hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
特殊法人及び公社の民営化に関する経済分析

本研究では、特殊法人や公社の民営化に関連した問題を分析した。この研究の主要な目的は、1)民営化の評価を行うこと、2)民営化を導く要因を明らかにすること、3)民営化からの政策的知見や教訓をえること、である。分析の対象とする産業は、1)鉄道産業、2)道路事業、3)郵便事業、4)公社や特殊法人が存在するバス事業をはじめとする公益事業である。研究のステップは、1)文献調査及び初期分析、2)データ収集及びデータ入力、3)計量モデルによるデータ解析及びデータ補完、4)モデル構築と政策分析、という順序で進めた。平成16年度は、主として郵便事業と鉄道事業を中心に分析を行った。平成17年度においては、主として郵便事業と道路事業が中心となった。そして、最終年度である平成18年度は、道路事業とその他公社や特殊法人に関しての分析を行った。これらの研究成果は、全て論文形式としてとりまとめ、最終的には国内外の査読付き学術誌に掲載すべく、学会発表や学術誌への投稿を行った。本研究で得られた主要な成果は次のようである。まず、郵便事業におけるユニバーサル供給(USO)コストは、収入に対して17%程度を占めている。郵便事業の民営化がなされても、約13%程度のUSOコストは存在するので、組織の再編成も同時に必要となる。次に、鉄道事業においては、日本国鉄民営化の計量分析の結果、民営化の後のTFP成長は毎年2.97%で、民営化の効果は年間1.62%のTFPの増加をもたらしたことと、過剰資本の整理がほぼ適正規模まで進んだことが挙げられる。道路事業においては、道路など公共投資は民間の生産性に正の効果をもたらしている。高速道路の民営化に関しては、事業団の上下分離方式に課題が残されている。そして、最後の公社や特殊法人の民営化の決定要因は、その事業の市場性があるかどうかが最も大きいということがわかった。規制の監督官庁が複数になった場合、民営化の可能性が低くなることがわかった。本研究では、特殊法人や公社の民営化について研究を行なう。明らかにする主要な具体的な内容は、(1)道路関連4公団民営化の評価、(2)特殊法人民営化の決定要因の分析、(3)郵便事業民営化の可能性の検討、である。研究のステップは、以下の4つの段階に分けて行なう予定である。すなわち、(1)文献調査及び初期分析、(2)データ収集及びデータ入力、(3)計量モデルによるデータ解析及びデータ補完、(4)モデル構築と政策分析、である。本研究は3年計画で行なうため、主として郵便事業と特殊法人の民営化の分析に焦点を絞り、それに関して、本年度は(1)から(2)と(3)の一部までを行なった。まず文献サーベイであるが、今年度は特に道路関連と郵便事業の民営化の固有の問題に関係する文献のサーベイを行なった。すでに今までの研究成果からわかっている点として、郵便事業においては特定郵便局の存在とユニバーサルサービスの存在が鍵となるので、この点を踏まえた文献調査を行った。まず、特定郵便局の形成発展過程について、水谷と浦西が整理をおこなった。この点については、来年度中頃には成果をまとめることが可能となるという感触を得た。次に、データ収集と解析であるが、公表された既存のデータだけを用いて、浦西がユニバーサルコストの計測の研究を行い、その結果を学術誌に公表した。

特殊法人の分析については、その種類が多様であるため、特殊法人の事業内容、改革の方向など、その整理が重要になる。今年度は、正司を中心として3人が継続して整理を行っている。また、特殊法人の一つとしてJR会社のデータを用いて民営化による効果の分析も、水谷と浦西により、予定どおり完成させた。そして、正司は、鉄道企業が安定した経営を行う補助制度の整理を行い、論文として完成させた。本研究では、特殊法人や公社の民営化について研究を行なう。研究のステップは、以下の4つの段階に分けて行なっている。すなわち、(1)文献調査及び初期分析、(2)データ収集及びデータ入力、(3)計量モデルによるデータ解析及びデータ補完、(4)モデル構築と政策分析、である。本年度は、特に郵便事業を主として、(3)を中心に行った。また、道路公団関係のデータ整理及び、国鉄民営化の評価に関してのモデル分析を完成させた。まず、郵便事業に関しては、水谷と浦西が昨年度行ってきた資料をもとに、その形成過程について、成果をまとめた。そして、データによる解析であるが、ここ数年間にわたっての郵政局ベースのデータが公表されたので、それを用いて費用関数の推定を行なった。そして、ここで求められたモデルを用いて、ユニバーサルコストの計測を行なった。これら郵便事業の民営化とユニバーサルサービス供給費用については、学術論文としてまとめ海外ジャーナルに投稿した。特殊法人の分析については、主として正司と水谷によって進められている。今年度は特殊法人の事業内容、改革の方向などに関して、引き続きデータ入力を行っている。そして、道路公団に関して、昨年度において資料の収集をほぼ終えることができたので、本年度の前半でその資料の整理を行った。そしてインフラの投資行動という形で、その一部をオランダで行われた地域科学学会で水谷が発表した。そして年度の後半では、浦西が体系的なデータ入力を進めた。最後に、JRの民営化に関する評価であるが、すでに水谷と浦西により学術論文は国際的な学術誌に投稿しているが、それとは別に水谷は規制政策の変遷という形で海外の雑誌に投稿したものが出版された。また、正司においても鉄道事業の上下分離について国内学術誌に発表した。すなわち、(1)文献調査及び初期分析、(2)データ収集及びデータ入力、(3)計量モデルによるデータ解析及びデータ補完、(4)モデル構築と対策分析、である。本年度は、特に道路事業と特殊法人全般に関しての分析を中心に行った。さらに、すでに分析を終えて論文として作成したものを公刊するため、国内外の学術誌に投稿も行った。まず、道路事業に関しては、水谷と浦西が昨年度行ってきた資料をもとに、その公団民営化のプロセスについて、まとめを行った。そして、データによる解析であるが、過去40年ほどのデータが公表されたので、それを用いて道路維持管理の費用関数の推定を行なった。そして、ここで求められたモデルを用いて、分割の規模の評価を行なった。
レニンプロセシング酵素のレニン分泌顆粒からの単離・精製に関する研究

