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発達障害児の外来受診に活用できる看護師と親の協働看護支援システムの開発および評価

産前産後・育児休暇取得中のため、研究を一時停止しており、研究実績なし。産前産後・育児休暇取得中であり、研究を一時停止しているため。5月に復帰後、計画通りに実施していく。本研究では、発達障害児が外来受診をした時に、看護師と親が協働して看護介入できる協働看護支援システムの開発を目的としている。発達障害児は、その障害特性から、外来受診時にパニックを起こしやすい。親と看護師が協働して子どもの障害特性に合わせた看護介入をすれば、パニックを引き起こしにくくなることが報告されているが、未だ日本では、その対応に親も看護師も困難を感じている。よって、看護師と親が協働して、子どもが直面している問題に対して必要な援助を容易にアセスメントし、看護介入できる協働看護支援システムの開発が必要である。そのため、平成29年度は、発達障害児の外来受診時に必要なアセスメント指標と看護介入の把握のために文献検討とインタビューを行う予定でり、まずは文献検討にとりかかった。国内外の文献検討を進めていく中で、本研究で取り扱う「発達障害児の不適応行動」について、日本文献と海外文献では、取り扱う概念に違いがあることが明らかになった。日本では「不適応行動」として取り扱われている概念が、海外文献では「挑戦的行動」として取り扱われている。日本においても、「挑戦的行動」の定義は存在するが、発達障害児に関する看護文献のなかでは、「挑戦的行動」という概念は取り扱われていない。そのため、本研究で取り扱う概念を明らかにするために概念分析が必要となった。現在は、概念分析をするための準備中であり、今後概念分析を進めていく予定である。平成29年度は、発達障害児の外来受診時に必要なアセスメント指標と看護介入の把握のために文献検討とインタビューを行う予定であった。しかし、文献検討を進めていく中で、研究で取り扱う概念についての追求が必要となった。発達障害児が、外来受診の時にとる不適応行動に対する概念が、海外文献と日本文献では違いがあるため、まずは概念分析を行い、この研究で取り扱う概念の統一をはかることにした。そのため、現在は、概念分析をするための準備中であり、今後概念分析を進めていく予定である。本研究の進捗状況としては、やや遅れているため、早急に概念分析を進めていく予定である。また、当初は、文献検討とインタビュー調査からアセスメントツールとケアガイドに必要な構成要素を明らかにする予定であったが、概念分析によって、本研究で取り扱う概念の統一ができれば、その概念についての文献検討を行い、そこからアセスメントツールに必要な項目を抽出していく。しかし、必要な構成要素の抽出ができなかった場合は、インタビュー調査を行い、質的帰納的に分析をおこなっていく予定である。産前産後の休暇及び育児休業の取得のため今年度は産前産後・育児休暇取得中のため。
横紋筋融解と急性腎不全を来す先天性代謝疾患の迅速な遺伝子診断の確立と治療への応用

本研究の成果は、以下の3点にまとめることができる。日本人CPT II欠損症患者についてPCR増幅遺伝子直接DNA配列決定法による遺伝子検索を進める中で、遺伝子型を決定しえた7例中6例、文献上の日本人患者3例中2例は、F383Y変異であった(80%)。同症では全世界でこれまで60変異が報告されているが、白人患者ではS113L変異とP50H変異で80%を占めている。我々の結果は、同症の遺伝子変異に人種特異性があることを示している。ただ2006年に発表されたラットCPT II分子の結晶解析によると、コドン113とコドン383は、いずれもCPT II酵素活性の中心に位置し、病態形成に対する変異遺伝子の役割は同様と考えられる。今後、変異遺伝子の機能の解析が治療法に結びつくであろう。2)SNPを含めたCPT II遺伝子の変異と多型健常者50名のCPT II遺伝子型を、直接DNA配列決定法で決定した。健常者には、既に報告されている3個のSNP以外には、同症患者に見られたいかなる変異も新たなSNPも検出されなかった。既知SNPの出現頻度は、従来の報告と差はなかった。一方、C352C型SNPが日本人患者に多い傾向が見られ、より多数の患者での解析が必要である。3)CPT II遺伝子の変異・多型のスクリーニング迅速なCPT II遺伝子の変異・多型のスクリーニングのために、我々はPCR-DHPLC法を援用した。上記健常者50名について、直接DNA配列決定法と並行してPCR-DHPLCによるCPT II遺伝子のマススクリーニングを行った。3個のSNP多型を指標に、両方法の結果を対比してみると一致した。より短期間で結果を得られるPCR-DHPLCの有用性を示している。さらに大規模な集団で、実用性を検討する。平成18年度の研究実績は以下の2点に集約できる。いずれも本研究の中核をなす。I、日本人に特異的なCPT II変異の同定。日本全国から依頼されるCPT II異常症患者について、PCR-direct DNA sequencingによる遺伝子検索を進める中で、我々が遺伝子型を決定しえた8例中7例、文献に報告された日本人患者3例中2例は、codon383のphenylalanineがtyrosineへ変異したもの(F383Y)であることが判った(82%)。CPT II変異はこれまで39個の変異が報告されているが、白人患者集団ではS113LとP50H変異とでやはり80%を占めており、我々の結果は、それらの結果に対応するものと考える。昨年発表されたラットCPT II分子の結晶解析によると、codon113とcodon383は、いずれもCPT II酵素活性の中心に位置しており、CPT II異常症の病因として理解できる。II、DHPLCによるCPT II変異の検出平成19年度は18年度の研究実績を基に,さらに展開発展を遂げた。I,日本人患者特異的CPT II欠損症病因遺伝子変異平成18年度は,日本全国から集まったCPT II欠損症愚者の遺伝子解析を行うことによって,丁度白人患者にS113L変異とP50H変異が多いように,日本人患者ではF383Y変異が多いことを示した。19年度はそれぞれの患者の家系調査を行うことで患者遺伝子型を確定し,日本人患者集団でのF383Y変異の高頻度を確認した。さらに遺伝子型の決定により,確認し得た患者10名中4例は,F383Y変異と健常型のヘテロ接合体であった。

このことは,CPT II欠損症が常染色体劣性遺伝病であるとの従来の見解に沿わない結果であり,さらなる検討が必要である。II,健常者50名のCPT II遺伝子の遺伝子型の決定健常者50名のCPT II遺伝子を,SNPを含め直接DNA配列決定法で遺伝子型を決定した。健常者の中には,既に報告されている3個のSNP以外には,日本人患者に見られたF383Y変異などいかなる変異も,いかなる多型も,ヘテロ接合体であっても検出されなかった。3個のSNPの出現頻度は,従来報告のあるものと差はなかった。一方で,C352C型SNPが患者に多い傾向が見られ,より多数の患者での解析が必要である。III,DHPLCによるCPT II遺伝子の解析上記健常者50名について,直接DNA配列決定法と並行して,DHPLCによるCPT II遺伝子のマススクリーニングを行った。3個のSNP多型を指標に,2つの方法の結果を対比してみると,完全に一致した。より短期間で結果を得られるDHPLC法の有用性を示している。更に大規模な集団で,実用性を検証する。
電子授受の容易な金属原子間結合の構築とその応用

