hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
放射線誘発アポトーシスの発現を修飾する因子に関する研究

本年度新たに得られた知見は以下の通りである。(1)ラット胸腺細胞をX線照射すると、アポトーシスに伴い細胞内過酸化物が増加していることが解った。照射直後にはこのような増加は認められないこと、そして同様な過酸化物の細胞がグルココルチコイド誘発アポトーシスでも認められることから、過酸化物は放射線化学的に生成されたものではなく、生物反応時に出現したと考えられる。(2)DNA二重鎖切断修復欠損のマウス白血病L5178Y-SにX線照射すると、G2/M期ブロックを経た後、細胞分裂を介することなく間期死型のアポトーシスを起こした。親株L5178Yは大線量照射により細胞分裂を介して増殖死型のアポトーシスを起こすので、アポトーシス発現時期とDNA二重鎖切断修復機構とは密接な関係がある、と考えられる。(3)コドン224とコドン225の間に5塩基が挿入されているためP53の発現ができないヒト骨髄性白血病細胞KG1に対してX線照射すると、tumor necrosis factor(TNF)及びこれを介したWAF1が誘導された。このWAF1誘導は転写及び転写後調節、即ち、mRNAの安定化により制御されている。放射線によるアポトーシスにはP53非依存性の経路があることが解った。(4)重粒子炭素線290MeV/u照射により、線量依存的にV79細胞はアポトーシスを起こした。アポトーシス出現率12%で求めたRBEは、110keV/mmに最大値を持つ釣り鐘型のLET依存性を示し、細胞致死と同じ最大値LETであった。(5)治療開始前にアポトーシス関連Le^Y抗原が免疫染色で強陽性率と示した子宮頚癌患者は、局所制御と遠隔転移の両方において、陰性-弱陽性率を示した患者より、有意に予後不良であった。本年度新たに得られた知見は以下の内容である。(1)3期子宮頸癌治療前のLe^y抗原陽性例と陰性例との間で放射線治療後5年生存率は差が無かった。しかし、陰性・弱陽性(50%以下の癌細胞がDBA発色した標本)例の5年生存率70.5%はLe^y抗原強陽性(50%以上の癌細胞がDBA発色した標本)例の5年生存率52.5%よりも有意に高かった。治療途中の生検材料では、アポトーシス特有の核濃縮・核破砕像を示す細胞以外の多くの細胞(分裂死特有の核崩壊・壊死像を示す細胞を含む)がLe^y抗原陽性であり、この抗原が放射線誘発アポトーシスの指標として適当ではないと考えられた。(2)A/Jマウスの肝に転移するC-1300神経芽細胞腫では、Le^y抗原およびNick labelling陽性細胞が認められるが、骨髄転移巣や皮下移植腫瘍ではLe^y抗原陽性細胞が検出されなかったことから、アポトーシスが肝転移巣の増殖に促進作用をしめす可能性が示唆された。(3)ラット胸腺細胞核から精製した3種類のエンドヌクレアーゼのうち、γエンドヌクレアーゼがDNA断片化に関与していることが判明した。さらに、胸腺リンパ腫ではG1期細胞にX線照射後のアポトーシスが高頻度に出現するが、紫外線ではS期に出現した。(4)ヌードマウス移植ヒト唾液腺腫瘍の重粒子線誘発アポトーシスが比較的低いLETの炭素線照射で高頻度出現することが判明した。(5)放射線誘発アポトーシスと活性酸素のラヂカルスカベンジャーであるMnSOD(マンガネーススーパーオキサイド)のmRNA増加との間に関連性があることを見いだした。

本年度新たに得られた知見は以下の通りである。(1)ラット胸腺細胞をX線照射すると、アポトーシスに伴い細胞内過酸化物が増加していることが解った。照射直後にはこのような増加は認められないこと、そして同様な過酸化物の細胞がグルココルチコイド誘発アポトーシスでも認められることから、過酸化物は放射線化学的に生成されたものではなく、生物反応時に出現したと考えられる。(2)DNA二重鎖切断修復欠損のマウス白血病L5178Y-SにX線照射すると、G2/M期ブロックを経た後、細胞分裂を介することなく間期死型のアポトーシスを起こした。親株L5178Yは大線量照射により細胞分裂を介して増殖死型のアポトーシスを起こすので、アポトーシス発現時期とDNA二重鎖切断修復機構とは密接な関係がある、と考えられる。(3)コドン224とコドン225の間に5塩基が挿入されているためP53の発現ができないヒト骨髄性白血病細胞KG1に対してX線照射すると、tumor necrosis factor (TNF)及びこれを介したWAF1が誘導された。このWAF1誘導は転写及び転写後調節、即ち、mRNAの安定化により制御されている。放射線によるアポトーシスにはP53非依存性の経路があることが解った。(4)重粒子炭素線290MeV/u照射により、線量依存的にV79細胞はアポトーシスを起こした。アポトーシス出現率12%で求めたRBEは、110keV/mmに最大値を持つ釣り鐘型のLET依存性を示し、細胞致死と同じ最大値LETであった。(5)治療開始前にアポトーシス関連Le^Y抗原が免疫染色で強陽性率と示した子宮頸癌患者は、局所制御と遠隔転移の両方において、陰性-弱陽性率を示した患者より、有意に予後不良であった。
電気伝導性ポリ酸の合成と固体電解質への応用

本研究ではポリ酸を固体素子材料として応用することを目的として、ポリタングステン酸・ポリモリブデン酸を水素気流中で還元焼成して還元電子をポリ酸体内に取り込ませ、その構造と電気的性質を検討した。ポリタングステン酸としてKeggin構造のBa_<3.5>[PTi_2W_<10>O_<40>]を300750°Cで処理した場合、^<35>P固体NMRスペクトルから、500700°C及び700°Cの2種の還元種の存在が認められた。(NH_4)_<10>[H_2W_<12>O_<40>]の場合500°Cの焼成で金属W及びWO_2が生成した。一方、ポリモリブデン酸としては一次元構造をもつ(NH_4)_6[Mo_8O_<26>(MoO_4)]を焼成した場合、350°Cで中間生成物であるMo_4O_<11>生成し、450°C以上でMoO_2となった。また、[Mo_1O_<24>]^<6->の場合、350°Cで既にMO_2を生成している。以上により、各ポリ酸イオンの構造により、焼成の際の中間生成物・最終生成物・その転化温度が異ることが判明した。各サンプルのペレット状成型体の電気抵抗を測定した。いずれの場合も、そのIRスペクトルから、ポリ酸骨格構造が維持されていると考えられる生成物は、抵抗率が10^7Ω以上と大きく、ほぼ絶縁体であった。これは伝導電子がMO_6(M=Mo,W)サイトに極在化して隣接MO_6サイトに移りにくいためと考えられる。
新素材DNAフィルムの生活歯髄切断後の覆髄剤への応用

