hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
チーターの高速走行を可能にする力学条件の解明とその応用

これはチーターの走行を力学的に再現するには不十分であり,どのような条件下で2種類の飛翔期が得られるかを探る必要があると考えた.モデルを改良し,その周期解を解析的に計算した結果,体幹の質量中心に対して床反力を受ける位置が,飛翔期の種類を決定するために重要な役割を果たしていることが明らかになった.さらに解析解から,2種類の飛翔機が交互に現れるための力学的条件が示された.本年度は,1これまでの研究成果をまとめた原著論文が採録され,2新たな研究課題に取り組み,得られた結果の検証のために外部の研究機関と共同研究を行い,当初の計画以上の研究の進展があった.1バウンド歩容における体幹柔軟性と床反力の関係について,シンプルなモデルを用いた解析解を用いることで,床反力が低減されるメカニズムを簡潔に説明した.この結果について国内学会SCI'18で口頭発表を行い,その成果を認められて学生発表賞を受賞した.さらに,結果をまとめた論文を筆頭著者として執筆し,IEEE Robotics and AutomationLettersに採録され,国際学会IROS2018における発表を行った.2これまでの研究で用いていたシンプルなモデルから得られる周期解が,チーターのギャロップの歩容特徴を再現するには不十分だと考え,モデルの改良・周期解を求める力学条件の再検討を行った.その結果,チーターのロータリーギャロップを再現する周期解を得るための条件を解析的に明らかにした.さらに,モデル解析の妥当性を検証するため,実際のチーターの走行データとの比較が重要と考え,実際の計測データとの比較を行った.現在はこれらの内容についてまとめた原著論文を執筆中である.現在のモデルは多くの仮定を含み,前進方向の運動やピッチ方向の回転運動を持たない.走行運動を再現し解析するには,これらの運動を含めて考えることが肝要である.そこで,今後の研究においては,現在のモデルに含まれている仮定を解放することを考えている.ただし,この場合モデルが複雑になり,解析し原理を理解できる領域を超えてしまう可能性がある.そこで,前進方向の運動や回転運動は微小であると仮定し,摂動法を用いて解析する方法を考えている.さらに,ロボット実機を用いて,これまでの解析によって得られた知見が,ロボットモデルを用いても得られるかを検証する.これは生物データとの比較よりも実験条件を整えやすく,より限定的な力学現象を検証するのに適していると考えられる.
虚血性神経細胞壊死における神経伝達物質の役割

虚血性脳障害の病態は多角的解明が進み、なかでも遅発性神経細胞壊死についてはCa homeostasisや神経伝達物質の異常が密接に関与することが示唆されている。本研究は、一過性前脳虚血モデルを用い虚血による神経伝達物質の変調と脳内Ca蓄積及び記憶・行動異常との関連を明らかにし、薬物療法に関する基礎的知見を得ることを目的とした。[方法及び結界]1。神経伝達物質の変調:虚血によりbrain dialysisによる線状体の細胞外液中glutamate(Glu)は2倍に、またdopamine(DA)は約20倍に増加したが、再灌流3分後には正常化した。このDA放出亢進はpentobarbital(PB:GABA agonist)あるいはωーconotoxine(電位依存性Cablocker)で抑制された。一方、再灌流7日後に^3H QNB(mACh)特異的結合が低下し、nimodipine(NIM)あるいはbifemelane(BIF)は中隔と海馬で改善し、また^3H Glu特異的結合の低下もNIM(大脳皮質、海馬)あるいはBIF(中隔)で改善した。2.細胞傷害:再灌流7日後には海馬CA1が最も重篤に、大脳皮質と線状体が軽度に神経細胞脱落が起き、Ca濃度(原子吸光法)は大脳皮質と海馬で増加した。NIMとPBはCa蓄積を抑制し、Sーadenosyl methionine(SAMe)も軽減した。3.記憶・行動異常:再灌流後7日間条件回避反応は障害されたが、NIM,PBあるいはBIFは記憶保持が可能であった。一方、自発運動量の亢進をPBあるいはSAMeは抑制した。[まとめ]一過性脳虚血後のGluやDAの過剰放出がシナプス前後細胞内へのCa異常流入を起すことが、その後の神経細胞傷害に密接に関与する可能性が示唆され、この神経伝達物質の過剰放出は海馬をはじめ脆弱細胞のGluやmACh受容体結合を低下し、虚血後の記憶・行動異常と関連すると考えられる。さらに、Ca blocker,GABA agonistのほか神経伝達物質調整作用を有する薬物や、細胞膜構成蛋白の合成促進作用を有する薬物は細胞膜障害の軽減や修復に有用と考えられた。[方法及び結界]1。本研究は、脳虚血による神経細胞壊死の機序について神経伝達物質の果たす役割を明らかにし、効果的治療薬について検討することを目的とした。ラットにおける10分間の両側総頸動脈閉塞及び低血圧(50mmHg)による前脳虚血モデルを用い、細胞外glutamate(Glu:microdialysis法)濃度及びGlu(^3H Glu)とacetylcholine(ACh:^3HQNB)受容体結合(in vitro autoradiography)を測定した。一方、Ca^<2+>蓄積(^<45>Ca autoradiography)と病理所見についても検索し、これらのことを行動及び記憶機能の変化とも関連させ評価した。脳虚血の治療薬は、ニモジピン(NIM:Ca拮抗薬)と塩酸ビフェメラン(BIF:神経伝達物質調整薬)について検討した。その結果、Glu(線条体)濃度が虚血により190%、虚血後5分で186%と有意に増加した。

