hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ACTN3遺伝子型からみた骨格筋の適応性に関する研究

競技パフォーマンスに関連付けられる候補遺伝子の一つであるACTN3遺伝子型と運動・トレーニングに対する応答性・適応性を日本人対象に検討した。その結果、RR型では外側広筋の速筋線維組成が高いこと、また、RR型が、高いパワー発揮においてのみならず持久的能力においも有利に働く可能性が示唆された。しかし、遅発性筋痛の発現には、ACTN3遺伝子型による顕著な差は認められなかった。競技パフォーマンスに関連付けられる候補遺伝子の一つとしてとして、骨格筋内のαアクチニン3タンパク質の発現調節に関わるACTN3遺伝子が注目されている。本年度は、ACTN3遺伝子型の違いが運動・トレーニングに対する骨格筋の応答性・適応性に影響を及ぼすか否かについて明らかにするために、日本における一般人およびスポーツ選手のACTN3遺伝子型分布を横断的に比較すること、また、ACTN3遺伝子型と筋線維組成との関連性について検討することを目的とした。なお、今回対象としたスポーツ選手(陸上長距離種目、短距離種目、競泳選手、サッカー選手、自転車競技)は、大学運動部に所属する学生であった。ACTN3遺伝子型(RR、RX、XX)は、口腔粘膜または血液サンプルを用いてポリメラーゼ連鎖反応(PCR)TaqManプローブ法によって決定した。また、筋線維組成は、外側広筋から得た筋生検サンプルを一次元ポリアクリルアミドゲル電気泳動法によりミオシン重鎖組成(TypeI、IIa、IIx)として分離し算出した。その結果、本研究の全被験者(n=452)におけるRR、RX、XXの比率は、およそ1:2:1であることが確認された。また、競技種目ごとにACTN3遺伝子型の分布を見た場合にも分布に大きな偏りは見られず、競技種目にかかわらずほぼ1:2:1の分布をしていた。男性被験者(n=12)のACTN3遺伝子型ごとのTypeIIミオシン重鎖組成(TypeIIa+IIx)は、RR(83%)>RX(61%)>XX(29%%)の順に高く、ACTN3遺伝子型と筋線維組成との間には何らかの関連性が見られる可能性が示唆された。今後さらに被験者の数を増やすとともに、特にスポーツ選手については競技レベルとの関係性についても検討を加えていく必要性があると思われる。競技パフォーマンスに関連付けられる候補遺伝子の一つとしてとして、骨格筋内のαアクチニン3タンパク質の発現調節に関わるACTN3遺伝子が注日されている。本年度は、ACTN3遺伝子型と持久性能力、特に無気的作業域値との関連性について横断的に検討することを目的とした。被験者は、中長距離を専門とする男子陸上競技者(20±2歳)56名であった。ACTN3遺伝子型は、口腔粘膜または血液サンプルを用いてポリメラーゼ連鎖反応TaqManプローブ法によってRR、RX、XX型の3タイプに分類した。その結果、全被験者のACTN3遺伝子型分布はRR型13名、RX型30名、XX型13名でおよそ1:2:1の比であった。その後、各ACTN3遺伝子型から6名を選出し1段階3分間の多段階漸増負荷テストを行い、血中乳酸濃度からLT、OBLA時の走速度を算出した。その結果、1500m、5000m、10000m走の平均走速度は、1500mがRR型378±12m/分、RX型372±14m/分、XX型364±16m/分、5000mがRR型341±9m/分、RX型336±14m/分、XX型331±13m/分、10000mがRR型329±7m/分、RX型327±12m/分、XX型316±15m/分であり、いずれの種目においてもACTN3遺伝子型の違いによる有意な差は観察されなかった。しかしながら、RR型とXX型の2群間の比較では、5000mおよび10000m走においてRR型が有意に速い結果を示した。LTおよびOBLAスピードは、RR型253±35m/分、RX型273±21m/分、XX型259±33m/分、およびRR型300±21m/分、RX型311±16m/分、XX型305±21m/分であり、3つのグループ間に有意な差は観察されなかった。本研究の結果からは、ACTN3遺伝子型と持久的能力との間に何らかの関連性があることが予測されるが、今後さらに被験者の数を増やして検討を加えていく必要性があると思われる。本年度は、ACTN3遺伝子型と最大無酸素パワー発環時の力・速度関係との関連性について横断的に検討することを目的とした。被験者は、陸上競技の短距離・障害を専門とする大学陸上競技部員(21±1歳)16名であった。

ACTR3遺伝子型は、口腔粘膜または血液サンプルを用いてポリメラーゼ連鎖反応TaqManプローブ法によってRR、RX、XX型の3タイプに分類した。また、自転車エルゴメーターを用いた無酸素パワー発揮テストを行い、最大無酸素パワーを算出した。その結果、至適負荷(kp)は、Rアレルを有するもの(RP+RX)は、そうではないもの(XX)に比べて有意に低い値を示した(RR+RX:7.89±0.59,XX:9.24±1.62,p<0.05)。また、至適回転数(rpm)においても同様に、RR+RX型が有意に高い値を示した(RR+RX:140±10.14,XX:123±19.69,p<0.05)。しかし、最大無酸素パワーの絶対値および体重あたりの値は、いずれもXX型(1194±106.45W,17.42±1.61W/kg)がRR+RX型(1053±58.53W,15.36±1.04W/kg)よりも有意に高い値を示した(p<0.05)。これらの結果から、ACTN3遺伝子型のRR,RX型は低負荷・高回転数のような高い速度に依存したパワー発揮を行い、対照的に、XX型は高負荷・低回転数のような筋力に依存したパワー発揮を行っていることが予測されるが、今後さらに被験者の数を増やして検討を加えていく必要性があると思われる。競技パフォーマンスに関連付けられる候補遺伝子の一つとしてとして、骨格筋内のαアクチニン3タンパク質の発現調節に関わるACTN3遺伝子が注目されている。本年度は、パワーと持久力の両能力が必要とされる競技としてこれまでほとんど報告がなされていないアルペンスキー選手のACTN3遺伝子型分布について横断的に比較した。ACTN3遺伝子型は、口腔粘膜または血液サンプルを用いてポリメラーゼ連鎖反応TaqManプローブ法によってRR、RX、XX型の3タイプに分類した。その結果、日本人アルペンスキー選手124名(男子71名,女子53名)のアクチニン3遺伝子型分布は,RR型28.2%,RX型46.8%,XX型25.0%であり,体育系大学学生65名(RR型:23.1%,RX型:47.7%,XX型:29.2%)と比較してほとんど差が見られなかったが、国際レベルにある選手11名のACTN3遺伝子型は,RR型18.2%,RX型72.7%,XX型9.1%で、CT群と比べて有意な差(p<0.01)が観察された。またその11名中8名がRX型の選手であった。さらに,男女別のアクチニン3遺伝子型分布は,男性ではRR型33.8%,RX型38.0%,XX型28.2%に対し,女性ではRR型20.8%,RX型58.5%,XX型20.8%であり,性別間で分布に差が見られた(p=0.013)。また、世界ランキングポイントが上位30名の選手におけるポイント平均は,Slalom、Giant Slalom、Super Giant Slalom全ての種目においてRX型の選手が最も優れた成績となった。高い脚筋力・筋パワーに加え,優れた有酸素能力を必要とするアルペンスキーには、RX型であることが高いパフォーマンスを発揮するために重要である可能性が示唆された。本年度は、パワー型種目から持久型種目に至るまでの大学レベル以上のスポーツ選手を競技種目ごとに被験者として募集し、ACTN3遺伝子型を決定する予定であった。結果的には、パワー型種目の被験者のデータを中心として結果を整理した。また、ACTN3遺伝子型と遅発性筋痛との関係性については現在データを整理中である。24年度が最終年度であるため、記入しない。
大相撲における力士の身体とその表象について現象学的身体論からの研究

