hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
超準モデルとその計算量理論への応用

弱い数学的帰納法S_2の超準モデルMにおける有界なオラクルとP=NP問題との関係について調べた.有界なoracleは標準モデルにおいては有限集合となりoracleとしてはまったく無意味なものであるが,超準モデルでは有界であっても一つの数でcodingが可能とは限らないために自明でないものになる.このような有界oracleの性質とそれに対応する標準モデルにおける結果についての研究をおこなった.P^A=NP^Aとなる有界oracleAの分布について調べ,このようなAが十分たくさんあることが証明できれば,P=NP問題が否定的に解決されることがわかった.S_2の超準モデルのendextensionと多項式時間計算量の分離問題,例えばP≠NPなどとの関係について調べた.Nをペアノの公理の超準モデル,n∈N-Nとする.nの多項式時間計算関数関数に関するの閉包PTC(n)は,P=NPを仮定するとS_2のモデルになる.一方PTC(n)はΣ^b-PINDを満たすようなendextensionを持たないことが示された.従って,任意のS_2のモデルがR_2^1を満たすendextensionを持つことを示せば,P≠NPが証明されたことになる.PTC(n)がU_2^1モデルになればその2階の領域のうちboundedになるものだけを集めるとR_3^1のモデルでMのendextensionになることが知られている.これをもとに限定算術の公理の分離問題の一部が,一定の仮定のもとに解決された.松原は£_κλ上のprecipitous idealを研究し一定の成果をあげた.平成13年度より新設された制度である研究協力者に大学院人間情報学研究科後期課程3年相田慎氏を採用した.相田氏は研究分担者である築地氏他と共同研究を行しいMany-One還元性とTruth-Table還元性との差に関して一定の成果をあげ,これらをもとに博士学位論文を執筆した.弱い数学的帰納法S_2の超準モデルMにおける有界なオラクルとP=NP問題との関係について調べた.有界なoracleは標準モデルにおいては有限集合となりoracleとしてはまったく無意味なものであるが,超準モデルでは有界であっても一つの数でcodingが可能とは限らないために自明でないものになる.このような有界oracleの性質とそれに対応する標準モデルにおける結果についての研究をおこなった.P^A=NP^Aとなる有界oracleAの分布について調べ,このようなAが十分たくさんあることが証明できれば,P=NP問題が否定的に解決されることがわかった.S_2の超準モデルのendextensionと多項式時間計算量の分離問題,例えばP≠NPなどとの関係について調べた.Nをペアノの公理の超準モデル,n∈N-Nとする.nの多項式時間計算関数関数に関するの閉包PTC(n)は,P=NPを仮定するとS_2のモデルになる.一方PTC(n)はΣ^b-PINDを満たすようなendextensionを持たないことが示された.従って,任意のS_2のモデルがR_2^1を満たすendextensionを持つことを示せば,P≠NPが証明されたことになる.PTC(n)がU_2^1モデルになればその2階の領域のうちboundedになるものだけを集めるとR_3^1のモデルでMのendextensionになることが知られている.これをもとに限定算術の公理の分離問題の一部が,一定の仮定のもとに解決された.松原は£_κλ上のprecipitous idealを研究し一定の成果をあげた.平成13年度より新設された制度である研究協力者に大学院人間情報学研究科後期課程3年相田慎氏を採用した.相田氏は研究分担者である築地氏他と共同研究を行しいMany-One還元性とTruth-Table還元性との差に関して一定の成果をあげ,これらをもとに博士学位論文を執筆した.弱い数学的帰納法の超準モデルMにおける有界なoracleとP=NP問題との関係について調べた.有界なoracleは標準モデル(自然数)においては有限集合となりoracleとしてはまったく無意味なものであるが,超準モデルでは有界であっても一つの数でcodingが可能とは限らないために自明でないものになる.このような有界oracleの性質とそれに対応する標準モデルにおける結果についての研究をおこなった.特にP=NPの仮定のもとで,相対化i.e.P^A=NP^Aとなる有界oracle Aの分布について調べ,このようなAが十分たくさんあることが証明できれば,gereric拡大をおこなった時,WPHP(weak pigeon hole principle)が成立しないようにでき,一方S_2のモデルとなることも証明されるため矛盾が生じることになり,したがってP=NP問題が否定的に解決されることになる.このことからも有界なoracleの研究の重要性が明らかになった.研究協力者である竹内外史氏(イリノイ大)との共同研究では,超準モデルのグラフにおけるクリーク問題とP=NP問題との関係を調べTuran数という組み合わせ論の概念と密接な関係があることがわかった.Turan数の下限に対するよい評価を得ることの重要性が明らかとなり,P=NP問題に対する新しい展望が開かれたといえる.Turan数の研究に関しては組み合わせ論において数多くの結果が知られており,これらの手法を計算量の理論に持ち込むことにより新しい結果が得られることがわかった.弱い数学的帰納法の公理S_2の超準モデルのendextensionと多項式時間計算量の分離問題,例えばP≠NP,P≠PSPACEなどとの関係について調べた.

Nをペアノの公理の超準モデル,n∈N-Nとする.nの多項式時間計算関数関数に関するの閉包(the polynomial time closure of n)PTC(n)は,P=NPを仮定するとS_2のモデルになる.一方PTC(n)はΣ^b-PINDを満たすようなendextensionを持たないことが示された.従って,任意のS_2のモデルがS_2を満たすendextensionを持つことを示せば,P≠NPが証明されたことになる.通常の数学的帰納法の公理であるPA(ペアノの公理)の場合は,PAのモデルはPAのモデルになるようなendextensionを持つことが数多くのの方法(internal ultrapower, omitting type theorem, recursive sat uraton等)で証明されているが,これらの方法はいづれもそのままではS_2の場合には適用できないので,種種の改良を試み以下のような結果を得た.S_2のモデルMが多項式時間計算可能関数に関して閉じていれば積を除く言語のMのendextensionを持つ.さらにMが多項式サイズ計算可能関数に関して閉じていればこのendextennsionは積に関しても閉じておりS_2^oを満たすことが証明された.Σ^b-PINDを満たすための条件についても調べたが有用な結果は得られなかった.またこれらの結果を有界なoracleによる相対化した場合についても調べ,それらを計算量理論に応用し,logspace-oracleという新しい概念がこの問題に深く関わっていることがわかった.平成14年度においてはS_2のモデルMのendextensionと2階の限定算術の公理U_2^1およびV_2^1の構造との関連の研究を進め,一定の成果があがった.MがU_2^1(resp.V_2^1)モデルになればその2階の領域のうちboundedになるものだけを集めるとR_3^1(resp.S_3^1)のモデルでMのendextensionになることが知られている(RSUV-Theorem).これらの結果と平成13年度で得られた結果の超ベキ場合への適用とを組み合わせ,限定算術の公理の分離問題の部が,一定の仮定(P=NP)のもとに解決された.P=NP?はまだ未解決であるが,成立しないであろうと予想されている.従ってこの仮定を何らかの方法で取り除く必要がある.MをS_2のモデルとする.任意のΣ_1^b formulaψ(x, y)に対して,ある多項式時間計算可能関数f(x)とc∈Mが存在して,M〓∀x(∃yψ(x, y)→ψ(x, f(x, c))となる時,MはP=NPをみたすという.N=Nの時は従来のP=NPの定義と同じである.P=NPは成立しないと一般に予想されているが,P=NPをみたすnonstandard modelは存在する可能性が高い.このようなモデルの存在が証明できれば,S_2とU_2^1の分離が成立することがわかった.Mの部分集合αが<M, α>〓S_2(α)をみたす時,Mのoracleと呼ぶ.Mの有界なoracleαで,P^α=NP^αがMで成立するようなものが存在するならば,S_2とU_2^1の分離が成立することが示された.このようなαの存在を証明するためには,オラクルチューリング機械のオラクルの使用に関して一定の制限をもうけたものの計算量を調べる必要があることがわかった.
静電噴霧法によるLiNiO_2系薄膜の作製とリチウム拡散挙動

