hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
マウス細胞モデルを用いた新規硫酸基転移酵素の機能の解析

糖鎖の硫酸化は、接着分子や増殖因子との相互作用など、生理活性の制御に重要である。我々は糖を基質とする硫酸基転移酵素と予想される2種の新規分子を発見した。これらは既知の硫酸基転移酵素群とは独立の群を成し、異なる基質特異性を有すると予想される。本研究ではこれら硫酸基転移酵素の基質の検索、並びにこれらが関与する現象(細胞増殖・分化・細胞死など)の細胞モデルを用いた評価系の構築を目指した。1.新規硫酸基転移酵素により硫酸化される内在性基質の検索まず基質の基本構造を解析するため、新規硫酸基転移酵素のリコンビナントタンパク質を用いて、放射性同位体ラベルしたドナー基質([35S]PAPS)から各種の精製糖タンパク質及び糖鎖に硫酸基を導入した。この結果、基質の基本構造はN-結合型糖鎖であるが、要求される構造はより厳密に規定されている事が示唆された。次いで、これら遺伝子が高発現するマウス小脳のホモジネートに同様の方法で[35S]硫酸を導入し、アクセプターとなった糖タンパク質をSDS-PAGEで解析した。オートラジオグラムのパターンから、内在性の基質がグリコサミノグリカンないしムチン様の糖タンパク質である事が示唆された。2.細胞モデルにおける新規硫酸基転移酵素遺伝子の機能の解析(A)モデル細胞の検索上記硫酸基転移酵素2種を発現する細胞を検索したところ、一方についてマウス神経芽細胞腫において有意の発現を認めた。この細胞は機能解析のためのモデル細胞として有望である。(B)新規硫酸基転移酵素が細胞の増殖・分化・細胞死などに及ぼす影響の解析上記細胞にレチノイン酸を用いた分化誘導などの刺激を与えて硫酸基転移酵素遺伝子の発現変動を解析した。これにより細胞の増殖・分化と新規硫酸基転移酵素発現の相関を調べ、酵素の高次機能を解明するための基礎データを得た。糖鎖の硫酸化は、増殖因子との相互作用など、生理活性の制御に重要である。本研究は新規硫酸基転移酵素様遺伝子が関与する生命現象のマウス培養細胞を用いた評価モデル系の構築、並びにかかるモデルに声ける硫酸化糖鎖の作用点`作用機序の解明を目指す。1.マウスにおける相同遺伝子の取得既に取得していたヒト遺伝子(未発表)のマウスにおける相同遺伝子をRT-PCR法によりクローニングした。2.組換えタンパク質の調製と抗体開発組換えタンパク質を大量発現・精製し抗体を作成する予定であったが、発現量が極めて低く抗体作成に十分な量の組替えタンパク質は得られなかった。当該タンパク質の細胞表面への異所性発現等、代案を検討している。3.当該遺伝子産物の発現パターンの解析リアルタイムPCR法を用いてマウス各種組織における転写産物の発現を調べたところ、脳での発現が高い事が判明した。遺伝子のより詳細な発現パターンの解析を目指してマウス脳の組織切片をin situハイブリダイゼーション法によって解析したが、遺伝子産物の発現量が極めて低く、発現パターンを同定するには至らなかった。4.適当心細胞株における当該遺伝子の強制発現と、これにより硫酸化亢進を示す糖鎖担体の同定マウス神経芽腫細胞株に上記遺伝子を強制発現したが、親株と比較して増殖性・形態上の明確な変化は認められなかった。現在より適切な細胞株及び評価系を模索している。本酵素により硫酸化される糖鎖担体に関しては、リコンビナント酵素タンパク質を用いて脳ホモジネートに[35S]硫酸を導入し、酵素消化などにより検討中である。
ストレスの高次脳機能への作用と精神鎮静法の修飾

ストレス認知や情動発現といった複雑な脳ニューラルネットワーク機構によって形成される高次脳機能への,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,そしてベンゾジアゼピン系薬の影響を,マイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際,これらの薬物を投与した際の脳内神経伝達物資の動態から検討した.その結果,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,ベンゾジアゼピン系薬が,青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動と腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動に対して異なる作用を持つことが研究結果から示された.特に,ベンゾジアゼピン系薬が,ストレス状態での青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動の亢進と,腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動の亢進をいずれも抑制するのに対し,選択的抗不安薬は前者のノルエピネフリン神経活動の亢進のみを抑制し,選択的鎮静薬は後者のドーパミン神経活動の亢進のみを抑制するという知見から,抗不安作用と鎮静作用の選択性に脳内ニューラルネットワークヘの作用の相違が関与していることが明らかとなった.また,選択的抗不安薬と選択的鎮静薬は,ベンゾジアゼピン系薬と異なり,青斑核由来の筋弛緩作用を発現しないことも明らかとなった.選択的抗不安薬や選択的鎮静薬の特徴の一つとして,ベンゾジアゼピン系薬でしばしば臨床的に問題となる舌根沈下や呼吸抑制などの作用が少ないことがあげられるが,その理由の一つとして青斑核由来の筋弛緩作用をこれらの薬物が持たないことがあると考えられた.ストレス認知や情動発現といった複雑な脳ニューラルネットワーク機構によって形成される高次脳機能への,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,そしてベンゾジアゼピン系薬の影響を,マイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際,これらの薬物を投与した際の脳内神経伝達物資の動態から検討した.その結果,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,ベンゾジアゼピン系薬が,青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動と腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動に対して異なる作用を持つことが研究結果から示された.特に,ベンゾジアゼピン系薬が,ストレス状態での青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動の亢進と,腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動の亢進をいずれも抑制するのに対し,選択的抗不安薬は前者のノルエピネフリン神経活動の亢進のみを抑制し,選択的鎮静薬は後者のドーパミン神経活動の亢進のみを抑制するという知見から,抗不安作用と鎮静作用の選択性に脳内ニューラルネットワークヘの作用の相違が関与していることが明らかとなった.また,選択的抗不安薬と選択的鎮静薬は,ベンゾジアゼピン系薬と異なり,青斑核由来の筋弛緩作用を発現しないことも明らかとなった.選択的抗不安薬や選択的鎮静薬の特徴の一つとして,ベンゾジアゼピン系薬でしばしば臨床的に問題となる舌根沈下や呼吸抑制などの作用が少ないことがあげられるが,その理由の一つとして青斑核由来の筋弛緩作用をこれらの薬物が持たないことがあると考えられた.ストレス認知や情動発現といった複雑な脳ニューラルネットワーク機構によって形成される高次脳機能への,ストレス,そしてベンゾジアゼピン系薬を用いた精神鎮静法の影響を,マイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際,さらにミダゾラムを投与した際の脳内神経伝達物資の動態から検討した.研究には,Wistar系雄性ラットを用い,ニューラルネットワークの観点から脳内神経系の細胞体とその神経投射部位にマイクロダイアリシスプローブを稙入する,デュアルプローブマイクロダイアリシスさらにマルチプローブマイクロダイアリシスを用いた.脳内神経伝達物質の定量は,高速液体クロマトグラフィー・電気化学検出器を用いて行い,ノルアドレナリンとドーパミンの同時定量を行った.その結果,青斑核-大脳皮質内側前頭前野-背側海馬ノルアドレナリン神経系において,ハンドリングストレスによる,大脳皮質内側前頭前野,背側海馬ノルアドレナリン神経活動の亢進を観察した.さらに,ミダゾラムのマイクロダイアリシスプローブによる青斑核への灌流投与によって,大脳皮質内側前頭前野のノルアドレナリン神経活動が抑制され,さらに,このミダゾラムの青斑核への灌流投与により,ハンドリングストレスによる大脳皮質内側前頭前野のノルアドレナリン神経活動の亢進が抑制されることを観察した.一方,ハンドリングストレスによる海馬のノルアドレナリン神経活動の亢進は,ミダゾラムの青斑核への投与によって抑制されないことを観察した.以上の知見は,青斑核-大脳皮質内側前頭前野-背側海馬ノルアドレナリン神経系活動のストレス認知や情動発現への関与を示唆するものと考えられ,さらにベンゾジアゼピン系薬の作用機転として,青斑核-大脳皮質内側前頭前野ノルアドレナリン神経活動があることが示唆された.ストレス認知や情動発現といった複雑な脳ニューラルネットワーク機構によって形成される高次脳機能への,ストレス,そしてベンゾジアゼピン系薬さらに非ベンゾジアゼピン系薬の作用を検討した.Wistar系雄性ラットにマイクロダイアリシスを行い,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験