研究期間全体を通じて,研究目的13は,次のような成果を得ることができた.1力士たちは「相撲美」という様式美に自己を依拠させることで,アイデンティティを確立していたことが分かった.2現代の力士の「稽古」はトレーニングの意図を中心に展開されており,体脂肪率や栄養管理など筋肉を中心とした西欧的身体へとまなざしが移行していることが分かった.3主に横綱柏戸を例に考察した結果,「アイデンティティ確立への要請」や「剛健であること」が近代的男性性と結びつくことが議論できた.本研究では,相撲研究が現代社会の諸問題,とりわけ現代の男性が抱える問題にまで展開できることを示したことが,新たな成果としてあげられる.本研究の目的は,大相撲とその力士達がどのように社会に受容されてきたのかを探ることである。そしてそのことによって相撲独特の世界観が,いかに一般社会と折り合いをつけて来たのか,また,力士達の身体はどのように振る舞わざるを得なかったのか(土俵の内で,あるいは土俵の外で),について調査研究するものである。とりわけ,これまでの相撲研究ではほとんど考察されてこなかった現象学的身体論の視座により力士の身体に着目し,「1,近代的美意識とは乖離した肉体についてと,それを作り上げる彼ら自身のアイデンティティ」「2,「伝統」と「現代」が混在した“相撲美"を表象する身体について」「3,われわれが相撲的身体に表象させたいことは何なのか」について考察する。本年度は,文献と映像(NHKアーカイブスの映像資料を中心に)による調査,東京,大阪,名古屋,福岡の各本場所興行での力士の身体観察,相撲部屋の稽古での力士の身体観察,力士への聞き取り調査を通し,大相撲と力士の現状について把握した。その過程で,特に横綱柏戸の身体性に着目することが,本研究目的である13の議論を具体的に論述するために重要かつ必要であることがわかった。これらの調査を通して,相撲がスポーツとしての合理的側面と神事・興行という非合理的側面の両方を保持していること,力士の身体は「見られる身体」として力士自身と彼をとりまく視線からアイデンティファイされることが明らかになった。また,メディアにおける相撲の表象はいくつかのパターンに分類できることも明らかになり,このパターンが相撲に期待されるものであることも明らかになった。また,相撲を支える用具(たとえば稽古用まわしなど)の供給が困窮している現状について,関係者からの聞き取り調査で鮮明になった。本研究の目的は,大相撲とその力士達がどのように社会に受容されてきたのかを探ることである。そしてそのことによって神事,格闘技,競技,芸能,興業などが幾層にも織り込まれている相撲独特の世界観が,いかに一般社会と折り合いをつけて来たのか,また,力士達の身体はどのように振る舞わざるを得なかったのか(土俵の内で,あるいは土俵の外で),について調査研究するものである。とりわけ力士の身体に着目し「1.近代的美意識とは乖離した肉体についてと,それを作り上げる彼ら自身のアイデンティティ」「2.「伝統」と「現代」が混在した“相撲美"を表象する身体について」「3.われわれが相撲的身体に表象させたいことは何なのか」について考察する。これら13の研究を遂行するにあたり,26年度は,相撲的身体表象を,男性性との関係で捉える方法で行った。具体的には,25年度より引き続き,横綱柏戸関の身体に着目して研究を進めた。主には昭和30年代40年代までの雑誌と映像メディアにおける柏戸表象を,写真,映像,言説から分析し,横綱大鵬関との比較で強調される「男らしさ」を抽出分析した。また,故柏戸関へのインタビューは不可能であるため,NHKアーカイブスに残された柏戸自身が語る柏戸表象や,柏戸関の実兄への2度のインタビューを通して,相撲的身体表象が力士自身のアイデンティティとどのような関係かについて検討した。特に力士の身体に着目し「1.近代的美意識とは乖離した肉体についてと,それを作り上げる彼ら自身のアイデンティティ」「2.「伝統」と「現代」が混在した“相撲美"を表象する身体について」「3.われわれが相撲的身体に表象させたいことは何なのか」について考察することである。これら13の研究を遂行するにあたり,平成27年度は引き続き横綱柏戸を中心に研究を進め,最終年度として特に成果のアウトプットに注力した。平成27年9月13日の日本顔学会で,「力士の顔と表象:横綱柏戸の顔の変遷と「柏戸」イメージの構築」という標題で口頭発表をし,『スポーツとジェンダー研究』第14巻(平成28年発表予定)で,「「男らしさ」と横綱柏戸の表象ー柏戸の何が男性的なのか」という標題で発表が確定している。また,成果をさらに充実させるため,引き続き補完調査として力士へのインタビューや参与観察,映像資料の調査を重ね,研究成果により具体性を持たせることができた。研究期間全体を通じ,研究目的13は,次の様な成果を得ることができた.まず,1.は力士たちは「相撲美」という様式美に自己を依拠させることでアイデンティティを確立していたことが分かった。2.は,現代の力士の「稽古」はトレーニングの意図を中心に展開されており,脂肪率や栄養管理など筋肉を中心とした西欧的身体へとまなざしが移行していることが分かった。