1.静電噴霧法によるニッケル酸リチウム系薄膜の作製と評価静電噴霧法によりニッケル酸リチウム薄膜を直径6mmの金基板上の両面に作製した。その作製条件(前駆体溶液の噴霧条件や焼成条件)は平成10年度の結果から最適と思われる条件を選択した.前駆体溶液の噴霧時間を変えることで、膜厚が0.31.0μmの薄膜試料を得た。また、各試料の結晶構造については薄膜X線回折測定を行い、層構造を有する六方晶系のニッケル酸リチウムが単相で得られたことを確認した。2.電位ステップ法によるリチウム拡散係数の測定リチウムイオンを含む有機溶媒(1M LiCIO_4/PC+EC)中でサイクリックボルタンメトリー(cv)を行い、電極が電気化学的に活性であることを確認した後、電位ステップ法によるリチウムの電極内拡散係数の測定を行った。電位は2.54.1V(vs.1M Li^+/Li)の範囲内、±20mV幅で階段状にステップさせ、各ステップにおける電流応答の時間変化(30分間)を記録した。この結果を基にして、In(i)vs.tプロットの傾きから求めた見かけのリチウム拡散係数は約10^<-9>10^<-10>cm^2/secであった。また、その電位依存性はcvと同様に約3.8V近傍で最大となる幅広いピークとなることが分かった。しかしながら、In(i)vs.tプロットではリチウムの電極内拡散に起因する直線領域が測定電位によっては必ずしも明瞭でなく、その解析にはやや任意性が入ることを避けられなかった。精度の高い測定を行い、結晶構造の変化と拡散係数の相関を明らかにするためには、さらに膜厚を薄<したり、電位ステップ幅を小さくした上に電位保持時間を長くするなどの工夫が必要である。1.静電噴霧法によるニッケル酸リチウム系薄膜の作製ニッケル酸リチウム薄膜を静電噴霧法により作製するにあたり、前駆体溶液の噴霧条件や焼成条件の最適化を行った。結晶学的に層構造を有する六方晶系のニッケル酸リチウムを作製するためには、熱処理によるリチウムの散逸を最小にしつつ、固相中のニッケルを+3価に酸化する焼成条件を選ぶ必要があった。その条件が、酸素ガス雰囲気下、700度であることを明らかにした。この反応温度はバルク試料を作製する場合に比べ低いことも分かった。2.ニッケル酸リチウム系薄膜の評価得られた薄膜試料について、薄膜X線回折による相同定、電子顕微鏡による形状観察、固体表面形状測定器による平均膜厚の測定を行った。その結果、六方晶系のニッケル酸リチウムが単相で生成していることが分かり、その結晶学的パラメータを決定した。得られた薄膜は見た目には平滑であるが、電子顕微鏡観察から多孔性の多結晶体であることが分かった。また、生成物は多孔性であるものの、膜厚が前駆体溶液の噴霧時間におおむね比例したことから、噴霧時間を変えることにより膜厚を制御できることを明らかにした。3.電気化学測定と結晶構造変化の観察リチウムイオンを含む有機溶媒中で電気化学測定を行い、本研究で作製したニッケル酸リチウム中へ、リチウムが電気化学的にインターカレーション・脱インターカレーションすることを確認した。また、ニッケル酸リチウムの結晶構造は反応前後でともに六方晶系であるが、格子定数が変化し、単位格子の体積変化は約2%であることを明らかにした。また、ニッケル酸リチウムの電気化学的活性は大気中の水分に極めて敏感で、試料の保管、取り扱いには充分な配慮が必要なことが分かった。
ポスト市町村合併時代の地域情報化政策:離島を中心として