最終年度まとめレニン活性化機構については不明の点が多いが、細胞内でのレニンの活性化(プロセシング)は分泌顆粒(レニン顆粒)が成熟していく過程で分泌顆粒内で生ずる可能性が示唆されている。近年種々のプロホルモンを活性化するプロセシング酵素が酵母や動物、ヒト細胞で確認され、内因性の活性化酵素が同定されつつある。我々は細胞内でのレニン活性化酵素の性状を明かにすることを本研究の目的とした。ホルモンや酵素などのタン白前駆体プロセシング酵素はいづれもその構造中に共通ドメインとしてSubtilisin様配列を有するためSubtilisin自体がプロレニンをプロセシングするか否かをみる実験を行った。放射標識[^<35>S]-ヒトプロレニンを基質として用い、分子量43Kのプロレニンが38KのレニンにプロセシングされることをSDS-PAGE電気泳動により確認した。又、ヒト羊水より半精製したプロレニンを用い、ヒトの活性型レニンと特異的に反応するアッセイ系によりプロレニンの活性化を認めた。以上まずヒトプロレニンのSubtilisinによるプロセシングを確認した。次にヒトのレコンビナントレニンを基質としてレニン顆粒分画がプロセシングするか否かを検討した。リコンビナントヒトプロレニンを基質としイヌ・レニン顆粒成分とインキュベートしSDS電気泳動を行ないその分子量の変化を調べた。プロレニンは分子量43,000(プロレニン)の単一バンドとして出現した。レニン顆粒成分とインキュベートしたものでは分子量、約38,000(活性型レニン)のバンドの出現を認め、ヒトプロレニンがレニン顆粒成分によるプロセシングを示唆する結果を得た。なおレニン顆粒よりプロレニンプロセシング酵素の分画を試みたが、酵素が不安定なためか活性の失活がみられ性状の同定にまで到らなかった。レニン・アンジオテンシン系は血圧の調節や維持、水電解質の調節に重要な役割を果している。その中心的役割を担うレニンは主として腎臓で合成、分泌される。腎臓からはプロレニン(不活性型レニン前駆体)と活性型レニンの両者が分泌されるが、プロレニンから活性型レニンへの活性化機構についてはいまだに不明の点が多い。本研究では真のレニンプロセシング酵素をレニン顆粒より単離・同定しプロレニンのプロセシングの機構を明らかにするために以下の実験を行った。(1)真のプロレニンプロセシング酵素であることを確認するためにはプロレニンの純品を基質として用いる必要があり、ヒトプロレニンプラスミド供与を受け、COS細胞に発現させ、培養上清中にプロセシングを受けないプロレニンが分泌されることを確認した。(2)タン白前駆体プロセシング酵素furin,PC1,PC2,PC3,Kex2プロテアーゼはいづれもその構造中に共通ドメインとしてSubtilisin様配列を有するためSubtilisinBPNをプロレニンに作用させ活性化を確認した。(3)COS細胞を用いヒトープロレニングを^<35>Sメチオニンを含む培地中で発現させ^<35>Sで標識したプロレニンを得、イヌの腎臓皮質レニン顆粒と作用させSDS電気泳動法により分子量の変化をみることによりプロセシングを確認することができた。(4)COS細胞に野生型および変異型プロレニンと哺乳動物のタン白前駆体

プロセシング酵素furinを共発現させ、プロレニンのプロセシングが生ずるか否かを調べたところ、変異型プロレニンではfurinにより離断されるアミノ酸塩基対の4個N末端側のアミノを置換することにより、プロセシングが生ずることを確認した。プロレニンはレニン顆粒膜に局在する酵素により、レニン顆粒内で活性化される可能性を強く示唆する結果をヒト羊水プロレニンを用い報告した。今回レニンの活性化の解析を、分子レベルで試みるため、ヒトのレコンビナントレニンを基質としてレニン顆粒分画がプロセシングするか否かを検討した。ヒトの放射標識された[35S]-プロレニンはプロレニンcDNAを[35S]-メチオニン存在下にCOS細胞に発現させたものを基質としてイヌ・レニン顆粒成分と3時間インキュベートしSDS存在下に電気泳動を行ない分子量を算定し、その変化を調べた。プロレニンは電気泳動上、分子量43K(プロレニン)に単一バンドとして出現した。一方トリプシン処理したものでは分子量約43,000(プロレニン)と約38K(活性型レニン)に2本のバンドを得た。レニン顆粒成分とインキュベートしたものでは分子量、約43K(プロレニン)と約38K(活性型レニン)の2本のバンドが得られた。この結果はヒトプロレニンを用いてレニンがレニン顆粒成分によりプロセシングされることを示唆する。次に酵素阻害薬の影響も検討した。EDTA,ベンザミジン,PMSF,soybean trypsin inhibitorはプロセシングは抑制せず、N-エチルマレイミド,E-64,ロイペプチンに部分阻害された。このプロセシングをする酵素はNEM,E-64,Leup eptinなどにより抑制されることからシステインプロテアーゼと考えられる。蔗糖密度勾配法で得たリソゾームを豊富に含む上清分画や1.2M分画を用いプロレニンプロセシング酵素の細胞内局在を検討したが明らかなプロセシングはみられなかった。レニン顆粒よりプロレニンプロセシング酵素をアフィニティークロマトグラフィーにより分画を試みたが、クロマトグラフィーにより酵素の失活がみられ性状の同定にまでいたらなかった。
視神経再生分子プルプリンの魚類網膜発生における役割と転写制御機構の解析

プルプリンは魚類視神経切断後に視細胞において発現が増加する分泌型レチノール結合タンパク質である。ゼブラフィッシュ発生過程の網膜において、受精後40時間から5日にかけて一過性の発現を示す。本年度は魚類網膜発生におけるプルプリンの機能について調べる目的で、モルフォリノアンチセンスオリゴヌクレオチドを用いプルプリン遺伝子の発現抑制個体(プルプリンモルファント)を作製し、受精後3日目の初期胚について組織学的手法を用いた解析を行った。受精後3日目のゼブラフィッシュでは、全ての網膜細胞が分化し、層構造を形成している。しかし、プルプリンモルファントは、眼球の大きさが有意に減少し、網膜の層構造が見られなかった。網膜細胞特異的抗体を用いた免疫組織化学染色から、プルプリンモルファントは網膜の細胞分化が抑制されていることが分かった。さらに、BrdUラベリングアッセイ、cyclin D1 mRNA発現から、プルプリンモルファントの網膜では、細胞増殖が亢進していることが分かった。さらに、コンピュータ画像処理システムを用いた視覚依存行動の解析により、視覚機能の発達も見られないことが分かった。以上の結果から、ゼブラフィッシュ網膜発生において、プルプリンは細胞の分化を制御する重要な因子であることが明らかとなった。プルプリンは魚類視神経再生初期に発現量が増加する網膜視細胞特異的遺伝子である。プルプリン遺伝子の転写制御機構の解析を目的とし、プルプリンゲノミックDNAのクローニングを行った。得られた1.4kbp 5'上流DNA断片をGFP発現ベクターに組み込み、ゼブラフィッシュ初期胚を用いてそのプロモーター活性を調べた。トランスジェニックゼブラフィッシュにおいて、視細胞に限局したGFP発現が見られたことから、この領域は視細胞特異的なプルプリンの遺伝子発現を制御する領域が含まれていることがわかった。現在、この領域について詳細な検討を行っている。さらに、視神経再生分子としてのプルプリンの機能解析を行った。プルプリンはレチノール結合タンパク質としての機能が知られており、金魚視神経損傷後2-5日に視細胞において発現量が増加する。金魚網膜組織片培養においてプルプリンとレチノールの共添加は著しい突起伸張を促す。そこで、視神経再生過程の金魚網膜におけるレチノイン酸シグナル分子の発現について調べた。その結果、視神経損傷後7-10日で神経節細胞においてレチノイン酸シグナル亢進系の分子(レチノイン酸合成酵素,細胞内レチノイン酸結合タンパク質II,レチノイン酸核内受容体)の発現量が増加し、抑制系(レチノイン酸分解酵素,細胞内レチノイン酸結合タンパク質I)の発現量が減少または不変であることが明らかになった。以上の結果から、プルプリンによる視細胞から神経節細胞へのレチノールの供給が神経節細胞におけるレチノイン酸合成を高め、神経再生に必要な遺伝子の発現を促していることが考えられた。本研究によって、レチノール結合タンパク質としてのプルプリンの機能および魚類視神経再生におけるレチノイン酸シグナルの重要性が明らかとなった。
糖鎖の固相合成に適したグリコシル化反応の開発