また、虚血後7日目にはGlu受容体結合が大脳皮質、海馬CA_1・CA_3及び扁桃体で1428%低値を示し、ACh受容体結合は中隔核、尾状核・被殻、大脳皮質、海馬CA_1・CA_3、手綱核及び扁桃体で815%低値となった。さらに^<45>Ca蓄積が、虚血後7日目に海馬CA_1で、28日目には線条体外側部でも顕著にみられ、前者はCA_1の神経細壊死の光顕的所見と一致した。行動観察では、虚血後23日目に情動行動抑制を伴う運動量の異常亢進がみられ、また記憶保持能は虚血後7日間低下した。以上より、脳虚血によって海馬や線条体等の脆弱部位でGluが一過性に異常放出し、シナプス後神経細胞内にCaが異常流入し、その結果GluやAChのシナプス伝達の低下や神経細胞壊死が引き起こされるものと考えられる。さらに、このことが虚血後の行動異常や記憶機能低下に密接に関与するものと示唆される。治療薬(NIMとBIF)投与により、虚血後7日目のGlu及びACh受容体結合減少が軽減され、また、行動異常と記憶低下が改善されたことは、Ca拮抗作用あるいはシナプス伝達修飾作用を有する薬物の有効性が示唆された。本研究は、虚血性脳障害の病態解明における神経伝達物質の果たす役割を明らかにし、薬物治療についての基礎的知見を得ることを目的とした。本年度は遅発性神経細胞壊死に対する薬物の効果を中心に検討した。[方法及び結果]ラットを用い、両側総頚動脈結紮及び低血圧(50mmHg)による10分間の前脳虚血を行い、再灌流後7日間観察した。薬物は再灌流後速やかに投与した。1.神経伝達物質の変調:brain dialysis法を用い、線状体に透析用プロ-ベを挿入し回収された細胞外液中のdopamine(DA)をHPLCーECDで測定した。DAは虚血開始10分で20倍に増加し、再灌流30分で戻ったが、このDA増加はpentobarbital(PB:30mg/kg,GABA agonist)及びωーconotoxine(2μM:電位依存性Ca blocker)で抑制された。再灌流7日後の^3H QNB(mACh)特異的結合の低下はnimodipine(NIM:20μg/kg+200μg/kg)及びbifemerane(BIF:10mg/kg)で軽減し(中隔及び海馬)、また^3Hーglutamate(Glu)特異的結合の低下はNIM(大脳皮質と海馬)及びBIF(中隔)で軽減あるいは増加した。2.Ca蓄積:再灌流7日後に大脳皮質と海馬でCa濃度(原子吸光法)が約2倍に増加したが,NIM,PBは抑制し、またSーadenosyl methionine(SAMe:100mg/kg)は軽度に抑制した。3.記憶・行動異常:再灌流7日後の条件回避反応障害は、NIM,PB及びBIFで正常に保持された。また、再灌流2ー3日後の自発運動量亢進(2.5倍)をPB及びSAMeは抑制した。[まとめ]脳虚血による線条体DAの過剰放出は、GABA agonistとシナプス前Ca流入阻害により抑制されることが分った。この神経伝達物質の過剰放出はGluやmACh受容体結合を低下させ、遅発性神経細胞傷害及び記憶・行動異常に関与する可能性がある。Ca blocker,GABA agonist,NA及びACh作用薬や細胞膜構成蛋白の合成促進作用を有する薬物が細胞膜障害の軽減及び修復に有用と考えられた。
グラディエント・フローを用いた場の理論からの高次元時空の構築

本研究はグラディエント・フローを用いた場の理論からの高次元時空の構築を目的とする。近年、トポロジカル相におけるバルクエッジ対応から境界に質量ゼロのフェルミオンを生じる高次元時空模型が多く見つかっており、グラディエントフローを用いたカイラルゲージ理論の構築も注目されている。そこで、トポロジカル相の有効作用について共同研究者とともに、D = 2n + 1 (n = 1; 2)次元におけるギャップをもつフェルミオン系のトポロジカルな特徴づけに対する研究を行った。具体的にはU(1)ゲージ場に結合し、フェルミオンについて双一次形式の一般的なハミルトニアンをもつ系に対して、Chern-Simons有効作用の係数(Chern-Simons level)と負エネルギー固有状態の波動関数によるベリー接続Aのチャーン指標chn(A)が等価であることを示した。その際、等価性には一般化されたWard-高橋恒等式が重要であることを指摘した。次にAtiyah-Patodi-Singer(APS)指数定理とdomain-wall Dirac演算子の研究について共同研究者とともに、2017年にAPS指数と同じ量がdomain-wall Dirac演算子から得られることを示した。この研究は発見法的になされたが、3名の数学者が共同研究に加わり、一般に偶数次元のAPS指数はdomain-wall Dirac演算子の不変量で書き直せることを数学的に証明した。さらにその格子ゲージ理論における定式化、奇数次元への応用も進めている。境界のある場の理論の研究において、バルク側の理論の性質や境界の効果に対する新しい知見が得られた。具体的には偶数次元の場合のAPS指数定理とη不変量の間の非自明な一致に関しては、1次元上の時空に埋め込むことによって数学的に同一であることの証明が数学者との共同研究で明らかになりつつある。また、奇数次元の場合にはTKNN公式によるトポロジカルな特徴づけと有効作用による特徴づけが完全に同一であることがわかった。バルクが偶数次元の場合の境界の効果についての連続理論での理解が進んだので、これを元に格子化正則化された理論の研究に発展させたい。またバルクが奇数次元の場合の研究も進行中で、これまでの成果を元に境界のある場合の研究に拡張を行っていく。また、相互作用がある場合のトポロジカル相の研究について、4対フェルミオン相互作用のダイナミカルな効果と層構造の性質を有効場の理論を用いて解析する。本研究のテーマに関連する研究者との議論を目的とした研究集会と海外との共同研究による研究交流を予定していたが、それぞれ先方の都合により延期になったため次年度の使用となった。本年度は海外出張と研究集会への参加を予定している。
Connectivity Map解析に基づいた新しい大腸癌予防薬の開発