小笠原諸島・南北大東への光ファイバー敷設を決めた2009年度二次補正予算に見られるように、情報インフラについて離島でも整備が進んでおり、独自の地域SNSを開始するなど積極的な情報化施策を行っている自治体もあるが、合併で政策の主体性を失ったり、列島内や同一島嶼内での格差など、問題を抱えた離島も多い。五島市のように、自治体が率先して高額の光ファイバー整備を行い、地域紛争の原因となった自治体もある。平成20年度は当該研究の初年度であり、パイロットスタティ的な取材活動が主となった。具体的には、佐渡、隠岐(島前、島後)利尻礼文、下五島、上主島、壱岐、対馬、奄美、徳ノ島、与論、沖永良部、姫島(大分県)、小値賀、屋久、種子島、八丈島いった日本の主要な離島に関して、その地域情報化政策について、そして情報環境について、資料収集とヒアリング調査を行った。その結果、e-Japan構想による国土全体のブロードバンド・ゼロ地区解消政策と、2011年に迫ったアナログ波停波が、離島の地域情報化政策に大きな影響を及ぼしていることが分かった。具体的には、対馬や下五島(福江島)に見られるような、全島の光ファイバー敷設によるCATVの建設進側では行政の義務感や理想に基づいているのだが、その費用面から住民の反対運動もあり、特への動きである、光ファイバーによって、ブロードバンド化と地上波デジタル対応の両方を一気に解決しようとするものであるが、これは数十億円にものぼる多額の費用を伴うもので、建設推に五島では島を二分する争いまで引き起こしている。もちろん離島のおかれた状況は多様で、例えは電波の受信状況も違えば、ブロードバンド化の状況も違う。さらに、本研究のタイトルにあるように、市町村合併を行ったところ、行っていないところもさまざまである。研究途上のため、いまだ成果を発表するにいたっていないが、本年度の研究によって、その基礎的な資料はほぼ出そろったと自負しており、次年度につなげたい。本年度も昨年度に引き続き、離島における地域情報化政策のありさま、および、情報環境についてヒアリング調査を中心に研究を行った。科学研究費補助金だけでなく、一般校費も利用した。具体的には、伊豆諸島の大島、神津島や利島、沖縄の石垣島、与那国島、宮古島、多良間島、伊江島、久米島、南北大東島、奄美群島の奄美大島や喜界島、西海地方の的山大島(旧・大島村、現・平戸市)瀬戸内海の大崎下島、豊島、直島、新潟県の粟島、北海道の焼尻島、天売島を取材した。当初予定していた島嶼は、ほぼ回ることができたのではないかと考えている。但し、離島以外の市町村については、当初の予定よりあまり回れていない。これは離島の状況が深刻であるため、そちらの現状把握を優先させたためである。その中で、北海道のむかわ町や沖縄のうるま市、南城市また、紀伊半島で合併が破綻した大淀町、下市町、吉野町といったところは取材することができた。研究成果の発表として、前年度に取材した五島市および新温泉町の地域情報化の現状と問題点を、論文「批判されるケーブルテレビ」にまとめて、所属する学部の研究紀要(査読あり)に投稿し受理された。この二つの自治体は、いずれもケーブルテレビ整備が激しい住民世論の批判を受けたという特徴があるのだが、その両者の共通点および相違点についてまとめたものである。その中で、特にオリジナリティを主張できる部分として、いわゆる首長のイニシアティブの持つ二面性を指摘した。地域情報化政策では、首長のイニシアティブが重要だとする主張は多いのだが、この二つの自治体では、首長がイニシアティブを持って地域情報化政策を主導したために、地域情報化政策が政争の具にされてしまった、という側面があるのである。本年度は最終年度であり、これまで行けなかった離島への取材および、これまで既に取材した離島の最新状況の確認、情報行動アンケート調査などを行った。以下、具体的に記述する。離島で今年度始めて取材を行ったのは、沖縄の座間味村、渡嘉敷村、粟国村、伊豆諸島の御蔵島村、三宅島、青ヶ島村、隠岐地方の知夫村、瀬戸内の小豆島町、土庄町、日本海の飛島である。甑島列島には校費を使って取材に行っている。こうした島々の情報化について一般化はできない。一つ言えるのは、集落が密集している島においては、情報化投資は安価にでき有利である。伊豆で言えば、御蔵島はそうであり、三宅島は海岸沿いに集落が分散しているため、非常に高くつく。前年度までに行ったところで再訪したのは、奄美群島(奄美大島、徳之島、沖永良部、世論)および、長崎県五島市、隠岐の海士町である。特に徳之島と沖永良部では変化が大きかった。廃止するとされていた天城町のCATVが復活するなど、2009年度補正予算による大規模投資の効果が表れていた。一般化の難しい

こうした離島の地域情報化の取組については、2011年3月に出した単行本『離島の地域情報化政策』(北樹出版)にまとめた。離島以外の合併自治体についても、比較のためにいくつか訪問した。具体的には石川県かほく市、愛知県新城市、長野県東御市、千曲市などである。長崎県の新上五島町では、教育委員会の協力を得て、中学生の情報行動に関するアンケート調査を実施することができた。そこでは、ケータイの所有率が全国と比べて有意に低いなど、さまざまな興味深い結果を得ることができた。
単一高分子鎖の直接観察に基づく高分子ダイナミクスの評価

本研究はバルク内の高分子鎖のダイナミクスを蛍光イメージング法による単一分子観察によって明らかにしようとするものである。本年度では、一軸伸張したポリメチルメタクリレート(PMMA)の応力緩和における高分子鎖のダイナミクスを近接場光学顕微鏡による単一高分子鎖の直接観察によって評価した。分子量200万の蛍光ラベルされたPMMAをバルクフィルム中に分散し、そのコンホメーションの変化を追跡した。今年度は分子量依存性に着目し、分子量200万のPMMAに対して種々の異なる分子量のPMMAを混合した系について緩和挙動を評価した。ガラス転移点以上で伸張比λ=2まで延伸した後、所定時間の応力緩和後に急冷することで構造を凍結させることで顕微鏡観察を行った。分子量200万のPMMAのみから成る試料については、複屈折によって評価される鎖セグメントの配向は緩和によって応力とともに減少するのに対して、鎖のコンホメーションについては伸張した形態を維持したままであることが分かった。これに低分子量成分を混合すると、その分率の増加とともに鎖の形態の緩和が促進された。これは低分子両成分の緩和による速いからみ合いの解消が起こったためであると考えられる。鎖のコンホメーション観察による鎖全体の運動だけでなく、個々のセグメントレベルでのダイナミクスについても検討を行った。メタクリレート主鎖中央に蛍光色素であるペリレンジイミド分子を一個だけ導入し、色素分子の三次元配向状態を決定可能なデフォーカスイメージング法によって、その運動状態を評価した。その結果、ガラス転移点近傍では主鎖セグメントは一定の時間運動した後に再び静止し、所定の時間後にまた運動を再開するという運動の機構が存在することを明らかにした。一軸延伸およびそれに続く応力緩和過程におけるポリメチルメタクリレート(PMMA)鎖の形態について評価した。厚さ300μmのPMMAフィルム(分子量M_w=2.1×10^6)を試料として用い、ここに側鎖に蛍光色素であるペリレンを導入したPMMA(M_w=2.0×10^6,M_w/M_n=1.26)を微量に混合し、その形態を近接場光学顕微鏡によって実空間観察した。160°Cで伸張比λ_<film>=2.0に延伸したPMMAフィルムを観察したところ、フィルムの延伸方向に沿って配向した単一高分子鎖のコンホメーションが明瞭に観測された。フィルム伸長前後での分子鎖の広がりの平均値の比として分子鎖の伸長比λ_<chain>を定義し、これを100個程度の分子鎖のSNOM像から評価した。伸長過程においてはλ_<chain>=λ_<film>が成立、すなわち単一高分子鎖の伸張比はマクロな伸張比と一致しており、分子鎖全体としての変形がアフィン変形に従っていることが示された。次に、応力緩和過程における分子鎖形態の変化について検討した。その結果、応力緩和の初期過程においては応力とともに複屈折の緩和が進行しているのに対し、λ_<chain>はほぼ一定の値を保っていた。すなわち、短時間領域においてはセグメントの配向が緩和したにも関わらず単一分子鎖全体としては伸長したままであったことが分かった。高分子鎖のセグメントの配向緩和が比較的小さい空間スケールでの運動によって起こるのに対し、分子鎖全体としての形態緩和にはより大きい空間スケールに渡る運動が必要であり、絡み合いによる運動の制限のため、より長い時間を要すると考えられる。
腐敗病に耐病性を示す形質転換レタスの作出