現在、生活歯髄切断法は水酸化カルシウムを用いる術式が一般臨床において広く応用されており、dentin bridgeの形成がその成功の目安とされている。しかしながら、水酸化カルシウムは強いアルカリ性を有しているために、歯髄組織に広範囲な壊死を引き起こすことが報告されている。さらにdentin bridgeなどの新生硬組織が形成されたということはその歯髄に何らかの傷害性の刺激が加わっていると考える。この様なことから生体親和性のある材料を応用して、歯髄の損傷がより少ない状態で保存できれば非常に有意義であると考える。そこで我々は適度な生体分解能を有し、抗原抗体反応がなく抗菌性もあるとされている人工脂質修飾DNAに着目した。人工脂質修飾DNAは福島らの研究により、生体分解性生体材料の素材として有望であることが明らかにされおり、歯科材料への実用化も期待されている。そこで今回の研究では、生活歯髄切断後の覆髄剤への応用を試みることにした。予備実験にてDNAフィルム自体の操作性に問題があったため、我々はハイドロキシアパタイトにDNAコーティングを施したものを応用し、ハイドロキシアパタイト単味ならびにDNAコーティングハイドロキシアパタイトを用い、ビーグル犬の上下左右犬歯の生活歯髄切断後の断髄面に貼付し、歯髄の組織変化について病理組織学的に観察した。DNAコーティングハイドロキシアパタイト貼付例ではハイドロキシアパタイト単味に比べ、炎症性細胞浸潤は軽度であり、石灰化もわずかであった。このようなことからDNAは歯髄組織に対して傷害性の作用が認められず、むしろ抗炎症作用を有する様に思われた。さらにDNAは抗生物質や骨形成誘導物質などをインターカレーションできることから、将来的に覆髄剤として応用できる可能性があることが示唆された。平成13年度は人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトを覆髄剤として応用するため、まずはじめに、アパタイトおよび人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトの粉末およびゲルをそれぞれゼラチンカプセルに各々5mg、50mgずつ封入し、それをラットの大腿部に移植し、硬組織形成能の活性化試験を行った。硬組織形成能の有無については一ヶ月後に全身麻酔下にてラット屠殺後、大腿部を摘出し、ソフテックスにて硬組織形成の確認を行った。硬組織形成能の活性化試験にて軟組織に硬組織を形成しうる能力、すなわち硬組織形成能を確認したのち、今度はそれらを用いてビーグルの上下顎左右犬歯および一部前歯を用いて応用実験を行った。通法に従い全身麻酔を施し、口腔内を消毒後、ダイアモンドポイントにて歯冠部を切断させ、ラウンドバーで歯髄切断を行う。切断後、3%過酸化水素水および10%次亜塩素酸ナトリウムにて交互洗浄し止血確認後、アパタイトおよび人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトおよび対照群として水酸化カルシウム単味をそれぞれ切断面に貼付し、その後、グラスアイオノマーセメントにて仮封した。一ヶ月後に全身麻酔下にて屠殺し、被験歯を摘出する。さらに通法に従い光顕試料と電顕試料を作製し、観察を行った。ヘマトキシリン・エオジン二重染色による光顕的観察では、水酸化カルシウム単味では、切断面に骨様の修復象牙質の形成がみられ、その直下に好中球やリンパ球など炎症性細胞の浸潤や軽度の充血などの炎症性変化がみられるもの一部みとめられた。アパタイト単味および人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトでは、修復象牙質の形成はみとめられないが、切断面に沿って束状に規則的に配列した線維芽細胞の層がみられ、人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトにおいては炎症性変化はみられなかった。平成14年度では、これらを電顕的に観察し、さらにポーンタイトおよび人工脂質修飾DNAコーティングボーンタイトについても併せて病理組織学的に観察を行う予定である。

平成14年度は、現在、覆髄材として広く応用されている水酸化カルシウムに代わり、人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトを覆髄剤として応用するために、以下の実験を行った。実験動物にはビーグル犬を用い、上下顎左右犬歯を被験歯として、実験を行った。通法に従い全身麻酔を施し、口腔内を消毒後、ダイヤモンドポイントにて天蓋を除去し、ラウンドバーにて歯髄切断を行った。切断後、3%過酸化水素水および10%次亜塩素酸ナトリウムにて交互洗浄し、止血確認後、水酸化カルシウム、アパタイト、人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトの粉末をそれぞれ切断面に貼付し、その後、グラスアイオノマーセメントにて仮封した。1ヶ月後に全身麻酔下にて屠殺し、被験歯を摘出する。さらに通法に従い光顕試料を作製し、薄切後、ヘマトキシリン・エオジン二重染色を施し、鏡検した。水酸化カルシウムでは、切断面に骨様の修復象牙質の形成がみられ、その直下に好中球やリンパ球などの炎症性細胞の浸潤や軽度の充血などの炎症性変化がみられた。アパタイトでは、切断面に修復象牙質の形成はみとめらず、アパタイト結晶と象牙質削片、および線維芽細胞が混在し、その周囲に出血や炎症性細胞の浸潤がみられた。人工脂質修飾DNAコーティングアパタイトでは、ほぼアパタイトと同様な所見であるが、炎症性細胞の浸潤は軽度であった。平成15年度は、ゲル状人工脂質修飾DNAと骨形成誘導物質(BMP)を含むゲル状人工脂質修飾DNAを断髄面に貼付し、病理組織学的に観察を行い、歯髄組織の変化について比較検討する予定である。平成15年度は、現在、覆髄剤として広く応用されている水酸化カルシウムに代わり、骨形成誘導物質(BMP)を含むゲル状人工脂質修飾DNAを覆髄剤として応用するために、以下の実験を行った。実験動物にはビーグル犬を用い、上下顎左右犬歯を被験歯として実験を行った。通法に従い全身麻酔を施し、口腔内を消毒、その後局所麻酔を施し、ダイヤモンドポイントにて5級窩洞を形成後、露髄させた。露髄後に3%過酸化水素水および10%次亜塩素酸ナトリウムにて交互洗浄し、止血確認後、水酸化カルシウム、ゲル状人工脂質修飾DNA、骨形成誘導物質(BMP)を含むゲル状人工脂質修飾DNAをそれぞれ露髄面に貼付し、その後グラスアイオノマーセメントにて仮封した。1週間後に全身麻酔下にて屠殺し、被験歯を摘出する。水酸化カルシウムでは、露髄面に硬組織の形成がみられ、その直下に好中球やリンパ球などの炎症性細胞の浸潤や軽度の充血などの炎症性変化がみられた。ゲル状人工脂質修飾DNA、骨形成誘導物質(BMP)を含むゲル状人工脂質修飾DNAでは、露髄面に硬組織の形成はみられず、露髄面直下に象牙質削片および線維芽細胞が混在し、その周囲に出血や炎症性細胞の浸潤がみられた。歯髄組織の変化について比較検討すると、水酸化カルシウムによる覆髄の方が結果が良好である様に思われた。
PARP阻害剤感受性を亢進するmicroRNAの同定と新規併用療法の開発

