hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
加圧トレーニングの筋肥大メカニズムの解明とその応用：短縮性と伸張性収縮の比較

<2:短縮性収縮を強調したトレーニング>【目的】セラバンドの負荷抵抗を利用した血流制限下の低強度筋力トレーニング(加圧トレーニング)と脱トレーニング(DT)が高齢者の筋サイズ、筋力と血管機能に及ぼす影響を検討した。【結論】セラバンドを用いた加圧トレーニングは血管機能を維持しながら、筋力・筋サイズの増加を12週間後も残存させると判明した。本研究の結果「1)短縮性の血流制限下低強度トレーニング(6週間)によって増加した筋力は6週間の脱トレーニング後も維持され、それは主に筋肥大の関与である2)弾性バンドの負荷抵抗(主に短縮性収縮局面で大きな負荷抵抗)を用いた加圧トレーニングは、動脈スティフネスなどの生体への安全性が確保されたままで顕著な筋肥大と筋力増加が生じる3)弾性バンドを用いた加圧トレーニングは血管機能を維持しながら、筋力・筋サイズの増加を12週間後も残存させる」ことが判明した。昨年度は所属講座の終了により、実験の面では研究活動に支障がでてしまった。一方、国際学術雑誌に論文が受理され、論文掲載の面では順調に進んでいると感じる。スポーツ科学今年度は高齢者を対象にした弾性バンドトレーニング後(脱トレーニング;筋力トレーニングの中止)の影響を検証する予定である。また、トレーニング運動中の筋活動を分析し、弾性バンドトレーニングにおける短縮性および伸張性収縮の貢献度を検証したいと考えている。脱トレーニングに着目した実験が終了し、国際学術雑誌へ投稿中である。今年度は予定通り2つ目の実験を実施する予定である。昨年度は所属講座の終了により、実験の面では研究活動に支障がでてしまったため。また、筋力トレーニング後の影響(脱トレーニング:筋力トレーニングの中止)を検討し、血流制限下の弾性バンドトレーニングが有用かを検証したいと考えた。そのため、筋力トレーニング後も一定期間の時間が必要となった。昨年度は若年者への効果を検討したが、今年度は高齢者への効果を検討する予定である。また、近年は在宅での筋力トレーニングとして弾性バンドを用いたトレーニング器具が注目されているため、従来から利用されているトレーニングマシン/フリーウェイトとの相違を検証したいと考えている。脱トレーニング実験に必要な装置の購入(約30万円)、MRI分析やダータ入力に関わる謝金(約20万円)を予定している。筋電図を用いた実験を検討しており、新たな研究室での実験に必要な物品の購入(合計45万円程度)を予定している。
人間工学的観点からみた港湾ターミナル設計のための仮想現実感の応用に関する研究

少子化、高齢化の進む中、港湾においても高齢化等に対応した労働環境の改善が必要となっている。このためには、作業者の立場からの施設設計等の評価が行える評価システム、また、作業の安全性、効率化をはかるための教育・訓練等の支援システムの確立が必要である。本研究は、これらのシステムの実現のために、仮想現実感の応用を考え、この応用方法に関して検討を行った。初年度は、港湾ターミナルとしてコンテナターミナルを対象とし、荷役機器や運搬機器等の仕様を調査すると共に、3次元形状データの作成方法に関して検討を行った。そして、運搬機器の運動特性を表わす数学モデルを作成すると共に、既存の形状モデルを変形することによるモデリング作業が時間に効率的な作業方法であることを確認した。平成11年度は、フェリーターミナルを対象として、作業者の自動車積み付け作業を体験できる積付け支援システムを構築した。本システムは、作業者の教育・訓練の他、港湾設備の計画支援にも利用でき、自動車の積み付けによるランプウェイの傾きから適切な岸壁設備の検討に利用可能である。平成12年度は、個別に構築してきたコンテナ船、ガントリークレーン、そして、ストラドルキャリア等を統合し、仮想コンテナターミナルを構築した。そして、構築した仮想コンテナターミナルを用いて、岸壁におけるガントリークレーンを用いたコンテナの陸揚げ、船積みの荷役作業を仮想体験できる見学システムを構築した。また、港湾荷役作業では、作業者は全周を見て作業を行っている。そのため、事故防止等の対策検討に仮想現実感を応用するためには、全周にわたる映像を再現できなければならない。そこで、全周型スクリーンを用いて、全周囲にわたる映像を表示し、事故対策への応用について検討を行った。本研究は、人にやさしい港湾施設の実現を目指して、仮想現実感を応用し、作業者の評価を取りいれた施設設計の評価、支援システムの構築を試みる。そのためには本年度は、コンテナターミナルを対象として、次に述べる三つの項目について評価・検討を行なった。1.コンテナターミナルの三次元形状データの作成:三次元形状データの作成方法として、(1)二次元形状データの組み合わせによる作成、(2)CAD用ソフトウエアを用いた作成、そして(3)先の(1)と(2)の両方を併用した三次元形状データの作成の三つの方法について検討を行なった。その結果、寸法が判っており単純な形状であるコンテナ等では(2)の作成方法が最も開発効率がよく、複雑な形状を表現する場合には、(1)及び(3)の作成方法がよい事が判った。2.仮想世界における物理現象等の表現:ストラドルキャリアを用いた運搬作業を表現するために、実際のコンテナターミナルにおいて調査を行なうとともに仮想作業の臨場感を高め、自律性を実現するために必要な仕様及び機能を整理した。そして、仮想現実感を応用したプロトタイプの作業評価システムを構築した。このシステムでは、ストラドルキャリアやコンテナとの衝突及び接触という現象を表現しており、種々のレイアウトにおける走行中の安全性から施設の設計評価を行なう。3.レイアウトツールの作成:仮想コンテナターミナルの敷地形状の選択及び施設や荷役機器、そしてコンテナを自由に配置するためのツールを開発した。これにより、仮想世界の中で容易に種々のレイアウトのコンテナターミナルを構築する事が可能となった。そのために本年度は、フェリーターミナルを対象として、作業者の自動車積み付け作業を体験できる積付け支援システムを構築した。伊勢湾や瀬戸内海等で使用されている小型のカーフェリーにおいては、トラック、バス等の大型車の積み付けに十分な注意を払わなければならない。例えば、車両の積み付けによってランプウェイが傾き、後続車が乗船できない、また、航行に危険な傾きとなる恐れがあるためである。

