hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
レーザーフォトリシスESRの時間分解能向上と電子スピン緩和機構への応用

さらに,これら,オルソキノン類の励起三重項状態を極低温下で直接測定し,著しい溶媒効果を見い出した.発表準備中.3.フリーシッフ塩基の分子内プロトン移動反応過程における中間体.標記過程で生成する無発光性励起三重項ケトアミンを初めて,時間分解ESR法により検出した.零磁分裂定数やスピン分極パターンが求められた.異常に小さなIDI値は,励起三重項エネルギーレベルが低いために,より高い励起状態の混合が小さいためと結論された.現在投稿中4.ピリジン誘導体の光化学反応機構についての時間分解ESR研究.現在,発表準備中1.レーザーフォトリシESP装置の時間分解能向上。時間分解ESR装置の信号検出系にデジタイザーを組み入れ、種々の系について、過渡的ESP信号の応答を観測し、時間分解能の向上を確認した。さらに、本年度設備備品として購入した高速前置増幅気(スタンホード、SR-440、電圧利得:5625倍まで4段階可変、立ち上り、立ち下がり時間:1.2+1秒)により、信号/雑音比が向上した。2.低温剛体溶媒中における0-キノン類の励起三重項状態の研究、無リン光性1.2-ナフタキノン(1.2-NQ)とリン光性9.10-フェナントレンキノン(9.10-PQ)の励起三重項状態の時間分解ESRスペクトルの測定を、種々の溶媒について行った。本研究で、初めて、無りん光性1.2-NQの励起三重項状態が観測され、その電子構造が、著しい溶媒極性の効果を受けることを明らかにした。また、9.10-PQのリン光寿命は、溶媒依存性が小さいのに、その零磁場分裂定数は、大きな変化を示し、電子状態が変化していることを明らかにした。(J.Phys.Chem.印刷中)3.0-メチルアセトフェノンおよび関連化合物の光エノール化反応と励起三重項状態の研究標記化合物は、光誘起分子内水素移動反応を引き起こすことから興味が持たれる化合物である。生成する無リン光性エノールの時間分解ESRスペクトルを観測し、非常に小さな零磁場分裂定数から、反応性の高いビラジカル性を明からにした。関連化合物の系統的な研究から、親分子の励起三重項状態の電子構造とエノール生成収率との関係について研究した。エノール対の時間分解ESRスペクトルの立ち上がりが観測され、親分子の励起三重項状態との寿命の違いを明らかにした。メチルビオローゲンへの電子移動反応にも応用した。(J.Phys.ehem.日化誌)。
ターボ機械羽根車内の非定常非圧縮粘性流れの準三次元解析法に関する研究

本研究では、ターボ機械の性能向上を目的とした流れ解析、振動騒音問題の原因解析および予測等が、EWSまたはパーソナルコンピュータ等の小規模計算機で実行できる羽根車内非圧縮非定粘性流れの解析手法の確立を目的とし、準三次元解析法に渦法を組み合わせた手法を用い、軸流、斜流、および遠心のいずれの羽根車にも適応できる、極めて実用性の高い計算法を開発し、実測結果のある羽根車内の流動解析を行い、その有効性の評価、検証を行った。本年度の研究実績として以下の結果が得られた。1.任意の形状の羽根車において、回転流面で切断された翼間流れの非定常な翼面境界層の発達、剥離特性を二次元円形翼列に写像して離散渦法により解析するための基礎式を導き、二次元遠心羽根車の非定常粘性流れ解析のプログラムの拡張を行った。2.子午面非定常流れの運動方程式と連続の式から、流線曲率法により流面形状を解析する基礎式を導き、子午面流れ解析のプログラムを作成した。3.翼間流れプログラムと子午面流れのプログラムをタイムスプリット法により時間進行的に交互に計算できるように結合し、準三次元流れ解析プログラムを開発した。4.上記のプログラムを、LDVにより計測結果のある斜流羽根車に適用して、設計流量、および入り口逆流の生じる部分流量における流れの解析を行った。その結果、部分流量時における入り口逆流の発生、発達を捕らえることができ、実験結果を良く再現することが明らかになり、本手法の有効性が確認された。
水田農業における地球温暖化防止策の展開方向と農業環境政策の発展に関する研究

水稲作農業は土壌からの大量のメタン放出を伴うので、農薬・化学肥料投入量の削減という、農業環境政策においてこれまで重視されてきた対策は、気候変動緩和策としてはあまり効果がなく、中干し期間の延長や間断灌漑の導入等、メタン放出量削減にねらいをめた対策が必要であることを、温室効果ガス排出量のライフサイクル評価や水田からのメタン放出量の実測によって明らかにした。本研究は水質保全など地域環境問題への対応を主な目標として発展してきた農業環境政策に地球温暖化防止への貢献を組み込むための方向性と政策手法を、農業環境政策の先進県の1つである滋賀県の現場から明らかにしようとするものである。本年度の研究成果は、以下の4点である。第1に、ライフサイクルアセスメント(LCA)を用いて慣行水稲栽培の温室効果ガス排出量を評価した。これは環境保全型稲作の脱温暖化効果を評価する際にベンチマークとして使用することができる。第2に、LCA評価に用いるために冬季湛水稲作の経営データを収集した。また、2、3月における冬季湛水水田からのCH4放出量を測定したところ、気温の高い日には約4mg/m2/h程度あるが、ほとんどゼロであることが確認された。第3に、飼料用米の生産実態と政策動向について調査し、生産が急激に伸びていることを確認した。また、飼料用米を給与して生産された鶏卵に対する消費者の評価を調査したところ、「国産飼料による自給率向上」の認識は低いことが明らかとなった。このことは飼料用米利用による飼料コストの増蒿分を畜産物消費者に転化することが難しいことを示唆している。第4に、LCAを用いて茶作における温室効果ガス排出量を推計したところ、窒素施肥に伴うN20の放出が極めて高い割合を占めていることが明らかとなった。茶作においては地下水の硝酸塩汚染を防止するための窒素低投入型栽培がそのまま脱温暖化対策にもなるが、これに対して、水稲作においては温室効果ガス排出量に対するメタンの寄与率が高いため、水質保全のための環境保全型稲作がそのまま脱温暖化対策になるとは限らない。したがって、水稲栽培では、脱温暖化と水質保全という二つの環境対策間での競合も想定しなければならないことが示唆された。本研究は水質保全など地域環境問題への対応を主な目標として発展してきた農業環境政策に地球温暖化防止への貢献を組み込むための方向性と政策手法を、農業環境政策の先進県の一つである滋賀県の実態をふまえて明らかにしようとするものである。本年度の研究成果は以下の4点である。第1に、環境こだわり農業による水稲栽培を行う集落営農を複数回にわたり現地調査し,LCA(ライフサイクルアセスメント)のために必要なデータ収集を行った.調査対象とした集落営農の経営資料および聞き取り調査から,投入として種苗,肥料,農薬,エネルギー,産出として玄米,飼料用稲わらのインベントリデータを推計した.また,IPCCガイドラインにもとづき,調査対象の有機物管理および水管理方法を反映させたメタン排出係数を作成した.第2に、これまで、過小評価されるといわれている閉鎖型チャンバー法で測定されてきた水田からのメタン放出量を、微気象学的方法(熱収支フラックス比法)による結果と比較検討した。微気象学的方法による測定値に対するチャンバー法による測定値の比は、水稲植被上の風速に大きく影響され、風速が大きい時には0.5程度となり、小さいときには1.0程度になることがわかった。第3に、生協における取り組みを事例に、飼料米を給与して生産した鶏卵への消費者の評価と生協における飼料米給与鶏卵の持続可能性に関する調査研究を行った。消費者の評価は、「地場産」と関係する「安全」や「安心」に偏っていることが明らかとなった。第4に、我が国の農業環境政策における地球温暖化防止策の展開過程を調査した。農業環境政策に地球温暖化防止という政策目標が明確に位置づけられたのは京都議定書第一約束期間に入った2008年であり、温暖化防止策においては農地土壌への炭素貯留が重視されていることが明らかになった。本年度の研究成果は以下の3点である。第1。環境こだわり農業における化学合成農薬および化学肥料の5割低減が水稲栽培の温室効果ガス排出に及ぼす影響を明らかにした。分析の結果、化学肥料の5割低減に伴う堆肥投入は水田からのメタン排出量の大幅な増加を引き起こした。したがって、中干し期間延長などの水管理方法によるメタン排出抑制対策の必須化が、環境こだわり農業による水稲栽培の地球温暖化防止効果確保のために重要と示唆された。第2。冬季湛水田からのメタン放出量をチャンバー法を用いて測定した。