動物にストレスを負荷した際,さらにミダゾラムとY-23684を投与した際の脳内神経伝達物資の動態から検討した.ニューラルネットワークの観点から脳内神経系の細胞体とその神経投射部位にマイクロダイアリシスプローブを稙入する,デュアルプローブマイクロダイアリシスを用いた.脳内神経伝達物質の定量は、高速液体クロマトグラフィー・電気化学検出器を用いて行い,ノルアドレナリンとドーパミンの同時定量を行った.その結果,青斑核-大脳皮質内側前頭前野ノルアドレナリン神経系において,ハンドリングストレスによる,大脳皮質内側前頭前野の神経活動の亢進を観察した.次に,ストレスのない状態での青斑核への灌流投与によって,ミダゾラムは,大脳皮質内側前頭前野のノルアドレナリン神経活動を抑制しなかったが,Y-23684は抑制することを観察した.さらに,ハンドリングストレスによる大脳皮質内側前頭前野のノルアドレナリン神経活動の亢進は、ミダゾラムそしてY-23684の青斑核への灌流投与により抑制されることを観察した.以上の知見は,青斑核-大脳皮質内側前頭前野ノルアドレナリン神経系活動のストレス認知や情動発現への関与を示唆するものと考えられ,さらにミダゾラムとY-23684の抗不安作用の作用機構として,ストレス時における青斑核-大脳皮質内側前頭前野ノルアドレナリン神経活動があることが示唆された.ストレス認知や情動発現といった複雑な脳ニューラルネットワーク機構によって形成される高次脳機能への,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,そしてベンゾジアゼピン系薬の影響を,マイクロダイアリシスを用いて,無麻酔・無拘束・自由行動状態の実験動物にストレスを負荷した際,これらの薬物を投与した際の脳内神経伝達物資の動態から検討した.その結果,選択的抗不安薬,選択的鎮静薬,ベンゾジアゼピン系薬が,青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動と腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動に対して異なる作用を持つことが研究結果から示された.特に,ベンゾジアゼピン系薬が,ストレス状態での青斑核-大脳皮質前頭前野ノルエピネフリン神経活動の亢進と,腹側被蓋野-側坐核ドーパミン神経活動の亢進をいずれも抑制するのに対し,選択的抗不安薬は前者のノルエピネフリン神経活動の亢進のみを抑制し,選択的鎮静薬は後者のドーパミン神経活動の亢進のみを抑制するという知見から,抗不安作用と鎮静作用の選択性に脳内ニューラルネットワークヘの作用の相違が関与していることが明らかとなった.また,選択的抗不安薬と選択的鎮静薬は,ベンゾジアゼピン系薬と異なり,青斑核由来の筋弛緩作用を発現しないことも明らかとなった.選択的抗不安薬や選択的鎮静薬の特徴の一つとして,ベンゾジアゼピン系薬でしばしば臨床的に問題となる舌根沈下や呼吸抑制などの作用が少ないことがあげられるが,その理由の一つとして青斑核由来の筋弛緩作用をこれらの薬物が持たないことがあると考えられた.
アモルファスSi/多結晶Si四端子タンデム構造太陽電池の高効率化研究

ヘテロ多層構造を有する太陽電池において、各ヘイロ界面の特性は太陽電池性能を支配する重要な因子である。本研究はその界面特性の評価に基づいた最適化により高効率化を達成することを目的として行なった。我々は、ECR-PCVD法、PF-PCVD法によって、高導電率、高透過率を有する微結晶シリコンあるいは微結晶シリコンカーバイド(muc-Si,muc-SiC)を成膜し、それらをアモルファスシリコン(a-Si)、多結晶(poly-Si)太陽電池に応用した。それぞれのデバイス構造はSnO2/ZnO/pmuc-SiC/pa-SiC/a-Si/nmuc-Si/ITO/Al及びITO/pmuc-SiC/a-SiC/npoly-Si/nmuc-Si/Alである。a-Si太陽電池においては、従来のp型a-SiC層とTCOの間にP型muc-SiCを挿入することによりTCO/p層の界面において存在するポテンシャルバリア(△Fp)が減少していることがphotopotential法による評価により明らかとなった。この減少につれてデバイス拡散電位(Vb)と開放電圧(Voc)にそれぞれ約0.2、0.1Vの向上が見られた。poly-Si太陽電池において、nmus-Siを裏面に挿入した場合、開放電圧と曲線因子が著しく増加する。収集効果および曲線因子スペクトルの解析から、nmuc-Si層はpoly-Si太陽電池におけるBack Surface Field(BSF)とRear Side Ohmic Contact(RSOC)効果をもたらしていることが分かった。15EA03:これらのa-Si、poly-Si太陽電池を四端子デンタム構造に接続し、実験的最適化を、上部a-Siセル、下部poly-Siセルの各構成セル、およびそれらの間の光学的接続について行なうことにより総合変換効率は、21%が得られた。その内約14%が下部poly-Siセル、残りの約7%が厚さ100nmの上部薄膜a-Siセルによるものである。この値はこれまでにより高度な作製方法によるpoly-Siセルで発表されている値より高く、またa-Siを使用したすべての太陽電池中での最高値でもある。この値は、期待される変換効率26%には達しないものであるが、高効率・高信頼性a-Si/poly-Si四端子テンダム型太陽電池実現のための設計概念と作製技術の基礎を確立したという点で、本研究の目標は十分達成されたものと考えている。さらに、現在使用しているキャストpoly-Siに換えて、高品質薄膜poly-Siを採用するとなれば、本格的太陽光発電に向けた低コスト・高効率・高信頼性太陽電池が実現されるものと期待される。
情報の発現・伝達におけるプロテアーゼの役割とその病態