従って、港湾施設の設計の面からは、カーフェリーが自動車の積み付けによってどの程度傾き、また、ランプウェイが適切な傾斜内に収まっているか確認できなければならず、この結果を基に岸壁と船との位置関係から岸壁の設計を評価・検討できることが重要である。また、作業者の積み付け作業自体においても港湾施設の特徴を理解し、フェリーを適切な傾きの状態に保つようにしなければならない。そのために、作業者に対する積み付け訓練を可能とするシミュレータが必要である。以上のことを実現するためには、(1)傾斜表示機能、(2)配置換機能、そして(3)ヘルプ機能を持ったシミュレータを構築する必要があり、本年度は、これらの機能を持った仮想現実感を応用したカーフェリーへの自動車積み付け支援システムを構築した。本年度は、港湾荷役作業の教育・訓練ならびに作業事故防止の支援を対象として、仮想現実感の応用方法に関する検討を行った。まずはじめに、個別に構築してきたコンテナ船、ガントリークレーン、そして、ストラドルキャリア等を統合し、仮想コンテナターミナルを構築した。そして、構築した仮想コンテナターミナルを用いて、岸壁におけるガントリークレーンを用いたコンテナの陸揚げ、船積みの荷役作業を仮想体験できる見学システムを構築した。このシステムでは、コンテナならびにクレーン等の動作を動的に再現でき、被験者は実時間での荷役作業の状況を体験できるだけでなく、実際のガントリークレーン作業者の立場にたって、荷役中にコンテナやトレーラー等がどのように動作しているのか仮想体験が可能である。これにより、高度な技術を要する荷役作業の理解を深めるとともに作業上の注意喚起を高めることによる作業の安全性ならびに質の向上を目指している。また、フォークリフトやトラック等の輸送・荷役機器を操縦する場合、構造物の死角となって安全性等の確認を行えない空間があり、事故原因の一因となっている。この事故防止対策には、ハード面での構造物の工夫の他、ソフト面での対策として作業者に対する教育・訓練がある。しかし、港湾荷役作業では全周にわたる視界を再現する必要があるため、通常用いられているCRT、HMD等の表示装置を用いた仮想体験では、死角領域の把握等が困難であり、十分な教育効果を期待できない。そのため、全周型スクリーンを用いて360度全周囲にわたる映像を表示することを試み、事故防止対策についての検討を行うための基礎システムを構築した。
わが国証券市場における現代財務会計の機能に関する理論的・実証的分析

証券市場における会計情報内容に関する実証研究は、特に米国では1980年代以降において、主として現金フロ-数値・取替原価利益・セグメント報告利益等の情報内容を中心として、従来の一変数分析から多変数分析へと枠組を拡大しつつ、著しい展開を見せている。本研究では、それらについて基礎的に検討した上で、筆者のこれまでの分析のサンプルを拡大し、またそれに対する分析枠組に基づきながら、わが国企業会計の機能分析を行うことをねらいとして、(1)経常利益と純利益の情報内容、発生主義会計利益に対する現金フロ-数値の追加的情報内容、(2)会計方針の継続性変更およびその監査上の限定意見の情報内容分析を進めてきている。(分析は、主として1976年1987年を対象としている。)(1)については、これまでの分析段階では、現金フロ-数値よりも発生主義利益の方が相対的に高い情報内容を持つが、しかし現金フロ-数値は、会計利益に対する追加的情報内容を持つという結果を得ている。また(2)の継続性変更の情報内容に関する分析では、これまでのところ必ずしも明確な結論を得ていないが、特にその公表時点の特定、および変更以外の他の要因のコントロ-ルに注意を払いながら、分析の精緻化をはかっている。デ-タの整理と分析作業で予想以上に手間取ったため、最終的な分析結果は、平成二年八月を目途として報告する予定である。本研究における証券市場での会計機能の実証的分析は、基本的には、(1)会計データの情報内容分析、(2)会計システムの影響分析、の2つの領域に分けられる。研究計画期間の第一年目である本年度は、昭和62年に出版した拙著『現代企業会計と証券市場』での問題提起、およびその分析結果を受けて、その再検討と一層の展開をはかることを目的として、基本的ないくつかの問題についての検討と分析を行った。(研究の最終報告は、平成1年度末の予定である。)企業会計に対するこのような研究は、現にある発生主義会計の会計数値や会計システムの有用性の評価とかかわっている。すなわちそれは、伝統的会計の機能的な側面からの経験的再評価を当面の主たる課題としており、従来の会計学パラダイムの革命的転換を必ずしも意味しない。会計数値の情報内容分析では、中心的な分析対象として会計利益数値が取り上げられてきた。伝統的な発生主義会計に対する機能分析という見地からすれば、会計利益の構成諸要因やキャッシュフロー数値の情報内容がさらに問題となる。その点に関連して、現在、整理しつつある米国での近年の分析結果では、キャッシュフロー数値に、会計利益に対する追加的情報内容が見出されている。また現在進めつつあるわが国の分析では、キャッシュフロー数値よりも会計利益の方が、相対的に高い情報内容を持つという結果を、これまでのところ得ている。次に会計システムの影響分析に関連して、会計方法の期間的継続性の変更にともなう影響の問題を取り上げている。これまでに行った、継続性変換内容に関する検討結果では、現実に見られる継続性変更の理由の正当性は必ずしも明確なものではない。そこでそれに関連して、固定資産の減価償却方法に加えて、棚卸資産の会計方法およびその他の会計方法をも対象としながら、その影響面に関する実証分析を現在進めている。
微小管分枝因子の解析による植物微小管構築分子機構の解明