金属原子間結合をもつ多核錯体しばしばI電子酸化・還元を受けて安定なイオンラジカルを生成する.これらイオンラジカル塩は、酸化還元力の制御された試薬、あるいは機能性素材として利用することが出来ると期待され、それらの酸化還元電位や物性の配位子依存性を理解してゆく上で、これらイオンラジカルの不対電子軌道の形と性格を明らかにすることは重要である。そこで、多核錯体のI電子移動に伴う幾何構造変化の実測値と分子軌道計算と相補的に用いて、遷移金属多核錯体イオンラジカルの不対電子軌道の形を明らかにする方法論の開発を目指し本研究を実施した。ホスフィンを軸配位子とするRh(II)の複核錯体、[Rh_2(O_2CC_2H_5)_4(PR_3)_2|、(R=i-C_3H_7,cyclohexyl)、のCVは2段階の化学的に可逆なI電子酸化波を示した.これら錯体を[Cp_2Fe]^+(SbF_6)^-により酸化してカチオンラジカル塩を合成単離し,単結晶X線構造解析を行った。I電子酸化に伴って、Rh-Rh結合距離は0.05A長くなり、Rh-P結合距離は著しく短くなる(0.12A)ことが明らかとなった。
協調的分散システムの構築に関する研究

本研究は、高度な拡張性と柔軟性を持つ協調的な分散システムを構築するための技術を見いだすことを目的として、(1)プロセス間での緊密な情報交換を効率化する仮想記憶管理機構、(2)プロセス間の独立性を保ちつつ協調処理を行うための通信機構、(3)プロセスの変更を動的に(システムの動作中に)行なう機構の設計と実現を行なってきた。(1)では、前年度に考察した「共有仮想空間」方式の仮想空間管理および二次記憶管理をさらに発展させて、協調するプロセス群が主記憶上、二次記憶上の任意のデータを共有することが可能な「バ-ジョン化単一仮想空間」方式を設計し、実装を行なった。バ-ジョン化単一仮想空間方式では、ポインタや階層的、再帰的な型構造を持つデータを、主記憶上、二次記憶上の区別なく扱うために、システム内のすべてのデータを64ビット空間上の「メモリオブジェクト」として操作し、その上で協調するプロセス群はメモリオブジェクトをバ-ジョン化して共有することとした。この提案は情報処理学会のOS研究会及び全国大会で発表し、さらにIEEE主催の国際会議ICDCS(Int'l Conf.on Distributed Comput.Syst.)に投稿中である。実現はDEC-station上のユーザレベルサーバ群として行ない、各機能の動作を確認するとともに、基本機能の性能測定を行ない、従来のシステムと同等以上の性能を持つことを確認した。(2)および(3)は、OSレベルのイベントを監視して特定のイベントによって特定の処理を起動する「トリガー機構」を用いて実現した。トリガー機構は、OSのファイルシステム、プロセス管理機構、仮想記憶管理機構の動作を監視し、ユーザーの指定した条件が満たされた時点で特定のプロセスへメッセージをおくることによって実現した。これもDECstation上のユーザレベルサーバとして実装し、動作を確認した。平成4年度は、プロセス間での緊密な情報交換を効率化する仮想記憶機構とプロセス間の独立性を保ちつつ協調処理を行なう通信機構の設計を重点的に行なった。これまでにシステムの中心的なサービスとそのインターフェイスが決定している。プロセス間での緊密な情報交換を効率化する仮想記憶機構としては、64ビット仮想空間を用いて、協調するプロセス群が仮想空間を共有する「共有仮想空間方式」を採用した。本研究では当初、64ビット仮想空間をすべてのプロセスが共有する単一仮想空間の可能性を検討したが、この方式では複雑なデータ構造をコピーする際に、データ構造内に含まれるポインタをすべて書き換えなければならないという問題が生ずることがわかった。そこで、この点を解決した方式として、「階層的仮想空間」の設計とその検討を行なった。この結果はIEEE主催の国際会議ISADS93で発表予定である。さらに、階層的仮想空間方式では実行時のポインタ操作コストが大きい点を考慮して、最終的に現在の「共有仮想空間方式」をとることとした。共有仮想空間方式では、実行時のポインタ操作によるオーバーヘッドをなくすとともに、ポインタなどの位置依存の情報を含むデータ構造のコピーを従来通りバイト単位の操作にするために「仮想空間のバージョン化」を導入することにした。仮想空間のバージョン化では、あるメモリーオブジェクトをコピーする際に、コピーしてできる新たなメモリーオブジェクトを元のメモリーオブジェクトの別のバージョンとみなすことによって、仮想空間上の位置は変化せずにコピーを行なう。この成果は情報処理学会のSWOPPで発表した。さらに、現在DECstationおよびMach3.0を用いて、最初のプロトタイプを作成している。SWOPPで提案した機能の大部分はすでに動作している。本研究は、高度な拡張性と柔軟性を持つ協調的な分散システムを構築するための技術を見いだすことを目的として、(1)プロセス間での緊密な情報交換を効率化する仮想記憶管理機構、(2)プロセス間の独立性を保ちつつ協調処理を行なうための通信機構、

(3)プロセスの変更を動的に(システムの動作中に)行なう機構の設計と実現を行なってきた。(1)では、前年度に考案した「共有仮想空間」方式の仮想空間管理および二次記憶管理をさらに発展させて、協調するプロセス群が主記憶上、二次記憶上の任意のデータを共有することが可能な「バージョン化単一仮想空間」方式を設計し、実装を行なった。バージョン化単-仮想空間方式では、ポインタや階層的、再帰的な型構造を持つデータを、主記憶上、二次記憶上の区別なく扱うために、システム内のすべてのデータを64ビット空間上の「メモリオブジェクト」として操作し、その上で協調するプロセス群はメモリオブジェクトをバージョン化して共有することとした。この提案は情報処理学会のOS研究会及び全国大会で発表し、さらにIEEE主催の国際会議ICDCS(Int'l Conf.on Distributed Comput.Syst.)に投稿中である。実現はDECstation上のユーザレベルサーバ群として行ない、各機能の動作を確認するとともに、基本機能の性能測定を行ない、従来のシステムと同等以上の性能を持つことを確認した。(2)および(3)は、OSレベルのイベントを監視して特定のイベントによって特定の処理を起動する「トリガー機構」を用いて実現した。トリガー機構は、OSのファイルシステム、プロセス管理機構、仮想記憶管理機構の動作を監視し、ユーザーの指定した条件が満たされた時点で特定のプロセスへメッセージをおくることによって実現した。これも、DECstation上のユーザレベルサーバとして実装し、動作を確認した。
ウミホタルルシフェリンの生合成研究