この結果を用い2011年11月から2012年5月の移植前までのメタン放出量を推計した結果、約8g/m2となった。この値は、慣行水管理水田ではこの時期ほとんどメタンの放出はないこと、また、中干しを1回行う慣行水管理栽培田からの放出量は100日間で約80g/m2であることから判断して、無視できるほど小さくはないことがわかった。次に、常時湛水栽培田からの放出量を熱収支フラックス比法を用いて測定し、慣行水管理栽培田の場合より約4割放出量が増大することがわかった。第3。水稲作の管理方法を変えることによる温室効果ガス排出量の変化をIPCCの「国別温室効果ガス排出インベントリガイドライン」のティア1の方法で推定した。その結果、緑肥作物を作付けて鋤込むと、一定期間は炭素を土壌に貯留することによって温室効果ガスを吸収するが、土壌有機炭素が平衡状態に達するとその効果がなくなり、逆にメタンの放出が、永遠に増加することが明らかになった。事例経営を対象とした温室効果ガス排出量のLCA評価と水田からのメタン排出量の実測という2大実証研究が予定通り進んでいるので、研究は「おおむね順調に進展している」と評価できる。24年度が最終年度であるため、記入しない。減農薬減化学肥料栽培の温室効果ガス削減効果を評価し、水稲作における温室効果ガス排出量を削減するために優先的に実施すべき技術を特定する。野生生物保護効果の高い通年湛水・不耕起稲作を温室効果ガス排出削減という目標と両立させるために必要な栽培方法を明らかにする。輸入飼料用トウモロコシを国産飼料用米で代替することによる温室効果ガス排出量削減効果を評価し、地産地消によって温室効果ガス排出量を削減する方法を考察する。
レペニンの合成研究

ジテルペンアルカロイドは、特異な縮環構造を持つ天然物群であり、多くの合成化学者を魅了し続ける化合物群である。私は、昨年度、今まで全合成の達成されていなかったデヌダチン型アルカロイドの初の全合成として、レペニンの全合成を達成することができた。今年度は、デヌダチン骨格上での官能基変換を経てデヌダチン型アルカロイドの類縁体を合成することを計画していた。ところが、その研究の途上において、レペニン合成の中間体から短段階にてアコニチン骨格を構築できることを見出した。アコニチン骨格は、ジテルペンアルカロイド最大のグループであるアコニチン型アルカロイドに共通する骨格であり、7員環や5員環などが複雑に縮環した構造を有するものである。また、アコニチン型アルカロイドは生物活性の強力なものが多く、創薬科学的な観点からも非常に魅力的な化合物群であると考えられる。そこで、当初の計画を変更し、デヌダチン骨格からの転位を利用してアコニチン骨格を効率的に構築することを研究目的とすることとした。詳細な検討を行ったところ、アコニチン骨格14位に水酸基を有さない基質を合成するのは容易であったが、多くのアコニチン型アルカロイドが共通して有する14位水酸基を備えた化合物を合成するのには多くの困難が伴った。骨格転位の前駆体の構造や、転位のための条件を種々検討し、最終的には、アコニチン型アルカロイドであるカルジオペタリンを27段階にて合成することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ジテルペノイドアルカロイドには、複雑な骨格を有する天然物が多く属する。その一部の天然物に共通するデヌダチン骨格と呼ばれる構造は、ビシクロ[2.2.1]骨格やビシクロ[2.2.2]骨格を含む極めて複雑な構造である。生理活性の強いアコニチン型の骨格へと化学変換ができることが知られており、非常に魅力的な標的化合物であるにも関わらず、その構造の複雑さ故に、デヌダチン骨格を有する天然物の全合成は未だ達成されていない。私は、デヌダチン骨格を有する天然物であるレペニンの初の全合成を達成した。まず、安価に入手可能なオルトバニリンから誘導したトリエンに対し、加熱条件下分子内Diels-Alder反応を行うことにより、立体化学を制御しながら3つの6員環を有する化合物を得た。次に、その骨格上で、分子内Mannich反応によりビシクロ[2.2.1]骨格を、エチレンとのDiels-Alder反応によりビシクロ[2.2.2]骨格を構築し、デヌダチン骨格を短段階で構築することに成功した。さらに、複雑なデヌダチン骨格上での官能基変換を巧みに行うことによって、レペニンに特徴的な酸素官能基の立体選択的な導入に成功し、レベニンの合成を達成した。今まで構築が困難であると考えられていたデヌダチン骨格を、古典的な反応を組み合わせて用いることによって、短段階で構築できることを見出した点で本研究の意義があると考えている。これは、合成化学の可能性を示すことができたのみならず、アコニチン型のジテルペノイドアルカロイドの効率的な合成につながるものと考えている。その一部の天然物に共通するデヌダチン骨格と呼ばれる構造は、ピシクロ[2.2.1]骨格やビシクロ[2.2.2]骨格を含む極めて複雑な構造である。本年度、私は、すでに前年度に達成したラセミ合成経路を基とし、不斉全合成を目指した。しかし、2つのオルト位に置換基を有するフェニル酢酸誘導体に対して種々の不斉アルキル化を試みたが、十分に高い収率および光学過剰率を達成できなかった。また、キラルなアリルアルコールを縮合させて得たエステルに対するIreland-Claisen転位反応により、分子内にて不斉アリル化を行う検討も行ったが、良好な結果を与えなかった。1つのオルト位の置換基を除いた基質では不斉アリル化が進行し、後にもう1つの置換基を導入することで、形式不斉全合成を達成することができた。しかし、ベンゼン環上への置換基の導入などに多段階を要したため、抜本的な合成戦略の見直しを行った。その結果、乳酸メチルを不斉源とし、また、カスケード型のClaisen転位反応および分子内Friedel-Crafts反応を活用する新規な合成経路を確立することができた。これにより、レペニンの不斉全合成を達成することができた。