BRCA1/2は、二本鎖DNAの修復に重要な役割を果たす遺伝子であり、BRCA1/2遺伝子に変異を有する患者では、乳癌や卵巣癌の発症率が高いことが知られている。また、トリプルネガティブ乳癌(TNBC)や遺伝性乳癌卵巣癌(HBOC)では明らかなターゲットが存在しないため、治療が難しい。PARP阻害剤(olaparib)は、従来の抗がん剤に比べて副作用が少なく、TNBCやHBOCに対して有効であることが報告され、臨床試験による評価が期待されている。しかし、olaparibを用いた併用療法については様々な組合せが考えられ、未だ確立されていない。Brca1遺伝子とBrca2遺伝子のノックアウト(KO)マウスは、いずれも胎生致死であり、解析が難しい。申請者らの研究グループは、Brca2遺伝子の発現を脳特異的に抑制したコンディショナルKO (cKO)マウスを作製し、このcKOマウスが高頻度に髄芽腫を発症することを報告した。また、このcKOマウス髄芽腫から独自に細胞株を樹立後、microRNA発現解析を行い、olaparib感受性を亢進するmicroRNAを同定した。平成27年度は、マウス髄芽腫細胞株におけるmicroRNA発現解析の結果を活用し、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231においてolaparib感受性を亢進するmicroRNAとそのターゲットの同定を行った。マウス髄芽腫細胞株におけるmicroRNA発現解析の結果から、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231においてolaparib感受性を亢進する候補microRNAを3つに絞った。また、それぞれの候補microRNAをMDA-MB-231細胞に導入し、ウェスタンブロット法によりターゲット遺伝子の同定を行った。BRCA1/2は、二本鎖DNAの修復に重要な役割を果たす遺伝子である。BRCA1/2遺伝子に変異を有する患者では、乳癌や卵巣癌の発症率が高く、トリプルネガティブ乳癌(TNBC)や遺伝性乳癌卵巣癌(HBOC)では明らかなターゲットが存在しないため、治療が難しい。また、Brca1遺伝子とBrca2遺伝子のノックアウト(KO)マウスは、いずれも胎生致死であり、解析が難しい。そこで、申請者らの研究グループは、Brca2遺伝子の発現を脳特異的に抑制したコンディショナルKO (cKO)マウスを作製し、Brca2 cKOマウスが高頻度に髄芽腫を発症することを報告した。さらに、Brca2 cKOマウス髄芽腫から独自に細胞株を樹立後、microRNA発現解析を行い、olaparib感受性を亢進するmicroRNAとして、miR-141、miR-146a、miR-203の3種類を同定した。平成28年度は、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231にmiR-141、miR-146a、miR-203をそれぞれ導入し、ウェスタンブロット法によるターゲットの同定を行った。また、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231を用いたTaqMan microRNA assayにより、miR-141、miR-146a、miR-203の発現を亢進する薬剤のスクリーニングを行った。マウス髄芽腫細胞株を用いたolaparib感受性に関するmicroRNA発現解析の結果をもとに、平成28年度は、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231にmiR-141、miR-146a、miR-203をそれぞれ導入し、ウェスタンブロット法によりターゲットを同定した。さらに、MDA-MB-231細胞において、miR-141、miR-146a、miR-203の発現を誘導する薬剤のスクリーニングを行った。PARP阻害剤(olaparib)は、従来の抗がん剤に比べて副作用が少なく、TNBCやHBOCに対する奏効例が報告されているが、olaparibを用いた併用療法については未だ確立されていない。申請者は、本研究課題において、olaparib感受性を亢進するmicroRNAの同定を試みた。その結果、ヒト乳癌細胞株MDA-MB-231に3種類のmicroRNA(miR-141、miR-146a、miR-203)を導入すると、olaparib感受性が亢進することを見出した。ヒト乳癌には、human epidermal growthfactor receptor 2(HER2)陰性・陽性、ホルモン受容体陰性・陽性、TNBCなど、様々な種類が存在する。それぞれ治療薬や再発リスクが異なることから、平成29年度は、MDA-MB-231細胞(TNBC)以外に、MDA-MB-453細胞(TNBC)とMCF7細胞(ホルモン受容体陽性・HER2陰性)を用い、miR-141、miR-146a、miR-203の発現を誘導する薬剤のスクリーニングを行った。

シスプラチン、エトポシド、ボルテゾミブ、カンプトテシン、カルボプラチン、5-FUなど、18種類の薬剤について、TaqMan microRNAアッセイを用いた発現解析を行ったが、miR-141、miR-146a、miR-203すべての発現を亢進する薬剤は見つからなかった。一方、マウス髄芽腫細胞では、ヒストン脱アセチル化酵素(HDAC)の阻害剤であるトリコスタチンA(TSA)により、miR-141、miR-146a、miR-203の発現量が増加すること、また、olaparibとTSAの併用により細胞増殖が抑制されることを確認した。平成28年度は、olaparib感受性を亢進するmicroRNA(3種類)について、それぞれのmicroRNAを発現誘導する薬剤のスクリーニングを行う予定である。具体的には、ヒト乳癌細胞株に各種抗癌剤を加え、RNAを回収した後、TaqMan probeを用いてmicroRNA定量PCRを行う。これにより、効果的なolaparibの併用療法を確立したいと考えている。ヒト乳癌には、HER2、ホルモン受容体、トリプルネガティブなどの様々なタイプがあり、それぞれ治療薬や再発リスクが異なる。平成29年度は、ヒト乳癌細胞MDA-MB-231以外に、MDA-MB-453細胞とMCF-7細胞を用い、olaparib感受性を亢進する3種類のmicroRNA(miR-141、miR-146a、miR-203)を発現誘導する薬剤のスクリーニングを行う予定である。また、マトリゲルによる浸潤アッセイによって癌細胞の浸潤能を評価し、効果的なolaparib併用療法の確立を目指す。分子生物学平成28年4月以降に値上りする予定であった試薬を3月末までに購入したため、予定より安く購入することができた。当初の計画では、平成29年度にヒト乳細胞株を購入する予定であったが、予定より少し早く、平成28年度末にヒト乳細胞株(MCF-7とMDA-MB-453)を購入し、microRNA発現解析を行うため。平成28年度の試薬代として繰越使用する予定である。理化学研究所バイオリソースセンター細胞材料開発室より、MCF-7細胞とMDA-MB-453細胞を購入し、microRNA発現解析を行う。
エネルギーの回生効果を用いた閉じた系での脚歩行装置の関節トルク制御

