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現代日本社会におけるオルタナティブ教育に関する比較社会学的研究

具体的には、児童生徒(高齢者や外国人を含む)をはじめ、教員、保護者、地域住民といった立場の異なるアクターたちが、マスメディアや行政機関が形成する教育言説を再定義しながら、「あるべき教育」の実現を目指していかに相互交渉をしているかを社会学的に考察する。こうした問題設定のもと平成24年度は、昨年度の研究成果をふまえ、1)オルタナティブ・スクールに関する比較調査と、2)オルタナティブ教育に関する文献・資料研究を実施した。まず、1)オルタナティブ・スクールに関する主な研究結果を説明する。平成24年度の前半では、関西地区を中心に「不登校児童生徒」の受け入れを行うフリースクールにおいてフィールドワークを実施した。具体的には、昨年より参与観察を継続してきたフリースクール(京都市、東京都)に加え、新たに別のフリースクール(大阪市)においても聞き取り調査を実施した。また、このような「不登校支援型」のフリースクールにおける「学校文化」の特徴を明らかにするため、.「海外モデル型」のオルタナティブ・'スクールにおいても比較調査を実施した。これに対して平成24年度の後半では、住民参加型の学校形態であるコミュニティ・スクールについて聞き取り調査を実施した。具体的には、学校組織と密接に連携をしながら、地域住民がいかに既存の学校像を刷新しようとしているかについて考察した。2)文献・資料研究としては、海外の諸事例と比べて「特殊」と呼ばれてきた日本のオルタナティブ教育の活動形態が、いかなる社会・歴史的文脈のなかで誕生し成立してきたかを明らかにするため、国内外の関連文献(比較教育学など)や資料を収集し精読を進めた。本研究の目的は、近年、日本社会で注目を集める「オルタナティブ教育」と呼ばれる多様な教育・学びの場で実施したフィールドワークの成果をとおして、現代日本社会における公教育制度の変容過程を明らかにすることである。具体的には、児童生徒(高齢者や外国人を含む)をはじめ、教員、保護者、地域住民といった立場の異なるアクターたちが、マスメディアや行政機関が形成する教育言説を再定義しながら、あるべき教育の実現を目指していかに相互交渉をしているかを社会学的に考察する。こうした問題設定のもと、採用期間の最終年度である平成25年度は、これまでの研究の成果を総括するため、1)オルタナティブ・スクールに関する比較調査と、2)オルタナティブ教育に関する文献・資料研究を実施した。平成25年度の前半では、関西地区を中心に「不登校児童生徒」を受け入れるフリースクールにおいて補充調査を実施した。具体的には、採用初年度より参与観察を継続してきたフリースクール(京都市、大阪市)で聞き取り調査を実施した。また、このような不登校支援型のフリースクールにおける「学校文化」の特徴を明らかにするため、海外モデル型のオルタナティブ・スクール(兵庫県、大阪府)においても比較調査を実施した。平成25年度の後半では、住民参加型の学校形態であるコミュニティ・スクール(三重県)について聞き取り調査を実施した。
逆ミセルを動的反応場とする時間空間パターン形成の分子ダイナミクス

化学振動反応の反応場として逆ミセルを使用する場合には、反応試薬が反応場の構造や物質移動にも影響を与える場合があるため、その効果を取り入れたメカニズムの構築が必要であることが明らかとなった。また、化学振動反応の新しい反応場として非イオン性界面活性剤を用いたミセルを使用することで、パターンを制御する可能性を見いだした。本年度は主としてBZ-AOT系に関する既存の反応拡散モデルの妥当性を検討した。BZ-AOT系とはビス(2-エチルヘキシル)スルホ琥珀酸ナトリウム(AOT)を界面活性剤として使用した逆ミセル内部を、Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応の反応場とした系である。下記のキャラクタリゼーションの結果、BZ試薬が逆ミセルの物質交換特性を変化させるため、ブランク系(BZ試薬を含まない系)の物性値を使用していた従来の解析結果の再検討が必要であることが明らかとなった。(1)電気伝導率測定において、BZ-AOT系のパーコレーション(急激な電気伝導率の上昇)開始点はブランク系と比較して高体積分率側ヘシフトしたことから、BZ試薬はAOT単分子膜を通じた物質交換頻度を抑制することがわかった。パーコレーションモデルに基づいた解析の結果、ブランク系同様、BZ-AOT系においても電荷担体の物質交換に関する支配的な機構は、低体積分率側では動的な、高体積分率側では静的なパーコレーションであることがわかった。しかし、電気伝導率の絶対値は数倍数十倍異なることから、イオン種の移動産は二つの系で大きく異なる。このことから、反応拡散モデルを用いる際は、BZ-AOT系そのものの物性値を使用する必要性が明確となった。(2)BZ-AOT系で形成される空間パターンを観察・記録するため、顕微鏡の温度制御環境を整備した。また、物質移動の指標として、系に含まれる化学種の拡散係数を測定する目的で、磁場勾配NMR法の測定環境を整備した。(3)反応拡散モデルに基づく空間パターンシミュレーションの考察過程で、3次元パーコレーションモデルのスケーリング則を検証する必要性が生じたため、新規にプログラムを開発して検討を行っている。本年度は、以下の項目について研究を実施した。1.BZ-AOT系のキャラクタリゼーションBZ-AOT系とはビス(2-エチルヘキシル)スルホ琥珀酸ナトリウム(AOT)を界面活性剤として使用した逆ミセルの内部を、Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応の反応場とした系である。逆ミセル相の相図をもとに、BZ試薬が逆ミセルのイオン移動特性に与える影響について検討した。主として電気伝導率測定の臨界指数を指標とし、逆ミセルの体積分率依存性から物質移動メカニズムを推定した。その結果、体積分率増加に伴うパーコレーションメカニズム(動的な経路から静的な経路への変化)はBZ試薬中の臭素酸イオン濃度には依存しないことがわかった。このことから、BZ-AOT系についても従来のAOT系で考察されていた物質移動モデルを適用してよいことが示唆された。2.パーコレーションモデルに基づく物質移動シミュレーション反応拡散モデルに基づく空間パターンシミュレーションの考察過程で、3次元パーコレーションモデルのスケーリング則を検証する必要性が生じたため、新規にプログラムを開発して検討を開始した。小さな格子サイズでは臨界指数の値が予測値より約50%大きくなる傾向が認められ、有限サイズスケーリング法に基づく詳細な検討が必要である事がわかった。3.新規なBZ反応場の探索逆ミセル以外のコロイド系自己組織化構造について、BZ反応場としての可能性を探索するため、先ずミセル系について線形安定性解析に基づく検討を行った。その結果、現在妥当と考えられている反応パラメータを用いる限りでは、ミセル系では定常状態が常に安定となるため、化学振動反応は起こらない可能性が高いことがわかった。このことから疎水性の反応中間体が高速で移動できる環境が必要である事が示唆された。逆ミセルの動的制限空間のダイナミクスがBZ反応の時間空間パターン形成に及ぼす影響を分子ダイナミクスの観点から解明し、逆ミセルを反応場とするBZ反応パターン制御方法の確立を目指した。今年度は以下の検討を実施した。Belousov-Zhabotinsky(BZ)反応試薬の添加が、陰イオン性界面活性剤AOTを使用した逆ミセル中に分散した水滴間の物質移動特性に及ぼす影響を調べるため、電気伝導率の水滴体積分率依存性を測定した。その結果、(1)マロン酸やフェロインは逆ミセルの挙動にほとんど影響を与えないこと、一方、(2)硫酸は逆ミセルを不安定化させること、及び(3)臭素酸塩はイオン伝導を妨げる効果を持つことが分かった。(2)と(3)については、それぞれ、水素イオンおよびナトリウムイオンによる逆ミセル膜のSO3基間のクーロン反発力の増大あるいは緩和によるものと考えられる。以上のことから、臭素酸塩の添加がBZ反応速度とドロップレット間の物質移動の双方に同時に影響を与えることを考慮した反応拡散モデルの構築が必要であることが明らかとなった。2.新規なBZ反応場の探索