Pseudomonas cichoriiによる難防除病害であるレタス腐敗病に耐性を示すレタスの作出を目的として、P.cichoriiに高い抗菌活性を示すカイコ幼虫由来のセクロピンBの誘導体であるセクロピンSHIVA-1遺伝子を合成した。P.cichoriiの感染部位である細胞間隙にセクロピンSHIVA-1が蓄積されるように、Lycopersicon esculentum由来のβ-1,3グルカナーゼのシグナルペプチド遺伝子を合成し、セクロピンSHIVA-1遺伝子と翻訳活性を増大させるタバコモザイクウイルスのΩ配列とともにバイナリーベクターpBI121に連結した。このバイナリーベクターをエレクトロポーレション法で導入したAgrobacterium tumafaciensをレタスに接種し、55の再生個体を得た。馴化後、PCR法にて51個体でセクロピンSHIVA-1遺伝子とΩ配列の導入を確認した。セクロピンSHIVA-1遺伝子の導入が確認された個体から採種された22系統187個体をガラス室内にて育成し、レタス腐敗病に対する抵抗性を切葉接種試験により調べた。10系統17個体において腐敗病の病徴の軽減が認められ、腐敗病にたいする抵抗性が付与されていることが明らかとなった。これらの個体から採種を行い、得られたT2個体より、粗抽出タンパク質画分と細胞間隙画分を調製し、合成した全長のセクロピンSHVA-1をウサギに免疫することで作製した抗体を用いてウエスタン解析を行ったが、セクロピンSHIVA-1に相当するバンドを検出することは出来なかった。また、T2個体の全RNAを調整し、セクロピンSHIVA-1遺伝子に特異的なプローブを用いてノーザン解析を行ったが、セクロピンSHIVA-1mRNAは検出することができなかった。本研究において、腐敗病に耐病性を示すレタスを作出することはできたが、その詳細な機構については今後の検討を要すると考える。1.セクロピンshiva-I遺伝子の合成と形質転換用ベクターの構築2.得られたベクターのAgrobacterium tumefaciensへの導入とレタス形質転換体の作出構築されたベクターをA.tumefaciens LBA4404にエレクトロポーレーション法にて導入後、レタス(Lactuca sativa L.品種サクセス)の形質転換を行い、カナマイシン耐性を示したクローンを再分化後、馴化を行い再生個体を得た。PCR法を用いてshiva-I遺伝子が確認された22系統のR1世代の種子を採種した。得られた種子を10葉期まで育苗し、第8葉を切り取り、P.cichoriiを接種したところ、22系統中9系統で、pBI101導入のA.tumefaciensで形質転換したレタスや非形質転換レタスに比べて顕著な腐敗病抵抗性が認められた。
ＲＥＳＡＳ（地域経済分析システム）を活用した教育プログラムの開発

内閣府・内閣官房と連携して実践的な地域人材教育プログラムを共同開発。その教育研修の実践と評価を研究代表者は行っており、本研究は、その一環としての取組である。政府は、地方創生でのデータ活用を支援する柱として「地域経済分析システム」(RESAS:リーサス)を導入。内閣官房と経済産業省が主体となって地方におけるヒト・モノ・カネの流れを「見える化」(可視化)したRESASを自治体の職員はもとより民間企業の社員、市民の誰もが利用できる環境を提供している。内閣府・内閣官房と連携してこのRESASや政府、自治体、企業が提供する統計データを活用した実践的な地域人材教育プログラムの開発とその効果の検証を研究代表者は実施しており、本研究は、その一環としての取組である。具体的には、内閣府・内閣官房と連携して地域経済の活性化や地域の課題解決のために、(1)地域で必要とされるデータ活用人材の資質と育成のための教育プログラムの内容を明確化し、(2)地域課題の解決や地域活性化に取り組むことができる実践的な教育研修プログラムの構築と教材の開発を行い、(3)地域において共通して利用可能なカリキュラムとして体系化し、自治体の職員研修、企業団体の人材教育研修、教育機関の教職員研修・授業として提供する。データに基づいて地域の特徴・傾向・課題を的確に捉えるデータ活用力と、地域課題の解決或いは地域活性化のための実践力、の両方を有した人材を育成する新たな実践的教育プログラムを開発。RESASの機能開発に貢献。教育研修教材(研修資料、配付資料、RESAS+(プラス)、ケース・スタディ教材、ワークシート)及び評価指標をまとめたルーブリックを活用して自治体での研修、自治体でのEBPM(根拠に基づく政策立案)支援、企業団体等での人材教育研修、教育機関での教職員研修・授業を実施している。内閣府・内閣官房と実践的な地域人材教育プログラムを共同開発。府省、自治体、企業、研究機関、報道機関と情報交換を重ねながら実施した当年の内容は下記の通りである。内閣府専門委員として、福島県の複数自治体(郡山市・福島市・白河市・会津若松市・南会津町・南相馬市・いわき市等)で行政職員対象の地域統計データ活用研修を実施した。具体的には、データ利用状況やニーズを踏まえて行政職員対象の研修プログラムを企画、研修教材を開発。複数自治体で政策立案に活かすデータ研修の講師を担当した。研修効果の測定とアンケート調査を実施した。また、同県のデータを反映した観光とまちづくりの「ケース・スタディ」を開発、複数自治体でワークショップを開催しファシリテーターを担当した。福島県の行政職員研修及びワークショップの当年の実施は17回である。研修教材の一部は、内閣府のホームページに掲載されている。東京海上日動火災保険にて社員研修プログラム「地方創生のための構想力研修」を企画、研修教材を開発、講師も担当。さらに、愛知県、岐阜県では同社主催の産官学連携の研修プログラムを中核企業社員対象に展開。効果測定とアンケートを実施した。大学生向け科目、社会人教育事業及び高校生対象のデータ活用教育を実施。効果測定とアンケートを行った。上記と併せて自治体や企業団体、教育機関で地域人材教育プログラムの研修にてデータ活用やEBPM(根拠に基づく政策立案)支援の講師を担当。さらに、ビザ・ワールドワイドのフォーラムで講演。日本FP協会で講演。自治体職員向け、企業団体向け、教育機関向けとして提供予定のe-Learningの開発、書籍、論文の執筆も順調に進展している。(1)内閣府・内閣官房が主催するシンポジウム、研修会での報告を予定している。関係者と具体的な協議を重ねている。(2)複数の都道府県・市区町村での職員向け研修及びEBPM(根拠に基づく政策立案)支援の実施を予定している。また、各地で講演も予定されている。自治体の担当者と具体的な協議を重ねている。(3)企業でのデータ活用研修の実施を予定している。また、複数の地域での講演も予定している。担当者と具体的な協議を重ねている。(4)教育機関にて各種教員研修や教員免許状更新講習、社会教育主事講習にて学校教員を対象としたデータ活用教育プログラムの提供が予定されている。また、学生、生徒を対象とした授業や講演が予定されている。地域におけるデータ活用人材に求められる教育内容・評価基準の明確化を目指して、現場(自治体・企業団体・教育機関)におけるデータ活用の実態及び教育研修ニーズを把握するため、質問紙調査及びインタビュー調査を引き続き実施してプログラムの改良点を明らかにする。教育研修教材(研修資料、RESAS+(プラス)、ケーススタディ教材、ワークシート、ティーチング教材、eラーニング教材)および評価指標をまとめたルーブリックを活用した自治体及び企業団体、教育機関での研修・授業を予定している。さらに、本研究で開発された教材等に関しては検証結果を踏まえ、自治体及び企業団体、教育機関等において利用可能な教材やカリキュラムとして体系化して内閣府・内閣官房、自治体のホームページやeラーニング、書籍にて提供する。現在、地方創生をキーワードに各地方、地域においてさまざまな活動がなされている。これまでの多くの活動は、その地域・地方の自治体職員などが中心となって、その実感と経験から見いだされた課題への対応が主であったと思われる。これらに対して、客観的なデータに基づいた資料を提示し、実感と経験を補足・補強するために経済産業省と内閣官房(まち・ひと・しごと創生本部事務局)が地域経済分析システム(RESAS:リーサス)を提供している。