植物細胞においては、微小管の秩序だった構築は細胞の伸びる方向の制御や細胞分裂における細胞板形成に働く。微小管は中心体から生じると考えられているが植物細胞は中心体を持たないので、どのようにして微小管を構築するのかは謎だった。私は2005年に植物細胞の微小管が既存の微小管の上から枝状に伸び出すことを見いだし、本研究を開始した。本研究では細胞板形成における微小管の形成機構とその役割を調べ、微小管の枝分かれが細胞板の発達に働くことを明らかにした。また、その後の微小管の再構築に働く遺伝子を明らかにした。本研究では1)細胞周期進行時、環境応答時の微小管再編成における微小管とγチューブリン複合体タンパク質の挙動を蛍光タンパク質によるライブイメージングにより解析し、その分子機構を探るため、2)微小管結合性をもつγチューブリンに特異的に結合している結合タンパク質の同定を目指した。1)微小管とγチューブリン複合体タンパク質の挙動細胞質分裂における隔膜形成体発達時の微小管とγチューブリンの挙動を解析した。従来の仮説と異なり、隔膜形成体を構築する微小管の側面から微小管が伸び出す様子が捉えられた。伸び出した微小管は互いに架橋し、隔膜形成体の表面に取り込まれた。ヒメツリガネゴケにおいては、微小管架橋部にはキネシン様タンパク質API1の局在が見られた。API1は多量体化して微小管架橋に働いているものと推定された。タバコ培養細胞において隔膜形成体におけるγチューブリンの局在を調べた。γチューブリンは細胞質、隔膜形成体全体に局在していたが、隔膜形成体側面から伸び出した微小管の基部には特に強いシグナルが見られた。この結果は隔膜形成体においてγチューブリン依存の微小管枝分かれが起こるという作業仮説を支持する。2)γチューブリン複合体の微小管結合に必要な因子の同定形質転換可能なシロイヌナズナ培養細胞(系統名Alex)を用い、細胞質抽出液調製の予備実験を行った。Alexからプロトプラストを調製し、脱液胞化処理してミニプロトプラストを単離することに成功した。一方、従来用いていたタバコγチューブリンに対する抗体はシロイヌナズナγチューブリンに反応しないことがわかった。そこで、シロイヌナズナγチューブリンに対する抗ペプチド抗体を作成することにし、ウサギに免疫を行った。現在全採血の準備中である。中心体を持たない植物細胞がどのようにして微小管を作るのかは長年の謎であった。我々は、表層微小管列の微小管は既存の微小管から斜め40°の枝分かれ状に伸び出すことにより生じることを見いだした。この微小管の枝分かれ形成においては、微小管重合核として知られているγチューブリンが微小管に結合し、新たな微小管を作ることがわかっている。それでは、枝分かれによる微小管の供給は微小管の再編成にどのように関与しているのだろうか。また、微小管の供給が微小管の再編成に関与しているなら、γチューブリンの微小管への結合はどのようにして制御されているのだろうか。本研究計画においては、1)細胞周期の進行、外的環境の変化により微小管の再構築が起こる時の微小管およびγチューブリンの挙動および2)その役割を解析し、3)γチューブリン結合タンパク質の同定と解析を行うことにより、植物微小管の構築機構の全貌に迫る。今年度は、細胞質分裂における隔膜形成体の発達時に、微小管枝分かれがどのような役割を行っているかを解析した。タバコ培養細胞から隔膜形成体を単離し、γチューブリンの局在と微小管の枝分かれを電子顕微鏡で調べた。隔膜形成体は微小管枝分かれ構造を含み、枝分かれの場所にはγチューブリンが局在していることがわかった。枝分かれした微小管は細胞板近傍で架橋することが前年度の研究成果によりわかっている。枝分かれした微小管がどのようにして隔膜形成体の発達に関与するか調べるため、ヒメツリガネゴケAPI1遺伝子破壊株の解析を行った。API1は隔膜形成体微小管の架橋に働くキネシン様タンパク質である。API1遺伝子破壊株では約2割の細胞が多核となった。この結果は枝分かれした微小管が細胞質分裂に働くことを支持する。我々は、間期の細胞において微小管は既存の微小管から斜め40°の角度で伸び出すこと、この微小管枝分かれ形成においては、微小管重合核の構成因子γチューブリンが働くことを示した(Murata et al.2005)。

本研究課題においては、植物の細胞質分裂に枝分かれ微小管形成が働くか、もし働くとしたら枝分かれで形成された微小管はどのように再編成されるのかを解析した。1タバコ培養細胞の細胞質分裂におけるγチューブリンの役割マイクロインジェクション法を用い、タバコ培養細胞に抗γチューブリン抗体を注入することに成功した。抗γチューブリン抗体は細胞板、および細胞板合成に働く複合体である隔膜形成体の拡大を阻害した。伸長中の微小管先端のマーカーであるGFP-AtEB1bを用いて、抗γチューブリン抗体の微小管伸長に対する効果を調べたところ、抗γチューブリン抗体は伸長中の微小管の数を大きく減らすことがわかった。隔膜形成体中には抗γチューブリン抗体で標識される微小管分枝構造があること(前年度までの成果)から、微小管枝分かれ形成が隔膜形成体の発達を介して細胞板の発達に働くことが示された。2ヒメツリガネゴケにおける隔膜形成体発達の分子機構隔膜形成体架橋因子API1の解析を進めた結果、シロイヌナズナのオーソログ遺伝子PAKRP2ではAPI1遺伝子破壊株を相補できないことがわかった。この結果を含め、Plant Cell誌に研究成果を発表した(Hiwatashi et al.2008)。微小管安定化因子PpUBLについては、遺伝子破壊株での微小管の動態を現在解析中である。
機能性材料の転位における原子・電子構造解析と機能発現機構解明

転位は,材料中において原子配列の連続性が局所的に乱れた線状欠陥である.機能性材料において,転位はしばしば電子構造上の特異点となり,材料の機能特性を低下させると考えられている.しかしながら,機能特性における転位の影響に関する研究のほとんどが間接的な計測からの推察に基づくものであり,実際の転位の機能についてはその多くが不明である.また,機能性材料においては転位レベルの機械的性質の研究例が乏しく,その多くが不明である.なお,実際の転位は原子レベルの一次元ナノ構造であり,その本質的な理解には転位局所の原子・電子構造評価を含むミクロな実験的解析が不可欠である.そこで本研究では,配置および構造制御が施された転位を機能性材料中に自己的に形成させ,転位の原子・電子構造を高性能電子顕微鏡法により解析するとともに,機能性材料における転位が電子伝導特性や機械的特性に及ぼす影響を評価する.H30年度では,主に,チタン酸ストロンチウムの小角粒界(転位が一列に規則的に配列した粒界)を人工的に作製するとともに,その電気伝導特性評価を行った.その結果,還元処理を行った(110)/[001]小角粒界の電気伝導性に大きな異方性が発現することが確認された.転位線方向に高い電気伝導性を呈していることから,転位に沿った電気伝導性が高いことが明らかとなった.電子エネルギー損失分光法による電子構造解析の結果からは,還元前後で電子構造にほとんど変化がないことが分かった.電子構造に変化が認められないレベルの非常に少ない酸素空孔形成に伴った電子の発生が電気伝導の起源であると考えられた.チタン酸ストロンチウムの双結晶作製は順調に成功しており,順次,転位の電気伝導特性評価を行える状況にある.また,光環境制御下における酸化亜鉛の室温変形についても着手しており,その実験結果から,酸化亜鉛の機械的特性において,光励起電子が重要な影響を与えることが示唆された.このようにして,機能性材料における転位と電子・原子構造と機能開拓は順調に進展している.チタン酸ストロンチウムにおける転位の電気伝導特性の結果から,転位に沿った電子伝導性が高いことが明らかとなっている.そこで,今後は,転位種による伝導性の違いを調査するとともに,転位に沿って伝導する電子の影響範囲と電子間相互作用を調査することを予定している.具体的には,方位差の異なる小傾角粒界を利用して,転位間隔が異なる状況を作りだし,その電気伝導特性を評価していく.また,機能性材料において,電子やホールの存在が転位の運動に及ぼす影響を調査するため,異なる光環境下における単結晶の室温変形試験を行っていく予定である.転位は,材料中において原子配列の連続性が局所的に乱れた線状欠陥である.機能性材料において,転位はしばしば電子構造上の特異点となり,材料の機能特性を低下させると考えられている.しかしながら,機能特性における転位の影響に関する研究のほとんどが間接的な計測からの推察に基づくものであり,実際の転位の機能についてはその多くが不明である.また,機能性材料においては転位レベルの機械的性質の研究例が乏しく,その多くが不明である.なお,実際の転位は原子レベルの一次元ナノ構造であり,その本質的な理解には転位局所の原子・電子構造評価を含むミクロな実験的解析が不可欠である.そこで本研究では,配置および構造制御が施された転位を機能性材料中に自己的に形成させ,転位の原子・電子構造を高性能電子顕微鏡法により解析するとともに,機能性材料における転位が電子伝導特性や機械的特性に及ぼす影響を評価する.H30年度では,主に,チタン酸ストロンチウムの小角粒界(転位が一列に規則的に配列した粒界)を人工的に作製するとともに,その電気伝導特性評価を行った.その結果,還元処理を行った(110)/[001]小角粒界の電気伝導性に大きな異方性が発現することが確認された.転位線方向に高い電気伝導性を呈していることから,転位に沿った電気伝導性が高いことが明らかとなった.電子エネルギー損失分光法による電子構造解析の結果からは,還元前後で電子構造にほとんど変化がないことが分かった.電子構造に変化が認められないレベルの非常に少ない酸素空孔形成に伴った電子の発生が電気伝導の起源であると考えられた.チタン酸ストロンチウムの双結晶作製は順調に成功しており,順次,転位の電気伝導特性評価を行える状況にある.また,光環境制御下における酸化亜鉛の室温変形についても着手しており,その実験結果から,酸化亜鉛の機械的特性において,光励起電子が重要な影響を与えることが示唆された.このようにして,機能性材料における転位と電子・原子構造と機能開拓は順調に進展している.チタン酸ストロンチウムにおける転位の電気伝導特性の結果から,転位に沿った電子伝導性が高いことが明らかとなっている.そこで,今後は,転位種による伝導性の違いを調査するとともに,転位に沿って伝導する電子の影響範囲と電子間相互作用を調査することを予定している.具体的には,方位差の異なる小傾角粒界を利用して,転位間隔が異なる状況を作りだし,その電気伝導特性を評価していく.また,機能性材料において,電子やホールの存在が転位の運動に及ぼす影響を調査するため,異なる光環境下における単結晶の室温変形試験を行っていく予定である.
流体を噴射して閉鎖空間を飛行する索状ロボットの研究