BZ反応場としてAOT逆ミセル以外の自己組織化構造の可能性を探索するため、非イオン性界面活性剤C12E5/水の2成分系について検討を行った。その結果、BZ溶液にC12E5を添加すると、パターンの波長と振動数は変化するが、速度は一定であることが観測できた。
RhoファミリーG蛋白群の時空間的制御機構の解析

細胞内情報伝達系の研究はこれまで、その構成要素である分子群の同定と、分子間ネットワークの探索が中心であった。次のステップの研究として、これら情報伝達分子ネットワークの中を実際にシグナルが伝搬されていく様子を解析していかなければならない。そのツールとして蛍光共鳴エネルギー移動(FRET)の原理に基づくプローブは大いに期待されている。本研究では、Rhoファミリー低分子量GTP結合蛋白に焦点を当て、分子プローブの開発とそれを用いた細胞内情報伝達系の解析を行ってきた。さらに、プローブを高感度に検出する系の開発も進め、全反射蛍光顕微鏡を用いたFRETイメージングの技術を確立した。これらの成果をもっとも端的に示したのが、Rhoファミリー低分子量GTP結合たんぱくTC10の解析である。TC10はインシュリン刺激によるGLUT4の細胞膜発現等に関与するとされてきたがその詳細な機能は不明であった。本研究ではTC10のFRETプローブを作成し、輸送小胞上のTC10が、小胞の融合時に急激に活性低下することを、全反射蛍光顕微鏡を用いた初めて示した。さまざまな実験により、このTC10の活性低下が輸送小胞の細胞膜への融合に必要であることを示し、TC10という分子スイッチの機能を可視化技術により明らかにすることに成功した。本研究により、低分子量GTP結合蛋白のFRETプローブの開発は完成の域に達したと思われ、今後、これらのプローブを使ったネットワークの解析、とくにシミュレーションモデルの構築が進められることが期待される。細胞増殖因子がRhoファミリーG蛋白を制御する機構を研究した。A431細胞を上皮細胞増殖因子(EGF)で刺激すると、Rac1やCdc42は細胞全体で一過性に活性の上昇が見られ、後に細胞辺縁部に活性が収束してくる像が撮影された。これに対して、RhoAは一過性に細胞の中心部で活性が低下した後に、徐々に活性が回復してくる画像が撮影できた。Racの優勢劣性変異体を発現させるとEGF依存性のRhoの活性低下が抑制されたので、Rhoの活性低下はRacを介しておきていることがわかった。しかし、興味深いことにEGFで刺激をしても細胞膜辺縁部ではRhoの活性は高いままに保たれていた。そこで、この辺縁部でのRhoの活性化の意義を調べるために、Rhoの優勢劣性変異体を細胞に発現させ、その後EGFで刺激した。すると、Racの活性化は認められるがCdc42の活性化は抑制されること、葉状突起の形成は阻害されないが、ラッフリング形成は阻害されることがわかった。一方、Cdc42の優勢劣性変異体をRacの活性化型とともに発現すると、Rhoの活性が辺縁部でも上昇しなくなったさらに、Cdc42の活性化型変異体を発現させると、針状突起が形成され、そこで高いRhoAの活性が観察できた。これらの結果から、Cdc42とRhoAがpositive feedback loopを形成していること、RhoAの辺縁部でお活性化は、細胞膜のラッフリングに重要であることなどが示唆された。これらの結果は、RhoファミリーG蛋白の活性制御機構が空間的に厳密に制御されていること、RhoファミリーG蛋白内にpositive feedback loopがあることなどを示唆している。今後、これらG蛋白間に介在する蛋白の同定を進める予定である。上皮細胞増殖因子によるRhoファミリーG蛋白の活性制御機構を引き続き研究した。上皮細胞増殖因子により活性化されRhoファミリーG蛋白の活性化を誘導するグアニンヌクレオチド交換因子を同定するために、RNAiにて遺伝子をノックダウンし、その細胞にFRETプローブを発現させて、上皮細胞増殖因子依存性のRhoファミリーG蛋白活性化因子を同定するという実験を行った。まず、RNAiのノックダウン効率が高く、かつ上皮細胞増殖因子依存性のRhoファミリーG蛋白の活性変化が見やすい細胞をスクリーニングした。

その結果、A431細胞がもっとも適していることがわかったので、この細胞をさらにサブクローニングして、安定した実験系を確立した。この細胞において、現在までに6種類のG蛋白活性化因子をRNAiでノックダウンし、上皮細胞増殖因子依存性RhoファミリーG蛋白の活性変化を観察した。すでに、このうちの一つにおいて、上皮細胞増殖因子依存性のRho不活化およびRac活性化が阻害されるという結果を得ている。そこで、この分子が上皮細胞増殖因子の刺激によりどのような変化を受けるか解析したところ、上皮細胞増殖因子依存性にチロシンリン酸化されることがわかった。そこで、現在、このチロシンリン酸化部位に対する抗体を作成し、その意義について解析中である。また、このグアニンヌクレオチド交換因子が上皮細胞増殖因子依存性にどのような構造変化を受けるか、そしてチロシンリン酸化は構造にどのような影響を与えるかを解析するために、この分子の構造変化を解析するためのFRETプローブを作成した。最終年度にこれらの結果をまとめて、上皮細胞増殖因子依存性にRhoファミリーG蛋白の活性が制御されるメカニズムを発表する予定である。RhoファミリーG蛋白TC10の活性化を調べるためのFRETを利用したプローブを作成し、活性化イメージングを行った。まず、TC10の抗体を作成し、TC10の細胞内局在を調べたところ、TC10はリサイクリングエンドソーム上と細胞形質膜に存在することが分かった。さらに、FRETプローブで観察するとこのエンドソーム上でTC10は高い活性を有することが明らかになった。リサイクリングエンドソームは、細胞膜近傍へと輸送され膜へ繋留された後に、細胞膜と融合する。この過程におけるTC10の活性変化を観察するために、全反射蛍光顕微鏡を用いてFRETプローブを観察した。その結果、膜融合が起きる直前0.2秒以内にTC10上のGTP/GDP比が急激に低下することがわかった。この結果はTC10上のGTPの水解が小胞と形質膜との融合の引き金を引いている可能性を強く示唆する。そこで、TC10に対するGAP活性を有しているpl90RhoGAPを発現させたところ、EGF依存性の小胞の水解が顕著に低下した。このことは、TC10上のGTPの水解が、小胞膜の形質膜との融合に必要であることを示している。さらに我々はEGF依存性にSrcが活性化され、p120GAPを介してp190RhoGAPが活性化されることを見出した。これらの結果は、EGFがSrcとp190RhoGAPを介して、エンドソームの形質膜への融合を制御していることを示している。
多文化バーチャルエクスチェンジ学習の促進とその質的改善