本研究では、地方創生の様々な取り組みを情報面から支援するRESASを用いて、地域の活性化に関心を持つ様々な分野の方によって、効果的な施策の立案・実行・検証を行うために必要な教育方法とそのための教育プログラムを開発する。具体的には、1地域で必要とされるデータ活用人材の資質と育成のための教育プログラム内容を明確化し、2地域課題の解決や地域活性化に取り組むことができる実践的な教育プログラムの構築と教材の開発を行い、3他の地域においても共通して利用可能なカリキュラムとして体系化し、教育機関のみならず自治体職員向けの研修としても提供する。客観的なデータを基に地域の現状を分析し、地域において効果的な施策の立案・実施・検証を行うために必要な教育と教材プログラムを開発、提供する。本年度は研究実施計画に基づき、本教育プログラムを自治体、企業等の研修、高校・大学等の教育機関の授業及で実践を試みた。実践により、その効果を検証するとともに、内容の明確化や効果的な活用方法の構築を進めることができた。実施後の定性的・定量的変化、学習が促進されたかどうかの有無、授業・研修課題等のアウトカムズの内容評価とそこから判断される習得の有無について検証するとともに、学習者からの意見を集めて改修を行った。申請書の研究計画の通りに研究作業が進捗しており、研究は過不足無く進展している。内閣府・内閣官房と連携して実践的な地域人材教育プログラムを共同開発。その教育研修の実践と評価を研究代表者は行っており、本研究は、その一環としての取組である。政府は、地方創生でのデータ活用を支援する柱として「地域経済分析システム」(RESAS:リーサス)を導入。内閣官房と経済産業省が主体となって地方におけるヒト・モノ・カネの流れを「見える化」(可視化)したRESASを自治体の職員はもとより民間企業の社員、市民の誰もが利用できる環境を提供している。内閣府・内閣官房と連携してこのRESASや政府、自治体、企業が提供する統計データを活用した実践的な地域人材教育プログラムの開発とその効果の検証を研究代表者は実施しており、本研究は、その一環としての取組である。具体的には、内閣府・内閣官房と連携して地域経済の活性化や地域の課題解決のために、(1)地域で必要とされるデータ活用人材の資質と育成のための教育プログラムの内容を明確化し、(2)地域課題の解決や地域活性化に取り組むことができる実践的な教育研修プログラムの構築と教材の開発を行い、(3)地域において共通して利用可能なカリキュラムとして体系化し、自治体の職員研修、企業団体の人材教育研修、教育機関の教職員研修・授業として提供する。データに基づいて地域の特徴・傾向・課題を的確に捉えるデータ活用力と、地域課題の解決或いは地域活性化のための実践力、の両方を有した人材を育成する新たな実践的教育プログラムを開発。RESASの機能開発に貢献。教育研修教材(研修資料、配付
卵および初期胚のエピゲノム制御機構