ウミホタルVargulahilgendorfiiにおけるウミホタルルシフェリンへのアミノ酸の取り込みに対する立体選択性を調査した。昨年度、ウミホタルルシフェリンを構築する炭素および窒素元素はトリプトファン・イソロイシン・アルギニンの3つのアミノ酸に由来することを明らかとした。また、ウミホタルの体内に取り込まれたL-トリプトファンとL-イソロイシンでアミノ基の脱離と再結合が一部生じているが示唆された。ウミホタルルシフェリンの化学構造にはイソロイシンのC-3炭素に由来する不斉炭素が存在するが、不斉炭素の立体はS-配置であることから、ルシフェリン生合成はL-イソロイシン、D-alloイソロイシンのどちらか一方(もしくは両方)が利用されることが考えられた。そこで、D-トリプトファンとL-トリプトファンの重水素標識化体および重水素化イソロイシンの4つの立体異性体(L-,L-allo,D-,D-allo)を不斉合成し、それらのウミホタルルシフェリンへの取込みを質量分析により観測した。その結果、ウミホタルルシフェリン生合成にはL-トリプトファンおよびL-イソロイシンが選択的に利用されることが明らかとなった。次に、これまでのウミホタルルシフェリンの生合成研究の成果を応用し、生活環の異なるウミホタルに近縁な生物に於いてもルシフェリン生合成能を有するかを調べた。その結果、近縁種もウミホタルと同様に遊離のアミノ酸からウミホタルルシフェリンを生合成できることが明らかとなった。ウミホタルルシフェリンの生合成に関する物質を確定するために安定同位体標識化合物の合成及び取り込み実験を行った。その結果、標識化したアミノ酸については、L-トリプトファン・L-アルギニン・L-イソロイシンの3つのアミノ酸がウミホタルルシフェリン中への取り込みが認められた。また、ウミホタルルシフェリンを構築する炭素及び窒素原子のすべては、これら3つのアミノ酸に由来することが明らかとなった。中間体として予測されたジペプチドやトリペプチドの標識体については、現在までに、ルシフェリン中への有意な取り込みが、認められなかった。そこで、現在、新たな予想中間体についての合成の検討を行っている。また、同時に、放射性標識化したアミノ酸の取り込み実験を行い、中間体の機器分析による探索も合わせて行っている。次に、これまでのウミホタルルシフェリンの生合成研究の成果を応用し、ウミホタルルシフェリンと同じイミダゾピラジノン型ルシフェリンであるセレンテラジンを生合成できる生物の探索を行ってきた。その結果、甲殻類の一種において、自らの体内でセレンテラジンを生合成していることが示唆された。現在、その生物種が自らの体内でセレンテラジンを本当に生合成できるか確認を行いつつ、長期飼育条件の確立を目指し、研究を行っている。また、セレンテラジン生合成できる生物の探索を行った際に、採取した生物Discoconchoesia pseudodiscophoraが発光種であることを見出し、その発光基質がセレンテラジンであること機器分析に証明した。
アジア共同学位の視点に立つ教員養成のためのアセスメント・リーダーシップの研究

本研究は、『アジア共同学位の視点に立つ』『教員養成のための』『アセスメントとリーダーシップ』というテーマを掲げて、教員養成の質を担保していくため、アジア共同学位プログラムの視点に立って、欧州起源の概念であるアセスメントとリーダーシップという分野でその基礎を固め、将来の転換点とした。アングロサクソンからの参加者中心の会議の中でも存在感を大いにアピールすることができた。日本独自の教育文化があるため、「assessment&evaluation」という西洋と同じ俎上に乗りながら、Community of Practicesにも関わりつつ、概念枠組みと可視化を行うことができた。本研究では、「『アジア共同学位の視点に立つ』『教員養成のための』『アセスメントとリーダーシップ』」というテーマを掲げ、教員養成の質を担保していくため、アジア共同学位プログラムの視点に立って、我が国が欧米との緊張関係の中でアセスメントとリーダーシップという分野でその基礎を固める。切り口として、算数・数学など教科での自己調整学習について認知心理学を踏まえて国内外で検証しつつ日本からのアセスメント概念の再定義から入る。と同時に震災を経験した東北地方を日本のモデルとすべく、モードIIサイエンス(個人の主体的研究活動から異なる専門を持つ多数の研究者の共同作業へのシフト)からのコンテンツを創る。その上で、未来志向の「サスティナビリティ」を切り口にした諸概念をアジア共通の課題として据える教科横断型の設計を試行し、最終的に教科とリンクした知見をもとに実績を積み、リーダーシップに対応した教員養成のテキストを作成・出版することを目的とする。中でも、カリキュラム改革の現代的な動向を踏まえて,1990年代までのスクール・ベースト・カリキュラム開発(SBCD)の伝統的なパラダイムを再検討した。今日SBCDは,持続可能性,起業家精神,グローバル化とシティズンシップのような未来指向の概念間の緊張として,伝統的なパラダイムに抗して発展してきている。またそれは形成的アセスメントとして学校での広い形で使用されることでウチとソトの拮抗作用としてのインセンティブへとSBCDを拡張している。ここでアセスメントは日本の文脈において文化に埋め込まれたペダゴジー(教授方法)という性質から吟味された。アセスメントは多くの場合,教育改革を進めるためのつまずきの石と見なされる。課題は,アセスメント実践と同様にスクールベーストでの取り組みのイニシアティブに関する経験のグローバルな交流を促進することである点を課題とした。リーダーシップに関しては、教え方を変えたくなるようなコンテンツの重要性を高等学校(あるいは、中等教育学校)にて共通理解して、発展させた。さらには、アセスメントとリーダーシップの双方の関係については、特定の地域に焦点を絞り、代表者は、カナダで開催された専門家化会合において、日本の深い文化は、AfLという学びを創り出すアセスメントをより「うまく」「十全に」遂行するという仮説を得るに至った。その仮説に基づいて、アジアと日本独特なものと区別し、欧州でのEarli 2012会合にて行った提案である「気づき」(Kizuki)を、地域の関係者、保護者や祖父母の影響も考慮に入れ、より精緻化した提案を行い、その一部は、Advances in Research on TeachingのBook Chapterにおいて出版してきた。いずれにしても、アセスメントとリーダーシップが、双方とも、participatoryなアクションリサーチを必要とするものであることも判明し、様々な仕組みをもとに、学校や教員とコラボを行い、教室レベルから学校レベルに至るまで、草の根的な埋もれた「仕掛け」など、実践的知識を、ブラックボックスからグラスボックスにしていくように仕向けていく展望をもちつつ、国際的な俎上にも載せられるように、着実な成果を積み上げることができた。本研究は、『アジア共同学位の視点に立つ』『教員養成のための』『アセスメントとリーダーシップ』というテーマを掲げて、教員養成の質を担保していくため、アジア共同学位プログラムの視点に立って、欧州起源の概念であるアセスメントとリーダーシップという分野でその基礎を固めます。まず、教科での自己調整学習を踏まえ日本からのアセスメントの再定義を行います。その上で大震災を経験した東北地方を日本のモデルとするような、モード2サイエンス(個人の主体的研究活動から異なる専門を持つ多数の研究者の共同作業へのシフト)から入り、モード3サイエンスを志向し「サスティナビリティ」を切り口に未来志向の4つの概念をアジア共通の課題として据える通教科的設計に基づき、スクールリーダーシップに対応した教員養成のテキストを生み出し、将来の転換点とさせます。中間地点を経過したが、『アセスメントとリーダーシップ』については、日本独自の教育文化があるため、「assessment&evaluation」という西洋と同じ俎上に乗りながら、それをどのように概念枠組みと可視化を行うかが、課題であった。レイヤー、ループ、プロセスなどシステムとしてとらえることを通じて、学校内外のシステムに7つの要素を立体的に大胆に付置することにより、複雑性とそのダイナミズムが少しでも伝達できるものとなった。東北師範大学より、日本の校内研修の秘訣を探る博士後期課程の留学生とともに、方法論を探り、システム思考のアプローチと、ナラティブ探求を、模索してきた。手応えを感じているところである。リーダーシップについては、共感という点があり、造語として、「エンスピリティド・リーダーシップ」(Bob Stilger)を採用することとした。さらに、組織学習協会(Sol)Ed-Partnershipと連携が取れ、SoL-Japanとも緩やかなリンクを持つこともできた。