本研究により得られた成果は次の通りである。1.糖ドナーとして1-O-アリルグリコシドの利用を考え、1%架橋のMerrifield樹脂に対し、アリル基を含むリンカーを1位に持つベンジル保護グルコースを結合し、糖鎖結合樹脂を得た。2.1.で得られた樹脂について、Wilkinson錯体を用いアリル基を異性化、続いて水、TMSOTfにより糖部分の切り出しを行ったが、切り出された糖の収量は10%程度であった。このリンカーを用いる系についてはさらに条件検討が必要である。3.糖ドナーとアクセプターアルコールを炭酸エステルで結合した混合カルボナートが、ルイス酸により脱炭酸されグリコシドを与える脱炭酸グリコシル化反応について、樹脂上における糖鎖伸長に用いることを考え、反応条件の最適化を行ったところ、化学量論量のTMSOTfが必要であることがわかった。4.同じく混合カルボナートに対し、2mol%のHf(OTf)_4がこの反応を触媒する事を見いだした。これはグリコシル化反応としては画期的な触媒量である。5.上記3,4の反応に対し、それぞれ古典的な交差実験を行い、この脱炭酸グリコシル化反応が分子間で進行することを証明した。6.上記5の反応機構に基づき、アクセプターに対し2つの同一のドナー糖を混合カーボナートとして結合し、一度に脱炭酸させることで分岐3糖の合成を行うことができた。7.1-α-結合したアシル保護混合カルボナートが、TMSOTfあるいは2mol%のHf(OTf)_4に対し不活性である一方、20mol%のHf(OTf)_4によりグリコシドを与えることを見いだし、樹脂上においてカルボナートが一時的なリンカーとして働きうることを示した。以上の結果により、本研究により開発した脱炭酸グリコシル化反応が、糖鎖の固相合成に有望であると考えられ、今後の発展が望まれる。本年度は、樹脂上における糖鎖伸長に用いる新たなグリコシル化反応の探索を行った。これまでに、糖ドナーとアクセプターアルコールをβ-炭酸エステルで結合した混合カルボナートが、化学量論量のTMSOTfにて効率よくグリコシドを与えるという脱炭酸グリコシル化を開発していたが、今回新たに、わずか2mol%のHf(OTf)_4がこの反応を触媒する事を見いだした。グリコシル化法としては画期的な触媒量であり、他の添加物も不要であることから、今後糖鎖の固相合成法への応用が期待される。さらに古典的な交差実験を行い、脱炭酸グリコシル化反応が分子間で進行することを証明した。このことから、一度の脱炭酸反応で3糖以上を結合させるとき、ドナー部は同じ糖であることが必要と考えられる。実際、アクセプターにに対し2つの同一のドナーを混合カーボナートとして結合し、一度に脱炭酸させることで分岐3糖の合成に成功した。また、α-炭酸エステルで結合した混合カルボナートは、化学量論量のTMSOTfにおよび2mol%のHf(OTf)_4では活性化されず、20mol%のHf(OTf)_4でグリコシドを与えた。この反応性の違いにより、脱炭酸グリコシル化を糖鎖合成に用いる際、α-炭酸エステルを樹脂への一時的なリンカーとして用いうると考えられる。
半導体次世代シークエンサーを用いた胃がんバイオマーカーの探索

