hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
再生可能エネルギー産業における国際競争力、アーキテクチャ、産業政策に関する研究

しかし、上海バブル崩壊等の影響により、中国の関連企業や産業政策に関する調査が十分に出来なかったので、28年度の課題としたい。本研究では、再生可能エネルギー産業を対象にして、製品・サービスの設計思想である「アーキテクチャ」概念と産業政策の両面から企業の国際競争力への影響及び技術伝播のメカニズムを解明することを試みた。従来、企業の国際競争力とアーキテクチャ、国際競争力と産業政策との関係に着目した実証研究は進められてきたが、三者の関係を同時に分析した研究はほとんどない。再生可能エネルギー産業では、アーキテクチャのみならず、各国のR&D・投資インセンティブなどの産業政策が国際競争力に及ぼす影響は大きい。本研究では、同産業を対象として、アーキテクチャの変化および産業政策が国際競争力に対してどのような影響を及ぼすのか、そのメカニズムの解明を試みた。28年度は、先に構築したフレームワークに基づき、太陽光発電産業の情報収集を行うとともに、上記三者間の相互関係について分析結果をまとめた。市場シェアデータについては、データブック、公開情報等により若干のアップデートを図った。産業政策や企業戦略については、中国を中心に国際シンポジウムに参加するなどして情報収集を図った。これらの調査・研究の結果、アーキテクチャのモジュラー化により中国企業の参入が促進されたこと、加えてFIT等の普及政策を打ち出した国に大手企業が殺到し市場が供給過剰に陥っていたこと、そうした過当競争がトップ企業凋落の要因の一つになっていたことなどが明らかとなった。今後は風力発電など他の再生可能エネルギー産業における相互作用モデルと比較分析していくことで、太陽光発電産業の特徴が浮き彫りになると考えられる。分析の結果、アーキテクチャがオープン・モジュラー化し、一部の国々においてR&D・投資インセンティブ制度が実施されると、それを巧みに利用した後発企業が驚くほどの短期間で先発企業にキャッチアップし逆転する、といった現象が観察されることが明らかとなった。しかし、その後の投資・価格競争の激化によりトップ企業が次々と凋落することも明らかとなった。本年度の研究計画のうち、分析フレームワークの精緻化、市場データのアップデート、アーキテクチャ分析、産業政策に関する情報収集に関しては、ほぼ計画通り進めることができたと考えている。しかし、中国の太陽光発電関連企業や産業政策に関する情報収集が不十分であったので、次年度以降の課題としたい。
日英比較ジャンル分析:看護学論文に見る日本人のレトリック

1.目的昨今学術領域の拡大が著しい看護学系の研究を対象に、日本人英語論文の修辞法と英語作文過程と作文力習得過程を半構成的面接調査で、日本人英語論文修辞型をジャンル分析手法で、探索する事を目的とした。2.過程基礎調査として、1.国内英語論文の状況把握、2.予備調査として日本人英語作文力習得と論文作成過程の調査及び英国人作文力習得や論文作成過程の比較調査のため各8名を対象に半構成的面接予備調査、3.研究過程・活動など英語論文作成に関わる詳細な半構成的面接最終調査を日本人14名を対象にその方略を調査、4.国内英語論文20編と国際英語論文(日英の執筆者各10編)の3群の論文ジャンル分析の比較調査、をそれぞれ実施した。3.成果1)国内英語論文は看護学系の大学や大学院数の増加に伴いその数は増える傾向が見られたが、論文の研究項目の拡大に顕著な変化が見られた。2)日・英の研究経過の共通点は「指導者」の存在が大きく、経験豊かな書き手になる過程で「投稿過程」が重要なキーワードとして抽出された。研究開始時の顕著な違いとして英国では「プロトコール」が重視され、地域の倫理委員会による評価がまず大きなハードルで、このプロトコールが最終論文の基礎となっていた。3)日本人作文方略過程では「質的研究」と「量的研究」の違いが明らかとなり、質的研究者は「論理的枠組み」「文献レビュー」など論文の始めに書く項目を重視し、量的研究者は結果と方法を重視していた。4)ジャンル分析比較では国内日本人英語論文には、始めの部において一定の修辞型が多用され、考察では「知の主張」が有意に少なかった。英作文教育で「主張・説得・討論」等の作文スキルの強化の必要性が暗示された。国際誌論文は共に様々な修辞法を使い分け「知の主張」につなげる経過が見られ、日本人でも国際誌論文では母国語話者と変わらない多くの修辞型が用いられていた。日英の論文作成とその技術習得過程を比較調査するため各8名の看護学研究者の半構成的面接調査を実施した。又、国内看護系英語論文の現状を調べた。1.半構成面接調査結果:日本人は、研究・教育において英語4技能を「必要」としていた。英語論文作成技術は同僚と又は個人で習得していった過程が見られた。作文過程は、「時間を置きながら何度も推敲」が最も多く「日本語から英語に」「英語から書く」等が見られた。「始めに」の導入部は最も困難、「方法・結果」が最も簡単と捉えていた。作文の留意点は「単語や用語の選択」と「文法」であった。日英論文構成では、英語においても「起承転結」を意識する研究者が多くこの言葉の定義と捉え方が流動的であった。しかし、英語論文構成の重要性を「一貫性と論理性」に求め「起承転結」で表現しない研究者もいた。英国人の医療系研究は地域のEthic Committeeにprotocolの提出が義務付けられていた。まず詳細な研究計画書protocolを作成・提出・認可を受け、この時点で論文構成はすでに終了し、補助金受領後、支援団体へ毎年報告書を提出し最終投稿論文は研究終了時ほぼ完成しているという過程が見られた。経験豊かな論文執筆者はその領域の特異性を持ち研究発表やprotocol作成に学術貢献がみられた。

