hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
脳はどこから来てどこへ行くのか；終脳発生機構の進化的変遷

脳の多様化の要因を探ることを当該年度の目的とした。それを達成するため、新規な脳領域を進化させた系統として条鰭類のナマズと爬虫類のヤモリ・ヘビを用いた研究を進めた。本研究ではナマズ胚ならびにヤモリ胚のRNAseqによって見いだされた脳の多様化に関わる候補遺伝子について、1ナマズ類で独自に発達した脳中枢である顔面葉ならびに味覚に関わる神経要素の形成機構、2鱗竜類・主竜類・哺乳類の比較から得られた終脳の多様化に関わる候補分子、の機能解析を行った。ナマズ類については、、FgfやShh, Bmp, Wntなどシグナル因子の阻害による効果を調べた。その結果、ナマズの顔面葉の形成には、FGFシグナルとWntシグナルが関与していることが明らかになり、これらの遺伝子はさらに顔面葉に入力する味覚系神経回路の形成にも関与していることが判明した。このことは、新規な脳領域の形成には、通常の脳発生で用いられる遺伝子が使い回されている可能性を示唆している。爬虫類については、哺乳類において新皮質のIV層に発現し、視床からの線維入力に関与しているCoup-TF1について比較発生学的な研究を行った結果、この遺伝子がヤモリ・ヘビの終脳では新皮質と相同ではない領域に発現していることが明らかになった。しかし興味深いことに、ヤモリやヘビでCoup-TF1が発現していたDVRという領域は、哺乳類と同じく視床の線維入力を受ける場所であることがわかった。このことは、哺乳類と爬虫類の終脳では、その機能を維持するために同じ遺伝子が使われている可能性を示唆している。また、カメ類のスッポンでは、この遺伝子はヤモリやヘビと同様にDVRに発現しており、さらに哺乳類の新皮質と相同な場所にも発現していることが明らかになった。このことは、羊膜類の進化の過程でCoup-TF1が様々な方式で使われてきたことを示唆している。今年度は、本研究で研究予定であった円口類・両生類・羊膜類の研究に加えて、新規な脳領域の進化機構を探るため、ナマズ類で特殊化した神経系に注目して研究を行った。ナマズ類では味覚が著しく発達し、感覚器である味蕾が全身に分布すると共に、それらの情報を伝える顔面神経系が他の脊椎動物とは比較にならないほど発達している。それに伴い、脳には顔面葉という味覚中枢が生じている。こうした新規な神経要素がどのように進化してきたのかを調べるため、発生期のナマズを用いて顔面葉と顔面神経の発生を調べ、さらにFGFやSHHなどのシグナルを阻害してその影響を調べた。その結果、FGFシグナルとWNTシグナルが顔面葉と顔面神経の形成に関与していることが明らかになった。この結果の一部はZoological Lettersに投稿し、受理され現在印刷中である。この結果は当初の計画である終脳の発生機構の進化的変遷を明らかにする上で極めて重要である。また、脊椎動物のうち、脳の多様化が著しい条鰭類について、ハゼ類を用いた終脳形態の詳細な研究を行い、Journal of Comparative Neurologyに投稿し、受理された。さらにこれら一連の研究を含め脳の進化についての一般向け書籍の編集並びに著作を行い、一色出版より「遺伝子から解き明かす脳の不思議な世界」を出版した。これらの研究成果について、本年度は二度の招待講演にて発表を行った。今後の研究については、当初の予定通り、円口類・両生類・羊膜類を用いて、脳進化における祖先形質関連遺伝子と多様化関連遺伝子の解析を行い、終脳の起源と多様化に関わる分子基盤の解明を進める。本研究では、終脳をはじめとする様々な脳領域に注目し、その進化的変遷を分子発生学的な視点から明らかにすることを目的とする。平成29年度は、四肢の運動に関わる神経発生機構の変遷について、マウス(哺乳類)、ニワトリ(鳥類)、スッポン(主竜類の姉妹群)、ソメワケササクレヤモリ(鱗竜類)を用いて、神経ガイドに関わるSema3Aの発現を解析した結果、系統ごとに大きな違いがあり、それが神経形態の違いと良く対応していることを見いだした。さらに、Sema3Aが軟骨形成細胞で発現することを明らかにし、軟骨細胞の位置の変化、すなわち骨格系の変化がSema3Aを介して神経系の形態とリンクしている可能性を示した。この研究はDevelopment Growth and Differentiation誌に投稿し受理された。また、小脳の進化についても連携研究者の菅原と解析を進め、小脳発生機構の起源が脊椎動物の共通祖先の段階にまで遡る可能性を示した。脳の最高中枢である終脳については、理化学研究所ならびに連携研究者らと共同で円口類のヤツメウナギと軟骨魚類のサメ、条鰭類のナマズ、鱗竜類のソメワケササクレヤモリとコーンスネークから終脳形成遺伝子の情報抽出を行った。その情報を用いて上記の動物胚で転写調節因子(Pax6, Emx1/2/3, CoupTF1, Sp8)や神経回路形成因子(Sema3A, Slit2, Robo2, ephrin等)の発現解析を進めている。魚類ではシグナル分子(FGF, SHH, BMP, WNT)の阻害剤を用いた機能解析を行い、円口類と軟骨魚類の系統で終脳形成機構に大きな違いがあることを見いだした。また、条鰭類では系統特異的な改変がなされている可能性を示した。これらについては今年度以降にゲノム編集による機能解析を試み、さらなる研究を進める。当初の研究計画に記載したとおりに研究が進んでいる。