「情報の発現・伝達におけるプロテアーゼの役割と病態」につき平成5年度に進歩がみられた分野は次のようであった。1.プロテアーゼ、生理活性物質の遺伝子発現、制御、その異常青木は内皮細胞におけるスロンボモジュリンの発現がエンドトキシン、IL-1βで制御的に働き、ホルボールエステル、cAMPで促進的に働くことを明らかにした。またこれらの変動は主としてPKCとPKAが関与したmRNAレベルでの変化によることを確認した。2.プロエンザイム、エンザイムインヒビター前駆体のプロセシング輸送、その異常鈴木は骨格筋に存在する94Kカルパイン大サブユニットに核移行シグナルと自己分解シグナルを兼ねそなえた領域のあることを見出し、これが94Kの核内分布とhalf lifeを決定ずけることを推定した。佐々木は活性化カルパイン特異抗体を用いて脳梗塞巣を染色し、病巣に一致した活性化カルパインを検出した。西村はラットカテプシンDのcDNAを発現ベクター内に構築し酵母細胞内で発現させる系を用い、細胞内選別輸送機構にN末端構造が必要であることを証明した。3.プロテアーゼによる情報の発現、モジュレーション、特殊蛋白質との相互作用、その異常石浦は脳におけるアミロイド前駆体蛋白質分解酵素を検索しミクログリヤに最も強い活性を同定し、それがカテプシンBであることを証明した。4.プロテアーゼの新たな生理機能の検索岩永はカブトガニ血球細胞に見い出された凝固子群のカスケード系を解明するとともに、B因子、C因子の構造に新しいタイプのドメイン構造が存在することを明かにした。勝沼はInvariant clainをヒト脾臓より精製しこれがカテプシンLと強力なアフィニティを有するにもかかわらず分解を受けないことを証明し、MHC class IIによる抗原提示の調節機構に新たな見解を示した。「情報の発現・伝達におけるプロテア-ゼの役割と病態」につき平成3年度に進歩がみられた分野は次のようであった。(1)プロテア-ゼ、生理活性物質の遺伝子発現、制御、その異常:中西はサプスタンスP、K、ノイロメジンKの前駆体蛋白質、プレプロタキキニンの遺伝子発現調節因子が43KDと29KD蛋白質であることを検出し、これ等がロイシンジッパ-領域を介してDNAに結合しうることを示した。(2)プロエンザイム、エンザイムインヒビタ-前駆体のプロセシング、輸送、その異常:加藤はマウスカテプシンL前駆体の活性化がリソソ-ム中にとり込まれてはじめて起こることを証明し、岩永はカブトガニの血球内補体系様凝固因子による凝固が、ca^<++>存在下に大顆粒から放出されるfactor C,factor B,Clotting enzyme,coagulogenと、小顆粒から放出されるtachyplesinのカスケ-ド反応により起ることを示した。(3)プロテア-ゼによる精報の発現、モジュレ-ション、特殊蛋白質との相互作用、その異常:鈴木はカルパインの活性化に必要且つ充分な条件は大サブユニットのN末端が切断されることであることを証明した。また佐々木はカルパインN末端ペプチドが好中球のみならずリンパ球、単球に対しても遊走活性を有することを見出し、それ等が共通のレセプタ-をもつことを示した。松田はニュ-カッスル病ウイルスの膜融合蛋白質が宿主細胞のトランスゴルジに局在するチリプシン様酵素により活性化されることを証明し、勝沼はエイズエンベロ-ブ糖蛋白質であるgpl20とヘルパ-T細胞膜表面プロテア-ゼ、トリプタ-ゼの結合反応を解析してCD4も含めた結合模式図を作成した。

(4)プロテア-ゼの新たな生理機能の検索:市原は高分子多機能プロテア-ゼ(プロテアソ-ム)を電顕下に観察し、26Sは20Sの両端に新たな分子集団が結合した構造であることを明らかにした。「情報の発現・伝達におけるプロテアーゼの役割と病態」につき平成4年度に進歩がみられた分野は次のようであった。1.プロテアーゼ、生理活性物質の遺伝子発現、制御、その異常鈴木は蛋白質レベルでは見出されなかった新しいカルパイン遺伝子が骨格筋と平滑筋に存在することを見出し、骨格筋では94k大サブユニットのものが、平滑筋ではカルモジュリンドメインを欠損するタイプI型とそれを有するタイプII型の発見することを示した。2.プロエンザイム、エンザイムインヒビター前駆体のプロセシング、輸送、その異常松田はラット肝におけるプロエンザイムの活性化がトランスゴルジのカルシウム依存性膜結合性がプロセシングプロテアーゼによることを示し、高橋は胃におけるプロガストリンのプロセシングもカルシウム依存で且つC端側の2種塩基性アミノ酸を確認するエンドペプチダーゼによるものであることを示した。佐々木は活性化カルパイン特異抗体を用いて心筋梗塞巣を染色し、病巣に一致した活性化カルパインを検出した。石浦はβアミロイド前駆体蛋白質の代謝でアミロイド蛋白質非成形経路ではカテプシンBによる消化が関与することを指適した。3.プロテアーゼによる情報の発現、モジュレーション、特殊蛋白質との相互作用、その異常岩永はカブトガニの血球内補体系様凝固系の凝固開始点におけるC因子、G因子の活性化は自己消化的であり、それ等の反応にそれぞれLPSとβ-D-ダルカンが関与していることを示した。4.プロテアーゼの新たな生理機能を検索勝沼はマクロファージによる抗原のプロセシングが、(1)カテプシンBの基質特性とMHCクラスIIの抗原特集性とで一致すること、(2)プロセシングがカテプシンB特異的インヒビターで完全に阻害される、ということからカテプシンBによっておこることを提唱した。「情報の発現・伝達におけるプロテアーゼの役割と病態」につき平成5年度に進歩がみられた分野は次のようであった。1.プロテアーゼ、生理活性物質の遺伝子発現、制御、その異常青木は内皮細胞におけるスロンボモジュリンの発現がエンドトキシン、IL-1betaで制御的に働き、ホルボールエステル、cAMPで促進的に働くことを明らかにした。またこれらの変動は主としてPKCとPKAが関与したmRNAレベルでの変化によることを確認した。2.プロエンザイム、エンザイムインヒビター前駆体のプロセシング、輸送、その異常鈴木は骨格筋に存在する94Kカルバイン大サブユニットに核移行シグナルと自己分解シグナルを兼ねそなえた領域のあることを見出し、これが94Kの核内分布とhalf lifeを決定ずけることを推定した。佐々木は活性化カルバイン特異抗体を用いて脳梗塞巣を染色し、病巣に一致した活性化カルパインを検出した。西村はラットカテプシンDのcDNAを発現ベクター内に構築し酵母細胞内で発現させる系を用い、細胞内選別輸送機構にN末端構造が必要であることを証明した。3.プロテアーゼによる情報の発現、モジュレーション、特殊蛋白質との相互作用、その異常石浦は脳におけるアミロイド前駆体蛋白質分解酵素を検索しミクログリヤに最も強い活性を同定し、それがカテプシンBであることを証明した。4.プロテアーゼの新たな生理機能の検索岩永はカブトガニ
ヤブガラシの把持パターン分岐メカニズムの解明と機械工学への応用