高層ビル火災や大規模倉庫火災において、水の噴射により浮上し、閉鎖空間を縫って飛行し、火元を直接消火できる消火ホースロボットが求められている。長く柔軟なホースとその中を流れる流体の力学的特性が複合した非線形な分布定数系となるため、長いホース全体の運動を安定に制御して飛行させる問題は、学術的に困難である。本研究では、その実現のために、1)長尺ホース全体の高次モードの動的挙動の安定性の確保、2)ホースのねじれの影響の最小化、3)ホースの経路に沿った運動、4)壁・床・天井等の障害物との接触時における安定性の維持,を研究する。災害時の閉鎖空間において、長距離・広範囲に消火用の水の供給を行うことを目指して、消火用ホースの水圧を用いて姿勢制御するロボット技術の開発を計画した提案である。災害等の危険な環境下において、長距離・広範囲にわたって消防用の水を供給する機械システムのアイディア提案となっている。有用性の高い興味深い内容であり、消火のための水圧を姿勢制御や誘導に有効に活用されることが期待される。
大規模かつ未知語を含むコーパスを対象にした固有名詞関係抽出に関する研究

本研究は、初年度にクラスタコンピュータの部品を購入し、ハードウェアとソフトウェアともに手作りでクラスタコンピュータを作成した。そのうえで、文書頻度を計測するシステムを構築したのが初年度の成果である。作業の多くは、いままでの既知の技術の組み合わせであったが、これによって、大規模な統計分析を行うための基礎環境が整備できた。具体的には、32bitの空間に入らないような量のテキストであっても、分担して頻度を計測し合算するようなシステムをライブラリとして整備できた。後半は、その成果を利用してサポートベクトルマシンの入力として、分析した結果を与えることで、文章のなかのキーワードを抽出する研究や、カルテ情報における関連病名を推定する研究が可能となった。サポートベクトルマシンの入力には、文書内で繰り返すことを反映した統計値を用いることを特徴にすることで、日本語でも中国でもキーワードとなりえる部分を検出するシステムが動作した。大規模なコーパスを用いるかわりに、辞書をまったく排除して、キーワード抽出ができるのは、他に例のないユニークな成果である。さらに、大規模なコーパスを対象にしたために、機械学習でキーワードを選び出すことに人手によるしきい値を排除できたこともユニークな成果である。関連病名の推定では、7年分の病院のカルテ情報を対象に分析を行うことができた。このような大規模な分析ができたのも、環境を整備したことによる貢献が大きい。2004年度科研費利用成果論文として発表した成果は、固有名詞を切り出すための基本アルゴリズムを定式化したもの(武田、山本、梅村)、関連する単語の分析において、ある文書に意味的に近い集合で分析することによって、効率よく分析できることを明らかにしたもの(Xu,梅村)、分析を行うために名前を表示するために使用できる自己組織化マップについて、大規模な分析のために階層的な表示をできるようにしたもの(Chakma、梅村)である。これれは、本テーマをスタートする時点で論文投稿し、いずれもが査読つきの論文誌で採録された。本年度はこれらの技術をうけて、以下の研究が進行している。(1)大規模なデータで分析を行うプログラムとシステムの開発:研究費の多くは、このシステムのための環境整備とプログラムの開発のために使用した。その結果、統計値を分散環境で収集するシステムが稼動している。これは、現在、論文発表にむけて性能の評価を行っている。(2)医療システムにおける病名の関連度の判定:分析技術ができても、役に立つものであることを示すためには、具体的な応用が必要と考え、医療システムの作成者と連携し、電子カルテ情報を入手して分析を開始した。(3)固有名詞を取り出すモジュールをより頑強にするためにサポートベクトルマシンの手法を利用して、未知のコーパスにおいても、人手によるチューニングを省いて固有名詞を取り出すモジュールの作成を行っている。(2)、(3)については、2004年3月の情報処理学会の全国大会において発表し、研究のプライオリティを確保する。
フェムト秒領域での放射線化学初期過程の研究

1.高濃度溶質存在下でのカチオンラジカルの挙動の測定高濃度の溶質が存在する場合、低濃度下よりも反応が急速に進行するので、高い時間分解能だけでなく良いSN比も要求される。昨年行ったSN比の大幅な改良により、このような超高速捕捉反応を測定することが可能になったので、直鎖炭化水素を溶媒に、カチオン種を拡散律速で捕捉するアミン化合物を溶質として用い、放射線誘起超高速ダイナミクスの直接観測を行った。2.統計的手法及びモンテカルロ法を用いた解析低誘電率溶媒の場合、入射電子線によるイオン化によって生成されたカチオンラジカルと電子はピコ秒の時間領域で拡散とクーロン引力によってジェミネートイオン再結合する。しかし、拡散律速でカチオンラジカルとのみ反応する捕捉剤が存在する系では、1回の衝突によってジェミネートペアの片方であるカチオンラジカルが捕捉され、溶質カチオン-電子のペアが生成する。捕捉剤濃度が薄い場合は、この捕捉反応は1次の速度定数で記述されるが、今回行った高濃度での実験では、1次の速度定数で予想されるよりも大きな初期値の減少が観測された。減少の原因として2つの高濃度効果を考えた。1つ目は、溶質が入ることによって溶媒分子の数そのもの減少する効果である。2つ目として、高濃度であれば、溶質分子は反応初期において溶媒カチオンラジカルと隣接している可能性が高くなる要因(隣接効果)を考えた。この場合、拡散を必要とせずに反応することができ、通常の1次の速度定数で表すことは適切でない。これら2つの効果を見積もるため、確率論に基づいた解析的なモデルを作成し、実験値との比較を行った。また、分子の内部エネルギー(結合軸中心の回転)、分子間ポテンシャル(レナード・ジョーンズポテンシャル・クーロンポテンシャル)を考慮したモンテカルロ法を用いて溶質が混合した溶液を再現し、そのときの隣接する割合を計算した。両者の手法とも、実験で得られた初期値の減少を説明することができた。
エネルギー代謝系遺伝子変異体を用いた共生窒素固定効率制御機構の解析