それに加え、四肢を制御する神経系の進化について、軟骨形成細胞との関連から「軟骨原基細胞に神経ガイド因子Sema3Aが発現しているため、その細胞の発生パターンが変われば神経系の形態が変わる」という仮説を提唱できたのは予想外の成果であった。終脳の各発生段階から脳に発現する遺伝子を網羅する情報を得る研究は当初の予定とは異なる方法で進めているが、終脳の発生や回路形成に重要な役割を担う遺伝子の単離には成功しており、それらの発現解析と機能解析が進められているので、「終脳領域の発生過程の解析と脳の多様化に関わる遺伝子の同定」という目的は達成されている。脳の多様化の要因を探ることを当該年度の目的とした。それを達成するため、新規な脳領域を進化させた系統として条鰭類のナマズと爬虫類のヤモリ・ヘビを用いた研究を進めた。本研究ではナマズ胚ならびにヤモリ胚のRNAseqによって見いだされた脳の多様化に関わる候補遺伝子について、1ナマズ類で独自に発達した脳中枢である顔面葉ならびに味覚に関わる神経要素の形成機構、2鱗竜類・主竜類・哺乳類の比較から得られた終脳の多様化に関わる候補分子、の機能解析を行った。ナマズ類については、、FgfやShh, Bmp, Wntなどシグナル因子の阻害による効果を調べた。その結果、ナマズの顔面葉の形成には、FGFシグナルとWntシグナルが関与していることが明らかになり、これらの遺伝子はさらに顔面葉に入力する味覚系神経回路の形成にも関与していることが判明した。このことは、新規な脳領域の形成には、通常の脳発生で用いられる遺伝子が使い回されている可能性を示唆している。爬虫類については、哺乳類において新皮質のIV層に発現し、視床からの線維入力に関与しているCoup-TF1について比較発生学的な研究を行った結果、この遺伝子がヤモリ・ヘビの終脳では新皮質と相同ではない領域に発現していることが明らかになった。しかし興味深いことに、ヤモリやヘビでCoup-TF1が発現していたDVRという領域は、哺乳類と同じく視床の線維入力を受ける場所であることがわかった。このことは、哺乳類と爬虫類の終脳では、その機能を維持するために同じ遺伝子が使われている可能性を示唆している。また、カメ類のスッポンでは、この遺伝子はヤモリやヘビと同様にDVRに発現しており、さらに哺乳類の新皮質と相同な場所にも発現していることが明らかになった。このことは、羊膜類の進化の過程でCoup-TF1が様々な方式で使われてきたことを示唆している。今年度は、本研究で研究予定であった円口類・両生類・羊膜類の研究に加えて、新規な脳領域の進化機構を探るため、ナマズ類で特殊化した神経系に注目して研究を行った。ナマズ類では味覚が著しく発達し、感覚器である味蕾が全身に分布すると共に、それらの情報を伝える顔面神経系が他の脊椎動物とは比較にならないほど発達している。それに伴い、脳には顔面葉という味覚中枢が生じている。こうした新規な神経要素がどのように進化してきたのかを調べるため、発生期のナマズを用いて顔面葉と顔面神経の発生を調べ、さらにFGFやSHHなどのシグナルを阻害してその影響を調べた。その結果、FGFシグナルとWNTシグナルが顔面葉と顔面神経の形成に関与していることが明らかになった。この結果の一部はZoological Lettersに投稿し、受理され現在印刷中である。
ホルムアルデヒドフリーのナイロン繊維の黄変防止技術の開発

ナイロン繊維を段ボール箱などのケースに長期間保存すると、木材や紙に含まれる芳香族アルデヒド類とポリマー末端のアミノ基が反応することによって、繊維が黄変することが知られている。そこで、本研究では、シックハウス症候群の原因物質であるホルムアルデヒドの代替として、より安全な糖類との反応を利用したナイロン繊維の黄変防止技術の開発に取り組んだ。その結果、有機溶媒あるいはハイドロサルファイトを含む水溶液中で、還元糖とナイロン繊維の末端アミノ基を反応させることによって、副反応で生成するメラノイジンによる着色を防ぎながら、ナイロン繊維へ黄変防止機能を付与することができた。本年度では、還元糖およびその酸化物である糖ラクトンをナイロン繊維の末端アミノ基に反応させることによって、黄変の原因物質である芳香族アルデヒドとの反応に対する阻害効果について調べた。はじめに、還元糖であるグルコースとその酸化物であるグルコノラクトンを利用して有機溶媒中で反応を行なった。その結果、加工剤としてグルコースを用いた場合、グルコノラクトンを用いた系よりも短時間で反応が進行し、黄変の原因物質であるバニリンとの反応を効果的に抑制することができた。その一方で、還元糖を用いた系では、副反応であるメラノイジン反応による繊維の着色が僅かに認められた。還元糖自身による変色を防ぐ目的で、各種反応条件について検討を行なったところ、溶媒の種類、反応温度、糖濃度が、繊維の変色および繊維への反応性に大きく影響することが明らかとなった。さらに、ナイロン繊維の反応性に影響のある糖類の分子サイズ(分子量)や、還元糖自身による着色に関係している糖水酸基の立体配置の異なる糖類についても検討を行なった。その結果、より分子量の小さな糖類程、メラノイジン反応の進行が速く、糖の種類によって、繊維の黄変防止の効果が大きく異なった。特に、グルコースの異性体を検討したところ、2位水酸基の立体配置が異なるマンノースを用いた場合、最も効果的にバニリンによる黄変反応を阻害することが明らかとなった。さらに、応用研究として、還元糖を用いた反応を水中で行なったところ、有機溶媒の系とは異なり、反応速度が非常に遅く高温の反応条件を必要とした。さらに、反応温度の上昇に伴い、副反応であるメラノイジン反応も大きく進行する問題点も明らかとなった。次年度では、水系での反応条件をより詳細に検討し、反応速度の改善と副反応の抑制が可能な反応系の構築を目標に研究を進める。前年度の研究成果から、ナイロン繊維と還元糖を水中で反応させることによって、バニリンなどの芳香族アルデヒドに対する黄変防止効果が得られた。しかしながら、有機溶媒を用いた系と比較して、反応速度の低下や副反応による繊維自身の変色などの新たな問題点を残している。そこで、本年度では、還元糖とナイロン繊維との反応を、還元漂白剤であるハイドロサルファイトナトリウムを含む水溶液中で行った。さらに、マイクロ波照射下で同様の実験を行い、反応速度および黄変防止効果への影響についても併せて検討した。はじめに、グルコースなどの還元糖を水中で反応させたところ、還元剤を添加していない系とは異なり、還元糖とナイロン繊維との間でメラノイジンによる着色が殆ど認められなかった。特に、還元糖としてマンノースを用いた場合、未加工布のナイロン繊維の白度を維持することができた。還元剤存在下で還元糖とナイロン繊維が反応していない可能性を考慮して、反応後のナイロン布に対してバニリンによる黄変テストを行ったところ、反応速度が低いものの、十分な黄変防止効果が得られた。さらに、得られたナイロン繊維に対して各種繊維物性を評価したところ、引張強度では強度の低下は殆ど認められず、1020%程度の吸湿性の増加が確認できた。最後に、マイクロ波照射下でナイロン繊維と還元糖との反応を行ったところ、マイクロ波特有の急速な昇温効果は認められたが、これまでに検討した通常加熱と比較してメラノイジンの生成の抑制や反応時間の短縮は認められなかった。この原因については明らかではないが、本反応系ではマイクロ波の大部分が溶媒である水に吸収されており、マイクロ波による基質の部分加熱の効果が極めて小さかったと考えられる。以上、本研究では、還元漂白剤を添加することによって水系での繊維の自己着色を防ぎながらナイロン繊維に黄変防止機能を付与することができた。
高齢者の体力・血液性状が余命やADLに及ぼす影響(10〜12年後の追跡調査)