つる植物の1種であるヤブガラシは,"脳"も"目"も持っていないのに,自分が巻きつく対象に合わせて最適な形に巻きひげを変形させて把持している.工学的観点からこのシステムの最大の謎は,「ヤブガラシ自身は掴むものの全体形状を知らないはずなのに,何故対象に最適な把持パターンを選択できるのか」と言う点に集約される.複雑な情報処理システム(脳)を持たないヤブガラシは,単純な知覚(接触判定)と応答(曲率の生成)の繰り返しだけで,最適な把持パターンを自己組織化的に選択しているはずである.本研究課題は,工学者と植物学者が連携して上記の謎の解明に挑み,巻きひげの高度な自律最適把持メカニズムを明らかにすることで,ロボティクスや医療デバイス等に応用可能な新しいスマート構造デバイスの創製を目指すものである.2年度目にあたる平成30年度は,29年度の成果をもとにより高効率で精度の高い3次元計測手法の構築に取り組むとともに,巻きひげ型ロボットアーム実現のための把持パターンのモデル化に取り組んだ.ソフトロボティクスの分野を中心に関連研究を調査するとともに,ロボット工学者とのディスカッションを通して,把持の成功,失敗判定メカニズムの研究,および巻きひげ型ロボットアームの構成について検討を行った.2019年1月1日から研究代表者の所属変更に伴い研究拠点を九州大学に移してからは,実験設備の再構築及び九大の関連分野の研究者との新たなネットワーク構築に注力した.本研究は,観察・モデル提案・モデル製作の3つフェーズで進行する.2年度にあたる平成30年度は申請時の計画通り,モデル提案フェーズを中心に研究に取り組むことができた.1月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが,ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた.基本的に申請書に記載した計画通りに推進する.1月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが,ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた.新拠点の九州大学でも関連分野の研究者と積極的に交流し,成果の最大化を目指したい.つる植物の1種であるヤブガラシは,"脳"も"目"も持っていないのに,自分が巻きつく対象に合わせて最適な形に巻きひげを変形させて把持している.工学的観点からこのシステムの最大の謎は,「ヤブガラシ自身は掴むものの全体形状を知らないはずなのに,何故対象に最適な把持パターンを選択できるのか」と言う点に集約される.複雑な情報処理システム(脳)を持たないヤブガラシは,単純な知覚(接触判定)と応答(曲率の生成)の繰り返しだけで,最適な把持パターンを自己組織化的に選択しているはずである.本研究課題は,工学者と植物学者が連携して上記の謎の解明に挑み,巻きひげの高度な自律最適把持メカニズムを明らかにすることで,ロボティクスや医療デバイス等に応用可能な新しいスマート構造デバイスの創製を目指すものである.初年度にあたる平成29年度は,効率的な栽培,観察方法を含め,実験系の構築と関連研究の調査を中心に行った.低速度撮影のためのカメラの選定や治具の製作を行い,3次元計測用ソフトウェアをつかった動きのデータ化手法の構築を行った.また,動きの高精度なトラッキングのためのツルへのマーキングについて検討し,蛍光反射塗料の選定を行った.さらに,得られた成果をロボティクスに応用するため,ソフトロボットやアクチュエータに関する関連研究の調査を行った.円柱への把持パターン分岐に関する実験を行い,径の違いで3種に分岐する具体的なメカニズムに関して研究を行った.本研究は,観察・モデル提案・モデル製作の3つフェーズで進行する.初年度にあたる平成29年度は申請時の計画通り,観察フェーズを中心に研究に取り組んだ.低速度撮影,解剖学的観察,立体計測による運動解析の3つの手法に関して,基礎的なアプローチを構築できたことから,おおむね順調に進展していると判断する.つる植物の1種であるヤブガラシは,"脳"も"目"も持っていないのに,自分が巻きつく対象に合わせて最適な形に巻きひげを変形させて把持している.工学的観点からこのシステムの最大の謎は,「ヤブガラシ自身は掴むものの全体形状を知らないはずなのに,何故対象に最適な把持パターンを選択できるのか」と言う点に集約される.複雑な情報処理システム(脳)を持たないヤブガラシは,単純な知覚(接触判定)と応答(曲率の生成)の繰り返しだけで,最適な把持パターンを自己組織化的に選択しているはずである.本研究課題は,工学者と植物学者が連携して上記の謎の解明に挑み,巻きひげの高度な自律最適把持メカニズムを明らかにすることで,ロボティクスや医療デバイス等に応用可能な新しいスマート構造デバイスの創製を目指すものである.2年度目にあたる平成30年度は,29年度の成果をもとにより高効率で精度の高い3次元計測手法の構築に取り組むとともに,巻きひげ型ロボットアーム実現のための把持パターンのモデル化に取り組んだ.ソフトロボティクスの分野を中心に関連研究を調査するとともに,ロボット工学者とのディスカッションを通して,把持の成功,失敗判定メカニズムの研究,および巻きひげ型ロボットアームの構成について検討を行った.2019年1月1日から研究代表者の所属変更に伴い研究拠点を九州大学に移してからは,実験設備の再構築及び九大の関連分野の研究者との新たなネットワーク構築に注力した.本研究は,観察・モデル提案・モデル製作の3つフェーズで進行する.2年度にあたる平成30年度は申請時の計画通り,モデル提案フェーズを中心に研究に取り組むことができた.