根粒菌が土壌中で生活しているスタイルから共生スタイルへ変化する時のタンパク質の変化や、根粒オルガネラ(ミトコンドリア)タンパク質について網羅的に解析を行い、共生窒素固定に関与するタンパク質を検索した。このプロテオーム解析結果を利用してダイズ根粒菌バクテロイドで発現するタンパク質発現を抑制させた根粒菌破壊株を作製し、根粒形成あるいは共生窒素固定に関与するバクテロイドタンパク質を検索した。その結果、Bj80変異株が共生窒素固定に関与する遺伝子を欠損していることが明らかとなった。根粒菌が土壌中で生活しているスタイルから共生スタイルへ変化する時のタンパク質の変化について網羅的に解析を行った。根粒は感染後7,10,14,21,28,49日目の根粒を採取し、それぞれの根粒からバクテロイドを抽出した。比較として根粒菌タンパク質も抽出した。ダイズ根粒バクテロイドタンパク質は、パーコール密度勾配により分画した。その後二次元電気泳動を行いCBB染色後ゲルからタンパク質を切り出し、ペプチドマスフィンガープリント(PMF)法によりタンパク質の同定を行った。それぞれの二次元電気泳動ゲルはイメージマスターを用いて画像解析を行った。278個のアノテーションによるタンパク質スポットのうち、167個のタンパク質を同定することが出来た。窒素固定が活発な感染後21日、28日目に増加するタンパク質をコードしている遺伝子にストレプトマイシン、スペクチノマイシン耐性遺伝子を挿入した遺伝子破壊株の作成を行った。この変異株をダイズに感染させ、窒素飢餓の症状が観察されるか調べた。その結果、NAD-malic enzymeを欠損させた根粒菌をダイズに感染させると、ダイズ根粒のアセチレン還元活性の低下が見られダイズに窒素欠乏の症状が観察された。NAD-malic enzyme欠損株(DME::Ω)根粒に蓄積している有機酸量を野生株根粒と比較した結果、DME::Ω根粒でリンゴ酸やαケトグルタル酸の蓄積量がそれぞれ、1.5倍、3倍増加していた。根粒菌が土壌中で生活しているスタイルから共生スタイルへ変化する時のタンパク質の変化や、根粒オルガネラ(ミトコンドリア)タンパク質について網羅的に解析を行い、共生窒素固定に関与するタンパク質を検素することを目的とした。ダイズ根粒バクテロイドタンパク質は、パーコール密度勾配により分画し抽出した。タンパク質は、感染後7,10,14,21,28,49日目のそれぞれのバクテロイドとFree iving根粒菌から抽出した。イメージマスターを用いて画像解析を行った結果、278個のアノテーションによるタンパク質スポットのうち、167個のタンパク質を同定することが出来た。このタンパク質は低酸素分圧で誘導されるシトクロームcオキシダーゼ酵素に銅を輸送する金属シャペロンであることが示唆された。
トリオキサン重合時に副生する大環状ポリオキシメレチンの生成メカニズムとその性質

大環状ポリオキシメチレン(POM)は、ホルムアルデヒドのアニオン重合、あるいはPOMの結晶融点(175°C)より高温でのトリオキサン(TOX)のカチオン重合によっては全く生成しないことを確認した。また、大環状POMを全く含まないPOM(アニオン重合により合成)を等温結晶化させて得た試料とルイス酸との固液反応によって環状POMが生成することも確認した。さらに、この固液反応では通常の分子量を持環状POM(M_N^-=1000)の他に、時間とともにその2倍及び4倍の分子量をもつ相当量の大環状POMが生成することも見出した。この事実は、1)最初のトランスアセタール化反応により生成する大環状POMがトリガー(開始点)となること、及び、2)その後はその近傍において集中的に環状POMが生成し、その結果、動力学的には連鎖機構により同環状物がラメラ表面において一種のドメインを形成すること(トポケミカル的挙動に起因する環状POMの連鎖的生成)、を示唆している。TOXの重合における副反応には、トランスアセタール化と水素移動反応があることがこれまでに報告されている。しかし大環状POMの生成、及びそれに対する触媒の影響を検討した報告例はない。そこでBF_3・OB_<U2>を触媒として用いた場合より環状POMの生成量を大きく増加または減少させる触媒の探索を主目的として、種々の触媒によるTOXのバルク重合を試みた。これに先立ち、TOXのバルク重合における大環状POMの収率はポリマーの収率とともに、また触媒濃度が高くなるとともに増加することを確認した。大環状POMの生成量を任意に制御する方法は、エンプラとしてのPOMの物性向上、及び大環状エーテルの高選択的合成の立場から興味深い。この他に、高分子量線状POMラメラ中に含まれる大環状POMのモルフォロジーへの影響について小林ら(阪大・理)と共同研究を行なった。
教育上の例外措置に関する基礎的研究