ところが、その研究の途上において、レペニン合成の中間体から短段階にてアコニチン骨格を構築できることを見出した。アコニチン骨格は、ジテルペンアルカロイド最大のグループであるアコニチン型アルカロイドに共通する骨格であり、7員環や5員環などが複雑に縮環した構造を有するものである。また、アコニチン型アルカロイドは生物活性の強力なものが多く、創薬科学的な観点からも非常に魅力的な化合物群であると考えられる。そこで、当初の計画を変更し、デヌダチン骨格からの転位を利用してアコニチン骨格を効率的に構築することを研究目的とすることとした。詳細な検討を行ったところ、アコニチン骨格14位に水酸基を有さない基質を合成するのは容易であったが、多くのアコニチン型アルカロイドが共通して有する14位水酸基を備えた化合物を合成するのには多くの困難が伴った。骨格転位の前駆体の構造や、転位のための条件を種々検討し、最終的には、アコニチン型アルカロイドであるカルジオペタリンを27段階にて合成することに成功した。26年度が最終年度であるため、記入しない。ラセミ体での全合成を達成することができ、一定の目処を立てることができた一方で、光学活性体での合成、より短段階での合成などの残された課題も残っているため。当初の計画の通りに不斉アルキル化反応を行うことはできなかったが、新たな合成戦略により、不斉全合成を達成することができたため。まず、ラセミ体ではなく、光学活性体としての全合成を目指す。今までの合成では、フェニル酢酸誘導体のα位でのアルキル基によって立体中心の構築を行っていたが、これを不斉反応にて実行することで立体中心を選択的に構築できると期待している。また、デヌダチン骨格構築後の官能基変換については、より短段階での変換が可能であると考えている。保護基の脱着、酸化段階の調整を行う段階を削減することによって、総工程の短縮を目指す予定である。まずは、レペニンの合成経路のさらなる効率化を行う。類縁体合成に耐えうる効率的な合成経路を確立した後に、レペニン以外のジテルペノイドアルカロイドの合成研究を行う予定である。
摩擦振動を誘発する電動工具に対する手腕振動低減化技術の開発

手持ち振動工具を使用する際,工具に発生した振動が手腕を介して人体に伝播することによって手腕振動障害と呼ばれる健康障害を発症することがある.近年でも,削岩機等を利用する建設業を中心に労災認定患者が多発している状況にある.研究代表者らは,この問題を抜本的に解決することを目指して,手腕振動障害の発症リスクゼロを実現する新しい振動工具の開発に取り組んでいる.本研究課題では,摩擦振動を誘発する電動工具を対象として,工具に生じる振動の発生メカニズムの解析を行うとともに,先行研究で得た知見を活かした新しい手腕振動低減化技術の開発を目指す.手持ち振動工具を使用する際,工具に発生した振動が手腕を介して人体に伝播することによって手腕振動障害と呼ばれる健康障害を発症することがある.近年でも,削岩機等を利用する建設業を中心に労災認定患者が多発している状況にある.研究代表者らは,この問題を抜本的に解決することを目指して,手腕振動障害の発症リスクゼロを実現する新しい振動工具の開発に取り組んでいる.本研究課題では,摩擦振動を誘発する電動工具を対象として,工具に生じる振動の発生メカニズムの解析を行うとともに,先行研究で得た知見を活かした新しい手腕振動低減化技術の開発を目指す.
炎症の波及と歯槽骨の動態に関する研究-特に骨破壊部位の質的解析-

歯肉炎と区別するL線的,組織学的基準の一つに歯槽骨の破壊の有無があげられ,辺縁性歯周炎では,炎症により破壊された歯周組織は,結合組織と上皮により埋め合わせられる,いわる修復による創傷治癒が進行する.その結果として歯肉は退縮し,歯周ポケットが形成される.その過程で歯周組織には種々の病的変化がみられるが,ヒトの辺縁性歯周炎による歯槽骨頂の破壊部位の修復に関する報告は少ない.本研究では, 6才から91才までの全身性骨病変を除いたヒト病理解剖体126例の顎骨の脱灰,非脱灰標本の連続切片を光学顕微鏡・超音波顕微鏡・CMR・電子顕微鏡等で観察し,以下の結果を得た.1.正常:歯槽骨頂は骨単位および層板構造を示す固有歯槽骨と支持骨とよりなり,セメント質から歯槽骨頂に走る歯槽頂線維がみられた.2.初期:歯肉の炎症が内縁上皮下に限局し歯槽骨頂にI型コラーゲンの線維束の断裂・破壊がみられた.3.活動期:破骨細胞を中心とした骨破壊がみられ, I型コラーゲンの破壊が著しかった.4.発展期:骨破壊部に幼若肉芽組織をみ,歯槽骨頂側と骨髄側とから骨破壊が生じ, I型とIII型コラーゲンが混在し,骨基質コラーゲンは弾性が増していた.5.休止期・再生期:炎症性細胞はわずかで骨破壊部はI型コラーゲンが目立つ瘢痕組織で補填され骨の新生をみた.6.組織学的計測により,歯槽骨頂の破壊の程度は,付着上皮の根尖側への深行増殖の程度と比例している(相関係数0.922)が,歯槽骨頂上の歯肉軟組織の厚さは歯槽骨頂の破壊・付着上皮の深行増殖と相関は小さく(0.207),ほぼ一定だった.7.歯肉炎と歯周炎の病理組織学的分類には,上皮の結合組織・セメント質への増殖・伸長の程度,歯肉を構成する結合組織の破壊の程度と局在,骨破壊部の結合組織の質的性格,歯槽骨の骨髄炎の有無などが重要と考えられた.8.今後,辺縁性歯周炎の実験モデルによる展開を試みる.歯肉炎と区別するL線的,組織学的基準の一つに歯槽骨の破壊の有無があげられ,辺縁性歯周炎では,炎症により破壊された歯周組織は,結合組織と上皮により埋め合わせられる,いわる修復による創傷治癒が進行する.その結果として歯肉は退縮し,歯周ポケットが形成される.その過程で歯周組織には種々の病的変化がみられるが,ヒトの辺縁性歯周炎による歯槽骨頂の破壊部位の修復に関する報告は少ない.本研究では, 6才から91才までの全身性骨病変を除いたヒト病理解剖体126例の顎骨の脱灰,非脱灰標本の連続切片を光学顕微鏡・超音波顕微鏡・CMR・電子顕微鏡等で観察し,以下の結果を得た.1.正常:歯槽骨頂は骨単位および層板構造を示す固有歯槽骨と支持骨とよりなり,セメント質から歯槽骨頂に走る歯槽頂線維がみられた.2.初期:歯肉の炎症が内縁上皮下に限局し歯槽骨頂にI型コラーゲンの線維束の断裂・破壊がみられた.3.活動期:破骨細胞を中心とした骨破壊がみられ, I型コラーゲンの破壊が著しかった.4.発展期:骨破壊部に幼若肉芽組織をみ,歯槽骨頂側と骨髄側とから骨破壊が生じ, I型とIII型コラーゲンが混在し,骨基質コラーゲンは弾性が増していた.5.休止期・再生期:炎症性細胞はわずかで骨破壊部はI型コラーゲンが目立つ瘢痕組織で補填され骨の新生をみた.6.組織学的計測により,歯槽骨頂の破壊の程度は,付着上皮の根尖側への深行増殖の程度と比例している(相関係数0.922)が,歯槽骨頂上の歯肉軟組織の厚さは歯槽骨頂の破壊・付着上皮の深行増殖と相関は小さく(0.207),ほぼ一定だった.7.歯肉炎と歯周炎の病理組織学的分類には,上皮の結合組織・セメント質への増殖・伸長の程度,歯肉を構成する結合組織の破壊の程度と局在,骨破壊部の結合組織の質的性格,歯槽骨の骨髄炎の有無などが重要と考えられた.8.今後,辺縁性歯周炎の実験モデルによる展開を試みる.ヒト病理解剖体より蒐集した歯を含む新鮮顎骨(126例)を用い、脱灰標本、非脱灰標本を作成し、光学顕微鏡、超音波顕微鏡、マイクロラジオグラフィー電子顕微鏡で観察した。同一部位の標本を種々の機器で観察すること、さらに連続切片を作成することにより、形態学的所見から現象の孝察を正確にし、以下の結果をえた。1.ヒト歯肉炎では、炎症による結合組織の破壊は、瘢痕治癒過程よりは上皮の増殖・延長により速やかに補填された。正常では、結合組織面に対し規則的な稜状の隆起と蜂窩状構造をもつ歯肉上皮基底面は、炎症により、不規則な蛇行と大小不同の椀形の隆起に変化した。2.歯の沈着物は、上皮の破壊(糜爛・潰瘍)を伴った部位で、高度の結合組織の炎症と関連していた。