昨年度は、大腸腺腫組織、SSA/P組織、及び正常粘膜組織より得られた遺伝子発現プロファイルをもとにConnecitivity map解析を行い、既存の6000種類の薬剤の中から腺腫やSSA/Pに抑制的に作用する薬剤をそれぞれ30種類抽出した。また、前癌病変である腺腫やSSA/Pのオルガノイドを樹立し、薬剤のスクリーニングを行うことによりこれらに抑制的に作用する薬剤をそれぞれ5つほどに絞り込んだ。以上の結果をもとに、今年度は、新たに腺腫10症例、SSA/P 10症例のオルガノイドを樹立し、これらの予防候補薬剤の抑制効果を検証した。その結果、腺腫に対してはA, B, C, Dの4つの薬剤が、正常オルガノイドに比べて強い抑制効果を示した。同様に、SSA/Pに対してはE, F, Gの3つの薬剤が正常オルガノイドに比べて強い抑制効果を示した。これらのin vitroの実験結果をもとに、次に動物を用いて以下の2つの実験を行った。1) azoxymethane-DSS誘導ラット発癌モデルを用いて、A, B, C, Dの薬剤(または溶媒のみ)をそれぞれ15週間経口投与し(それぞれn=3)、屠殺して腺腫の数、頻度、大きさ等々を評価した。その結果、薬剤Aの投与群ではもっとも強く腺腫の発生を抑制することが明らかとなった。同様に、APC欠損マウスに薬剤Aまたは溶媒のみを経口投与し、4ヶ月後にマウスを屠殺して大腸及び小腸のポリープ(腺腫)数、頻度、大きさなどを評価したところ、治療群では対照群に比べて明らかにポリープの数は減少した。SSA/Pについては、適切な動物モデルがないため、SSA/PオルガノイドをSCIDマウスの大腸に同所移植を行い、SSA/P治療評価モデルになるかどうかを検討している。大腸腺腫に対する予防薬開発の実験は、azoxymethane-DSS誘導大腸発癌ラット及びAPC欠損マウスを用いて概ね順調に進んでいる。つまり、4つの薬剤の中で薬剤Aが動物の大腸腺腫を抑制することが示され、次の実験に進めると考える。一方、SSA/Pのin vivo実験については、ヌードマウスに移植しても生着率が低く、現在SCIDマウスを用いて、移植モデルを作成中である。SSA/Pオルガノイドの移植ができれば、E, F, Gの3つの薬剤を投与して抑制効果を検証できる。今後の予定は以下の通りである。1.azoxymethane-DSS誘導大腸発癌モデルを用いた予防効果の検証:今年度はn=3で各種薬剤(A, B, C)の予防効果を検討したが、今後は薬剤Aにしぼり、種々の投与スケジュール(期間、容量など)で腺腫に対する抑制効果を検証する。2.APC欠損マウスモデルを用いた予防効果の検証:多数のAPC欠損マウスを用いて、薬剤Aを種々の期間、種々の容量で投与し、腺腫に対する抑制効果を調べる。3.Pathway解析:上記の動物実験において、薬剤A投与群と溶媒投与群の大腸組織よりRNAを抽出し、マイクロアレイ解析などを行うことによりpathway解析を行い、薬剤Aによる抑制機序を調べる。4.SSA/Pのxenograftマウスモデルの作製:SSA/Pより樹立したオルガノイドをSCIDマウスの大腸に移植し、モデルマウスを作成する。5.SSA/P xenograftマウスモデルを予防効果の検証:SSA/Pのxenogtaftモデルマウスに予防候補薬E, G, Fをそれぞれ投与し、SSA/Pの大きさを評価することにより、抑制効果をin vivoで評価する。また、もっとも効果の高い薬剤については、N数を増やして予防効果を検証する。1.大腸腺腫、SSA/P及び正常大腸粘膜のマイクロアレイ解析:大腸内視鏡検査下に前癌病変である腺腫5例、SSA/P5例、及び同一症例の正常大腸粘膜(それぞれ5個)より生検を行い、常法によりRNAを抽出した。得られたRNAにCy3による蛍光標識を行い、ヒト全ゲノムcDNAchip (Whole Human Genome 4x44K v2, Agilent)とハイブリダイゼーションを行い、解析ソフトウェアによりスキャニング・データを解析した。2.大腸腺腫、SSA/Pにおける遺伝子発現プロファイルのSignatureの作成:腺腫またはSSA/Pにおける各種遺伝子発現と対応する正常大腸粘膜における遺伝子発現をサブトラクションし、各病変に特異的な遺伝子発現Signatureを算出した。また、腺腫、SSA/Pのそれぞれにおいて各遺伝子の発現強度の平均値を産出した。3.Connectivitymapを用いた予防候補薬の抽出:腺腫またはSSA/Pの遺伝子発現SignatureよりConnectivity Map解析を行い、それぞれにおいてstrong negativeに作用する薬剤を100種類選択した。その中で、実際に予防薬として使用可能な薬剤を約30種類選択した。4.腺腫、SSA/P、正常大腸粘膜オルガノイド培養を用いた抗腫瘍活性の検索:まず、佐藤らの報告に従い各種オルガノイドを培養した。樹立した大腸腺腫、SSA/P及び正常大腸粘膜由来のオルガノイドに、Connectivity Mapにより抽出された予防候補薬をそれぞれ低濃度から高濃度を添加し、48時間培養して感受性試験(WST-8 assay)を行いCell viabilityを測定し、IC50を算出した。現在、腺腫に有効と思われる予防候補薬を3種類を抽出し、動物実験を行なっている。また、腺腫の症例数を増やして予防効果をさらに検討中である。SSA/Pに対する予防候補薬は、さらにスクにリーニングを行なっている。

大腸腺腫やSSA/Pのマイクロアレイ解析データをもとに遺伝子発現プロファイルを作成し、Connectivity Map解析をおこなうことができた。また、腺腫やSSA/Pからオルガノイドを作成することができている。Connectivity Map解析により得られた予防候補薬を用いて、スクリーニングを行なっており、選手に対する予防薬は3種類抽出できている。SSA/Pに対する候補薬のスクリーニングも進んでいる。以上のように、おおむね順調に進んでいる。昨年度は、大腸腺腫組織、SSA/P組織、及び正常粘膜組織より得られた遺伝子発現プロファイルをもとにConnecitivity map解析を行い、既存の6000種類の薬剤の中から腺腫やSSA/Pに抑制的に作用する薬剤をそれぞれ30種類抽出した。また、前癌病変である腺腫やSSA/Pのオルガノイドを樹立し、薬剤のスクリーニングを行うことによりこれらに抑制的に作用する薬剤をそれぞれ5つほどに絞り込んだ。以上の結果をもとに、今年度は、新たに腺腫10症例、SSA/P 10症例のオルガノイドを樹立し、これらの予防候補薬剤の抑制効果を検証した。その結果、腺腫に対してはA, B, C, Dの4つの薬剤が、正常オルガノイドに比べて強い抑制効果を示した。同様に、SSA/Pに対してはE, F, Gの3つの薬剤が正常オルガノイドに比べて強い抑制効果を示した。これらのin vitroの実験結果をもとに、次に動物を用いて以下の2つの実験を行った。1) azoxymethane-DSS誘導ラット発癌モデルを用いて、A, B, C, Dの薬剤(または溶媒のみ)をそれぞれ15週間経口投与し(それぞれn=3)、屠殺して腺腫の数、頻度、大きさ等々を評価した。その結果、薬剤Aの投与群ではもっとも強く腺腫の発生を抑制することが明らかとなった。同様に、APC欠損マウスに薬剤Aまたは溶媒のみを経口投与し、4ヶ月後にマウスを屠殺して大腸及び小腸のポリープ(腺腫)数、頻度、大きさなどを評価したところ、治療群では対照群に比べて明らかにポリープの数は減少した。SSA/Pについては、適切な動物モデルがないため、SSA/PオルガノイドをSCIDマウスの大腸に同所移植を行い、SSA/P治療評価モデルになるかどうかを検討している。大腸腺腫に対する予防薬開発の実験は、azoxymethane-DSS誘導大腸発癌ラット及びAPC欠損マウスを用いて概ね順調に進んでいる。つまり、4つの薬剤の中で薬剤Aが動物の大腸腺腫を抑制することが示され、次の実験に進めると考える。一方、SSA/Pのin vivo実験については、ヌードマウスに移植しても生着率が低く、現在SCIDマウスを用いて、移植モデルを作成中である。SSA/Pオルガノイドの移植ができれば、E, F, Gの3つの薬剤を投与して抑制効果を検証できる。今後の予定は以下の通りである。1.多数のオルガノイドを用いた予防効果の検証:異なる腺腫またはSSA/P症例から多数のオルガノどを作成し、それぞれの予防候補薬を添加することにより、それらの抑制効果を確かめる。
アストロサイトに高発現するDISC1の機能解析～統合失調症との関連を中心に～