この「教育上の例外措置に関する基礎的研究」では、まず初年度(平成10年度)に、才能教育の実態がこれまで必ずしも十分に情報として蓄積されてこなかった環太平洋地域(シンガポールおよびオーストラリア)の才能教育め実情について、研究分担者である本多泰洋教授が資料の収集、有識者、実践家へのヒアリング等を行い、その積極的な取り組みに関する多数のデータを得た。シンガポールでは、拡張型の才能教育が、オーストラリアでは拡張、促進の両タイブの才能教育が、ともに1980年代から盛んに行われるようになっている。どちらも主として米国の才能教育理論と方法を導入している。また、とりわけオーストラリアでは才能教育のための教師訓練に力が注がれていることがわかった。さらに平成11年度には、同じく研究分担者である大塚豊および米川英樹の両教授が、中国およびイギリスの才能教育に関してその実践と研究の状況を検討した。中国では、少年大学生の教育が始まって四半世紀になる。修了者の実業界指向の強まりといった当初の目的とのズレはあるが、量的にも質的にも発展を続けている。イギリスでは、これまで伝統的なエリート教育が中心で、才能教育に対する関心は薄かったが、近年、エンリッチメントを中心とした才能教育の試みが各地で行われるようになってきている。さらに、最終年度の平成12年度には、わが国における現状の把握と理解のため、全国の学校教員に対する実態把握調査を実施した。小・中・高の教員1,112名から寄せられた回答を分析した結杲、言語的分野、数学的分野ともに、公立小学校で1%、公立中学校で0.2%、公立高校で0.5%程度の例外的才能児の出現が確認された。彼らは、学校や授業に適応力が高く、社会的成熟度も高いと評価されており、そのうちの約半数は、飛び級をしても問題ないと評価されていることがわかった。ただし、オーバー・アチーバーとみなされる一部の児童・生徒に対しては、才能教育は必ずしも妥当ではないという意見が多く見られた。研究代表者を中心とする本研究とほぼ同一の研究グループは、1993年から94年にかけて、才能教育に関する海外実地踏査を含む調査研究を行い、その成果を『創造的才能教育』(玉川大学出版部)にまとめたが、本研究は基本的にそのフォローアップ・スタディとしての性格を持っている。過去5年間に才能教育をめぐる情勢は著しく変化した。世界各国で教育費用の公的財政負担をめぐる環境は傾向的に悪化し、必ずしも才能教育にとって望ましい状況にはないが、平成10年度は、各地の才能教育研究者及び実践家らにレクチャーを受け今後に研究の方向性を見極める助けとすることとした。その結果、オーストラリアではむしろマイノリティへの配慮をも含めて、各地で積極的な取り組みが見られることがわかった。また、アメリカに留学している中国の才能者たち、特に国際数学オリンピックのメダル獲得者たちへのインタビューを試み、彼らがどのような経験をし、将来にどのような展望を持っているのか、自分の受けてきた才能教育の利点、問題点は奈辺にあるのか、といった事柄に関する彼らの意見を聴取してきた。次年度以降、他の地域についてもヒアリングを進めて、現下の状況を的確に把握すると同時に、わが国における才能教育の潜在的需要についても実証的な調査分析を進める予定である。本研究は、わが国ではほとんどなされてこなかった才能教育に関する実証的な調査研究を行うための三か年計画という性格を持っている。計画の初年にあたる平成10年度には、環太平洋地域の才能教育の実情について、資料の収集、有識者、実践家へのヒアリング等を行い、その積極的な取り組みの実態に関する多数のデータを得ることができた。

第二年度目の平成11年度には、それらデータの蓄積を踏まえ、次の三点に関して研究を進めた。その第一は、英国における才能教育の実態に関するデータの収集とその内容の検討である。英国は、ヨーロッパ先進国各国の中では、才能教育に対する取り組みが比較的遅れており、またその実情も十分に知られてこなかった地域であったが、データの検討の結果、実質的な才能教育の進度は高水準であることがわかった。ついで、第二は、中国における才能教育の実態に関するデータの収集とその内容の検討である。中国が共産党政権のもとで強力な才能教育を押し進めてきたことは、以前の研究からも明らかであったが、今回のデータの検討から、中国にあっても、先進資本主義諸国同様の自由と計画をめぐる様々な問題が生じていることがわかった。最後に第三の点は、わが国の才能者及び才能教育の実態に関する調査実施に向けての準備である。調査対象、調査協力者などの選定を進め、同時に調査票の検討を進めた結果、予定よりやや遅れる見通しではあるものの、第三年度の最初には実査を行う運びとなっている。本研究は、わが国ではほとんどなされてこなかった才能教育に関する実証的な知見を得るための三か年にわたる総合的研究である。その最終年度にあたる平成12年度は、前年までに蓄積された才能教育先進諸国の状況と理論的背景をもとに、わが国の現状を理解するための実態調査の実施を中心的な課題とした。調査としては、才能者本人に対する調査および彼らの観察者、つまり親や教師に対する調査という二つのタイプが考えられたが、テーマの性格から、また技術的な制約から、教員に対する調査だけを実施することとした。「才能者(児)の学習状況に関する実態調査」と名付けられた今回の調査では、才能者(児)の定義を暫定的に「国語または数学的分野で上級学年でも優秀な成績を収めうる者」とした上で、担当する児童・生徒の中の該当者の有無、いる場合には、彼・彼女らの学習状況や友人関係、教員との関係等日常生活の状況、彼・彼女らの優秀性のあり方、教員自身の才能観、飛び級や飛び入学を含む才能教育に対する意見、等々を尋ねた。調査時期は平成12年910月、サンプルは層化クオータ法で全国から458校を選び、小学校教員912名(各学年担任6名×152校)、中学校教員912名(国語・数学担当計6名×152校)および高校教員924名(国語・数学担当計6名×154校)の計2,748名に調査票を送付した。有効回収票は1,112、回収率は40.5%であった。その結果、(1)小・中学校でそれぞれ約100名、高校では約150名の教員が担任・担当する子ども達の中に当該才能者(児)がいると答えている、(2)それらの才能者(児)は、必ずしも集団不適応状態になく、むしろ適応性は高い、(3)飛び級、飛び入学ではなく、現行の学年制を維持しつつ一部の科目について進度別のプログラムを用意する方向が最も選択されている、等々の知見が得られた。結果は近刊の報告書で概略紹介するが、詳細については今後さらに多変量解析等の分析を行い、関係学会等で報告、論文発表を行う予定である。
グルタミン酸デカルボキシラーゼの大量生産・精製系の確立と糖尿病診断