3.歯槽骨頂の破壊は、(1)歯槽頂線維の配列不整をみる初期、(2)歯槽骨頂を被う歯槽頂線維は破壊され、破骨細胞をみる活動期、(3)石灰化を伴う膠原線維をみる休止期に分けることができた。歯槽頂線維の破壊は歯槽骨頂の破壊を促進する。歯肉嚢部では、上皮のセメント質に沿っての延長は、シャーピー線維によって妨げられていた。歯肉嚢部で炎症の軽度の場合は、上皮と新生セメント質の接合、さらに歯肉嚢底部近くのシャーピー線維と骨様セメント質の添加を伴ったセメント質表面との結合がみられた。4.一歯の全周にわたる連続切片の観察により、歯周炎の最初の破壊部位は、皮質骨で被われている頬唇舌側の歯槽骨頂より、骨髄腔の開口の多い槽間中隔部(col)であることが明らかとなった。この部は、宿主の骨破壊抵抗性の小さい部といえ歯槽骨骨髄炎は骨破壊の速度と程度に関与する因子としてあげられる。5.歯肉炎と歯周炎の分類に関しては、(1)上皮の結合組織あるいはセメント質に対する増殖・延長の程度、(2)歯肉を構成する結合組織の破壊の程度とその局在の場、(3)歯槽骨の骨髄炎の有無、などが病理組織学的観察に重要であることが示唆された。
ソ連・ロシアにおける人口移動と産業立地の歴史的計量分析

ソ連・ロシアにおける地域開発動態と労働力再配分の歴史的分析が本研究の課題であった.ロシア国立経済文書館の所蔵するソ連閣僚会議・ソ連中央統計局内部資料を利用し,第二次世界大戦以前からのソ連における工業立地パターンの把握を行った.それによれば,政策的には地域間平準化を旨としていた社会主義政権下のソ連においても,しかもそのかなり早い時期(1960年代)から既に,工業生産活動が地理的に集中していった過程を見ることが出来た.ソ連の地域経済を概観したのち、情報公開法に基づいて1999年から利用可能となったソ連閣僚会議・ソ連中央統計局内部資料を用いて、ソ連工業化過程初期における地域工業生産の推移を検討した。それにより、ソ連時代初期においては工業生産額の高い地域は各地に分散していたが、そうした高労働生産性を示す地域は時が下るに従いモスクワを中心とする欧州部へ集中していったことを確認出来た。これによりKumo, Soviet IndustrialLocation : Estimating IndustrialOutput by Region, Annals of Economic Studies, vol.40, 2001の推計結果を、一次資料によって裏付けることが出来た。その成果は雲和広,「ソビエト初期地域工業化過程:ソ連中央統計局内部資料による再検討」,『経済研究(大阪府立大学)』,2004年,pp.81-94等として公表した。本研究は,旧ソビエト連邦において構築されていた地域経済構造とそれを継承した転換期ロシア連邦の地域経済における産業立地と労働力配置との問題に,統計的・歴史的視点を導入して検討を行うことを課題としている.歴史的検討においては,近年制定されたロシア連邦における「情報公開法」に基づき『ロシア連邦国立経済文書館』で公開されるようになった「ソビエト連邦閣僚会議内部資料」を収集・調査し、データの整理とそれら一次データに基づく記述統計分析・計量分析とを行うことにより、旧ソビエト連邦における地域経済構造の変遷を,歴史的かつ定量的に明らかにすることを課題とするものである.「ロシアにおける地域間人口移動とその背景」,『北東アジアにおける国際労働移動と地域経済開発』,大津定美編,ミネルヴァ書房,第8章,2005年2月,pp.141-157,においては,転換期ロシアの地域間人口移動動態を分析した.そこで示されたのは経済的要因が人口移動パターンに与える影響の強さであり,その影響力はソ連崩壊後一気に強まったことが明らかになった.一方,Soviet IndustrialLocation : A Re-examination, Europe-Asia Studies,vol.56, no.4, June 2004, pp.595-613および「ソビエト初期地域工業化過程:ソ連中央統計局内部資料による再検討」,『経済研究(大阪府立大学)』(宮本勝浩教授記念号),2004年12月15日,pp.81-94では,ソ連統計局内部資料に基づきソビエト初期の地域経済発展を後追いした.「地域間平準化」を図っていたと一般的に目されるソ連においても,既存工業集積地域への明確な生産集中過程が見いだされたことは,集積の経済性に基づく企業配置がソ連でも進められていたことが示唆されるものであった.ソ連・ロシアにおける地域開発動態と労働力再配分の歴史的分析が本研究の課題であった.ロシア国立経済文書館の所蔵するソ連閣僚会議・ソ連中央統計局内部資料を利用し,第二次世界大戦以前からのソ連における工業立地パターンの把握を行った.それによれば,政策的には地域間平準化を旨としていた社会主義政権下のソ連においても,しかもそのかなり早い時期(1960年代)から既に,工業生産活動が地理的に集中していった過程を見ることが出来た.ソ連の地域経済を概観したのち、情報公開法に基づいて1999年から利用可能となったソ連閣僚会議・ソ連中央統計局内部資料を用いて、ソ連工業化過程初期における地域工業生産の推移を検討した。
自動車用メタノール燃料中におけるAl合金の腐食挙動