がん関連遺伝子400以上のExome解析を、胃がん症例100症例以上でIon Torrent Proton, Ion Torrent PGMシークエンサーを用いて検討した。当施設で同定した胃がんのリスクファクターと考えられるアミノ酸変化やストップコドンを示す多型(SNP)を検討した。遺伝子解読解析により、遺伝子変異・多型・コピー数変異を多数認めた。残念ながら、臨床所見との相関解析では、有意な相関を示すものは得られなかった。また遺伝子機能に影響すると考えられる生殖細胞多型が本研究に伴い発見されたため、この多型と胃がんリスクの関連も今後検討は必要と考えられている。胃がん患者を早期発見できるバイオマーカーの同定を行うため、がんで高頻度に変異が見られる領域に限定しメガベースオーダーでのエクソーム解析をコホートスタディで追跡中に胃がんを発症した22例と健常者コントロール20例で行った。さらに3例の胃がん及びその非癌部について同様の解析を行い、同定された10か所の遺伝子変異をキャピラリーシークエンサーで確認した。その結果未知の変異3つを含む7か所の変異が確認され、1か所のみが、非癌部にも同様の変異が確認された。さら遺伝子変異や多型の解析を行うため、コホートでの胃がん発症例を追加し、胃がん40症例と健常40症例で行うため核酸の抽出を行った。また胃がん及び同一患者の非癌部から得られたDNAペアは約300症例ですでに抽出されており、これらの症例についての臨床情報の収集を行った。ゲノムコーホート研究として集めた約8,100名の血液検体から比較的早期に胃がんを発症したリスクグループ及び70歳までがん発症を認めていない非リスクグループの血液検体よりDNAを抽出し、CCPのがん関連遺伝子409個の全エクソン部分のゲノム配列解析を行った。現在までに、胃がんを発症したリスクグループ40症例と70歳までがんの発症を認めていない非リスクグループ33症例の配列データを比較した。その結果、リスクグループは非リスクグループに比べ、より多くの報告されていない遺伝子多型が検出され、ナンセンスやミスセンス変異を示す多型も多く検出された。その中で遺伝子多型に伴いアミノ酸変化が認められ、タンパク構造に影響を与え、タンパク質の機能を変えることが予測される2遺伝子に注目した。さらに、胃がん患者の臨床検体を用いてゲノム配列解析を行い、選択した2遺伝子に同様の多型が高頻度に認められるか体細胞レベルでの変異が認められないかの検討を進めている。遺伝子多型に伴いアミノ酸変化が認められ、タンパク構造に影響を与え、タンパク質の機能を変えることが予測される2遺伝子に注目しているが、今後、臨床検体のゲノム解析を進めるに当たりあたり、選択した2遺伝子に同様の多型が高頻度に認められるか体細胞レベルでの変異が認められないかをDNA抽出のレベルから開始している。最終年度に入るにあたり、確実な試験計画の実行が必要である欧米に比べ日本の胃がん罹患率は高く、ピロリ菌の除菌により罹患率減少は認められるが、2016年の胃がんによる死亡者数は未だ男性2位、女性3位と多くの患者の命を奪っている。優れた早期発見もしくは効果的治療法予測バイオマーカーが必要である。胃がんマーカーには、EGFRやCEAが用いられているが、診断、治療効果判定、予後評価に有用なバイオマーカーとは必ずしも言えない。そこで、新たなバイオマーカーが探索できないか、もしくは治療前のバイオプシーや擦過、もしくは血中の細胞やDNAを利用してがんの治療、診断を試みることができないか等の検討を行うため、がん関連遺伝子400以上のExome解析を、胃がん症例100症例以上でIon Torrent Proton, Ion Torrent PGMシークエンサーを用いて検討した。この結果と当施設で同定した胃がんのリスクファクターと考えられるアミノ酸変化やストップコドンを示す多型(SNP)も比較検討した。遺伝子解読は、平均1000回程度の読みとり回数で、一症例あたり10万円以下で解析する当施設で確立した解析系を使用し、遺伝子解読解析による、遺伝子変異・多型・コピー数解析を一度に進め、臨床症状や既存の臨床所見、治療感受性などとの相関についても検討を行った。メガベースオーダーでシークエンスができる一般診療に普及可能な包括的バイオマーカー解析によって胃がんMutation Signatureを同定し、臨床診断また生殖細胞多型による胃がん治療薬剤決定、予後予測、リスク解析へ結びつける検討も行った。残念ながら、臨床初見との相関解析では有意な相関を示すものは得られなかったが、今後症例を増やし検討できればと考えている。また遺伝子機能に影響すると考えられる生殖細胞多型が本研究に伴い発見されたため、この多型と胃がんリスクの関連も今後検討が必要と考えている。

胃がん症例のコフォート研究から追跡調査での胃がんの発症症例のピックアップと核酸抽出が終了し、胃がん発症症例40例と非癌症例(75歳までがんの既往歴、家族歴がなく腫瘍マーカーが陰性であった症例)40例それぞれ男女20名ずつを集めることが出来た。このうち胃がん発症症例、非癌症例それぞれ20例の解析が終了し、残りそれぞれ20例のDNA抽出も終了した。さらにがんと非癌部の解析のパイロット研究およびその同定された変異のキャピラリーシークエンサーでの解析が終了し、おおむね良好な確認結果が得られた。この結果をもとにさらに解析を進めるため、Ion Torrent Protonのアップグレードされた新しい試薬での試験解析を進めており、次年度の胃がん及び非癌部でのバイオマーカーの同定を試みていく準備が初年度にほぼ整った。遺伝子多型に伴いアミノ酸変化が認められ、タンパク構造に影響を与え、タンパク質の機能を変えることが予測される2遺伝子に注目しているが、今後、臨床検体のゲノム解析を進めるに当たりあたり、選択した2遺伝子に同様の多型が高頻度に認められるか体細胞レベルでの変異が認められないかをDNA抽出のレベルから開始している。最終年度に入るにあたり、確実な試験計画の実行が必要である消化器外科学胃がん及び同一患者の非癌部から得られたDNAペアが300症例すでに収集されており、これらについての主ながん関連遺伝子の変異解析データが、共同研究で得られる予定である。これらのデータと症例の組織系、進行度、予後、及び治療経過、臨床情報を基に症例を40例ピックアップし、次世代シークエンサーを用いた解析を行う予定である。さらに共同研究により胃がんコホートで得られる生殖細胞遺伝子の変異・多型解析結果を加え、胃がんの発症や予後に関係するバイオマーカーの同定のための解析を進める。解析は409のがん関連遺伝子の全エクソンを解読することで、1.75Mbの領域の配列解読を癌および非癌部で行う。このことでHotSpot以外の比較的希少ながん関連遺伝子の機能的にがんに関与すると考えられるアミノ酸の変化や転写終了コドンを創出するミッセンスおよびナンセンスミューテーションを同定し、胃がんでの新たな機能関連遺伝子の同定を図る。研究情報の取得や検体集積の部分での活動が中心であり、検体処理にかかる費用はまだ本格的には使用できていなかったため。初年度の研究は、研究所との共同研究で別予算によって進められたものを利用することが出来た。さらに腫瘍の解析を開始するにあたり、Ion Torrent Protonの試薬がアップグレードされより正確な解析が行えるとの情報がえられたため繰り越しを行い新しい試薬で研究を進めることとした。次年度は、本研究の最終年度になる。症例集積された検体のDNA抽出とともに次世代シークエンサーにて検索する作業の加速を予定している。現在、残っている研究費の使用も増加するものと思われる。海外出張なども研究計画として予定している。新しい試薬が4月より販売されたため昨年度繰り越し予算を用い、解析を行う計画である。
静磁波ソリトンによる超短マイクロ波パルスの発生