本研究では、アストロサイトに豊富に存在するDISC1がアストロサイトの増殖、移動、分化、オリゴデンドロサイトとのクロストークあるいは脳傷害時の反応性アストロサイトへの分化などに関与するか否かを明らかにすることで、DISC1機能障害を基盤とする統合失調症の発症機構を確立し、ニューロンーアストロサイトーオリゴデンドロサイトの発達ネットワークの破綻としての統合失調症の病態解明に多大な寄与を果たすことを目的とした。機能解析結果からは明確な役割を同定するには至らなかったが、免疫組織化学的な検討から、線維型アストロサイトおよび放射状アストロサイトでのDISC1の十分な発現を見出すことが出来た。DISC1は統合失調症脆弱因子として同定されて以来、我々を含めてほとんどの研究グループが神経細胞での機能解明に焦点を合わせて研究を進めてきたが、ニューロン以外の神経系の構成分であるグリア細胞におけるDISC1の機能についてはほとんど関心が向けられていなかったのが現状である。そこで本研究では、ニューロンやオリゴデンドロサイトのみならずアストロサイトに豊富に存在するDISC1がアストロサイトの増殖、移動、分化、オリゴデンドロサイトとのクロストークあるいは脳傷害時の反応性アストロサイトへの分化などに関与するか否か明らかにする。平成27年度は、まずアストロサイトにおけるDISC1発現の時期特異性および形態学的検討を行った。In situ hybridization法により、Adultマウスの脳内の各領域に存在するアストロサイトでの発現の有無について検討を行った。その結果、脳梁の線維型アストロサイト、大脳皮質の原形質型アストロサイトではDISC1 mRNAは強く発現していないのではないかと考えられた。軟膜周囲の放射線型アストロサイトでは、比較的多くの細胞でDISC1 mRNAの発現を確認した。さらに、免疫組織化学的な検討をアストロサイトマーカーのGFAPやEAAT1を用いて実施し、in situ hybridizationの検討と同様の結果を得ている。次に発達過程によるDISC1の発現様式の検討を進めた。まず、生後7日のマウス脳におけるDISC1発現について免疫組織化学的な検討を行ったところ、線維型アストロサイトおよび放射線型アストロサイトでのDISC1の十分な発現を見出すことが出来た。平成28年度からの検討を予定している初代培養アストロサイトの準備も順調である。平成27年度は、アストロサイトにおけるDISC1の機能解析に進むための発現様式の検討を行い、Adultマウスにおける発現と幼若期における発現様式に差のあることを見出している。これらは、初年度の当初計画にほぼ沿った内容に関する成果であり、平成28年度以降に計画に沿ってさらに詳細な解析を行う予定である。これまでの検討から、成熟脳における成熟アストロサイトではDISC1発現が弱いことをはじめ、生後7日のマウス脳での免疫組織化学的な検討などから、線維型アストロサイトおよび放射線型アストロサイトでのDISC1の十分な発現を見出している。平成28年度は、DISC1の機能解析のためまずはアストロサイトの初代培養系を構築した。さらにこの初代培養アストロサイトを用いてDISC1の発現レベルと増殖や分化、移動との関連性を検討するための予備検討を開始した。その結果、GFAP陽性の成熟型アストロサイトへの分化過程においてDISC1発現との関連性が弱い可能性を免疫組織化学的な検討により見出した。さらにこの結果を検証するために、マウス脳における中枢神経障害時のDISC1発現について検討を加えた。中枢神経の虚血,外傷、炎症などの際にはアストロサイトの細胞体は肥大し、突起も伸長し反応性アストロサイトと呼ばれる細胞へと変化するが、この反応性アストロサイトでのDISC1発現について免疫組織化学的などの検討を行った結果、DISC1発現増加は観察できず、マウス脳における検討でもDISC1とアストロサイトの分化過程との関連性が弱い可能性が示唆された。平成27年度から準備を始め、本年度に確立したアストロサイトの初代培養系は順調である。平成28年度は、この初代培養系を用いたDISC1発現と分化との関連性の検討を行うと共にマウス脳への中枢神経障害時に観察される反応性アストロサイトでのDISC1発現変化について検討を行い、アストロサイトの分化過程とDISC1発現との関連性が弱い可能性を見出している。これらは、平成28年度以降の当初計画にほぼ沿った内容に関する成果であり、平成29年度は残りの増殖過程と移動過程に関しての詳細な検討、さらには神経細胞やオリゴデンドロサイトとの共培養系を用いて髄鞘化への影響についての検討を実施する予定である。DISC1は統合失調症関連脆弱因子として同定されてきて以来、我々を含めほとんどの研究グループが神経細胞での機能解明に焦点を合わせて研究を進めてきたが、神経細胞以外の神経系の構成成分であるグリア細胞におけるDISC1の機能については、ほとんど関心が向けられていなかったのが現状である。そこで本研究課題では、神経細胞やオリゴデンドロサイトのみならずアストロサイトにも豊富に存在するDISC1がアストロサイト自身の増殖、移動、分化、オリゴデンドロサイトとのクロストーク、あるいは脳障害時の反応性アストロサイトへの変化などへ関与するのか否かについて明らかにする。

平成27年度から28年度には、アストロサイトにおけるDISC1の発現は生後7日の線維型アストロサイトおよび放射線型アストロサイトで強いものの、成熟脳アストロサイトでは発現が弱いことを免疫組織化学的な解析で見出している。さらに、成熟型アストロサイトへの分化過程においてDISC1発現変化が影響を与えないことや脳損傷時の反応性アストロサイトでのDISC1発現変化も観察されなかったことから、DISC1はアストロサイト分化との関連性が弱い可能性が示唆された。平成29年度は、初代培養や機能型DISC1発現がないと考えられるマウス等を用いてアストロサイトの移動への関与について免疫組織化学的な解析等により検討したが、DISC1の発現の有無とアストロサイトの移動との間には関連性が弱い可能性が示唆された。更にDISC1発現変化とアストロサイトの増殖について初代培養細胞などを用いて同様な検討を行ったが、アストロサイトの増殖活性とDISC1発現の間の関連性は非常に弱い可能性が示唆された。また、機能型DISC1発現がないと考えられるマウスの線維束の観察や行動観察等から髄鞘化への影響についても非常に弱い可能性が示唆された。本研究では、アストロサイトに豊富に存在するDISC1がアストロサイトの増殖、移動、分化、オリゴデンドロサイトとのクロストークあるいは脳傷害時の反応性アストロサイトへの分化などに関与するか否かを明らかにすることで、DISC1機能障害を基盤とする統合失調症の発症機構を確立し、ニューロンーアストロサイトーオリゴデンドロサイトの発達ネットワークの破綻としての統合失調症の病態解明に多大な寄与を果たすことを目的とした。機能解析結果からは明確な役割を同定するには至らなかったが、免疫組織化学的な検討から、線維型アストロサイトおよび放射状アストロサイトでのDISC1の十分な発現を見出すことが出来た。平成28年度は、これまでの研究成果を元に初代培養アストロサイトを用いて、アストロサイトの成熟過程への影響や成熟後の役割の有無などのDISC1の機能解析を行う。まず、DISC1 siRNAを用いてDISC1発現を抑制した培養アストロサイトを用いて、分化レベルに与える影響を免疫組織化学的手法やrealtime PCR、western blotting法などにより検討する。さらには、増殖への影響についてはELISA法やPCRなどで、移動への影響についてはwount healingアッセイ法などにより検討を加える。変化が観察された項目に関しては、DISC1発現抑制後に強制発現による発現回復後の評価も加える。平成29年度は、これまでの研究成果を元に初代培養アストロサイトを用いて、アストロサイトの移動や増殖過程への影響や成熟後の役割の有無などのDISC1の機能解析を行う。
アジア農業金融研究のパラダイム転換に向けて―農村社会構造に着目した比較地域分析

