hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ウェーブレット信号変換処理を用いた各種動機械の異常診断システムに関する研究

本研究では,新しい信号処理技術であるウェーブレット信号変換処理を用いて,各種動機械の異常診断システムをソフトとハードの両面に構築して,効率的な安全性の確保に資することを目的に,以下の項目を検討した.1.境界要素法により内部空間-固体-外部空間系を解析し,ウェーブレット変換により異常信号の発生位置の同定を行いその有効性を確認した。しかし,単発な異常信号であれば,到着時間差のみで,異常信号の発生位置をかなり精度良く同定できるが,異常信号が連続した場合は,その到着した時間差が検出できないので,相関関数を用いるか,あるいは前述のシミュレーションを用いて,事前に解析を行い異常信号の発生位置をパターン化して,データベースに蓄えて,計測データとの対比によって異常信号の発生位置を同定しなければならないことがわかった。2. Daubechiesのウェーブレットを用いて応答のウェーブレット展開係数より,入力に印加する異常信号の発生時刻を同定する場合,生成係数N>6のウェーブレットがノイズに対して頑強であることがわかった。3.加速度応答のウェーブレット変換を用いて塑性変形を発生した回数を推定する場合DaubechiesのウェーブレットおよびMexican hatよりもMeyerのウェーブレットの方が不連続性を示すパルスの検知が良好であることがわかった。本研究では,新しい信号処理技術であるウェーブレット信号変換処理を用いて,各種動機械の異常診断システムをソフトとハードの両面に構築して,効率的な安全性の確保に資することを目的に,以下のことを検討した。平成7年度は,境界要素法により内部空間-固体-外部空間系を解析し,ウェーブレット変換により異常信号の発生位置の同定を行いその有効性を確認した。しかし,単純な異常信号であれば,到着時間差のみで,異常信号の発生位置をかなり精度良く同定できるが,異常信号が連続した場合は,その到着した時間差が検出できないので,相関関数を用いるか,あるいは前述のシミュレーションを用いて,事前に解析を行い異常信号の発生位置をパターン化して,データベースに蓄えて,計測データとの対比によって異常信号の発生位置を同定しなければならないことがわかった。また,計測された音波をウェーブレット信号変換して,それの時間経過に伴った変化を注目すると,内部空間一固体一外部空間系の動特性は経年によって変化するとは考えられないので,機械全体から発生している音の変化がそのまま表れていると考えることができる。この信号の変化の割合は,機械の損傷と密接な関係があると考えられ,特に変化の度合の急変は異常な損傷の進展を表すものと考えられる。しかし,一般には,機械が単独に設置されることは珍しく,多くは複数個近接して稼働されるので,平成8年度はこの点を考慮した信号処理法を検討する必要があることがわかった。本研究では,最近,応用数学,信号処理の分野で注目を集めているウェーブレット信号変換を雑音に覆われた信号の中からの異常信号の検出に活用することを考えた。すなわち,本研究では,この新しい信号処理技術であるウェーブレット信号変換処理を用いて,各種動機械の異常診断システムをソフトとハードの両面に構築して,効率的な安全性の確保に資することを目的にする。まず,異常の信号の発生時点を同定することは,異常診断を行う際に重要な情報である。ウェーブレット信号変換は,周波数と共に時間の関数でもあるので,この発生時点を同定することができる。ある診断対象の機械を選定した場合,その動特性を計測することにより,最適なフレームバンドを選定し,最適なウェーブレットを形成しなければならない。そこで,平成8年度は以下の項目を検討した。1.複数機械からの信号の遮断を検討し,適切なフィルターの選択により,注目機械以外から音を遮断する手法を構築した。2.最適ウェーブレットを選出するために,それぞれの機械の特徴に応じた最適ウェーブレットの選出手法を確立した。3.最後に,異常診断システムの構築をコンピュータ上のソフトによって構築した。
胃癌症例層別化に基づいた発癌本態解明と新規治療戦略の構築

本申請ではエピゲノム特性を用いた胃癌症例層別化に基づいて、胃癌サブタイプの発癌分子基盤を解明することを目的とした研究を行う。2019年度はInfiniumビーズアレイを用いて臨床胃癌標本におけるDNAメチル化の網羅的解析を行い胃癌症例をサブタイプに層別化する。2020年度以降は重要なドライバー変異候補及び活性化シグナルを、shRNAライブラリーを用いた網羅的ノックダウン解析により同定し、また胃上皮細胞へのin vitroエピゲノム異常誘導モデルを用いて胃発癌に重要な役割を持つエピゲノム変異を同定する。胃癌サブタイプの発癌分子機構を解明し、その分子特性に基づいた薬剤候補を同定する。
日常言語と詩的言語における共感覚メタファーの比較による表現効果喚起プロセスの解明