外国語教育の中で頻繁に問われる問題の一つが、如何にして学習者に対象言語を使用する機会を与えられるか、である。日本における外国語学習環境の中で学習者は通常全て日本人である。自分たちが学習している外国語を意味のある、現実的な状況で実際に使用できる機会は非常に少ないと言わざるを得ない。外国語学習は学んだ事を現実に応用したり、その言語が使われる文化と関わりを持ったりしない限り机上の知識で終わってしまう。こと英語学習においては、今や英語は多様な文化とつながりを持つ国際語となっているので、それを取り巻く「文化」という概念を明確に捉えることが難しくなっている。本研究で述べるバーチュアルエクスチェンジ(VE)はその様な実態を捉え、英語学習を通して様々な文化を結び付けようとする試みである。これによりVEに参加する学生たちは国際理解力や異文化間コミュニケーション能力を高めることができた。VEコースの利用により、諸外国の教育機関をリンクして、実践的な言語利用の場を発展・拡大させた。この実践過程で、参加した学生の言語レベルおよび相互文化理解の向上への貢献が確認できた。本研究におけるVEでは、一言語VE(Single Language VE)と二言語VE(Dual language VE)を利用する方法を採用した。この方法を通じ、学生は言語や文化をよりアクティブに学ぶことができ、国際社会への参加準備を整えることもできるようになった。さらに、バーチャルエクスチェンジは、言語発達が初級な学生にもメリットがある。他文化に慣れていない、文化理解初心者レベルの学生でも、多文化に「慣れる」ことで、異文化に対する感受性や国際相互交流に対する自信を高めると同時に自分の文化とその知識を深めることができた。またこの交流プロジェクトへの参加が英語を学ぶ動機付けを促進し、他文化への興味を喚起することも示した。2016年度内一言語バーチャルエクスチェンジ(SLVE -英語によるオンライン環境で語学学習と文化交流)コースには日本、コロンビア、タイ、台湾、中国、アラブ首長国連邦から合わせて約3000人の学生と120人の教員が参加し、二言語バーチャルエクスチェンジ(DLVE -英語と日本語)コースには日米間で約120人の学生と4人の教員が参加した。SLVEでは、コロンビアのSENAの協力を得ている。SENAは国立職業訓練センターに設置されており、国内に33の地域局を有し、117のセンターで授業を提供している。その内38センターが2016年度中参加した。3月に日本側の教員2人がコロンビアを訪れ、ワークショップを実施と共に、SLVEに関する共通理解の確認や教材・トレーニングマニュアルの作成、評価基準等について打ち合わせを行った。コロンビア教育省の方とも会談し全国のセンター(合計117)に広げるとの合意も得た。日本国内参加している大学の数は計画した通りより多く、制度を高く評価され、次年度も参加を続く予定ばかり。科研費#25370613を活用して過去に購入したサーバーで構築した環境下においてこのプログラムを実施していた。コロンビア教育省は新しいサーバとその管理が必要であれば責任を受けるとしようと申し出た。303人の学生のコース前後調査結果を分析して、学生の他文化理解の向上に影響があるかどうかの調査も行った。調査方法は独自のアンケートによる行ったためまだ確実と言えないがSLVEは非常にいい影響を与えているとみられる。オンラインコースインターフェースを改善して、スマホ利用者が多いためスマホに対応しやすくした。その中の教材も受けやすくした。元々の計画した参加人数を確保しなかった。理由としてコロンビア側がまだ全国的に広げるための準備ができていなかったし、サーバ限界もある。サーバ強化やコロンビアの全国のセンター(合計117)に広げるとの合意があるため、時間が遅れるが参加人数を元々の計画の通りになる予定している。中東の参加者は「男女別コースにして」との要望が多く中東の参加者が予定通りに進んでいない。カタール総括していたKay先生もカタールから離れ、アラブ首長国連邦のDr. Suhair Al Alami(Al Ghurair University)が引き続き中東の総括をし始めた。カタール以外の中東の国々に広げる予定しているため、中東の学生数も確保するようになると思う。2017年度内にも一言語バーチャルエクスチェンジ(SLVE -英語によるオンライン環境で語学学習と文化交流)コースには日本(32大学)、コロンビア、タイ、台湾、中国、アラブ首長国連邦、スペイン、ベトナム、フィリピンから合わせて約5000人の学生と180人の教員が参加し、二言語バーチャルエクスチェンジ(DLVE-英語と日本語)コースには日米間で約120人の学生と4人の教員が参加した。3月に日本側の教員1人がアラブ首長国連邦(UAE)を訪れ、Al Ghurair大学(UAE)、Prince Sultan大学(サウジアラビア)、The National Center for Examinations & Educational Evaluation(エジプト)の教員とワークショップを実施と共に、SLVEに関する共通理解の確認や教材・トレーニングマニュアルの作成、評価基準等について打ち合わせを行った。各教育機関やその他の中東大学に広げるとの合意も得た。日本国内参加している大学の数は計画した通りより多い(32大学となり)。2016年度の303人の学生のコース前後調査結果を分析して、学生の他文化理解の向上に影響があるかどうかの調査も行った。2017年度264人にも同じ調査を行い、調査方法は独自のアンケートによる行って、確実と言えるのがSLVEは他文化理解の向上に非常に良い影響を与えている。オンラインコースインターフェースを改善して、スマホ利用者が多いため、統計によると、スマホに対応しやすくなり、システム全体的に使いやすくなった。