フェライトの一種であるイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)の高品質な膜が液相エピタキシャル成長法によりガドリニウム・ガリウム・ガーネット(GGG)基板上に育成されるようになった。しかし,高品質のYIG膜といえども,その損失のために,静磁波ソリトンの観察される距離は変換器から高々10ミリメートルの範囲である。また,損失のために,静磁波ソリトンの振舞を記述する非線形シュレーディンガー方程式から決まる1-ソリトンに必要なエネルギーよりも大きいエネルギーを必要とする。非線形シュレーディンガー方程式によれば,マイクロ波入力をあげていくと,入力波形が矩形であってもソリトン作用によりハイパボリックセカント型のソリトンが形成される。さらに,入力を大きくすると,複数のソリトンが形成され,それらは同じ速度で伝搬するので,相互に影響を及ぼしあって周期的な変動を繰り返す多ソリトンの状態になる。この多ソリトンの状態では,始めの入力パルス幅の40分の1以下の非常に短いパルスになる状態がある。実際には,損失のため,矩形波入力では3分の1程度のパルスしか得られない。しかし,入力波形を放物波形や正弦波形にすれば,伝搬距離5ミリメートル程度で単峰性の短いパルスをつくり出すことができることを理論的に明らかにした。実験を行うのに適した波形を得るために波形整形フィルターを不均一伝送線路により試作する方法を検討した。すなわち,電信方程式をいわゆるザハロフ・シャバット方程式に帰着し,この方程式に対する逆問題としてフィルターを設計する方法を提案した。反復法により,この逆問題を解く方法と反復法に依らない方法を提案した。反復法に依らない方法は計算時間が短縮できるばかりでなく,適用範囲も広いことが明らかになった。高品質なイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)の膜でも静磁波包絡線ソリトンの伝搬を考えると,その損失は無視できない。非線形シュレーディンガー方程式から決まる1-ソリトン解に必要な入力パルスのエネルギーよりも大きな静磁波のパワーにすると、静磁波ソリトンのふるまいが観測される。この静磁波パルスの伝搬速度を詳しく調べると、入力パワーのエネルギーを増加するにつれて速度が速くなっていることがわかった。非線形シュレーディンガー方程式モデルでは伝搬速度は一定になり、静磁波パルスのエネルギーに依存しない。このことは非線形シュレーディンガー方程式を導くときに無視していた高次の効果の現れと考えられる。高次の効果を考慮した非線形シュレーディンガー方程式モデルを用いると、実際、静磁波パルスのエネルギーを増加すると、その速度が速くなる結果が理論的にも導かれることがわかった。高次の効果のうち、3次の分散項は多ソリトン状態の静磁波パルスをそのパルスを構成する個々のソリトンパルスに分離する効果がある。また、高次項のひとつである自己急峻項はパルスの先端を切り立たせる効果がある。非線形シュレーディンガー方程式モデルの場合と同様に高次項を考慮した非線形シュレーディンガー方程式モデルの場合でも入力パルスの波形によって限られた伝搬距離内で、パルス圧縮の状況がことなることがわかった。このことを実験的に確かめるためには、30ナノ秒程度のパルス長のマイクロ波パルスの包絡線の形を変える必要がある。そこで不均一伝送線路を用いた波形整形フィルターの設計方法を検討した。伝送線路の特性を電信方程式で記述する。電信方程式は線路の前方へ進む電力波と後方へ進む電力波の結合した1階の微分方程式に帰着できる。この方程式を積分形に直して透過波を与えることにより逐次前方へ進む波と後方へ進む波を数値的に解く方法を考案した。この方法により反射係数及び透過係数の周波数特性を調べることができる。

また、逆に反射特性と透過特性から線路の局所特性インピーダンスを求める方法を提案した。フェライトの一種であるイットリウム・鉄・ガーネット(YIG)の高品質な膜が液相エピタキシャル成長法によりガドリニウム・ガリウム・ガーネット(GGG)基板上に育成されるようになった。しかし、高品質のYIG膜といえども、その損失のために、静磁波ソリトンの観察される距離は変換器から高々10ミリメートルの範囲である。また、損失のために、静磁波ソリトンの振舞を記述する非線形シュレーディンガー方程式から決まる1-ソリトンに必要なエネルギーよりも大きいエネルギーを必要とする。非線形シュレーディンガー方程式によれば、マイクロ波入力をあげていくと、入力波形が矩形であってもソリトン作用によりハイパボリックセカント型のソリトンが形成される。さらに、入力を大きくすると、複数のソリトンが形成され、それらは同じ速度で伝搬するので、相互に影響を及ぼしあって周期的な変動を繰り返す多ソリトンの状態になる。この多ソリトンの状態では、始めの入力パルス幅の40分の1以下の非常に短いパルスになる状態がある。実際には、損失のため、矩形波入力では3分の1程度のパルスしか得られない。しかし、入力波形を放物波形や正弦波形にすれば、伝搬距離5ミリメートル程度で単峰性の短いパルスをつくり出すことができる。そこで、矩形波入力から、この実験を行うのに適した波形を得るために波形整形フィルターを不均一伝送線路により試作する方法を検討した。伝送線路に対する電信方程式は、結合した1階の微分方程式、いわゆるザハロフ・シャバット方程式に帰着できる。この方程式に対する逆問題としてフィルターを設計する方法を提案した。この逆問題を解くため、繰り返し計算を行うことなく、設計できるようにした。これにより、フィルターの設計に要する時間が短縮できる。
ショウジョウバエの極細胞形成因子であるpoly(A)+RNAの遺伝子の探索

ショウジョウバエ初期胚(産卵後20分±20分)の細胞質より分離したpoly(A)^+RNAは、紫外線照射により極細胞(生殖細胞として決定されている細胞)形成能を失わせた胚に、その能力を回復せしめることが出来る。すなはち極細胞形成因子はRNAであると考えられた。本研究は、このpoly(A)^+RNAに対するcDNAライブラリーをつくることからはじめ、これを次ぎの様な2段階のスクリーニングにかけた。第一段階は、極細胞形成能を有するpoly(A)^+RNAがステイジ特異的存在様式をとることが判明したのでこれを利用し、産卵後20分の胚には存在するが、150分には存在しないpoly(A)^+RNAとハイブリダイズするcDNAクローンを選択した。第二段階としては、得られたステイジ特異的cDNAクローンをさらにその極細胞形成能の有無によって選別した。このような選別によって得られたクローンは、0.6kbの長さのDNAで、ノーザン・ブロット解析により、もとのRNA(1.5kb)の一部を代表するものであることが明らかになった。このcDNAの塩基配列を決定し、既知の遺伝子の中に類似のものがあるかどうかをコンピューターによりデータ・ベースを検索したところ、ミトコンドリアのrRNAのうち、23Sのものと極めて高いホモロジーがあることがわかった。さらにサザン・ブロット解析などを行ったところ、ここに得られたcDNAとホモロジーのある塩基配列は、核のDNAには存在しないことが明らかになった。以上の結果から、現段階では極細胞形成因子の一つはミトコンドリアの23S(larger)RNAであると考えられ、恐らくはこのlarge rRNAが、なんらかの機構によって胚の後極においてのみミトコンドリア外に搬出され、mRNAとして働くのではないかと想像している。今後さらに研究を続けることにより、従来全く知られていなかった生殖系列の決定機構を明らかにすることが出来ると考えている。昨年度までに選別した17個のクローンをさらにふるい分け、最終的に当初の目的であった極細形成能を持つpoly【(A)^+】RNAに対するCDNAのクローンを1個得ることが出来た。このクローンを別のpGEM系ベクターにクローンしなおして、これから、1.このCDNAの塩基配列を決定した。2.アンタイ・センスRNAを合成させて、胚のpoly【(A)^+】RNA分画を電気泳動したものに反応させる、いわゆるNorthernブロット解析をおこなった。3.CDNAの一部をリクローンしたものをグローブとしてSouthernブロット解析をおこなった。4.さらに判明した塩基配列の一部をコンピューターに入力して、既知の遺伝子との照合をおこなった。以上の結果から驚くべきことが判明した。極細胞形成能を持つこのpoly【(A)^+】RNAはミトコンドリアのリボソームRNAのうちの大型の方と殆んど100%の相同性を示した。このミトコンドリアlrRNAはリボソームRNAでありながらpoly(A)鎖がついていることが知られていたのであるが、どうやらこのRNAがミトコンドリアから外へ出て、全くこれまで知られていなかった別の機能をはたしているらしい。全く新しい知見であるために、これを国際的に承認して貰うためにはもう少し実験が必要である。現在継続中であるので、これが終ってから最終的にまとめ、論文として発表する予定である。
レ-ザ光ファイバ-利用による赤潮プランクトンの検出とその解析手法