さらに全員がコンピューターでの作文技術を身につけ、日本人は翻訳ソフトを英国人はページメーカー等のソフトを活用する執筆者もいた。2.看護系英語論文調査結果:社団法人日本看護協会出版「最新看護索引」1997年-2000年を使用した。1997:21編、1998:20編、1999:30編、2000:30編と4年間で9編増加していた。この他、山口大学から国際誌"Nursing & HealthScience"が1999年より出版され日本看護科学会でも英文学会誌の作成を準備中であった。英語論文作成と技術習得過程調査のため、海外研究協力者の英国バーミンガム大学医学部ジョン・スケルトン教授を招聘し英語論文作成・言語教育の貢献・専門誌の実態情報を得た。昨年度の継続として英国人看護学研究者のデータ追加収集とフォローアップ調査、さらに言語データ収集を行った。1.論文作成の実態:British Medical Journal1999、2000年度調査では、日本人の投稿数は両年共に46件、採択率は0%と2%で英国・米国からの採択率は約16%と格段の違いがスケルトン教授より指摘された。教授によれば、医療系学生への語学教育の重要性は、「批判的に、正当にかつ的確に、理解力を持った事実に基づいた上質の書き手を育成する」、「真実を読み取る言語的気づきと用語検索能力」の指導にあると述べた。教授は、又、多くの論文が医学研究者ではなく、製薬会社雇用のプロの書き手により執筆され新薬の広告に使われる実態があり新聞等で問題になっていると指摘した。これは、言語教育側からの上質の執筆者の育成不足と関わる。本年の文献調査によるとJournal of Advanced Nursing(JAN)2002年度の採択数(全体256件)ではアジア系24件で、香港:13件、台湾:10件、日本:1件であった。JANへの投稿数は不明だが、医学も看護学も英国専門誌への投稿数は少なかった。2.面接調査:英国人看護学研究者5名の新規データ加算と2002度調査の英国人4名のフォローアップ調査を実施した。新たに「研究者活動としてのリテラシー」を質問に加え、研究活動に必要な英語力や言語能力に関する回答を得た。5名のうち1名が上記1に示されたプロの書き手(ゴーストライター)による論文作成の実態を述べ看護学研究領域においてもこの事実が確認された。又、医学・看護学共に研究組織構成が日本と異なり、「研究者」と「教育者」の間に明確な役割分担が認められた。これがバーミンガム大学に特有かどうか今後調査予定である。1.英語論文作成過程における14名看護学研究者の「起承転結」意識調査結果は下記の通りであった。(1)「英語論文作成時起承転結の考え方を取り入れるか?」の質問に対する回答-8名:「取り入れる」6名:「取り入れない」。(2)1)「取り入れる理由」(延べ):「そのように教えられた」3名、「日英書き方は同じ」2名、「わかりやすい」2名、「臨場感をもつ物語的論文を書く故」1名。2)「取り入れない理由」:「序論・方法・結果・考察の構成だから」「読者のイメージを膨らませるためのもの」。「英語論文には「転」がない」等。結果、研究者は英語論文作成の一般的な型である「序論・方法・結果・考察」と同等に「起承転結」を意識してい人がやや多かった。英語論文作成指導を行う場合伝統的な「起承転結」の発想の転換と論文の主張により修辞法を選ぶ指導が必要と推察された。2.国内英語論文の動向(1997年と2001年の比較)(1)総論文数:146編。
内耳インピーダンスの測定とその臨床応用に関する研究

内耳インピーダンスは内耳の音響物理特性を総合的に反映した指標であり、内耳病変を知る上で極めて重要と考えられる。しかし実際には測定が困難なことから、その臨床的意義についてはほとんど研究されていないのが現状である。本研究では圧電素子を利用した内耳インピーダンス測定装置を試作するとともに、その臨床応用の可能性を検討する目的で成犬を用いて実験を行った。さらに蝸牛窓破裂や閉鎖の影響についても検討を行った。実験には3匹の成犬(体重710kg)を用いた。動物は麻酔後、頭部を固定した。側頭骨を露出して外耳道を削開し中耳腔を開放した。ついで鼓膜やツチ骨、キヌタ骨を除去し、アブミ骨を直視できるようにした。さらにマイクロマニピュレータを用いてアブミ骨上に測定プローブ先端を当て、これに電圧(2 Vrms=2.82 Vp-p)を負荷してプローブからの出力電圧と位相差を求めた。測定は1kHzから10kHzまで1kHzごとに行い、測定値から計算式により内耳インピーダンスを求めた。また、蝸牛窓を針で穿破したりデンタルセメントで閉鎖し、蝸牛窓破裂や閉鎖の影響についても検討した。インピーダンスの計算に必要なアブミ骨底板の面積は、実験終了後にアブミ骨を採取して光学顕微鏡下に長軸径と短軸径を求め、これを楕円とみなして算出した。この値は1.62mm^2の範囲にあり平均値は1.9mm^2であった。成犬の内耳インピーダンスの測定値は2kHzで最も個体差が少なく、1kHz未満の低音域ではノイズが混入し測定できなかった。3耳での測定結果の平均値は1kHzで13.9MΩ、2kHzで20.6MΩ、3kHzで25.5MΩ、4kHzで37.8dBと、内耳インピーダンス値は高音域になるにしたがい増大した。また、蝸牛窓破裂により内耳インピーダンスは主に中音域以下で減少したが、閉鎖によってはわずかに増加するのみであった。圧電セラミック振動子を利用して内耳インピ-ダンス測定装置を試作するとともに、これを用いて屍体側頭骨の内耳入口部のインピ-ダンスを測定した。測定プロ-ブの作成には圧電素子を2枚使用した。固定端では2枚の素子が互いに当たらぬよう支持軸に接着したが、自由端では先端部が接触するよう工夫した。一方の素子はアブミ骨駆動用であり、他方はプロ-ブ先端の振動ピックアップ用である。プロ-ブへの入力電圧の負荷ならびに出力信号の解析にはFFTアナライザを用い、入力信号をレファレンスとした時の出力信号の振幅差や位相差を求めた。プロ-ブをアブミ骨に当てると、内耳インピ-ダンスの大きさに応じて出力信号に変化がおこることから、計算式により内耳インピ-ダンス値を求めることができる。このシステムは、あらかじめ変位計ならびにインピ-ダンスが既知のおもりを用いて校正しておいた。実験には3個の中耳病変のない屍体側頭骨を用いた。これらは採取後、冷凍保存しておいたものである。側頭骨は固定器に保持した後、外耳道や乳突洞・蜂巣を削開して中耳腔を開放し、鼓膜やツチ骨、キヌタ骨を除去した。