その中の教材も受けやすくした。元々の計画した参加人数を達成するのが難しい。理由としてまだ「全学」または「全学部」として参加している日本国内の大学がない。当然と言えるかも知らない(教員の自由があるから)けれども人数の確保に悪影響を与えている。一方、中国の大学生の参加者が増え、積極的に参加するようになった。オンライン交流の質は計画より高く、特に中級レベルの交流では深い交流テーマがあり、学生の他文化理解向上に良い影響を与えている。外国語教育の中で頻繁に問われる問題の一つが、如何にして学習者に対象言語を使用する機会を与えられるか、である。日本における外国語学習環境の中で学習者は通常全て日本人である。自分たちが学習している外国語を意味のある、現実的な状況で実際に使用できる機会は非常に少ないと言わざるを得ない。外国語学習は学んだ事を現実に応用したり、その言語が使われる文化と関わりを持ったりしない限り机上の知識で終わってしまう。こと英語学習においては、今や英語は多様な文化とつながりを持つ国際語となっているので、それを取り巻く「文化」という概念を明確に捉えることが難しくなっている。本研究で述べるバーチュアルエクスチェンジ(VE)はその様な実態を捉え、英語学習を通して様々な文化を結び付けようとする試みである。これによりVEに参加する学生たちは国際理解力や異文化間コミュニケーション能力を高めることができた。VEコースの利用により、諸外国の教育機関をリンクして、実践的な言語利用の場を発展・拡大させた。この実践過程で、参加した学生の言語レベルおよび相互文化理解の向上への貢献が確認できた。本研究におけるVEでは、一言語VE(Single Language VE)と二言語VE(Dual language VE)を利用する方法を採用した。この方法を通じ、学生は言語や文化をよりアクティブに学ぶことができ、国際社会への参加準備を整えることもできるようになった。さらに、バーチャルエクスチェンジは、言語発達が初級な学生にもメリットがある。他文化に慣れていない、文化理解初心者レベルの学生でも、多文化に「慣れる」ことで、異文化に対する感受性や国際相互交流に対する自信を高めると同時に自分の文化とその知識を深めることができた。またこの交流プロジェクトへの参加が英語を学ぶ動機付けを促進し、他文化への興味を喚起することも示した。2017年度中、コロンビアのSENAの80センターまで広げ、日本国内28大学、他6カ国合計8,000人の学生と150人の教員は参加する予定している。今年度特に中東と中国の学生増加に力を入れる予定している。
Ｐａｒａｔｈｙｒｏｉｄ　ｈｏｒｍｏｎｅの難治性骨折・骨癒合不全治療への応用

骨粗鬆症治療薬PTH 1-34には骨形成作用があり、これを骨折治癒促進に応用できると仮説を立て、検討した。まず、骨折患者の骨折部血腫から分離した細胞に対するPTH 1-34の作用を調べたところ、増殖に有意な作用はなく、骨・軟骨分化には抑制的に作用した。骨折後早期にPTH 1-34を投与しても促進的効果が得られない可能性が示唆された。さらに、ラットの骨折部骨膜を焼灼することで骨折治癒が得られなくしたモデルにPTH 1-34の局所投与および全身投与を行い、その影響を調べた。局所投与は無効であるが全身投与では治癒促進の傾向がみられ、投与形態は骨粗鬆症治療と同様に全身投与が適切であることが示唆された。「ヒト骨折血腫細胞の骨・軟骨分化誘導に及ぼすPTH (1-34)の作用の生物学的検討」において研究成果を得た。すなわち、ヒト骨折血腫細胞培養系において、PTH (1-34)は細胞増殖に有意な影響を与えなかった。骨分化誘導培養条件下においては、PTH (1-34)の連続投与では骨分化に有意な影響を与えなかったが、間欠的投与においては、骨分化を有意に抑制することが明らかとなった。また、軟骨分化誘導培養条件下においては、PTH (1-34)の投与が軟骨分化を有意に抑制することが明らかとなった。このことから、PTH (1-34)は骨折部局所に形成される血腫中の細胞には、骨折治癒に促進的な作用は及ぼさないと考えられた。つまり、骨折治癒促進作用を期待したPTH (1-34)投与においては、骨折部局所への投与では骨折部周囲の別の細胞群には骨軟骨分化に促進的な作用を及ぼす可能性はあるものの、逆に抑制的な作用を及ぼす可能性が示唆された。ただし、全身投与においては、骨折部局所の細胞にPTH (1-34)が直接的には作用しないので、骨折治癒に促進的な作用が局所投与よりも期待されると考察された。「ラット難治性骨折モデルの骨癒合をPTH (1-34)が促進するかの検討(全身投与および局所投与)」においては、局所投与の実験を行った。ラット難治性骨折モデルは、大腿骨骨折を髄内釘固定した後、骨折部局所の骨膜を焼灼することで骨癒合が得られないようにした。PTH (1-34)を含ませたハイドロジェルを骨折部に外科的に埋め込み、骨折治癒促進作用があるかを検討した。これを行わない対象群では手術後8週間放置すると、骨癒合しない偽関節となった。PTH (1-34)局所投与においては、X線学的評価、組織学的評価、骨強度測定にて骨癒合は得られなかった。研究期間最終年度において、ラット難治性骨折モデルの骨癒合をPTH (1-34)が促進するかの検討を、局所投与および全身投与において行った。ラット難治性骨折モデルは、髄内釘固定した大腿骨骨折を作成後、骨折部局所を展開し、骨折治癒に重要な骨膜を焼灼することで骨癒合が得られないようにして作成した。局所投与の実験では、PTH (1-34)を含ませた、徐放能を有するゼラチンハイドロジェルを骨折部に外科的に埋め込み、骨折治癒促進作用があるかを検討した。PTH (1-34)投与を行わない対象群では手術後8週間放置すると、骨癒合しない偽関節となった。PTH (1-34)局所投与においては、複数の投与量の条件で検討したが骨癒合は得られず、骨折治癒促進作用は見出せなかった。続いて、全身投与の実験を行った。PTH (1-34)全身投与においては、一回当たりの投与量として30 micro-g/kgおよび100 micro-g/kgを設定し、これらを週3回、腹腔内投与した。PTH (1-34)全身投与を行った群では、部分的ではあるが骨折部の骨性架橋形成が認められ、この骨折治癒促進作用は100 micro-g/kg投与群の方が強かった。骨折治癒促進作用の機序であるが、旺盛な外仮骨形成を伴っておらず、内軟骨性骨化の促進ではなく、膜性骨化の促進が主であると考察された。PTH (1-34)の作用は主に骨芽細胞分化を促進することであり、骨膜由来骨形成性細胞の分化が促進されることで膜性骨化の促進へと繋がるものと考えられた。研究期間全体を通じて実施した研究の成果としては、in vitro研究およびin vivo研究において、骨折治癒促進作用を期待してのPTH (1-34)投与方法としては、局所投与よりも全身投与の方が適切であるという、臨床使用における有益な情報が得られた。