平成17年度までの研究では、共感覚メタファーのうち、視覚から他の感覚(心的状態を含む)への写像に基づく、「色彩を表す形容詞+抽象名詞」という共起関係によって形成される色彩語メタファーについて、ドイツ語の文学作品の事例分析及びWebから任意に収集した日本語の色彩語メタファーのデータをもとにした心理実験による表現効果分析を行った。その結果、色彩語メタファーでは、色彩を表す形容詞単独が喚起するイメージとは異なるイメージ、とりわけ否定的なイメージが喚起される傾向が確認された。本研究課題の最終年度にあたる平成18年度は、上述の研究成果を認知科学および認知言語学において提案されている最新のメタファー理論と照らし合わせて検討を行った。認知言語学ではあまり行われない心理実験やWEBからのデータ収集とその分析によって、これまでの認知言語学におけるメタファー研究では明らかにされていない面を浮き彫りにすることができた。また、認知言語学で重視される写像の動機づけに関しては、類似と共起に着目した理論が提案されているが、最近の共感覚メタファーの研究で注目される感覚問の共起関係に基づく説明を色彩語メタファーにそのまま適用することは難しいことを確認し、類似に基づく現在の理論を精緻化し適用する可能性を示唆した。この研究成果は、次項に挙げる平成18年度の研究成果として、「色彩語メタファーへの認知言語学的関心に基づくアプローチの検討」というタイトルの論文にまとめられている。この論文は、ひつじ書房から『メタファー研究の最前線』というタイトルで近刊される図書に掲載が決まっている。共感覚メタファーのうち、特に色彩を表す形容詞単独が喚起するイメージと、「色彩を表す形容詞+名詞」という共起関係によって形成されるメタファーが喚起するイメージの比較を、次の手順で行うことにより色彩語メタファーの創発特徴を探った。研究手順1.Web検索を行い、実際に色彩を表す形容詞がどのようなコンテクストでどのような名詞と共起して用いられているかに関する調査を行った。(坂本・佐野、2004)研究手順2.色彩語が名詞と共起することによって、色彩語単体の場合と比較してどのような違いが生じるかに着目し、大学生を中心とした20代38名を対象とした心理実験を行った。その結果、名詞自体は中立的なイメージを持っているにもかかわらず、色彩語により修飾されることにより、色彩語単独が持つイメージとは異なる新たなイメージ、とりわけ否定的なイメージが喚起されるという傾向が見られた。(坂本・佐野、2004;坂本・古牧、2004)研究手順3.手順2の心理実験で捉えられた色彩語メタファーの表現効果の傾向について、実際に用いられている言語表現を対象とした実証的な検討を行うために、文学作品のコーパスを用いて、色彩語と名詞が共起している表現及び各色彩語が用いられている文章の分析を行った。(坂本・古牧、2004)以上の結果、「色彩を表す形容詞+名詞」という共起関係によって形成されるメタファーは、色彩を表す形容詞単独が喚起するイメージとは異なる、新たなイメージを喚起することがわかった。とりわけ、色彩語メタファーは色彩のイメージを強調し、否定的イメージを喚起するという傾向が確認された。平成16年度は、共感覚メタファーのうち、視覚から他の感覚(心的状態を含む)への写像に基づく、「色彩を表す形容詞+抽象名詞」という共起関係によって形成される色彩語メタファーについて、ドイツ語の文学作品の事例分析及びWebから任意に収集した日本語の色彩語メタファーのデータをもとにした心理実験による表現効果分析を行った。平成17年度は、上記平成16年度の研究成果を踏まえ、交付申請書記載の研究手順により、色彩語メタファーの表現効果喚起メカニズムについて解明を進めた。手順(1).平成16年度に収集したデータに追加して、日本語の文学作品コーパスより色彩語メタファーおよび関連する表現の収集を行った。さらに、Webからより大規模に日本語の色彩語メタファーと関連する表現の収集を行った。収集されたデータを複数のタイプに分類し分析を行った。手順(2).手順(1)により日本語の文学作品コーパスから収集された色彩語メタファーに基づき、表現効果について仮説を立てた。手順(3).手順(1)によりWebから大規模に収集された日本語の色彩語メタファーを用いて、手順(2)によって立てられた仮説を検証するため、心理実験を行った。手順(4).手順(1)から(3)の結果とドイツ語の文学作品データの分析結果の比較により、色彩語メタファーに見られる表現効果に普遍性があることを確認した。

また、認知言語学で重視される写像の動機づけに関しては、類似と共起に着目した理論が提案されているが、最近の共感覚メタファーの研究で注目される感覚問の共起関係に基づく説明を色彩語メタファーにそのまま適用することは難しいことを確認し、類似に基づく現在の理論を精緻化し適用する可能性を示唆した。この研究成果は、次項に挙げる平成18年度の研究成果として、「色彩語メタファーへの認知言語学的関心に基づくアプローチの検討」というタイトルの論文にまとめられている。この論文は、ひつじ書房から『メタファー研究の最前線』というタイトルで近刊される図書に掲載が決まっている。
逆転磁場ピンチプラズマのデータベース評価

逆転磁場ピンチプラズマの閉じ込め特性を表す重要な指様に、実効抵抗率(n)^*がある。n^*が大きい場合、プラズマ中でのエネルギー散逸が大きく、プラズマの異常加熱が起きる。REPUTE実験装置では、VLQ、ULQ及びRFPの各放電モードについて、このn^*のスケーリング則を調べ、プラズマの異常加熱と異常輸送が磁気揺動によってひき起こされるメカニズムを明らかにした。そのデータ及び理論モデルをパドバ研究所のRFX実験装置のデータと比較・検討した。その結果として(1)プラズマの磁気揺動がイオンの選択的異常加熱を起こすこと(2)その異常加熱パワーはn^*の異常な増分によるエネルギー散逸の増加に対応していること(3)装置の大型化に伴い磁気揺動は小さくなり、n^*は古典値へ近付くこと等が明らかになった。また、所謂ダイナモ効果が、必然的にn^*の増加をもたらし、それは特にプラズマの端部(壁面に近い領域)の電子エネルギー閉じ込め特性に敏感に依存することが指摘された。今後RFPの研究において、プラズマのグローバルな閉じ込め特性を改善する上で、この端部の電子エネルギー閉じ込めの改善が重要である。RFPのプラズマパラメータは、その高温化に伴ない、運動論的効果が重要領域に入りつつあることを指摘した。RFPは磁力線の総合長が比較的短く、従って磁気揺動に対して運動論的効果が重要になりやすい傾向を持つ。本研究では、RFPの高温領域で重要となると考えられる物理現象をリストアップし、各々について理論的な検討を行なった。先ず実験的には(1)高速の非熱平衡電子の観測、(2)イオン・サイクロトロン周波数領域の磁気揺動の観測、(3)イオンの速度分布関数の非等方性の観測、(4)イオンの選択的異常加熱の観測が進められている。これらはいずれも運動論的効果の重要性を示すものである。(1)高速電子の発生については、Kinetic Alfven波の乱流による電子の加速が効いていると考えられる。(2)イオン・サイクロトロン周波数領域の揺動は高速電子がひきおこすionBernstein波の不安定性、あるいはイオン温度の非等方性(3)によるAlfven ion cyclotron波の不安定性の可能性がある。(4)イオンの異常加熱はキンク不安定性に伴うイオンのtransit-time-dampingによって説明される。RFPプラズマの閉じ込めスケーリング則は、プラズマ電流の増大とともに改善されるので、RFX装置での実験はこのスケーリング則をMAクラスのプラズマにまで外挿する事が大きな目的の一つである。従来RFPプラズマではポロイダルベータ値が常にほぼ一定であり、またIp/N(プラズマ電流/全粒子数)を指標としてスケーリング則を構築してきた。現在までのRFXプラズマ実験では、ポロイダルベータ値の劣化が観測されており、閉じ込め時間も従来のスケーリング則からの外挿値より悪い。その原因として、内壁全面をロ-ボンタクルで覆っており、この壁コンヂショニングが不十分である、プラズマ制御が最適化されていない、シェルギャップ等での誤差磁場が完全に補償されていない等の点が挙げられる。現在は、よりよい閉じ込め特性を達成し閉じ込めスケーリング則の実験的検証に向けて、上述の問題点を改良する方向で研究がすすんでいる。