高齢者の体力および血液性状がその後の余命やADLに与える影響について検討することを目的に、昭和61年から63年に実施した「体力・運動能力実態調査」(血液生化学調査を含む)への参加高齢者310名を対象として、現在およびその間の身体・生活状況調査を行うとともに、既に死亡した者については死亡状況(死因、就床期間等)などを調査した。研究期間は2年で平成10年度には、ベースラインの測定調査データの整理を行うとともに、対象者のベースライン時から現在までの身体・生活状況の概要をアンケート調査(郵送法)によって把握し、平成11年度には、前年度の結果に基づき、本人あるいは家族に直接面接や電話などによって聞き取り調査を行い、データを補完し、以下の結果を得た。ベースラインデータの解析から、高齢者の肥満度や血清脂質値、血圧値には地域差が認められ、特に都市部高齢者に肥満が多く、高脂血症や高血圧の合併率が高いこと(京府医大誌1998年)や、高齢者での肥満や高脂血症、高血圧の出現率と就業率は負の相関があり、何らかの仕事をしている高齢者に肥満、高脂血症、高血圧の少ないことが示された(論文作成中)。また、現在生存の確認されている者は(164名)、既に死亡した者(50名)、転出などで生死の不明な者(93名:不明群)に比べ、年齢調整後のベースライン体力が優れ、血圧や血清脂質の異常値出現頻度が少ないことが明らかになった(論文作成中)。高齢者の体力および血液性状がその後の余命やADLに与える影響について検討することを目的に、約10年前(昭和61年から63年)に実施した「体力・運動能力実態調査」(血液生化学検査を含む)への参加高齢者310名を対象とし、現存およびその間の身体・生活状況調査を行うとともに、既に死亡した者について.は死亡状況(死因、就床期間等)などを調査する。研究期間は2年である。計画では、先ず、初年度(平成10年)に、ベースラインの測定調査データの整理を行うとともに、対象者のベースライン時から現在までの身体・生活状況の概要をアンケート調査(郵送法)によって把握し、次年度(平成11年)には、初年度の結果に基づき、本人あるいは家族に直接面接したり電話などでの聞き取り調査によってデータを補完し、これらから健康な長寿に重要な因子の抽出を行う、となっている。初年度(平成10年)の研究計画はほぼ予定通り実施でき、特に、ベースラインデータの解析が進んでいる。成果としては、高齢者の肥満度や血清脂質値、血圧値には地域差が認められ、特に都市部高齢者に肥満が多く、高脂血症や高血圧の合併率が高いこと(京府医大誌1998年)や、高齢者での肥満や高脂血症、高血圧の出現率と就業率は負の相関があり、何らかの仕事をしている高齢者に肥満、高脂血症、高血圧の少ないことが示された(論文作成中)。高齢者の体力および血液性状がその後の余命やADLに与える影響について検討することを目的に、昭和61年から63年に実施した「体力・運動能力実態調査」(血液生化学検査を含む)への参加高齢者310名を対象として、現在およびその間の身体・生活状況調査を行うとともに、既に死亡した者については死亡状況(死因、就床期間等)などを調査した。研究期間は2年で、平成10年度には、ベースラインの測定調査データの整理を行うとともに、対象者のべースライン時から現在までの身体・生活状況の概要をアンケート調査(郵送法)によって把握し、平成11年には、前年度の結果に基づき、本人あるいは家族に直接面接や電話などによって聞き取り調査を行い、データを補完し、以下の結果を得た。

ベースラインデータの解析から、高齢者の肥満度や血清脂質値、血圧値には地域差が認められ、特に都市部高齢者に肥満が多く、高脂血症や高血圧の合併率が高いこと(京府医大誌1998年)や、高齢者での肥満や高脂血症、高血圧の出現率と就業率は負の相関があり、何らかの仕事をしている高齢者に肥満、高脂血症、高血圧の少ないことが示された(論文作成中)。また、現在生存の確認されている者は(164名)、既に死亡した者(50名)、転出などで生死の不明な者(93名:不明群)に比べ、年齢調整後のべースライン体力が優れ、血圧や血清脂質の異常値出現頻度が少ないことが明らかになった(論文作成中)。
石造物研究による中世日本文化・技術形成過程の再検討－東アジア交流史の視点から－

