hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
新規ジストニア遺伝子KMT2Bのモデルマウスを使った発症関連分子探求と治療開発

新規ジストニア遺伝子であるKMT2Bの機能解析、ならびに変異による影響、特にエピジェネティクスでの影響を解析する。その中で新規ジストニア関連遺伝子の探索や治療的試みを行い、ヒトへの応用の可能性も検討する。
癌転移に関与する細胞側要因の解析

本班の目的は癌転移機構の解明に資する基礎的データの提供にある。竹市は細胞接着分子カドヘリンの発現が弱く、かつ不安定な高転移性マウス卵巣腫瘍株を用いてカドヘリン活性と転移能との関係を探る目的で、PカドヘリンcDNAの導入法としてβーアクチンプロモーターをつけてのelectroporation法が最適であることを見つけ、現在、同法によりPカドヘリン導入細胞の分離を試みている。谷口はsrcあるいはrasで形質転換したラット細胞にvーfos導入により観察される転移能増強は夫々運動能の増強を伴なう浸潤能の増強が、生体防御システムに対する感受性低下が一要因であることを明かにした。またB16黒色腫で見つけた新種アクチン(βm)が転移能抑制的に働くことをcDNA導入実験で示した。山本はヒト乳癌の病期、転移などの臨床データとcーerbBー2の過剰発現との関連を、乳癌症例50例を対象に解析した結果、その20%にcーerbBー2の増幅を伴うこと、38%にWestern blot法でErbBー2蛋白の過剰発現があること、免疫組織化学的に見てErbBー2蛋白は正常乳腺組織では発現は全くなく、癌組織においてのみ発現すること、またスキルス癌で最も高率に発現増大があり、病期、リンパ節転移の度合いとErbBー2蛋白増大との間に正の相関があることを明かにし、ErbBー2の発現増大は乳癌の進展を促進していることを示唆した。またこの発現増大は遺伝子増幅による場合と、転写/翻訳レベルでなされる場合のあることが明かにされた。横路は遺伝子でラベルしたマウス線維肉腫細胞を用いて継代早期より腫瘍内が1つの優性クローンにより占められることを報告してきたが、本年度はその肺転移巣も同じクローンにより形成されることを明かにした。その他、転移関連膜糖蛋白質に関する研究、Balb/c3T3の変異株を用いてのsrc導入による形質変化の研究、ヒト黒色腫微小転移形成の予防を目指したリコンビナント黒色腫ワクチンの研究などにも着実な進展が見られ、所期の目的を達成すべく順調に経過している。
銅酸化物超伝導体の磁束量子ビットにおける量子コヒーレンスの研究

銅酸化物超伝導体を用いて作製される固有ジョセブソン接合は、高温で動作する量子ビットの候補として期待されている。本研究ではBi系銅酸化物超伝導体の固有ジョセブソン接合の量子効果を解明するために、ジョセブソン接合間の電磁気的相互作用が最も強い場合の接合列のスイッチングダイナミクスを研究した。従来知られている範囲では、単一のジョセブソン接合は一つの量子力学系を構成するが、量子力学系の多体効果については、対応する実験を行うことが難しく未解明であった。実際に固有接合を作成し極低温でのスイッチング動作を解析した結果、固有ジョセブソン接合中の複数の接合が同時にスイッチするmultijunction switching(MJS)現象を発見した。これは、相互作用により複数の量子力学系が同時に動作することを示している。回路中の負荷抵抗の値で同時スイッチ数が制御出来る新奇スイッチ現象であることも判明し、将来的に多ビットを同時制御できる可能性を示唆している。量子コンピュータは0>と1>の量子力学的重ね合わせ状態を情報として保持する。しかしながら、重ね合わせ状態のコヒーレンスは、外界との相互作用や外部ノイズが引き起こすデコヒーレンスのために破壊されてしまう。そのため、量子ビット中でいかに長いコヒーレンス時間を実現するかが重要な研究課題となっている。まずは銅酸化物超伝導体の固有ジョセフソン接合に着目し研究を行った。固有ジョセフソン接合を用いると高品質な接合作製が可能であり、巨視的量子効果が観測される温度が金属超伝導体よりも高いことなどの利点がある。また、d波超伝導性にもとつくπ接合を含んだ"静かな量子ビット"も提案されており、静かな量子ビットでは外部磁場をかけずに自発的に量子ビットが作製可能であるため、より長いコヒーレンス時間を保てると期待される。今年度はマイクロ波印加のための測定系の構築およびNb系ナノSQUIDの作製プロセスを構築し、本研究で目指している磁束量子ビット(銅酸化物超伝導体と金属超伝導体を集積化した2重のループ構造SQUID)の検出回路の作製まで実施した。マイクロ波回路を用いることによりマイクロ波アシストMQTの観測に成功し、マイクロ波回路と超伝導素子が適切に結合系を構成していることが確認された。また、近年発見された鉄系超伝導体の量子ビットへの応用可能性についても検討を行った。鉄系超伝導体は高温超伝導体につぐ転移温度をもつため動作温度が比較的高いことが期待され、またノードがないことから散逸が少ないことも期待される。鉄系固有ジョセブソン接合の作製に世界で初めて成功した(現在論文を投稿中)。今回作製した固有ジョセブソン接合の異方性はビスマス系超伝導体と比較し低かったが、今後新たな鉄系物質を用いた固有ジョセブソン接合の作製を行う。銅酸化物超伝導体は、量子ビット実現の有力な候補の一つであり、これまでは、将来的な多ビット化への応用を念頭に、2番目にスイッチするsecond switchに関して着目し、先導的な実験を行ってきた[1]。本研究では、一つの接合がゼロ電圧状態から有限電圧状態にスイッチした際の他の接合への影響を調べることで、結合した多体に関する量子ダイナミクスの研究を行った。固有ジョセフソン接合では、複数の接合が近接して存在するため、接合間には電気的、磁気的に結合が生じ、複数の量子力学系が相互作用を持ちながら運動する。実際の応用においてもこの結合をなくすことは不可能であり、量子力学系同士の相互作用がどのように起こるか検証する必要がある。接合間の電磁気的な結合は、超伝導電極に対応する超伝導層によって電場、磁場がシールドされることにより弱まるが、Bi_2Sr_<1.6>La_<0.4>CuO_<6+δ>では超伝導層がCuO_2面一層であることから、現実に存在しうる最も強い電磁気的な相互作用を有する接合列である。この接合を用いた結果、multi-junction switchingという新しいタイプのスイッチングの観測に成功した。MJSとは、接合中の一部の接合が複数同時にスイッチする現象である。また、このスイッチング現象は、測定回路中に固有ジョセフソン接合と直列に接続した抵抗の値により制御できることが判明した。同時スイッチ現象は、固有ジョセフソン接合中の全ての接合が同時にスイッチするuniversal junction switching(UJS)も報告されているが、UJSで観測されていたescape rateの増大が観察されなかったことにより、UJSとは全く異なるダイナミクスであることも判明した。
ストリームデータを知識化する圧縮情報処理基盤の開発