RFPプラズマの閉じ込めスケーリング則は、プラズマ電流の増大とともに改善されるので、RFX装置での実験はこのスケーリング則をMAクラスのプラズマにまで外挿する事が大きな目的の一つである。従来RFPプラズマではポロイダルベータ値が常にほぼ一定であり、またIp/N(プラズマ電流/全粒子数)を指標としてスケーリング則を構築してきた。現在までのRFXプラズマ実験では、ポロイダルベータ値の劣化が観測されており、閉じ込め時間も従来のスケーリング則からの外挿値より悪い。その原因として、内壁全面をロ-ボンタクルで覆っており、この壁コンヂショニングが不十分である、プラズマ制御が最適化されていない、シェルギャップ等での誤差磁場が完全に補償されていない等の点が挙げられる。現在は、よりよい閉じ込め特性を達成し閉じ込めスケーリング則の実験的検証に向けて、上述の問題点を改良する方向で研究がすすんでいる。東京大学では,REPUTEー1及びREPUTEー1Qの2台のピンチプラズマ実験装置が嫁働中であり,RFPを含む広範囲の低q放電領域に関する基礎デ-タを蓄積している.一方パドバ国立研究所のRFX実験装置は1991年12月にプラズマ実験を開始し,現在は放電の最適化が進行中である.本共同研究の初年度に当たる1991年度には,東京大学工学部からパドバ研究所へ3人(井上,小川,吉田)の派遣を行ない,以下の3テ-マについて共同研究を行なった.イオン温度測定に関して,REPUTEー1のデ-タから,イオン種間に温度差が生じることが指摘されている.この問題は,イオン異常加熱に関する重要な知見を導く.RFXでは,飛行時間型のエネルギ-分析器(T.O.F.)を準備中である.この測定器の計測器は,東京大学のT.O.F.を基に設計されたダリ-型である.シンチレ-タ,電子増倍管,ゲ-ティング機構等に関する情報提供を行なった.RFPのスケ-リング則について,トカマクやヘリカル系で検討されている加熱パワ-依存性が,RFPについては十分考慮されていない点を指摘した.トカマクなどの追加熱時のパワ-則に類似した回帰分析が必要であろう.イオン加熱機構についての理論モデルを構築した.イオン加熱はイオン粘性によって表現されるが,応力テンソルの内,速度場の発散に対応する粘性が主要な加熱項となることを示した.一方速度場の回転に対応する粘性は小さく,渦は散逸されることなくプラズマの非線形性は保たれる.この点は,パドバグル-プが行なった計算機シミュレ-ションで,スカラ-粘性を大きくした場合に非線形発展が消えてイオン加熱を観測できなかったという結果に対して本質的な批判となる.テンソル形式の粘性項の重要さが結論された.イタリアのパドバ研究所の大型逆転磁場実験装置(RFX装置)は、現在五百キロアンペア台のプラズマ放電が可能であり、逆転磁場プラズマとしては世界最大のデータが達成され、国際原子力機構(IAEA)主催の制御熱核融合国際会議において、最新のデータが発表された。
社会脳の基盤を形成する予測的情報処理と行為の自他判別:精神病理学的アプローチ

●背景:私たちが「自己」という表象を獲得するためには,まず自己身体が存在し,それが自己運動を可能にすることが重要であると考えられる。近年の研究では,自己身体と自己運動を成立させる認知神経メカニズムについてはそれぞれ検討されてきたが,身体と運動がどのような関係性を持つことによって,1つに統合された自己表象に寄与しているのかについてはほとんど検討されてこなかった。●研究1・自己身体感覚が自己運動感覚に及ぼす無意識的な影響を検討するために,外的対象物に自己身体像が帰属される錯覚であるラバーハンドイリュージョンを用いた。・装置のセットアップ後に,それぞれ20名程度を対象に全部で2つの実験を実施し,自己身体感覚に整合的になるような自動的な身体位置補正運動が錯覚中に観察される事を示した。・現在,結果をまとめて,英文にて論文の執筆を行なっている最中である。●研究2・自己運動感覚が自己身体感覚を誘導することを検討するために,同期して動く外的対象に自己の運動感覚が帰属される現象を利用した。・装置のセットアップ後に,それぞれ20名程度を対象に全部で3つの実験を実施し,運動感覚の自己帰属感が同時に自己身体感覚をも誘導していることを示した。・結果を英文にて論文にまとめ,現在,投稿審査中である。●重要性:これらの研究によって自己の身体・運動表象のメカニズムが解明されれば,私たちがどのように自己と他者を区別し,また同時に自己と他者をつないで認識しているのか,私たちの社会的機能の基盤についての理解が深まると考えられる。●背景他者の心的状態や運動を自己身体を通じて理解する神経メカニズムである「ミラーシステム」は,事後的な処理(刺激を受け取った後で反応する)と同時に,予測的な処理(実際に刺激を受け取る前から働く)の重要性が指摘されているが,実際にその関連を示したものは少ない。また,ミラーシステムの下位機能としての予測的処理と,統合失調症や自閉性障害などの社会脳の障害と考えられる精神病理との関係を追求していく必要がある。具体的には,予測的な身体的共感反応を取り出すためにラバーハンドイリュージョン(RHI)を応用し(研究1),その精神病理学的な個人差(研究2)について検討した。●研究1・画面上に呈示されたゴム手におもりを載せた画像を表示した場合,そのゴム手に共感するように実験参加者自身の手が動いてしまうという現象(ダイナミック・ラバーハンドイリュージョン)の精緻化を行った。・50名の健常大学生を対象に実験を行った結果,おもりの有無の効果や人型の手であることの効果が観察され,私たちの共感機能が,予測的にかつヒトに対してのみ働くことが示唆された。●研究2・RHIにおける個人差について,統合失調型パーソナリティや共感的パーソナリティに注目して検討し,ミラーシステムとの関連を検討した。・72名の健常大学生を対象として実験を行った結果,統合失調型パーソナリティ傾向が高い人ほど,また共感が高い人ほど,ゴム手を自分の手を同一化しやすい傾向が観察された。よって,RHIの背後にある可能性のあるミラーシステムと統合失調症の関連が示唆された。●背景私たちの自己の身体表象や運動表象は,マルチモーダルな情報統合によって成立していると考えられており,特に視覚と体性感覚の一致が重要であると報告されている。そこで,研究1では,どのような条件において自己の身体像が拡張されるのか,研究2では,自己の運動表象と認識されるのに必要な条件を検討した。これらの研究によって自己の身体・運動表象のメカニズムが解明されれば,私たちがどのように自己と他者を区別し,また同時に自己と他者をつないで認識しているのか,私たちの社会的機能の基盤についての理解が深まると考えられる。●研究1・自己の身体表象の成立メカニズムを検討するために,体性感覚刺激が自己身体外へ飛び出して知覚されることがある皮膚うさぎの錯覚を利用した。・装置のセットアップ後に,それぞれ20名程度を対象に全部で5つの実験を実施した。視覚と体性感覚のインタラクションによって,自己身体像が拡張されることを示唆した。●研究2・自分の運動によって引き起こされる感覚は減衰して感じられるという感覚キャンセリングという現象を利用した。・装置のセットアップ後に,それぞれ20名程度を対象に全部で4つの実験を実施した。自己運動に含まれる情報である運動指令の存在・フィードバックの予測・文脈効果が全て揃うことが感覚キャンセリングに必要であることを示唆した。