昨年度の経果を踏まえて,同様の観測体制で計画を立てていたが,淡水赤潮(Uroglena americana)の大きな発生がなく,急きよ計画変更を余儀なくされ,今年度は培養した赤潮プランクトンを用いた室内実験を行った。実験に使った5種類の赤潮プランクトン(渦鞭毛藻:3種,緑藻:1種,ラフィド藻:1種)について,微粒子蛍光測定装置(以下“本装置"という)を用いて粒径解析を行った。顕微鏡観察によって調べた各種赤潮プランクトンの平均点サイズと本装置を使って粒子解析した最大カウント数に相当するサイズとの対応は非常に良く,本装置で計測された粒子スペクトルから優占種となる種の推測が可能となり,昨年度の野外実験結果を実証したといえる。しかし,Scrippsiella trochoidea,Chattonella antiquaについて粒子解析した結果,2つのピ-クを持つ粒子スペクトルが得られたが,小粒子範囲のピ-クは顕微鏡で調べたS.tochoidea,C.antiquaの平均サイズに一致生じる流体圧変化が,これらの種を細片化したことが計測後の顕微鏡観察で確認された。この問題は,センサ-部を通過する流速を弱めることで解決できると思われる。また,本装置の特徴を生かした計測技術を応用して,クロロフィルa濃度を推定する手法の開発を試みた。粒径別ーカウント数分布(粒子スペクトル)から計算できる培養赤潮プランクトンの体積濃度とクロロフィルa濃度の間には,高い正の相関が見られ,植物プランクトンの体積濃度からクロロフィルa濃度の推定が可能であることが示唆された。レ-ザ光ファイバ-技術を使った微粒子蛍光測定装置(以下,本装置という)を使って,赤潮発生時における赤潮プランクトン,U.americanaの検出を試みた。赤潮状態にある湖水を採出して,本装置を使い粒径解析を行った結果,特定の粒径に粒子カウント数の最大値が出現した。その粒径サイズは,8μm10μmに集中した。この粒径に相当する優占種は,顕微鏡で観察できなかったが,詳細に検討した結果,この小型粒子は,U.americanaの群体がくずれて,数細胞に細片していることが確認された。また,大型粒子側にも,粒子数の極大値が出現していたが,このピ-クは,U.americanaにaの群体を検出したことが,顕微鏡の観察で確認された。本装置の検出群を通過する植物プランクトンは,その大きさに対応した粒径を大概計数していることが確認されたが,群体のくずれが,物理的な原因によるものか,本種の生理状態に因るものなのか,これが明らかにできれば,U.americanaの検出精度を高めることができると確信できるもので,今後の研究課題となるであろう。本装置を使った今後の展開として,本装置の利点である短時間で植物プランクトンの粒径別粒子数の計測結果から,現場のクロロフィル蛍光量が得られる。この情報から,広い範囲の面的なクロロフィル濃度の把握ができる可能性を有していることから,今後は,別の研究方向にも利用できるものと考えられる。
電磁界数値解析のための高速疎行列計算技術の開発