ついでプロ-ブをアブミ骨上に当て、これに刺激電圧を負荷した。今回の実験ではS/Nを考慮し、刺激電圧は20Vrmsとした。その結果、人における内耳入口部のインピ-ダンスは1kHzで110MΩ、2kHzで550MΩ、4kHzで10100MΩと、高音になるにつれてインピ-ダンスは増加した。この結果を従来の報告と比べると、Bekesyや恩地らは2kHzで1MΩとしているので、多少大きな値であったが、これは標本の死後変化が強く、インピ-ダンスも大きかったためと思われる。圧電素子を利用した内耳インピーダンス測定装置を試作し、その臨床応用の可能性を検討する目的で、犬摘出側頭骨の内耳インピーダンスを測定した。さらに本装置を用いて蝸牛窓閉鎖の内耳インピーダンに対する影響についても検討した。実験には成犬3匹(体重710kg)から採取した6個の側頭骨を用いた。これらは採取後、冷凍保存しておいた。測定に当たっては、まず側頭骨を室温に戻し、水分の蒸発を防ぐ目的で、その周囲をエポキシ系樹脂で覆った。ついでこれを固定器に保持し、外耳道や乳突洞・蜂巣を削開して中耳腔を開放、鼓膜やツチ骨、キヌタ骨を除去した。さらにプローブ先端をアブミ骨上に当て、これに電圧(2 Vrms=2.82 Vp-p)を負荷して、出力電圧と位相差を求めた。測定は1kHzから10kHzまで1kHzごとに行い、その結果より計算式により内耳インピーダンスを求めた。ついで蝸牛窓をデンタルセメントで閉鎖し、その影響についても検討した。なおアブミ骨底板の面積は、実験終了後にアブミ骨を採取して光学顕微鏡下に長軸径と短軸径を求め、これを惰円とみなして算出した。この値は1.31.6mm^2の範囲にあり、平均値は1.46mm^2であった。犬側頭骨の内耳インピーダンスの測定値は2kHzで最も個体差が少なく、1kHz以下や4kHz以上の音域では結果にかなりのバラツキがみられた。6耳での測定結果の平均値は1kHzで2.4MΩ、2kHzで2.3MΩ、4kHzで6.3MΩ、内耳インピーダンス値は高音域になるにしたがい増大した。蝸牛窓閉鎖による内耳インピーダンスの変化は、6耳中3耳では4kHz以下の中低音域でインピーダンス値が増加したが、他の3耳ではこのような変化はみられなかった。なお、一匹ではあるが、生きた犬での測定を試みたところ、内耳インピーダンス値は上記とほぼ同程度であった。内耳インピーダンスは内耳の音響物理特性を総合的に反映した指標であり、内耳病変を知る上で極めて重要と考えられる。しかし実際には測定が困難なことから、その臨床的意義についてはほとんど研究されていないのが現状である。本研究では圧電素子を利用した内耳インピーダンス測定装置を試作するとともに、その臨床応用の可能性を検討する目的で成犬を用いて実験を行った。さらに蝸牛窓破裂や閉鎖の影響についても検討を行った。実験には3匹の成犬(体重710kg)を用いた。動物は麻酔後、頭部を固定した。側頭部を露出して外耳道を削開し中耳腔を開放した。ついで鼓膜やツチ骨、キヌタ骨を除去し、アブミ骨を直視できるようにした。さらにマイクロマニピュレータを用いてアブミ骨上に測定プローブ先端を当て、これに電圧(2Vrms=2.82Vp-p)を負荷してプローブからの出力電圧と位相差を求めた。測定は1kHzから10kHzまで1kHzごとに行い、測定値から計算式により内耳インピーダンスを求めた。また、蝸牛窓を針で穿破したりデンタルセメントで閉鎖し、蝸牛窓破裂や閉鎖の影響についても検討した。
交差ビーム法による反応素過程の研究(回転レインボー効果)

本研究課題での交差ビーム実験として、エネルギー【E_(LAB)】=70350eVでの【Li^+】-【N_2】,【Li^+】-【O_2】および、【Na^+】-【O_2】衝突における二重微分散乱面積の測定を行った。本実験では、飛行時間法により散乱粒子のエネルギーを分析した。これらの衝突系では、散乱されたイオン(【Li^+】および、【Na^+】)のエネルギー損失スペクトル上に分子の回転振動励起によるシグナルとともに、分子の電子励起に対応するシグナルが同時に観測された。また、電荷交換反応で生成された中性原子(LiおよびNa)も観測され、飛行時間法により速度分析が行われた。これらの飛行時間スペクトル測定の結果、電子励起を伴うシグナルの重心系でのエネルギー損失位置△Eは、衝突エネルギーおよび散乱角に依存せず、△E【-!】Te+△Emの関係で与えられる。ここでTeは電子励起エネルギーであり、△Emは回転レインボー効果による回転励起エネルギーである。このことは電子励起と回転励起とがほぼ独立事象とみなせるということを示している。本研究ではさらに、電子励起を伴う分子の解離の機構についての知見を得るため、【Na^+】-【O_2】衝突で解離生成した【O^+】イオンおよびO原子の飛行時間スペクトルの測定を行った。衝突エネルギー【E_(LAB)】=120eVの場合、前方方向(散乱角θ=5°)で観測された【O^+】イオンは狭い速度巾△υ/υ【-!】0.02を示す。一方、解離生成したO原子の場合、速度巾△υ/υは0.09であり【O^+】イオンの速度巾に較べ、著しく広い。これは【O^+】イオンが電荷交換反応だけで生成されているのに対して、O原子は(1)回転振動励起、(2)分子の直接的電子励起、(3)電荷交換反応の3つの反応経路を経て生成されるためと考えられる。ここで研究を行った衝突エネルギー領域では、分子は主として回転励起により解離する。したがって、ここで得られた実験結果を解析することにより電子励起を伴う解離過程でのそれぞれの反応経路に対する回転励起の効果についての新たな知見が得られるものと考えられる。
鱗翅目昆虫の染色体進化に関する研究