●研究2・自己運動感覚が自己身体感覚を誘導することを検討するために,同期して動く外的対象に自己の運動感覚が帰属される現象を利用した。・装置のセットアップ後に,それぞれ20名程度を対象に全部で3つの実験を実施し,運動感覚の自己帰属感が同時に自己身体感覚をも誘導していることを示した。・結果を英文にて論文にまとめ,現在,投稿審査中である。●重要性:これらの研究によって自己の身体・運動表象のメカニズムが解明されれば,私たちがどのように自己と他者を区別し,また同時に自己と他者をつないで認識しているのか,私たちの社会的機能の基盤についての理解が深まると考えられる。当初予定していた2つの研究は無事に完了し,論文化についても順調に進行している。さらに,当初の計画になかった研究室内外の関連する共同研究プロジェクトも軌道に乗り始め,良好な結果が出始めている。以上をもって,当初の計画以上に進展していると判断できる。現在までは,順調に計画通りに進んできているので,今後もこの研究計画通りに進めていく予定である。具体的には今年度までの研究によって,私たちの身体・運動表象について,マルチモーダルの視点から検討を行いそれぞれのメカニズムについて明らかにしてきた。来年度からは,さらにレベルの高い視点から,身体・運動性が互いにどのようなインタラクションをすることによって,最終的に「1つの統合された自己」という表象を作り上げていくのかについて検討していく必要がある。これには,記憶や行動特性などの他の心理学的機能との関連や,行動指標のみならず,生理・神経科学的指標を利用することも重要であると考えられる。
筋強直性ジストロフィーの包括的治療法確立

筋強直性ジストロフィー(myotonic dystrophy; MyD)は、成人で最も多い遺伝性筋疾患で、骨格筋だけでなく、心筋や脳など多臓器が侵される。本症では、伸長したCTGリピートから転写された異常RNAが、スプライシング調節機構を障害して広汎なスプライシング異常を引き起こす。本研究では、MyDの病態の中心となる異常RNAをターゲットとして、核酸医薬や低分子化合物を用いたMyD治療法を確立する。特に、医学だけでなく薬学・化学生物学の革新的技術を応用して、MyDの全身症状を統合的に改善する、安全性の高い包括的治療法の確立を目指している。当該年度は、前年度までにMyDモデル細胞で配列・構造を最適化したGapmer型アンチセンス核酸(Gapmer-ASO)による、MyDモデル動物脳室内直接投与での中枢神経系への治療効果を検討した。Gapmer-ASOに新規修飾核酸を導入することで中枢神経毒性の低減化を達成し、異常RNAの直接分解効果も確認した。また、異常RNA凝集体形成抑制によりRNA毒性を低減させる効果をもつ低分子化合物の開発についても、前年度にMyDモデルマウス腹腔内投与で効果を示した化合物のプロドラッグ化を行い、MyDモデルマウス経口投与でのスプライシング異常や筋強直症状の改善を実証した。また、MyDで最も重要な症状である筋萎縮の原因となるスプライシング異常の同定については、重症型MyD骨格筋を用いたRNA-seqによる網羅的解析を行い、候補となる新規スプライシング異常を多数同定した。MyDへの包括的治療法確立へむけ、異常RNAに作用する核酸医薬および低分子化合物の開発は、中枢神経系投与での有効性と安全性の向上および、より臨床投与に近い経口投与での効果実証と、ともにおおむね順調に推移している。配列・構造を最適化したGapmer型アンチセンス核酸(Gapmer-ASO)について、中枢神経系だけでなく、MyDモデルマウス骨格筋・心筋組織への移行性ならびに異常RNA抑制効果の検証を行う。異常RNA毒性低減効果を持つ低分子化合物については、すでにMyDモデルマウスへの経口投与で有効性が示されている化合物との併用による、カクテル療法の確立(有効用量や治療プロトコール決定)を目指す。また、今回同定された筋萎縮の原因となる可能性のあるスプライシング異常について、正常細胞・正常マウスでこれらスプライシング異常を誘導することにより筋萎縮が再現されるか否かの検証を行う。筋強直性ジストロフィー(MyD)は、成人で最も多い遺伝性筋疾患で、骨格筋だけでなく、心筋や脳など多臓器が侵される。当該年度は、まず異常RNAを直接分解する作用をもつ新規修飾核酸含有Gapmer型アンチセンス核酸の配列・構造の最適化を、MyDモデル細胞を用いて行った。その結果、異常RNAを90%以上抑制し、スプライシング異常を正常に回復させるアンチセンス核酸配列・構造を同定した。また、異常RNAの毒性を低減させる効果をもつ低分子化合物の開発についても、複数のペンタミジン誘導体の異常RNA凝集体形成抑制効果をMyD細胞モデルで実証し、一部はMyDモデルマウスへの投与でもスプライシング異常や筋強直症状の改善を確認している。さらには、疾患の原因となるCTGリピート伸長のメカニズムに、リピート周囲のCpGメチル化の異常亢進やクロマチン構造変化が影響していることをMyD患者筋組織や筋芽細胞ならびに患者由来iPS細胞を用いて明らかにしたほか、DNAリピート結合低分子化合物によるCTGリピート伸長抑制効果もリピート伸長病細胞モデルで確認している。MyDへの包括的治療法確立へむけ、異常RNAに作用(分解・毒性低減・リピート伸長抑制)する核酸医薬および低分子化合物の開発は、ともにおおむね順調に推移している。

また、MyDで最も重要な症状である筋萎縮の原因となるスプライシング異常の同定については、重症型MyD骨格筋を用いたRNA-seqによる網羅的解析を行い、候補となる新規スプライシング異常を多数同定した。MyDへの包括的治療法確立へむけ、異常RNAに作用する核酸医薬および低分子化合物の開発は、中枢神経系投与での有効性と安全性の向上および、より臨床投与に近い経口投与での効果実証と、ともにおおむね順調に推移している。配列・構造の最適化を終えた核酸医薬について、モデル動物への投与を開始し、中枢神経系や骨格筋・心筋組織への移行性ならびに異常RNA抑制効果の検証を開始する。異常RNA毒性低減効果を持つ低分子化合物についても、MyDモデルマウスへの投与実験をへて、有効用量や治療プロトコールの確立を目指す。また、疾患で最も重要な症状である筋萎縮の原因となるスプライシング異常の同定については、重要型のMyDである先天型MyD生検筋を持ちいて、RNA-seqなどの網羅的解析を行う。配列・構造を最適化したGapmer型アンチセンス核酸(Gapmer-ASO)について、中枢神経系だけでなく、MyDモデルマウス骨格筋・心筋組織への移行性ならびに異常RNA抑制効果の検証を行う。異常RNA毒性低減効果を持つ低分子化合物については、すでにMyDモデルマウスへの経口投与で有効性が示されている化合物との併用による、カクテル療法の確立(有効用量や治療プロトコール決定)を目指す。また、今回同定された筋萎縮の原因となる可能性のあるスプライシング異常について、正常細胞・正常マウスでこれらスプライシング異常を誘導することにより筋萎縮が再現されるか否かの検証を行う。
ハナシノブの自生地における雑種個体の検出法に関する研究