局所投与は無効であるが全身投与では治癒促進の傾向がみられ、投与形態は骨粗鬆症治療と同様に全身投与が適切であることが示唆された。平成23年度の研究計画は下記の通りであった。(1)ヒト骨折血腫細胞の骨・軟骨分化誘導に及ぼすPTH (1-34)の作用の生物学的検討(2)ヒト偽関節細胞の骨・軟骨分化誘導に及ぼすPTH (1-34)の作用の生物学的検討【方法】対象は骨折患者7例および偽関節患者5例で、手術中に血腫および偽関節組織を採取した。骨折血腫細胞および偽関節細胞を分離・培養した後、PTH (1-34)非投与群(PTH(-))・PTH (1-34)連続投与群(PTH-C)の2群に分けて骨分化誘導を行い、骨分化能を比較検討した。また、培養8日目までの細胞増殖能を検討した。さらに上記2群で3次元培養を用い軟骨分化誘導を行い、軟骨分化能を比較検討した。【結果】まず骨折血腫細胞における結果を報告する。骨分化能について、ALP活性,Real-time PCRでのRunx2・ALP・osteopontinの発現量,Alizarin red染色の定量において2群間で有意な差は認められなかった。細胞増殖能も2群間で有意差を認めなかった。軟骨分化能については、Safranin-Oによる染色およびreal-time PCRによるcollagen-II・collagen-Xの発現評価において、PTH-C群はPTH(-)群と比べ著明な低下を示した。偽関節細胞でも、これらと同様の傾向を得ているが、骨折血腫細胞における結果のような有意差は得られていない。【考察】骨折血腫細胞および偽関節細胞に対するPTH (1-34)連続投与の効果は、骨分化と増殖能に関して有意な作用を与えず、軟骨分化に関しては抑制的に作用した。このことより、PTH (1-34)の骨折部への局所投与は、骨折血腫細胞および偽関節細胞には直接的に促進的な影響を与えないことが示唆され、骨折部の他の細胞・組織に働くことで生物学的作用が生じる可能性が考えられた。ヒト骨折血腫細胞培養系におけるPTH (1-34)投与の効果は、増殖能に関して有意な作用を与えず、骨分化には有意作用なしあるいは抑制的に、軟骨分化に関しては抑制的に作用した。このことより、PTH (1-34)の骨折部への局所投与は、骨折部に存在する細胞群の一部には直接的に促進的な影響を与えないことが示唆され、骨折部の他の細胞・組織に働くことで生物学的作用が生じる可能性も考えられた。また、全身投与によってホルモンとしての作用を期待する方がよいことが示唆され、in vivoにおけるラット難治性骨折モデルへのPTH (1-34)投与の実験において、局所投与だけでなく全身投与も検討すべきであることが確認され、有用な情報となった。ただし偽関節細胞での実験において、骨折血腫細胞における結果と同様の傾向を得ているが、有意差は得られていないことがやや不満の残るところであった。この理由として偽関節は長期間骨折が治癒しない病態であり、その病巣から採取してきた偽関節細胞は、新鮮骨折から採取した骨折血腫細胞ほどの生物活性を有していないことを考察した。ラット難治性骨折モデルへのPTH (1-34)局所投与においては、in vitro実験の結果から考察した仮説の通り、難治性骨折の治癒は得られなかった。しかし、全身投与においては、PTH本来のホルモンとしての作用が期待できるため、骨折治癒促進効果が得られるとの仮説のもと、次年度の研究へと継続していく予定である。したがって、現在のところ、おおむね順調に進展していると自己評価している。骨折血腫細胞および偽関節細胞に対するPTH (1-34)連続投与の効果は、骨分化と増殖能に関して有意な作用を与えず、軟骨分化に関しては抑制的に作用するという、明確な傾向を示す結果が得られた。
急冷凝固法によるマグネシウム合金粉末冶金材料に関する研究

急冷凝固法及び粉末冶金法の適用により,実用金属中最も軽いマグネシウム合金材料の特性向上を図ることを目的として,AZ91及びZK61合金に種々の合金元素を添加した組成について,噴霧ロ-ル法により急冷凝固フレ-クを作製し,固化成形してP/M材とし,その材料特性を評価した。得られたフレ-クは,121μmの微細なデンドライトセルから成る組織を呈し,10^410^5K/Sの速度で急冷凝固したと見積もられた。フレ-クを冷間プレスの後、633Kで熱間押出しして中7mmのP/Mとした。AZ91系では,Si添加合金のF材で371MPaの引張強さが最も高く,ZK61系ではCe添加合金が554MPaの引張強さを示した。Ce添加のZK61合金の比強度は295MPaで,高カAl合金ばかりでなくTiー6Alー4V合金の比強度をも上回る値が得られた。高温引張特性では,F材ではとくに微細結晶粒組織となるため,粒界が変形に寄与するようになり,そのため低い強度と高い延性を示した。溶体化熱処理により結晶粒成長が起るため,T6材がF材より高い強度と低い延性となった。合金元素無添加のAZ91合金P/M材では,573Kで400%を越える高い伸びを示し,超塑性を発現していた。塑性加工法に難があるマグネシウム合金において,このような高い延性が得られたことは注目に値すると思われる。以上,急冷凝固法をマグネシウム合金に適用することは,材料特性の向上に有解であることが実証された。急冷凝固法の適用により、マグネシウム基材料の性能向上を図ることを目的として、AZ91合金(Mg-9.2Al-0.7Zn)にSi(2%)、Ni(5%)、Ce(5%)などを添加した合金について、噴霧ロ-ル法により急冷凝固フレ-クを作製し、これを固化成形したP/M材の材料評価を行った。得られたフレ-クは、直径約5mmで厚さ30200μmであり、微細なデンドライトセル組織を呈し、10^5K/Sのオ-ダ-の冷却速度と見積もられた。フレ-クの硬さはSi添加合金が最も高く、Ni及びCe添加合金は無添加のAZ91合金とほぼ同じレベルであった。急冷凝固フレ-クを冷間プレス後、633kでの熱間押出によりφ7mmのP/M材とした。これを693Kで溶体化水焼入れし、433Kで等温時効して時効硬化挙動をしらべた。その結果、Si添加合金が最も高いピ-ク硬度を示し、Ni及びCe添加合金は時効硬化をほとんど示さなかった。Si添加合金でもAZ91合金に比べると時効硬化量の低下が認められた。P/M材の常温での引張強さに関しては、Si添加合金のF材で371MPa、T6材で358MPaと高い値を示したが、伸びは2%以下と低下した。溶体化処理による焼鈍軟化が時効硬化より大きいため、F材の方がT6材より高強度となった。無添加のAZ91合金でも、P/M材はI/M材に比べて高い強度を示しており、急冷凝固が高強度化に効果があることが示された。473、573での引張強さは、すべての合金でT6材がF材を上回った。伸びは引張温度とともに上昇したが、とくにAZ91合金P/M材では573Kにおいて400%を越える高い伸びを示し、他の合金でも100%を越える値を示した。