哺乳類では、個体を構成する種々の細胞は分化の過程で異なる遺伝子発現プログラムを受け、細胞運命が決定される。分化した細胞では、遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、配偶子が受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得するゲノムリプログラミング過程である。ゲノムリプログラミングでは、エピゲノム制御が果たす役割が非常に大きい。本研究では、卵・初期胚のエピゲノム制御因子の機能解析により、生殖細胞が受精により全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるDNAとヒストンのメチル化修飾制御の役割を部分的に明らかにした。分化した細胞では遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、高度に最終分化した配偶子が、受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得する過程である。本研究では、DNAとヒストンのメチル化修飾制御を中心とした卵・初期胚のエピゲノム制御因子の網羅的同定と機能解析により、生殖細胞が全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるエピゲノム制御機構の解明を目的としている。当該年度は、以下の研究を進めた。1. HDAC1-3の卵形成・受精・初期発生における役割について、HDAC1-3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、HDAC1-2については着床前初期発生にはそれぞれ顕著な影響を与えないことを明らかにした。一方、HDAC3についてはHDAC1-2と同様のシステムではタンパク質レベルでの減少が観察されなかった。2.核小体周辺領域の雄性DNA脱メチル化(酸化)防御機構について、HDAC1-3の特異的阻害剤とノックアウトマウスを用いた研究から、HDAC1-3によるヒストンのアセチル化レベルの調整がヒストンバリアントによる置換を阻害することで核小体周辺に存在する雄性DNA脱メチル化(酸化)を防御していることを明らかにした。3.雄性DNA脱メチル化(酸化)防御機構の転写制御における役割について、HDAC1-3の特異的阻害剤を用いた研究から、メチル化DNAの酸化レベルの調整が核小体周辺に存在するmajor satellite repeatsの転写を適切なレベルに調節していることを明らかにした。4.卵母細胞に特異的に発現するヒストン脱メチル化酵素の特異的阻害剤の開発に成功した。1. DNA酸化酵素TET3の卵形成・受精・初期発生における役割について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、TET3欠損の産仔数への影響を調べた。その結果、TET3の欠損は産仔数に顕著な影響を与えず、発生に必須ではないことを明らかにした。これは、これまでの概念と異なり、初期胚で起こるメチル化DNAの酸化が発生に必須ではないことを示唆するものである。一方、TET3の欠損により新生仔の死亡率は顕著に高くなることから、TET3は新生仔の生存に必要であることが示唆された。2. TET3のエピゲノム制御機構について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを用いた解析から、TET3が受精卵におけるDNA酸化の責任分子であることを確認した。3. TET3の活性制御機構について、特異的抗体を用いた免疫染色を中心とした解析からTET3がヒストンH3のバリアントが存在するクロマチン領域にリクルートされる可能性を見出した。1. DNA酸化酵素TET3の卵形成・受精・初期発生における役割について、TET3の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、TET3欠損の胚発生への影響を調べた。その結果、TET3は胚発生に必須ではないが、新生仔の生存に必要であることを明らかにした。さらに、TET3の欠損胚では胚性遺伝子の転写が促進されることを見出し、TET3が胚性遺伝子の発現を抑制する役割を果たし、遺伝子発現のfine tuningに寄与していることを明らかにした。2.ヒストン脱メチル化酵素KDM7の卵形成・受精・初期発生における役割について、KDM7の卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスを作製し、KDM7欠損の産仔数への影響を調べた。

その結果、KDM7の欠損は産仔数に顕著な影響を与えず、KDM7が胚発生に必須ではないことが示唆された。3.新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割について、マウス着床前初期胚のトランスクリプトーム解析結果の統計学的推定により作製した転写ネットワークの一部から新規エピゲノム制御因子の候補を探索した。当該年度の研究目的は、雄性DNA脱メチル化(酸化)の発生およびエピゲノム制御機構における役割の解明、ヒストン脱メチル化酵素の卵形成・初期発生におけるエピゲノム制御機構における役割の解明、および新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割の解明である。上記研究目的達成のための研究計画は順調に進展しており、当初研究目的の達成度は総合的におおむね順調に進展している。哺乳類では、個体を構成する種々の細胞は分化の過程で異なる遺伝子発現プログラムを受け、細胞運命が決定される。分化した細胞では、遺伝子発現プログラムが固定されるが、一部の細胞ではリプログラミングされる。生体内で起こる究極のリプログラミングは、高度に最終分化した配偶子が、受精を介して一個体を形成できる全能性を獲得する過程である。本研究では、DNAとヒストンのメチル化修飾制御を中心とした卵・初期胚のエピゲノム制御因子の網羅的同定と機能解析により、生殖細胞が全能性を獲得するゲノムリプログラミングにおけるエピゲノム制御機構の解明を目的としている。当該年度は、以下の研究を進めた。1.卵母細胞(GV期、MII期)、初期胚(1、2、4、8細胞期胚、桑実胚、胚盤胞期胚)のDNAマイクロアレイ解析およびRNA-seq解析によるトランスクリプトームについて、クラスター解析を用いてステージ特異的発現を示す転写産物を同定した。特に、胚性遺伝子の発現が開始する2細胞期胚において特異的高発現を示す転写産物には重複遺伝子が多いことを見出した。さらに、このような特徴を示す遺伝子をノックダウンにより機能欠損させると発生が阻害されることを明らかにした。2.マウス着床前初期胚は2細胞期胚から胚性遺伝子発現が開始する。着床前初期胚には母性因子と胚性因子が存在するが、母性因子は主に卵母細胞特異的コンディショナルノックアウトマウスの作製がその機能欠損に必要である。一方、胚性遺伝子の機能欠損は主に卵母細胞や受精卵へのsiRNAのインジェクションによるノックダウンが用いられているが、実験操作および機能欠損の効果を踏まえると汎用性が高いとは言えない状況である。そこで、CRISPR/Cas9システムをマウス受精卵にエレクトロポレーションにより導入することで、100%のマウス胚で標的遺伝子をノックアウトする方法を確立した。当該年度の研究目的は、新規エピゲノム制御因子の同定とそのエピゲノム制御機構における役割の解明、初期胚のクロマチン構造構築におけるエピゲノム制御機構とその役割の解明である。
長時間の多数回繰返しによるダンパー性能の低下を考慮した制振構造の設計手法の確立