1研究目的ハナシノブは、阿蘇地方に自生する日本固有種で、環境省により日本野生生物の希少植物に指定された貴重な植物である。近年本種は急速に減少し、平成9年のレッドリストでは最も危険度の高い絶滅危惧種IA類に位置づけられた。減少の要因は、自生地である原野の減少と盗掘が最も大きいと考えられている。さらに平成10年からは近縁種との交雑の危険性も指摘されている。もし、自生しているハナシノブと交雑していれば純粋な本種の遺伝子が失われていくことになり、遺伝的状況を把握することが急務となっている。そこで筆者は、ハナシノブの種保全を目的としてハナシノブ属の5種について、分子生物学的手法を用いた遺伝子レベルでの基礎的データの収集を行うことにした。2研究方法実験材料は、ハナシノブ275個体(7ヶ所の自生地から)、エゾハナシノブ15個体、カラフトハナシノブ5個体、クシロハナシノブ5個体、セイヨウハナシノブ6個体、人口交配種48個体の合計354個体を用いた。実験方法は、核DNAを用いたRAPD分析およびITS領域によるPCR-RFLP分析を行った。3研究成果平成19年度は、これまでの成果を基に新たに275個体のハナシノブを採取し、雑種検出の調査を行った。その結果、4カ所の自生地(28個体)から雑種の可能性がある個体を検出した。さらに、検出した個体を用いPCR-RFLP分析を行ったところ、セイヨウハナシノブに特異的に出現するDNAバンがみられなかったことからセイヨウハナシノブによる交雑は低いと思われた。次に、雑種の可能性がある3個体を含めたRAPD分析(50種のRAPDプライマーを用い108種のRAPDマーカーを検出)では、系統樹の作成および遺伝的距離の算出を行った。その結果、遺伝的距離が8.6付近でそれぞれの種および雑種の可能性がある個体を識別することができた。今回の成果を基に平成20年3月18日に環境省九州地方環境事務所、野生生物課と今後の取り組みについての協議を行った。
神経再生誘導に於けるNerve Growth Factorの作用

〔結果〕(3)、(4)のCollagen TypeIV+Lamininが最も良い神経の再生を認めた。即ち、10週において、80%(15例中に例)に肉眼的に連続性のある神経互生を認め、うち53%(8例)は前〓首筋でのM波の検出が確認された。Collagen Type IV+NGF7S,2.5Sの群でも58%(43例中25例)に神経の連続した再生を認めたが、いずれの濃度においても、細いものが多く、M波を検出できた数は、37%に留まった。〔まとめ〕前年度実験結果と合わせて考えると、Collagen Type IV単独よりもLamininを組み合わせることにより、さらに良好な神経再生が期待でき、また、Lamininの濃度としては0.5、50、700μg/mlにおいて、50μg/ml以上では神経再生能に差がないことがin vivo下で示唆された。〔結果〕(3)、(4)のCollagen Type IV+Lamininが最も良い神経の再生を認めた。
ゴム状物質のガラス転移と結晶成長

ポリイソプレンゴムを素材として温度・応力・歪を制御パラメータとしたガラス転移、結晶成長の研究を行った。本研究では温度に加え、歪/応力を制御パラメータとして、大変形が可能でマクロな流動が生じない系としてのゴム状物質を主な実験対象として、ガラス転移についての実験的・理論的研究を行った。また凍結構造をもつ系のダイナミクスを記述する共通の数理構造についても考察した。線形粘弾性を自然に拡張した現象論モデル方程式を提案し、架橋ゴムのガラス転移についての実験結果と合わせ、ガラス状態は1つまたは少数の状態変数によって記述されるのではなく、ガラス化する前の「履歴」によって記述されることを示した。このモデルでは温度・歪が履歴をもつ場合、各時刻での温度・歪で決まる緩和時間で記述されるだけの緩和が、線形のレオロジーモデルに基づいて進行することを仮定し、記憶効果は緩和関数の関数形が温度・歪に依存しない(時間スケーリング性をもつ)こと、および緩和関数が単一指数関数ではないことに起因することを示した。結晶化についての研究では、イソプレンゴムの一軸変形における温度・公称応力・伸長比・変形速度関係の測定から結晶化と融解についての情報を読み取る実験・解析方法を提案した。融解温度の伸長による上昇は変形による溶融状態でのエントロピー減少によるものではなく、主として融解における収縮に必要な仕事に起因することを示した。結晶化速度は、一定温度では張力増加とともに単調に増加するが、一定張力では結晶化温度に対して極大を示す。結晶化開始時の温度・伸長比・変形速度の関係を単純化した速度論モデルより解析し実験結果を再現し、融解および結晶化について提案した考え方が妥当であることを示した。ポリイソプレンゴムを素材として温度に加え、応力・歪を制御パラメータとしたガラス転移・結晶成長の研究を行った。ます、応力-歪曲線の温度依存性から弾性ゴム状態、粘弾性、降伏、ガラス状態での力学的応答を明らかにした。ガラス転移に関する研究では、ガラス状態での記億効果に注目し、その履歴を大きく変えたガラスを準備し、ガラス-ゴム転移における張力・歪の挙動を制御された方法により測定し、記億効果について調べた。その結果、ガラス転移点は歪の増加とともに下がることを確認した。また、ガラス状態において記億されているのは、ガラス化するときの秩序変数ではなく、その歴史が記憶されていること、ガラスからゴム状態に戻る時その歴史が記億が張力の回復として読み出されることを示した。(論文投稿中)結晶成長の研究では、応力-歪曲線から結晶化、融解が読み取れることを示し、応力-歪曲線の温度依存性から熱力学的考察を行い、結晶化カイネティクスの解析に必要は情報を求め、張力下で結晶化により生成する結晶は20倍もの伸長比をもっていることを示した。(投稿準備中)ポリイソプレンゴムを素材として温度に加え、応力・歪を制御パラメータとしたガラス転移、結晶成長の研究を行った。ガラス転移に関する研究では、履歴を大きく変えたガラスを準備し、ガラス-ゴム転移における張力・歪の挙動を制御された方法により測定を行い、記憶効果について調べた。また、ガラス状態において記憶されているのは、ガラス化するときの秩序変数ではなく、その歴史が記憶されていること、ガラスからゴム状態に戻る時その歴史が記憶が張力の回復として読み出されることを示した。また、ガラス転移領域において温度、伸長速度を変数として、レオロジー挙動を調べ、ゴム弾性、粘弾性、降伏的領域、ネック変形領域があることを確認し、これらの動的相転移境界が等ワイセンベルグ線で表されることを示した。