400%を越える伸びは超塑性発現を意味しており、一般的に塑性加工性に難があると言われているマグネシウム合金において、このような高い延性が得られたことは注目に値しよう。急冷凝固法及び粉末冶金法の適用により、実用金属中最も軽いマグネシウム合金材料の高性能化を図ることを目的として、ZK61合金CMg6%Znー0.8%Zr)に、Mn,Si,Ni,Ceなどを添加した合金について、噴霧ロ-ル法により急冷凝固フレ-クを作製し、固化成形してP/M材とし、その材料特性を評価した。得られたフレ-クは、12mmの微細なデンドライトセル組織を示し、10^410^5K/Sのお-ダ-の冷却速度と見積もられた。フレ-クの硬さは、Ce及びNi添加合金で高く、Mn添加合金で低かった。急冷凝固フレ-クを冷間プレスの後、633Kで熱間押出しして中7mmのP/M間とした。P/M材について化学分析した結果、si,Mn,Niの添加によってZr含有量が0.05%以下に低下していた。これら元素の添加により溶融Mgに対するZrの容解限が低下するためと考えられた。P/M材の常温での引張特性では、Ce添加合金が530Mpaの0.2%耐力、554Mpの引張強さで最高の強度を示したが、伸びは約2%と低かった。Ni添加合金は耐力358MPa,引張強さ403MPa,伸び約5%で,Ce添加合金に次ぐ強度を示した。一方、Mn添加合金はZK61合金I/M材の強度を下回った。573Kにおける引張特性では、P/M材はすべてI/M材より低い強度と高い伸びを示した。急冷凝固法によるP/M材では微細結晶粒組織となるため、常温での強度は向上したが、高温では粉界が変形に寄与するため低強度で高延性になると判断された。Ce添加合金P/M材の常温引張強さから求れた比強度は295MPaで、高力アルミニウム合金ばかりでなくTiー6Alー4Vなどの高力4タン合金の比強度を上回るきわめて高い値であり、急冷凝固法をマグネシウム合金に適用することは特性向上に効果的であることが実証された。
緑藻における光走性-光合成連関の分子機構

遊泳する緑藻類の多くは光走性を示すが、その生理的意義はまだ謎に包まれている。我々は以前、緑藻クラミドモナスを用いて「細胞内の活性酸素種(ROS)量変化が光走性の正負を決める」ことを発見した。この研究を発展させて新たに得られた、「光走性の正負調節が野生株と異なる新規突然変異株」の表現型解析を通して、光走性の生理的意義、特に光合成と光走性の連関を分子レベルで理解することを目的とする。
日本史研究における東アジア認識の再検討

1.平成1417年度の各年度に、分担研究者がそれぞれの分担研究を推進するために、韓国及び日本各地において史料調査・収集を行った。2.分担研究者が集う共同研究会を18回開催し、日本史、朝鮮史、日朝関係史に関する報告・討論を行った。また研究の進め方、総括のために分担研究者による会議を7回行った。3.共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校等に所属している)との研究交流のために、2002年8月23日25日、2003年8月22日24日、2004年8月20日22日、2005年8月26日28日に、第5回第8回の日韓歴史共同研究プロジェクトシンポジウム(2002年・2004年は一橋大学において、2003年・2005年はソウル大学校において)開催した。日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論を行っていくという方針により、毎回の準備と報告・討論が行われた。報告数は第5回第8回を通じて20本であり、韓国側は12本、日本側は8本である。4.シンポジウムを通じて、日韓両国の研究者のあいだで、「東アジア世界」という視座を設定して、日本社会と朝鮮社会を比較するという方法が有効であることを確認しあうことができた。今後も比較研究をさらに推進・深化させるために、平成18年度に向けて「日本・朝鮮間の相互認識に関する歴史的研究」という共同研究を準備することとなった。5.糟谷憲一が編集担当となり、第5回第8回シンポジウムの報告書を作成し印刷した。(1)分担研究者が、それぞれの分担研究を推進するために、韓国及び日本各地において史料調査・収集を行った。特に戦前の日本における朝鮮史との比較研究のため、韓国での史料収集を系統的に行った。(2)分担研究者が集う共同研究会を開催し、日本史、朝鮮史、日朝関係史に関する報告・討論を行った。また日本史研究者が朝鮮史の基本的基礎的知識を深めるための研究会を開くこことし、今回は高麗史について学ぶ機会を設けた。(3)共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2002年8月23日から25日までの3日間、一橋大学を主会場として日韓歴史共同研究プロジェクト第5回シンポジウムを開催した。第3回シンポジウム以来、日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論をおこなっていくことを課題とする方針により、シンポジウムは実施されてきており、今回も、この方針にそって準備と当日の報告・討論が行われた。第5回シンポジウムにおいては、日本側から2本の報告を用意し、韓国側からは3本の報告を用意した。前近代史に関しては、日本の鎌倉時代における自己認識としての「武威」に関して考察した報告、壬辰丁酉倭乱が慶尚道の一地域においてどのように伝えられ記憶されたのかを考察した報告が行われた。近現代史に関しては、国際法用語の翻訳・流通を中心にして東アジアにおけるヨーロッパ国際法の受容がどのようになされたのかを考察した報告、1920年代の植民地朝鮮における「社会」認識と個人主義に関する報告、現代日本のナショナリズムの特徴を分析した報告が行われた。(4)糟谷憲一が編集担当となり、第4回、第5回のシンポジウムの報告集を作成し印刷した。(1)昨年に引き続き分担研究者が、それぞれの分担研究を推進するために、韓国及び日本各地において史料調査・収集を行った。

