の筋腱動態と筋活動の特徴について明らかにすることを目的とし,その方法の確立とその検証を中心に取り組んできた.平成28年度中に,競泳選手とそのコントロール群の下肢の骨格・筋腱の形態測定と,泳運動中の筋腱動態と筋活動の測定を順調に実施することができた.データをまとめ,これらの研究成果は,国際学術誌へ投稿する準備を進めており,平成28年度に国内・外での学会発表も行っている.以上のことから,当初の計画以上に進展していると考えられる.高い運動効率を生み出す身体運動には,地面接地時の衝撃を弾性エネルギーとして利用する筋腱相互作用が重要な役割を果たすことが知られている.しかしながら,接地衝撃がほとんどないとされる泳運動では,高い運動効率やパワー発揮を可能とする筋腱の機能的特徴,および競泳選手特有の形態的特徴についてはいまだ明らかにされていない.本研究では,接地衝撃のほとんどないとされる泳運動中の筋腱動態と筋活動,力発揮の同時測定の方法を確立し,競泳選手の高い運動効率やパワー発揮を可能とする水泳特有の骨格筋の制御機序とその骨格筋の形態的特徴について明らかにすることを目的とする.平成29年度では,競泳選手や一般人に加えて陸上競技選手の下肢の形態測定,および力学的機能特性測定の追加測定を実施した.また,平成28年度に確立することができた筋電計や関節の角度情報を収集するワイヤレスセンサシステムを利用して,これまでに走・跳運動で行ってきた非侵襲性の超音波装置を用いた筋腱動態との同時測定を,これまでに測定が困難とされた動作や特殊な環境下での身体運動中などの筋腱動態と筋活動,動作の同時測定へも応用できるかを検証した.その結果,測定方法の確立を確認することができ,同様にダイナミックな運動中の超音波エラストグラフィの測定方法の確立もおおむね達成できたことから,これまでに困難とされてきた動作や特殊環境下での動作と筋腱動態,力発揮動態測定の方法が確立され,今後も確実にサンプル数を増やしていくことが期待できる.本年度では,平成28年度より測定してきたデータに平成29年度に測定したデータを加えたことで,データサンプルの数を増やすことや競技レベルの統一が可能となり,より信頼性の高いデータを得ることができた.これらのデータを基に,学会発表と論文の執筆・投稿も進めることができた.陸で高い運動効率を生み出す運動では、接地時の衝撃を弾性エネルギーとして利用する筋腱相互作用が重要な役割を果たすことが知られているが,接地衝撃がほとんどない水中での泳運動では高い運動効率やパワー発揮を可能とする筋腱動態や形態的特徴について明らかにされていない.本研究では水中など特殊環境下における身体運動中の筋腱動態と筋活動,動作の同時測定を可能とし,水中の特殊環境下においても陸での身体運動と同様に筋腱が伸張・短縮を示し,泳速度の増加に伴い筋を調整し効果的に腱の弾性を利用して高い推進力を獲得している可能性が示唆された.平成29年度は引き続き、筋腱動態の追加測定を実施する.また,エラストグラフィーを用いた力発揮動態の測定方法の確立と検証を行い,対象者に協力を仰いで測定を実施していく.これらのデータも平成29年度中にまとめ,国際学術誌へ投稿し,国内・外での学会発表を行う.スポーツバイオメカニクス,神経・筋機能

平成28年度に使用予定だった論文投稿費用を,平成29年度に使用するため繰り越すこととした.平成29年度に実施する追加測定データをまとめ上げ,国際雑誌へ投稿する.その際に必要な経費として使用する計画である.