大きすぎて処理できないデータは存在しないものと同義である.本研究は,データ圧縮によって情報処理を加速し,巨大なデータの理解を可能にする計算基盤を提案する.現代は,多様で豊富なデータ,革新的なアルゴリズム,高性能なハードウェアのすべてが利用可能である.しかし,ストリームデータの激増によってこの均衡が崩れつつあり,アルゴリズムやハードウェアの飛躍的な性能向上が必要である.この問題を解決するひとつの光明として,申請者らによって,時間と領域を圧縮する手法が限定的ではあるが提案されている.本研究は,この圧縮情報処理の理論をストリームデータ上の広範囲な知識処理へ拡張し,ネットワークに氾濫する大規模非定型データの幅広い活用を可能にする.本研究の計画は,具体的な3つの目標を達成することからなっている.課題A:最適ストリーム圧縮理論の完成,課題B:ストリーム検索アルゴリズムの拡張,課題C:ストリームデータからの特徴抽出である.このうち,課題Aについては,理論的下限にほぼ等しい領域で,ストリーム圧縮が可能となる理論とアルゴリズムを完成させた.これによって,大規模ストリームデータを省スペースかつ高速に圧縮することが可能となった.さらに,このアルゴリズムを課題Bへ応用した.具体的には,これまでの圧縮索引と呼ばれる手法に適用し,ストリーム環境における圧縮索引とパターン発見を可能にした.さらに,これまではストリーム処理が困難であった圧縮法についてもオンラインアルゴリズムによる効率的な圧縮方法を確立した.これらの成果によって,課題Cに取り掛かる準備が整ったと言える.今後はリアルデータに対する特徴抽出を実現する.課題A:最適ストリーム圧縮理論の完成と課題B:ストリーム検索アルゴリズムの拡張について当初の計画通り順調に成果が上がっている.課題Aについては,理論的な下限とほぼ等しい領域で圧縮が可能となった.課題Bについては,これまでは困難であったBWTと呼ばれる圧縮のための前処理手法についてストリーム処理を可能とするアルゴリズムを開発した.これらの新しいアルゴリズムを開発できたことで,今後の応用の実現へ大きく前進したと考えられる.当初予定していなかった新しい成果が生まれている.まず,Re-Pairと呼ばれる非常に圧縮率がよいことで知られているが作業効率が悪いアルゴリズムに対し,再圧縮と呼ばれる手法を応用して,これまでにない省スペースなアルゴリズムを開発した.また,文字列を秘匿して比較する手法を応用してセキュリティに配慮した情報検索を可能にするシステムを開発した.また,圧縮データから機械学習する予備的な実験を始めている.これらの成果を本研究の最終目標へつなげるように新しい研究テーマを模索していく.大きすぎて処理できないデータは存在しないものと同義である.本研究は,データ圧縮によって情報処理を加速し,巨大なデータの理解を可能にする計算基盤を提案する.現代は,多様で豊富なデータ,革新的なアルゴリズム,高性能なハードウェアのすべてが利用可能である.しかし,ストリームデータの激増によってこの均衡が崩れつつあり,アルゴリズムやハードウェアの飛躍的な性能向上が必要である.この問題を解決するひとつの光明として,申請者らによって,時間と領域を圧縮する手法が限定的ではあるが提案されている.本研究は圧縮情報処理の理論をストリームデータ上の広範囲な知識処理へ拡張し,ネットワーク上に氾濫する大規模非定型データの幅広い活用を可能にすることが目標である.本研究課題は,これに先立って実施されていた課題である「圧縮情報処理によるストリームデータからの知識発見」において当初予期されていなかった知見を得たために,最終年度前年度申請によって採択された課題である.初年度である今年度は,ストリームデータ圧縮において圧縮時間と作業領域の両方を最適化できるアイディアが生まれたため,そのアイディアをアルゴリズムとして実現するために研究を推進した.その結果,これまでの提案されている最新のアルゴリズムのおよそ50%の作業領域かつ圧縮速度を達成するストリームデータ圧縮を実現した.また,前回の研究課題推進中に申請していた国内特許が2件採択された.2年目以降に完成予定であった圧縮時間と作業領域が最適化されたストリームデータ圧縮が完成した.このアルゴリズムは,データを読み込みながら瞬時に圧縮するため作業領域が少ないという特徴のある文法圧縮と呼ばれる圧縮法の一つである.このアルゴリズムはこれまでに提案されているものの中で最も作業領域が少なく理論的な限界値に近い.また,最も高速な文法圧縮と比較してもそん色のないスピードで動作する.また,本研究課題は,最終年度前年度申請として採択された課題であり,その基礎となった研究課題の期間中に申請していた国内特許2件が今年度登録された.したがって,本研究課題は初年度にもかかわらず学術的にも産業的にも重要な成果が生まれている.大きすぎて処理できないデータは存在しないものと同義である.本研究は,データ圧縮によって情報処理を加速し,巨大なデータの理解を可能にする計算基盤を提案する.現代は,多様で豊富なデータ,革新的なアルゴリズム,高性能なハードウェアのすべてが利用可能である.しかし,ストリームデータの激増によってこの均衡が崩れつつあり,アルゴリズムやハードウェアの飛躍的な性能向上が必要である.この問題を解決するひとつの光明として,申請者らによって,時間と領域を圧縮する手法が限定的ではあるが提案されている.本研究は,この圧縮情報処理の理論をストリームデータ上の広範囲な知識処理へ拡張し,ネットワークに氾濫する大規模非定型データの幅広い活用を可能にする.本研究の計画は,具体的な3つの目標を達成することからなっている.課題A:最適ストリーム圧縮理論の完成,課題B:ストリーム検索アルゴリズムの拡張,課題C:ストリームデータからの特徴抽出である.このうち,課題Aについては,理論的下限にほぼ等しい領域で,ストリーム圧縮が可能となる理論とアルゴリズムを完成させた.これによって,大規模ストリームデータを省スペースかつ高速に圧縮することが可能となった.