1.2.を踏まえ,3.では主に横綱柏戸の身体表象から考察を展開し,「アイデンティティ確立への要請」や「剛健であること」が近代的男性性と結びつくことを議論できた。本研究では,相撲研究が現代社会の諸問題,とりわけ現代の男性が抱える問題にまで展開できることを示した。今後はさらに男性性をキーワードに力士の身体性について研究を展開する予定である。研究期間全体を通じて,研究目的13は,次のような成果を得ることができた.1力士たちは「相撲美」という様式美に自己を依拠させることで,アイデンティティを確立していたことが分かった.2現代の力士の「稽古」はトレーニングの意図を中心に展開されており,体脂肪率や栄養管理など筋肉を中心とした西欧的身体へとまなざしが移行していることが分かった.3主に横綱柏戸を例に考察した結果,「アイデンティティ確立への要請」や「剛健であること」が近代的男性性と結びつくことが議論できた.本研究では,相撲研究が現代社会の諸問題,とりわけ現代の男性が抱える問題にまで展開できることを示したことが,新たな成果としてあげられる.文献と映像調査の他,古書資料などの収集やインタビュー調査など順調に進展している。26年度はアウトプットがやや不足していたが,研究の中間年度として最終年度のアウトプットを充実させるためのフィールドワークを中心に進展させている。社会学引き続き文献による理論構築と,映像資料収集および分析と,インタビュー調査,相撲の興行・稽古への参与観察等の調査継続と,アウトプットに向けた作業を進める。特に,日本社会学会,日本スポーツ社会学会,日本スポーツとジェンダー学会などへの論文投稿を目標として執筆を行う。また,力士の身体表象を顔に着目する研究報告を27年度9月の日本顔学会にて行う。研究期間の最終年度にあたり,研究の独自性とその成果をまとめあげていく予定である。文献調査,参与観察などおおむね順調に進展している。やや,相撲部屋へのアプローチが不足していると思われるが,長期休暇などを活用して進展させている。平成27年3月の相撲興行参与観察の出張を予定していたが,校務のためキャンセルせざるを得なかったため。文献と映像調査,興行・稽古の参与観察,聞き取り調査の継続のほか,横綱柏戸に関する資料収集と調査を深める。特に関係者への聞き取り調査を進める予定である。また,参与観察だけでなく,日本相撲協会の了承を得て協会所属の力士達へのアンケート調査を実施したい。具体的には幕内や幕下も含んだ力士あるいは力士養成員に対し,アンケート調査を実施したい。アンケート質問項目は、5件法で,力士的経験や身体への意識,他者からの視線など,本研究に関わる件について調査する予定であるが,事前調査などで質問内容は若干の変更の可能性もある。より広範囲な力士への調査が可能となればさらに有効なデータと結果が獲得できる予定である。そして,得られたデータを分析し,それまでに得られた質的データとの関連などを調査し,同時にその後のインタビューデータなどへフィードバックしていくために使用していく。代替として,27年度のフィールドワーク出張旅費として使用する予定。平成26年23月の大阪場所における調査と資料収集予定が,研究代表者の母親急逝により一時中断したため。柏戸調査のための出張,相撲部屋訪問出張,文献・映像資料の収集,アンケート調査準備等に使用予定。
ディオファントス近似の手法による代数多様体の整数点の評価

代数的数により超越数を近似するディオファントス近似を超越近似とよぶ。この研究課題においては超越近似を応用して代数曲線、とくに楕円曲線の整数点を具体的に求めること、そしてそれに役立つ超越近似の新たな発展を目標とした。結果として得られたものは楕円曲線、あるいは単純なアーベル多様体の加法群Gaによる非自明拡大に対する超越近似の改良や、超越近似のみならず有理数により無理数を近似するディオファントス近似における、ある定量的部分空間定理の一般化に相当する近似不等式である。これらの近似を用いるといろいろな不定方程式の整数解の決定に役立つはずであるが具体的には無理数の近似をある場合に改良した一つのPade′近似を用いた円分多項式型の不定方程式の整数解の有限性などが導かれた。また超越近似における研究代表者の結果は具体的な楕円曲線の整数点の例の計算のためにStroeker,Tzanakis等様々な人々によって用いられた。種数1の代数曲線、すなわち楕円曲線の整数点を具体的に求めた例はBakerの一般的な評価によるものは知られておらず、いくつかの偶発的にわかるものしかなかった。研究代表者の求めた代数群上の対数一次形式の評価の改良をLangの議論を応用して整数点の絶対値の上からの評価式に直したものはS.Davidの数値計算によりStroekerをTzanakisが計算機にかけて新しい二つの整数点の例を求めることを可能とした鍵の道具となった(R.J.Stroeker & N.Tzanakis,“Soloing elliptic diophantine equations by estimating linear formsin elliptic logarithms"Acta Arithmetica LXVII.2(1994))これにおける研究代表者の評価の改良のためのアイデアは研究代表者の名を冠してS.Davidの論文に紹介してある(S.David,“Minorations de formes lineaires delogarithmes elliptigues",Memoire,Bulltin de SMF,to appear).この対数一次形式の評価というものはまだ最良近似に到達していないが、さらに良くすることのできる場合を当該年度に発見した。それは楕円曲称が代数体上定義されているとき、加法群(複素数全体)による楕円曲線の非自門拡大である代数群を考えたときに、その周期、くわしくは指数写像の0の逆像の座標の代数的数による対数一次形式の絶対値の下からの評価が今までのものより良くなるということである。ここでは一般の代数群の代数点の指数字像による逆像の対数一次形式ではなく、特別な場合であるため、さらにこの結果を一般化しうるかどうか考える必要がある。また、Bakerのタイプの超越数論の方法によるディオファントス近似ばかりでなく、Roth-Schmidfのタイプの非有理数近似型のディオファントス近似により、よい整数点の個数の評価を得ることも考察中である。後者はS整数に拡張されうるが、前者はS整数への拡張がまだされておらず、それをおこなうためにはP進logの対数一次形式の下からの評価がまず得られなければならない。2個のlogの一次形式については定数項まで計算されているが、一般個でなければ楕円曲線のS整数への応用はきかないので、n個のlogのP進版の結果を求めることが今後の課題である。研究代表者の求めた楕円曲線の有理点の指数写像による逆像の対数一次形式の評価については平成6年度にひき続きさまざまな応用が試みられ新たにA.Pethoらによる楕円曲線の整数点の例が得られている。平成7年度は特にこの一次形式において楕円積分の周期をあつかう場合の改良とその方法の一般化について少し進展があった。またS整数と呼ばれるものについても同様の結果を得るためにはP進の付値について同様の評価を得ていなくてはならないが、まず線型群の場合のP進の対数一次形式について学習した。Yu Kunruiらの方法が楕円曲線の場合にもできるかどうかは現在計算中である。更にディオファントス近似を整数点に応用するためこの上記のタイプの近似ではなくSchuidtの部分空間定理とよばれるディオファントス近似について研究した。この近似は変数の個数と一次形式の個数が等しい場合にしか定理になっていないが、研究代表者はRuとWongの手法の応用を試みてうまくSchuidtの定量的部分空間定理を変数より多い一次形式を扱う場合にも拡張することができた。代数的数で超越数を近似するディオファントス近似を用いて代数多様体.とくに代数曲線の整数点を求めることについて考察するのが本研究の課題である。本年度はこの手法の基礎となるディオファントス近似について.