1月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが,ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた.観察フェーズの結果を基に,平成30年度,31年度は申請時の計画通り,モデル提案・モデル製作のフェーズ弐進行する.平成30年度はこれまでに構築した実験手法を基に,把持動作の力学モデルの提案と巻きひげ変形機構のモデル化に取り組む.運動解析技術を応用し変形過程の巻きひげの局所的な変位分布を解析する.得られた知見を基に把持動作の力学的原理を解明すると共に,数値シミュレーションで実証を行う.これまでに円柱への把持パターン分岐が直径の違いによって起こることが示されており,この知見を足がかりに角柱などその他の形状で分岐が起こるメカニズムを解明する.これらの結果を基に,巻きひげの変形機構を説明する新しいモデルを提案する.細胞の膨張収縮や植物の成長などの変形現象をシンプルに表現する小ユニットを考え、それらを円柱状に積層した巻きひげモデルを考える.最終年度には研究成果の論文化を勧めると共に,ロボットへの実装を目指す.基本的に申請書に記載した計画通りに推進する.1月に研究代表者の所属変更に伴い実験設備の移設を行ったが,ヤブガラシの試料や栽培設備は問題なく稼働させることができた.新拠点の九州大学でも関連分野の研究者と積極的に交流し,成果の最大化を目指したい.本課題の研究代表者である斉藤一哉は平成29年6月に東京大学内で所属が変わり,生産技術研究所から大学員情報理工学系研究科特任講師へ着任した.当研究室が移動したことで知能機械専攻の保有するスタジオ設備等の利用が可能となったため,撮影機材の購入用に計上していた費用を次年度の研究計画で利用することとした.具体的には試作ロボット製作費を拡充させ,より完成度を高めた機能実証モデルの作成に当てる.計画書で計上していた有限要素解析ソフトライセンス料(500千円)に関して,別プロジェクトで購入した共用設備が使用可能になったため今年度は購入を見送ったこと,および栽培,撮影補助に関して,設備が充実したためアルバイトを雇用せず研究代表者が自分で実施したため,これらの費用を次年度使用額として繰り越した.これらの費用は最終年度の機能実証モデルの試作を充実させることに使用する.
第二次大戦時における北海道の人造石油工場の建設と生産実態に関する研究

1.滝川市郷土館所蔵史料の調査旧北海道人造石油滝川工場および滝川化学工業関係史料を調査し、会社書類、文献・報告書、工場図面など約300点の資料は人造石油工場関係の一次史料として国内唯一のものと確認し得た。これらの資料中滝川工場の設立と生産事情、敗戦に伴う軍需から民需生産への転換経過、滝川化学工業の生産事情を重点的に調査し、個別工場レベルの史料が消滅し、解明が困難となっている人造石油工場の実態と敗戦直後の民需工場への転換過程を跡づけた実証的研究としての成果をみた。また、同館所蔵の工場関係写真約800点について調査した。2.渡邊眞一所蔵史料の調査同氏所蔵の旧北海道人造石油滝川工場関係史料が、滝川市郷土館所蔵史料同様個別人造石油工場の実態を伝える貴重な一次史料であることを確認した。しかし、この資料を活用するには資料分類・整理が前提であり、詳細調査と史料分析・検討は今後の課題として残された。3.文献・記録資料調査北海道の人造石油生産を全国的視野から位置づけるため、昭和戦前期の燃料政策、人造石油製造事業計画資料、国内および旧満州・樺太・朝鮮に建設された人造石油工場、人造石油技術開発に関する資料を国立国会図書館、防衛研究所図書館他で調査・収集し、1の滝川工場関係史料分析に関連づけた。4.その他、当初計画していた旧北海道人造石油滝川工場当時の関係者の間取り調査、留萌研究所の調査は、調査対象者の分散、高齢化などから不十分に終り、今後の課題として残された。第二次世界大戦時の人造石油工場建設の経緯と生産実態を明らかにするため、当時国内人造石油生産の主力であった北海道人造石油滝川工場に焦点をあて、以下の側面から調査を進め成果を得た。1.滝川市に現存する関係資料の調査滝川市郷土館所蔵の旧北海道人造石油滝川工場関係資料の調査を実施した。会社書類、文献・報告書、工場図面、写真などから成る約1000点の資料で、同郷土館の仮目録を手がかりに資料照合作業をしその概要を把握した。その結果、一連の資料は現存するまとまった人造石油工場関係一次資料として国内唯一のものであることを確認した。詳細は今後の調査によらなければならないが、とくに生産計画・実態と実績、工場の組織・機構、工場内建物の配置、終戦に伴う化学工業会社への転換過程などの解明に重点をおくことになる。また、現存する唯一の建造物である旧研究所について現地調査を実施し、市郷土館所蔵資料中の建物配置図、平面図と対比した。2.工場関係者からの聞取り調査渡辺真一、石田亮一の両氏より滝川工場、および当時の国内人造石油業の事情について証言を得た。しかし、滝川工場の組織・機構を考慮して考えていた当初の聞取り調査計画は今後の課題として残された。3.文献・記録資料調査北海道の人造石油生産を全国的視野から位置づけるため、昭和戦前期の燃料政策、人造石油製造事業計画、政策資料、国内および旧満州・樺太・朝鮮に建設された人造石油工場、人造石油技術開発に関する資料を国立国会図書館、防衛研究所図書館、通産研究所図書館、九州大学石炭研究資料センターなどで調査・収集した。1.滝川市郷土館所蔵史料の調査平成7年度に概要を把握した旧北海道人造石油滝川工場および滝川化学工業関係史料の詳細調査を実施し、とくに滝川工場の設立と生産事情、敗戦にともなう軍需工場から民需工場への転換経過、滝川化学工業の生産事情を重点的に調査し、個別工場レベルの史料が消滅し、解明が困難となっている人造石油工場の実態と敗戦直後の民需工場への転換過程を跡づけた実証的研究としての成果を得た。2.渡邊眞一所蔵史料の調査同氏所蔵の旧北海道人造石油滝川工場関係史料は滝川市郷土館所蔵史料同様、現存するまとまった人造石油工場関係一次史料であることを確認した。

しかし、この資料を活用するには資料分類・整理が前提であり、詳細調査と史料分析・検討は今後の課題として残された。3.文献・記録資料調査北海道の人造石油生産を全国的視野から位置づけるため、前年度に続き昭和戦前期の燃料政策、人造石油製造事業計画資料、国内および旧満州・樺太・朝鮮に建設された人造石油工場、人造石油技術開発に関する資料を国立国会図書館、(財)東洋文庫で調査・収集し、1の滝川工場関係史料分析に関連づけた。4.その他、当初計画していた旧北海道人造石油滝川工場当時の関係者の聞取り調査、留萌研究所の調査は、調査対象者の分散、高齢化などから未調査に終り、今後の課題として残された。
ヒト胆汁中に存在する発癌物質による大腸の癌前駆病変形成とその癌関連遺伝子の変化

ヒト胆汁中には大腸発癌に関与すると思われる物質が存在する。内因性物質では胆汁酸、外因性物質では環境からの発癌物質が肝臓で代謝、排泄されたものが含まれている。今回の実験結果を列挙する。(1)ヒト胆汁をラットに2週間、経口投与。大腸の前癌病変であるaberrant crypt foci(ACF)の形成を調べたところコントロール群に比し有意の形成を認めなかった。その理由として、大腸へ物質が到達する前に胃、小腸で吸収された可能性も考えられたので、(2)ラット大腸の起始部を分割。人工肛門を作成し遠位側の空虚な大腸内に胆汁を2週間注入しACF形成を調べた。しかし、やはり形成は認められなかった。そこで現在、この粘膜のDNAにおけるDNA付加体を^<32>P-ポストラベル法で調べる実験が進行中である。(3)ヒト胆汁をin vitroでDNAと反応させると3種類のDNA付加体が生じることがわかった。そして日本人とバングラデシュ人の胆石症患者の胆汁を比較すると前者が約1.4倍DNA反応性物質が多く含まれていることがわかった。また、胃癌・大腸癌患者のそれは非癌患者に比べて約4.3倍DNA反応性物質が有意に多く含まれていた。この事は、癌患者は発癌物質により多く暴露されているか、または、発癌物質の解毒や活性化酵素の働きに差があることを示唆している。(4)ヒト胆汁成分である5種類の胆汁酸(CA,DCA,CDCA,LCA,UDCA)がラットに於いてアゾキシメタンにより誘導される大腸ACFの形成への影響(プロモーション作用)をみた。CA,DCA,CDCA,LCAでは1.92.6倍のACF形成促進、UDCAではACF形成が55%抑制された。また、胆汁酸のみを投与してもACFは形成されないことから胆汁酸そのものにイニシエーション作用はないことがわかった。
バーチャルリアリティ・テストによる自閉症スペクトラムの感情認知計測と教育への応用