さらに,このアルゴリズムを課題Bへ応用した.具体的には,これまでの圧縮索引と呼ばれる手法に適用し,ストリーム環境における圧縮索引とパターン発見を可能にした.さらに,これまではストリーム処理が困難であった圧縮法についてもオンラインアルゴリズムによる効率的な圧縮方法を確立した.これらの成果によって,課題Cに取り掛かる準備が整ったと言える.今後はリアルデータに対する特徴抽出を実現する.課題A:最適ストリーム圧縮理論の完成と課題B:ストリーム検索アルゴリズムの拡張について当初の計画通り順調に成果が上がっている.課題Aについては,理論的な下限とほぼ等しい領域で圧縮が可能となった.課題Bについては,これまでは困難であったBWTと呼ばれる圧縮のための前処理手法についてストリーム処理を可能とするアルゴリズムを開発した.これらの新しいアルゴリズムを開発できたことで,今後の応用の実現へ大きく前進したと考えられる.今年度以降は,知財化した権利を国外への権利に発展すること,完成したアルゴリズムをハードウェア化することでストリームデータ圧縮の市場を拡張すること,圧縮対象をテキストから動画像を含む多様なフォーマットに拡張することなどを目指し,ストリームデータ圧縮による圧縮情報処理によって可能な知的データ処理を様々な分野に適用し,その応用を探る.特に,ドライブレコーダー等で観測された高密度な動画像を超高速圧縮することで,増大し続けるデータを記録するための基盤技術の開発を行う.これらの手法は,実際の映像に適用することで社会実験を行って,本手法の普及を目指す.当初予定していなかった新しい成果が生まれている.まず,Re-Pairと呼ばれる非常に圧縮率がよいことで知られているが作業効率が悪いアルゴリズムに対し,再圧縮と呼ばれる手法を応用して,これまでにない省スペースなアルゴリズムを開発した.また,文字列を秘匿して比較する手法を応用してセキュリティに配慮した情報検索を可能にするシステムを開発した.また,圧縮データから機械学習する予備的な実験を始めている.これらの成果を本研究の最終目標へつなげるように新しい研究テーマを模索していく.
下部尿路閉塞性疾患の音響学的研究

排尿時、尿流動態の変化によって尿道に生ずる音を音響学的に記録する。その波形分析より下部尿路の病態を把握し、診断、治療への手がかりとなるべく検討を行った。1)排尿時、尿道に発生する音の波形分析第1型より第4型にまで分類した。第1型はダイヤモンド型、第2型は乱れ型、第3型は第1型+第2型の合成型、第4型はほぼ平担で、音が録画出来ないものである。2)正常人、前立腺肥大症、前立腺癌症例の波形分析正常人は大部分が第4型に属す。前立腺肥大症はほぼ3236%第13型に分布する。前立腺癌は大部分が2型で、次いで第1型、第3型の順であった。3)ウロダイナミックス上の諸因子との関連前立腺肥大症では第1型と第3型との間に排尿時間の違いが認められた(40.4±8.2,30.8±6.7秒)。手術前後の関連をみると第4型への移行が著しかった。前立腺癌でも同様の傾向が認められたが、前立腺肥大症ほどではなかった。4)以上をまとめると以下のようになるa)尿道音図を撮影する方式を考案した。b)その波形は第1,2,3,4型の4つに分類出来た。c)尿道音図撮影法は下部尿路閉塞性疾患(前立腺肥大症、前立腺癌など)の病態検索に極めて有効な方法である。d)新しいウロダイナミックスの一分野と考える。
高齢期のライフイベントへの心理的適応過程－老年的超越の役割の縦断的検討－

本研究の目的は、高齢期のネガティブライフイベント経験時の老年的超越の役割について検討することであった。70歳代、80歳代の高齢者を対象に6年間で3回の追跡調査を行った。その結果、1「配偶者との死別」や「介護経験」の経験により老年的超越の発達が促進されること、2「家族の大きな病気」の経験時に生じる精神的健康の低下に対して経験以前の老年的超越は防御効果があること、が示された。しかし、老年的超越を向上させるイベントは限られており、老年的超越の防御的効果が確認されたイベントも限られていた。今後は、老年的超越が効果を示すネガティブライフベントについて焦点をあて、さらに詳細に調べていく必要がある。570名の80歳代高齢者を対象として、重度な疾患の発症や親しい人の死別などのネガティブライフイベントの経験と精神的健康、および老年的超越の横断的関係を検討した。参加者数は570人(うち女性285人:追跡率59%)であり、彼らの第1波調査参加時の平均年齢は79.9±0.83歳、平均教育年数は11.5±2.96年であった。測定指標は、1老年的超越:日本版老年的超越質問紙改訂版(増井ら,2013)27項目を用いた。第1波調査時のスコアを用いた。2ネガティブライフイベント:高齢期の精神的健康にネガティブな影響を与えやすいライフイベントとして、a.本人の大きな病気・けが、b.家族の大きな病気・けが、c.配偶者との死別、d.自分の子どもとの死別、e.親しい友人との死別、f.親との死別、g.きょうだいとの死別、h.家族・親族・友人の介護という8種類について第2波調査時に参加者に尋ねた。3精神的健康:日本語版WHO-5を用いた。第1波調査、第2波調査、の両方で実施した。4その他の変数:年齢、教育年数、性別、手段的自立得点を用いた。目的変数にWHO5の第1波調査および第2波の差、説明変数にネガティブライフイベントの経験数、そして調整変数を投入した重回帰分析を行った。その結果、ネガティブライフイベントを多く経験するほど、精神的健康の低下が有意に大きいことがわかった。次に、目的変数に第1波および第2波のWHO5の得点、説明変数に各ライフイベントの経験の有無および各老年的超越下位因子の高さ、および共変量を用いた分散分析を行った。その結果、「自分の大きな病気やけが」の経験について、第1波時の一部の下位尺度(「ありがたさ・おかげの認識」、「基本的で生得的な肯定感」)が高かった者では低かった者よりも、このネガティブライフイベントの経験があっても精神的健康の低下が小さいという緩衝効果が示された。調査は計画通りに進捗している。また、横断分析の結果も、1ネガティブライフイベントの経験が精神的健康を悪化させること、2老年的超越の役割も概ね最初の仮説通りとなっていることが示されており、次年度以降の縦断研究の結果が待たれるところである。目的:前期高齢者における1ネガティブライフイベント経験時の精神的健康の縦断的変化と、2老年的超越の縦断的変化、3イベント経験前の老年的超越の高さにより、イベント経験後の精神的健康の変化に違いがみられるか(緩衝効果)を検討した。方法:対象者は地域在住の70歳代の高齢者であり、2010年のベースライン調査(調査時69-71歳)および2013年2014年の参加者追加調査(調査時72-74歳)に参加した1229人(男性576人、女性653人)であった。このうち、第3波調査となる2016年度の調査には651人が参加した(参加率52.9%)。これまで実施した3回の調査への参加状況は、3回とも参加583人、2回参加325人、1回のみ参加321人であった。2016年度調査参加者に対して、精神的健康、老年的超越、前回調査(2013年もしくは2014年)時からのライフイベントの経験などについて調査を行った。結果:現在データ整理中であり、まず、目的2の老年的超越の6年間の縦断的変化について報告する。日本版老年的超越尺度の尺度全体の得点について、混合モデルを用いて3地点6年間の縦断変化がみられるか、男女で違いがあるかを検討した。分析の結果、男女とも、第1波(47.8点)、第2波(48.7点)、第3波(51.1点)と6年間で有意に得点が高まることが示された(p<.001)。また、女性は男性よりも得点が高かったが、男女で得点の縦断変化のパターンに違いはなかった。2016年度は研究計画どおり前期高齢者群の3回目の追跡調査を実施した。本研究計画の中心となるのは、2013年2014年実施の第2波調査から2016年度実施の第3波調査であり、そこでの参加率は72%と分析に足る参加者のデータを収集することができた。また、老年的超越の高齢期の発達傾向も確認できており、2017年度に実施する総合的な仮説の検証を行える前提が整ってきている。H29年度は後期高齢者群と前年調査に参加できなかった前期高齢者群に第3波追跡調査のリクルートを行い、前期高齢者群79人、後期高齢者群493人、計572人に対して調査を実施した。