結晶成長の研究では、応力-歪曲線から結晶化、融解が読み取れることを示し、融点の張力に伴う上昇は液相でのエントロピー減少に依る寄与は小さく、融解時の張力下での試料収縮による仕事が主な寄与であることを示し、結晶化時の張力・温度・伸長速度の関係を融解挙動の解析より求めた熱力学的パラメータに基づき・速度論的考察から再現した。(論文投稿中)ポリイソプレンゴムを素材として温度・応力・歪を制御パラメータとしたガラス転移、結晶成長の研究を行った。ガラス転移に関する研究では、ガラス転移領域において温度、伸長速度を変数として、レオロジー挙動を調べ、ゴム弾性、粘弾性、降伏的領域、ネック変形領域があることを確認し、これらの動的相転移境界が等ワイセンベルグ線で表されることを示した。また、ガラス-ゴム転移における張力・歪の挙動の測定を行い、記憶効果について調べた。その結果、ガラス状態において記憶されているのは、ガラス化するときの秩序変数ではなく、その歴史が記憶されていること、ガラスからゴム状態に戻る時その歴史が張力の回復として読み出されることを示した。さらに、この解析において仮定したレオロジー方程式の線形性を実験的に確認した。結晶成長の研究では、応力-歪曲線から結晶化、融解が読み取れることを示し、融点の張力に伴う上昇はこれまで主たる原因であると考えられていた液相でのエントロピー減少による寄与は小さく、融解時の張力下での試料収縮による仕事が主な寄与であることを示し、結晶化時の張力・温度・伸長速度の関係を融解挙動の解析より求めた熱力学的パラメータに基づき、速度論的考察から再現した。
抗原特異的CD8T細胞の活性化後誘導細胞死におけるインターロイキン-15の役割

抗原特異的エフェクター/メモリーCD8T細胞の活性化誘導細胞死(AICD)におけるIL-15の役割を明らかにするために、OT-1マウス(OVA_<257-264>特異的TCR Tgマウス)からOT-I細胞を単離しコントロールマウス、IL-15トランスジェニック(Tg)マウスまたはIL-15ノックアウト(KO)マウスに移入後、OVA産生Listeria monocytogenesを感染させOT-I細胞の動態をフローサイトメーターにて解析した。感染7日目のエフェクターOT-I細胞の細胞数は三群間で顕著な差を認めないがAICDが起こる10日目ではコントロールマウスと比べIL-15Tgマウスで多くIL-15KOマウスで著名に低下していた。10日目のOT-I細胞をエフェクター細胞(CD127-CD62L-)、エフェクターメモリー細胞(CD127+CD62L-)、セントラルメモリー細胞(CD127+CD62L+)に分けて検討するとIL-15Tgマウスではエフェクター細胞の分画が増加しIL-15KOマウスではその分画が完全に消失していた。感染7から10日目にかけコントロールマウスでエフェクターOT-I細胞のBcl-2発現上昇を認めるがIL-15KOマウスでは認めずIL-15Tgマウスではより上昇していた。感染7-10日目にIL-15KOマウスにrIL-15を連日投与するとエフェクターOT-1細胞はBcl-2の発現上昇に伴い生存することができた。Bcl-2を強制発現させたOT-I細胞はIL-15KOマウスでもAICDを逃れ生存することができた。これらのことから、IL-15によるBcl-2発現上昇は、エフェクターCD8T細胞の生存に必須であることが明らかとなり、さらにリコンビナントIL-15を用いたワクチン療法の開発が可能を示すことができた。抗原特異的エフェクター/メモリーCD8T細胞の活性化誘導細胞死(AICD)におけるIL-15の役割を明らかにするために、OT-Iマウス(OVA_<257-264>特異的TCR Tgマウス)からOT-I細胞を単離しコントロールマウス、IL-15トランスジェニック(Tg)マウスまたはIL-15ノックアウト(KO)マウスに移入後、OVA産生Listeria monocytogenesを感染させOT-1細胞の動態をフローサイトメーターにて解析した。感染7-10日目にIL-15KOマウスにrIL-15を連日投与するとエフェクターOT-I細胞ばBcl-2の発現上昇に伴い生存することができた。

これらのことから、IL-15によるBcl-2発現上昇は、エフェクターCD8T細胞の生存に必須であることが明らかとなった。抗原特異的エフェクター/メモリーCD8T細胞の活性化誘導細胞死(AICD)におけるIL-15の役割を明らかにするために、OT-Iマウス(OVA_<257-264>特異的TCR Tgマウス)からOT-I細胞を単離しコントロールマウス、IL-15トランスジェニック(Tg)マウスまたはIL-15ノックアウト(KO)マウスに移入後、OVA産生Listeria monocytogenesを感染させOT-I細胞の動態をフローサイトメーターにて解析した。感染7日目のエフェクターOT-I細胞の細胞数は三群間で顕著な差を認めないがAICDが起こる10日目ではコントロールマウスと比べIL-15Tgマウスで多くIL-15KOマウスで著名に低下していた。10日目のOT-I細胞をエフェクター細胞(CD127-CD62L-)、エフェクターメモリー細胞(CD127+CD62L->、セントラルメモリー細胞(CD127+CD62L+)に分けて検討するとIL-15Tgマウスではエフェクター細胞の分画が増加しIL-15KOマウスではその分画が完全に消失していた。感染7から10日目にかけコントロールマウスでエフェクターOT-I細胞のBcl-2発現上昇を認めるがIL-15KOマウスでは認めずIL-15Tgマウスではより上昇していた。感染7-10日目にIL-15KOマウスにrIL-15を連日投与するとエフェクターOT-I細胞はBcl-2の発現上昇に伴い生存することができた。Bcl-2を強制発現させたOT-I細胞はIL-15KOマウスでもAICDを逃れ生存することができた。これらのことから、IL-15によるBcl-2発現上昇は、エフェクターCD8T細胞の生存に必須であることが明らかとなり、さらにリコンビナントIL-15を用いたワクチン療法の開発が可能を示すことができた。
ジーントラップ法による未分化胚幹細胞の血液幹細胞への分化関連遺伝子の解析

ジーントラップ法を用いて、ES細胞分化に関連する未知遺伝子の単離を試みた。En-2イントロンの下流にスプライシング受容シグナル、IRESシグナル及びLacZを配置、その後pBR322ベクタープラスミドを結合、下流にはアクチンプロモーター及びネオマイシン耐性遺伝子を挿入し、ベクターを完成させた。ES細胞株D3及びE14-1にベクターを電気穿孔法により導入し、ネオマイシン耐性コロニー約4、000個を選別した。選別クローンを分化誘導因子であるレチノイン酸下で48時間培養後X-gal染色を行ない強陽性のクローンを選別、5'RACE法を用いてRNAよりcDNAを同定し、未知のクローンに対する全長cDNAをD3細胞株より得たcDNAライブラリーから同定、塩基配列を決定した。うち1つはbZIPモチーフを有する未知の転写因子であることが判明した。一方、別の系としてクローンをC57/BL6マウスの大腿骨髄から得た線維芽細胞上にて10日間培養後X-gal染色を行った。陽性細胞を選別後、それぞれのcDNAライブラリーを作製しクローンを同定、現在10種類のcDNAの塩基配列を解析中である。さらに、ES細胞を血球系細胞へ分化させる系として、op/opマウス骨髄線維芽細胞株OP-9を支持細胞としてES細胞を分化させ得ることが報告されており、現在このシステム上でX-gal染色陽性になるクローンの選別を行なっている。
熱帯域の中間圏における長周期変動に関する研究