大都市の超高層建物は都市機能の中枢を担い,かつ数千人規模の人間が建物内部で社会活動をしているため,地震時には,建物の構造を無損傷にするだけでなく,建物機能を維持し地震直後から社会活動を再開することが強く望まれている。その解決策の一つとして建物内部に地震エネルギーを吸収する制振装置(ダンパー)を設置する制振構造が採用されている例が多い。本研究は長周期地震動をうける超高層制振建物の多数回繰返しによるダンパーの性能低下を考慮した設計手法の提案を最終目的する。今年度は,昨年度に開発した,粘性ダンパーの長時間の繰返しによる性能低下を考慮した解析モデルを,市販の構造解析ソフトに実装することができた。さらに部材構成モデルを用いて,粘性ダンパーの性能低下が応答に及ぼす影響を検討した。部材モデルを用いることで,ダンパーを設置した際の周辺架構の影響を考慮した解析が可能となった。また,今年度はさらに建物の高さの高い,超高層建物を部材構成モデルで作成し,その建物モデルを用いた応答解析も行った。これにより,建物特性が異なった場合における,長周期地震動による応答性状の違いや,性能低回に与える影響についても検討することができた。実大の粘弾性ダンパーを用いて長時間の正弦波加振実験を行い,ダンパーの性能低下と温度上昇を確認した。今年度は,昨年度開発した長時間の繰返しによる性能低下を再現できる,時刻歴応答解析用の粘性ダンパーの解析モデルを,市販の構造解析ソフトに実装した。これにより,開発した解析モデルを一般の研究者や技術者が使用できるようになった。また,昨年度はせん断モデルのみでの検討であったが,市販ソフトを使用できるようになったので,部材構成モデルを用いた検討も行えるようになった。粘弾性ダンパーの長時間加振実験を実施し,性能低下や温度上昇が得られた。これらの結果は次年度の粘弾性ダンパーの解析の精度検証として使用される。以上,当初の予定通り,順調に進展していると判断できる。粘性ダンパーについは,時刻歴応答解析を用いない簡易応答予測手法を,エネルギー法の考えを基に構築する予定である。これにより,地震動や建物特性やダンパー配置が変更された場合に,時刻歴応答解析による試行錯誤を行う必要がなくなるため,建築構造設計の大きい手助けとなる。粘弾性ダンパーについては熱伝導や熱伝達を考慮した3次元FEM解析を実施し,実験結果をシミュレートできるかを確認する。また,時刻歴応答解析に用いるための新たな簡易モデルを提案する予定である。さらに風応答波によるランダム振動時における検討も進める。これまでの設計用の地震動であれば,建物は数秒間揺れる程度であったため,制振ダンパーの性能が低下する心配は無かった。近年,高い確率で発生が予測されている南海トラフ地震によって,大都市である東京,大阪,名古屋の超高層建物が大きくそして長時間揺れることが明らかとなってきている。2011年の東日本大震災においては,震源から数100km離れた新宿での超高層ビルが10分以上も揺れ続け得たことは記憶に新しい。つまり,大きな振幅で長時間の多数回繰返しを受ける影響を考慮して建物の耐震安全性を評価しなければならない。今年度は粘性ダンパーについて長時間の繰返しによるダンパー性能の低下を再現できる解析モデルを提案した。さらにその解析モデルを時刻歴応答解析に実装し,粘性ダンパーを設置した超高層建物に長周期地震動が作用した場合における,粘性ダンパーの性能低下による応答増大を明らかにした。また,粘性ダンパーの長時間繰返しによる性能低下を表現できる解析モデルが無い場合においても,建物応答を安全側に評価できる簡易応答評価手法を開発した。一方,粘弾性ダンパーについては,ダンパー形状がダンパー性能の低下に与える影響について確認した。今年度は,粘性ダンパーにおいて,長時間の繰返しによる性能低下を再現できる,時刻歴応答解析用の解析モデルを構築できた。解析結果は実験結果を精度良く再現できている。また,解析モデルを時刻歴応答解析ソフトに実装し,時刻歴応答解析によりダンパーの性能低下による応答が増大することを明らかにした。また長時間の繰返しによる性能低下を再現できる解析モデルが無い場合においても,通常の時刻歴応答解析で繰返しによる性能低下を考慮できる簡易応答評価手法を構築した。一方,粘弾性ダンパーにおいては熱伝導解析と構造解析を連動さえた解析手法を用いて長時間の繰返しによるダンパーの温度上昇およびそれに伴う性能低下を高精度に再現できることを示した。

本研究は長周期地震動をうける超高層制振建物の多数回繰返しによるダンパーの性能低下を考慮した設計手法の提案を最終目的する。今年度は,昨年度に開発した,粘性ダンパーの長時間の繰返しによる性能低下を考慮した解析モデルを,市販の構造解析ソフトに実装することができた。さらに部材構成モデルを用いて,粘性ダンパーの性能低下が応答に及ぼす影響を検討した。部材モデルを用いることで,ダンパーを設置した際の周辺架構の影響を考慮した解析が可能となった。また,今年度はさらに建物の高さの高い,超高層建物を部材構成モデルで作成し,その建物モデルを用いた応答解析も行った。これにより,建物特性が異なった場合における,長周期地震動による応答性状の違いや,性能低回に与える影響についても検討することができた。実大の粘弾性ダンパーを用いて長時間の正弦波加振実験を行い,ダンパーの性能低下と温度上昇を確認した。今年度は,昨年度開発した長時間の繰返しによる性能低下を再現できる,時刻歴応答解析用の粘性ダンパーの解析モデルを,市販の構造解析ソフトに実装した。これにより,開発した解析モデルを一般の研究者や技術者が使用できるようになった。また,昨年度はせん断モデルのみでの検討であったが,市販ソフトを使用できるようになったので,部材構成モデルを用いた検討も行えるようになった。粘弾性ダンパーの長時間加振実験を実施し,性能低下や温度上昇が得られた。これらの結果は次年度の粘弾性ダンパーの解析の精度検証として使用される。以上,当初の予定通り,順調に進展していると判断できる。粘性ダンパーについは,H29年度に開発した繰返しによる粘性ダンパーの性能低下を考慮した時刻歴解析手法を用いて,主架構が塑性化した場合についても同様に検討を行う。またこれまでは主に層間変形に着目して応答評価を行ってきたが,加速度やせん断力についても応答評価を行う。同時に,主架構が塑性化した場合での簡易評価手法の適用範囲についても検討を進める。粘弾性ダンパーについては,ダンパー形状および材料特性の異なる粘弾性ダンパーについて,同じ手法を適用し実験のシミュレーションを実施する。そこで,振動数や振幅の違いがダンパー内部の温度上昇および性能低下に及ぼす影響について詳細に検討する。さらに風応答波によるランダム振動時における検討も進める。粘性ダンパーについは,時刻歴応答解析を用いない簡易応答予測手法を,エネルギー法の考えを基に構築する予定である。これにより,地震動や建物特性やダンパー配置が変更された場合に,時刻歴応答解析による試行錯誤を行う必要がなくなるため,建築構造設計の大きい手助けとなる。粘弾性ダンパーについては熱伝導や熱伝達を考慮した3次元FEM解析を実施し,実験結果をシミュレートできるかを確認する。また,時刻歴応答解析に用いるための新たな簡易モデルを提案する予定である。研究は当初の計画とおり概ね順調に進展している。ただし,当初は任意形状立体フレームの弾塑性解析ソフトを初年度に購入することを計画していたが,今年度はダンパーのモデル化に集中したため,簡便なせん断モデルを用いた。今年度に任意形状
北海道の高校統廃合に関する研究～道北地域の事例を中心として