代数群が単純アーベル多様体の加法群Gaによる非自明拡大で.かつ代数体上定義されている場合に.その指数写像による有理点の逆像の座標の代数的数一次結合の絶対値の下からの評価について一般の場合よりも主要部分を改良するという結果を得た。これは特に代数群が楕円曲線の加法群による非自明拡大であった場合の指数写像の周期に適用するとE.Reyssatの結果を導く。従って単純アーベル多様体の擬周期のディオファントス近似についての改良も得られることになる。証明には代数群上の零点評価についてのP.Philipponの補題を用いてN.I.Feldmanのアイデアを使い、代数群のアーベル多様体部分と線形部分とをわけた指数写像のとり扱いをおこなった。アーベル多様体が単純でなくてはならないという仮定は代数群の部分群のうち零点評価のboundを悪くする状況を除くためにしている。
大規模環境変動に対する極域湖沼生態系の応答機構

湖沼の基礎的な物理・化学的データは、南極湖沼環境の変動を把握する基礎データとして極めて重要であり、長期環境モニタリングとしての監視体制が確立した。生物多様性解析では、多くのグループで生物相が明らかとなり、今後の多様な研究分野における基礎データがほぼ揃ったと言える。将来予測に向けた湖底堆積物からの古環境復元研究においては、新たな湖沼における解析が進み、南極湖沼群からの精度の高いデータ提供が可能となった。本研究は、湖沼生態系の変動を探り、大規模環境変動の影響評価について研究するものである。以下の項目について解析する。(1)微生物相:南極の約60湖沼から採取された微小プランクトン、底質、湖底堆積物中に生息する微生物相を、分子分類・系統学的手法により明らかにする。(2)生物相と地史的変遷:湖底堆積物の解析によって、湖沼生物相がどのような地史的変遷をたどってきたのか、また、今日の湖沼生物相は過去の環境変動にどのように応答してきたのかを明らかにし、今後の変動予測を試みる。(3)湖沼の環境と物質循環過程:湖水の物理・化学的性質を分析し、これに生物相データを加えることで物質循環過程を明らかにする。12年間のデータ比較から、湖沼環境の変動を検出する。(4)モニタリング体制の確立:今後の変動を監視するモニタリング手法・体制を確立する。これまでの先行研究で主に南極域の湖沼から得られてきた資試料を用い、分析・解析を行った。また一部不足する部分は、第48次日本南極観測隊夏隊に参加した研究分担者(工藤)に現地調査を依頼した。サンプルは2007年4月に日本に持ち帰られ、19年度の研究試料として用いられる。南極地域の湖沼の多様性とそれに応じた生物多様性を明らかにするため、主として珪藻類とバクテリアを対象に網羅的な種構成のリストアップを行った。特に珪藻類については、南極昭和基地周辺で最大の露岩域であるスカルブスネスの湖沼を対象に、ほぼ完全なリストアップを達成した。微生物については、強力な成層構造をもつ強塩湖であるすりばち池を対象として分析が進んでおり、18年度においては特にDMS呼吸機能を持つバクテリアについての報告がまとまった。他のグループについても分析は進行中である。(伊村、伴、長沼、福井)特に躍層を挟んだ酸化還元電位の大きく異なる水域において、特殊な一次生産活性を持つバクテリアが見いだされつつあり、このバクテリアを起点とする特異なエネルギー循環経路についての研究が進行中である。18年度において多くの学会発表が行われたが、19年度においてはこれらの論文化が予定されている。(長沼、福井)湖底堆積物については、昭和基地周辺のいくつかの淡水湖沼の堆積物コアにおける有機物分析から、その環境変動史が復元され論文として報告された。その結果、過去2300年の間に顕著な微生物群集構造の変動が起こっていることが示唆され、今後の課題として注目された。(伊村、井上)これまでに得られた湖沼環境・生物多様性に関するデータをデータベース化し、論文として発表すると共にウェブ上で公開する準備が進められた。19年度中の公開を目標として作業が進行中である。(工藤、神田、伊村)これまでの先行研究で主に南極域の湖沼から得られてきた資試料を用い、分析・解析を行った。また第49次日本南極地域観測隊に研究代表者(伊村)が参加すると共に、研究協力者(辻本惠)を同行させ、現地調査を実施した。サンプルは2008年4月に日本に持ち帰られ、20年度の研究試料として用いられる。本年度の後半は、主にこのサンプリングに費やされた。南極地域の湖沼の多様性とそれに応じた生物多様性を明らかにするため、主としてバクテリアを対象に網羅的な種構成のリストアップを行った。強力な成層構造をもつ強塩湖であるすりばち池を対象としてバクテリア相の分析が進んでいる。(伊村、伴、長沼、福井)湖底堆積物については、昭和基地周辺の淡水湖沼の植生・堆積物中における微小動物相に関する分析の準備が進められている。(伊村、井上)これまでに得られた湖沼環境・生物多様性に関するデータをデータベース化し、ウェブ上で公開する準備が進められた。集積されたデータの一部は、論文として発表された。(工藤、神田、伊村)湖沼の基礎的な物理・化学的データの分析は順調に進行し、データレポートとして公開に至っている。越冬期間中を含め、通年での詳細な環境データが蓄積されており、南極湖沼としては極めて重要なデータセットとなる。今後は冊子体だけでなく、インターネットを利用した広範な情報公開体制を整えてゆく予定である。(伊村、工藤、神田)生物多様性解析は、コケ植物、藻類、バクテリア、微小動物のそれぞれで進行中であり、論文発表が進んでいる。微小動物での解析については遅れ気味であり、今後研究体制を含めて再検討し、最終年度での推進を期待したい。

またコケ植物については、南極植物相の起源と構成に関する従来の定説を覆す結果が得られつつあり、最終年度での論文発表を目指して研究が進められている。(伊村、大谷、伴、福井、長沼)湖沼堆積物分析は順調に進行し、主要湖沼での解析が終了するとともに、この地域の地史に関する総合的なデータがそろってきた。一方で、環境変動に対応する将来予測に関する研究については、各分野のデータの集積を待って、最終年度での解析を推進する。(伊村、井上)最終年度として、研究のとりまとめと情報公開を進めた。湖沼の基礎的な物理・化学的データの分析・公開は順調に進んでおり、南極湖沼環境の変動を把握する基礎データとして極めて重要なデータセットを提供している。データ取得は今後も継続し、長期環境モニタリングとして監視体制を整える計画である。生物多様性解析は順調に推移し、学会・論文での発表が行われた。多くのグループで生物相が明らかとなり、今後の多様な研究分野における基礎データがほぼ揃ったと言える。また本年度後半には、第51次南極地域観測隊によって昭和基地周辺地域における湖沼生態系における物質循環研究が実施された。詳細な解析は今後の課題として残されているが、本研究の目的の一つである南極湖沼生態系の構成と物質循環経路の全体像の解明に向けた、重要な観測となる。今後は、主に炭素と窒素の循環経路に重点を置いて解析を進める。将来予測のためには、過去の環境変遷史を知ることが不可欠である。湖底堆積物からの古環境復元研究においては、新たな湖沼における解析が論文として報告され、複数湖沼での基礎データが出そろった。国外研究者との共同研究体制も整い、主にベルギーとの共同論文も出版目前となっている。南極全体の環境変遷史の理解に対する、本研究計画による寄与も大きい。環境変動に対応する将来予測については着手するにとどまったため、補助金支給終了後の研究課題として継続して研究を進める予定である。
神経伝達物質による血液細胞への形態学的および機能的影響についての検討