今年度は、全体での調査・研究会を2回実施したほか、重点地域の調査、海外調査、3年間の調査・研究の中間の纏めのシンポジュウムを実施した。全体での研究会は群馬県と佐賀県で実施した。群馬県は新田氏の上野国新田荘とその周辺を重点的に調査し、主たる関心が集まりがちな武蔵型板碑に対し、五輪塔・宝篋印塔・宝塔などの石塔に注目したところ、多様で特徴的なものが多くあり、関東の石塔の先進地域であることが判ってきた。佐賀県は西部地域を中心に調査し、九州西岸地域と共通する石塔がある一方で、五輪塔と宝塔の中間的な石塔の存在など、この地域の独自性を有するものや、非日本的で個性的な石塔も散見することを確認した。重点的調査は、昨年度に引き続き大陸風石塔が散見する福岡県南部から熊本県中部にかけて複数回実施し、特異な画像に着目して実測図と3次元測量図の作成などを進めた。また、近畿圏の古代石造物が中世石造物へどのように発展するのかを確認する調査を実施した。その結果、大陸文化の受容に際し、早くから日本の嗜好に合わせて取捨選択していたことが判ってきた。海外調査は中国福建省蛇蟠島とその周辺で主に石材と採石場を調査した。当初は浙江省の梅園石に酷似すると思われた石材が、実際にはかなり異なるものであることや、建築用材として使用されていたことなどを確認した。また、日本との交易に関係した者が住んだ村についても調査を行った。韓国では京畿道の東部とその東側地域で、日本の層塔との共通性を持つ事例を調査し、高麗期・李朝期のものに類似性が現われることを確認した。僧塔(浮屠)も14-15世紀の画期を経て、多様性が生まれることが判った。年度末近くの3月、3年間の成果と課題を確認するシンポジュウムを行い、次年度の調査の方向を確認した。また、この3年、継続的に実施していた東福寺の一條家墓所の調査が終了し、報告書を刊行した。学際的な調査方法や東アジア交流の中で日本中世の石造物の成立を捉えなおす視点が、共同研究のメンバーの中に定着して、九州西岸地域の大陸的要素を持つ石造物の調査が順調に進んでいる。日本海沿岸の非日本的特徴を持つ石造物についても、その所在の確認を進めながら、3次元測量による図面の作成を準備中であり、全体にデータの集積が進みつつある。中国の調査はまだ福建省泉州方面の輝緑岩の産地や輝緑岩石造物の事例確認、浙江省での薩摩塔の源流の確認など、積み残しの調査が残っているが、韓国の調査については、これまでの調査で収集したデータを整理し、解釈を進めることが可能な段階に達しつつある。沖縄県の調査も、輝緑岩石造物の主要な事例の所在把握が進んでおり、それらのデータの整理と補足調査を残す段階まで来ている。石材の産地同定方法の開発については、帯磁率と放射線量の測定を進め、データの蓄積をすすめているが、新たな分析方法を提示するためには、さらなる基礎データの集積が不可欠であり、今後は対象地域を拡大しながら継続的に基礎作業を進めていく予定である。近畿圏と関東の石造物については、これまで他地域での調査を優先的に進めてきたこともあり、まだ調査不十分な地域が多く残っているので、この2年間でそれをカバーできるよう調査回数を増やしていく。中国と韓国の調査はこれまでのぺースで進めて行くが、沖縄県の輝緑岩石造物のデータの整理とまとめは、沖縄県立埋蔵文化財センタの研究員に協力を要請し、データの整理作業を合理的に進める予定である(要請済み、快諾あり)。今年度はそのための補足調査を行う。近畿圏の古代・中世初期石造物の調査・検討は、18年度から開始しているが、本研究課題による視点で観察してみると、当初に想定していたより多くの事例があることが判ってきたので、19年度以降は、調査回数を増やして対応することにした。関東は、群馬県内に想像以上に重要な石造物があり、そこに隣接する栃木県足利市の古手の石造物、同じく栃木県宇都宮市の大谷石製石造物、鎌倉から伊豆にかけての安山岩石造物など、特徴的なものがあることが判明しているが、メンバーの中に関東・東北の石造物研究に取り組んでいる者が少ないため、この地域で実績を積んでいる方々に研究協力者として参加してもらい、調査の進展をはかることにした(要請済み、快諾あり)。このように、さまざまな調査が増加することが確実なため、19年度は全体での調査・研究会を1回だけに絞るなど、諸経費の振り分け方を工夫しつつ、重点的調査を確実に実施できるようにしていく。なお、これまでの調査成果の一端は、18年度末に『一條家墓所調査報告書-東福寺本山・芬陀院、盧山寺・妙伝寺』として刊行したが、このほかにも多くの成果が蓄積していることを鑑み、それらの成果の一端を論文集にまとめ、広く学界に提示していくことにしてい予定である(当初の予定では18年度中の刊行を目指したが、諸般の事情で年度内の刊行が難しくなったため、19年度半ばの刊行を目指している)。

全体での研究会を熊本県多良木町と福島県郡山市で実施し、多良木町を中心とした人吉盆地が古式石造物や装飾性豊かな石造物の宝庫であり、豊富な文献史料や仏像・古建築と合わせて多面的な検討が可能であること、郡山市周辺が来迎画像板碑の宝庫であること、慧日寺の徳一供養塔が東日本最古の層塔であること、岩法寺五輪塔は若干の検討の余地があるが、東日本を代表する古式五輪塔であることなどを確認した。研究会の成果を踏まえ、本研究の主題に関わる重点調査地として熊本と北陸を選定し、特徴的な石造物の追跡・確認と、古式石造物の調査を実施した。まず、装飾性豊かな石造物が多く残る熊本県では、八代市米家の層塔の実測調査を行い、県域の特徴的な石造物の所在確認を進めた。北陸では福井県の笏谷石製の石造物、穴水市等の木造塔を模した層塔の調査を実施した。また、五島列島の宇久島に薩摩塔があるとの情報を得て調査を実施、中国浙江石材の薩摩塔残欠であることを確認した。沖縄県の調査は、中国福建省産の輝緑岩製石造物の予備調査を実施した。石材に詳しいメンバーが参加し、沖縄県立博物館・同埋蔵文化財センター・那覇市立壷屋焼物博物館・浦添市教育委員会で輝緑岩製品を実見し、琉球王族ばかりでなく重臣層も厨子・墓碑等に輝緑岩を使用していたことを確認した。韓国の調査は、南西部の統一新羅から高麗期の石造物を中心に実施し、日本中世の層塔との比較・検討を試み、また、高麗期の浮屠の中に、九州西岸の屋根瓦や垂木の装飾を施した石塔と類似の事例を実見し、日本中世石造物の成立に半島の石造文化が影響を与えていた可能性が強まるなど、予想以上の成果を上げた。さらに次年度予定の房総半島の調査を行い、誕生寺の層塔が阿蘇の溶結凝灰岩製で九州からの搬入品、関西系とされる清澄寺宝篋印塔は関西の影響を受けた関東石工作であることを確認した。奄美大島で碇石調査も実施した。本年度は、全体での研究会を2回、重点地域での調査を5回から6回、沖縄での調査を1回、中国・韓国での調査を1回ずつ実施する計画を立て、中国での調査を除けばすべて予定通り実施した。全体での研究会は、熊本県多良木町と福島県郡山市で実施し、各他地域からのメンバーが参加して、これまでとは異なる多様な目で地域色のある石造物を検討し、共通認識を形成した。そして、九州西岸に装飾性豊かな石造物や古式石造物が多く分布し、中国由来の薩摩塔もこの地域に重なる形で分布することを明らかにした。また、福島県など東北でも特徴的な古式石造物が残存し、次年度以降も継続的な調査が必要であるが、全体としては九州西岸の重要性と重点調査の必要性を再確認し、次年度からは九州と東北・北陸・山陰を6:4くらいの比率で調査するのが適当との見通を立てることができた。実際、今年度の重点調査は、熊本県と長崎県五島の宇久島など九州西岸に力を注ぐことになった。中国福建省との関係を睨んだ沖縄県調査は、手探り状態で実施することになったが、沖縄県立埋蔵文化財センターの協力により、予想以上の成果を上げることができた。当初は琉球王族の尚氏一族だけが、厨子・墓碑・獅子像などに福建石材輝緑岩を使用としたと想定したが、実際には重臣クラスもこの石材を使用していたこと、その残存例はかなりあることが明らかとなった。海外調査は韓国での調査を実施し、統一新羅期や高麗期の層塔・浮屠を中心に実見する中で、百済・新羅期のものより10世紀以降のものが、日本の中世石造物との共通性が見られること、九州西岸の屋根瓦・垂木の装飾を持つ石塔と類似した浮屠を確認できた点は大きな意味を持つ。中国調査は、諸般の事情で実現できなかったが、その代わりに奄美大島で碇石の調査、房総半島の九州から搬入された石塔、関東に残る関西系石塔の調査を前倒しで実施し、成果を上げることができた。全体での研究会を2回(香川県・岩手県平泉町)、畿内石造物の調査、熊本県北部を中心とした九州の古式石造物・非日本風石造物の調査(薩摩塔調査を含む)、沖縄県の輝緑岩石造物の調査、中国福建省の調査、韓国京畿道の調査などを実施した。
ヒトES細胞由来心臓ペースメーカ細胞を用いた自動能生成メカニズムの解明