まず、教科での自己調整学習を踏まえ日本からのアセスメントの再定義を行います。その上で大震災を経験した東北地方を日本のモデルとするような、モード2サイエンス(個人の主体的研究活動から異なる専門を持つ多数の研究者の共同作業へのシフト)から入り、モード3サイエンスを志向し「サスティナビリティ」を切り口に未来志向の4つの概念をアジア共通の課題として据える通教科的設計に基づき、アセスメント・リーダーシップに対応した教員養成のテキストを生み出し、将来の転換点としていきます。28年度は、4年目となるが、豪州ブリスベンでは、Assessment for Learningの第6回大会に招待され、アングロサクソンからの参加者中心の会議の中でも存在感を大いにアピールすることができた。イスラエルでのISATT Regional Conference 2016にも招待され、アセスメントの日本文化からのアプローチは、可視化していくことが求められ、不可欠であることが見えてきた。最終年度となるが、『アセスメントとリーダーシップ』については、日本独自の教育文化があるため、「assessment&evaluation」という西洋と同じ俎上に乗りながら、Community of Practicesにも関わりつつ、それをどのように概念枠組みと可視化を行うかが、課題であった。レイヤー、ループ、プロセスなどシステムとしてとらえることを通じて、学校内外のシステムに7つの要素を立体的に大胆に付置することにより、複雑性とそのダイナミズムが少しでも伝達できるものとなった。東北師範大学より、日本の校内研修の秘訣を探る博士後期課程の留学生と共著論文を2編書いたことから、2017年度、現地で集中講義をもつこととなった。シンガポール教育省での教育アセスメント会議のシンポでも、講演することとなった。その際に、質的方法論を探り、システム思考のアプローチと、ナラティブ探求を模索し、手応えを感じているところである。リーダーシップについては、知識創造企業とは異なり、学校では共感という点があり、造語として、「エンスピリティド・リーダーシップ」(Bob Stilger)を採用することとした。さらに、アリゾナ州立大学、21世紀型スキルのP21、組織学習協会(Sol)Ed-Partnershipと連携が取れ、SoL-Japan、さらにはシステムダイナミクス学会、を通じて、具体的なアプローチを学校教育の中で進めることもできた。本研究は、『アジア共同学位の視点に立つ』『教員養成のための』『アセスメントとリーダーシップ』というテーマを掲げて、教員養成の質を担保していくため、アジア共同学位プログラムの視点に立って、欧州起源の概念であるアセスメントとリーダーシップという分野でその基礎を固めます。
繊毛虫ゾウリムシにおける表層パターン形成の顕微手術法による解析

ゾウリムシでは表層単位増殖領域(各表層単位は2個の基粒体(2bb)を持つ)の後端、すなわち、細胞の後端1/5ほどを占める非増殖領域(各表層単位は1個のbbしか持たない)の直前にある2bbの表層単位こそ永続的に増殖を続けるstem unitsであると、我々は考えている(Takahashi et al.,1998)。本研究は、この仮説を顕微手術法を用いて、実験的に検証することを目的とした。ゾウリムシの後端、約1/4を顕微手術法によって切除し、それらを、経時的に固定し、主に鍍銀法によって、手術後、第4細胞世代までの再生過程を追跡した。対照区の1繊毛列は平均36単位で構成されているが、手術個体では平均24単位になっており、非増殖領域に特異的な1bb領域を持っていなかった。それらの手術個体は、約48時間後に最初の細胞分裂を行い、分裂で生じた前娘細胞の1繊毛列は平均36単位、後娘細胞では平均26単位で、しかも1bbの単位を細胞後方領域にもっていなかった。また、第2回分裂は、術後約70時間で、第3回分裂は術後約90時間で起こった。この場合、それぞれの前娘細胞由来のものは非手術体と区別がつかないが、後娘細胞由来の後娘細胞の1繊毛列は平均32単位、36単位と徐々に回復した。さらに、後嬢細胞領域の全ての表層単位が増殖像を示し、第4細胞世代では非増殖領域に特異的な1bb領域が再び出現した。また、細胞分裂中のものでは、分裂線は常に前から15-17単位目のところに入った。このことは、分裂溝が、手術体の赤道部に入るのではなく、対照区と同じ位置に入る事を示唆している。また、表層単位の増殖パターンも位置によって異なる調節を受けていた。これらのことから、stem unitsは表層単位を供給しているのだが、それらの増殖と表層パターンの調節は細胞の長軸に添って存在する位置情報によって行われるらしいことが示唆された。〔目的〕ゾウリムシでは細胞分裂を行うとき、分裂溝の生じる細胞の赤道部付近で盛んに新しい表層単位が形成されるので、ここに表層単位の形成中心があるという考えが主流である(Iftode,et al.,1989,1997)。しかし、我々はこの表層単位増殖領域(各表層単位は2個の基粒体(2bb)を持つ)の後端、すなわち、細胞の後端1/5ほどを占める非増殖領域(各表層単位は1個のbbしか持たない)の直前にある2bbの表層単位こそ永続的に増殖を続けるstem unitsであると考えている(Takahashi et al.,1998)。本研究は、この仮説を実証することを目的とした。〔研究成果〕マイクロマニピュレーターで細胞を正確に微小手術することができるが、1個体の手術に長時間を要し、効率が悪いので、実験のほとんどは、フリーハンドで手術を行ない、数多くの手術個体を観察する事にした。ゾウリムシは手術に対して極めて脆弱で、成功率は低かったが、それらを、経時的に固定し、Chatton-Lwoffの鍍銀法で染色して調べた。手術個体は手術後少なくとも24時間は分裂せず、それらの細胞後端部に1bb領域は存在しなかった。