北部ベトナム(紅河デルタ)は日本同様、NGOによるマイクロファイナンスを必要としない密な村落組織と行政制度をもち、農村社会構造が規定的とする本研究仮説は支持されたが、戦前の紅河デルタは上部権力(政府)との対峙の仕方で日本とは全く異なるという事実も判明した。ラオスの協同組合(村信用組合)はかなり成功を収めたが、組合の上部組織の確立が今後の発展の鍵を握っていることが判明。マイクロファイナンス商業化の理論的基礎を与えたRobinson(2001)「マイクロファイナンス革命」が範とするインドネシアでは、調査の結果、その後望ましくない方向へ発展したことが判明、新たな農村金融パラダイムが求められている。初年度の平成24年度は、ベトナム・紅河デルタ農村で数名のメンバー共同の調査研究を実施したほか、各自担当の研究をそれぞれ推進した。ベトナム・紅河デルタ農村では、集落内住民間の集落を単位とする地縁的なタイトな社会関係があり、その上に密度の濃い行政制度がかぶさっており、結果として非常にまとまりのある農村社会構造が存在していることが明らかになった。その結果、金融面においては、社会政策銀行の融資や返済は全面的に集落機能に依存して行われており、また農業銀行も個別に融資・返済を行うものの、契約履行に際しては集落機能に依存する側面が強く見られた。また、NGOの行うマイクロクレジットについては、NGOの役割は資金供与にほぼ限られ、実際の貸付・返済の業務は集落が行う体制となっていた。以上のような農村金融のあり方は、日本のそれとかなり類似するものであり、日本とベトナム・紅河デルタの農村社会構造がかなり似たものであることを示している。一方、ラオスでは、1990年代末以降に設立され発展している農村信用組合があり、村(Ban)を単位とした信用組合がかなりよく機能しており、それは所有・経営規模がかなり均質な自作農を中心とする農村社会構造の特質を反映したものと考えらえるが、しかし信用組合の役員にかなり高額の手当を支給しなければ運営が難しく、したがって借入金の金利が月利34%の高利になってしまうことからすると、その農村社会構造は日本や紅河デルタのそれとははっきりと区別される。ラオスでは、農村の社会関係はかなりタイトだが、行政がそれを利用し強化するような密接な働きかけが弱い。その点で全く異なった発展径路をたどってきたと考えられる。平成25年度以降は、東南アジアでは一般にベトナム紅河デルタと並んで強い農村組織をもつとされるインドネシア・ジャワのその農村社会の性格を金融を通してみることで明らかにすることに1つの力点を置くことにする。また、ラオスやタイとの比較でミャンマーにも注目される。これまでの研究進捗の中で、本研究全体にとってヴェトナム紅河デルタが1つの焦点になると判断し、当該年度は、紅河デルタの3つの性格の異なる行政村(社)の金融事情を予備調査し(藤田・柳澤)、今年度に行う世帯レベルの本格的調査の準備とするとともに、過去2年間の調査に基づく知見を代表者(藤田)と分担者2人(柳澤、大野)の共著論文としてまとめた(2014年4月まもなく刊行予定)。もう1つの焦点はインドネシアのジャワであるが、分担者(米倉)は当該年度に、引き続き東ジャワ農村の定点調査を実施し、必要な資料・データが出揃いつつある。その他の地域での進捗は以下の通り。ラオスでは、分担者(大野)が、首都ヴィエンチャン周辺で1990年代末から発展している村信用組合のうち、資金余剰が出ている10組合について詳しい追跡調査を実施した。ミャンマーでは、代表者(藤田)がミャンマー農業開発銀行の支店レベルの詳細な調査を行い、内部の研究会で発表した。中国では、分担者(坂下)が現代農業金融に関する詳細な統計データを入手し、分析を始めた。台湾では、分担者(坂根)が戦前日本植民地期の史資料の渉猟を行っている。また、代表者(藤田)は、これまでの調査研究に基づき、南インド・タミルナードゥ州の農村金融について、英語および日本語の論文(図書の中の1つの章)として刊行した。以上、全体4年間の研究計画の中で半分の2年が過ぎたが、ほぼ予定通り、順調に調査研究が進展しており、3年目の今年度は、5月末にほぼ全員が集まって中間研究会を実施し、そこで残り2年の研究戦略を練ることになる。5月31日6月1日の2日間、東北大学にて全体会議・研究会を開催し、各分担者がこれまでの研究の進捗状況を報告・議論するとともに、ベトナム紅河デルタ農村について村落の歴史的形成過程と村落社会構造、農村金融の関連性について突っ込んだ議論を行った。夏休み以降、現地調査を精力的に行った。ミャンマーではシャン州の焼畑地帯で生業との関連で農村金融の事態を調査し、またモン州の天然ゴム生産地帯でゴムの生産・加工・流通との関連で金融について調査した。さらに、農業開発銀行(MADB)について調査を行った。ベトナムでは紅河デルタの3ヵ村で大規模な世帯調査を行い、あわせて農村信用基金の調査を実施した。世帯調査の結果の入力作業には時間がかかっている。ラオスでは一部の農村信用組合で発生している余裕資金問題について突っ込んだ調査を行った。インドネシアの東ジャワでは地域に展開しているさまざまな金融実態について、その性格を徹底的に探る調査を実施した。フィリピンでは、水利組合内部に自生したインフォーマルな金融組織について調査を行った。台湾については、戦前の協同組合金融に関する史資料の渉猟を行うとともに、収集した資料の読み込みと分析を行った。年度の後半にはこれまでの成果のとりまとめに尽力した。