本研究の目的は、自閉症スペクトラム障害(ASD)に対するバーチャルリアリティ・テスト(VRT)の有用性を確立することである。ASD児34名、健常群70名にVRTを施行し、健常群において、信頼性が確認された。VRT得点では、ASD群と健常群に有意な差が認められた。健常群において、8-9歳群は、14-15歳群、16-18歳群と比較して得点が有意に低かった。また、ASD群において、心の理論課題の一次の誤信念課題を通過できない群は、一次の誤信念課題を通過できる群、二次の誤信念を通過できる群と比較して、得点が有意に低かった。以上の結果から、本検査の信頼性と妥当性が確立されたと言える。目的自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorder : ASD)は,社会的相互関係の構築が障害される広汎性発達障害である。我々はvirtual realityの手法を用い,被験者が実際の対人場面に近い状況下で他者の感情をどのように読み取るかを測定できる感情認知測定ソフト(Virtual Reality Test : VRT)を開発した。本研究は,VRTの有用性の確立を目的とした。結果Cronbachのα係数は,0.70のが得られた。また,VRT得点では、両群間に有意差が認められた(p<.001)。さらに,心の理論課題については,ASD群において、一次の誤信念課題を通過できない群は,一次の誤信念課題を通過できる群(p<.01),二次の誤信念課題を通過できる群(p<.001)の両群と比較して、VRT得点が有意に低かった。以上の結果から、本検査の信頼性と妥当性が確立された。目的自閉症スペクトラム障害(Autism Spectrum Disorder : ASD)は,社会的相互関係の構築が障害される広汎性発達障害であり,感情認知の障害が特徴的である。本研究の目的は,VRTの有用性(reliabilityとvalidity)を確立し,感情認知能力習得プログラムの効果判定への応用を図ることである。結果平成21年度はVRTの有用性(reliabilityとvalidity)を確立した。平成23年度は,感情認知能力習得プログラムの効果判定への応用を図る。感情認知習得プログラムは,アスペ・エルデの会がすでに実施している,生涯発達支援プラン・支援プログラムの一部を用いる。現在までのところ、効果判定のためハード面での準備を整えた。目的我々はVirtual realityの手法を用い,被験者が実際の対人場面に近い状況下で他者の感情をどのように読み取るかを測定できる感情認知測定ソフト(Virtual Reality Test :VRT)を開発した。対象と方法8歳18歳までのASD児童・生徒34名を対象とし,ASD群とした。比較対照群は,年齢・性別・IQ等を可能な限り一致させた70名(健常群)。VRTの信頼性は,Cronbach's coefficientalphaを用いて確認した。また,construct validityを確立するために,VRTの得点について,1ASD群と健常群に有意な差が認められるかどうか,2健常群において年齢群別で有意な差が認められるかどうか,3ASD群にこころの理論課題を施行し,達成度別に群分けを行ない,各群間に有意な差が認められるかどうか,について検討を行った。結果検討の結果,Cronbachのα係数では,.70の数値が得られた。また,VRT得点についてはASD群と健常群との間で有意差が認められた(p<.01)。さらに,健常群においては,年齢群別に見ると8-9歳の群は,14-15歳の群(p<.01),16-18歳の群(p<.05)と比較して得点が有意に低かった。心の理論課題については,ASD群において、一次の誤信念課題を通過できない群は,一次の誤信念課題を通過できる群(p<.001),二次の誤信念を通過できる群(p<.001)の両群と比較して、VRT得点が有意に低かった。IQを一致させた被験者のデータ収集に困難があり、十分な被験者が集められていないため。

24年度が最終年度であるため、記入しない。今後も被験者からのデータ収集に努力を続ける。Virtual reality testの妥当性と信頼性についての結果を論文にまとめ、その成果を国際専門誌に投稿する。本調査により得られた結果は、被験者のプライバシーを十分に配慮した上で公開する。また、ASDの特性の把握を目的として、virtual realityの手法を用いた研究はなく、特許を出願することも検討している。さらに、我々が開発する感情認知測定ソフトを実際の学校現場で施行し、療育効果の判定としての活用を図り、その成果も国際専門誌に報告する。
分子動力学法を用いたエストロゲンリセプターの構造と環境ホルモンとの結合解析の研究

ビテロゲニン(Vg)はE2がエストロゲンリセプター(ER)に結合して肝臓で合成される蛋白である。しかし、E2以外のステロイドがVg遺伝子を誘導したため、なぜE2以外のステロイドがERに結合できるのかを量子化学的方法や分子生物学的手法で調べた結果、ステロイドの形は類似しているが、Vg遺伝子の発現を起こすものと起こさない物に分かれた.それらの分子の電気的な性質である静電ポテンシャルが異なっていたため、これを基準にステロイドとERの結合性を調べると1、水素結合が出来なければならない。2,疎水性相互作用による結合の安定性の2点の必要性が判った。そのため、酵母Two-ハイブリット用のベクターであるLacZプロモーターにニジマスER遺伝子を取り出し接続し、このベクターのERに結合に結合した様々なステロイドをX-glucの発現を用いて調べた。その結果、ビテロゲニン遺伝子の発現を誘導するステロイドや化学物質は酵母Two-ハイブリットシステムを用いてもほとんど同様の呈色反応を示し、これらステロイドがERに結合したことを示した。さらに、ERとの結合に重要な役割を果たしていると考えられるアミノ基であるHis(489),Arg(359),Glu(318)を非疎水性のアミノ基に置き換えた場合、その結合能力は著しく低下した。そのため、これらのアミノ基がステロイド骨格を有する物との結合には重要な働きを有していることが判ったが、アミノ基の変異と静電ポテンシャルの変化による.化学物質との結合強度との一般化には至っていない。今後、さらに多くの化学物質を用いてERの静電ポテンシャルの変化によるERと化学物質との結合強度の関係の一般化を試みたい。内分泌攪乱物質はER(エストロゲンリセプター)内のLBD(リガンドバインディングドメイン)を構成しているアミノ酸と結合してエストロゲンリセプター複合体を形成していると考えられる。それを証明する方法として培養細胞を用いて卵黄前駆物質であるVg(ビテロゲニン)遺伝子の発現をモニタリングする方法とニジマスLBDを切り出し酵母Twoハイブリット法によるリセプターアッセイを併用することによりリガンドのリセプター結合能力を知ることが出来る。特にこの酵母Twoハイプリットに接続したLBDのポイントミューテーションを行うことによりリガンドと結合できるアミノ酸を特定することが可能になる。そのため、先ずステロイド骨格を有する様々な非エストロゲン化合物を用いてVgアッセイを行い、ERに結合できるステロイドと出来ないステロイドとの一般構造を導き出した。さらに、これらステロイドがニジマスLBDの何処に結合できるのかを分子モデリング解析ソフトQUATA/CHARMmとMOPAC6.0を用いて解析したところ、Estradiol-17bとの結合に重要な役割を果たしているHIS(489)の他にARG(359)とLEU(490)が非エストロゲンのステロイド化合物との結合に関与していることが予測された。そのためこのことを証明するためにニジマスERのLBDを切り出し酵母TwoハイブリットベクターpGBT9に挿入したベクターを作り、さらに酵母核リセプターのCoactivatorとなるTIF2をpGAD424に導入した。現在これらプラスミドを酵母に導入してリセプターとリガンド結合アッセイをベーターガラクトシダーゼの活性を用いて行うことが出来るシステムを完成させた。さらに、リセプターの3次元構造解析のデーターを基にして得られたアミノ酸を様々な別のアミノ酸に変換した変異ベクターを開発中である。しかし、E2以外のステロイドがVg遺伝子を誘導したため、なぜE2以外のステロイドがERに結合できるのかを量子化学的方法や分子生物学的手法で調べた結果、ステロイドの形は類似しているが、Vg遺伝子の発現を起こすものと起こさない物に分かれた。