心臓の拍動メカニズムや、その破綻による不整脈がどのようにして起こるのかを解明するためには、ヒトの心臓ペースメーカ細胞を研究することが重要である。本研究では、ヒトES (Embryonic Stem)/iPS (induced Pluripotent Stem)細胞および疾患iPS細胞の心筋分化誘導系からペースメーカ細胞と心室筋細胞を選別分取する方法を開発し、分取した各細胞の性状解析を試みた。本研究によって明らかとなったペースメーカ細胞の性質は、今後、不整脈に対する創薬や、再生医療に応用可能であることが示された。心臓拍動は、洞結節ペースメーカ細胞から生み出される電気信号(自発活動電位=自動能)が起源となる。このため、心臓がどのようにして拍動するのか、またなぜ不整脈が起こるのかを明らかにするためには、ペースメーカ細胞を解析することが重要である。しかしながら、ヒトの心臓からペースメーカ細胞を直接取り出すことは不可能であるため、研究はほとんど進んでいない。そこで、本研究では、ヒトES/iPS細胞の心筋分化誘導系から、ペースメーカ細胞と心室筋細胞を選択的に分取する方法を開発し、ペースメーカ細胞の特性解析をすることを目標にした。平成27年度は、ペースメーカ細胞を分取するためのヒトES/iPS細胞の遺伝子改変株の樹立と分取した各細胞の特性解析、また心臓の拍動制御に関連する遺伝子の探索を行った。まずヒトES/iPS細胞において、遺伝子改変を行い、ペースメーカ細胞を青色蛍光、心室筋細胞を赤色蛍光によって選択的に分取できる細胞株を樹立した。樹立した細胞株を心筋分化誘導すると、拍動する心筋細胞で特異的に青色・赤色蛍光を発現することが分かった。これらの細胞をセルソーターを用いて分取し、電気生理学的解析を行った。この結果、我々の予想通りに、青色蛍光発現細胞はペースメーカ細胞の特徴を、赤色蛍光発現細胞は心室筋細胞の特徴を示すことが分かった。現在、これらの細胞の遺伝子発現や薬剤への応答性などの詳細解析を行っている。加えて、分化誘導後の発生過程で、ペースメーカ細胞と心室筋細胞がどのタイミングで出現し、遺伝子発現がどのように変化するかをマイクロアレイ解析で調べている。以上の結果から、ヒトES/iPS細胞由来ペースメーカ細胞ならびに心室筋細胞の選択分取系の開発に成功した。本年度は、当初の予定通り、1ヒトペースメーカ細胞及び作業心筋細胞の分取精製法の開発と特性解析、2マイクロアレイによる拍動制御関連因子の同定、以上2項目を実施した。1に関して:HCN4陽性のペースメーカ細胞を分取できるヒトES細胞はすでに樹立済みであるため、本年度は、ヒトES(KhES-1・KhES-3)/ヒトiPS(409B2)細胞から心室筋細胞を分取できる細胞株の樹立を行った。心室筋細胞のマーカーである、Myosin Light Chain 2-ventricular(MLC2v)の第2エクソンにmCherry(赤色蛍光)を導入したベクターを、CRISPR/Cas9システムを用いて、各細胞にノックインした。細胞株を樹立後、心筋分化誘導を行い、CFPを発現するHCN4陽性細胞と、mCherryを発現するMLC2v陽性細胞を観察した。その結果、心筋分化誘導後710日目から、心筋拍動部位で特異的にCFP陽性細胞が出現し、その後20日目前後からmCherry陽性細胞が現れることが分かった。加えて、フローサイトメーターによる発現解析も行った。さらに、ホールセルパッチクランプ法を用いた電気生理学的解析から、CFP単独陽性細胞からは自動能を発するペースメーカ細胞が、mCherry単独陽性細胞からは、心室筋型の活動電位を発する心室筋細胞を検出することができた。以上の結果から、目的の細胞が分取できていることが証明された。2に関して:樹立したHCN4-MLC2v二重改変ヒトES細胞を用いて、マイクロアレイ用サンプルの回収を進めた。1の解析から、サンプル回収日を分化誘導後0、7、10、14、21日目、1ヶ月、2ヶ月、3ヶ月後と定めて、セルソーターを用いて各陽性細胞の回収を行った。現在、マイクロアレイ解析を進めている。本研究では、直接採取が難しいため、ほとんど研究が進んでいないヒト心臓における拍動制御メカニズムの解析を目的としている。そのために、前年度までに、ヒトES/iPS細胞に由来するヒト洞結節ペースメーカ細胞と心室筋細胞の可視化ー選択的分取系の開発に成功している。本年度は、ヒトiPS細胞に由来する選別採取したペースメーカ細胞と心室筋細胞を用いて、電気生理学的な特性解析と各種イオンチャネルブロッカーに対する応答性の検討を行った。また、徐脈とQT延長とを併せ持つ不整脈患者、先天性QT延長症候群タイプ6(LQTS6)の病因・病態解析を目的として、LQTS6疾患iPS細胞への我々が開発した可視化ー選択的分取法の導入を行った。その結果、分取したヒトiPS細胞に由来するペースメーカ細胞および心室筋細胞が、生体の細胞と同等の電気生理学的特性を示すことを確認することができた。さらに、分取したペースメーカ細胞の薬剤応答性を解析したところ、カリウムチャネル、カルシウムチャネル、ナトリウムチャネルの各種ブロッカーに対する応答性を示すことが分かった。その応答濃度は、生体のペースメーカ細胞と同濃度であったことから、分取したヒトiPS細胞由来ペース