歩行機械はアクチュエータによりアシスト力を発生させる.これらは,脚関節にかかる自重トルクを負担するためにエネルギ消費が高く連続運転時間に制限がかかる問題や,大容量バッテリーやセンサを搭載することでコストがかかるなどの課題が存在する.そこで,本研究では,歩行時の上体重心の高さ変化に伴う位置エネルギ消費を回生して,歩行時のアシスト力として利用する方法で,長時間利用可能な歩行アシスト装置の実現を試みる.研究は大きくわけて3個の課題と,それらの統合で大別される. 1つ目は, (A)脚関節補償原理・機構の自動化, 2つ目は, (B)傾斜面での脚関節補償原理の考案, 3つ目は, (C)動歩行時のエネルギーロスの回生である. 24年度は, (A)圧力センサ4つのみで,歩行速度2m/s6m/sまでアシスト力を歩行に連動可能なシステムを完成させ,安価な電子部品のみでアシスト力の制御を可能とし,装置全体の低価格化や軽量化に成功した. (B)については, 23年度に,ばね取付け角度とばね定数の2つのパラメータ調整で安定な平衡状態をリンク機構に構築する方法を示し, 24年度にパラメータチューニング法を検討した.これにより,傾斜地でも自重補償効果低下を抑制可能な自重補償機構を設計可能とした. (C)については, 24年度に,実験機を製作し,トレッドミル上でのアシストカの計測,複数人の被験者での官能検査,および屋外,階段などでの実証試験を行った.約1.5kgの実験機を利用して,実際に歩行時の上体重心の高さ変化から位置エネルギを圧縮空気として回生して,アシストカを連続的に発生可能なことを確認した.電源を必要としない歩行補助であり,様々な場面での応用が期待できる. 25年度は, 24年度に製作した実験機をもとに,さらに低慣性かつ高アシスト力となるパラメータの探索と,階段や傾斜地でのアシスト力の調整について検討した.結果,歩行時のエネルギーロスを回生してアシスト力に利用することで,バッテリー容量の1.3倍以上のアシストエネルギーを得た.例えば,両足で約5kgの補助力を7700歩分発揮できる.以上のように,研究目的を達成し,長時間利用可能な歩行アシスト装置を実現した.(抄録なし)昨今注目されている歩行機械は,環境適応性は高いが上体自重を支持するために,関節に配置されたアクチュエータは大きなトルクを発揮する必要がある.このため,歩行機械の積載量の低下や,アクチュエータでのエネルギー消費の増加が問題となる.そこで,本研究では,上体自重の位置エネルギー変化を弾性力で釣り合わせることで,アクチュエータの負担を軽減し,脚歩行時の消費エネルギーの削減,および高出力化を狙っている.研究の計画は,大きくわけて3個の課題と,それらの統合で大別される.23年度はその3つの課題の基礎的研究を実施した.1つめは,(A)脚関節補償原理・機構の自動化,2つめは,(B)傾斜面での脚関節補償原理の考案,3つめは,(C)動歩行時のエネルギーロスの回生である.(A)については,マイコンを利用した簡易的なシステムで成功した.本機構は,遊脚と立脚の検知さえ行えば,上体自重の補償を受動的に行えるため,簡素な制御システムで実現可能であり,システムの導入にソフト的な制約が少なく,応用に期待している.(B)については,1リンク平面モデル,2リンク平面モデルの解析により,傾斜時の基礎的な釣り合い関係を基部の傾斜および,自重とバネカのバランスの2つのパラメターで常に記述できることを示した.基部の傾斜を考慮に入れた自重補償の概念自体が世界的にもまれであり,その体系化は,今後の自重補償分野の発展に寄与すると考えている.(C)については,超低摺動のエアシリンダを歩行に連動させて,圧縮空気により歩行時のロスを回生するシステムを考案し,試作機による試験と解析的手法で,その妥当性を示した.約1.5kg程度の装置を利用して,歩行時の脚発揮力の1割程度を回生して,アシスト力として発生できる.電源を必要としない歩行補助であり,様々な場面での応用が容易であると考えている.歩行機械はアクチュエータを能動的に作動させることで状況に応じたアシストカを発生させれば環境適応性は高まるが,一方で,脚関節にかかる自重トルクを負担するためにエネルギ消費が高く連続運転時間に制限がかかる問題や,装置の価格面での課題が発生する.そこで,本研究では,上体重心の高さ変化にともなう位置エネルギ消費を回生して,自重トルクを軽減するアシストカとして利用する方法で,歩行機械の実現を狙っている.研究は大きくわけて3個の課題と,それらの統合で大別される.1つ目は,(A)脚関節補償原理・機構の自動化,2つ目は,(B)傾斜面での脚関節補償原理の考案,3つ目は,(C)動歩行時のエネルギーロスの回生である.24年度は,以下の内容を実施した.(A)については,圧力センサ4つのみで,歩行速度2m/s6m/sまでアシストカを歩行に連動可能なシステムを完成させた.安価な電子部品のみでアシストカの制御を可能とし,装置全体の低価格化や軽量化に貢献が期待できる.(B)については,23年度に示した,ばね取付け角度とばね定数の2つのパラメータ調整で安定な平衡状態をリンク機構に構築する方法について,パラメータチューニング法を検討した.

これにより,傾斜地でも自重補償効果低下を抑制可能な自重補償機構を設計可能とした.(C)については,(A)のシステムを実装した実験機を製作し,トレッドミル上でのアシストカの計測,複数人の被験者での官能検査,および屋外,階段などでの実証試験を行った.約1.5kgの実験機を利用して,実際に歩行時の上体重心の高さ変化から位置エネルギを圧縮空気として回生して,アシストカを連続的に発生可能なことを確認した.電源を必要としない歩行補助であり,様々な場面での応用が期待できる。歩行機械はアクチュエータによりアシスト力を発生させる.これらは,脚関節にかかる自重トルクを負担するためにエネルギ消費が高く連続運転時間に制限がかかる問題や,大容量バッテリーやセンサを搭載することでコストがかかるなどの課題が存在する.そこで,本研究では,歩行時の上体重心の高さ変化に伴う位置エネルギ消費を回生して,歩行時のアシスト力として利用する方法で,長時間利用可能な歩行アシスト装置の実現を試みる.研究は大きくわけて3個の課題と,それらの統合で大別される. 1つ目は, (A)脚関節補償原理・機構の自動化, 2つ目は, (B)傾斜面での脚関節補償原理の考案, 3つ目は, (C)動歩行時のエネルギーロスの回生である. 24年度は, (A)圧力センサ4つのみで,歩行速度2m/s6m/sまでアシスト力を歩行に連動可能なシステムを完成させ,安価な電子部品のみでアシスト力の制御を可能とし,装置全体の低価格化や軽量化に成功した. (B)については, 23年度に,ばね取付け角度とばね定数の2つのパラメータ調整で安定な平衡状態をリンク機構に構築する方法を示し, 24年度にパラメータチューニング法を検討した.これにより,傾斜地でも自重補償効果低下を抑制可能な自重補償機構を設計可能とした. (C)については, 24年度に,実験機を製作し,トレッドミル上でのアシストカの計測,複数人の被験者での官能検査,および屋外,階段などでの実証試験を行った.約1.5kgの実験機を利用して,実際に歩行時の上体重心の高さ変化から位置エネルギを圧縮空気として回生して,アシストカを連続的に発生可能なことを確認した.電源を必要としない歩行補助であり,様々な場面での応用が期待できる. 25年度は, 24年度に製作した実験機をもとに,さらに低慣性かつ高アシスト力となるパラメータの探索と,階段や傾斜地でのアシスト力の調整について検討した.結果,歩行時のエネルギーロスを回生してアシスト力に利用することで,バッテリー容量の1.3倍以上のアシストエネルギーを得た.例えば,両足で約5kgの補助力を7700歩分発揮できる.以上のように,研究目的を達成し,長時間利用可能な歩行アシスト装置を実現した.23年度の研究計画内容を全て達成したため,このように自己評価を行った.研究内容自体は計画通り進展したが,研究内容に関係する国際特許出願を想定し,国際会議での発表を遅滞させる結果となった.この点は少々の減点要因である.しかし,それを補うべく,予定の2倍近い投稿を行いカバーしていると自己評価し,(2)を選択した.24年度の研究計画内容を達成したため,このような自己評価を行った.23年度に特許出願のため遅滞させた国際会議での発表も行った.課題の一つである,静歩行時の上体自重の自重補償(平地および傾斜地)について,新たに課題が発見された.それは脚自重の増加による慣性抵抗である.鉛直方向の負担が装置により軽減されるが,水平方向の負担が装置自重により増加するため,これのバランスを考慮することが新たな課題である.
情報化と市民生活・意識の変化