特に古代史の比較研究のため、木簡・文字瓦・古地図等、韓国での史料収集を系統的に行った。(2)分担研究者が集う共同研究会を開催し、日本史、朝鮮史、日朝関係史に関する報告・討論を行った。また日本史研究者が朝鮮史の基本的基礎的知識を深めるための研究会を開くこことし、今回は朝鮮近世史について学ぶ機会を設けた。(3)共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2003年8月22日から24日までの3日間、ソウル大学校国際大学院を会場として日韓歴史共同研究プロジェクト第6回シンポジウムを開催した。第3回シンポジウム以来、日韓両国における歴史研究の現状と課題に関して相互に認識を深めるため、日本史、朝鮮史、日朝関係史上の重要な論点を逐次取り上げて、率直に議論をおこなっていくことを課題とする方針により、シンポジウムは実施されてきており、今回も、この方針にそって準備と当日の報告・討論が行われた。第6回シンポジウムにおいては、日本側から3本の報告を用意し、韓国側からは3本の報告を用意した。日本側の報告は次の通りである。池享「前近代の東アジアの貨幣と国家」、糟谷憲一「閔氏政権の権力構造とその開化政策・外交政策」、吉田裕「靖国神社問題の現在」。(4)糟谷憲一が編集担当となり、第6回のシンポジウムの報告集を作成し印刷した。(1)昨年に引き続き分担研究者が、それぞれの分担研究を推進するために、韓国及び日本各地において史料調査・収集を行った、特に19世紀朝鮮の政治権力構造についての分析を行うために、韓国における族譜、文集類の史料の調査と収集(ソウル大学校奎章閣等において実施)を行った。また日本史研究者が朝鮮史の基本的基礎的知識を深めるための研究会を開くことし、今回は朝鮮近代史について学ぶ機会を設けた。(3)共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2004年8月20日から22日までの3日間、一橋大学佐野書院を主会場として日韓歴史共同研究プロジェクト第7回シンポジウムを開催した。第7回シンポジウムにおいては、日本・韓国それぞれ2本ずつの報告を用意した。林雄介「間島における一進会」、加藤哲郎「21世紀に日韓現代史を考える若干の問題」。なお最終日には、国立歴史民俗博物館に場所を移して、日本人の歴史認識・歴史展示や戦争展示のありようについて議論を深めた。(4)糟谷憲一が編集担当となり、第7回のシンポジウムの報告集を作成し印刷した。1.平成16年度に引き続き分担研究者が、それぞれの分担研究を推進するために、韓国及び日本各地において史料調査・収集を行った。2.分担研究者が集う共同研究会を3回開催し、日本史、朝鮮史、日朝関係史に関する報告・討論を行った。また研究の総括に向けて分担研究者による会議を3回行った。3.共同研究の総括と、韓国の日本史・朝鮮史研究者(ソウル大学校を中心とする研究者)との研究交流のために、2005年8月26日から28日までの3日間、ソウル大学校エンジニアハウスを主会場として日韓歴史共同研究プロジェクト第8回シンポジウムを開催した。
ダイナミックな移動運動における体幹の役割

本研究は、走・跳を対象にヒトが移動運動を遂行する上での体幹の力学的役割の解明を目的とした。当該年度は当初予定していた跳躍における「曲線助走の利用の影響」に加え,「方向転換動作」に関する研究を行った。跳躍研究では、曲線助走は直線助走からの跳躍と同様の踏切中の力発揮でより高く跳ぶことを可能にすることが明らかになった。新たに追加した方向転換動作の研究では、側方への速度を獲得する機序を検討し、そのために必要な骨盤の動作制御が検討された。特に、「方向転換中、骨盤の水平位を保持するために下肢の力発揮は貢献せず、腰仙関節トルクのみが貢献する」という知見は、歩行や直進走で得られてきた定説だけでは骨盤の制御を全て説明できないことを示す重要な知見であった。これまでの全ての成果を踏まえると移動運動に共通する体幹の役割を下記のようにまとめられた。・矢状面では、股関節伸展に拮抗した腰部伸展の力発揮をすることで骨盤を固定し,股関節伸展筋群が生み出した力学的エネルギーを大腿の回転に作用させる。・前額面では、腰部側屈の力発揮は股関節外転と相補的に骨盤の動作を制御し、片脚支持期の骨盤の下制を抑制する。この作用を強めることで遊脚側をむしろ挙上させると重心高が上昇する。動作中の重心高の必要性に応じて、重心高の調節機構の一端を担う。・横断面では、全力疾走や方向転換のように素早い次のステップが必要な動作では、足の離地に先行して骨盤を回旋させ、下肢の回復動作を先導する。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。本研究は走・跳を対象に、ヒトの移動運動における体幹の動力学的役割の解明を目的としている。当該年度は予定を一部変更し、以下3点を実施した。1)3次元で関節パワーを算出する際、関節角度で用いられる斜交座標系と同様の座標系を用いる手法の構築と、従来の手法との比較を行った。その結果、従来法では、関節の長軸回転が伴う肢位(例えば股関節の外旋位)であると,時に関節角変位とパワー/力学的仕事発揮に矛盾が生じてしまうが、考案した手法では、肢位に寄らず矛盾が生じないことが確認された。2)助走を伴う片脚跳躍を対象に、上記手法を用いて力学的エネルギーの生成源を検証した。その結果、踏切脚股関節外転の力発揮によるエネルギー生成が、踏切脚の股関節・膝関節伸展よりも大きかった。また,腰部側屈の力発揮によるエネルギー生成が、踏切脚股関節伸展や振込脚股関節屈曲よりも大きい被検者が見られた。従って、従来下肢伸展動作が中心に考えられてきた跳躍動作であるが、股関節外転や腰部側屈といった前額面の動作も踏切中に大きな力学的エネルギーを発生することが明らかになった。3)関節の力学的仕事は各身体部位の回転を生成するため、目的とする移動方向への力学的エネルギーを直接議論することはできない。そこで、跳躍中に獲得された位置エネルギーがどの身体部位の回転に由来するかを定量する手法を考案した。この手法を助走を伴う片脚跳躍に適応し、本研究主題の体幹の運動による貢献の定量を試みた。その結果、股関節外転と腰部側屈の力発揮により生じる骨盤の前額面上の回転が4-10%程度の跳躍高を獲得していることが定量された。すなわちヒトは、下肢伸展動作に加え、前額面上で巧みに骨盤を動かすことでより高く跳ぶという移動運動を達成していることが直接的かつ定量的に示された。年次計画にはなかった研究が新たに追加され、それらについて一定の結果が得られている。さらに、上記に加えて1年目に計画していたデータ取得については予定通り実施されている。従って本研究の最終的な目的遂行に対する進捗状況はおおむね順調であると考えられる。本研究はヒトの移動運動における体幹の動力学的役割の解明を目的としている.当該年度は下記の3点の研究を実施した.1)屋外で取得した20m程度の助走からの走幅跳動作における,水平運動エネルギーの減少と位置エネルギーの獲得の由来を検討した.その結果,大腿と下腿では水平運動エネルギーの減少と位置エネルギーの増大が同時に生じてるのに対し,骨盤の挙上は位置エネルギーを増大させるだけで,水平エネルギーへの影響を持たなかった.すなわち,骨盤の挙上は水平速度を減らすことなく跳躍高を獲得することが示された.2)助走歩数を1,3,5,7歩の片脚跳躍データの動力学的な分析を行った.その結果,腰仙関節の側屈トルクと股関節の外転トルクは,踏切時間の減少に合わせて増大していった.つまり,昨年度得られた前額面の力発揮による貢献は,特に助走で得られた速度が大きく短時間で踏切動作が完遂するような跳躍動作でその重要性が高いことが示唆された.3)これまで古くから示されている「ヒトは片脚で両脚の半分以上跳ぶことができる」という現象に対し,本研究で明らかにされてきた前額面の活動が大きな要因であるという仮説を検討した.その結果,踏切脚の足部,下腿部,大腿部,骨盤部で得られた跳躍高がそれぞれ片脚の方が大きかった.このうち骨盤部での差異は,片脚踏切でのみ遊脚側の骨盤が挙上したことに由来していた.