メーカ細胞は、生体の細胞と同等の特性を示し、拍動の制御メカニズムの解析に応用できることが明らかとなった。また、コロンビア大学矢澤真幸助教との共同研究としてLQTS6ーiPS細胞を入手し、心筋へ分化誘導したところ、患者特有の徐脈の病態が示されることを確認した。現在、我々が確立したペースメーカ細胞選別分取法のLQTS6ーiPS細胞への導入を進めている。この後、ペースメーカ細胞と心室筋細胞を選択的に分取し、LQTS6の徐脈あるいはQT延長の病態・病因がどちらの細胞によるのかを特定し、拍動制御メカニズムの解明、疾患の原因究明、治療法の開発につなげたいと考えている。心臓の拍動メカニズムや、その破綻による不整脈がどのようにして起こるのかを解明するためには、ヒトの心臓ペースメーカ細胞を研究することが重要である。本研究では、ヒトES (Embryonic Stem)/iPS (induced Pluripotent Stem)細胞および疾患iPS細胞の心筋分化誘導系からペースメーカ細胞と心室筋細胞を選別分取する方法を開発し、分取した各細胞の性状解析を試みた。本研究によって明らかとなったペースメーカ細胞の性質は、今後、不整脈に対する創薬や、再生医療に応用可能であることが示された。今後の研究については、当初の計画通りに研究を進める。これに加えて、不整脈患者に由来するペースメーカ細胞の解析も行う予定である。平成28年度は、分取したペースメーカ細胞と心室筋細胞の詳細解析を行う。特に、電気生理学解析手法を用いて薬剤応答性の解析と、遺伝子発現解析を行う。これによって、ペースメーカ細胞で重要な機能を担う遺伝子を特定する。遺伝子が特定されれば、分取したペースメーカ細胞においてノックダウン実験及び過剰発現実験を行い、自動能との関与を解明する。加えて、不整脈患者由来ペースメーカ細胞の解析を行うことも検討している。不整脈疾患としては、先天性QT延長症候群タイプ6(Long QT Syndrome Type 6 : LQTS6)(M54T変異)を標的にする。LQTS6は遺伝性不整脈のなかでも徐脈とQT延長とを併せ持つ稀な疾患である。我々は、コロンビア大学矢澤真幸助教との共同研究で、このLQTS6患者由来iPS細胞の解析を予定している。平成28年度は、LQTS6 iPS細胞に我々のペースメーカ細胞選別分取法を導入し、ペースメーカ細胞を特異的に分取できる実験系の構築を進める。疾患ペースメーカ細胞が分取できるようになれば、詳細な性状解析を行う計画である。これによって、正常のペースメーカ細胞と不整脈のペースメーカ細胞とを比較し、疾患病態の解明と、翻って、正常状態のペースメーカ細胞の理解を深める計画である。心臓分子生理学21,874円の繰り越しは、ほぼ当初予定通りに使用していると考えている。大幅な変更はないが、全体的に研究のスピードアップを図る。
民主化過程における「法の支配」-インドネシアにおける「法の支配」アクターの研究

強力な行政権と著しく限定された政治参加を特徴とする権威主義体制において、法による権力の制限を内容とする「法の支配」が、民主化運動とどのように結びついたのか、また1998年に始まる民主化以降、「法の支配」を支える制度がどのように変化したのかについて研究を行った。そして、立憲主義を通じた行政権の制限を担保する制度として憲法裁判所に関する論文、および、市民社会の側からの「法の支配」を基礎とする民主化運動について、法律扶助運動に関する論文を発表した。また、関連研究として、東ティモールの平和構築における司法制度の役割に関する論文、災害復興行政に関する学会報告を行った。また、イスラム法に基づく統治と国家法制度の緊張関係に関する論文を執筆中である。本研究は、インドネシアが権威主義体制(1970年代1998年)からスハルト大統領辞任を経て、2000年代初頭に議会制民主主義体制へと変化を経験した期間について、(1)インドネシア法律扶助協会(Yayasan Lembaga Bantuan Hukum Indonesia,以下、法律扶助協会)、(2)国家人権委員会(Komisi Nasional Hak Asasi Manusia、以下、人権委員会)及び(3)憲法裁判所(Mahkamah Konstitusi)がインドネシアにおける「法の支配」の発展に与えた影響を、事例研究(判例、法令運用事例、事件調査報告事例、勧告事例など)および関係者からのインタビューを通じ多角的に分析し、民主化プロセスにおいて「法の支配」が具体的にどのような役割を果たしているか明らかにすることを目的とする。本年度は、22年度以降に行うインタビュー調査の予備調査を行った。インドネシアおよびアメリカにおいて、法律扶助協会、人権委員会、憲法裁判所にかかわる研究者などに聞き取り調査を行った。準備作業のために、各組織の年次報告書などによる関係者の精査、司法機関・学術機関の調査、新聞・雑誌資料などからの調査も行った。本研究は、インドネシアが権威主義体制からスハルト大統領辞任を経て、2000年代初頭に議会制民主主義体制へと変化を経験した期間について、(1)インドネシア法律扶助協会、(2)国家人権委員会、(3)憲法裁判所が、インドネシアにおける「法の支配」の発展に与えた影響を、事例研究(判例、法令運用事例、事件調査報告事例、勧告事例など)および関係者からのインタビューを通じ多角的に分析し、民主化プロセスにおいて「法の支配」が具体的にどのような役割を果たしているか明らかにすることを目的とする。本年度は、昨年までの関連する研究成果を二つの論文(島田弦「平和構築における法制度改革ー東ティモールの司法制度構築を事例として」『国際開発研究』20巻2号、2011年11月、65ー78頁、および島田弦「インドネシアにおける法の支配と民主化ー移行過程における法律扶助運動」『国際開発研究フォーラム』第42巻、2012年3月、105ー123頁)として発表し、また関連成果を、国際学会報告(SHIMADA Yuzuru, "Recent development of legal system on disaster management in Indonesia and its function: The role of law to supportsustainability of society under the disaster")、および国内学会報告(「法整備支援の多様化の様相」)として発表した。平成23年度は、憲法裁判所と国家人権委員会についてより立ち入った補足調査を行い、民主化に前後して強化された司法機関・準司法機関について調査を行う予定であったが、インドネシアにおいて協力して調査を行っている研究者の都合により、平成23年度中の調査の一部を平成24年度に繰り越して行うこととなった。本研究は、インドネシアが権威主義体制(1970年代1998年)からスハルト大統領辞任を経て、2000年代初頭に多元的民主主義へと変化を経験した期間について、(1)インドネシア法律扶助協会、(2)国家人権委員会および(3)憲法裁判所がインドネシアにおける「法の支配」の発展に与えた影響を、事例研究(判例、法令運用事例、事件調査報告事例、勧告事例など)および関係者からのインタビューを通じ多角的に分析し、民主化プロセスにおいて「法の支配」が具体的にどのような役割を果たしているか明らかにすることを目的としたが、国家人権委員会については、調査の結果、関連性が比較的低いことが明らかになったため、法律扶助NGOと司法機関に対象を絞ることにした。2012年度に発表した成果は次のようなものがある。島田弦「インドネシアにおける法の支配と民主化ー移行過程における法律扶助運動」『国際開発研究フォーラム』第42巻、2012年3月、105ー123頁)、および島田弦「インドネシアにおける法律扶助運動の一側面:インドネシア法律扶助協会創設者・アドナン・ブユン・ナスティオン」『名古屋大學法政論集』第245巻、2012年、277-298頁がある。また、憲法裁判所に関して:島田弦「インドネシアにおける政治の司法化」今泉慎也編『アジアの司法化(仮)』アジア経済研究所が編集作業中である。