情報化と市民生活の関係という広範な領域を扱う本研究は、相互に関連する二つの角度から、この問題に接近してきた。すなわち、情報・メディアの側と,それを利用する市民の側からである。前者として「情報機器利用能力」と「VCR」を、また後者として「ジェンダ-」と「世代」を、それぞれ設定した。「情報機器利用能力」については操作的に概念設定をし,それに対応する項目設定をふまえ,予備的調査を行った。その分析の結果,一次元的な尺度設定の可能性が見出された。「VCR」については,諸外国の先行研究のレビュ-と,80年代における日本の急速な普及過程を計量的に分析することを通じて,次年度以降の調査での課題を設定した。「ジェンダ-」については,送り手としての情報システムと,利用者受け手の双方から,情報化ジェンダ-に対して持つ意味を解明するため,都市型CATVと女性利用者集団について,第一段階の事例研究を行った。「世代」については,その研究を進めるための基礎的作業として,情報社会や生活行動の概念整理を行うことを通じて,情報化と生活行動の分析枠組みの構築を試みた。これら4つの角度からの研究・分析結果を,年度末報告書としてまとめた。来年度以降は、以上の4つの視角からの研究を深め,情報化と市民生活に関する統合的な解明を試みていく。
日本の夏の気候を規定するチベット・オホーツク海高気圧の形成機構

チベット高気圧、およびオホーツク海高気圧の形成機構および年々変動を引き起こす物理プロセスについて、大気客観解析データに基づく診断解析、および気象庁の気候モデルを用いた海面水温緩和実験、さらに線形傾圧モデルによる熱源応答実験を行った。オホーツク海高気圧については、出現前の梅雨前線の降水活動に着目し、梅雨前線がOHの形成に及ぼす影響を調べた。OHの出現前に梅雨前線の降水活動が活発である時、梅雨前線の対流活動に起因するテレコネクションが確認され、OHの形成に寄与している可能性が示唆された。また順圧的な構造は、梅雨前線を起点とする大気の定在ロスビー応答とも矛盾していないことが確認された。モンスーン気候に内在するこれらの高気圧および連動して変動する降水・台風活動について、季節予報の観点から調査を行った。具体的には、過去に生じたエルニーニョ現象(1988, 1998, 2010年)を抽出し、エルニーニョ現象が衰退し始める12月から翌年の11月にかけて、観測された海面水温、大気循環場、降水量、台風発生数について調査を行うとともに、気候モデル実験データセット(d4PDF)における台風の発生頻度を調査した。熱帯太平洋のエルニーニョと、それに連動して変動するインド洋の海水温との複合影響により、台風の発生数は、エルニーニョのピーク後の春から秋にかけて熱帯太平洋上で減少する一方で、夏の後半から秋には南シナ海を中心に増加に転じることを明らかにした。これらの成果は、日本気象学会の国際誌「Journal of the Meteorological Japan」および同機関紙「天気」に掲載された。ジャガイモの生育不良による「ポテチショック」を引き起こした2016年の天候不良の遠因の特定に至ったことを受け、成果の概要については、筑波大学広報課を通してプレスリリースの形でアウトリーチを行なった。太平洋高気圧、チベット高気圧、オホーツク海高気圧の形成とそれらが引き起こすモンスーン気候の変動特性について、客観解析データに基づく診断解析行うとともに、線形傾圧モデルや全球気候モデルを用いた海面水温緩和実験を実施し、定性的かつ定量的な物理過程の解明に向けて順調に研究を遂行している。研究結果の一部は、日本気象学会専門誌「気象集誌」、「天気」に受理されている。研究代表者、分担者らは、H30年度に複数回の研究打ち合わせを行うとともに、平成31年3月22日23日に三重大学において開催した研究成果報告会では、筑波大、三重大、気象研、さらに関連する研究所(気象研究所)および大学(新潟大学、京都産業大学)の研究者が一堂に集い、研究成果の検討を行うとともに、H31年度以降の研究計画を議論した。高谷はインド洋海面水温(SST)の年々変動による夏季アジアモンスーンに対する影響を評価するため、インド洋SSTの感度実験を行った。解析の結果、インド洋SSTの年々変動は、インド洋から北西太平洋域の降水変動、および、それに影響されるアジアモンスーン循環、チベット高気圧等に大きな影響があることが分かった。特に北西太平洋モンスーン指数では、インド洋SSTの年々変動が、予測可能な(SSTに規定される)年々変動成分の約2/3程度を説明することが新たに分かった。これらの研究結果について平成30年の日本気象学会秋季大会においてポスター発表した。H31年度はオホーツク海高気圧の季節的な発現と年々の変動について、立花らが得た結果を論文化する。また、植田・高谷が協力し、H30年度に高谷が開発した海面水温緩和実験の手法を海盆間相互作用の評価研究へ応用する。チベット高気圧については、熱源と背景風の季節変化の観点から、線形傾圧モデルを用いた熱源応答実験を通して、チベット高気圧に伴う対流圏上層の高温域(UTTM)の形成要因を明らかにする。得られた結果については、秋の気象学会やIUGG等などでの発表を通して多くのコメントを貰いつつ、成果を論文として集約する。高谷は、夏季北西太平洋の循環について、インド洋や太平洋赤道域(エルニーニョ-南方振動: ENSO)のみならず、北太平洋熱帯域の太平洋南北モード(PMM)からも影響を受けていることを念頭に、SST感度実験を北太平洋熱帯域に対して行い、2018年の夏季にはPMMが北西太平洋モンスーンを強化し、北西太平洋域の活発な台風活動をもたらしていたことを確認する予定である。国民の生活を脅かす異常気象の発生においては、日本周辺の広域にわたって発達する高気圧の変動が大きく影響する。東アジアをとりまく高気圧の形成や変動に関わる物理プロセスについて、植田・立花(三重大)・高谷(気象研)の共同研究を実施した。初年度では、日本の夏を規定する太平洋高気圧、チベット高気圧とオホーツク海高気圧の季節的な発達・変動機構に関してデータ解析と数値実験により研究を行なった。植田は、チベット高気圧が対流圏中上層に暖気核を伴っていることを見出し、その形成プロセスについて、アジア域・太平洋域におけるQ1, Q2法を用いた熱収支解析と線形傾圧モデルによる非断熱加熱の寄与を調査した。この他に、植田はエルニーニョ衰退期におけるインド洋・太平洋の変動に関係した熱帯低気圧発生頻度の季節的な変調について、地球温暖化対策に資するアンサンブル気候予測データベース(d4PDF)による高解像度の大気大循環モデルを用いた100アンサンブル過去実験(19512010年)の結果を解析し、インド洋ではエルニーニョに遅れて暖水偏差が出現し、これに伴う大気のテレコネクションを介して西太平洋上では高気圧性循環が強化されることが確認され、このことがエルニーニョの消滅後のTC活動の抑制と密接に関係していることを明らかにした(現在、専門誌に成果を投稿・改訂中)。