また,この4つの部位で最も差が大きかったのは骨盤部で生じた差異であった.以上の結果から,ヒトが片脚で両脚の半分以上跳ぶことのできる由来は前額面の骨盤の動作域が生じることにあることが示された.これは,骨盤の挙上という体幹の動作を利用できることが片脚跳躍における大きな利点であることを示している.昨年度考案した3次元関節パワー分析の方法論に関する論文が受理された.加えて,論文執筆作業が進展しつつあり,3本の論文が国際誌に投稿され,現在査読中にある.また,予定していた実験・分析は順調に遂行されており,滞ることなく進んでいる.以上のことから,本研究課題はおおむね順調に進展していると評価できる本研究は、走・跳を対象にヒトが移動運動を遂行する上での体幹の力学的役割の解明を目的とした。当該年度は当初予定していた跳躍における「曲線助走の利用の影響」に加え,「方向転換動作」に関する研究を行った。跳躍研究では、曲線助走は直線助走からの跳躍と同様の踏切中の力発揮でより高く跳ぶことを可能にすることが明らかになった。新たに追加した方向転換動作の研究では、側方への速度を獲得する機序を検討し、そのために必要な骨盤の動作制御が検討された。特に、「方向転換中、骨盤の水平位を保持するために下肢の力発揮は貢献せず、腰仙関節トルクのみが貢献する」という知見は、歩行や直進走で得られてきた定説だけでは骨盤の制御を全て説明できないことを示す重要な知見であった。これまでの全ての成果を踏まえると移動運動に共通する体幹の役割を下記のようにまとめられた。・矢状面では、股関節伸展に拮抗した腰部伸展の力発揮をすることで骨盤を固定し,股関節伸展筋群が生み出した力学的エネルギーを大腿の回転に作用させる。・前額面では、腰部側屈の力発揮は股関節外転と相補的に骨盤の動作を制御し、片脚支持期の骨盤の下制を抑制する。この作用を強めることで遊脚側をむしろ挙上させると重心高が上昇する。動作中の重心高の必要性に応じて、重心高の調節機構の一端を担う。・横断面では、全力疾走や方向転換のように素早い次のステップが必要な動作では、足の離地に先行して骨盤を回旋させ、下肢の回復動作を先導する。今後は、走運動の速度獲得局面を対象に水平前方向の運動エネルギー獲得に対する体幹・骨盤部の貢献を検証していく。加えて、体幹の力発揮の特徴を検証する研究を並行して行うことで、より体幹の力発揮の役割を掘り下げる予定である。例えば、「ヒトは両脚跳躍で片脚跳躍の2倍は到達できない」といった現象との関連や、力発揮の時間とパワー発揮との関連などの実験を行っていく。これまで計画していた前方と上方へのダイナミックな移動運動である走・跳に加え,側方への移動運動(方向転換)の動作分析を追加することを予定している.側方への移動運動を合わせて分析することで,ヒトのダイナミックな移動運動に共通する体幹の動力学的な役割を検証する.また,平成30年度は最終年度であることから,これまで得られた成果と統合し,「ヒトの移動運動における体幹の動力学的役割」という本研究課題に対する総合考察を行う.平成30年度が最終年度であるため、記入しない。平成30年度が最終年度であるため、記入しない。
エマルション内の相分離を利用したゲルアクチェータの作製法の確立

1.ゲルの形態形成に関する実験的研究海草由来の多糖類の一種であるκ-カラギーナンの水溶液にカリウムイオンを拡散させてゲルを調整したところ非常に単純なシステムであるが、液晶領域が周期的に局在したゲルが創製された(Narita, T.et al.Langmuir22,349-352(2006))このゲルは(1)一様なイオンの拡散が周期を持つマクロ構造を生み出すこと。(2)カラギーナンが多糖類の一種であること。(3)パターンのスケールが生体組織サイズであること等から生物の形態形成に類似するパターン形成であることが推測される。動物の形態発生時に見られる体節パターン及び染色体に現れるパフのパターンに類似したバンドパターンであることからも生物形態とゲルパターンを結び付ける上で非常に興味深い現象である。さらに別の多糖類において同様の実験を行ったところ植物形態の一部に類似したパターンを再現することに成功した。(投稿準備中)これらのゲルが形成するユニークな形態形成は相分離に強く依存していると考えられる。2.ゲル化と相分離の競合に関する研究ゲル化と伴に進行する相分離現象の詳細を明らかにすることを目的とした。寒天の主成分であるアガロースは代表的な物理ゲルとして知られている。寒天水溶液は温度の低下に伴いゲル化及び白濁することから下限臨界溶液温度持つ。そこで先ずアガロース水溶液においてゲル化と曇点の測定を行い相図を決定した。次に光散乱実験によってゲル内での相分離状態を明らかにすることを試みた。結果、今回の測定方法から得られるゲル化点と曇点は異なる温度で現れることが明らかになった。また、ゲルは常に曇点より高い温度で生成し、アガロース濃度によってゲル化点と曇点の関係は変化した。(投稿準備中)1.疎水性膜を壁膜とするマイクロカプセルの分散媒交換時の体積変化エタノール溶液にジオクチルフタレートを内包したポリウレタンウレアマイクロカプセルを分散させた。顕微鏡で観察されたマイクロカプセルは一定の時間(2秒数分)形を保った後、S字型に急激に膨張し、その後、緩やかに収縮した。形が一定に保たれた時間はアレニウス型の温度依存性を示した。また分散前のマイクロカプセルのサイズに依存しなかった。この形が保たれる時間は、マイクロカプセル膜の内側に分散媒が浸透するために必要な時間と考えられる。アレニウス型の温度依存性を示すこととサイズ依存性を示さないことは、この反応が核生成・成長機構によって起こるとすると説明することができる。2.化学架橋タンパクゲルの構造と物性及び応用タンパク質水溶液に無毒な天然物を溶かし光照射することで化学ゲルを調製する方法を見いだした。タンパク質の種類に関係なく化学架橋でき、かつ生体吸収性に優れた材料であることから、バイオセンサーや再生治療の細胞足場材としての応用が考えられる。3.拡散と高分子の構造相転移に基づくゲル中におけるパターン形成ある天然多糖類の水溶液に特定の金属イオンを拡散させることで液晶相と等方相からなる周期的なバンド構造を凍結した高分子ゲルが調製できることを見いだした。クロスニコル下での観察の結果、複屈折を示す液晶領域がリーセガング現象を示す巨視的なバンドパターンを形成していることが明らかになった。バンド間隔、及びバンドの幅は金属イオンの初期濃度の増加とともに減少した。この液晶相の巨視的なパターン形成は、金属イオンが拡散することで、多糖と金属イオンの錯体が凝集及び液晶化し、核生成とそれに続く粒子成長過程により凝集体の分布を局所的に不均一することから生じると考えられる。(投稿準備中)