これらのデータを用いて、1老年的超越の発達に及ぼすネガティブライフイベントである介護経験の影響の縦断的検討、2ネガティブ・ライフイベントである「家族の大きな病気」を経験した際の精神的健康の低下と低下度への老年的超越並びにその他の関連要因への検討を行った。1については、前期高齢者1229人の3時点にわたる老年的超越尺度の得点変化について条件付き潜在成長曲線モデルを用いて検討した。説明変数に「これまでの介護経験」と「性別」を用いた。分析の結果、性別から切片への効果(非標準化推定値=3.65, p<.001)、介護経験からの傾きへの効果(非標準化推定値=1.68, p<.001)が有意であった。今回の結果から老年的超越の縦断的変化は、初期値において女性の方が高いが、その後の変化率は男女で違いがないこと、介護を中心となって行う経験が男女とも老年的超越の成長を促進することが示された。2については、分析対象者は、SONIC研究の第2波調査(H25年・26年)と第3波調査(H28年)の両方の会場招待型調査に参加した前期高齢者651人であった.第2波における精神的健康リスク無し者(WHO5=13点以上、521人)のうち第2波から第3波間に「家族の大きな疾患への罹患」の経験者は117人であった.このうち第3波における非経験者の精神的健康リスク有率は8.9%,経験者のリスク有率は18.8%で有意に高かった。この117人について第3波時の精神的健康リスク発生の第2波時関連要因を検討したところ、「教育年数」と老年的超越の下位尺度の「基本的な肯定感」、「無為自然」に有意もしくは有意傾向の関連がみられた。本研究の目的は、高齢期のネガティブライフイベント経験時の老年的超越の役割について検討することであった。70歳代、80歳代の高齢者を対象に6年間で3回の追跡調査を行った。その結果、1「配偶者との死別」や「介護経験」の経験により老年的超越の発達が促進されること、2「家族の大きな病気」の経験時に生じる精神的健康の低下に対して経験以前の老年的超越は防御効果があること、が示された。しかし、老年的超越を向上させるイベントは限られており、老年的超越の防御的効果が確認されたイベントも限られていた。今後は、老年的超越が効果を示すネガティブライフベントについて焦点をあて、さらに詳細に調べていく必要がある。申請書の計画通り、平成28年度は2013年に参加した73歳高齢者(本年度は76歳)、平成29年度は2014年度に調査に参加した83歳高齢者(来年度86歳)の会場型調査を行い、縦断分析が行えるようにする。2017年度は後期高齢群対象者約1200名に関する追跡調査を実施する。2016年度の前期高齢者のデータと合わせて、最終的な仮説の検証を行う。高齢者心理学データ整理を行っていただくアルバイトの予算を多めに見積もっていたが、自分で行うことができたため、その分を使用しなくてもよくなった。2016年度調査においては、参加者が予定よりも約100人少なかったため、参加者への連絡費用や謝品代があまる事となった。また、前期高齢者が対象者だったため、会場調査におけるアンケートを自記式としたため、その分の調査員を雇わなくてもよくなったため。また、調査員のリクルートがうまくいかず、当初より人件費がかからなくなったため。高齢者調査の調査員アルバイトの雇用費とする。2017年度は86歳前後の対象者の調査となる。そのため、面接調査を実施するための調査員の増員、調査に来るのが難しい参加者のためのタクシー代などに使用する。また、最終年度のため、調査データを年度内に整理するために、データ整理アルバイトを増員し雇用する。
3員環含有天然物の効率的合成法の確立と作用機序の解明

3員環を含有する各種脂肪酸代謝物は主鎖の炭素数および3員環の位置と数が若干異なるだけで、リポキシゲナーゼ阻害、ファルネシルプロテイン転移酵素阻害、抗真菌作用など幅広い生理活性を示すことから注目されている。申請者は、3員環が生理活性発現に関与する作用機序の解明を目指し、これら一連の不飽和脂肪酸代謝物およびその誘導体の合成を検討した。前年度の研究でプロキラルなジアルデヒドジエン鉄錯体より目的とするハリコラクトンやコンスタノラクトンに共通の部分構造である5つの不斉炭素を有するモノシクロプロパン体の立体選択的な不斉合成に成功している。そこで今年度は残された課題を主に検討した。まず、1)C-8位水酸基の立体反転による望みの(S)-アルコール体への変換は、光延法を用いることにより収率良く変換可能であることを見い出した。次に、2)C-7位への6炭素鎮導入を検討した。まず7位の1級水酸基を選択的にトシル化したのち塩基処理によりエポキシドを合成し、シアノ基の導入、還元によりアルデヒドへ変換後、Wittig反応を試みたが脱離反応が主に進行し不飽和アルデヒド体が主成績体として得られ、目的物とするC5-C6Z型オレフィン体は少量しか得られなかった。しかし上記エポキシドに対しアセチレン誘導体を付加させたのち水素化することにより目的とするZ型オレフィン体の合成に成功した。さらに、3)9員環ラクトンの形成は種々検討した結果山口法が最も良い結果を与え、15-O-TBS-12-O-SEMハリコラクトンの不斉合成を行うことができた。現在2つのシリル基の脱保護による全合成の完成を検討している。申請者は、これまでジエン鉄カルボニル錯体の鉄カルボニル部が非常に高い不斉誘起能を有する優れた不斉補助基となりうることを明らかにすると共に光学活性なジエン鉄カルボニル錯体の優れた大量合成法を確立し報告してきた。今回は、容易に入手可能となったジエン鉄カルボニル錯体を出発原料として多岐に渡る生理活性を有する3員環含有不飽和脂肪酸誘導体(ハリコラクトン、コンスタノラクトン)の全合成を目指した。まず、プロキラルなジアルデヒドジエン鉄錯体に対する不斉アルキル化反応により合成した光学活性な2級アルコール錯体を3行程にてアリルアルコールに誘導後、四酸化オスミウム酸化を行うことにより、目的とするβ-syn-トリオール錯体を立体選択的に合成した(β-体/α-体=10/1)。次に、ジエン錯体に隣接する2つの水酸基を識別するためには、ジオールをクロロアセチル基に変換後、Me2AlSPhと反応させることにより位置および立体選択的にチオフェニル基の導入が行なえることを明らかにした。さらに脱錯体、酸化により得られたスルホキシドの1,3-転位により目的とするビスアリリックアルコールを高収率で合成した。最後に、立体選択的な3員環導入反応の検討を行った。種々検討した結果、末端の水酸基のみを保護することなく、3当量のジエチル亜鉛と4当量のジヨードメタンを塩化メチレン中-20度Cで作用させることにより、立体選択的なモノシクロプロパン化がまずまずの収率で進行することが分かった。以上述べたように、目的とするハリコラクトンやコンスタノラクトンに共通の部分構造である5つの不斉炭素を有するモノシクロプロパン体の立体選択的な不斉合成ルートの確立に成功した。
プラズマジェットによる非定常噴霧の点火と燃焼促進