高谷(気象研)はアジアモンスーン域の気候形成と変動に対するインド洋ー西太平洋間の大気海洋相互作用が与える影響を評価するため、「領域SST緩和実験」の環境を構築した。同環境を用いて2016年夏季前半の不活発な台風活動に対するインド洋の影響を評価し、論文として成果を専門誌に発表した。立花(三重大学)オホーツク海高気圧の数値実験、低緯度現象がオホーツク海高気圧に遠隔的の及ぼす影響についての研究に着手した。チベット高気圧、太平洋高気圧、オホーツク海高気圧の形成と変動について、客観解析データに基づく診断解析行うとともに、線形傾圧モデルやグローバル気候モデルを用いた海面水温緩和実験を実施し、定性的かつ定量的な物理プロセスの解明に向けて順調に研究を遂行している。SST緩和実験の結果は、英国気象学会専門誌に受理・公開(高谷ほか)されている他に、台風の発生数と高気圧変動の関係についても、日本気象学会専門誌にも投稿中(植田ほか)である。研究代表者、分担者、連携研究者らは、H29年度に複数回の研究打ち合わせを行うとともに、平成30年1月29日30日に開催した研究成果報告会では、筑波大、三重大、気象研の多くの研究者が一堂に集い、H30年度以降の研究計画を議論した。チベット高気圧、およびオホーツク海高気圧の形成機構および年々変動を引き起こす物理プロセスについて、大気客観解析データに基づく診断解析、および気象庁の気候モデルを用いた海面水温緩和実験、さらに線形傾圧モデルによる熱源応答実験を行った。オホーツク海高気圧については、出現前の梅雨前線の降水活動に着目し、梅雨前線がOHの形成に及ぼす影響を調べた。OHの出現前に梅雨前線の降水活動が活発である時、梅雨前線の対流活動に起因するテレコネクションが確認され、OHの形成に寄与している可能性が示唆された。また順圧的な構造は、梅雨前線を起点とする大気の定在ロスビー応答とも矛盾していないことが確認された。モンスーン気候に内在するこれらの高気圧および連動して変動する降水・台風活動について、季節予報の観点から調査を行った。具体的には、過去に生じたエルニーニョ現象(1988, 1998, 2010年)を抽出し、エルニーニョ現象が衰退し始める12月から翌年の11月にかけて、観測された海面水温、大気循環場、降水量、台風発生数について調査を行うとともに、気候モデル実験データセット(d4PDF)における台風の発生頻度を調査した。熱帯太平洋のエルニーニョと、それに連動して変動するインド洋の海水温との複合影響により、台風の発生数は、エルニーニョのピーク後の春から秋にかけて熱帯太平洋上で減少する一方で、夏の後半から秋には南シナ海を中心に増加に転じることを明らかにした。これらの成果は、日本気象学会の国際誌「Journal of the Meteorological Japan」および同機関紙「天気」に掲載された。ジャガイモの生育不良による「ポテチショック」を引き起こした2016年の天候不良の遠因の特定に至ったことを受け、成果の概要については、筑波大学広報課を通してプレスリリースの形でアウトリーチを行なった。
安定同位体比測定技術を用いた湿地林生態系の栄養塩負荷の履歴解読に関する研究

釧路湿原に流入する負荷量を把握するため河川水質モニタリングを19972003年に実施した。K10(温根内川)からK11(幌呂川)の間での2001年に地形改変などの影響が推定される。電気伝導度はK1(達古武川)が比較的高く、変動が大きい。リン酸や亜硝酸、アンモニア濃度はどこも低く推移した。特に硝酸は地域により特徴が見られ、季節的な変化は特に認められない。400500ppbと硝酸濃度の高いK9(幌呂川)とK10が湿原内で合流して硝酸濃度のやや低い(200ppb)K11となる。したがって、湿原による硝酸の吸収過程が関与し、下流では約半分になっていると考えられた。尾瀬沼の湖水pHは6.37.5の中性の範囲にあった。一方周辺の湿原は酸性にありS15を除くとpH6台であり,沼尻地区に流入する河川はpH5以下で特に酸性であった。比較的流量の多い大江川等の3河川はいずれもpHは6.5付近で弱酸性であり,硝酸濃度も比較的高い。栄養塩類の中でリン酸態リンや亜硝酸は非常に低い。酸性の強いの河川水の栄養塩類は全て低く,それ以外では窒素は比較的高く硝酸態窒素の形態であった。自然の流出河川である沼尻川や東京電力の取水口での栄養塩類濃度はどれも低いことから,尾瀬沼集水域から流入する硝酸態窒素は尾瀬沼で消費されていると考えられる。5河川の水温は他に比べ低く、流域の違いや湧水の存在を詳しく調査する必要がある。狭い集水域でこれほどの水温差があることは特異であった。周辺の集水域から河川等を通じた物質流入過程について、水質及び水の安定同位体比(δ18O等)を測定することで周辺の集水域からハンノキ林への窒素肥料等の流入の影響を検討した。釧路湿原に流入する負荷量を把握するため河川水質モニタリングを実施した。採水はK1(達古武川),K4(アレキナイ川),K5(シラルトロエトロ川),K6(コッタロ川),K8(雪裡川),K9(幌呂川),K10(温根内川),K11(幌呂川)の8地点で2001年に冬期を除き月1回の頻度で行った。現地での水温,pHを測定し,冷蔵してつくば市の研究所に冷蔵搬送し,水質分析を行った。分析項目は全炭酸(TIC),溶存態有機炭素(DOC),窒素(NH4-N, NO2-N, NO3-N),リン(P04-P)である。全炭酸および溶存態有機炭素はTOC分析計(TOC-5000,島津)、窒素およびリンは比色分析法(TRAACS2000,ブラン、ルーベで分析した。主要イオンはイオンクロマトグラフ(IA-100,東亜電波)で分析した。釧路湿原広範囲における土壌間隙水を13地点で採眼し、無機成分の分析はICP(プラズマ発光分析)で行った。ハンノキの伐採に伴う環境の変化を明らかにするため,1999年には伐採前のデータを採取し、2000年及び2001年には伐採後のデータを収集した。伐採実験区(A, B, C区)と対照区(AC, BC, CC区)内にそれぞれ採取定点を5ヶ所設定し,pH,電気伝導度を測定後,泥炭地の表層水を採取した。比較のために周囲の水路(Aの川、Bの川)でも採水を行った。