また学会報告としては、体制移行期におけるイスラム法の位置づけについて検討した:島田弦「インドネシア宗教裁判所管轄事項の変化とその問題点」(社会体制と法研究会、2012年6月1日・立命館大学)がある。前年度に行う予定であった、インドネシアにおける法律NGO、憲法裁判所への聞き取りを相手方の事情変更により24年度へ延期して行った。24年度が最終年度であるため、記入しない。平成23年度は、インドネシア法律扶助協会、国家人権委員会、憲法裁判所という本研究事業の核となる機関と、多くの大学研究者にインタビューし、民主化移行における「法の支配」概念の位置づけをまとめてきた。特に、法律扶助協会をはじめとする、法律分野のNGOについて重点的な調査を行い、その成果をまとめてきた。本年度は、憲法裁判所と国家人権委員会についてより立ち入った補足調査を行い、民主化に前後して強化された司法機関・準司法機関について調査を行う。また、平成23年度に予定していたが、行えなかったインドネシアでの共同研究者との聞き取り調査を、相手方との調整の上で早い時期に行う。上記の調査と資料分析をもとに、司法・準司法機関の役割と民主化の主たる論点(行政権の制限と三権分立のあり方がインドネシアの文脈においては重要)に関する成果をまとめる。
歯周治療時に機能水を用いた菌血症予防と含嗽による誤嚥性肺炎予防効果の解明

本研究の目的は、超高齢社会では易感染性宿主が増加し、菌血症、誤嚥性肺炎の予防が喫緊の問題であるが、有効な予防手段の一つとして安全な含嗽剤の利用が挙げられる。申請者は、新規の機能水であるオゾンナノバブル水(ONBW、オゾンウルトラファインバブル水:OUFBWと同義;2017.8にISOにより国際規格として承認)の基礎的性質として殺菌能と口腔組織に対する高い安全性、臨床的には歯周治療の補助的療法としての有効性を踏まえて、1歯周治療にONBWを応用した際の菌血症予防効果を明らかにすることである。当初の計画としては、菌血症の予防効果:超音波スケーリング時の注水に用いる溶液について1ONBW群、2グルコン酸クロルヘキシジン群、3水道水群の3群に分け、超音波スケーリング終了1分後、1週間の時点で、末梢血と歯肉縁下プラークの採取サンプリングを行い、各群間での細菌数の比較・検討を行う、との予定であった。しかしながら、臨床研究については、採血を拒否する被験者が多く、規定の被験者数に達していない。そこで、OUFBWのヒト由来細胞に対する効果に関する基礎実験も実施することとした。その結果、Vitro実験で、human primary periodontal ligament cellsに対するオゾンウルトラファインバブル水(OUFBW)の効果を検討した結果、活性酸素を発生させた結果、ホルミーシス効果が発現し、MAP kinase系の亢進、Nrf2の核内移行を誘導することが明らかになった。さらには、RNA-sequence実験により、メタロチオネイン(Metallothionein:ラジカル消去作用がある)をコードするmRNAの亢進が誘導されることも明らかになった。これらの結果は、OUFBWの含嗽などにより、歯周組織を構成する重要な歯根膜細胞に対して抗酸化機能の亢進が誘導されることを意味し、OUFBWの殺菌作用以外に抗酸化機能の亢進が示唆され、OUFBWの臨床応用上、重要な知見と考えられる。臨床研究については、採血を拒否する被験者が多く、規定の被験者数に達していない。規定の被験者数に達するよう努力する。OUFBWの新たな作用を解明するため、vivo実験も検討する。以下の選定基準により被験者を歯周病外来または口腔ケア外来に通院中の歯周炎患者から選定した。1年齢が20歳以上75歳未満の日本人男女である、2重篤な全身疾患に罹患していない35mm以上の歯周ポケットを有する歯が1/2顎ごとに3本以上存在している、除外基準は別に定めた。倫理規定に則り作成したインフォームドコンセントを得たのち、研究を開始した。超音波スケーリング時の注水には、オゾンナノバブル水(オゾンウルトラファインバブル水)と一般的に歯科治療で使用されている水道水使用の2群に割り付けた。試料採取は、1.術前:末梢血と歯肉縁下プラーク、2.超音波スケーリング終了1分後:末梢血の採取、3.術後1週間の時点で末梢血と歯肉縁下プラークとした。UCSF Sample sizecalculatorsにより、被験者数は各群32名が必要であるが、歯肉縁下プラーク採取については問題ないが、複数回の採血については承諾を得られる対象者が比較的多かったため。【オゾンウルトラファインバブル水による菌血症の予防効果の解明】

鋭意被験者数を増やし、統計学的検討を実施する。【オゾンウルトラファインバブル水を含嗽剤として使用した際の誤嚥性肺炎発症率の変化、口腔細菌数・細菌叢の検討】研究対象施設の選定は終了しているため、特定倫理審査を受審する準備を行っている。規定の被験者数に達するよう努力する。OUFBWの新たな作用を解明するため、vivo実験も検討する。交付金の適正使用をしてきたが、最終的に端数が生じてしまった。
佐藤政権期の日米関係に関する研究―沖縄返還交渉の再構築を中心に―