1、蛋白リン酸化へ影響の解析,Westernblot法を用いて分析した。MDS-KZ,U937,HL60をadrenalineにて0,5,30,60minにてtreatしたところMDS-KZ細胞のみに38kDa-proteincellular proteinsの燐酸化が一過性に高まり、他のU937,HL60細胞株では認めなかった。この結果より、stress-activated protein kinase2が関与しているのではないかと考えている。2、神経伝達物質の好中球機能への影響を検討を予定したが、adrenaline投与後数時間後には、細胞突起を認める高濃度(50μM)で細胞は死滅してしまい実験系は成立しなかった。3、colony assayでの解析は、Baxter社のcolony Kitを用い行ったが、MDS-KZのcontrolにcluster程度のものしかできなかったが、14日後のadrenaline,acetylcholineを添加した細胞は死滅していた。無血清培地を用いたcolony assay系ではさらにcolony形成はできずadrenaline,acetylcholineを添加した細胞は死滅していた。4、代謝産物の解析として液体クロマトグラフィーでの分析を予定していたが、adrenalineを添加した培養液での変色は試薬(adrenaline)そのものの酸化反応と結論した。5、その他,正常者血液細胞においては、adrenalineを添加すると単球においてのみ細胞突起が観察された。さらにflow cytometryを用いたCD45 blast gatingによる解析では、単球のgateでのみ、side scatterの左方へのshiftが認められ、CD14のdown regulationが見られた。6、当初の研究計画以外の実験成果と考察など。adrenalineを添加したところ位相差顕微鏡あるいは焦点深度を調節する事によって細胞突起は観察された。しかし、この突起はethanolにより溶解されてしまうようで未染色での観察を中心におこなった。このため平成13年度の予算にて、微分干渉装置を用い観察したが大きな進展は得られなかった。1、増殖についての検討2、apoptosisについての検討次に、May-Gimsa stainを行い、flowcytometryにてAPO2.7を用い検討した。cell suspension cultureで24時間では明らかな細胞数の減少がみられたので、ADR、あるいはACHを10mMで1時間作用させたところ、ADR、あるいはACHとも形態学的に核の断列化(fragmentation)は認めず、flowcytometryにても有意差は認めなかった。結論としてADR、あるいはACHは少なくともMDS-KZに対してはapoptosisは誘導しないと考えられる。MDS-KZに対してADR,ACHを0.1mM,1mM,10mM添加し24時間作用させ、リン酸化について検討した。10mMでは明らかに1827Kd蛋白のリン酸化が顕著に減弱していた。今後さらに検討して行く予定である。MDS-KZにADR 10mMでCD14のdown regulationが認められたが、その他のMDS-KZのcell surphase phenotypeは全く変化がなかった。
ヘルペスウイルスの増殖機構解明と宿主細胞機能の利用

Epstein-Barrウイルス(EBV)の溶解感染を誘導した宿主細胞では、ATM依存的DNA損傷応答シグナルが活性化されるが、このシグナルはp53の下流には伝達されない。我々は、BZLF1蛋白質は溶解感染時にp53をproteasome依存的に分解し、下流の遺伝子発現を抑制するということをこれまでに報告している。本研究では、BZLF1蛋白質によるp53のユビキチン依存的分解メカニズムについて解析を行った。我々はBZLF1蛋白質のN末にCul-boxモチーフを見いだし、ECS(ElonginB/C-Cul2/5-SOCS)ubiquitin E3 ligase complexの構成因子として知られているCul2及びCul5と結合することを強制発現系と感染細胞で確認した。また、RNAiによりCul2及びCul5をノックダウンすると、溶解感染細胞においてp53の発現量が増加した。各蛋白質を精製し、試験管内ユビキチン化反応を行うと、p53はBZLF1-Cul2/5複合体によりユビキチン化され、p53と結合できないBZLF1蛋白質の変異体を用いるとユビキチン化は減少した。さらに、p53は宿主DNA損傷応答シグナルの活性化によりリン酸化され、そのリン酸化がBZLF1蛋白質との結合を強めることが解った。p53のE3リガーゼは現在までにいくつか知られているが、リン酸化されたp53をユビキチン化できるリガーゼはCARPs以外に報告がないため、非常に興味深い特徴と言える。以上より、溶解感染時にBZLF1蛋白質はCul2/5複合体をリクルートし、p53のアダプターとして働くことにより、p53をユビキチン化し分解へと導くことが示唆された。EBV溶解感染を誘導すると宿主細胞内ではEBVゲノムは100倍から1000倍増幅複製される。このウイルスDNA合成を宿主細胞はDNA損傷即ち異常DNAとみなしATM依存的DNA損傷チェックポイント経路を活性化することを明らかにしてきた。しかしATM依存的DNA損傷チェックポイント経路の活性化はp53の活性化をおこすが,p53及びp53の下流のp21,MDM2の発現量の増加はなく,p53の下流の経路は活性化されていなかった。これはウイルスBZLF1蛋白質がp53をユビキチン化しプロテアソーム依存的に分解することで細胞周期停止や細胞死の誘導をおさえていることがわかった。EBV感染細胞内において,p53は潜伏感染期ではMDM2によって制御されるのに対し,溶解感染期では,MDM2とは別の機構,BZLF1蛋白質自身にはユビキチン活性は無いことから,おそらくBZLF1蛋白質に付随したE3リガーゼ複合体によって制御されていることが明らかとなった。またこれまでEBV溶解感染を誘導した細胞はS期様環境を維持したまま宿主DNA複製が抑制され細胞周期停止を引き起こすことを明らかにしてきた。その分子機構の一つの機序として溶解感染を誘導すると染色体複製開始及び複製伸長に関与するMCM複合体のリン酸化(特にMCM4)がおきることがわかった。MCM4-6-7から構成される6量体の持つDNAヘリカーゼ活性はBGLF4蛋白質共存在化では著しく抑制されることから,EBV溶解感染期にはCDK2およびBGLF4蛋白質がMCM複合体をリン酸化しMCM複合体のヘリカーゼ活性を不活化することが,宿主染色体DNAの再複製開始および複製伸長を阻害する一つの機構であることが示唆された。
時間反転実験の為の核スピン偏極