本研究では、鱗翅目昆虫の染色体同定、カイコゲノム情報を基盤として遺伝子のマッピングを行い、染色体進化ならびに鱗翅目昆虫のゲノム比較研究へと展開させることを目的としている。研究対象種は、染色体数が2n=25-28と多様であるとともに性染色体システムが地域個体群(札幌・長野・ベトナム)ごとに異なることが明らかとなっているシンジュ蚕・エリ蚕種群(Samia cynthia subsp. complex)を用い研究を進めている。本研究年度では、前年度に引き続きシンジュ蚕(札幌個体群)より作製したゲノム(Fosmid)ライブラリーを用いたFosmid-FISHの実験系により、シンジュ蚕各地域個体群への遺伝子のマッピングを行いシンジュ蚕・エリ蚕種群における遺伝子の物理地図を完成させた。その結果、カイコとシンジュ蚕2つの種での染色体(ゲノム)の対応関係が明らかとなった。さらに遺伝子マッピングによる地域個体群間の性染色体比較の結果、札幌・長野個体群が有している新性染色体(neo-sex chromosome)に連鎖している遺伝子も明らかとなった。さらに本年度は、札幌・長野・ベトナム以外の地域個体群(豊田・岡山・高松・福岡・鹿児島)を採集し、これらの核型および性染色体構成を同定し、鹿児島以外4つの地域個体群の雌が、WZ/ZZの性染色体構成であることを明らかにした。また、それら4地域個体群のW染色体構成配列の一部をマイクロダイセクションによって単離・同定し、他の地域個体群との比較も行った結果、これら4地域個体群は、札幌・長野のneo-W染色体を構成している配列とは全く異なる構成配列のW染色体を有していることが明らかとなった。これらの結果は、鱗翅目昆虫においての性染色体の分化・進化また染色体の再編成を考察する際に、重要なツールもしくは情報となることが期待される。対象種は、染色体数が2n=25-28と多様であるとともに性染色体システムが地域個体群ごとに異なることが明らかとなっているシンジュ蚕・エリ蚕種群(Samia cynthia subsp complex)を用い研究を進めている。本研究年度では、染色体同定、遺伝子マッピング研究に必要不可欠なインフラ整備を重点的に行った。具体的には、まずカイコゲノム情報を基にDOP-PCRにより、シンジュ蚕・エリ蚕種群から50個のオーソログ遺伝子断片をクローニングした。さらにそのPCR増幅遺伝子断片をプローブとしたFISH法を確立し、シンジュ蚕・エリ蚕種群の染色体上にクローニングした約半数の22オーソログ遺伝子のマッピングを行った。この網羅的に行った遺伝子マッピングにより、2つの常染色体を除いてシンジュ蚕・エリ蚕種群において染色体同定が可能となり、地域個体群間の性染色体の比較を行った結果、地域個体群間の多様な染色体数は、性染色体構成の違いに起因していることが明らかとなった。この結果は、鱗翅目昆虫においての性染色体の分化・進化また染色体の再編成を考察する際に格好のモデルとなることが期待できる。また地域個体群間のより詳細なゲノム(染色体)比較を行うために、シンジュ蚕(札幌個体群)よりFosmidライブラリー作製、上記のオーソログ遺伝子断片の情報を基にしたPCRによるスクリーニング系確立を行った。本研究年度で重点的に行った遺伝子断片を用いた遺伝子マッピングと、新たに作製したFosmidクローンを用いたFosmid-FISHを組み合わせることにより、シンジュ蚕・エリ蚕種群における染色体同定、遺伝子マッピングの研究基盤は形成できると考えられる。研究対象種は、染色体数が2n=25-28と多様であるとともに性染色体システムが地域個体群ごとに異なることが明らかとなっているシンジュ蚕・エリ蚕種群(Samia cynthia subsp.complex)を用い研究を進めている。本研究年度では、前年度にシンジュ蚕(札幌個体群)より作製したゲノム(Fosmid)ライブラリーを用いたFosmid-FISHの実験系を確立し、Fosmidクローンを用いたFISHによりシンジュ蚕各地域個体群への遺伝子のマッピングを重点的に行った。具体的には、まずカイコゲノム情報を基にDOP-PCRもしくはESTのデータベース(SilkBase)により、シンジュ蚕・エリ蚕種群から80以上のシンジュ蚕オルソログ遺伝子断片をクローニングした。さらに前年度に実験系を確立したPCRスクリーニング法により、目的の遺伝子を含むFosmidクローンを選抜し、そのクローンをプローブとしたFISHによって各シンジュ蚕地域個体群染色体に遺伝子マッピングを行った。現在までに、約60のFosmidクローンのマッピングが完了しており、その結果、各染色体に少なくとも3つ以上の遺伝子をマッピングすることができ、シンジュ蚕において各染色体を同定し、カイコとシンジュ蚕2つの種での染色体比較もまた可能となった。また遺伝子マッピングによる地域個体群間の性染色体比較の結果、札幌・長野個体群が有している新しい性染色体(neo-sex chromosome)に連鎖している遺伝子も明らかとなった。

本研究では、鱗翅目昆虫の染色体同定、カイコゲノム情報を基盤として遺伝子のマッピングを行い、染色体進化ならびに鱗翅目昆虫のゲノム比較研究へと展開させることを目的としている。研究対象種は、染色体数が2n=25-28と多様であるとともに性染色体システムが地域個体群(札幌・長野・ベトナム)ごとに異なることが明らかとなっているシンジュ蚕・エリ蚕種群(Samia cynthia subsp. complex)を用い研究を進めている。本研究年度では、前年度に引き続きシンジュ蚕(札幌個体群)より作製したゲノム(Fosmid)ライブラリーを用いたFosmid-FISHの実験系により、シンジュ蚕各地域個体群への遺伝子のマッピングを行いシンジュ蚕・エリ蚕種群における遺伝子の物理地図を完成させた。その結果、カイコとシンジュ蚕2つの種での染色体(ゲノム)の対応関係が明らかとなった。さらに遺伝子マッピングによる地域個体群間の性染色体比較の結果、札幌・長野個体群が有している新性染色体(neo-sex chromosome)に連鎖している遺伝子も明らかとなった。さらに本年度は、札幌・長野・ベトナム以外の地域個体群(豊田・岡山・高松・福岡・鹿児島)を採集し、これらの核型および性染色体構成を同定し、鹿児島以外4つの地域個体群の雌が、WZ/ZZの性染色体構成であることを明らかにした。また、それら4地域個体群のW染色体構成配列の一部をマイクロダイセクションによって単離・同定し、他の地域個体群との比較も行った結果、これら4地域個体群は、札幌・長野のneo-W染色体を構成している配列とは全く異なる構成配列のW染色体を有していることが明らかとなった。これらの結果は、鱗翅目昆虫においての性染色体の分化・進化また染色体の再編成を考察する際に、重要なツールもしくは情報となることが期待される。
膵島内β細胞間コミュニケーションにおける一次繊毛の役割