1つはインドの農業・農村に関する4本の論文、もう1つはラオス農村信用組合に関する研究成果のとりまとめであり、京都大学東南アジア研究所が発行している英文誌Southeast Asian Studiesの特集号として収録する作業を行い、年度末に刊行を果たした。最終年度である2015年度には、残された課題に関連して研究者を招聘したり、調査対象地域での補足調査を行ったりするとともに、最終とりまとめのためのやや大きな研究会を2回実施した。1つは2015年11月2223日に北海道大学で開催した研究会であり、そこでは研究分担者の坂下、坂根、米倉の各氏による4年間の研究総括報告とともに、代表者(藤田)による研究総括報告が行われ、活発な意見交換がなされた。もう1つは、3月7日に、タイのチュラロンコーン大学アジア研究所で開催した国際セミナーであり、そこでは研究分担者の大野、加治佐、三重野の各氏による総括研究報告のほか、ラオスから招聘した海外共同研究者(Chansathith Chaleunsinh女史)、カンボジアの専門家(矢倉研二郎氏)、さらには地元チュラロンコーン大学からの参加報告者2人が加わって研究発表を行い、最後に代表者がアジアの農村小規模金融について総括的な発表をして全体を締めくくった。最大のメッセージは、マイクロファイナンスという名で、非常に性格の異なる金融制度がアジア各地で出現・発展しており、それらのメリット・デメリットをよく認識して評価・研究する必要があるという点である。本国際セミナーは、チュラロンコーン大学アジア研究所のホームページに掲載されている。最後に、国際セミナーの後、南タイのソンクラー県でゴム小農の農業協同組合を中心に視察を行い、そこでの金融のあり方を中心に検討し、将来の研究課題について議論した。北部ベトナム(紅河デルタ)は日本同様、NGOによるマイクロファイナンスを必要としない密な村落組織と行政制度をもち、農村社会構造が規定的とする本研究仮説は支持されたが、戦前の紅河デルタは上部権力(政府)との対峙の仕方で日本とは全く異なるという事実も判明した。ラオスの協同組合(村信用組合)はかなり成功を収めたが、組合の上部組織の確立が今後の発展の鍵を握っていることが判明。マイクロファイナンス商業化の理論的基礎を与えたRobinson(2001)「マイクロファイナンス革命」が範とするインドネシアでは、調査の結果、その後望ましくない方向へ発展したことが判明、新たな農村金融パラダイムが求められている。5月末の東北大学での研究会で研究全体の進捗状況が明瞭になり、メンバー各自の自覚と意欲が再活性した。それを受けて、代表者、各分担者は担当する国や地域での現地調査を精力的にこなし、順調に調査研究が進んでいる。また、研究成果が出たものから、そのとりまとめ、刊行も順調に進んでいる。27年度が最終年度であるため、記入しない。アジア地域研究最終年度である2015年度には、一部残された補足調査(特に、インド、インドネシア、ベトナム、中国)を実施するとともに、台湾については史資料の分析を進め、また良質の統計的資料の入手ができている中国についてはその分析を急ぐ。さらに、海外から積極的に専門家を招聘しながら研究会を何度か開催し、成果の総とりまとめに向け、議論を煮詰めていく。
InversePCR法と次世代シーケンス技術を用いた外来遺伝子挿入位置同定法開発

【目的】Inverse-PCR法を用いた挿入遺伝子近傍ゲノム配列の選択的増幅・抽出と次世代シーケンス技術を組み合わせる事により、簡便で迅速、低コストに挿入外来遺伝子・ゲノム改変位置特定が可能であると考え、その基盤技術の開発を行う。【方法】長鎖1本鎖DNAを用いたゲノム編集ノックインマウス、および一般的なDNA注入法により作出された外来遺伝子導入マウスの尾からゲノムDNAを抽出し検体として用い、順次下記実験を行った。1、g-TubeによるゲノムDNA断片化、AMPureを用いた断片長選別・濃縮の条件検討2、末端平滑化、およびself-ligationによる自己環状化の条件検討3、Inverse-PCRの条件検討4、次世代シーケンス用ライブラリ作製・混合、MiSeqを用いた次世代シーケンス5、外来遺伝子挿入部位を特定する為の配列解析【成果】1、2ug/50ulのゲノムDNAを使用し、約6kb-10kbのサイズに断片化、10ulに濃縮する事で末端平滑化に必要となる試薬量のコストを削減できた。2、平滑末端化後、2種類の方法で自己環状化の条件検討を行い、アダプタ無し・400ng/400ulにて自己環状化させる条件で十分な処理が行える事がわかった。3、Inverse-PCRは2セットのprimerを用いて2段階のPCRを行う事で特異性・収量の確保を試み各種条件検討を行った。その結果、1st PCR、2nd PCRともに、25ul反応系にてPrimeStarGXL 2倍量、2step PCR :アニーリング98°C10秒、伸長時間68°C3分30cycleの条件が適切であった。伸長時間、cycle数を増すと非特異的増幅が生じる事がわかった。5、現在、配列解析中であり、一部の検体は染色体上の挿入部位の候補が幾つか得られている。挿入配列とゲノム配列をまたぐ結合部分のread特定を行う解析手法を検討中である。今後、本手法にて検出された挿入候補部位に対して、サンガー法による検証を行う事で、開発した技術の妥当性について明らかになると期待される。
腸管における糖タンパク質の多様性と機能に関する組織化学的研究