サンプルは冷蔵して研究所に持ち帰り,GF/Fガラスフィルターでろ過後,栄養塩類(PO_4-P, NO_2-N, NO_3-N, NH_4-N)の分析と溶存態有機炭素(DOC)の分析を行った。栄養塩類は比色分析法,溶存態有機炭素はTOC分析計で分析した。また2001年2月には凍結した土壌にたまった積雪を採取し、水質を分析した。周辺の集水域から河川等を通じた物質流入過程について、水質及び水の安定同位体比(δ180等)を測定することで周辺の集水域からハンノキ林への窒素肥料流入等の影響を検討した。調査地として釧路湿原を選定し、その河川の水質およびハンノキの伐採が及ぼす水質影響評価を流入河川の水質モニタリング、ハンノキの伐採実験という面から研究を行った。湿原集水域から河川等を通じた物質流入過程について河川水質モニタリングの調査地9地点で月1回採水し、水質(栄養塩類、全炭酸、溶存体有機炭素、陰イオン、陽イオン)及び水の酸素安定同位体比を測定した。また、冬季の湿原凍結後の雪を採取し水質及び水の酸素安定同位体比を測定した。その結果、湿原の中央部において湿原周辺よりも高い濃度の栄養塩類(硝酸)が検出され、降雪による栄養塩付加が湿原では一様で無いことが明らかになった。栄養塩類の負荷、汚染源として河川以外に大気からの負荷も無視できないものと考えられた。周辺の集水域から河川等を通じた物質流入過程について、水質及び水の安定同位体比(δ18O等)を測定することで周辺の集水域からハンノキ林への窒素肥料等の流入の影響を検討した。釧路湿原に流入する負荷量を把握するため河川水質モニタリングを実施した。採水はK1(達古武川)K4(アレキナイ川)、K5(シラルトロエトロ川)、K6(コッタロ川)、K8(雪裡川)、K9(幌呂川)、K10(温根内川)、K11(幌呂川)の8地点で2001年に冬期を除き月1回の頻度で行った。現地での水温、pHを測定し、冷蔵してつくば市の研究所に冷蔵搬送し、水質分析を行った。尾瀬沼への流入河川の栄養塩負荷量を比較するため、2002年8月28日、2003年8月31日に長蔵小屋から反時計周りに尾瀬沼を一周して、主な流入河川(S1S24)の採水を行った。pH、水温(D-24、堀場)は現場で測定し、サンプルはポリプロピレン瓶に密栓して冷蔵して持ち帰った。全炭酸、溶存態有機炭素、栄養塩類、主要イオンの測定は湖水と同様の方法によった。尾瀬沼の湖水pHは6.37.5の中性の範囲にあった。一方周辺の湿原は酸性にありS15を除くとpH6台であり、沼尻地区に流入するS6S10はpH5以下で特に酸性の河川であった。比較的流量の多いS2(大江川)、S20、S21(カマッポリ)、S22はいずれもpHは6.5付近で弱酸性であり、硝酸濃度も比較的高い。近年サケ科魚類の産卵行動がこの程度のpHで抑制されるというからイワナ・ヒメマスなどの産卵行動の抑制も危倶され自然産卵していない可能性もある。栄養塩類の中でリン酸態リンや亜硝酸は非常に低い。酸性の強いS6S10の河川水の栄養塩類は全て低く、それ以外では窒素は比較的高く硝酸態窒素の形態であった。自然の流出河川である沼尻川や東京電力の取水口での栄養塩類濃度はどれも低いことから、集水域から流入する硝酸態窒素は尾瀬沼で消費されていると考えられる。また、S3、S12、S14、S17、S24の水温は他に比べ低く流域の違いを詳しく調査する必要がある。狭い集水域でこれほどの水温差があることは特異であろう。
ロシア連邦極東の大工業企業の労働組織再建の可能性に関する日ロ共同研究

課題の研究のために本年度中に実施された作業は、第1に、企業の民営化および私有化が進行している過程を、株式会社となった現在の企業の管理部メンバーから聞き取り、文書資料の供与をうける作業、第2に、前年度内に日本とロシアのティームの協議によって形式を確定していたアンケートを実施し、その結果を分析する作業である。研究対象として、双方の協議によって選ばれたのは、ハバロフスクの代表的企業であるエネルゴマシ、レンマーシおよび縫製工場ボストークである。課題として立てた研究目的からすると、散漫にデータの数だけ確保しても意味がないので、特定の企業を選択し、その中の特定の各4職場を選び出した。のち、日ロ合弁企業であるレストランサッポロでも、追加的にアンケート調査を行った。有力企業の内部に入り込み、職場単位のデータを確保した研究は、ロシアでは珍しいし、少なくとも極東では初めてである。企業の株式会社化が進行していて、意思決定の主体が企業に移っていたこと、われわれの共同研究のロシア側ティームが、社会的な尊敬と信頼をえていることが、われわれの作業を容易にしていた。とりわけ費用と精力を要したのはアンケート調査の方である。第1の作業は、アンケート調査への協力へのお礼をかねて実施した。双方の協議の上で形式を確定したアンケートの項目は78項である。ロシアの労働者が、人生に各側面に、どのように大きなあるいは小さい価値をおいているか、ロシアの労働者は、自分のまわりの様々な種類の人間関係を、どのように位置付けているか、ロシアの労働者は、企業の管理部や職場長の役割や権能について、どのように評価しているか、ロシアの労働者は、どの程度の企業帰属意識をもっているか、等々を明らかにすることを目指した。労働者アンケートの用紙は日本側で印刷し、4月中に相手方に発送した。通信と運輸が乱れている中でも、テレックスが利用出来た。日本の進出企業が、新しいビジネス便のルートを開発していたことが、大いに助けになった。アンケートへの労働者からの回答750部のうち、用紙を配布して自己記入の結果を回収したレストランサッポロの52部のほかは、すべて6月以前に、調査員が職場に入って、直接に労働者から個別に聞き取る形で行われた。一人に20分ないし30分要した。印刷した100部のアンケート用紙は、研究資料としても利用されたから、ほとんどむだなく活用されたと言える。調査の結果えられた資料は、ロシア側がコンピュータを利用してディスクに入力集積し、10月以降、それを双方で各個に分析し、結果を持ち寄り討論した。この討論の一部は、札幌近辺の研究者たちに公開された。さらに、11月にホノルルで開催された全米スラブ研究促進協会年次大会において、日本側メンバーの中の4名が、研究成果の一部を発表した。日本側のメンバーのコメントを含むロシア語版の研究報告書が、1994年春に出版予定である。日本側の研究の成果は、1994年中に順次発表される予定であるが、これまでに得られた顕著な知見について述べれば、次のようになる。労働者アンケートの結果からすると、ロシアの労働者たちの社会心理は、家族以外には心のより所が見当たらないほど、無政府的に分散し分子化している。企業や職場集団への帰属意識は高くはない。労働者は、自分たちは企業の経営に関する必要な情報を得ているとは思っておらず、また職場長も経営改善のために力を発揮する余力を持ってはいないとみている。しかしまた、紛争の発生とその結果のよしあしについて、企業と職場による違いが認められ、労働者の職場帰属意識についても、新しい市場経済への適応の容易さで差のある消費財部門と生産財部門とで、意味のある差があるように、見受けられた。さらに、企業経営者からの聞き取り調査によって株式会社への移行の過程をみると、国有現物資産に対する民間貨幣貯蓄の圧倒的小ささが、新しい企業経営における古い集団性を残存させている傾向を、読み取れる。