プラズマジェットによる非定常噴霧の点火と燃焼促進を調べるために、ます密閉容器内で、最大10m/sのスワ-ル速度を持つメタンー空気の希薄混合気について、プラズマジェット点火による燃焼実験を行った。その結果、燃焼初期において、プラズマジェットが燃焼室中央部へ噴出し、中央部への火炎伝ぱは速いものの、周辺部への火炎伝ぱが遅く、通常の点火栓による燃焼よりも全燃焼期間が長い事が明らかになった。そこで、オリフィス部が燃焼室へ突き出したプラズマジェットイグナイタを考案した。それにより、オリンフィス部での火炎の保持効果が現れ、全燃焼期間にわたって、燃焼促進効果を確認した。つぎに、密閉容器内の空気スワ-ル中にメタンの非定常噴射を行い、ブラズマジェットによる点火を行った。しかし、点火の確率が非常に小さい事が分かった。そこで、パルスジェットによる点火を試みた。まずメタンー空気の静止希薄混合気のパルスジェットによる燃焼実験を行い、通常の点火栓による燃焼状態と比較する事により、バルスジェット点火の基本的な点火能力について検討した。その結果、パルスジェット点火による燃焼は、通常点火による燃焼に比ベて、燃焼期間全般にわたって燃焼の促進効果が得られ、特に燃焼後期における燃焼促進効果が顕著なことが明らかになった。これは、オリフイスからのジェットの噴出による末燃混合気に対する乱れの誘起と、オリフイスから噴出する乱流火災によってもたらされたと考えられる。また、キャビテイの形状と容績、オリフィス寸法を変更することにより、燃焼をある程度制御できることが分かり、非定常噴霧の点火に対して有望である事が明らかになった。またパルスジェット点火はプラズマジェット点火とは異なり、通常の点火エネルギ-のみを使用するため、電気スパ-クによる材料の損耗などの問題がない事も確認した。密閉容器内で最大10m/sのスワ-ル速度をもつ希薄予混合気について、プラズマジェット点火による燃焼実験を行った。燃料はメタンを使用した。プラズマイグナイタの形状をTypeA、Bの二種に絞って検討した。Type Aは偏平なオリフィス面形状をもつもので、Type Bはオリフィス部が容器内に突き出しており、かつ外部電極を有する。キャビティ部容積、オリフィス径はほぼ同じ170mm^3、および2.5mmである。充電エネルギは0.3Jから0.9Jと変化させた。燃焼促進効果は市販の点火プラグを使用した場合との比較で行った。Type Aではプラズマジェットが燃焼室中央部へ噴出し、中央部の火炎伝ぱは速いものの、周辺部への火炎伝ぱが遅く、通常点火プラグよりも全燃焼時間が長い傾向を示す。改良されたType Bでは通常点火プラグよりも全燃焼時間は短く、促進効果を示した。これは概念的に言えば、Type Aでは火炎が燃焼室中央部に先に拡がるのに対し、通常点火プラグでは周辺部から先に拡がり、Type Bでは中央部、周辺部に同時に拡がること、また周辺部は中央部より容積上大きく流速も速いことによるものである。また放電エネルギは0.9Jの方が0.3Jよりも燃焼促進効果があった。これらの結果は、流動混合気中ではイグナイタ形状が燃焼促進効果に対して重要な要因であることを示している。つぎに密閉容器内の旋回空気流中に燃料の非定常噴射を行い、点火実験を行った。燃料はメタンおよびガソリンを使用した。総当量比をメタン0.16、ガソリン0.2とし超希薄領域での点火を試みたが、プラズマジェットと燃料噴流との干渉による冷却効果が大きく、点火の確率は低かった。ジェットと噴流との交叉角は90度である。通常点火プラグによる点火では、噴流出口を0度として下流側90度までの範囲で点火の確率が高いという結果が得られているので、

交叉角およびジェットの進入深さについて、イグナイタ形状も含めて更に綿密な検討が必要である。昨年度に行った、非定常燃料噴霧のプラズマジェット点火による燃焼実験において、その点火の確率の低さを指摘したが、本年度は、パルスジェットによる点火を試みた。パルスジェット点火はプラズマジェットイグナイタと同様の形状をしたイグナイタのキャビテイにのみ、当量比1.5程度の過濃混合気を導入し、通常の点火回路による放電をキャビティ内で行わせることにより、オリフイスからジェットを噴出させて点火を行うものである。プラズマジェット点火の場合、プラズマ媒体が空気となるため、燃料が持っている化学エネルギ-を使用する事ができないために、点火能力が低かったと思われる。一方パルスジェット点火は、燃料が持っている化学エネルギ-を有効に利用するため、高い点火能力が期待できる。そこで本年度はパルスジェットによるメタンー空気の静止希薄混合気の燃焼実験を行い、通常の点火栓による燃焼状態と比較し、以下のことを明らかにした。(1)パルスジェット点火による燃焼は、通常点火による燃焼に比べて燃焼期間全般にわたって燃焼の促進効果が得られ、特に燃焼後期における燃焼促進効果が顕著である。これは、オリフィスからのジェットの噴出による未熱混合気に対する乱れの誘起、及びオリフィスから噴出する乱流火炎によってもたらされたと考えられる。(2)プラズマジェット点火と同様に、キャビテイの形状と容積、オリフィス寸法を変更することにより、燃焼をある程度制御できる。(3)パルスジェット点火はプラズマジェット点火とは異なり、通常の点火エネルギ-(30mJ程度)のみを使用するため、電気スパ-クによる材料の損耗などの問題はない。ただし、キャビテイ内に燃焼を導入するためのシステム及び制御が必要となる。
二軸性メタロネマトゲンの合成と物性