それらの分子の電気的な性質である静電ポテンシャルが異なっていたため、これを基準にステロイドとERの結合性を調べると1、水素結合が出来なければならない。2,疎水性相互作用による結合の安定性の2点の必要性が判った。そのため、酵母Two-ハイブリット用のベクターであるLacZプロモーターにニジマスER遺伝子を取り出し接続し、このベクターのERに結合に結合した様々なステロイドをX-glucの発現を用いて調べた。その結果、ビテロゲニン遺伝子の発現を誘導するステロイドや化学物質は酵母Two-ハイブリットシステムを用いてもほとんど同様の呈色反応を示し、これらステロイドがERに結合したことを示した。さらに、ERとの結合に重要な役割を果たしていると考えられるアミノ基であるHis(489),Arg(359),Glu(318)を非疎水性のアミノ基に置き換えた場合、その結合能力は著しく低下した。そのため、これらのアミノ基がステロイド骨格を有する物との結合には重要な働きを有していることが判ったが、アミノ基の変異と静電ポテンシャルの変化による.化学物質との結合強度との一般化には至っていない。今後、さらに多くの化学物質を用いてERの静電ポテンシャルの変化によるERと化学物質との結合強度の関係の一般化を試みたい。
運動療法による生活習慣病リスク改善の個人差の要因の検討

個人差要因の解明のために2018年度は、K市での調査、褐色脂肪組織活性の評価法の考案、運動評価ツールについての検討を行った。具体的には、K市を対象に、運動実施状況、体力測定、採血などを中心とした調査を行った。分担者と協力し、非侵襲的かつ簡易な褐色脂肪組織活性の評価法の考案を行い、その結果については国際学会で発表を行った。また、運動現場で簡易に使えるツールになるであろう呼気アセトンの個人差についての検討を行った。対象は、健常者、アスリート、脂質異常症患者や糖尿病患者などのべ300名であり、様々な状況での測定を行った。呼気アセトンは、特に寒冷曝露中に有意に増加し(P < 0.05)、その増加率には個人差が見られ(-30%+100%)、内臓脂肪面積が少ない者やALTが低い者(肝機能の良い者)(同道肥満学会2018報告)、短距離系スポーツ経験のある者ほど増加した。1年目の計画は、褐色脂肪組織活性の評価ツールの考案であり、それについて順調に検討が進み、国際学会で発表を行った。上記に加え、K市での調査が順調に進行したこと、呼気アセトンで脂質代謝を評価できる可能性を見出し、学会発表を行ったことが理由として挙げられる。考案した褐色脂肪組織活性の評価法を用いてが個人差要因が解明できるか応用可能性を探る。K市のデータについて遺伝子多型や血液検査結果についての解析を進める。短距離選手と長距離選手の呼気アセトンの違いについての検討を行う。1年目に計画していた褐色脂肪組織活性の考案が想定以上に早く進んだため、K市での調査を当初の予定より早めて実施することができた。今後の計画に変更はない。
遺伝子発現比較による生物多様性の分子進化メカニズムの解明

本研究ではHuman Full-length cDNA Annotation Invitational (H-invitational) databaseとHuman Anatomic Gene Expression Library (H-ANGEL)というヒト全長cDNA統合データベース並びその遺伝子発現データより神経系特異的遺伝子を定義し、255個の神経系特異的遺伝子を同定した。現在利用可能な13種の真核生物の完全ゲノム情報と系統関係を用いてこれら255個の神経系特異的遺伝子の進化的出現時期を推定した結果、255個のうち35個(14%)の神経系特異的遺伝子がヒトと酵母が分岐する以前に出現していたことを見出した。これらは神経系を持たない祖先種において、ヒト神経系特異的遺伝子の祖先型が既に14%も存在し、神経系の進化とともに機能や発現パターンを変化させて神経系特異的遺伝子になったことを示唆する。残り86%の神経系特異的遺伝子は、ヒトと酵母の分岐後、神経系の形成や複雑化とともに出現しており、新しい遺伝子の出現により神経系が進化してきたことが示唆された。特に脊索動物から脊椎動物への進化的段階においては61個の遺伝子が出現しており、実に本研究で調べた全体の24%にあたる神経系特異的遺伝子がこの時期に出現していたことになる。H-invitational databaseの約2万遺伝子のうち同時期に出現したのは全体の10%であり、この24%という割合は有意に高いことを見出した。このことは、この高い割合がこの時期に起きたと考えられているゲノムの四倍化のせいではなく、脊索動物から脊椎動物へと進化するこの時期に、特に多くの神経系特異的遺伝子の出現が必要だったことを示唆するものである。またこの61遺伝子のうち20%がタンパク結合に関わる機能を持っていた。これは、新しい遺伝子の出現により新しい分子間の相互作用が形成され、神経系が進化してきた可能性を示唆する。また、ヒトでのみ存在する神経系特異的遺伝子は39個あったが、その内機能のわかっているものは12個しかなかった。
身体から表現される競技者の内面葛藤