時間反転対称性(T)の破れを実験的に調べるには、中性子や原子核のスピンを偏極する必要がある。今回は、偏極技術を開発して、Tの破れの実験を可能にすることであった。今回は、中性子スピンの偏極とその制御法について、有意義な成果を得ることができた。KEKパルス中性子を用いたラムゼー共鳴の実験を行い論文にまとめ、Phys.Lett.に出版した。ラムゼー共鳴では、ラーマー周波数を持つ高周波により中性子スピンを磁場方向から90度フリップし、磁場のもとでラーマー才差運動をさせ、その後再び、高周波で中性子スピンを90度フリップして磁場方向にもどす。中性子スピンの磁場方向成分を検出することにより磁気共鳴を観測する。今回、中性子パルスに同期して高周波をかけ、さらに高周波の位相を中性子パルスに同期して変化させ、ラムゼー共鳴を行った。今回の方法を使えば、中性子スピンを中性子のエネルギーの関数として制御でき、パルス中性子を用いた時間反転実験での中性子スピン、運動量、標的核スピン相関の測定に重要な役割を果たす。また、ラムゼー共鳴で、電場と中性子電気双極子能率(EDM)の結合による才差運動を観測でき、EDMの測定を行うことができる。中性子偏極用サファイアセルを開発した。今回は特に、サファイア容器部と3Heガス導入部を銀製の0リングを用いて、真空接続する方法を完成させた。これまで、接着用の物質が使っていたが、3Heガス偏極時に温度を上げた時、接合部の寿命が短いという欠点があったが、銀製0リングはこれを解決するものである。中性子による時間反転実験を行うためには、中性子を偏極させる必要がある。磁化した純鉄中の磁気ポテンシャルは120neVで、その符号は、純鉄の磁化に対する中性子スピンの方向によって決まる。純鉄のフェルミポテンシャルは、210neVであるので、中性子エネルギーを適当に選べば、磁化方向の中性子スピンは純鉄表面で反射し、逆方向の中性子スピンは純鉄内に入るので、純鉄を透過した中性子スピンは偏極する。純鉄磁化用のマグネットを設計し、2台製作した。そして、中性子反転用の高周波コイルを製作し、これらを合わせて、中性子スピン偏極、スピン反転器、そしてスピン解析として動作するように組み立て、純鉄磁化による中性子スピン偏極の測定装置とした。そして、純鉄にかける外部磁場の関数として、中性子偏極を測定した。前年度の研究を基盤にして、中性子による時間反転実験を行うために、純鉄磁化フォイルによる中性子偏極と偏極解析の研究を行った。スパレーション中性子源からの中性子を中性子ガイド管で遠く離れた純鉄フォイルまで導き、電磁石で純鉄フォイルを磁化させ、内部場による磁気ポテンシャルで中性子スピンを偏極した。そして、磁場勾配のある領域に導き、高周波磁場による断熱通過法で、中性子スピンを反転した。その後、2番目の純鉄磁化フォイルに導き、スピン反転に伴う中性子透過率の変化から中性子偏極を求めた。電磁石の磁場の強さを変化させると、中性子偏極の大きさが変わる。純鉄内の磁化は、外部磁場が上昇するとともに飽和していくが、最初は、磁区の境界がずれていき、その後、各磁区の磁化が、磁場方向に回転しながら揃っていく。中性子スピンが磁区に入ると偏極するが、次の磁区での磁化の方向がずれていると、減偏極されてしまう。よって、純鉄磁化フォイルで得られる中性子偏極は、電磁石の磁場とともに増大していく。今回の研究の結果、600Gの磁場で中性子偏極が飽和することを見いだした。次に、時間反転実験で重要となるラムゼー共鳴装置の開発実験を行った。磁気シールド内に一様な磁場を発生する球面コイルを設置し、その中に中性子容器と高周波コイルを設置し、容器内での中性子偏極の測定を行った。中性子容器壁での中性子偏極の劣化があることを見いだした。
遺伝情報発現の新局面

ニワトリ胚神経細胞のアポトシス誘導に関する新たな知見1、アポトシス時に誘導される遺伝子以外に、転写が抑制される遺伝子3種を発見した。いずれも既知遺伝子との相同性をもたないので新規遺伝子であると考えられる。2、アポトシス誘導した細胞中のリボゾームをショ糖密度勾配遠心法により調べたところ40S、60S亜粒子共に健常な細胞には見られない、沈降係数のより高い構造をとっていることが分かった。今後は、この構造変化を分子レベルで解析する予定であ。T4ファージ遺伝子61.5変異体のmRNA不安定化に関する新たな知見1、細胞抽出液中のRNaseM活性を調べたところ、遺伝子61.5変異の有無による差異は検出できなかった。2、遺伝子61.5変異体の増殖を許すサプレッサー変異の分離を行い、T4ファージ側では異なる2種類の変異を、宿主側ではumuCとD遺伝子の変異を同定した。3、精製した遺伝子61.5タンパクは自己親和性をもつこと、さらに異なる3種タンパクと親和性をもつことを見い出した。翻訳阻害剤で誘導される酵母遺伝子発現系構築に関する新たな知見1、シクロヘキシミド投与によって転写誘導されると考えられる新規遺伝子を新たに4種発見した。2、HSP遺伝子4種類(SSA1,SSA3;細胞質、SSC1,HSP60;ミトコンドリア)のプロモーター領域にレポーターLacZを結合した融合遺伝子を酵母に導入したところ、シクロヘキシミド投与によって全ての誘導遺伝子の発現が認められた。また、クロラムフェニコール投与によって、SSA3-LacZを除く3種類の発現が誘導された。SSC1およびHSP60にはheat shockelement(HSE)は見出されていないことから、これらの誘導はHSEを介さない機構により起こったと考えられる。今後、誘導に必要なシス領域を同定する予定である。
ニューラルネットワークを用いた全人口心臓制御方式の開発研究

1.人口ニューラルネットワーク(ANN)の制御系への応用可能性を検討するために、2頭の正常成山羊を用いて循環系データの収集を行い、個体差に対するANNの処理能力の検討を行った。具体的には、正常成山羊に血圧測定用カテーテル、血流量測定用プローブを植え込み、トレッドミル運動負荷試験を行い、心拍数、動脈圧、静脈酸素飽和度、身体活動度、心拍出量のデータ収集を行った。トレッドミル運動負荷試験は計16回行い、計1134セットのデータを収集し、そのデータを基に、心拍出量を他データから推定するモデルをANNを用いて構築した。ANNの構造は入力相56セル、中間相32セル、出力相12セルの3相構造とし、バックプロパゲーション法による学習方法を採用した。モデルの妥当性及び生体の個体差へのANNの適応性を検討するため(1)同一個体のみのデータによる学習、(2)複数個体のデータによる学習を行い、各学習における、推定心拍出量と計測心拍出量の相関を調べた。相関係数はそれぞれ0.856、0.580で一個体用モデルでは良好な結果を得たが、複数個体のデータを扱った場合、モデルの推定能力が劣化することが判明した。生体を対象とした制御を行う場合、個体差に対する対応が必要不可欠であるため、ANNを全人口心臓の制御系の一部として用いるためには、今後、より多くのデータ収集ならびにANNの構造改良が必要であることが判明した。2.全人口心臓の制御方式の開発の一環として、空気駆動型補助人工心臓駆動装置をコンピューター制御可能なように改良した。今後は、上記、ANNの改良を押し進め、本空気駆動型補助人工心臓駆動装置を用いて、全人工心臓制御システムの構築を図る予定である。
ヒト母性獲得メカニズムの脳・内分泌・遺伝子連関からの解明