北海道の高校統廃合をめぐる状況について「新たな高校教育に対する指針」導入後の状況に焦点を当て、1.北海道財政と少子化の状況把握、2.高校統廃合の基準とその進行状況の把握、3.地域キャンパス校制度の検討、4.特色のある高校の事例、の4点に関して資料調査と訪問調査から検討した。指針の発表後、多くの高校の統廃合が進み、地域自治体や高校は生徒数の確保などの対応を迫られた。一方で統廃合の議論は地域と高校の関係を再考する契機となり"community-based high school"と呼ぶべき高校の在り方も模索されている。北海道教育委員会は2006年8月に「新たな高校教育に対する指針」を発表し、1学年3学級以下の道立高校は、原則として近隣校と再編整備する指針の素案を公表した。平成22年度はその「新しい高校教育に関する指針」導入後の状況に焦点を当て、(1)北海道における高校統廃合の文献資料(論文資料、教育委員会資料等)の収集、(2)北海道の高校教員の研究会参加、(3)常呂高校訪問を通した地域キャンパス校制度の現状の検討、(4)美瑛高校の4者協議会の訪問等を通した地域自治体と高校の関係性の考察、の4点を通して、北海道における高校統廃合の現状を検討した。その結果、指針の導入により統廃合の数値基準が示されたことにより、生徒数確保のための高校間競争や交通費支出など高校側や自治体の負担が生じていること、新たに導入された地域キャンパス校制度も学校間の距離や異なる学校文化の存在によりまだ十全に機能していないこと、統廃合の決定権が教育委員会にあり高校の存在する自治体にないため、地域の将来計画や学校の将来像に対する双方のずれがあること、などの課題が明らかとなった。しかし、常呂高校の原生花園の保護活動やカーリング支援、美瑛高校での4者協議会など、地域高校において地域の特色や資源と結びついた独自の実践が行われていることも明らかとなった。次年度は、(1)旭川市近郊における高校統廃合事例に関する聞き取り調査(愛別高校、北斗商業高校)(2)現在進行中の根室高校、根室西高校の統廃合過程の追跡(3)地域高校の訪問(村立おといねっぷ高校など)を通し、道立高校と地域自治体の関係性をより明らかとし、双方の協力の可能性を探っていく予定である。高校統廃合をめぐる北海道の高校教育の状況について「新たな高校教育に対する指針」導入後の状況に焦点を当て、1.北海道財政と少子化の状況把握、2.高校統廃合の基準とその進行状況の把握、3.地域キャンパス校制度の検討、4.特色のある高校の事例、の4点に関して文献調査と、高校への訪問調査などによる検討を行った。1999年から2012年にかけて北海道の歳入は約2割減少した。中学校卒業者も30年で半減することが予想される。2006年8月に道教育委員会は「新たな高校教育に関する指針」を提示し、適正学級規模を1学年4学級以上8学級以下として、それ以下の規模の高校で統廃合を行うことを決定した。2015年までに31校の廃校が決定した。地域部で「(1)1学年21名以上、(2)地域からの通学率が50パーセント以上、(3)近隣の高校から50キロ以内」であれば、"地域キャンパス校"として高校が存続し、"センター校"から"キャンパス校"へと教員が出向き授業を行う制度が導入された。ただ、教員の学校間の移動の負担などの課題を抱え、制度の定着はこれからと思われた。指針の発表後、地域自治体や高校は、反対運動、特色づくり、生徒数の確保などの対応や支出を迫られた。その一方で統廃合の議論は地域と高校の関係を再考する契機となった。(1)美瑛町美瑛高校の4者協議会(2)上川中学・高校における連携型中高一貫校の試み(3)鷹栖高校における居宅介護従業者養成研修3級課程の取得、(4)常呂高校のワッカ原生花園の保全活動、など特色ある活動を訪問し、聴き取り調査を行った。美瑛高校においては統廃合問題が浮上したことが希薄化していた高校と美瑛町との関係を再考し、新たな関係性を作る契機となった。道立高校と地域市町村の壁を越えた"community-based highschool"と新たに呼ぶべき高校の在り方も模索されており、小・中も含めたcommunity-basedな教員配置や学校運営を今後検討する必要があると思われる。
100m走における筋内酸素動態、血液量と疾走能力および体力レベルとの関係

短距離走中のエネルギー代謝の理解を深め、効率よい走り方とは何かとを探るために、短距離(100m)走に関してスピード、ピッチおよびストライド長や動作分析といったバイオメカニクス的見地からの視点と疾走中の脚骨格筋の酸素化レベルや血液量などの生理学的見地からの2つのアプローチを試みた。本年度は、1歩1歩のスピード、ピッチおよびストライド長と酸素動態との関連性について、データ収集を行い、検討を加え、短距離(100m)走に関するメカニズムを生理・バイオメカニクスの観点から検討した。陸上部に所属する男子学生を用いた。100m全力疾走を行わせた際のピッチの変化と脚筋の筋内酸素化レベルや血液量の測定とに少なからず関連性が見られることを確認した。100m平均タイムは、12.64秒であった。ピッチは、100m疾走開始後、約2.20秒で最高値に達し、最高ピッチの95%以上を維持した平均時間は5.20秒であり、最高ピッチの平均値は、4.72歩/秒であった。脚筋の対象部位は右腿の外側広筋とし、HEO-200(オムロン社製)を用い、筋内酸素動態を装置最小時間分解能である0.5秒で測定した。メモリーカードに記録されたデータの解析を行ったところ、疾走開始して数秒の間、血液量は減少するものの酸素化Hbの増加がみられたが、その後、すぐに脱酸素化Hbの増加がみられた。この増加の度合いがピッチの値や変化と関係性がみられ、ピッチは筋のポンプ作用としての生理的変化を間接的に示す指標となることが示唆された。短距離(100m)走に関してスピード、ピッチおよびストライド長や動作分析といったバイオメカニクス的見地からの視点と疾走中の脚骨格筋の酸素化レベルや血液量などの生理学的見地からの2つのアプローチにより、短距離走中のエネルギー代謝の理解を深め、効率よい走り方とは何かといったことの特定が可能となると考えられる。本年度では、1歩1歩のスピード、ピッチおよびストライド長を測定できるようなシステムの構築およびそれらと100走全力疾走中の脚筋の筋内酸素化レベルや血液量を測定可能かどうかを確認し、上記装置のスピードやピッチの装置との同期に関する検討を行った。まず最初に、100m全力疾走を行わせた際のスピード、ピッチおよびストライド長のデータ収集可能であることを確認した。同時に脚筋の筋内酸素化レベルや血液量の測定(HEO-200,オムロン社製)を実施し、同期が可能かどうか検討した。対象部位は右腿の外側広筋とし、酸素動態を装置最小時間分解能である0.5秒で測定した。メモリーカードに記録されたデータの解析を行ったところ、疾走開始して数秒の間、血液量は減少するものの酸素化Hbの増加がみられたが、その後、すぐに脱酸素化Hbの増加がみられ、100m疾走時における筋細胞内の明確なhypoxia状態が観察さることができた。ほぼ同期がとれることも確認できた。したがって、本年度の目的はほぼ達成することができたので、今後は、1歩1歩のスピード、ピッチおよびストライド長と酸素動態との関連性について、データ収集を行い検討を加え、短距離(100m)走に関するメカニズムを生理・バイオメカニクスの観点から明らかにする予定である。