平成30年度には,主に(1)部分空間推定による疎行列線形反復解法の高速化に関する(1ー1)乗法シュワルツ型前処理の使用(1ー2)非線形問題への応用(2)T法による渦電流解析のマルチグリッド法による高速化(3)疎行列線形反復解法のモデル縮約法への応用に取り組んだ.(1ー1)部分空間推定に基づく誤差修正による疎行列線形反復解法の高速において,誤差修正はこれまで加法シュワルツ型前処理によって実行されてきた.これに対して乗法シュワルツ型前処理による誤差修正について検討を行った.(1ー2)非線形材料を含む有限要素解析に対する誤差修正法の応用について検討し,その有用性を確認した.(2)T法に基づく渦電流解析手法において,代数マルチグリッド法を援用する前処理手法を開発し,H行列法との連携により解析の大規模化の可能性を向上させた.この際,サンプル問題における特異値分解を利用して必要とされる部分空間の推定を行い,この問題に対する代数マルチグリッド法の有効性を明確化した.代数マルチグリッド法の使用に伴う計算コストを現実的なものとするため,元の問題に対する疎行列近似を適用した.(3)電磁界問題のモデル縮約法として進展の著しいCLN法に着目し,疎行列線形反復解法の観点からその理論的基盤について考察を行った.CLN法をクリロフ部分空間法の枠組みにより記述することによりその理論的基盤を構築し,数学的議論を容易化するとともに高周波電磁界問題への適用可能性を示した.当初30年度に取り組む予定であった「幾何的ブロック前処理法に関する理論的・数値的検討」について前年度までに大部分を実施したことを除いて,概ね当初の予定に沿った進捗が得られている.また当初発展的・派生的テーマとしていた代数マルチグリッド法に関する検討,予定していなかったモデル縮約法への応用について,成果を上げられている.平成31年度には,これまで取り組んできた,近似的な部分空間推定による疎行列線形反復解法の高速化,辺要素電磁界解析への幾何的ブロック対角前処理法の応用,について研究を遂行・完了させ,また,当初発展的テーマと位置付けていたテーマ,直接計画に含めていなかったテーマについても,「電磁界計算における疎行列計算」の枠組みで適宜研究課題として組み入れ,研究を遂行する.平成29年度には,(1)近似的な固有ベクトル推定による疎行列線形反復解法の高速化,(2)辺要素電磁界解析への幾何的ブロック対角前処理法の応用,(3)陰的誤差修正法の理論的基盤の見直し,のそれぞれについて研究に取り組んだ.(1)当初の計画に基づいて,陰的誤差修正法のアルゴリズムにおいて,従来と同様に誤差ベクトルをそのまま用いた上で,反復の最後に得た近似解ベクトルをこれに加えて,固有ベクトル推定を行う方法について検討した.結果として,近似解ベクトルの追加の効果は小さく,誤差ベクトルのみに着目する従来の考え方の妥当性が支持された.さらに共役勾配法のアルゴリズム中に現れる方向ベクトルの利用についても検討し,誤差ベクトルのみを用いる場合と比較して収束性改善効果を向上できる可能性を確認した.(2)当初は平成30年度以降に計画していた,幾何的ブロック対角前処理法の有効性に関する理論的・数値的検討を進めた.既に得ていた2次元辺要素解析における理論的成果をより整理し,幾何的ブロック対角前処理法を適用した際の行列の固有値・固有ベクトルの全てを理論的に明らかにした.加えて,マルチグリッド法と連携する求解手法が極めて高い有効性を示すことを数値的に確認した.さらに3次元辺要素解析の場合についても検討を行い,幾何的ブロック対角前処理法が理想的な収束性改善効果を示すことを数値的な固有値解析によって確認した.(3)当初の計画には含めていなかったが,陰的誤差修正法の理論的基盤の一部についての見直しに取り組んだ.反復求解法の収束を阻害する成分の個数よりも少ない数の補助ベクトルによる誤差修正の効果について,基礎的な検討を進めている.(1)「近似的な固有ベクトル推定による疎行列線形反復解法の高速化」については,おおむね計画通りに研究を遂行した.関連して平成29年度に計画していた「誤差修正アルゴリズムの改良」については,次年度以降に予定を遅らせたが,平成30年度に予定していた(2)「幾何的ブロック対角前処理法の有効性に関する理論的・数値的検討」について計画以上の進展が得られたため,全体としての進捗は順調と判断している.さらに当初の計画には含まれていない検討についても,並行して取り組んでいる.平成30年度には,主に(1)部分空間推定による疎行列線形反復解法の高速化に関する(1ー1)乗法シュワルツ型前処理の使用(1ー2)非線形問題への応用(2)T法による渦電流解析のマルチグリッド法による高速化(3)疎行列線形反復解法のモデル縮約法への応用に取り組んだ.(1ー1)部分空間推定に基づく誤差修正による疎行列線形反復解法の高速において,誤差修正はこれまで加法シュワルツ型前処理によって実行されてきた.これに対して乗法シュワルツ型前処理による誤差修正について検討を行った.(1ー2)非線形材料を含む有限要素解析に対する誤差修正法の応用について検討し,その有用性を確認した.(2)T法に基づく渦電流解析手法において,代数マルチグリッド法を援用する前処理手法を開発し,H行列法との連携により解析の大規模化の可能性を向上させた.

この際,サンプル問題における特異値分解を利用して必要とされる部分空間の推定を行い,この問題に対する代数マルチグリッド法の有効性を明確化した.代数マルチグリッド法の使用に伴う計算コストを現実的なものとするため,元の問題に対する疎行列近似を適用した.(3)電磁界問題のモデル縮約法として進展の著しいCLN法に着目し,疎行列線形反復解法の観点からその理論的基盤について考察を行った.CLN法をクリロフ部分空間法の枠組みにより記述することによりその理論的基盤を構築し,数学的議論を容易化するとともに高周波電磁界問題への適用可能性を示した.当初30年度に取り組む予定であった「幾何的ブロック前処理法に関する理論的・数値的検討」について前年度までに大部分を実施したことを除いて,概ね当初の予定に沿った進捗が得られている.また当初発展的・派生的テーマとしていた代数マルチグリッド法に関する検討,予定していなかったモデル縮約法への応用について,成果を上げられている.平成30年度以降も,(1)近似的な固有ベクトル推定による疎行列線形反復解法の高速化,(2)辺要素電磁界解析への幾何的ブロック対角前処理法の応用,(3)陰的誤差修正法の理論的基盤の見直し,について並行して研究を進める.また当初の計画に直接的に含めていないテーマについても,「電磁界計算における疎行列計算」の枠組みで適宜研究課題として組み入れることを検討していく.平成31年度には,これまで取り組んできた,近似的な部分空間推定による疎行列線形反復解法の高速化,辺要素電磁界解析への幾何的ブロック対角前処理法の応用,について研究を遂行・完了させ,また,当初発展的テーマと位置付けていたテーマ,直接計画に含めていなかったテーマについても,「電磁界計算における疎行列計算」の枠組みで適宜研究課題として組み入れ,研究を遂行する.コンパイラ等のソフトウェアライセンス,PCの今年度内の購入を見送ったため,次年度使用額が生じている.研究を遂行する上での各種ソフトウェアライセンス,ノート型を含む複数台のPCの必要性は減じていないので,次年度以降の購入を計画している.予定していたソフトウェア・PC等の購入の一部を見送ったため,残額が生じている.研究を遂行する上でのこれらの必要性は減じていないので,次年度以降,順次使用する.
力感やリズムの聴覚フィードバックによる投動作の学習支援プログラムの開発