地球大気の高度100km付近に位置する中間圏・下部熱圏領域おける風速変動を、インドネシアに設置した流星レーダー・中波帯(MF)レーダー計3台で観測した。このレーダー観測は日・豪・イの国際共同で1990年代より継続されている。大量のレーダーデータを統計解析した結果、平均東西流には準2年と半年周期変動があり、これらが下層から伝搬してくる大気波動の活動と関係していることを示した。一方、平均南北流には10年スケールの長期トレンドがあり、地球温暖化あるいは太陽活動の影響が示唆された。この研究課題では、赤道域の中間圏・熱圏下部(MLT)領域において、MFレーダーおよび流星レーダーを用いて長年にわたって観測された風速データを用いて、平均風の変動および各種の大気波動の特性を調べることを目的とする。当該年度には、インドネシアで長期運用している2台のMFレーダー(西カリマンタン州、Pontianak、および西ジャワ州、Pameungpeuk)ならびに流星レーダー(西スマトラ州、Koto Tabang)による連続観測を図ったが、Pontianak MFレーダーの制御システムを改修したため数ヶ月にわたり観測が停止した。しかし、それ以外のレーダー観測は順調であり、また国際協力により南インドのTirunelveliのMFレーダー等のデータを利用して、MLT領域における東西風の季節内振動(ISO)の時間変動と経度依存性を解析した。また、MLT高度の平均東西風・南北風の長期変動について、成層圏準2年周期変動(QBO)、エルニーニョ指数(ENSO)、また太陽11年周期活動との相関関係を研究した。これら2つの新しい研究成果は現在米国地球物理学会誌(J.Geophys.Res.)に投稿中である。一方、下層大気との結合過程および水平構造を解明するために、GPS掩蔽観測データ(CHAMPおよびCOSMIC衛星群)、熱帯降雨観測衛星(TRMM)のデータも活用した。その結果、降雨域と成層圏における大気波動強度には時間・空間相関が認められた。特に、地上観測点があるスマトラと南インドではそれぞれ半年と1年周期で降雨強度が変化し、成層圏での大気重力波活動も同様の年周変化をすることが分かった。また、赤道域のインド洋から西太平洋域では、東半球側に比べて波動励起が活発であることも分かった。日本(京大RISH)、インドネシア(LAPAN)、オーストラリア(アデレイド大)の国際共同研究として、インドネシア西カリマンタン州のPontianak市で1995年以来、中波帯(MF)大気レーダーを運用してきた。これに、インドネシア西スマトラ州のToko Tabangの流星レーダー(2002年)、西ジャワ州のPameugpeuk MFレーダー(2004年)を加えたインドネシアの3点のレーダーによる中間圏・熱圏下部(MLT)領域の風速変動の解析が中心課題のひとつである。しかし、Pontianak MFレーダーは2008年に落雷の被害により観測を一時停止した。このため、レーダーの送受信モジュールおよび制御装置一式をアデレイド大に送り、修理を行った。設計当初から年月経っていることから、この機会に制御用PCの全面的更新を行った。また安定した観測に適した、3つの受信アンテナによる干渉計構成にアンテナ配置を変更した。これらの対応に予想以上に時間がかかり、2009年12月に装置類がPontianakに返送され、現地調整の後2010年2月に観測が再開された。その結果、研究計画の最後になったが約2ヶ月間にわたり3点におけるレーダー同時観測を実現できた。Pontianakレーダーの運転再開に向けての作業を進める一方で、2004-2008年に3台のレーダーで蓄積された過去の観測データを解析し、MLT領域で卓越した大気波動である一日周期およびその高調波の大気潮汐について、季節変化ならびに地域変動特性を明らかにした。太陽同期の主成分以外に、非同期成分も重要であることがわかった。本研究の成果をもとに、インドネシアの3つのレーダーを中心にアジアオセアニア域に分布する約20大の流星・MFレーダーをネットワーク化し、MLT領域の風速変動特性に関する研究を発展させる予定である。インドネシアおよびインドでの計4台の流星レーダーおよび中波帯(MF)レーダー観測データを用いて中間圏・熱圏下部(MLT)領域の風速変動特性を解析した。特に大気潮汐、赤道波、大気重力波などに着目し、さらにこれらの波動の励起源とされている対流圏の積雲対流活動について研究した。大気潮汐は、低緯度では一日と半日周期成分が卓越するが、高調波の8、6時間成分も無視できないことが分かった。特に8時間潮汐は明確な季節変動を示し、Tirunelveli(インド)、Koto Tabang(西スマトラ)、Pameugpeuk(西ジャワ)の間で有意な相関がある。8時間潮汐の生成には、一日と半日周期潮汐の非線形相互作用、ならびに大気重力波の減速効果の重要性が示唆された。

一方、対流圏とMLT領域の上下結合の研究に資するため、TRMM(熱帯降雨観測衛星)データを用いて熱帯の降水の長期解析を行った。TRMMの降雨レーダーから求めた降水の鉛直構造に基づいて降水を分類した結果、特に温かい雨と呼ばれる背の低い降水は、陸上で弱く海上に局在し、海上での降水強度は海面水温と良く正相関することが分かった。また、TRMMのマイクロ波放射計データも用いてインド周辺の降水システムの特性を調べた。また、20042009年の赤道大気レーダー(EAR)、降雨レーダー、気象衛星の長期データを用いて、世界有数の対流活動域である西スマトラ山岳地域で発生する対流システムの特徴を調べた。日周期対流は下層環境場が弱まった際に発生する傾向があり、季節内変動の活発期前半には対流システムが14時間持続する。2時間以上持続する対流システムでは、局地循環の西風成分と東風環境場による下層収束がシステムの維持機構に強く寄与している。一方、不活発期に現れる対流システムは1時間以内の短寿命のものが多く、活発期のような顕著な風速変化を伴わないことが分かった。
超高アスペクト比ナノセルロースのネットワーク構造を活用した抗がん剤の効率的な送達

セルロース合成菌を通気撹拌培養することによって得られるナノフィブリル化バクテリアセルロース(NFBC)は、分散性、均一性、混和性、成形性、生体適合性に優れ、超高アスペクト比のナノファイバーからなる緻密なネットワーク構造を有しており、これまでにNFBCが薬剤の保持・放出能を有し、がんの病態の一種である腹膜播種に有効であることを確認している。本研究では、NFBCにおける分子レベルの構造、マクロレベルでのネットワーク構造を明らかにすることによって抗がん剤の保持・放出のメカニズムを推定、さらにナノファイバーの表面修飾によって薬剤との相互作用を制御することで効率的に薬剤を送達することを目的としている。
硬化性動脈及び静脈グラフトにおける抗血栓遺伝子治療法の開発