ロシアの労働者が、人生に各側面に、どのように大きなあるいは小さい価値をおいているか、ロシアの労働者は、自分のまわりの様々な種類の人間関係を、どのように位置付けているか、ロシアの労働者は、企業の管理部や職場長の役割や権能について、どのように評価しているか、ロシアの労働者は、どの程度の企業帰属意識をもっているか、等々を明らかにすることを目指した。労働者アンケートの用紙は日本側で印刷し、4月中に相手方に発送した。通信と運輸が乱れている中でも、テレックスが利用出来た。日本の進出企業が、新しいビジネス便のルートを開発していたことが、大いに助けになった。アンケートへの労働者からの回答750部のうち、用紙を配布して自己記入の結果を回収したレストランサッポロの52部のほかは、すべて6月以前に、調査員が職場に入って、直接に労働者から個別に聞き取る形で行われた。一人に20分ないし30分要した。印刷した100部のアンケート用紙は、研究資料としても利用されたから、ほとんどむだなく活用されたと言える。調査の結果えられた資料は、ロシア側がコンピュータを利用してディスクに入力集積し、10月以降、それを双方で各個に分析し、結果を持ち寄り討論した。この討論の一部は、札幌近辺の研究者たちに公開された。さらに、11月にホノルルで開催された全米スラブ研究促進協会年次大会において、日本側メンバーの中の4名が、研究成果の一部を発表した。日本側のメンバーのコメントを含むロシア語版の研究報告書が、1994年春に出版予定である。日本側の研究の成果は、1994年中に順次発表される予定であるが、これまでに得られた顕著な知見について述べれば、次のようになる。労働者アンケートの結果からすると、ロシアの労働者たちの社会心理は、家族以外には心のより所が見当たらないほど、無政府的に分散し分子化している。企業や職場集団への帰属意識は高くはない。労働者は、自分たちは企業の経営に関する必要な情報を得ているとは思っておらず、また職場長も経営改善のために力を発揮する余力を持ってはいないとみている。しかしまた、紛争の発生とその結果のよしあしについて、企業と職場による違いが認められ、労働者の職場帰属意識についても、新しい市場経済への適応の容易さで差のある消費財部門と生産財部門とで、意味のある差があるように、見受けられた。さらに、企業経営者からの聞き取り調査によって株式会社への移行の過程をみると、国有現物資産に対する民間貨幣貯蓄の圧倒的小ささが、新しい企業経営における古い集団性を残存させている傾向を、読み取れる。
呼吸筋活動を指標とする人工呼吸器制御装置の開発

本年度は、意識下ボランティアと患者で、人工呼吸中の自発呼吸と人工呼吸のリズムについて検討した。デ-タ処理の過程で、コンピュ-タ-への入力装置の開発を行い、現在は人工呼吸器制御装置の設計段階にある。横隔膜用の食道電極は特注したが、まだ改良を要する。横隔膜筋電図記録上の問題点は、電極の呼吸性移動による雑音、心電図除去等であるが、呼吸性移動による雑音は48db/octのhighーpassフィルタ-で除去できた。心電図は食道電極で得た信号をコンピュ-タ-のスクリ-ン上に示し、肉眼でQRS波を指示してこの部分を除去したが、満足できる結果が得られたので、試作装置では食道電極から得た信号をフィルタ-に通して心電図成分を抽出し、この心電図信号を指標に心電図を自動的除去することにした。実験は安静呼吸、補助呼吸、調節呼吸(被験者の呼吸にやや先んじて送気)での測定と、被験者が予期せぬタイミングでの送気を行った。調節呼吸時、横隔膜は人工呼吸器作動に約0.19秒遅れて活動を開始、補助呼吸時には呼吸器作動開始以前に活動を開始するが、共に活動は吸息相全域、一部は呼吸相に続く。調節呼吸と比較して補助呼吸時に横隔膜活動は数倍大きく、人工呼吸器のトリガ-感度を低下させるとさらに高値となる。被験者の予期せぬ時期に送気を行うと、横隔膜に活動が出現した。長期人工呼吸を行っている患者から得たデ-タも意識下のボランティオアとよく類似していた。これらの結果は、生体に呼吸リズムを人工呼吸に同期するための調節系が存在すること推定させる。補助呼吸時、呼吸器作動開始以前に存在する横隔膜活動はトリガ-のための活動と推定されるが、この活動も「呼吸中枢」からの指令に由来すると考えられた。現在は、コンピュ-タの出力で人工呼吸器(Bennet MA1)を制御するための装置を設計、製作中である。来年度は、この装置を用いて再び動物実験を行い、人工呼吸と自発呼吸の関係をより正確に把握することを計画している。研究の最初に健常人および患者を対象として、意識下で人工呼吸中の呼吸筋活動の測定を行った。この結果、各呼吸筋の相互関係、および人工呼吸器と被験者とのファイティグが人工呼吸器制御上に重要な問題であることを認識した。そこで、麻酔動物を用いて咳嗽を呼吸に対する外乱とみたてて呼吸と咳の位相関係、呼吸筋の相互関係、筋肉活動パターン等の解析を行った。この結果、咳嗽と自発呼吸には両中枢の相対的活動の高さに応じた位相の関係が存在することが示唆された。また、咳嗽時に呼息性肋間筋や横隔膜に呼気性の活動が出現することを認めた。この他に、麻酔下すなわち意識外の排便、いきみ、排尿などの動作と呼吸の関係が明らかとなった。これらの知見は本年4月に開催(仙台)の第29回胸部疾患学会総会、7月に開催(ヘルシンキ)の国際生理学会議で発表すると同時に現在論文を投稿中である。