本研究では、マウス腸管において糖タンパク質が臓器・組織を構成するどの細胞に発現するか明らかにした。糖鎖およびコアタンパク質が異なる糖タンパク質をそれぞれ区別して発現分布を明らかにするため、特定の糖鎖が付加されたコアタンパク質の同定解析法(グライコプロテオミクス解析)と、免疫組織化学的解析法を活用した。フコシル化糖タンパク質の検討から、レクチンを用いたin situ PLA法による糖タンパク質の発現分布に関する解析が、タンパク質糖鎖修飾の生物学的機能を理解する上で有用であることを示した。また、rBC2LCNレクチンが認識するフコシル化糖鎖が腸管ニッチ細胞に特徴的な発現をすることも明らかにした。哺乳類タンパク質の代表的な翻訳後修飾である糖鎖付加の生物学的機能理解には、糖鎖が付加されたコアタンパク質と、その組織・細胞局在の特定が必要である。本研究の目的は、糖鎖及びコアタンパク質が異なる糖タンパク質を各々区別し、臓器を構成するどの細胞に発現するか明らかにすることである。フコシル化糖鎖の腸管における機能的重要性を踏まえ、フコシル化糖タンパク質の発現分布をマウス腸管にて検討する。生体には様々な種類のフコシル化糖鎖が発現する。そこで、まず、1.腸管における各種フコシル化糖鎖発現状況を免疫組織化学的検討により明らかにすることで、本計画で優先的に検討すべきフコシル化糖鎖種を選定し、次に、2.着目したフコシル化糖鎖が付加されたタンパク質を検討した。具体的には、1.フコシル化糖鎖の発現・分布を明らかにするため、免疫組織化学染色をマウス小腸組織切片において実施した。結合するフコシル化糖鎖が異なる複数のレクチンおよび抗糖鎖抗体を用いたことで、小腸上皮において各種フコシル化糖鎖は、細胞種、またその分化段階に応じて、特徴的な発現パターンを示すことが分かった。末端のガラクトースにフコース残基がα1,2結合したH型糖鎖は、腸管陰窩において特異な発現パターンを示すことを明らかにした。特にBurkholderia cenocepacia由来レクチンrBC2LCNは、他のレクチンとは異なる染色パターンを示した。同レクチンがフコシル化糖鎖検出のための新たなプローブとして免疫組織化学的検討に有用であることも分かった。2.引き続き、マウス小腸組織全体からタンパク質を調製し、H型糖鎖が付加されているタンパク質の同定を試みた。レクチンを利用したプロテオミクス解析を行った結果、1000種以上のタンパク質がその候補として同定された。計画の通り、マウス腸管におけるフコシル化糖鎖の発現・分布を免疫組織化学的に検討し、フコシル化糖鎖が付加されたタンパク質の同定のため、グライコプロテオミクス解析を実施した。タンパク質糖鎖修飾の生物学的機能の理解を目的とした本研究において、優先的に検討を加えるべき糖鎖種を選択することもできた。研究成果の一部は、関連研究領域の学会にて報告した。以上の状況から概ね計画通りに検討が進んでいると判断する。生体内では同一のタンパク質に対し多種多様な糖鎖が付加され、その機能が調節される。タンパク質糖鎖修飾の生物学的機能を理解するためには、付加された糖鎖が異なるタンパク質をそれぞれ区別し、どの細胞に発現するか、明らかにすることが必要である。腸管におけるフコシル化糖鎖の機能的重要性を踏まえ、フコシル化糖タンパク質の発現分布をマウス腸管にて検討した。昨年度、グライコプロテオミクス解析を実施し、フコシル化糖鎖が付加されたコアタンパク質候補を多数同定した。今年度、小腸杯細胞に分布するフコシル化糖タンパク質を同定するため、候補の中から同細胞に発現する可能性が高いタンパク質を選別し、目的糖鎖の付加を検証した。まず、フコシル化糖鎖と候補タンパク質の共局在を二重染色により検討し、候補をさらに選別した。その上でin situ PLA法により、目的糖鎖が付加した候補タンパク質を検出することで杯細胞に発現するフコシル化糖タンパク質を同定した。また、昨年度に引き続き、フコシル化糖鎖の腸管での発現分布を免疫組織化学的に検討した。Burkholderia cenocepacia由来のレクチンrBC2LCNが認識するフコシル化糖鎖を発現する上皮細胞種を特定した。各種上皮細胞マーカーを用いた検討により、同糖鎖は腸管陰窩底のcKit陽性ニッチ細胞に発現することが分かった。一方、杯細胞分泌顆粒への同糖鎖の分布は、小腸では観察されたが、大腸では観察されなかった。このようなrBC2LCNが認識するフコシル化糖鎖の発現分布の違いは、細胞種や大腸・小腸における同糖鎖の機能的な違いを反映すると考えられた。UEA-Iなど他のレクチンによる染色パターンとも異なり、他の種類のフコシル化糖鎖と異なる機能的意義が考えられる。このような研究成果は、国際誌に原著論文として報告した。計画に従い、コアタンパク質が異なるフコシル化糖タンパク質を、マウス腸管組織切片上で特異的に検出し、その組織分布を検討した。また、これまで十分な検討が行われなかった末端のガラクトースにフコース残基がα1,2結合した、H型フコシル化糖鎖の腸管での発現分布に関して新たな知見を得た。腸管における糖鎖の機能的意義を検討する上で興味深い知見と考えられた。

ここまで得られた以上のような研究成果を基盤とすることで、次年度の計画がスムーズに進むことが期待できる。研究成果は国際誌における原著論文としても報告しており、以上の状況を総合し、概ね計画通りに検討が進んでいると判断する。糖鎖修飾は、代表的なタンパク質の翻訳後修飾である。生体内では同一のタンパク質に対し多種多様な糖鎖が付加される。異なる糖鎖が付加されることにより、タンパク質の機能が調節される。また、発現する細胞種や、細胞の状態の違いにより、同じタンパク質であっても付加糖鎖は異なる。従って、糖鎖修飾の生物学的機能を理解するためには、糖鎖・タンパク質を区別し、それぞれの糖タンパク質が臓器・組織を構成するどの細胞に発現するか、明らかにすることが必要である。本研究では、腸管の恒常性維持に深く関与するフコシル化糖鎖に着目した。その機能理解のため、マウス腸管を用いて、コアタンパク質が異なるフコシル化糖タンパク質をそれぞれ区別し、腸管のどの細胞に発現するか、明らかにすることを目的とした。最終年度は、本研究を通じて得た知見を基盤として、対象とした特定の糖タンパク質が、腸管のどの細胞に発現するか検討した。目的の糖鎖が付加されたタンパク質を同定するグライコプロテオミクス解析と、目的の糖鎖が付加した特定のタンパク質を特異的に検出する組織化学的検出法であるin situ PLA法を組み合わせることで、フコシル化糖鎖が付加した糖タンパク質の分布を明らかにした。本研究で明らかにした杯細胞が産生するタンパク質における、陰窩ー絨毛軸に沿った付加糖鎖の変化は、杯細胞の分化成熟や、細胞機能の変化に関係すると考えられた。本研究助成期間において、腸管ニッチ細胞に特徴的な発現をするフコシル化糖鎖を見出した。さらに、フコシル化糖鎖が付加したタンパク質の発現分布を明らかにした。これまで多くの臓器・組織において糖鎖の発現分布に関して多くの報告がある。しかし、糖タンパク質としての発現分布はほとんど検討されたことはなかった。本研究を端緒として他の臓器・組織における検討が進み、糖鎖の生物学的な理解がさらに進展することが期待される。本研究では、マウス腸管において糖タンパク質が臓器・組織を構成するどの細胞に発現するか明らかにした。糖鎖およびコアタンパク質が異なる糖タンパク質をそれぞれ区別して発現分布を明らかにするため、特定の糖鎖が付加されたコアタンパク質の同定解析法(グライコプロテオミクス解析)と、免疫組織化学的解析法を活用した。フコシル化糖タンパク質の検討から、レクチンを用いたin situ PLA法による糖タンパク質の発現分布に関する解析が、タンパク質糖鎖修飾の生物学的機能を理解する上で有用であることを示した。また、rBC2LCNレクチンが認識するフコシル化糖鎖が腸管ニッチ細胞に特徴的な発現をすることも明らかにした。取得した目的タンパク質候補リストには、予想通り多数の候補が含まれた。計画期間内に全てを検討することは困難である。糖タンパク質の組織分布検討を効率的に行うため、タンパク質データベースやHuman Protein Atlas等による既知情報を利用することで、タンパク質の細胞内局在や予想される生物学的機能に基いて候補の絞込みを行う。並行して、着目すべき腸管上皮細胞を選別した上で、コアタンパク質同定解析を行う。
プレッシャーが身体運動に及ぼす認知的・情動的影響