43時間以後に観察できた手術個体由来の細胞には細胞後端部に1bb領域を持つものと、持たないものが有った。このことは、手術個体が細胞分裂を行い、分裂で生じた前の細胞は1bb領域を持ち、後ろのものは持たない事を示唆している。しかし、形態形成中の細胞の観察が、まだ不充分であるため、後ろの細胞で1bb領域の再生が行われなかったか否かを、さらに確認する必要が有る。本研究では、この過程を、走査電子顕微鏡(SEM)で、観察することも計画している。そのためには、手術個体を、確実にSEM標本にする事が求められる。そこで、従来行っていた、SEMプレート法に代わるSEMpore法の開発を日本電子の協力を得て行った。SEMpore法はOリングにメンブレンフィルターを張り、そのフィルター上で、固定から乾燥まで行うため、サンプルの喪失が防げ、しかも、極めて良い標本を作製できることが分った。〔目的〕ゾウリムシでは表層単位増殖領域(各表層単位は2個の基粒体(2bb)を持つ)の後端、すなわち、細胞の後端1/5ほどを占める非増殖領域(各表層単位は1個のbbしか持たない)の直前にある2bbの表層単位こそ永続的に増殖を続けるstem unitsであると、我々は考えている(Takahashi et al.,1998)。本研究は、昨年に続き、この仮説を実証することを目的として行なった。〔研究成果〕ゾウリムシの後端、約1/4を切除する手術を行ない、それらを、経時的に固定し、鍍銀法とSEMpore法で作成した標本を走査電子顕微鏡(SEM)で観察した。対照区(非手術体)の1繊毛列は平均36個の表層単位で構成されているが、手術個体では平均24単位になっており、非増殖領域に特異的な1bb領域を持っていなかった。それらの手術個体は、約48時間後に最初の細胞分裂を行い、分裂で生じた前娘細胞の1繊毛列は平均36単位、後娘細胞では平均26単位で、しかも1bbの単位を細胞後方領域にもっていなかった。また、第2回分裂は、術後約70時間で起こった。この場合、第1回細胞分裂の前娘細胞由来のものは非手術体と区別がつかないが、後娘細胞由来の後娘細胞の1繊毛列は平均32単位であったが、1bbの単位を細胞後方領域にもっていなかった。また、第1回細胞分裂中のものでは、分裂線は前から15-17単位目のところに入っていた。このことは、分裂溝が、手術体の赤道部に入るのではなく、対照区と同じ位置に入る事を示唆している。すなわち、分裂溝の位置は細胞表層の位置情報によって決まると考えられる。また、後方領域に存在する全ての単位が増殖能を持っていることが示唆された。しかも、分裂の度に後娘細胞の表層単位数は増加していた。このことは、stem unitsが存在しなくても表層単位が補充されることを示している。しかし、現在、第3回分裂後の後娘細胞では、1繊毛列の単位数がどのようになるかはまだ不明であるので、非増殖域が出現するかどうかをさらに調べる必要がある。
マクロファージを利用した腹膜障害の治療システムの検討

マクロファージの腹膜硬化における重要性マクロファージの浸潤に重要な役割を果たしている接着因子ICAM-1のノックアウトマウスを用いて、腹膜硬化症モデルを作成した。ノックアウトマウスはワイルドタイプに比較し、マクロファージの浸潤はほとんど認められず、中皮下組織の肥厚度は約半分に抑制されていた。このことよりマクロファージがこのモデルにおいて重要な役割をたしていることが示唆された。遺伝子改変したマクロファージによる実験的腹膜硬化症治療の試みマクロファージへのHGF(heatic growth factor)プラスミドの取り込みマクロファージに遺伝子プラスミド(GFPやHGF)を貪食させる際、カチオン化ゼラチン粒子(京都大学再生研田畑教授より供与)を用いることで、効率よくGFPやHGFタンパクの発現が認められた。HGF発現マクロファージの実験的腹膜硬化症への投与上記実験モデルに、HGF含有カチオン化ゼラチンを貪食させたマクロファージを尾静脈より投与し、腹膜硬化の程度を調べた。投与群は、非投与群に比べ、腹膜肥厚の程度が抑制された。染色では、コラーゲンが作られる過程で重要な分子シャペロンであるHSP47(heat shock protein47)、線維芽細胞の活性化マーカーであるαSMA、III型コラーゲン、TGF-βの発現が抑制されていた。実験的腹膜硬化症の遣伝子改変したマクロファージによる治療の試み〓実験的腹膜硬化症の作成と腹膜形態の解析クロールヘキシジンを隔日にマウス腹腔内に投与し、実験的腹膜硬化症を作成した。【結果】腹膜中皮下組織は時間と共に肥厚し、HSP47を始めS温,TGF-βの発現増強とマクロファージの浸潤を認めた。特にマクロファージの浸潤の程度は腹膜硬化の進展に相関していた。〓マクロファージへのHGFプラスミドの取り込み腹腔内マクロファージへのプラスミド取り込み効率上昇のためのシステムの検討【結果】マクロファージにGFP発現プラスミドを貧食させる際、カチオン化ゼラチン粒子(京都大学再生研田畑教授より供与)を用いることで、効率よくGFPタンパクの発現が認められた。HGFプラスミドの取り込みは、マクロファージのHGF染色や、マクロファージ培養上清中のHGFをELISAにより測定することで確認できた。〓HGF発現マクロファージの実験的腹膜硬化症への投与上記実験モデルに、HGF含有カチオン化ゼラチンを貧食させたマクロファージを尾静脈より投与し、腹膜硬化の程度を調べた【結果】HGF含有カチオン化ゼラチン貧食したマクロファージ投与群は、非投与群に比べ、腹膜肥厚の程度が抑制された。染色では、III型コラーゲン、TGF-βの発現が抑制されていたが、今後、その腹膜肥厚抑制機序をより詳細に解明し、HGFによるマクロファージ遺伝子改変システムの確立の検討を進めていく予定である。遺伝子改変した細胞、特にマクロファージによる実験的腹膜硬化症治療の試み実験的腹膜硬化症の作成と腹膜形態の解析クロールヘキシジンを隔日にマウス腹腔内に投与し、実験的腹膜硬化症を作成した。腹膜中皮下組織は時間と共に肥厚し、HSP47を始めSMA、TGF-βの発現増強とマクロファージの浸潤を認めた。マクロファージへのHGFプラスミドの取り込み腹腔内マクロファージへのプラスミド取り込み効率上昇のためのシステムの検討マクロファージにGFP発現プラスミドを貪食させる際、カチオン化ゼラチン粒子(京都大学再生研田畑教授より供与)を用いることで、効率よくGFPタンパクの発現が認められた。また、取り込み率を上げるためにreverse transfection法も試みたが、マクロファージへの取り込みは難しく、normal human fibroblastへの取り込みは認められた。HGF発現マクロファージの実験的