1.CAD65遺伝子をパン酵母に組み込み、酵母内可溶化タンパク質としてグルタミン酸デカルボキシラーゼを発現する系を作成した。2.発現効率の向上を目指して、培地中に加える炭素元の検討、誘導をかけるためより効率のよい誘導因子の探索、ベクターの変更、プロモーターの変更、ターミネータの変更、及び宿主の変更を行った。3.発現タンパク質の安定性に関わる因子について見当を行った。熱安定性について調べた結果、発現タンパク質は40°Cに置くことで失活するが、基質アナログ、特に拮抗阻害剤、の存在下では顕著な熱安定性を示した。この結果より、基質アナログはGAD65の構造安定化に寄与し、その抗原性を長期にわたり保持できる可能性を示唆することができた。4.GAD活性の測定は従来より放射性同位元素であるC-14でラベルされたグルタミン酸を気質として用い、遊離の二酸化炭素中の放射線量を定量する手法がとられてきた。放射性同位元素の使用は環境問題とも関連して避けたいのでこれに代わる高感度で簡便な二酸化炭素測定装置の開発を行った。その結果、マイクロキャピラリー管と光センサー・カウンターの組み合わせが有効であることが判明し、現在さらなる改良を加えている。5.我々が開発した発現系は外来タンパク質の発現に有効利用できることをヒト由来のヒスチジンデカルボキシラーゼを発現することで示すことができた。これにより、従来困難であった微量タンパク質の大量培養・精製に応用できると考える。本研究の目的はGAD65の大量生産・精製系の確立と,簡便な診断法の開発を目指すことである。下記の項目を初年度の目標とした。1)GAD65の酵母での発現系の確立及び効率化:GAD65の発現効率を向上させるために,培地中に加える炭素元を変えて培養を行い,GAD65の誘導効率を検討した。ベクターの変更,プロモーターの変更,及び宿主に関しては,現在検討中である。2)発現タンパク質の精製手法の確立大量培養した酵苺の細胞破壊液を用いてGADの活性測定を行い,より簡便な測定手法の確立を目指した。従来よりのラジオアイソトープの使用は環境汚染にもつながり,廃止する方向で新規で高感度の手法が必要と考える。規在,HPLCによるGABA生成の定量,アミノ酸分析機によるGABA生成の定量を検討している。どちらの手法にも長所短所があり,まだ満足のいく状態ではないが,早急に再現性の問題などを解決して精製を進める。本研究は神経伝達物質であるGABAの合成に関わるグルタミン酸デカルボキシラーゼの酵母での発現系を確立すること,そして得られた精製酵素を糖尿病断薬として使用する可能性を検討することを目的とする。本年度の成果は:酵母における発現系での効率化を目指し,誘導因子となる酢酸,乳酸などの効果を検討するとともに,発現タンパク質の安定化について検討した。また,酵素活性測定のより簡略化を目指し,新規な酵素活性測定装置の試作を行うとともに,従来のR1やHPLC法との比較検討を行った。さらに,近年新たに市販された抗GAD65抗体数種を用いて発現タンパク質との抗原・抗体反応を検討した。その結果,酢酸,乳酸ともに誘導因子としては利用の価値があることを確認し,工業的なGAD65生産時での有用性を示唆できた。活性測定装置はキャピラリーを用いて酵素反応により発生する二酸化炭素を直接測定しようとするもので,超微量測定にはまだ改良する必要があり,現在改良に取り組んでいる。発現タンパク質の熱に対する安定性を活性を測定することで検討した結果,拮抗阻害剤の存在下では熱安定性が著しく向上することが判明した。安定なGAD65の供給は糖尿病診断法には必須の条件であることにより,拮抗剤の添加は今後の検討課題と考える。
ライソゾーム酸性リパーゼ活性からみたオートファジー障害の脂肪性肝疾患への関与

非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)におけるライソゾーム酸性リパーゼ(LAL)活性と病態進行への関与についてC型慢性肝炎と比較検討した.対象は画像および組織学的に診断されたNAFLD患者42例とした.ウイルス排除が得られたC型慢性肝炎患者26例も検討した.LAL活性はEDTA添加血液を濾紙にスポットし酵素学的に測定した.LAL活性平均値をcut-off値として2群に分け臨床背景を比較検討し,肝細胞癌発症例の特徴を解析した.LAL活性(pmol/spot/h)の平均値は208.4 ±68.2で,LAL低値群(n=22),LAL高値群(n=20)のLAL活性はそれぞれ151.8±35.2,259.8±48.4であった.年齢,男女比,BMI,糖尿病および脂質異常症罹患率に両群間で有意な差を認めなかった.アルブミン,白血球数,血小板数はLAL低値群で有意に低値であった(P=0.033,0.0001,0.0002).PT-INR,総ビリルビンはLAL低値群で有意に高値であった(P=0.005, 0.002).LAL低値群では肝硬変,肝細胞癌の合併が有意に高率であった(P=0.018,P=0.07).肝細胞癌の合併は6例認め,全例LAL低値群で,男女比は1:5,背景肝は5例が肝硬変で,糖尿病は5例で合併していた.AFP値は5.7±2.9 ng/ml,PIVKAII値は64.5±74.9 mAU/mlであった.MRI所見では3cm以上の腫瘍径例でも腫瘍の脂肪化を認めた.また,ウイルス排除後C型慢性肝炎の26例中画像上脂肪肝を認める例は6例で,LAL活性(pmol/spot/h)は132.9 ±40.4と脂肪肝のない例の178.8 ±71.1に比べ低値であった.NAFLDにおいてLAL活性の低下は肝硬変および肝細胞癌への進行に関与する可能性が示唆された.非アルコール性脂肪性肝疾患(NAFLD)におけるライソゾーム酸性リパーゼ(LAL)活性と病態進行への関与についてC型慢性肝炎と比較検討した.対象は画像および組織学的に診断されたNAFLD患者42例とした.ウイルス排除が得られたC型慢性肝炎患者26例も検討した.LAL活性はEDTA添加血液を濾紙にスポットし酵素学的に測定した.LAL活性平均値をcut-off値として2群に分け臨床背景を比較検討し,肝細胞癌発症例の特徴を解析した.LAL活性(pmol/spot/h)の平均値は208.4 ±68.2で,LAL低値群(n=22),LAL高値群(n=20)のLAL活性はそれぞれ151.8±35.2,259.8±48.4であった.年齢,男女比,BMI,糖尿病および脂質異常症罹患率に両群間で有意な差を認めなかった.アルブミン,白血球数,血小板数はLAL低値群で有意に低値であった(P=0.033,0.0001,0.0002).PT-INR,総ビリルビンはLAL低値群で有意に高値であった(P=0.005, 0.002).LAL低値群では肝硬変,肝細胞癌の合併が有意に高率であった(P=0.018,P=0.07).肝細胞癌の合併は6例認め,全例LAL低値群で,男女比は1:5,背景肝は5例が肝硬変で,糖尿病は5例で合併していた.AFP値は5.7±2.9 ng/ml,PIVKAII値は64.5±74.9 mAU/mlであった.MRI所見では3cm以上の腫瘍径例でも腫瘍の脂肪化を認めた.また,ウイルス排除後C型慢性肝炎の26例中画像上脂肪肝を認める例は6例で,LAL活性(pmol/spot/h)は132.9 ±40.4と脂肪肝のない例の178.8 ±71.1に比べ低値であった.NAFLDにおいてLAL活性の低下は肝硬変および肝細胞癌への進行に関与する可能性が示唆された.
皮膚内診断に向けた時間分解共焦点レーザー顕微鏡の検討