本研究の目的は、野球の投動作中の力感やリズムといった運動感覚を可聴化し、聴覚フィードバックする投動作の学習支援プログラムの開発を行うことである。一年目は投球中の全身の筋活動を計測し、野球の投動作における筋活動パターンを調べるとともに、投球コントロールの正確性と筋活動との関連を明らかにすることとした。大学生以上の野球の投手を対象に、投球中の筋活動(左右24筋ずつ)を計測した。投球は同側打者(例.右投げ投手の場合右打者)の外角低めを狙って20球投げてもらい、20球の筋活動を全波整流後平均化した。その結果、投動作中の筋活動パターンは、1踏み出し脚着地体幹回旋、2投球腕加速ボールリリースまでの局面において顕著な筋活動が見られ、1の局面では踏み出し脚の膝伸展筋群、外腹斜筋や中臀筋といった体幹部の回旋に関与する筋、そして三角筋や僧帽筋といった投球腕挙上の筋活動、2の局面では大胸筋、軸足の下腿三頭筋群、そして投球腕の筋活動に全被験者間で共通の筋活動が見られた.そこで,これらの筋群を対象にボールリリース前200 ms区間の全波整流筋活動波形を用いて筋活動の変動係数を算出し、筋活動のばらつきと投球位置のばらつきの関係性を調べた。その結果、投球のばらつきが小さい投手の特徴として、踏み出し脚の外側広筋や非投球側の外腹斜筋の活動量のばらつきが小さく、一方で、上腕三頭筋や尺側手根屈筋といった投球の主動筋群のばらつきは逆に大きいという結果が得られた。以上より、投球のばらつきを小さい投手は、踏み出し脚の着地や体幹部の回旋運動は再現性が高く、反対に投球腕では蓄積された誤差に対してボールリリースの位置やタイミングを微調整することでばらつきを小さくするという、部位によって異なる制御機構をもつことが示唆される結果となった。本研究課題の最終目的は、投動作における筋活動や床反力から投球熟練者の力感や運動感覚を抽出し、それを可聴化することで投球の未熟練者や子どもたちの投動作学習支援のプログラムを開発することだが、2018年度において、元プロ野球投手を含む大学生以上の熟練投手の筋活動の特徴を得るまでに至った。さらに、筋活動のばらつきと投球のばらつきとの関係性についても明らかにすることができた。1年目の到達目標としては、この熟練投手の筋活動パターンに加え、未熟練者や子どもの筋活動パターンの特徴までを明らかにする計画だったが、これらを実行することができなかった。また、力感の抽出として床反力計による投動作中の軸足の床反力のパターンも計測することができなかった。その意味では、計画に対しやや遅れていると判断でき、今後、これらの検証を進めつつ、2年目の課題である、熟練投手の力感や筋活動パターンの可聴化に取り組む。まずは、熟練投手を対象とした測定と同様の内容で未熟練者および子供たちの投球中の筋活動を計測する。計測結果を熟練投手のものと比較し、熟練投手が持つ筋活動のパターンを特定し、それを踏まえて可聴化に取り組む。また、実験計測用のマウンドを作成し、そこにフォースプレートが設置できるように準備を進める。準備が整い次第、まずは熟練者と未熟練者を対象に投球中の軸足の床反力を計測し、熟練者の床反力の特徴を明らかにする。

本研究課題の最終目的は、投動作における筋活動や床反力から投球熟練者の力感や運動感覚を抽出し、それを可聴化することで投球の未熟練者や子どもたちの投動作学習支援のプログラムを開発することだが、2018年度において、元プロ野球投手を含む大学生以上の熟練投手の筋活動の特徴を得るまでに至った。さらに、筋活動のばらつきと投球のばらつきとの関係性についても明らかにすることができた。1年目の到達目標としては、この熟練投手の筋活動パターンに加え、未熟練者や子どもの筋活動パターンの特徴までを明らかにする計画だったが、これらを実行することができなかった。また、力感の抽出として床反力計による投動作中の軸足の床反力のパターンも計測することができなかった。その意味では、計画に対しやや遅れていると判断でき、今後、これらの検証を進めつつ、2年目の課題である、熟練投手の力感や筋活動パターンの可聴化に取り組む。まずは、熟練投手を対象とした測定と同様の内容で未熟練者および子供たちの投球中の筋活動を計測する。計測結果を熟練投手のものと比較し、熟練投手が持つ筋活動のパターンを特定し、それを踏まえて可聴化に取り組む。また、実験計測用のマウンドを作成し、そこにフォースプレートが設置できるように準備を進める。準備が整い次第、まずは熟練者と未熟練者を対象に投球中の軸足の床反力を計測し、熟練者の床反力の特徴を明らかにする。当該年度では、投球中の筋活動パターンを抽出するために、ボールリリースのタイミングなどを特定するための投動作の計測を同時に行う必要が生じたため、動作解析関連の機材を購入した。これが当初予定していた機材よりも安価であったため、残額が生じた。一方、床反力計については使用できるめどが立ったため、足りない部品や消耗品などにあてるため、次年度使用として繰り越した
間欠的自転車ペダリング運動間の大腿部冷却がパフォーマンスに及ぼす影響

[目的]高温・多湿の環境下で行うスポーツ活動時には高体温による熱中症や運動パフォーマンスの低下が問題となるため,特に球技スポーツのハーフタイム中などには,身体各部位を氷で冷却する様子が見られる.先行研究においても,運動間に身体各部位を冷却することで運動パフォーマンスが向上したことが報告されている.しかし、効果的な方法や生理学的影響を明らかにするには、様々な運動様式での検討が必要である.本研究は、自転車ペダリング運動を繰り返し行い,その運動間に大腿部を冷却し,パフォーマンスへの影響を検討することを目的とした.[方法]健常男性10名を対象に,自転車エルゴメーターを用いた30分間の自転車ペダリング運動後に,大腿部前面をアイスパックで冷却した.冷却後,60秒間の自転車ペダリング運動によるパフォーマンステストを行った.パフォーマンスは,60秒間のペダリング運動中のピークパワー,ピークパワーに達するまでの時間,発揮パワーの低下率で評価した、又,運動間に冷却を行わない実験をコントロールとして設定し,クロスオーバー試験を実施した.[結果]パフォーマンス評価の項目に対して,運動間の冷却の影響は見られなかった.短時間の運動は,運動中の筋温上昇が低い為,パフォーマンスに対して,著名な影響を与えなかったと考えられた.今後は,異なる運動プロトコルを用いて、パフォーマンスへの影響を検討する予定である.[目的]高温・多湿の環境下で行うスポーツ活動時には高体温による熱中症や運動パフォーマンスの低下が問題となるため,特に球技スポーツのハーフタイム中などには,身体各部位を氷で冷却する様子が見られる.先行研究においても,運動間に身体各部位を冷却することで運動パフォーマンスが向上したことが報告されている.しかし、効果的な方法や生理学的影響を明らかにするには、様々な運動様式での検討が必要である.本研究は、自転車ペダリング運動を繰り返し行い,その運動間に大腿部を冷却し,パフォーマンスへの影響を検討することを目的とした.[方法]健常男性10名を対象に,自転車エルゴメーターを用いた30分間の自転車ペダリング運動後に,大腿部前面をアイスパックで冷却した.冷却後,60秒間の自転車ペダリング運動によるパフォーマンステストを行った.パフォーマンスは,60秒間のペダリング運動中のピークパワー,ピークパワーに達するまでの時間,発揮パワーの低下率で評価した、又,運動間に冷却を行わない実験をコントロールとして設定し,クロスオーバー試験を実施した.[結果]パフォーマンス評価の項目に対して,運動間の冷却の影響は見られなかった.短時間の運動は,運動中の筋温上昇が低い為,パフォーマンスに対して,著名な影響を与えなかったと考えられた.今後は,異なる運動プロトコルを用いて、パフォーマンスへの影響を検討する予定である.