糖の恒常性は膵β細胞から分泌されるインスリンによって厳密に保たれており、血糖上昇に応じた適切な時期かつ量の分泌応答が重要となる。インスリン分泌を機能とする膵β細胞は、細胞凝集体である膵島として外分泌組織の中に散在している。膵島を単一細胞にすると分泌制御応答が極度に減弱することから、膵島を構成することで必要に応じたインスリン分泌応答が発揮される。しかしながら、そのβ細胞の均一でかつ瞬時な協調的反応を担う詳細な制御メカニズムはいまだ不明である。一方、一次繊毛は細胞膜上に生えた小器官であるが、近年細胞外のシグナルを細胞内へ伝達する化学および機械的センサーであることがわかってきた。本研究では、その高度な制御機構を担うβ細胞間コミュニケーション因子として一次繊毛に着目し、膵β細胞における一次繊毛の機能的ならびに形態学的役割を明らかにし、一次繊毛の生理的意義を解明することを目的として研究を行う。最初に膵島組織ならびに膵β細胞株における一次繊毛の発現を免疫染色にて確認した。また膵β細胞株における単層培養でのグルコース応答性インスリン分泌が、擬膵島にすることでグルコース応答機能が高まることが確認できた。さらに、単離膵島、膵β細胞株単層培養および膵β細胞株擬膵島における一次繊毛関連因子やGPCRの発現についてreal-time PCRにより検討したところ、単層培養より擬膵島で発現が亢進している因子がいくつかあることが示された。また、擬膵島におけるインスリン分泌においては、一次繊毛シグナル阻害によりグルコース応答性が低下することが示された。一次繊毛上にはGPCRであるソマトスタチン受容体が局在しているが、ソマトスタチンによるインスリン分泌抑制を検討したところ、単層培養より擬膵島でその抑制は増加した。このように、隣接するβ細胞間での機能的同調作用に一次繊毛が関与していることが示された。糖の恒常性は膵β細胞から分泌されるインスリンによって厳密に保たれているが、血糖上昇に応じた適切な時期かつ量のインスリン分泌が重要となる。インスリン分泌を機能とする膵β細胞は単一細胞にすると分泌制御応答が極度に減弱し、β細胞凝集体である膵島を構成することで必要に応じたインスリン分泌応答が発揮される。しかしながら、その詳細な制御メカニズムはいまだ不明である。一方、プライマリーシリア(一次繊毛)は細胞膜上に生えた小器官で、細胞外のシグナルを感知するセンサーとして化学および機械的刺激や様々なシグナル分子を受容し細胞内へ伝達することが近年わかってきた。今年度初めの申請者の所属研究施設の異動により、新たな研究施設での研究設備の整えや実験機器の購入などの研究室の立ち上げを当初行っていた。したがって、その間研究を進めることはできなかったが、ようやく研究が遂行できる環境が整った。現在、当初の初年度計画の膵島組織における一次繊毛の免疫染色による発現の確認ならびに膵β細胞株MIN6細胞より作製した擬膵島における一次繊毛の免疫染色やreal-time PCRによる発現確認の検討を行っている。さらに一次繊毛の発現に関連する因子についても同様の検討を行っている。今年度始めに申請者の所属研究施設の異動があり、新たな研究施設での研究に向けた準備や研究設備の整え、機器の購入など、研究室の立ち上げを当初行っていた。したがって、その間研究を遂行することはできず、研究スタートが当初の予定より遅れることとなった。しかし、研究室の立ち上げも終了し、研究を進められる状況になった。現在、当初の初年度計画の膵島組織における一次繊毛の発現の確認を免疫染色にて、ならびに膵β細胞株MIN6細胞擬膵島における一次繊毛の発現を免疫染色やreal-time PCRを用いて検討しており、また一次繊毛の発現に関連する因子についても検討を行っている。その後も研究実施計画通り遂行できるものと確信している。インスリン分泌を機能とする膵β細胞は、他の内分泌細胞も含めた凝集体組織である膵島として外分泌組織の中に散在している。膵島を単一細胞にすると分泌制御応答が極度に減弱することから、β細胞凝集体である膵島を構成することで必要に応じたインスリン分泌応答が発揮される。一方、プライマリーシリア(一次繊毛)は細胞膜上に生えた小器官であるが、近年細胞外のシグナルを感知するセンサーとして化学および機械的刺激などのシグナル分子を受容し細胞内へ伝達することがわかってきた。昨年度は研究代表者の所属研究施設の異動独立により、研究施設の設備の整えなど研究室の立ち上げに時間がかかったが、今年度はようやく研究も軌道に乗り進められている。膵島組織ならびに膵β細胞株における一次繊毛の発現を免疫染色にて確認した。

また膵β細胞株における単層培養でみられるグルコース応答性インスリン分泌が擬膵島にすることでよりその機能が高まることも確認した。さらに、単離膵島、膵β細胞株単層培養および膵β細胞株擬膵島における一次繊毛関連因子やGPCRの発現についてreal-time PCRにより検討し、単層培養より擬膵島で発現が亢進していることが示された。今後は一次繊毛関連因子をノックダウンすることにより分泌機能への関与について明らかにする。昨年度始めに研究代表者の所属研究施設の異動独立があり、昨年度は新たな研究施設での設備の整えなどの研究室の立ち上げを行い、研究スタートが当初の予定より遅れた。しかし今年度は、研究も軌道に乗り進められる状況になっている。まず、ラットやマウスの膵臓組織における一次繊毛の発現を免疫染色にて確認した。また膵β細胞株であるINS-1細胞においても一次繊毛の発現が確認できた。INS-1細胞の単層培養でみられるグルコース応答性のインスリン分泌は、擬膵島にすることでその機能が増加することが示された。さらに、ラットより単離した膵島、INS-1細胞単層培養およびINS-1細胞擬膵島における一次繊毛関連因子やGPCRの発現をreal-time PCRを用いて検討したところ、Bbs4, Ift88, Somatostatin receptor 3で単層培養より擬膵島でその発現が亢進していることが示された。研究スタートは当初より遅れたものの、その後は順調に進められており、今後も研究実施計画に従って遂行する予定である。糖の恒常性は膵β細胞から分泌されるインスリンによって厳密に保たれており、血糖上昇に応じた適切な時期かつ量の分泌応答が重要となる。インスリン分泌を機能とする膵β細胞は、細胞凝集体である膵島として外分泌組織の中に散在している。膵島を単一細胞にすると分泌制御応答が極度に減弱することから、膵島を構成することで必要に応じたインスリン分泌応答が発揮される。しかしながら、そのβ細胞の均一でかつ瞬時な協調的反応を担う詳細な制御メカニズムはいまだ不明である。一方、一次繊毛は細胞膜上に生えた小器官であるが、近年細胞外のシグナルを細胞内へ伝達する化学および機械的センサーであることがわかってきた。本研究では、その高度な制御機構を担うβ細胞間コミュニケーション因子として一次繊毛に着目し、膵β細胞における一次繊毛の機能的ならびに形態学的役割を明らかにし、一次繊毛の生理的意義を解明することを目的として研究を行う。最初に膵島組織ならびに膵β細胞株における一次繊毛の発現を免疫染色にて確認した。また膵β細胞株における単層培養でのグルコース応答性インスリン分泌が、擬膵島にすることでグルコース応答機能が高まることが確認できた。さらに、単離膵島、膵β細胞株単層培養および膵β細胞株擬膵島における一次繊毛関連因子やGPCRの発現についてreal-time PCRにより検討したところ、単層培養より擬膵島で発現が亢進している因子がいくつかあることが示された。また、擬膵島におけるインスリン分泌においては、一次繊毛シグナル阻害によりグルコース応答性が低下することが示された。
嚥下中の体幹筋群の役割の解明と介助用下肢ロボットスーツの嚥下訓練応用の可能性