近年,脱ガソリン車としてメタノール車が注目されているが,その際,燃料系部品材料の適合性が問題となる.一方,自動車への軽量化ニーズにより,各部にAl合金が使用されているが,メタノール中でのAl合金の腐食に関する報告はほとんどない.本研究ではエンジンの一部に使用されているAC8A合金を試料に用い,メタノール燃料の主な不純物である水とCl^-イオンがAC8A合金の腐食挙動に及ぼす影響を,電気化学測定により調べ以下に結論を得た。すでに著者らが示したように鉄のメタノール中での不働態化には水の濃度が大きく影響し,水がほとんど存在しない場合不働態化しない.ところがAC8A合金の場合,水が存在しない場合でも安定した酸化被膜を形成し,溶解反応を抑制するが,逆に高濃度の水が存在する場合,AC8A合金表面に形成された酸化被膜は不安定であり,溶解反応速度が大きくなる.AC8A合金表面に生じた酸化被膜は,Alとメタノールとの反応生成物,例えばメトキシドのような沈殿被膜であると考えられる.この被膜はメタノール中で安定に存在し溶解反応を抑制するが,水の存在下では加水分解反応によって溶解し,その結果アノード溶解電流が増大すると考えるのが妥当である.交流インピーダンス測定の結果より,メタノール溶液中で腐食しているAC8A合金の等価回路は,いずれの条件でも腐食反応抵抗Rcrと電気二重層容量Cdlの並列回路で表わされる.Rcrは含水量に依存せず,1週間の浸漬中ほぼ一定であった.アノード溶解電流が含水量とともに増加するのに対して,Rcrがほとんど一定の結果となったのは,カソード還元電流が含水量の増加とともに減少することに起因すると思われる.すなわち水への酸素の溶解度がメタノールに比べて小さいため,含水量とともに酸素の拡散限界電流が小さくなり,カソード反応が律速するようになったためと考えられる.使用環境からの混入が予想される代表的な不純物の一つであるCl^-イオンの影響を調べた結果,Al合金はメタノール溶液中で明確な孔食電位を示さず,Cl^-イオン濃度の増加とともに連続的にアノード溶解電流が増大し,1000ppmでは100ppmに比べ溶解電流がおよそ3桁も増大した.このことからメタノール中で生成するAlの酸化被膜はCl^-イオンの存在下では容易に溶解し,腐食反応に対する抑制効果が小さいことがわかる.また,インピーダンス測定の結果,RcrはCl^-が1000ppm存在すると約1桁減少したが,Cdlは1週間の浸潰後もほとんど変化しなかった.このことからAC8A合金は酸化被膜の不安定な箇所より局部的に腐食反応が進行するものと考えられる。
機能性π共役分子の開殻分子への変換および機能性の追究

ヘキサベンゾコロネンに対する有効な置換基導入の手法を開発した。次に、安定ラジカルを得る目的でジアミノポルフィリンを酸化したところ、ピラジン環で縮環した生成物を高収率で得られることを発見した。さらにこの反応をアントラセンに適用したところ、ピラジン縮環二量体の他にらせん構造を持つピロール縮環型の二量体が得られることが分かった。また、アントラセンにヒドロキシ基を導入し酸化したところ、歪みを持つシクロファン二量体が得られることを発見した。機能性分子の外周部修飾によるビラジカル分子への変換方法の開発を目的とし、研究を行っている。本年度はヘキサベンゾコロネンに直接ホウ素化によって位置選択的にホウ素置換基を導入した後、酸化によってヒドロキシ基への変換に成功した。さらに酸化を行ったところ、キノン体を安定に単離することができた。得られた生成物はESR活性であり、S=1のビラジカル性を示すことを明らかにした。この結果はカルボニル修飾による閉殻分子の開殻分子への変換の可能性を見いだしたと言える。また、インドールを環状に連結したインドール環状四量体の合成に世界で初めて成功した。この化合物の構造はX線結晶構造解析により歪んだ構造をとっていることを明らかにした。これはヨウ素と反応することにより平面化し、交互にカルボニル基とヨウ素基の入った酸化生成物が得られることが分かった。この生成物は紫色を呈し、UV吸収スペクトルが可視領域まで広がっていることを明らかにした。さらに、トリイソプロピリルシリル基を導入したアントラセンの短軸側にホウ素置換基を導入し、酸化することでヒドロキシ基に変換した後、さらに酸化を行うことでシクロファン型の二量体が得られることを明らかにした。これは中間体としてビラジカルが発生し、ラジカル同士のカップリングによって生成したと現在のところ考えている。得られた二量体はX線結晶構造を明らかにし、立体反発により非常に歪んだ構造をとっていることが分かった。このため、シリカゲル中で徐々に原料であるヒドロキシアントラセンに戻ることも確認している。本年度は二つのテーマについて研究を遂行した。一つはインドール四量体を合成し、ポルフィリン型の非局在化型ラジカル化合物の創出を目的として研究を行った。遷移金属触媒反応を駆使することによりインドール四量体の合成に成功し、その構造を明らかにした。酸化を行ったところ、構造が平面化し、近赤外領域に吸収を持つ色素になることを見いだした。これはさらに金属錯化することにより長波長領域に吸収をもつようになることを明らかにした。得られた化合物は新しい近赤外色素として応用が期待できる他、狭いHOMO-LUWOギャップを用いた電子輸送性材料としての応用も期待出来る。今後はさらに置換基を導入することにより目的のラジカル化合物の合成が達成できると考えている。次にポルフィリンを基質として酸化することにより新たに非局在化型ラジカルが得られるか検討を行った。ポルフィリンのβ位にアミノ基を導入し、酸化を行ったところ、予想外にもピラジン環で結合したポルフィリン二量体が得られることを明らかにした。この反応はモノアミノ体でも進行し、位置選択的に進行することが分かった。さらに、より合成の簡便なテトラフェニルポルフィリンでも同じ条件で反応を行ったところ、ピラジン縮環のポルフィリン二量体の他に、β結合ジアミノポルフィリン二量体が得られることが分かった。後者は新しいポルフィリン型キラル配位子としての応用も考えられ、本反応が非常に有用な反応であることが証明できたと言える。現在、他の基質でもこの反応が適用できるか検討を行っており、更なる応用を検討している途中である。この反応を広く発展させることができれば、新しい電子材料および触媒の合成に大きく貢献できると考えている。最終年度はアントラセン類縁体の酸化反応による二量化反応を検討した。前年度、トリイソプロピリルシリルエチニル基を導入したアントラセンの短軸側にヒドロキシ基を導入した後、酸化を行うとシクロファン型の二量体が得られることを明らかにした。今年度はさらに、置換基の大きさの異なるアントラセンを用いて同様の反応を行ったところ、いずれも良好な収率で対応するシクロファンを得た。それぞれの構造はX線結晶構造解析により明らかにし、置換基の立体効果によって分子全体の歪みが大きく変わることが分かった。このように酸化するだけで高い歪みを持つ化合物が得られる結果は希有であり、歪み化合物を簡便に合成できる新たな手法として期待出来る。次に、ヒドロキシ基をアミノ基に変えて同様に二量化反応が起こるか検討した。DDQを用いて酸化したところ、ピラジン型とピロール型の二量体が高収率で得られることが分かった。さらに、酸またはアルコールの添加によりこれら生成物の比率が制御できることも明らかにした。特に、後者はX線結晶構造解析の結果よりおおきく歪んだヘリセン型の構造を有することが分かった。