本研究は、オキシトシン受容体(OXTR)遺伝子プロモーター領域上のDNAメチル化が、ヒト母性に関連した脳活動を予期するか、母性獲得機序に関連するかを明らかにすることを目的に研究を行った。我々の先行研究で、わが子及び他児の表情映像呈示中の前部前頭前野活動を近赤外分光法(NIRS)により測定し、両条件における活動の比較を行った母親38名の唾液抽出DNAを用い、Pyrosequencingにより、同領域のメチル化解析を行った。その結果、メチル化率と右腹側前部前頭前野の活動との間に有意な相関性が見られた。したがって、この領域のメチル化状態は、母性に関連した脳活動を予期する可能性が示唆された。本研究では、妊娠中のホルモンの急増が、ホルモン受容体や脳構築関連遺伝子上のメチル化をもたらし、それが母性の中枢の一つとされる前頭前野を母親脳化することに決定的であること、また、このメカニズムからの逸脱が母性の欠落をもたらすこと、を明らかにすることを目的とし、以下の研究を行った。昨年度に引き続き、母性愛を反映している可能性のある脳活動(わが子の映像を呈示し、他児の映像の呈示条件と比較した脳活動)を測定済みの母親38名を対象に、採取済みの唾液試料からDNA抽出し、オキシトシン受容体(OXTR)遺伝子プロモーター領域のメチル化解析を行った。この領域のメチル化率は、健常者に比べ、自閉症スペクトラム障害患者で高いことに加え、社会性に関する脳活動との相関性も報告されている。そこで、この領域に絞ったメチル化解析を進めた。現在、これまで実施してきたクローニングによるメチル化解析法に代わる、パイロシーケンス法(現在、メチル化解析において世界標準と言える)を確立し、対象者全員の解析を終えた。また、唾液由来のDNAは74%が白血球由来であることが指摘されていることから、メチル化率に関して血液由来のDNAと相関性がある可能性が考えられるが、OXTR遺伝子プロモーター領域に関して確かめられていない為、これを解析中である。一方、本研究では、上記の対象者とは別に、前向きコホートにより、初産婦53名、経産婦103名から、妊娠12週:142人、30週:124人、産後入院中:113人、1ヶ月:107人、4ヶ月:123人、10ヶ月:117人、18ヶ月82人(追跡中)の唾液採取も行った。今後、経時的な試料が得られた初産婦を中心に、OXTR遺伝子プロモーター領域に注目したメチル化を調べ、周産期の経時的な変化の有無を調べたい。児童虐待の7割は実の母親が虐待者であり、母性の未熟性が指摘されている。未熟な母性の発達を促すには、「母性が如何なる過程を経て獲得されるのか」の解明が必要と考え、研究目的とした。本年度は、母性愛を反映している可能性のある脳活動(わが子の映像を呈示し、他児の映像の呈示条件と比較した脳活動)を測定済みの母親43名を対象に、採取済みの唾液試料からDNA抽出し、オキシトシン受容体(OXTR)遺伝子プロモーター領域のメチル化解析を行った。この領域のメチル化率は、健常者に比べ、自閉症スペクトラム患者で高いことに加え、社会性に関する脳活動との相関性も報告されている。現在、方法論を確立し、10名分のメチル化解析を実施したが、残りの解析は次年度に実施する計画である。また、唾液由来のDNAメチル化の特性を、他の生体試料(PBMC、全血)とも比較するべく、各生体試料別のDNA(10名分×3種類)との相関性を調べている。一方、本研究では、上記の対象者に加え、未産婦10名、前向きコホート24名(妊娠12週、30週、産後4ヶ月、10ヶ月)からの生体試料採取も行った。更に、一卵性双生児1組から生体試料(1人が母親、もう1人が未産婦)を採取し、この検討を行った。その結果、自閉症スペクトラム患者でメチル化率が顕著に高かったとされる5つのCpG部位のうち、3箇所(-860、-934、-959)のメチル化率について、母親では未産婦に比べ、低いことがわかった。この結果から、母親では同プロモーター領域に脱メチル化が生じている可能性が示唆された。同領域のメチル化率が、母性愛を反映した脳活動と如何なる関係にあるかを調べ、次年度では、更なる証拠を明らかにしたい。本年度は、これまであまり試みられてこなかった唾液試料を用いたDNAメチル化解析手法を確立した点が大きな進捗となった。

ヒトを対象としたメチル化解析の場合、PBMCなどの採血を必要とする生体試料を用いる場合が多いが、唾液由来のDNAはその74%が白血球であるとされ、侵襲性のない新たな解析方法となり得る。本研究では、他の生体試料との比較も同時に進めることで、この妥当性の検証も行っている。一方、当初計画に含めていなかった一卵性双生児間のメチル化解析も行った結果、申請者の仮説に沿った違いが見出された為、他の解析の結果もこれを支持する可能性が高まった。また、メチル化解析を行う生体試料については、当初計画の大半を採取・保存することができた為、次年度は追加試料の採取と、解析が中心となる。こうしたことを鑑み、初年度としては、おおむね順調に進展しているものと判断される。本年度に引き続き、母性愛を反映している可能性のある脳活動を測定済みの母親の唾液由来DNAからのOXTR遺伝子プロモーター領域のメチル化解析を継続して行う。同時に、各生体試料別のDNAメチル化解析も行い、唾液由来のDNAメチル化の特性を、他の生体試料(PBMC、全血)と比較する。また、未産婦、前向きコホートの解析も開始し、横断的、縦断的な比較を行うと共に、死後脳組織での検討も進め、脳での特性との関連性も明らかにすることで、更なるデータの質を担保する。これらを踏まえ、ハイリスクな母親から生体試料を得ることで、メチル化解析を開始し、ここまでの成果を鑑み、実際に虐待の予防に資するバイオマーカーとなり得るかを検討する。次年度は、本年度確立した標的領域のメチル化解析に使用する消耗品等が研究費の使用用途の大半となる。また、死後脳組織の入手・解析については、初年度の解析の目途が経った後に行うことに計画を変更した為、次年度はこれを入手する為の研究費の使用も計画している。また、メチル化解析の補助にあたる者の人件費、謝礼等を計上することで、解析の迅速化を図る。論文の投稿費、英文校閲料、学会旅費についても、一部、使用する予定である。
歩行者の歩きやすさ感性計測による舗装路面性状評価および設計手法の提案