本研究の目的、は金属中心に由来する物性の一端として二軸的なネマティック配向秩序の可能性を検討することにあった。右図I〕.KA.〔の型の既知メタロネマトゲンに対しては液晶相における配向性を明らかにし(1)、またキレート骨格をII〕.KA.〔の型のものに拡張して実際にそのような秩序を持つ液晶性金属錯体を創出することを試みた(2)。以下に得られた知見をまとめる。1.サリチルアルディミン系メタロネマトゲンの配向秩序解析当初計画したコノスコープ観察については、高温域で垂直配向単一試料を確実に保持する条件が厳しく、光学的二軸性の証拠を得る努力は継続中である。一方、磁場配向を用いた配向秩序解析が進展した。X=4-メトキシベンゾイルオキシ基、Y=アルキル基の同族系列に対し、Ni錯体のNMR解析とVO錯体をスピンプローブとして用いるESR解析を行ったが、結果は共に一軸性配向を仮定すると異例に大きな秩序パラメータを与えることがわかった。以前に得られている同様な結果とあわせ検討して、その原因を解明して行く計画である。2.新規β-ケトイミン系メタロメソゲンの合成X=Y=アルコキシ基の最も単純な2環系配位子を用いた銅錯体はすべて非液晶性であった。この種の分子にはカラミティック液晶が期待されるので、まずY=4-アルコキシベンゾイルオキシ基に替えてより棒状に近い3環系化合物にすると、複雑な光学的組織を示す中間相が得られた。そこでXに加えて2,3-位もアルコキシ長鎖で置換して他方にディスコティック性を導入すると、5080°Cの温度範囲に液晶と思われる相が出現した。今後これら各相を同定し、必要な分子構造の改変を行う予定である。
オルガネラゲノムの母性遺伝現象を支配する分子機構の解析

植物では核以外に色素体とミトコンドリアにDNAが存在する。これらのオルガネラゲノムは、多くの作物で片親遺伝(母性遺伝)することが知られている。すなわち、雄性配偶子(精細胞)のオルガネラゲノムは受精により後代へは伝達されず、卵細胞由来のオルガネラDNAのみが遣伝する。母性遺伝を保証する分子機構の実体は不明である。一方、被子植物のうち、約20%の種では色素体ゲノムを両性から遺伝する事が知られている(両性遺伝型植物)が、両性遺伝型植物と母性遺伝型植物の違いを規定する分子機構に関しても未知である。本研究では上述したオルガネラゲノムの遺伝現象を支配する分子機構の解明に関する基礎研究を行った。本年度は、マメ科の牧草であるタルウマゴヤシ(Medicago truncatula)の色素体ゲノムの両性遺伝性に関して解析を進めた。遺伝学的に色素体ゲノムの両性遣伝性を確認するために、二つの生態型間(A17とA20)で発見した色素体ゲノムの多型を指標にしたdCAPS解析を行い、生態型間の交雑により得たF1植物とF2植物において色素体ゲノムの組成(雌雄どちらに由来するのか)を明らかにした。特に器官別(子葉、初生葉、複葉)に雌雄の色素体ゲノムの組成を解析することで、発育ステージにおける雌雄の色素体ゲノムの分離を追跡する事に成功し、下記の結果を得た。タルウマゴヤシの色素体ゲノムは確かに両性遺伝性を示す。栄養分離はF1世代で完了しF2植物には、雌雄どちらか一方の色素体ゲノムのみが伝達される。今後、タルウマゴヤシを両性遺伝型植物のモデルとすることで、母性遺伝型植物との比較解析が進むことが期待される。これらのオルガネラゲノムは、多くの作物で片親遣伝(母性遺伝)することが知られている。すなわち、雄性配偶子(精細胞)のオルガネラゲノムは受精により後代へは伝達されず、卵細胞由来のオルガネラDNAのみが遺伝する。母性遣伝を保証する機構として、1.精細胞が形成される過程での精細胞からの色素体の排除2.花粉成熟過程において観察されるオルガネラDNAの分解という現象が観察されているが、その分子機構は不明である。一方、被子植物のうち、約20%の種では色素体ゲノムを両性から遺伝する事が知られている(両性遣伝型植物)。両性運伝型植物と母性遺伝型植物の違いを規定する分子機構に関しても未知である。本研究では上述した母性遺伝現象を支配する分子機構の解明と分子育種への利用に関する基礎研究を行い、以下の成果を得てきている。花粉の栄養細胞においては色素体とミトコンドリアを、精細胞においてはミトコンドリアを緑色蛍光タンパク質により可視化できる形質転換シロイヌナズナを作製し、得られた形質転換体の花粉の蛍光顕微鏡観察ならびに、得られた形質転換体同士の交配によるオルガネラの同時可視化系の構築に成功した。また、オルガネラDNAの分解に異常を示すシロイヌナズナ変異体を単離した。マメ科のモデル植物であるタルウマゴヤシに対して、細胞生物科学的(テクノビット二重染色法)ならびに遺伝学的解析(F1植物におけるRFLP解析)を行い、色素体に関して両性遺伝性を示すことを発見した。今後、これらの研究成果によって得られた研究材料の解析により、母性遺伝現象を支配する分子機構の解明が期待される。
すべり軸受面の磨耗変形形状を現場で非接触自動計測する装置の製作と実証試験