家兎の頚動脈を用いた内膜肥厚モデルにより、アデノウイルスによるTFPI(Tissue factor pathway inhibitor)の遺伝子導入が、障害血管壁の血栓形成を著明に抑制することは、既に証明していた。このモデルを応用し、recombinant-TFPIの局所投与を遺伝子導入法に追加することで、より効果的な障害血管壁でのtissufactorの作用を減弱させ、最終的に内膜肥厚をより効杲的に抑制することを見いだした。心臓外科領域では、静脈グラフトを用いることが多いが、アデノウイルスを用いた遺伝子導入法は、その安全性の面から臨床応用は現時点では困難である。近年、ウイルスを用いない遺伝子導入法の開発が進みつつあるが、そのなかのelectoron poration法に着目し、本法を用いた静脈壁への効果的な遺伝子導入法を模索した。その結果、アデノウイルスを用いた遺伝子導入法には及ばないが、ほぼ満足できる遺伝子導入法の開発が出来た。家兎の頚動脈を用いた内膜肥厚モデルにより、アデノウイルスによるTFPI(Tissue fact or pathway inhibitor)の遺伝子導入が、障害血管壁の血栓形成を著明に抑制することは、既に証明していた。このモデルを応用し、recombinant-TFPIの局所投与を遺伝子導入法に追加することで、より効果的な障害血管壁でのtissufactorの作用を減弱させ、最終的に内膜肥厚をより効果的に抑制することを見いだした。近年、ウイルスを用いない遺伝子導入法の開発が進みつつあるが、そのなかのelectron poraton法に着目し、本法を用いた静脈壁への効果的な遺伝子導入法を模索した。
積雪寒冷地域における冬季の運動阻害要因と身体活動量の減少が健康を阻害するプロセス

積雪寒冷地域である北海道の2自治体における調査の結果、冬季の寒冷気候や積雪に伴う運動場所の制限が決定的な運動阻害要因になるのは冬季以外に運動習慣のある人に限定され、年間を通じて運動習慣のない人では時間のなさなどが決定的な運動阻害要因であることが明らかとなった。年間を通じた身体活動量測定の結果、急激に気温が低下し、日照時間の減少する9月から11月にかけて身体活動量の減少が認められ、身体活動量の減少が認められた被験者では、併せてストレス得点の有意な悪化が認められた。平成26年度は、北海道の積雪量の多い沼田町と積雪量の少ない安平町に在住する中年者(40歳65歳)を対象に、冬季並びに冬季以外の運動実施状況と運動阻害要因に関するアンケート調査を実施した。安平町については現在、解析を進めている段階のため、沼田町の調査から得られた成果のみ下記に示した(有効回収数は481/1,135名、42.5%)。対象者全体としての運動習慣者数(および割合)は、冬季が96名(20.2%)、冬季以外が116名(24.1%)であった。運動習慣者の割合は、季節を問わず60代の女性が高く、60代男性が低かった。また40代男性においてのみ、冬季に運動習慣者の割合が激減する傾向がみられた。運動を阻害する決定的な理由については、性別や年代、季節によって差が認められた。冬季以外では「時間の余裕がなかったため」「気持ちの余裕がなかったため」「仕事や家事などで十分身体を動かしていたため」といった理由が年代、性別に関係なく高い割合で認められた。冬季でもこれらの理由は上位に挙げられたが、その割合は低い傾向にあった。これらに加えて「運動することを面倒と感じたため」「積極的に身体を動かしたいという意欲がわかなかったため」といった心理的な理由が高い割合で認められた。また「雪かきで十分身体を動かしたと感じたため」「家のまわりの路面が凍っていたため」「運動する場所や施設がなかったため」といった冬季に特有の要因は、全体の中では低かったものの、冬季以外のみ運動習慣がある人(=冬季に運動を中断する人)の中では高い割合を示した。また年間を通して運動習慣がある人と冬季に運動を中断する人の冬季における主観的健康感、睡眠、気分には有意な差は認められなかった。以上の研究成果は各自治体にも還元し、積雪寒冷地で年間を通じた身体活動量の確保に向けた方策を考えるためのデータとして活用する予定である。平成27年度は、北海道の沼田町と安平町で実施した運動阻害要因に関するアンケート調査(研究I)の分析を進めた。両町とも運動習慣者の割合は23割であり、冬季以外に比べて冬季に約5%減少する傾向がみられた。また冬季以外に運動習慣を有している人が冬季にも運動習慣を継続する割合は両町とも約7割であり、両町とも約3割の人は冬季に運動を中断していることが明らかとなった。本研究では運動阻害要因を「その問題が解消されない限り運動できないくらいの決定的な要因」に注目して検討した。年間を通じて運動習慣がない人では、「時間の余裕がなかった」「気持ちの余裕がなかった」「積極的に身体を動かしたいという意欲がわかなかった」「運動することを面倒と感じた」といった理由が上位に挙げられ、有意な季節差も認められなかった。冬季のみ運動習慣がない人では、寒さや積雪などの環境要因を決定的な要因として挙げる割合が高かった。両町とも「家のまわりの路面が凍っていたから」が最も多く、積雪量の多い沼田町では「雪かきで十分身体を動かした」「家のまわりに雪が積もっていた」といった積雪関連の理由が多くみられたのに対し、寒さが厳しい安平町では、積雪による理由は少なく「寒いから」が上位を占めるなど、地域差が認められた。以上の研究成果は、特に冬季における身体活動量の確保に向けた方策を考えるための重要な資料としても活用する。さらに本年度から、冬季に身体活動量の減少に先行する心理・生理的変化や身体活動量の減少が健康に悪影響を及ぼすプロセスに関する研究(研究II)を開始した。平成27年度は運動習慣を有する中高年者16名に、9月から3月にかけて毎月1週間の身体活動量の測定と健康等に関する調査を行った。歩数やエネルギー消費量の顕著な季節変動は認められず、体重や健康感、睡眠や食事など他の生活習慣、心理状態等の冬季における悪化も認められなかった。研究Iの研究成果について論文投稿に至っていない。研究IIは、運動習慣のない中高年者での検討ができていないため。北海道沼田町と安平町で実施した調査結果について、身体活動量に着目して解析を進めた。身体活動量については冬季以外に比べて冬季に有意な減少を認め(86→65METs・時/週)、特に農作業従事者において著しい減少が認められた。一方、厚生労働省の「健康づくりのための身体活動基準2013」を満たす人の割合には、若干の増加がみられた(50→53%)。冬季のみの身体活動基準の充足は除雪によるところが大きく、除雪作業が積雪寒冷地域に在住する人の身体活動量の確保に役立っていることが伺えた。しかしながら身体活動基準を充足している人では、運動習慣者にみられたような健康感の高さや積極的な健康行動を行う傾向は認められなかった。