歩きやすさに影響する歩道舗装の硬さに対する明確な数値基準は示されていない.歩行者の下肢筋活動および足首関節周りの加速度測定と意識調査から被験者が感知する歩道舗装等の硬さの違いによる下肢筋活動量と加速度波形の検討を行った.硬い歩道舗装上を歩行した場合には,腓腹筋の活動量が大きくなる傾向がみられ,鉛直方向の加速度波形では,踵接地後,立脚期時間における最初の10%および20%の時点に明確な加速度のピークがみられた.少数の被験者の鉛直方向の加速度波形を観察することにより,多数の歩行者が感知する硬さ,弾力性について歩道舗装を評価できることが示唆された.当該年度は屋外および屋内における歩行実験において被験者の下肢筋肉の表面筋電位と足首部等の加速度を測定した。屋外実験は材料特性が異なる数種類の歩道舗装において長距離を歩行する被験者の筋疲労に伴う下肢筋肉群の表面筋電位の測定を行い、歩道舗装の材料特性と下肢筋肉群の表面筋電位について検討を行った。下肢筋肉群の表面筋電位の測定はPCに無線データ送受信装置を取り付けるとともに、筋電センサをEMGロガに接続し、測定される表面筋電位と積分筋電値のデータをPCに取り込んだ。全被験者において最も大きい筋電値を示した部位は前脛骨筋であり、前脛骨筋の積分筋電値はインターロッキングブロック舗装の歩行時が最も大きかった。また、前脛骨筋の筋疲労の状態を評価するために表面筋電位に連続Wavelet変換を施した結果、周波数に減少傾向がみられたことから歩道舗装の材料特性の違いによる筋疲労分析においては連続ウェーブレット変換の有用性が確認された。屋内では左右脚接地面の硬さを3段階、歩行速度を0.120.0 km/hおよび傾斜を0.012.0 %に変更が可能である、トレッドミルを歩行する被験者の足首部と骨盤仙骨部の3軸加速度データおよび下肢筋肉群の表面筋電位を測定した。その結果、足首部と骨盤仙骨部の3軸加速度データから歩行状態の安定性を評価できることが示唆された。また、被験者は歩行速度に応じて活動筋群を使い分けていることがみられ、ある程度安定した歩行状態を維持するには大腿直筋を活動させることが効果的であることが考えられる。歩行時における下肢筋活動量に着目して、被験者15名において歩行時に筋活動が活発となる部位の表面筋電位と積分筋電値の測定を行い、歩道舗装の材料特性が下肢筋活動量に及ぼす影響について比較,検討を行った.各被験者において筋疲労を示す電位の数値は個人の歩行特性により異なっていたが,全被験者において各歩道舗装等上の歩行時における前脛骨筋の表面筋電位に二乗平均平方根を施した波形は,腓腹筋のそれよりも電圧の値および振幅が大きいことから歩行動作では前脛骨筋が腓腹筋に比べて活発であることが分かった.前脛骨筋の波形においては,歩道舗装等の違いによる電圧の数値および振幅の大きな差はないが,腓腹筋の波形では硬い歩道舗装では電圧の数値および振幅が大きい傾向がみられた.前脛骨筋,腓腹筋における表面筋電位および積分筋電値の測定値と歩道舗装等の材料特性には明確な相関性は得られなかった.多くの被験者においてインターロッキングブロック舗装上の歩行時における腓腹筋の表面筋電位の原波形に二乗平均平方根を施した波形において波形ピークの特徴がみられた.これは目地の影響により腓腹筋の筋活動パターンが変化したことが推察された.被験者の意識調査から歩きやすさに影響をおよぼす歩道舗装の材料特性は,弾力性,硬さ,すべり,平坦性であることが示唆された.表面筋電位と積分筋電値の測定では歩道舗装の材料特性の違いがみられなかったことから,足部における加速度と被験者のアンケート調査から再度、検討を行う。27年度は歩行者の足首関節周りに作用する衝撃加速度の測定値および被験者の意識調査から,路面の硬さの違いによる加速度波形について比較・検討を行った。得られた結果は以下のとおりである。(1)足首関節周りの加速度測定値は,歩道舗装等および被験者の違いに関わらず,3軸方向における加速度の最大値から材料特性の違いはみられなかった。(2)GB係数が大きいアスファルト舗装およびILB舗装のY軸方向(鉛直方向)の加速度波形では,踵接地後,立脚期時間における最初の10%および20%の時点において明確な加速度のピークが見られた。(3)意識調査とY軸方向(鉛直方向)の加速度波形から,踵接地後,立脚期時間内の最初の10%および20%の時間に,明確な加速度ピークがみられる舗装は,歩行者が硬いと感知することが推測された。(4)ローパスフィルターを施した立脚期時間における最初の10%における加速度ピーク値は,被験者の硬さに対する評価に影響することが推測され,GB係数との関連はみられなかった。(5)弾力性を有する歩道舗装は,ローパスフィルターを施した立脚期時間における最初の20%における加速度ピーク値が,0.1Tのそれに対して減少割合が大きくなる特徴がみられ,その特徴を被験者が弾力性に富んでいると評価することが推測された。以上のことから歩行者の身体情報と意識調査を用いて歩道舗装の硬さを評価した結果,歩行時における足首関節周り鉛直方向の加速度波形に着目することにより,歩行者が感知する硬さと弾力性に基づいた歩道舗装の設計に寄与することが示唆された。

歩きやすさに影響する歩道舗装の硬さに対する明確な数値基準は示されていない.歩行者の下肢筋活動および足首関節周りの加速度測定と意識調査から被験者が感知する歩道舗装等の硬さの違いによる下肢筋活動量と加速度波形の検討を行った.硬い歩道舗装上を歩行した場合には,腓腹筋の活動量が大きくなる傾向がみられ,鉛直方向の加速度波形では,踵接地後,立脚期時間における最初の10%および20%の時点に明確な加速度のピークがみられた.少数の被験者の鉛直方向の加速度波形を観察することにより,多数の歩行者が感知する硬さ,弾力性について歩道舗装を評価できることが示唆された.被験者15名に対して歩行時の主要な筋力である前脛骨筋と腓腹筋の表面筋電位および積分筋電値を行ったが,予想していた以上に個人差による歩行特性等の影響等から同筋の活動量と歩道舗装の材料特性には明確な相関性は得られなかった。道路工学これまでに収集した実験データおよび追加実験等により統計学的手法ではなく,実験データと被験者のアンケート調査等により材料特性との相関性の調査を行う。平成25年度の研究計画である、3軸加速度データに基づく体幹部への負担量および表面筋電位による筋活動量と筋疲労を評価できることが示唆された。予測しなかった結果が得られ,検討と評価に日数を要した.今後とも定期的な研究協力者間の打ち合わせおよび実験データの共有化等を図っていく。再度、評価方法を再検討するために,次年度に執行する.申請時においては初年度に26年度以降の研究に用いる設備備品を購入する予定であったが、研究者間で協議を行った結果、初年度の研究成果等を踏まえ、次年度に同設備備品を購入することとした。26年度に設備備品の購入として使用する計画である。