オトガイ舌筋群,前脛骨筋群,腹直筋群,脊柱起立筋群,咬筋,胸鎖乳突筋群の筋電図を測定し,呼吸相と嚥下相の協調的同期を鼻マスクからの呼吸曲線により解析した.嚥下機能の評価は、一般的な検査法である、1)改訂水飲みテスト、2)フードテスト、3)反復唾液嚥下テストの3つとして,体位は座位(足底が設置する体位),端座位(足底が接地しない体位),立位で行った,足底が接地しない端座位では,前脛骨筋群の筋活動性が弱まり,逆に体幹の保持のために咬筋、脊柱起立筋群の筋活動性が増加した.また、足底の接地しない体位では、嚥下誘発までの時間が長くなる傾向があり、また嚥下時無呼吸の時間も長くなることが認められた.本研究は、嚥下中の各相において、体幹を保持する筋肉群と下肢の骨格筋がどのような働きをしているかを詳細に測定・検討し、これらの筋群の機能異常が嚥下障害の発症の因子となりうるかを解析することを目的としている。さらに体幹筋群の働きが減少している患者の機能補助のために介護用の下肢のロボットスーツを装着させ、患者の嚥下機能が改善するかを検討し臨床応用の可能性について検討する発展的目的もある。嚥下中に評価する項目は、1嚥下中の呼吸相と嚥下相の協調的同期、2各嚥下相でのオトガイ舌筋などの咽頭部筋電図の評価、3体幹筋などの筋電図の評価とし、若年者(20歳代)と高齢者(65歳以上)に分けて研究を行う研究計画としている。次年度の25年度は、いくつかの嚥下体位により嚥下に関連する筋群の作用と呼吸機能(1回換気量、機能的残気量など)が異なるかを検討するために、座位、立位で筋電図測定を行い、体位変換の前後には換気量計で各呼吸指標の評価を行った。その結果、立位では座位に比べて機能的残気量が増加した。さらに座位から立位に体位変換した場合、換気量が増大し、肺胞気二酸化炭素分圧(PACO2)が低下する傾向が認められた。また、座位から立位に体位変換することで、心拍数の変化を伴うことが明らかになり、心電図の周波数解析から、自律神経系の変化を測定する必要性が生じた。このため、平成25年度の当初計画では、まず嚥下機能の生理機能評価を行い、その後下肢ロボットスーツ装着時の嚥下機能の変化を検討する予定であったが、自律神経系の解析を先行させる必要が生じ、下肢ロボットスーツ装着による変化の評価を次年度に行うために延長申請済みである。まず初年度の24年度は、研究に使用する筋電図の機器の整備を行い、健康若年被験者を対象に各筋群の嚥下中の筋電図を予備実験で測定した。その結果、筋電図だけでは嚥下の経時的連続的な嚥下各相の時間計測ができず、嚥下相の正確な評価のために、High resolution manometryを使用する測定方法を新たに追加し、現在、機器のセットアップを準備している。耳鼻科が有する機器を借用して測定を行い、光学治療部で新たに購入するmanometryを使用する予定である。また、初年度はいくつかの嚥下体位により嚥下に関連する筋群の作用と呼吸機能(1回換気量、機能的残気量など)が異なるかを検討するために、座位、側臥位、立位で筋電図測定を行い、体位変換の前後には換気量計で各呼吸指標の評価を行った。

その結果、側臥位では座位に比べて残気量などの変化は無かったが、立位では機能的残気量が増加した。さらに側臥位や座位から立位に体位変換した場合、換気量が増大し、肺胞気二酸化炭素分圧(PACO2)が低下する傾向が認められた。65歳以上の高齢者の被験者を対象にして研究を行う予定である。本研究は,嚥下中の各相において,体幹を保持する筋肉群と下肢の骨格筋がどのような働きをしているかを詳細に測定・検討し,これらの筋群の機能異常が嚥下障害の発症の因子となるかを解析することを目的としている.さらに体幹筋群の働きが減少している患者の機能補助のために介護用の下肢のロボットスーツを装着させ,患者の嚥下機能が改善するかを検討し,臨床応用の可能性について検討する発展的研究目的もある.これまでの研究から,体幹を保持する下肢の筋肉群と合わせて,足底の機能および感覚入力が極めて重要な因子であることが明らかになってきた.そこで1)座位(足底が設置する体位),2)端座位(足底が接地しない体位),3)立位の3条件の体位での嚥下中の各機能を解析した.嚥下中に評価する項目としては,オトガイ舌筋群,前脛骨筋群,腹直筋群,脊柱起立筋群,胸鎖乳突筋群の筋電図を測定・解析し,嚥下中の呼吸機能に関しては,呼吸相と嚥下相の協調的同期を鼻マスクからの呼吸曲線により解析した.食物は,1)固形物(ビーフジャーキー),2)柔らかい食形態(ゼリー),3)液体(飲料水)の3つとして,それぞれの体位(座位,端座位,立位)で,食物,体位をそれぞれランダム化して,測定を行った,被験者は健康成人被験者とし,研究同意書を取得の上,研究を行った,それぞれの筋群の最大収縮量を記録して,それに対する変化量で筋活動性を評価した.その結果,足底が接地しない端座位では,前脛骨筋群の筋活動性が弱まり,逆に体幹の保持のために腹直筋群,脊柱起立筋群,胸鎖乳突筋群の活動性が増加した.さらに呼吸補助筋である胸鎖乳突筋の過度な緊張から,嚥下中の呼吸協調のタイミングにも影響与えることが明らかになった.障害者歯科学平成25年度の当初計画では、まず嚥下機能の生理機能評価を行い、その後、下肢ロボットスーツ装着時の嚥下機能の変化について検討する予定であった。しかし、研究を進めていく中で、自律神経系の作用を明らかにする必要が新たに生じ、その実験に時間を要したため、当該年度中に前述のロボットスーツを用いた発展的研究にとりかかることが困難となった。研究室の移転により、実験機器の再配置、測定環境の整備などに時間を要し、研究開始が遅れた。本年度は、体位による嚥下中の自律神経系の変化の解析を詳細に行い、座位から立位に体位変換した時の自律神経系の変化に関する新しい知見を、過去の報告と比べて分析し、そのデータを参考に、下肢ロボットスーツの装着による嚥下機能の変化を次年度に行うこととする。研究計画通り実験プロトーコールを行う予定であるが、研究計画の進捗度が遅れているため、当初の予定より実験日を増やして研究データの測定を行う予定である。研究を進めていく中で、ロボットスーツへの刺激信号を送るための基礎となる、生体の自律神経系の作用を明らかにする必要が新たに生じ、その工程に時間を予想以上に要したため、当該年度中に前述のロボットスーツを用いた発展的研究にとりかかる事が難しくなった。そのため、ロボットスーツをレンタルするために準備していた経費が未使用となり、次年度使用額となった。体位による嚥下中の自律神経系の変化の解析と、下肢ロボットスーツの装着による嚥下機能の変化を行う。研究費は、短期間に集中して研究を行うために、予定した研究計画通りに行なっても、消耗品経費、研究協力金などに支出する予定である。
社会的評価ストレス下における運動パフォーマンスとその神経基盤