すべり軸受の潤滑面は,試用時間の経過とともに磨耗変形が進行し,新造時とは異なる軸受面形状を呈するようになることが知られている。これは、起動・停止時,低速運転時などに十分な厚みの潤滑油膜が形成されず,ジャーナルと軸受が固体接触する確率が増えることが原因と考えられる。磨耗変形が発生して油膜形状が変化すると,すべり軸受の油膜形成能力やすべり軸受でささえた回転軸の安定性が低下することが知られており,磨耗変形量の正確な把握は回転機械の運転信頼性を確保する上で極めて重要である。しかし、実際には回転機械の開放点検時にすべり軸受面を目視で調べるにとどまっており,定量的な計測は行われていない。これは,回転機械を設置したサイトで磨耗変形を迅速かつ簡便,高精度に計測できる装置がないためでもある。そこで本研究では,直径百mmの大型スベリ軸受の潤滑面に発生した深さ数十ないし百数十μmの磨耗変形を,数μm以下の誤差で簡便,迅速に検出できる非接触計測システムを開発することを目的に研究を行い,そのハードウェア,ソフトウェアを製作し,すべり軸受のモデルを用いてその機能,性能が十分なものであることを確認した。具体的には,渦電流変位センサーの測定プローブが指定した半径の円弧状を動く回転運動と回転面が直線的に移動できる機構を組み合わせ,軸受面の円周方向と軸方向を走査して,軸受の潤滑面全面とセンサーとの距離を測定するハードウェアをまず製作した。次に,予備的な測定データを用いて,測定プローブの測定可能距離範囲内に測定対象面全面が入るように測定システムの位置決めを行なうためのデータ処理アリゴリズムを開発した。さらに,測定したデータから磨耗痕部分を自動判別して磨耗痕の2次元的広がりと深さの分布を検出し,コンピュータのモニター上に表示するアルゴリズムを開発した。これらのハードウェア,ソフトウェアをを用いて人工的に磨耗痕を加工した直径500mmのモデル軸受の磨耗痕計測を行ったところ,すべての機能、性能が十分満足できるものであることが確認された。すべり軸受の潤滑面は、使用時間の経過とともに摩耗変形が発生し、新造時とは異なる軸受面形状を呈することが知られている。これは、起動・停止時、低速運転時などに、十分な厚さの潤滑油膜が形成されず、ジャーナルと軸受が直接接触する確率が増えることが原因と考えられる。摩耗変形が発生すると、軸受の潤滑性能や安定性に影響を及ぼすことが考えられる。しかし、回転機械の定期開放点検時には、軸受面の検査は目視による観察にとどまっており、定量的な計測は行われていない。摩耗変形形状を現場で簡便かつ高精度に計測できる装置の開発が望まれている。そこで、本研究では、直径数百mmの大型すべり軸受の潤滑面に発生した深さ数十μmの摩耗変形を、数μmの分解能で簡便迅速に検出できる非接触計測装置、およびデータ処理アルゴリズムを開発した。測定プローブとして、レーザー変位計と渦電流式変位計の2種類を用いた。渦電流変位計を用いた場合には、センサの測定可能範囲が狭いために装置の正確な位置決めが要求される。そこで、装置を一度設置した後に仮測定を行い、測定データから設置位置の修正量を計算し、精密位置決めテーブルを用いて微調整を行うことにより、位置決めを容易に行えるようにした。また、データ処理

ソフトウエアは、装置と測定対象の相対的な位置関係の補正、熱変形の補正、摩耗領域、無摩耗領域の判別等を最小二乗法を用いて自動的に行い、無摩耗領域のデータから摩耗変形前の軸受面形状を推定し、実測データとの差から変形量を計算し表示できるようにした。開発した計測システムを用いて、摩耗痕を加工したモデル軸受の軸受面形状を測定し、高精度な測定が行えることを確認した。すべり軸受の潤滑面は,使用時間の経過とともに摩耗変形が進行し,新造時とは異なる軸受面形状を呈するようになることが知られている。これは,起動・停止時,低速運転時などに十分な厚みの潤滑油膜が形成されず、ジャーナルと軸受が固体接触する確率が増えることが原因と考えられる。摩耗変形が発生して油膜形状が変化すると,すべり軸受の油膜形成能力やすべり軸受でささえた回転軸の安定性が低下することが知られており,摩耗変形量の正確な把握は回転機械の運転信頼性を確保する上で極めて重要である。しかし,実際には回転機械の開放点検時にすべり軸受面を目視で調べるにとどまっており,定量的な計測は行われていない。これは、回転機械を設置したサイトで摩耗変形を迅速かつ簡便,高精度に計測できる装置がないためでもある。そこで本研究では,直径数百mmの大型すべり軸受の潤滑面に発生した深さ数十ないし百数十μmの摩耗変形を,数μm以下の誤差で簡便,迅速に検出できる非接触計測装置,およびデータ処理アルゴリズムを開発した。測定プローブとしてレーザー利用変位計を当初試用したが,潤滑面から数十mmの距離に光源を置くと,潤滑面の光反射特性が一様でないこと,レーザービームスポット径を小さくするのが困難であること,ノイズが大きいことなどから光の乱反射を利用した軸受表面位置計測は十分な精度を得ることが難しいとの結論になった。一方,渦電流式変位センサーを測定プローブとして用いた場合はこのような問題もなく,高精度の計測が可能であることが判明した。今年度は,1次測定データから無摩耗領域と摩耗領域との境界を自動的に判別して摩耗痕形状を計測するアルゴリズムを開発し,またリニアアクチュエータによりプローブを軸方向に自動的に走査させる機構を開発,設計,製作し,いずれも正しく機能し,高精度の摩耗痕形状計測が可能であることを確認した。
神経伝達物質や神経栄養因子を指標としたリハビリテーションアプローチの基礎的研究

マイクロダイアリシス法を使用して、モノアミン細胞外濃度変化を線条体、海馬、皮質、後肢領域で測定した。それぞれの部位における、モノアミン細胞外濃度変化の推移を、日常の行動下で確認した。脳梗塞モデルを作成し、トレッドミル運動がモノアミン細胞外濃度変化に与える影響の変化を、脳梗塞作成後3日、7日、14日で比較検討した。セロトニンとノルエピネフリンの運動による変化が14日で著名に増加していた。今後は機能回復と関連する他の部位の変化も検討し、例数を増やしながら更なる検討を行いたい。本研究は、運動学習や機能向上を効果的に促進する、最適な運動刺激や物理的な刺激を、主に脳内物質(神経伝達物質や神経栄養因子、それらのレセプターなど)を指標として明らかにすることを目的とする。このことにより、リハビリテーションによる機能変化のプロセスを脳内物質の変化から明らかにでき、より効果的な運動療法や物理療法、または薬物療法の研究基盤が確立できる。また、脳梗塞モデルラットを用いることで、脳損傷後の機能回復にも応用でき、根拠に基づいた臨床の実践に貢献できる。今年度はトレッドミル走行の条件を変えたり、ロータロッドや棒渡り等の不安定な運動刺激を加えたりして神経伝達物質の変化を観察する目的で実験を行った。ラットが不安定な状態でガイドカニューレを固定することが困難で、変化を観察するために一定時間(15分程度)を維持するのに工夫が必要であった。また、刺激を一定にすることが難しく測定値のばらつきが大きかったので、今後、刺激条件を変えたり練習などを繰り返すことで対処する予定である。本研究では、運動学習や機能向上を効果的に促進する、最適な運動刺激や物理的な刺激を、主に脳内物質(神経伝達物質や神経栄養因子、それらのレセプターなど)を指標として明らかにすることを目的としています。このことで、リハビリテーションによる機能変化のプロセスを脳内物質の観点から明らかにでき、より効果的な運動療法や物理療法、または薬物療法の研究基盤が確立できると考えています。また、脳梗塞モデルラットを用いることで、脳損傷後の機能回復にも応用でき、根拠に基づいた臨床の実践に貢献できると思っています。今年度は、薬物投与による変化を、行動学的分析、免疫組織学的分析を行う予定で実験を行いました。インジェクションカニューレを設置して、脳室に拮抗薬などを投与できるようにして、行動は暗視カメラを設置して24時間記録できるようにしました。今後は、ビデオカメラによる記録を調べて、客観的な指標に置き換える方法を検討する予定です。それらの指標と組織学的な変化を照らし合わせて分析したいと考えています。投与実験による行動分析は、長時間の観察が必要でプローブ固定の問題、半透膜の劣化の問題、行動分析の客観的な指標の問題など、予定よりも多くの問題が生じているため、全体の進行がやや遅れてしまっています。本研究では、運動学習や機能向上を効果的に促進する、最適な運動刺激や物理的な刺激を、主に脳内物質(神経伝達物質や神経栄養因子、それらのレセプターなど)を指標として明らかにすることを目的としている。このことにより、リハビリテーションによる機能変化のプロセスを脳内物質の変化から明らかにでき、より効果的な運動療法や物理療法、またはリハビリテーションと併用した薬物療法の研究基盤が確立できる。今回の実験で、強制的な運動ではなく自発的な運動による変化を確認するために、24時間行動を暗視カメラで監視しながらモノアミンを測定するシステムを構築してきた。また、インジェクションカニューレを設置して、脳室に拮抗薬などを投与した時の変化を記録することも試みている。自由行動の検討では脳梗塞モデルとの比較を行ったり、課題動作による違いを検討したりしているが、膜の透過性の問題や行動評価の問題などが解決できておらず、データをまとめられる状態には至っていない。これらの取り組みで、行動に変化を与える神経伝達物質との関係を明らかにできると考えている。今後も実験データの蓄積を続けて、実験方法に関しては独自の工夫を加えていきたい。また、臨床への応用を検討する目的で、人を対象とした動作分析に関する実験や、サービス特性を脳波から明らかにするような取り組みも同時並行で行っている。これまで使用していた実験室の移動があり、実験環境が変わったため。現在は、実験室の改修が完了して、防音・空調・光の調節ができるような状態になっています。安定した環境で行動分析が行えるため、今後は予定している実験を進められると考えています。総合領域今月で実験室の改修が完了するため、ラットの状況に配慮した実験が行える。このことにより測定データのばらつきが少なくなるので、比較検討実験が行える予定である。今年度の実験では、行動分析において問題が生じて対処が遅れたため、実験全体の進行が遅れて直接経費に余剰金が生じてしまった。
野球選手の投球速度を向上させる体力要素およびトレーニング法の検討