前年度に進めた、1968年の沖縄返還問題の展開過程に関する分析を、活字論文として発表した(「1968年の沖縄返還問題の展開-『核抜き・本土並み』返還の論点化-)。本稿では、「核抜き・本土並み」返還が論点化した経緯を、1968年の国内政治状況と世論要因の観点から明らかにした。そのうえで、1969年の沖縄返還交渉の過程を、日米安全保障条約における事前協議制度の沖縄への適用の問題を中心に分析した。とくに、1968年11月の佐藤改造内閣発足から、1969年6月の愛知揆一外相の訪米までの交渉内容を再検討し、佐藤政権の沖縄返還構想の内容を新史料から明らかにした。また返還後の事前協議制度のメカニズムの問題について、日米共同声明と日本側の一方的声明による政治的保証で交渉妥結を図る外務省と、沖縄だけを対象とした非公表文書による特別保証を別途求める国務省という対立が生じていたことを明らかにした(「沖縄の施政権返還交渉の開始」)。また、日本国際政治学会(部会「『経済大国化』と日本外交の新局面」)や科研研究会(「冷戦秩序の変容と同盟に関する総合的研究」)などで研究内容に関する発表を行った(「沖縄返還と日米安全保障関係の新展開-事前協議制度の沖縄への適用をめぐって-」)。加えて、沖縄返還交渉に携わった当事者・関係者への聞き取りを実施した。なおこの間、外務省外交史料館、沖縄県公文書館、ニクソン大統領図書館、アメリカ国立公文書館などで、資料調査と収集を行った。1964年11月の佐藤榮作政権発足から1967年11月の日米首脳会談までの時期について、未整理の部分を中心に考察を行った。特に、沖縄返還問題の進展という点で重要な意味を持つ、1967年11月の日米共同声明の作成過程を検討した。日米共同声明の一つの焦点は、日米両国政府が両三年内(within a few years)に双方の満足しうる返還の時期につき合意すべきとする、佐藤首相の見解が盛り込まれたことであった。この沖縄の返還時期の目途づけが日米共同声明へ盛り込まれるに至った過程を、近年公開された資料から明らかにした。1967年の日米首脳会談に際しては、外務省ルートと佐藤首相の個人的特使であった若泉敬のルートで、対米交渉が同時に行われるという状況が形成されていた。こうした事実上の「二元外交(二重外交)」の展開という状況を踏まえながら、1.佐藤と外務省のそれぞれの交渉目標2.日米の交渉過程3.日本側の最終的対応を検証した。以上の成果は、活字論文として公表した(「1967年11月の佐藤訪米と沖縄返還をめぐる日米交渉」)。加えて、1967年11月の日米首脳会談から1968年11月の佐藤改造内閣の発足までの展開過程を、新たに公開された外務省の文書などを踏まえながら考察した。この時期には、緊急時の核兵器の沖縄への持ち込みや、返還後の沖縄からの米軍の戦闘作戦行動といった、沖縄返還をめぐる軍事上の論点が具体化していた。これらの点に関する日米の継続協議を中心に考察した。1968年11月までの展開過程については、次年度に論文として公表する予定である。以上の作業の過程で、沖縄県公文書館、外務省外交史料館、国立国会図書館、アメリカ国立公文書館などで資料の調査収集を行った。また、当時の外務省関係者や政治家への聞き取りを行い、口述記録として整理する作業を行った。
力センサレスパワーアシスト制御に基づく安全な電動ドア制作に関する研究

本研究ではモータの制御アルゴリズムにフォーカスを置いて安全な電動ドアシステムを設計した。様々なセンサを利用して電動ドアの安全性を確保する従来の方法とは違う,モータの正確なトルク値出力特性に基づくモータ自体をセンサとした安全性確保のコンセプトを提案,そしてそれを実現する様々な制御法を設計・提案した。そして,電車に実際搭載される電動ドアに提案制御手法を実装し,その有効性と問題点を明らかにした。提案した制御手法,そのベースとなるストラテジーは電動ドアだけに応用できるのではなく,一般的なパワーアシスト制御,及び人間の筋肉特性とも関係がある。よって,モータを利用するアシスト機器全般,及びヒューマノイドロボットの制御手法につながる一般性を持ち,今後様々な分野に拡張応用ができるアルゴリズムである。本研究は「カセンサレスパワーアシスト制御に基づく安全な電動ドア制作に関する研究」という題で1)モータのフィードバック制御によってカセンサレスパワーアシスト制御を実現2)その制御技術を利用して安全な電動ドアを作ることを目標とし,平成20年度にはカセンサレスパワーアシスト制御の理論的な発展を主に行なった。1)力センサレスパワーアシスト制御の基本構造を確立安全でかつロバストなカセンサレスパワーアシストを目指し,カセンサレスパワーアシスト制御を二自由度制御としての枠組みで再解釈,従来のインピーダンス型アシスト制御以外に非最小位相零点を取り入れ,摩擦などによりロバストなパワーアシスト制御を提案,実験を持ってその有効性を確認した。また,二自由度制御ならではの外部指令値と人間動作力,それぞれに対するドアの追従特性を別々に設計できるようにした。また外乱オブザーバを利用したドアに物が挟まれた危険な状況の検出,ドアと人が衝突するときの衝突力緩和制御などを,実際に電車で利用されている電動ドアを利用した実験でその有効性を確かめた。2)外乱オブザーバのインテリジェント化による推定した外力からの必要情報の抽出外力推定オブザーバの推定値を信号空間下で表示させ,その分布特性から人間の力と重力の力を区別し,それぞれに対して違うアシスト制御ができるようにした。さらに音声工学で用いられてきた隠れマルコフモデルを利用した外乱状況判断を確立し,より複雑な外乱状況までも判別できるようにした。3)人間の動作のパターンや特徴を抽出人間に違和感を与えないアシストは人間の筋骨格系の特徴を十分理解したアシストである。そのため二関節筋という従来のロボティックスでは無視されてきた人間の筋肉に注目し,その本質的な特徴が何であるかを少しずつ明らかにすることができた。本研究では電動ドアを安全に運用するための各種制御技術を提案,実機を利用してその有効性を示した。モータの速い制御特性を利用してドア自体の機械特性を変えてしまう「力センサレスパワーアシスト制御」を基本理論として実際のドアを対象に様々な研究を行った。まず理論的には力センサレスパワーアシスト制御の安定性とロバスト性を解析,それに基づく制御器ゲインと位相の設計方法論を提案した。また力センサを利用しないため生じる摩擦力問題を,非最小位相フィルタを利用し周波数の位相特性を設計することで解決した。そしてフィードフォワード制御器設計特性までを考慮した二自由度型力センサレスパワーアシスト制御も提案した。応用面としてはボールネジとリニアモータをそれぞれ利用したドア機構を製作,摩擦条件が変えられる実験環境を作り各条件での制御性能を確認した。まずこの実験室レベルでの実験で,ボールネジの摩擦特性・ギア特性などの機械特性まで考慮した制御器設計が可能であることを確認できた。さらに,電車用の電動ドアを製作している会社と共同で,提案したアルゴリズムを実際の電車ドアに適用し有効性を確認した。この実験では人間が感じるドアの重さや粘性特性が軽くも重くも制御で設計できること,それを利用して制御パラメータを機械定数のように設計できること,衝突時の速い動作で衝突力を減少できることが確認できた。大学の研究室での理論的な検証で終わらせることなく,実際に実用化されている電車のドアに提案した制御アルゴリズムが適用でき,同じ効果が得られたのは大きな意味がある。