これをさらにキラル分割し、CDおよび蛍光を測定したところ、低分子有機物質としては大きいg=0.003の値をもつキラル発光特性があることを明らかにした。いずれの成果もドイツ科学会誌に論文を発表し、また、春および秋にある学会において口頭発表することにより成果を公表した。本年度は本研究テーマに関して3報の論文および数件の学会発表を行っている。当初の目的であるπ共役ラジカルの安定化についてはあまり良い成果は得られていないが、本研究に関連して新たな発見があり、現在論文にまとめている最中である。以上のことより順調に本研究の目的は順調に進展していると考える。24年度が最終年度であるため、記入しない。今後は新たに見つかったπラジカルの特殊な反応性について追究していく予定である。特に、ポルフィリン以外の基質、縮合させることにより機能性材料として有用な化合物の合成を目的として研究をすすめる。本反応は特に歪みの大きい化合物の合成について新たな知見を与えるものと期待しており、これまで合成の困難であった機能性材料を簡便に合成できる道を切り開くことができると考えている。最終的にはボウル型の化合物に本反応を適用し、フラーレン型の化合物を合成することに挑戦する予定である。本研究を達成することでπラジカルの新しいアウトプットを示し、πラジカルの化学の発展に貢献していきたい。
外科侵襲後のhypoxiaにおけるエネルギー危機に対する適応反応-リン代謝の調節

外科侵襲後には肺機能障害がない症例においても低酸素血症を認める.リン(Pi)は細胞内エネルギー産生および組織への酸素運搬に関与する.術後の低酸素血症がおきるような状況下で,1)Pi代謝がどのように変化するか,また,2)Pi代謝を司る副甲状腺ホルモン(PTH)に対する反応性がどのように変化するか,動物実験で検討した.本研究で明らかにした点は,1)外科侵襲後の尿中Pi排泄を規定するのは筋蛋白の崩壊の程度である.尿中Pi排泄に対してPTHの関与は少なく,尿中ナトリウム排泄とは独立している.つまり,外科手術侵襲が大きいほど,尿中Pi排泄は増える.また,血中Pi濃度は低下する.2)外科侵襲によりPTHのPi利尿作用は低下する.3)これはPTH分泌量が変化するためでなく,PTHに対する腎応答が低下するためである.以上の結果の解釈はつぎの通りである:外科侵襲下のエネルギー需要が増大する時期▽外科侵襲による低酸素環境というエネルギー産生に不利な状況▽にPi排泄は増加する.これに対して生体は,PTH本来の機能であるPi利尿作用を抑制することにより体内にPiを貯留させる.この現象の意義については,「PTH機能の抑制により体内貯留したPiが外科侵襲をのりきるためのエネルギー産生に使われる」と,われわれは推測する.外科侵襲後には肺機能障害がない症例においても低酸素血症を認める.リン(Pi)は細胞内エネルギー産生および組織への酸素運搬に関与する.術後の低酸素血症がおきるような状況下で,1)Pi代謝がどのように変化するか,また,2)Pi代謝を司る副甲状腺ホルモン(PTH)に対する反応性がどのように変化するか,動物実験で検討した.本研究で明らかにした点は,1)外科侵襲後の尿中Pi排泄を規定するのは筋蛋白の崩壊の程度である.尿中Pi排泄に対してPTHの関与は少なく,尿中ナトリウム排泄とは独立している.つまり,外科手術侵襲が大きいほど,尿中Pi排泄は増える.また,血中Pi濃度は低下する.2)外科侵襲によりPTHのPi利尿作用は低下する.3)これはPTH分泌量が変化するためでなく,PTHに対する腎応答が低下するためである.以上の結果の解釈はつぎの通りである:外科侵襲下のエネルギー需要が増大する時期▽外科侵襲による低酸素環境というエネルギー産生に不利な状況▽にPi排泄は増加する.これに対して生体は,PTH本来の機能であるPi利尿作用を抑制することにより体内にPiを貯留させる.この現象の意義については,「PTH機能の抑制により体内貯留したPiが外科侵襲をのりきるためのエネルギー産生に使われる」と,われわれは推測する.実験1:胃切除患者で術後7日間にわたり血中および尿中リン排泄量(s-Piおよびu-Pi)を調べた.結果:1)s-Piは術後1-3日目に術前値よりも低下した.2)u-Piは術後1日目に術前値よりも増加し,以後漸減した.u-Piはナトリウム排泄量(u-Na)と同様のパターンを示した.3)血中副甲状腺ホルモン(PTH)活性は変化しなかった.実験2:胃手術ラットでu-Piを規定するのはつぎのどの因子か,術後6日間にわたり調べた:a)u-Na;b)尿中総窒素排泄量(u-TN);c)PTHラットをつぎのグループに分けた:1)高Na輸液+PTH群(n=10);2)低Na輸液+PTH群(n=10);3)高Na輸液+副甲状腺摘除群(n=10);4)低Na輸液+副甲状腺摘除群(n=10)結果:1)u-Naは,PTHの有無に関わらずつねに高Na輸液群の方が低Na輸液群よりも多かった.2)u-Piは低Na輸液+副甲状腺摘除群を除いて術後1-3日目に高く,以後漸減した.3)u-Piは高Na輸液群と低Na輸液群との比較で差はなかった(u-Piはu-Naと相関しなかった).4)u-Piはu-TNと相関していた.5)PTHは術後にu-Piを増加させているが,総u-Piに対する割合は少ない.結論:外科侵襲後のu-Piを規定するのは筋蛋白の崩壊の程度であり,PTHの関与は少ない.今後の課題:外科侵襲により,腎のPTHに対する反応のちがいがあるかを調べる.前年度の研究結果:外科侵襲後の尿中リン排泄量(u-Pi)を規定するのは,(1)筋蛋白の崩壊の程度であり;(2)副甲状腺ホルモン(PTH)の関与は少ない.この結果から生じた疑問:外科侵襲後には,筋蛋白の崩壊とそれにともなうu-Piの増大は避けられない.生体は外科侵襲の程度により腎のPTHに対する反応を変えてPiを体内保持しているのではないか?実験方法:(1)体重250-300gのWistar系ラットで,前胃と後胃との境を切離し,直ちに再吻合する外科侵襲を加え中心静脈栄養管理とした.対照は手術操作を加えないラットを用いた.(2)16時間後に腎クリアランス・テストをおこない,ラットの甲状腺と副甲状腺とを摘除した.