スポーツ選手にとっての怪我やその痛みは、競技者としてのアイデンティティーを危機的状況にさらしてしまう危険因子であり、これらの現象を通して非言語的に競技者から語られる意味合いの検討はほとんど行われていない。このような立場から、平成14年度では国内において、平成15年度ではアメリカ合衆国において、横断的な質問紙調査から、怪我や痛みの経験と、心理・行動変容について検討を行った。このような経緯をもとに、今年度ではインタビュー形式による調査を中心に、怪我の経験が競技との関わりにどのような影響を与えたのかといったことについて事例による検討を行った。調査内容は、スポーツ傷害受容診断尺度、SCT(文章完成法テスト)、怪我の体験後の心理・行動変容に関わる質問項目等であった。ここでは紙面の都合上、1ケースについて以下に報告する。【ケースA:25歳男性元大学サッカー選手】Aは小学校から高校まで各年代の主要全国大会での上位入賞経験を持ち、特に高校時代では全国有数のサッカー名門高校に在籍していた。しかしながら、2年時に全治8カ月という大怪我をしてしまい(腰部)、「あの怪我でプロになるのは無理だなーと思った...」と述べている。大学進学後も、トップレベルの大学ではなかったが、キャプテンを務め、4年間競技を継続していったようである。当時を振り返りながらのインタビュー調査(4回実施)と先述した質問紙調査の結果から、以下のようなことが明らかとなった。1)重度の怪我を体験した後、よりよい対処行動を取ったことが、その後の自身の自己意識をよりポジティブな方向に移行することができる。2)受傷後の対処行動においては、セルフコントロールや気分転換に関わる叙述が比較的多く、またそこには周囲からのソーシャルサポート(本事例の場合はトレーナー)が非常に重要な役割となったことが窺われた。スポーツ選手にとっての怪我、及びそれに伴う痛みは、競技者としてのアイデンティティーを危機的状況にさらしてしまう危険因子である。これらの現象を通して非言語的に語られる意味合いの検討は、これまので研究の視点としては存在しなかった。よって本研究では、身体から表現される怪我や痛みといった現象と、競技者の心的内面葛藤との関係性を検討することを目的としていた。平成14年度に行われた研究1では、横断的な質問紙調査により、怪我や身体の痛みの経験と心理・行動変容に焦点化し検討がなされた。調査内容としては、以前に本研究者が作成した3つの尺度(リハビリテーション過程での心理的変容に関する尺度、リハビリテーション過程でのソーシャルサポートに関する尺度、リハビリテーション過程での行動変容に関する尺度)に加え、競技、及び怪我に関するSCT(文章完成法テスト)、競技キャリアの中で最も重症であった怪我に関する詳細な情報(診断名、発生状況、認識する原因、怪我の傾向など)についてであった。主な結果としては、より重度の怪我を負った経験のある競技者ほど、健全な選手への羨望感が高く、復帰後への大きな不安、緊張を大きく抱いており、リハビリテーション過程における身体的な課題に専心できない傾向が高いようであった。また、付加的に収集されたSCTから見ると、競技生活そのものに対しては「生き甲斐を与えてくれる」といったようなポジティブな感情を抱いているものの、「試合中での危険な状況を避ける」、「自分の身体は元どおりにはならない」といったような非常にネガティブな記述が多く見られ、怪我が内面に与える影響の重篤さを示唆することが確認された。これらの現象を通して非言語的に語られる意味合いの検討は、これまでの研究の視点としては存在しなかった。このような立場から、平成14年度に行われた研究1では、身体から表現される怪我や痛みといった現象と、競技者の心的内面葛藤との関係性を検討することを目的とし、国内における横断的な質問紙調査により、怪我や身体の痛みの経験と心理・行動変容に焦点化し検討がなされた。今年度(平成15年度)では、同様の調査内容と手続きにより、アメリカ合衆国における競技者を対象として調査・検討を行った。調査内容は、研究1で使用したものを翻訳し、ネイティブによる確認・修正を3度行い、最終的にアメリカH大学運動部部員による予備調査の結果、妥当な翻訳であることを確認した上で本調査を実施した。翻訳を行い実際に用いた調査尺度は以下の尺度である。1)リハビリテーション過程での心理的変容に関する尺度、2)リハビリテーション過程でのソーシャルサポートに関する尺度、3)リハビリテーション過程での行動変容に関する尺度、4)競技及び怪我に関するSCT(文章完成法テスト)、5)競技キャリアの中で最も重症であった怪我に関する詳細な情報(診断名、発生状況、認識する原因、怪我の傾向など)。主な結果は、以下のとおりであった。1)日本の結果と同様に、より重度の怪我を負った経験のある競技者ほど、健全な選手への羨望感が高く、復帰後への大きな不安・緊張を大きく抱いていることがうかがえた。2)SCTからみたアメリカの大学生競技者の特徴としては「奨学金がストップされるかもしれない」、「将来の見通しが狂った」といったような日本の大学生競技者には見られない叙述がみられた。これらは、米国大学スポーツの状況、さらにはプロスポーツとの関係性などを象徴したものであり、ケースによっては心理サポートが欠かせない選手の存在が示唆されるものであった。

このような立場から、平成14年度では国内において、平成15年度ではアメリカ合衆国において、横断的な質問紙調査から、怪我や痛みの経験と、心理・行動変容について検討を行った。このような経緯をもとに、今年度ではインタビュー形式による調査を中心に、怪我の経験が競技との関わりにどのような影響を与えたのかといったことについて事例による検討を行った。調査内容は、スポーツ傷害受容診断尺度、SCT(文章完成法テスト)、怪我の体験後の心理・行動変容に関わる質問項目等であった。ここでは紙面の都合上、1ケースについて以下に報告する。【ケースA:25歳男性元大学サッカー選手】Aは小学校から高校まで各年代の主要全国大会での上位入賞経験を持ち、特に高校時代では全国有数のサッカー名門高校に在籍していた。しかしながら、2年時に全治8カ月という大怪我をしてしまい(腰部)、「あの怪我でプロになるのは無理だなーと思った...」と述べている。大学進学後も、トップレベルの大学ではなかったが、キャプテンを務め、4年間競技を継続していったようである。当時を振り返りながらのインタビュー調査(4回実施)と先述した質問紙調査の結果から、以下のようなことが明らかとなった。1)重度の怪我を体験した後、よりよい対処行動を取ったことが、その後の自身の自己意識をよりポジティブな方向に移行することができる。2)受傷後の対処行動においては、セルフコントロールや気分転換に関わる叙述が比較的多く、またそこには周囲からのソーシャルサポート(本事例の場合はトレーナー)が非常に重要な役割となったことが窺われた。
主目的実現型錯覚を生む情報提示技術の確立

本研究の目的は、日常生活に存在するあらゆる情報提示機器を利用して、その利用場面における主たる目的が無意識的に実現されるように心身に魔法をかける「主目的実現型錯覚」を生む情報提示技術の実現である。この実現のために、心理的・認知的な錯覚を起こす情報提示的な要素を理解してコントロールすることで、主目的の実現を害することなく促進する錯覚をユーザに起こす手法の提案と実証を行う。