腹膜硬化症への投与上記実験モデルに、HGF含有カチオン化ゼラチンを貪食させたマクロファージを尾静脈より投与し、腹膜硬化の程度を調べた。投与されたマクロファージは中皮下に存在しており、HGF含有カチオン化ゼラチン貪食したマクロファージ投与群は、非投与群に比べ、腹膜肥厚の程度が抑制された。染色では、コラーゲンが作られる過程で重要な分子シャペロンであるHSP47(heat shock protein 47)、線維芽細胞の活性化マーカーであるαSMA、III型コラーゲン、TGF-βの発現が抑制されていた。
ディーゼルエンジン発電設備用のプラズマによる排ガス浄化法の総合評価

当初の研究計画に従って、鋭意研究を続けた結果、以下のような研究成果が得られた。(1)バリア放電を制御する研究で、バリアとしてアクリル樹脂を用いること、バリアの温度を80°C程度に高めることで、目標としたグロー状のバリア放電を再現性よく実現することができ、これにより、NO除去効率を最大1.7倍近く向上させることができた。(2)なぜバリア温度や材質でグロー状の放電が発生するのかを、針対平板電極構成で1サイクルに1度だけバリア放電が起こる実験装置により検討した結果、バリア温度の上昇は、バリア沿面の放電距離を伸ばすこと、その沿面放電の先端付近で発生する謡状の放電がグロー状放電を誘起していると思われることを明らかにした。(3)尿素水からアンモニアを発生させ、排ガスと混合し、放電と選択還元触媒(SCR)の併用で、NOxを除去する実験システムを構築して検討した結果、ガス温度約200°Cで本来400°C以上が必要とされるSCRがNOxを還元できる結果を得た。(4)排ガスの一部を吸気側に戻す排ガス再循環法(EGR)は、約12%までの排ガスの再循環で、エンジン出口のNOxは70%以上減少すること、バリア放電を併用すると、放電に必要なエネルギーは1/4以下に減少すること、また放電だけでは実現できない1/10以下の濃度まで、NOを除去できること、さらにNO濃度を一定に制御する制御法も開発することができた。(5)総合評価に関しては以下のとおりである。排ガス再循環法により、あらかじめエンジンから出るNOxの濃度を減少させておく方法がもっとも有効である。同様な方法として燃料に水と混ぜた水エマルジョン燃料も効果的であるが、適用の易しさを考えると排ガス再循環法がよいと判断される。尿素水からアンモニアを発生させてSCR触媒を使う方法は、放電装置を高温にする必要があり放電の安定性などに問題を生じるが、オゾン注入法をとれば解決でき、SCR単独の使用時より動作温度も下げられるので、スクラバーによる後処理を必要とする放電単独法に比べて利点は認められる。排ガスに炭化水素を添加する方法も効率はよいが、炭化水素のコストが放電と同程度となる問題がある。直接放電とオゾン注入法の比較では、放電装置が汚れないメリットのあるオゾン注入法がすぐれている。以上のように、本研究計画にあげていた目標はすべて達成する成果が得られた。本年度は、大きく3つの課題について鋭意研究を進めた。第1は、バリヤ放電のモードをNO除去効率が高まると考えられるグロー状に制御する研究であったが、バリヤとしてアクリル樹脂を用いること、バリヤの温度を60から80度に高めることで、目標としたグロー状のバリヤ放電を再現性よく実現することができた。また、これらのバリヤ放電のギャップ間電圧の正確な測定、NO除去効率が最大1.7倍近く向上することなどを明らかにすることもできた。第2は、尿素水からアンモニアを発生させ、排ガスと混合し、バリヤ放電装置を通過させることによって、排ガス中のNOを効率よく除去できるかどうかの検証実験であった。

装置全体の設計、性能設計を行い、アンモニアを発生させた結果、予定の約1/5のアンモニアの発生を確認できたが、NO除去性能は向上しなかった。引き続き、次年度にアンモニアの発生量の増大と触媒を併用した場合のNO除去実験を行う。第3は、排ガスの一部を吸気側に戻す排ガス再循環法の適用であったが、約12%までの排ガスの再循環で、エンジン出口のNOxは70%以上減少することを見出した。この後バリヤ放電によるNO除去を行うと、放電に必要なエネルギーは1/4以下に減少すること、また放電だけでは実現できない1/10以下の濃度まで、NOを除去できることを明らかにできた。さらに、再循環と放電を併用したとき、消費エネルギーが最小になる条件が、再循環率8から10%にあることを明らかにできた。以上、初年度の研究は、目標以上に進展することができ、多くの成果を学会で発表することができた。(1)本年度は、昨年度の研究でバリア放電のモードが、バリアの温度や材料で大きく変わることを見出したのを受けて、第1の検討項目として、なぜそのような変化が起こるかを、針対平板電極構成で、1サイクルに1度だけバリア放電が起こる実験装置により検討した。その結果、バリア温度の上昇は、バリア沿面の放電距離を伸ばすこと、その沿面放電の先端付近で、靄状のグローに近い放電が生じることが分かり、これがバリア放電のモード変化に大きく関係していると思われること明らかにした。また、円筒電極を並列に並べた電極構成で、ライン状のバリア放電のモード変化も観測した。(2)排ガスに尿素水から発生させたアンモニアを混合し、放電、SCR触媒などと併用したときのNOx除去性能を調べる実験を昨年度に引き続いて行った。昨年度は、アンモニアの発生が不十分だったが、今年度はほぼ予定に近い量のアンモニアの発生に成功した。排ガスに尿素水から生成したアンモニアを注入し、放電、触媒とのいろいろな組み合わせでNOx除去実験を行った。その結果、排ガスにアンモニアを注入しただけでは、わずかではあるがかえってNOxが増えること、アンモニアを注入した排ガスをバリア放電で処理した場合は、アンモニアを注入しない場合とほとんど差が無いこと、アンモニアを注入した排ガスをSCR触媒に作用させても、200度C付近の温度ではほとんどNOxは減少しないこと、アンモニアを注入した排ガスにバリア放電処理をして、SCR触媒部に通とNOx除去量は増えること、特にSCR触媒の温度を200度C付近で触媒が作用することを確かめることができた。(3)プラズマによる排ガス浄化法の総合評価についての検討結果は以下のとおりである。ディーゼルエンジンの排ガスをプラズマで浄化する方法では、排ガス再循環法により、あらかじめエンジンから出るNOxの濃度を減少させておく方法がもっとも有効である。同様な方法として燃料に水と混ぜた水エマルジョン燃料も効果的であるが、適用のやさしさから、排ガス再循環法がよいと判断される。尿素水からアンモニアを発生させ、SCR触媒を使う方法は、放電装置を高温にする必要があり、放電の安定性などに問題を生じる。排ガスに炭化水素を添加する方法も効率はよいが、炭化水素のコストが放電と同程度となり、最良とはいえない。直接放電とオゾン注入法の比較では、放電装置が汚れないメリットのあるオゾン注入法がすぐれている。以上のように、本研究計画にあげていた目標はすべて達成する成果が得られた。
金属ガラス形成能の低域雰囲気圧力依存性の解明と応用