この後,PTH(PTH-(1-34);Sigma Chemical,St.Louis,MO)の投与前後で2回のクリアランス・テストを施行した.PTHの代わりに同量のsalineを投与したラットをタイム・コントロールとした.結果:(1)胃切ラットは全経過を通じて対照に比べ,尿中norepinephrine排泄量が増加した.(2)胃切ラットのu-Piは対照と差がなかったが,尿中cyclic AMP排泄量(u-cAMP)は低下した.(3)胃切ラットでは対照ラットに比べて,PTH投与によるu-cAMPの増加が明らかに少なく,尿中Pi排泄分画も少なかった.結論:手術侵襲が大きいとPTHに対する腎の反応は低下し,u-Piを少なくしてPiを体内貯留させる.前年度までの研究結果:1)外科侵襲により尿中リン(Pi)排泄は増える.この主な原因は筋蛋白崩壊亢進のためである.2)同時に副甲状腺ホルモン(PTH)のPi利尿作用は低下し,体内Pi貯留がおきる.わたしたちは,「PTH機能の抑制により体内貯留したPiが外科侵襲をのりきるためのエネルギー産生に使われる」と,推測している.今年度の研究目的:体内貯留したPiはエネルギー産生に寄与するか,これを調べた.方法:1)体重250gの雄性ラットを使用した.一晩絶食後に開腹侵襲を加えた.術後24時間にわたり10%糖液を輸液し,Pi10mMを添加したグループ(n=10)と無添加グループ(n=9)とで実験終了時の実質臓器中のPiおよびATP含量を調べた.結果:1)尿中Pi排泄量:Pi添加群で有意に高かった.2)血中Pi濃度:Pi添加群で有意に高かった.3)肝Pi含量:2つの群で差はなかった.4)筋Pi含量:2つの群で差はなかった.5)肝ATP含量:2つの群で差はなかった.6)肝エネルギーチャージ:2つの群で差はなかった.討論:手術侵襲下にPiを外因性に投与しても実質臓器中のエネルギーレベルは上昇しなかったが,この理由として,このモデルの手術侵襲(30分間にわたり腸管の空気暴露)の程度が少なかった可能性がある.結論:手術侵襲により尿中Pi排泄が増加し,血中Piレベルが低下するが,このような状況でPiを外因性に投与してもエネルギー産生に必ずしも直結しないことが予測できた.
教育を支援する知識処理システムに関する総合的研究

2年度にわたる研究期間内に合計9回の会合を持ち、その研究結果は、研究組織メンバが実行委員会の中心となって1990年7月に開かれた国際会議「教育におけるコンピュータ利用の新しい方法」に生かされ、会議は大きな成果を挙げることができた。報告書は、研究期間ならびにその後も継続されたグループの研究の成果と討議に基づき、これからの知的な学習支援システムが実現すべき重要な機能と構成として、つぎのような視点を提案し、詳細に諭じている。(1)メディアメタファにより、学習者が自分のメンタルモデルをその上に外化して間題解決や、知識構造/解決方略の発見のための作業を行うことのできる作業台(ワークベンチ)の提供、(2)知識ベースにおける概念と知識と問題の型、対象世界に関する知識と知識処理の為の知識の型の切り分けによる足場の提供、(3)問題の型に依存する解決方略に沿った知識検索と知識適用の誘導、(4)学習者が、復数の解決方略を並列的に試行錯誤することができるようなセッション管理、(5)知識の型に依存した学習者モデル獲得とそれに基づく指導の手続きならびにそのスケジュリング、(6)とくに、知識構造や解決方略の発見を誘導する指導方略、(7)学習者が入力する曖昧な、誤りを含んだ文章にも柔軟に対応できるように、理解と生成が同一の機構の中で連絡し合える自然言語処理、(8)オブジェクト指向とウインドウシステムの技術を用いて、分野依存しない共通なコアの周辺にモジュール化された分野依存の部分を漸進的に追加して行くことが出来るようなシステム構成。さらに本報告書では、我が国におけるこの分野の研究における重要な成果を、文献リストと別刷り再掲出によって、一望することができる。5回の研究会と1回の発表会がもたれ、次のような成果が得られた。1.学習支援の認知科学的側面:問題定式化のプロセス。手続き学習におけるトランスファ。ヒューマンインタフェースの良さの評価。2.問題解決過程の分析:問題の型の決定、未知と既知の識別、解決方略の選択、知識の検索適用、関連問題の検索。解決過程のシーンと対応したスクリプトの必要性。定理的問題解決のプランニング、吟味、質問応答、シミュレーションの説明等における、定性推論の有効性。3.学習者モデルの分析:解決方略、分野知識、概念の3レベルがあり、様相としては、欠落、一般化し過ぎ、特化し過ぎ、がある。また、そのような様相を呈するに至った学習の過程がある。4.学習支援の汎用な枠組み:知識の検索と適用を支援する問題解決支援知識ベースシステム。問題解決過程を、質問応答によって跡づけながら、診断と指導を行う問題解決過程モニタ。診断による学習者モデルに基き、指導方略とスケジュリングを用いる指導エキスパートシステム。5.要素技術:一貫性管理とモデル推論に基づく学習者モデル診断方式。診断対指導方略のルールの体系。ゴールチャンキングによる指導過程のスケジュリング。知識の型をオブジェクトとするオブジェクト指向による知識ベース利用・管理機構。定量的拘束を併用してモード決定を行う定性推論機構。不完全あるいはプリミティブな要求を扱う知識検索支援機構。データベース利用技術。自然言語処理技術として、問題解決モニタにおける対話機能の実現、表層と深層における拘束の伝搬による不完全な記述の処理。インタフェース技術として、数式処理利用環境、幾何図形の入力、操作、表示、論理回路CADの構造入力。6.分野:プログラミング言語、幾何の証明、方程式の解法、文章題、力学、電気回路の解析、論理回路、英作文、など。本年は、4回の研究打ち合せの会合をもった。また、1990年7月に開れる国際会議「教育におけるコンピュ-タ利用の新しい方法」への発表内容に関して、研究組織外の参加者と共に、討議を行った。

この間、先年度から継続した研究の結果、グル-プは、次の様な視点を得、それぞれの視点に立ったプロトタイプの作成を試み、完成度は様々であれ、可能性が確認することができた。(1)知識の型の体系化:認知型、事象型、拘束型、方略型、に始まる知識の型の階層があり、任意の知識は、何れかの型を用いて記述される。人間を含む自然界のもの、社会や公理系での約束事によるものがある。(2)問題解決過程のモデル:抽象化/定性化により問題の型を識別、問題の型に応じた解決方略を選択、解決方略が指定する型の知識を部分的マッチングにより検索、知識候補の具体化により適用、その結果発生する副問題の解決へ再帰する。(3)オブジェクト指向によるシステム構築:上述の型の定義のなかに、その型の取扱い方を支援する手続きを埋め込んだオブジェクトを、互いに呼出し合うことによって、諸分野の問題解決支援システムの核となるソフトウエアを構築できる。(4)学習者モデルの形成:システムからの最小限の問い合せにより、どの型のどの階層の知識について不足/誤りがあるかを見出すアルゴリズム。(5)教授戦略:自由な/学習者モデルに基く、正しい/誤った知識の、追加/削除によって生じる問題解決の行き詰まりや矛盾を発見させる。(6)インタフェイス:視覚的/記号・言語的表現に対して人間が身につけているmetaphoricalな解釈能力を利用して、抽象的な構造の理解/操作の誘導を図る。
高度な立位姿勢を達成する制御メカニズム―バレエ経験および発育発達に伴う可塑性―