皮膚内部の構造や組織を観察するために,時間分解計測とレーザー顕微鏡の原理を組み合わせたシステムの可能性に関して,実験およびコンピュータシミュレーションにより調べた.これまでのレーザー顕微鏡で,皮膚内部の観察をすると,観察しようしている皮膚組織からの反射光が,その周囲の組織で散乱された光とかさなり,観察画像がぼやけてしまう問題があった.本システムにより2050%(コントラスト比)で改善できることが分かった.皮膚内部の構造や組織を観察するために,時間分解計測とレーザー顕微鏡の原理を組み合わせたシステムの可能性に関して,実験およびコンピュータシミュレーションにより調べた.これまでのレーザー顕微鏡で,皮膚内部の観察をすると,観察しようしている皮膚組織からの反射光が,その周囲の組織で散乱された光とかさなり,観察画像がぼやけてしまう問題があった.本システムにより2050%(コントラスト比)で改善できることが分かった.皮膚の生体組織構造,状態,疾患有無,および,物理化学的な生体反応を明らかにしたいという要求は非常に高い.本研究では,近赤外レーザーを用いた共焦点レーザー顕微鏡に,時間分解光計測の光学系を組み合わせることで,皮膚のような強い散乱'性媒体においても,散乱光ノイズを低減し,画像解像度の高い顕微鏡システムを構築できるかどうかについて検討することを目的としている.研究初年度の平成19年度では,システムの主要部分である共焦点レーザー顕微鏡について,簡易システムの設計,製作を行った.手動のステージによる捜査ではあるが,その動作,および,有用性が確認できた.また,これと同時に,散乱光を低減するための時間分解計測として,カーゲーティング法(時間制限計測法)の可能性について調べた.この手法は,非線形光学結晶に極短パルス光を入射させて,それにより生じる光物性変化で,照射時のみ光観察を可能とするものである.これに関しても,実際に,簡易システムを設計,製作を行った.しかしながら,時間を制限するカー効果を誘発するために,非常の強いパルスレーザが必要で,結晶材料の光物性変化を引き起こせないことが明らかとなった.また,通常のストリークカメラを用いた時間分解計測に対して,優位な点が見いだせないことが明らかとなった.以上の実験的検討と並行して,本顕微鏡システムの有用性を数値解析により検討した.構築を予定している光学系を模擬した数値解析モデルを用いて,画像がどの程度改善できるかを調べた.その結果,本研究で提案しているシステムにより,コントラスト比で,20-50%画像が改善できることが明らかとなった.皮膚の生体組織構造,状態,疾患有無,および,物理化学的な生体反応を明らかにしたいという要求は非常に高い.本研究では,近赤外レーザーを用いた共焦点レーザー顕微鏡に,時間分解光計測の光学系を組み合わせることで,皮膚のような強い散乱性媒体においても,散乱光ノイズを低減し,画像解像度の高い顕微鏡システムを構築できるかどうかについて検討することを目的としている.昨年度では,システムの主要部分である共焦点レーザー顕微鏡について,簡易システムの設計,製作を行った。手動のステージによる走査ではあるが,その動作,および,有用性が確認した.また,これと同時に,散乱光を低減するための時間分解計測として,カーゲーティング法(時間制限計測法)の可能性について,実際に簡易システムを設計,製作を行い検討した,しかしながら,時間を制限するカー効果を誘発するために,非常の強いパルスレーザが必要で,結晶材料の光物性変化を引き起こせないことが明らかとなった.そこで,本年度は,時間的に反射光を分解するのではなく,非一様な入射光を入射させ,空間的に反射光を分解することで,散乱光ノイズの低減をはかる手法について新たな検討を行った.同時に,新しい光学系を摸擬した数値計算を行うことで,その有用性の検討を開始した.その結果,原理的には,散乱光除去は可能であるが,直達光(散乱を受けずに測定対象から戻ってきた光)が非常に弱く(反射光に散乱光の占める割合が非常に大きく),画質改善の効果が確認できるには至らなかった.工学
農林業の機械化に伴う労働負担の変動に関する労働衛生学的研究

農業の機械化は近年著しいものがあり、その歩みは集約的な施設型農業の普及と軌を一にしている。また、近年の林業はあらゆる生産過程で機械化が進み、かつてのそれとは著しく様相を異にしている。これら農林業の機械化に伴う労働負担の変動に関する実証的研究は少ない。私共は典型的な西南暖地型施設農業のひとつ、イチゴ施設栽培における最も労働集約性の高い収穫期作業の労働負担を検討した。その結果、この時期の収穫・調整・出荷の作業は長時間に及ぶが、エネルギー消費の面からみれば、各要素作業の労働負荷は高くなく、むしろ前屈中腰(収穫作業)、座位(調整作業)姿勢に伴う人間工学的問題が指摘された。特に、動的要素を伴う収穫作業よりも長時間の静的筋負担を伴う調整作業の際の座位が問題と考えられ、選果台の利用など、本作業の椅座位への転換が望ましいと考える。また、臨床的には稲作、甘橘類栽培農家に比し筋肉性(疲労性)腰痛が高頻度に認められ、床熱療法や腰痛体操の適応と考えられた。林業労働については、主として民間林業で施行されている全面機械化の作業様式と国有林で振動障害の予防を配慮して施行されている一部斧などによる人力作業が組合された作業様式における労働負担を比較検討した。その結果エネルギー消費および安全性の点で、先山における受口切りや特に枝払における斧作業は避けるべきこと、むしろ、枝払いに際しては小型防振チェンソーの導入が検討さるべきことを強調した。併せて、民間・国有林を問わず、先山労働において作業前後の血清sarcoplasmic enzyme(ALD、CPK)や尿中カテコールアミン(特にVMA・ノルアドレナリン系)に一過性ながら有意の変動があり、林業労働の特質を解明するうえで重要な知見と考えられた。稲作を始め農業の機械化は近年著しいものがあり、その歩みは集約的な施設型農業の普及と軌を一にしている。その中で施設園芸は土地生産性のきわめて高い典型的な施設型農業でありながら、機械化に最もなじまないという特異な位置を占めている。私共は、その中でも独特の作業形態をもつイチゴ栽培、その全労働時間の約45%を占める収獲・選果・出荷作業に着目し、熊本県の代表的な生産地Y町において、イチゴ農家9世帯、トマト農家5世帯及び対照のY町役場職員9世帯の夫婦について労働調査を行なった。すなわち、早朝に採血,問診,身体計測及び生理機能の測定を行ない、正午より翌日の正午を1クールとして、疲労自覚症状調査,生活時間調査,連続心拍数測定を行なった。また、エルゴメーターによる運動負荷検査に基づく心拍数-エネルギー消費量関係より労作別及び1日のエネルギー消費量を測定した。男性について1日を5回の測定単位に分け全尿を採取し、ピルビン酸,クレアチニン,電解質を測定し、また、早朝尿を午后の労作時尿についてはカテコールアミン,ビニールマンデン酸,ホモバニール酸を測定した。その結果、収穫期のイチゴ,トマト作業時間は長時間に及ぶが、要素作業の労働負荷は高くないこと、労作時の尿中カテコールアミン排泄量は高値を示し、高い商品価値を伴なうこれらの収穫作業にはメンタルストレスを無視し難しいことが示唆された。また、自覚的には腰痛が高頻度に認められ、地面に結実するイチゴ取扱作業の際の強制姿勢に伴なう静的筋負担の解明が必要だと思われた。また、チェンソーによる伐木造材作業について、男性作業者5名を対象に上記と同様の方法による労働調査を実施した。その結果、機械化されているとはいえ伐木労働エネルギー消費量は45Kcal/分と施設園芸作業の約2倍であり、血清GOT,LDH,尿中カテコールアミン,特に血清CPKに作業前後で有意の変動がみられた。