日常的に,他者から評価される状況で行動する際,他者の反応によって知覚や行動そのものに影響が生じることがある。本研究では,社会的評価を受けている際の運動知覚や運動制御の特徴を明らかにし,身体教育等の実践に役立てることを目指した。最終年度である本年度は,「研究実施計画」に記載の通り,主に昨年度までに得たデータの分析及び論文の執筆を行った。まず,英国University College LondonのPatrick Haggard教授と共同で行った心理物理学実験のデータを分析した。本実験では,自分の行為が外界に結果を生み出したという感覚である「行為主体感」を客観的に測定するため,自発的な運動(ボタン押し)とその結果として生じる感覚(音)の主観的時間間隔が狭まるという時間知覚のイリュージョン(intentional binding)を用いた。すると,ボタン押しの際に,他者が快反応を示した条件に比べて,不快反応を示した条件では, intentional bindingが小さくなり,行為主体感が弱まったことが示された。すなわち,他者から不快反応が生じると,「自分のせいではない」と感じる知覚的バイアスが存在することが示唆された。本研究成果は, Current Biology誌より出版され,海外のメディアにも報道された。また,データの分析と並行して,イタリア・ミラノのサンパウロ病院と共同で,気分障害の患者様を対象に実験を行った。本実験により,行為者の気分によって,他者からの感情的反応が行為主体感に与える影響が変化するかが明らかになると見込まれる。年度中, 2編の原著論文が出版された他, 2013年度包括脳ネットワーク夏のワークショップや第7回Motor Control研究会など, 6件の研究発表を行い,包括脳ネットワークより若手優秀発表賞を受賞することができた。(抄録なし)音楽の公演やスポーツの試合等,社会的評価を伴うパフォーマンス場面では,しばしば運動制御が損なわれ,練習の成果が十分に発揮できないことがあり,一般的には「あがり」と呼ばれている。本研究では,社会的評価ストレス下における運動制御の特徴とその神経基盤を明らかにし,音楽/身体教育の実践に直接的に役立つ知見を得るとともに,情動が身体運動に影響を及ぼす機構の解明に寄与することを目指している。本年度は,交付申請書の「研究実施計画」に記載の通り,英国University of SussexのHugo Critchley教授と共同で,社会的評価ストレスが力発揮に及ぼす影響を媒介する脳部位を明らかにするため,機能的磁気共鳴画像法(fMRI)と生理指標(筋電図,心電図,脳波)計測を組み合わせた研究を実施した。データ分析の結果,社会的評価ストレス下では手指の発揮力が増大することが示され,その現象の背景には,社会的認知に関わる上側頭溝という脳部位の活動増加があることが明らかとなった。本研究成果より,従来,自閉症の発現に関与すると指摘されてきた上側頭溝が,「あがり」による運動パフォーマンス低下にも関与することが示されたとともに,同脳部位の活動を実験参加者にフィードバックしてその制御を学習させるニューロフィードバックという方法を用いて,「あがり」を緩和する新たな介入法を開発できる可能性が示唆された。また,日常的に「あがり」が喚起される場面では,ポジティブな評価を得る場合とネガティブな評価を得る場合がある。そこで,fMRI実験の分析と並行し,University College LondonのPatrick Haggard教授と共同で,運動パフォーマンスに対するフィードバックの感情価が運動制御に及ぼす影響を検討する心理物理学的実験の計画も行った。音楽の公演やスポーツの試合等,社会的評価を伴うパフォーマンス場面では,しばしば運動制御が損なわれ,練習の成果が十分に発揮できないことがあり,一般的には「あがり」と呼ばれている。本研究では,社会的評価ストレス下における運動制御の特徴とその神経基盤を明らかにし,音楽/身体教育の実践に直接的に役立てることを最終目標としている。本年度は,交付申請書の「研究実施計画」に記載の通り,英国University College LondonのPatrick Haggard教授の指導下で,心理物理学実験を実施した。しばしば「あがり」喚起時に,演奏家やスポーツ選手が「自分が自分を制御していない感覚」,すなわち,自分がその行為をしているという「行為主体感」の減弱が生じることが知られている。これを踏まえ,本実験では,「行為主体感」を客観的に測定するため,自発的な行為/運動とその結果として生じる感覚の主観的時間間隔が狭まるという「intentional binding現象」を用いた。健常者を対象に実験を行った結果,自発的運動(ボタン押し)の際に,他者からポジティブな反応(笑い声等)が生じた場合に比べて,他者からネガティブな反応(嫌悪の声等)が生じた場合のほうが,intentional bindingが小さくなり,行為主体感が弱まることが示された。本結果から,他者からのネガティブな反応によって行為主体感が弱まるという心理物理学的証拠が初めて得られたとともに,感情刺激を用いたintentional bindingを臨床にも応用できる可能性が示唆された。並行して,共同研究先のUniversity of Sussexにおいて,あがりが運動制御に及ぼす影響を検討した機能的磁気共鳴画像法(fMRI)実験の分析をさらに詳細に進め,論文を書き上げて現在投稿中である。

本実験では,自分の行為が外界に結果を生み出したという感覚である「行為主体感」を客観的に測定するため,自発的な運動(ボタン押し)とその結果として生じる感覚(音)の主観的時間間隔が狭まるという時間知覚のイリュージョン(intentional binding)を用いた。すると,ボタン押しの際に,他者が快反応を示した条件に比べて,不快反応を示した条件では, intentional bindingが小さくなり,行為主体感が弱まったことが示された。すなわち,他者から不快反応が生じると,「自分のせいではない」と感じる知覚的バイアスが存在することが示唆された。本研究成果は, Current Biology誌より出版され,海外のメディアにも報道された。また,データの分析と並行して,イタリア・ミラノのサンパウロ病院と共同で,気分障害の患者様を対象に実験を行った。本実験により,行為者の気分によって,他者からの感情的反応が行為主体感に与える影響が変化するかが明らかになると見込まれる。年度中, 2編の原著論文が出版された他, 2013年度包括脳ネットワーク夏のワークショップや第7回Motor Control研究会など, 6件の研究発表を行い,包括脳ネットワークより若手優秀発表賞を受賞することができた。研究1のデータ分析を行った結果,これまで自閉症患者で着目されてきた脳部位が,社会的評価ストレス下での運動制御変容にも関わっていることが示唆され,本知見の実践場面への応用が強く期待されるため。「研究の目的」に記載の通り,健常者において,自発行為とその結果として生じる感覚の結びつきが他者からの情動反応によって変化することが証明されただけでなく,開発した実験プロトコルを双極性患者に適用する共同研究にまで発展させることができたため。University of Sussexにて実施した,「あがり」が運動制御に及ぼす影響を媒介する神経機構に関する機能的磁気共鳴画像法(fMRI)研究に関しては,現在論文を投稿中で,平成25年度中に国際学術雑誌に出版する予定である。University College Londonにて実施した心理物理学実験に関しては,平成25年度も引き続きデータを分析し,PHaggard教授とスカイプ会議を重ねながら,同年度中に国際学術雑誌に投稿する予定である。また,イタリア・ミラノの精神科医グループと共同で,双極性障害患者を対象に,他者からの情動反応によって,自発行為とその結果として生じる感覚の結びつきが変化するかを検討する予定である。(抄録なし)
腫瘍遺伝子産物及びそのターゲットが癌形質発現に係わる過程の生化学的解析