本研究の第1の目的は,プレッシャーが運動制御に及ぼす影響を調べることであった.また,第2の目的は,プレッシャー下における意識的処理や注意の処理資源不足などの認知的変化ならびに生理的情動反応が運動制御に及ぼす影響を解明することであった.実験1では,大学生24名を実験参加者として,プレッシャーがゴルフパッティング課題に及ぼす影響を調べた.実験2では,大学生30名を実験参加者として,プレッシャーが卓球フォアハンドストローク課題に及ぼす影響を調べた.両実験において,低強度のプレッシャーが実験参加者に負荷された.パフォーマンスの得点はプレッシャーによる影響を受けなかったが,ボールの停止位置やバウンド位置はプレッシャーによって偏向した.また,身体運動ならびに身体運動以外の対象への注意がプレッシャーによって増加した.実験1では,テイクバック期及びフォロースルー期の運動変位の減少ならびにダウンスイング期の運動速度と加速度の減少という運動学的変化が生じた.また,テイクバック期におけるグリップ把持力の増加という運動力学的変化が生じた.そして,注意散漫度が増加した実験参加者ほどインパクト時のクラブヘッドの向きがターゲットに向かって右に偏向し,心拍数の増加という情動反応が生じた実験参加者ほどダウンスイングの速度と加速度を増加させた.実験2では,プレッシャーによって打点が前方に移動し,インパクト時のラケット面がターゲットに向かって左を向いた.さらにフォワードスイング期の運動速度が低下し,ボール速度も低下した.また,注意が増加した実験参加者ほど運動の変動性が増加した,これらのことから,課題によって,プレッシャーが運動制御に及ぼす影響は異なるが,プレッシャー下で生じる認知的変化ならびに情動反応の変化によっても運動制御に生じる変化が異なることが明らかとなった.本研究の第1の目的は,プレッシャーが運動制御に及ぼす影響を調べることであった.また,第2の目的は,プレッシャー下における意識的処理や注意の処理資源不足などの認知的変化ならびに生理的情動反応が運動制御に及ぼす影響を解明することであった.実験1では,大学生24名を実験参加者として,プレッシャーがゴルフパッティング課題に及ぼす影響を調べた.実験2では,大学生30名を実験参加者として,プレッシャーが卓球フォアハンドストローク課題に及ぼす影響を調べた.両実験において,低強度のプレッシャーが実験参加者に負荷された.パフォーマンスの得点はプレッシャーによる影響を受けなかったが,ボールの停止位置やバウンド位置はプレッシャーによって偏向した.また,身体運動ならびに身体運動以外の対象への注意がプレッシャーによって増加した.実験1では,テイクバック期及びフォロースルー期の運動変位の減少ならびにダウンスイング期の運動速度と加速度の減少という運動学的変化が生じた.また,テイクバック期におけるグリップ把持力の増加という運動力学的変化が生じた.そして,注意散漫度が増加した実験参加者ほどインパクト時のクラブヘッドの向きがターゲットに向かって右に偏向し,心拍数の増加という情動反応が生じた実験参加者ほどダウンスイングの速度と加速度を増加させた.実験2では,プレッシャーによって打点が前方に移動し,インパクト時のラケット面がターゲットに向かって左を向いた.さらにフォワードスイング期の運動速度が低下し,ボール速度も低下した.また,注意が増加した実験参加者ほど運動の変動性が増加した,これらのことから,課題によって,プレッシャーが運動制御に及ぼす影響は異なるが,プレッシャー下で生じる認知的変化ならびに情動反応の変化によっても運動制御に生じる変化が異なることが明らかとなった.本研究の目的は、プレッシャー下の身体運動が認知的、情動的変化に伴いどのような影響を受けるのかについて検討することであった。実験では、ゴルフパッティング課題を用い、被験者(右利きの女子大学生14名)に平坦な人工芝上で1.5m先の同心円のターゲットを狙ってパッティングを行なわせた。習得として10試行×15ブロックの計150試行を行なわせ、プレッシャー教示の後にテストとして10試行を行なわせた。プレッシャー教示は、習得試行のパフォーマンスに基づいて基準を決め、賞金2000円もしくは罰として日常生活で体感する強めの静電気の約210倍の電気刺激を与えるという内容であった。ただし、電気刺激については偽教示であり、実験後にディブリーフィングを行なった。習得第14ブロック直後ならびにプレッシャー教示直後に感情測定として、状態不安検査(STAI)とポジティブ・ネガティブ感情検査(PANAS)を実施した。また、習得第15ブロックならびにテストにおいて、脈拍とグリップ把持力を測定し、クラブヘッドの3次元動作解析、ボールの停止位置の分布解析を行なった。テスト終了後には、試行中の注意の焦点に関する質問紙に回答させた。分析の結果、習得からテストにかけて脈拍数に変化は見られなかったが、状態不安得点が有意に上昇した。また、クラブヘッドのダウンスイング時の最大加速度ならびに平均加速度が有意に増加し、ダウンスイング時間が有意に減少した。また、ダウンスイング時のヘッド回転角度の変動性が有意に減少した。また、テイクバック距離の減少、テイクバック時のヘッド回転角度の変動性の減少が有意傾向としてみられた。ボールの停止位置の恒常誤差は、習得からテストにかけて、0.2±7.7cmから5.5±6.Ocmに有意に増加した。今後、被験者数を増やし、注意の焦点や生理的反応の変化と身体運動の変化の関係性について検討を進める。本年度は、卓球のフォアハンドドライブを課題として、高いパフォーマンスを発揮しなければならないという心理的プレッシャーが身体運動、認知ならびに情動反応に及ぼす影響を検討した。卓球初心者の右利きの大学生男子16名、女子12名の計28名が実験に参加した。実験参加者は球出し機から打ち出されたボールをフォアハンドで、卓球台上の複数の同心円の中心を狙って打ち返した。

50球の習得試行の後、10球のプリテストを行い、さらに100球の習得試行の後、10球のポストテストと被験者ごとに決められた基準得点を超えると賞金が与えられるというプレッシャーテスト10球を行った。プレッシャーの操作チェックとして測定した脈拍数は、ポストテスト中の平均90.0bpmからプレッシャーテスト中の平均93.4bpmまで有意に増加した(p<.05)。また、状態不安得点も安静時の平均39.5点からプレッシャーテスト直前の平均43.1点まで有意に増加した(p<.05)。実験後に回答した質問紙の分析に基づく認知的変化としては、賞金獲得や不安に対する注意散漫度の増加が、身体運動に対する意識的処理の増加に比べて多くの実験参加者で認められたが、5名の実験参加者においては、両方の認知活動の増加が認められた。これはプレッシャーによるパフォーマンス低下の原因を注意散漫もしくは過剰な意識的処理のどちらか一方に帰属する先行研究に反する結果であった。また、的への的中度を調べたパフォーマンス得点は、ポストテストからプレッシャーテストに変化はみられなかったが、バウンド地点の分析結果によれば、卓球台のエンドライン方向の偏りが有意に左側にシフトし、サイドライン方向の偏りは奥にシフトする傾向がみられた。今後はラケット運動の解析を行い、状態不安、脈拍数、注意の変化なども含めた変数間の関係性を検討する必要がある。