本研究は、高度な立位姿勢を達成する制御メカニズムについて、バレエという特殊な運動経験および発育発達にともなう可塑的変化を、全身の関節の運動協調の観点から神経生理学的・生体力学的に明らかにすることを目的とした。当該年度は、前年度に完了できなかった健常なダンサーおよびダンス経験のない健常成人を対象に、片脚立位などの難易度の高い立位姿勢保持課題と容易に遂行可能な両脚静的立位姿勢保持課題における運動制御の差異を明らかすることを目的として、全身の運動協調の観点から運動学的および運動力学的手法、筋電図解析を用いて検討することを予定していた。しかしながら、研究代表者の所属機関が計画当初実験実施場所として予定していた研究機関からかなり遠方へ変更となったため、実験実施や被験者募集のフィールド確保が厳しくなった。この問題を解決するため、所属機関での実験環境を整備することに注力し、当該年度は実験実施にまで至らなかった。一方で、実験実施に必要な床反力計および筋電計の導入を完了し、動作分析に必要なモーションキャプチャシステムに関しても次年度初めには導入される手配が完了したことから、所属機関での実験環境の整備は概ね完了することができたと考える。研究代表者の所属機関が変更となり、研究以外の業務のエフォートが増大したとともに、当該研究を遂行するための実験環境を整備することにエフォートを充てる必要があり、年度内に実験を実施するに至らなかったため。実験環境は今年度中に概ね整備することができたため、成人のダンサーやダンス教室に通う小児に実験に参加してもらえるフィールドを確保し今年度までに遂行できなかった実験を実施する計画である。本研究は、高度な立位姿勢を達成する制御メカニズムについて、バレエという特殊な運動経験および発育発達にともなう可塑的変化を、全身の運動協調の観点から神経生理学的・生体力学的に明らかにすることを目的とした。2016年度には、バレエやダンス経験のない一般健常成人を対象に、片脚立位やつま先立位などの難易度の高い立位姿勢保持課題と容易に遂行可能な両脚静的立位姿勢保持課題における運動制御の差異を明らかすることを目的として、全身の運動協調の観点から運動学的および運動力学的手法、筋電図解析を用いて検討することを予定していた。当初の計画では、年度中に予備実験を重ね、姿勢課題の種類や試行数などを精査した後に、成人20名程度を対象として本実験までを終える予定であった。しかし実際には、予備実験の実施と分析プログラムの作成にとどまった。今後は被験者への負担軽減を図るために、予備実験で実施した姿勢課題の種類や試行数について精査したのちに、早急に本実験を実施する予定である。一方で、2017年度以降に予定していた発育発達に伴う立位姿勢制御の可塑的変化に関する検討については、2016年度までに取得していた両脚静的立位姿勢保持課題のデータを改めて分析し直した。立位姿勢制御の評価指標として従来から用いられてきた測定変数の標準偏差や平均速度から姿勢制御の効率(コスト/パフォーマンス)を推定し、成長に伴う変化を検討したところ、姿勢制御の効率が年齢とともに向上することが示唆された。この内容については、日本バイオメカニクス学会大会で発表した。当該研究以外の職務に新たな事業が加わり、本研究課題に十分なエフォートを充てることができなかったためである。予定していた、バレエ経験のない健常成人を対象とした本実験を実施することはできなかったが、一方で次年度以降の計画である発育発達に伴う立位姿勢制御の可塑的変化については、分析を進めることができ、学会での成果発表に至った。当該年度は、健常成人(ダンサーおよび非ダンサー)を対象に、片脚立位などの難易度の高い立位姿勢保持課題と容易に遂行可能な両脚静的立位姿勢保持課題における運動制御の差異を明らかすることを目的として、全身の運動協調の観点から運動学的および運動力学的手法、筋電図解析を用いて検討することを予定していた。ダンサーは、長期的ダンス経験により、H反射や脊髄反射応答が一般人とは異なることが先行研究から示唆されていることから、難易度の高い姿勢保持課題として、支持基底面に水平外乱を与え、外乱応答を観察しようと試みた。しかしながら、被験者の安全性を確保した上で外乱を与えるシステムを構築することが困難であったため、今後も継続して、難易度の高い立位姿勢保持課題を検討する必要がある。研究代表者の所属機関が変更となり、予定通り研究を遂行するために十分なエフォートを割けなかったこと、および、これまで使用していた計測機器に不具合が生じ、新たに実験系を作成する必要があったことが理由として挙げられる。

しかしながら、研究代表者の所属機関が計画当初実験実施場所として予定していた研究機関からかなり遠方へ変更となったため、実験実施や被験者募集のフィールド確保が厳しくなった。この問題を解決するため、所属機関での実験環境を整備することに注力し、当該年度は実験実施にまで至らなかった。一方で、実験実施に必要な床反力計および筋電計の導入を完了し、動作分析に必要なモーションキャプチャシステムに関しても次年度初めには導入される手配が完了したことから、所属機関での実験環境の整備は概ね完了することができたと考える。研究代表者の所属機関が変更となり、研究以外の業務のエフォートが増大したとともに、当該研究を遂行するための実験環境を整備することにエフォートを充てる必要があり、年度内に実験を実施するに至らなかったため。2017年度は、立位姿勢課題を十分に精査した上で、一般健常成人および長期間バレエという特殊な運動経験を有する健常成人を対象に、本実験を実施し分析を進める計画である。また2018年度以降は小児を対象に同様の実験を実施する予定である。今年度までに遂行できなかった実験を実施し、データ分析、成果発表を行う。また、初年度に学会発表した内容を英文誌に掲載することを目指す。実験環境は今年度中に概ね整備することができたため、成人のダンサーやダンス教室に通う小児に実験に参加してもらえるフィールドを確保し今年度までに遂行できなかった実験を実施する計画である。当初予定していた実験が年度内に実施できなかったため、被験者謝金として予定していた経費の一部が未使用となった。次年度に使用が生じた理由は、実験が実施できなかったため、実験実施、データ分析および成果発表にかかる費用が未使用となったためである。次年度以降、実験実施、分析、成果発表に使用する予定である。次年度使用が生じた理由は、動作分析に必要なモーションキャプチャシステムの納品が年度内に間に合わなかったためである。翌年度初めには納品される予定であり、翌年度分として請求した助成金は、主に実験実施においてデータ取り込みに必要な機材と消耗品に充てる予定である。予定していた実験速やかに実施し、被験者謝金として使用する計画である。