本研究は、これまでの癌に係わる蛋白生化学・酵素生化学の蓄積と経験を基盤に、腫瘍遺伝子産物やその標的蛋白の細胞内における機能これらの蛋白の化学発癌における動向、さらには癌に特異な代謝偏倚や膜偏倚に演ずる腫瘍遺伝子産物、その標的蛋白の役割などを生化学的に解析することを目的としている。以下に本年度の研究実積を上記項目別に記述する。腫瘍遺伝子産物の一つ蛋白チロシン残基キナーゼについては、武田がマウスの肝と癌から得たチュブリンキナーゼの生理的役割を明らかにすべくラット脳でこの酵素を解析、これが細胞膜に局在、また多彩な分子種を含むことを見た。立木は蛋白チロシン残基ホスファタービの解析を続け、ラット肝の可溶画分に、分子量3万でチロシン残基への特異性がきわめて高いもの、【Mg^(2+)】が活性に必須で分子量4万のもの、分子量が10万を超えセリン残基をも脱リン酸するものの3種類が存在することを明らかにした。平井は腫瘍化細胞が産生する成長因子であるTGFγ2を研究し、細胞内にあるものは正常細胞のものと性質が変らないが、腫瘍細胞が外へ分泌するTGFγ2の性状の変化しているという興味ある観察を行った。腫瘍遺伝子が活性化されるとそのシグナル伝達にも役を演ずるのはリン酸化である。牧田は癌に特徴的なリソソーム酵素のリン酸化を調べ、カテプシンにおいてリン酸化は糖鎖と蛋白ユアの双方に生じていること、蛋白ユアのリン酸化はセリン残基においてであり、in vitvoではCAMP存在モナーゼでこれを達成できることを明らかにした。田中は癌に特徴的なアイソザイム変換を遺伝子レベルで調べ、ピルビン酸キナーゼの変換は転写・翻訳双方のレベルで起り得ることを明らかにした。また坪井によればフマラーゼの癌性変化は翻訳のレベル、あるいはその後の過程で生じるという。ただしいずれも腫瘍遺伝子がどのように係わるかはわからない。
仮想(バーチャル)技術応用の新カヤックエルゴメーター開発

運動者が発揮する力やパワーを精密に制御できる新しいカヤックエルゴメーターを製作することを目的とした。エルゴメーターの中心部分である電磁ブレーキを用いた負荷装置と負荷制御インターフェイス及びPC上での制御プログラムを製作した。さらに、既製品の風力負荷エルゴとの比較、漕ぎ手への感想調査や、パワー出力の妥当性の検討を行った。風力負荷エルゴメーターとの漕ぎ手の動作感覚に大きな違いは見られなかった。市販の機材と同程度の漕ぎ感覚でありさらに、負荷制御幅及び負荷制御分解能が大きく、かつ、負荷制御方法を開発・変更できる、新しいカヌーエルゴが製作可能であることが判明した。カヤック運動は、両手で一本のパドルを動かし、一見、上肢のみの単純運動のようであるが、背筋、下肢筋も協調的に活動させる複雑な運動である。競技選手は陸上トレーニングとして、市販のカヤックエルゴメーター(オランダ製)を用いているが、この機器では運動負荷を正確に制御・測定できない。本研究では、この問題をクリアするとともに、運動者が発揮する力やパワー、身体のバランスを入力刺激として制御できる、新しいカヤックエルゴメーターを製作することを目的とした。本年度は、エルゴメーターの負荷制御の中心部分である、電磁ブレーキを用いた制御機構の制作と負荷制御プログラムを製作した。さらに、既存の風力負荷エルゴとの比較、漕ぎ手への感想調査や、パワー出力の妥当性の検討を行った。電磁ブレーキとして、三菱電機のヒステリシスブレーキを用いた。理由は、正逆転時のブレーキのアンバランスがなく、回転数依存でのトルク変化も少ないため、制御がしやすいことである。次に、このブレーキ制御を実際のカヌーパドリング時の漕ぎ手の感覚に近づけるために、パドルの引き始めのスピードをエンコーダーにより検出し、漕ぎ始めはトルクを小さくし、スピードとともに増加させるような負荷制御プログラムを制作した。パドルスピードに関係なく一定トルク負荷制御の場合とで、比較した場合、漕ぎ手にとっては、上記の負荷変化タイプの制御の方がスムーズに動作をおこなえる、という感想であった。既存の風力負荷エルゴ(オランダダンスプリント社製)との漕ぎ手の動作感覚に大きな違いは見られなかった。したがって、今回の研究によって、市販の機材と同程度の漕ぎ感覚でありさらに、負荷制御幅が大きくさらに負荷制御分解能が高く、かつ、負荷制御方法を簡単に汎用言語(Visual Basic)にて開発・変更できる、新しいカヌーエルゴが制作可能であることが判明した。競技選手は陸上トレーニングとして、市販のカヤックエルゴメーター(オランダ製)を用いているが、この機器では左右のバランスをとる動きや発揮したパワーを正確に測定や調節をすることができない。本研究では、この問題をクリアするとともに、運動者が発揮する力やパワー、身体のバランスを入力刺激として、運動負荷を自動調節できる全く新しいカヤックエルゴメーターを製作し、それを用いての革新的トレーニング法開発を目的とした。本年度は、座面と足位置が、左右に重心位置の移動によってスライドするシステムを構築し、それによる上半身の動きに対する影響を、インカレ入賞クラスの大学生カヌー選手を用いて検討した。座面のスライドがある場合とない場合で、カヤック漕ぎ運動を行った場合、スライドする場合にはその技術を習得するために2時間程度の練習が必要であること、また、体幹部分の筋肉がより使われることが分かった。座面と足位置が、左右に重心位置の移動によってスライドするシステムを構築し、それによる上半身の動きに対する影響を検討した。本年度は、エルゴメーターの負荷制御の中心部分である、電磁ブレーキを用いた制御機構の設計、制作の予定であったが、達成されていない。漕ぎ手の感覚を実際のカヌー動作に近づけるために、フライホイール(はずみ車)をどの程度用いるのか、プログラム制御をどのようにするかについての課題を現在も検討中である昨年度から持ち越しているエルゴメーターの負荷制御の中心部分である、電磁ブレーキを用いた制御機構の制作と、座面スライドシステムと連動させた負荷制御プログラムの完成を目指す。さらに、既存の風力負荷エルゴとの比較、漕ぎ手へのアンケート調査や、パワー出力の妥当性の検討を行う。エルゴメーターの負荷制御の中心部分である、電磁ブレーキを用いた制御機構の設計においてサーボモーターか電磁ブレーキを用いるかについて検討し、資料収集や設計者との議論に時間をかけたために、製作を発注できずに、繰り越し金額が生じた。結論として電位ブレーキを用いることにした。

今後は、漕ぎ手の感覚を実際のカヌー動作に近づけるためのフライホイール(はずみ車)と電磁ブレーキとの組み合わせ、さらに、プログラム制御をどのようにするかについて決定して、速やかに、製作業者(京藤設計)に依頼する。繰り越し金はこの費用に使われる予定である。さらに、そのエルゴを使った運動負荷実験を行い、そのための被験者謝金、消耗品費用、運動負荷方法などの資料収集、成果報告に必要な費用として研究費を用いる。