野球の投球速度と様々な体力要素との関係を検証した。その結果,相関がみられたものはスクワットや握力といった筋力要素のみであり,相関性も高いものではなかった。投球動作で上半身の回転運動が制限されると投球速度に差がみられなかったこと,投球速度とバッティングの打球速度では高い相関がみられたことから,投球速度は体幹の回転パワーとそれを伝達する上肢の振りが大きく影響しているものと考えられた。さらに体幹の回転パワーと投球速度に相関がみられなかったことから,投球速度は体幹のパワー発揮要素よりも,パワーを連動する動作効率によるところが大きいと考えられた。球速向上に重要な要素は,体幹と上肢の連動性と考えられた。平成22年度は球速と体力テスト項目の関係を検証し,球速に関連した体力特性を明らかにすることを目的とした。高等専門学校に在籍する野球部員34名(16.76±1.18歳,投球速度111.29±7.98km/h)を対象とし,実験を行なった。ボールは硬式野球ボールを使用した。投球速度はドップラー方式のスピードガン(Stalker Pro,ACI社製,USA)を捕手の真後ろに設置して計測した。投球方法は,投手と同様マウンドから投球する通常投球(ST),身体正面を捕手に正対させた状態からのノーステップス投球(NST),椅子に座り腰を固定した状態からの椅座位投球(CT)とした。体力テストは,メディスンボール投げ,跳躍種目,筋力・筋パワー種目,硬式野球ボールによる遠投を行なった。STと最も相関が高かったのは,遠投(r=0.863)であり,続いてNST(r=0.816),CT(r=0.647)となった。いずれも投球動作項目であった。投球動作項目以外で相関が高かったのはスクワット(r=0.454),握力(r=0.422)といった筋力系種目であった。メディスンボールのオーバーヘッドスロー(r=0.414),体重(r=0.339),立幅跳び(r=0.326)で相関に有意性がみられたが,高い相関ではなかった。下半身のパワーまたは全身パワーを反映する跳躍系(立三段,片足立三段)およびメディシンボール投げなどほとんどの項目で相関性はみられなかった。重回帰分析により,投球速度の最適な説明変数を求めるとNSTと遠投が選択された。投球系の測定項目を除いて重回帰分析を行なったが,補正R2,t値,P値のいずれもが妥当ではないことから,投球速度を体力要素で表わすことはできなかった。以上のことから,130km/h程度までの球速は,体力要素よりも投球の動作効率によるところが大きいと考えられた。野球の投球動作はステップによる身体の投球方向への並進運動,腰・上体・肩へと連動する体幹の回転運動,そしてこれらの過程から生じたパワーをボールに伝える腕の振りへと連続的に行なわれる。これらの動作は一連の流れであり,球速に影響を与える動作を明確化することは難しい。本研究は動作制限法により4種類の投球動作を設定し,それぞれの球速を観察することにより,球速に影響を与える動作について検討を加えることを目的とした。また,シャフト(9kg,10kg)を肩に担いだ状態での体幹の回転パワーを計測し、体幹の回転パワーと球速との関係ついても合わせて検討を行なった。被験者は高等専門学校野球部員(n=40)であった。ボールは硬式野球ボールを用いた。投球動作は通常のオーバーハンドスロー(NT),脚の踏み出しを行なわない投球(NST),椅座位姿勢からの投球(CT),上体を固定して上肢のみの投球(NRT)の4種類であり,スピードガン(Stalker ProII,ACI社製)により球速を測定した。NTに対してNSTおよびCTにおいて有意な相関関係がみられたが,NRTにおいて相関関係はみられなかった。これは上体の回転運動がなくなると,球速に差がみられないことを示しており,球速は体幹の回転パワーとそれを伝達する上肢の振りに大きく影響されている可能性が推察された。さらにシャフトを用いた体幹の回転パワーと球速の関係においては,いずれの条件も有意な相関がみられなかった。これらの結果から,球速の決定要因は体幹のパワー発揮要素よりもパワーを連動する動作効率によるところが大きいと考えられた。当初,脚力(スクワット1RM),握力といった筋力系が投球速度に及ぼす影響について研究を進める予定であったが,複合的な体力・動作要素についての検証が足りないことから,さらに要素を増やして観察し,投球速度を向上させる要素について考察を行なった。被験者は高等専門学校の野球部員29名とした。測定項目は投種目,筋力種目,パワー種目,柔軟性,打撃の5項目から各数種類の測定を行なった。