Zr_<65>Al_<7.5>Ni_<10>Cu_<17.5-x>Pd_x(x=0-17.5at%)合金溶湯の銅鋳型鋳造による冷却速度のAr雰囲気圧力(2×10^<-3>10^5Pa)依存性について調査した。Tg+160K(Tg:ガラス遷移温度)以下の温度範囲で冷却が鈍る現象がPd量および雰囲気圧力に依存せずに観察された。冷却中にこの温度域で過冷却液体(SCL)表面と鋳型表面の間に空間が形成・成長し、冷却速度が雰囲気ガス種・圧力に大きく依存することを、試料および鋳型表面粗さ観察等によって確認した。溶湯の熱収縮速度に対して粘性流動速度が下回る過冷却液体低温域においてこの空間が形成されるため、この温度域に相変態点を持つ合金のガラス形成能は雰囲気圧力に大きく左右されることになる。連続冷却変態曲線を各Pd量合金で調査したところ、x>5at%以上のPdを含む合金がこれに該当することがわかった。ところで、これらの合金はTg直上に相変態曲線を有するため、変形誘起によってせん断帯内に生じる過冷却液体状態の熱的安定性は極めて小さく、動的ナノ結晶化が生じ易いと予想される。実際に5at%以上のPdを含む合金では、室温圧縮塑性変形量が6-7%に達している一方で、これ以下のPd添加合金では1%程度に留まることがわかった。変形後の前者の試料におけるせん断帯内部を透過型電子顕微鏡で観察したところ、fcc-Zr_2Niナノ結晶によって構成される帯状組織が観測されたが、後者の試料においてはこのような組織は発達していないことが分った。以上より、Tg直上に相変態曲線を有する金属ガラス合金系は、鋳型急冷によるガラス形成能の雰囲気圧力が大きく、室温における塑性変形能も大きいことが明らかになった。Zr_<65>Al_<7.5>Ni_<10>Cu_<17.5-x>Pd_x (x=0-17.5at%)合金の凝固相のAr雰囲気圧力(2×10^<-3>10^5Pa)依存性について調査した。ガラス形成能(GFA)の雰囲気圧力依存性は、Pd添加量によって大きく変化し、高Pd添加合金(x>5 at%)程、臨界ガラス形成直径の変化が大きいことが確認された。この現象は、合金組成の変化、圧力による融点変化および臨界核形成エネルギーの変化によって解釈できないことを確認した。鋳造凝固中の冷却曲線の雰囲気圧力依存性を直接測定し、これと連続冷却変態(CCT)曲線との関係に注目して、本合金系におけるGFAの低域圧力依存機構を考察した。T_g+160K (T_g:ガラス遷移温度)以下の温度範囲で冷却が鈍る現象がPd量および雰囲気圧力に依存せずに観察された。冷却速度が雰囲気圧力に依存することを利用して、BMGの圧縮変形挙動の冷却速度依存性を調査した。冷却速度が大きい程、ヤング率は減少することがわかった。降伏応力もヤング率と同様に減少する結果、BMGの降伏歪(弾性限界で定義)は冷却速度に依存せず、ほぼ0.018であることが確認された。このことは、BMGの降伏歪(弾性限界)が試料の受けた熱履歴に依存しないことを示しており、BMGの変形・破壊挙動の本質を知る上で重要なヒントを与えると考えられる。一方、塑性歪には冷却速度の増加に伴って減少する傾向が確認され、未緩和ガラス状態が延性に有利であるといった従来の見解に一石を投じる実験結果を示した。

以上より、Tg直上に相変態曲線を有する金属ガラス合金系は、鋳型急冷によるガラス形成能の雰囲気圧力が大きく、室温における塑性変形能も大きいことが明らかになった。
64Cuまたは68Ga標識Exendin-4を用いた膵臓β細胞の分子イメージング

64Cuおよび68Ga標識Exendin-4の合成とPET撮像を行った。DOTA-Exendin-4はチオエステル法を用いて合成した。DOTAを有するN末端側セグメントとC端側セグメントを縮合し、DOTA-Exendin-4を得た。得られたDOTA-Exendin-4には68Ga標識することができた。また64Cu標識Exendin-4は銅結合モチーフATCUNをExendin-4に導入し目的物を得た。得られたプローブを用いてPET撮像および生体内分布の解析を行った。生体内分布の結果から、肝臓、膵臓への高い集積を認めた。PETの結果から投与後30分以内であれば膵臓の集積を確認できた。それ以上は胆汁排泄により膵臓と腸管の集積が判別できなくなることが判った。本研究は糖尿病治療薬であるExenatideをPETプローブ化し、膵臓のβ細胞をPETにより定量化するための基礎検討を行う。そのため本年度はExenatideへのポジトロン標識研究を行った。Exenatideは39残基のペプチド性薬剤であり、受容体の結合にN末端は関与しないことからN末端選択的に標識することとした。ExenatideをFmoc固相合成法にて合成し、N末端にキレーターであるDOTAを導入し標識前駆体DOTA-Exenatideの合成を試みた。しかし目的物と副生成物の分離が不可能であった。そこでExenatideを二つのセグメントに分けてチオエステル法にて合成を行った。ペプチドチオエステルの合成にはsafy-catch樹脂を用い、Fmoc固相合成法にてN末端にキレーターを有するペプチドチオエステルを調製した。C末端もFmoc固相合成法にて部分保護ペプチドを調製した。得られたセグメントを銀イオンで活性化しDOTA-Exenatideを得ることに成功した。また得られたDOTA-Exenatideに68Gaを錯形成し、PETプローブ化することに成功した。しかしキレーターを導入する操作は非常に煩雑なため、ペプチド・タンパク質を簡易にポジトロン標識できる方法の基礎検討をExenatideをモデルペプチドとして行った。アルブミンのN末端Cu結合モチーフ(ATCUN)をExenatideのN末端に導入したATCUN-ExenatideをFmoc固相合成法にて合成し、64Cu標識しPETプローブ化することに成功した。現在、マウスでのPET撮像に向けて比放射能向上への最適化を行っている。糖尿病の予知・予防を目指したβ細胞イメージング薬剤開発を目的にGLP-1受容体のリガンドであるExenatideの標識化研究およびそれを用いたPET研究を行った。Exenatideは39残基のペプチド性薬剤であり、N末端選択的にRI標識したプローブの合成を昨年度は検討し、チオエステル法を用いて^<68>Ga-DOTA-Exenatideの合成に成功した。本年度はそれを用いてPET研究を推進した。^<68>Ga-DOTA-ExenatideでPET撮像した結果、30分で膵臓に高いプローブ集積を確認することができた。しかし時間を経るうちに肝臓、腎臓への集積が高まることが判った。この膵臓近傍器官への高集積は膵臓の集積を定量性高く評価することを困難にさせる。そこでこのプローブによるマウスのPET撮像時間は30分で十分だという事が判った。また本年度は昨年に我々が見出した、タンパク質の銅結合モチーフ(ATCUN)を用いた新規^<64>Cu標識法でのCu錯体の安定性について評価を行った。ATCUNモチーフのN末端を20種類のアミノ酸で置換した誘導体を合成し、エタノール溶液中での安定性を評価した。その結果、アスパラギン酸をN末端に有する誘導体が比放射能の観点では最も優れており、50MBq/nmolという高い比放射能で標識できることが判った。またアスパラギン酸をN末端にした^<64>Cu-ATCUN-Exenatideを合成し、マウスでPET撮像を行った。その結果、撮像初期から肝臓へ高い集積があり、膵臓の集積を評価することは困難であった。しかし解剖した膵臓には高いプローブ集積を確認することができ、銅結合モチーフ(ATCUN)を用いて簡便に生体高分子へ^<64>Cu標識が可能であることを示すことができた。
高速展開スポーツにおける動作切替の特性

本研究の目的は,高速で展開するスポーツでの動作切替の特性や熟達過程を解明することであった.動作切替とは,打動作のように1秒以内に終了する動作の開始後に,瞬時・ダイナミックに他の動作に修正することである.実験では,剣道の攻撃と防御の切替を要求する課題を設定した.参加者は大学生の上級・中級選手であった.課題1では動作切替の正確性や速度などについて,課題2では動作切替の相手の動作の外乱への耐性などを検討した.上級者は中級者と比較して,相手の動作の外乱がある環境でも,動作の準備中に攻撃と防御の両立が可能な状態を維持して適切な動作切替が実行できることを明確にした.本研究の目的は,スポーツの失敗原因の一つである動作停滞を回避するための動作切替の特性を解明することである.動作停滞とは,動作開始の遅延,動作自体の遅滞の2つの意味を持つ.動作切替とは,打動作のように始終が1秒以下の動作の開始後に,他の動作へとダイナミック・瞬時に修正することと定義する.実験では,剣道の攻撃ー防御動作の切替を要求する課題を設定して,課題1では動作切替の精度・タイミング・速度などについて,課題2では動作切替に対する干渉(相手の動作の外乱)への耐性について特性や熟練過程を検討する.そして,動作停滞の現実的な回避法や,動作切替の訓練可能性を探る.本年度は課題12を設定するために,実験協力者が呈示する刺激の種類,呈示のタイミングなどを決定する予備実験をした.手順として実験協力者Aは,各試行前に予め設定した刺激呈示法と,ランダムな呈示タイミングを実験者協力者Bの合図で確認した.その後,実験協力者Aが構え,続いて参加者が対峙して構えて試行を開始した.実験者協力者Bは試行開始と同時に電光掲示タイマーをスタートし,実験協力者Aはタイマーにタイミングを合わせて刺激を呈示した.このように実戦と類似した形式で実験を行った.また,この手順により実験協力者も参加者も刺激や試行の確認や開始を適切に実施できた.次に,課題1の動作切替を要求する実験協力者の刺激の種類とタイミングは,攻撃から防御の呈示,防御から攻撃の呈示を小さくかつ静止しない連続動作で呈示すると安定し正確な刺激が呈示できた.課題2の動作切替に干渉を起こす実験協力者の刺激の種類とタイミングは,参加者の動作開始タイミングに合わせて実験協力者が攻撃や防御の小さな刺激を呈示するだけで,参加者の動作に干渉を起こすことが可能であった.これらの予備実験の結果に基づき次年度からの実験を実施する.今年度の実験には大学生の剣道選手10名(中級・上級群)が参加した.課題において参加者は協力者と向かい合って構え,準備動作として右足から左足の順序で約50 cm前進した.参加者は協力者が面を打ってくると防御,協力者が面を空けると攻撃,協力者が動かなければ静止する必要があった.協力者は参加者の準備動作の1右足移動時,2左足着地時,3左足着地後の3つのタイミングで刺激を呈示した.刺激呈示タイミング23は参加者と協力者間の距離が短くなるため防御が難しくなる.また,参加者が攻撃する試技数を多くして,攻撃の準備をする傾向になるように設定にした.参加者には可能な限り素早く正確に攻撃と防御を実行するように教示した.結果では,攻撃における群と刺激呈示タイミングの間に差異はなく,平均(標準偏差)の運動時間と成功率は中級群が335(51) msで91(5) %,上級群が338(33) msで90(9) %であり素早く高い確率で攻撃できていた.一方,防御における反応時間は,中級群がタイミング1115(15) ms,293(19) ms,3168(56) ms,上級群が184(20) ms,278(24) ms,372(36) msであり,成功率は中級群が1100(0) %,295(10) %,360(34) %,上級群が185(12) %,295(10) %,390(12) %であった.中級群は刺激呈示タイミングが遅いと防御の反応時間が遅くなり成功率が低下していたが,上級群にはそのような傾向が見られず反応時間が短かった.つまり,上級群は準備動作中に攻撃と防御の両立が可能な状態を維持して適切な選択と反応ができる.一方,中級群はそのような準備動作ができず,防御反応の速度と正確性が低下してしまう.剣道のような高速展開スポーツでの攻撃・防御の両方の準備・動作の遂行の重要性を示している.今年度の実験では大学生の剣道選手12名(中級・上級群)が3つの課題に参加した.全ての課題において参加者は協力者と構え合い,右足から左足の順序で約30cm前進した.各課題において参加者は前進の直後,協力者が動かなければ静止,小手を空ければ攻撃,面を攻撃してくると防御した.課題1では参加者は一定の位置に空けられた協力者の小手を攻撃した.この課題では相手からの外乱はなく参加者は単純に攻撃した.課題2では,参加者は右・中・左の位置にランダムな順序で空けられた協力者の小手を攻撃した.この課題では,相手の動きの外乱があり,参加者は攻撃の動作調整が必要であった.課題