hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
学習制御理論を用いたターボ符号の研究

本研究の目的は,シャノンが提示した理論限界に迫る性能を達成できるとして注目されているターボ符合について,システム理論的観点から見直し,システム論的な新たな知見を得るとともに系統的な符号・復号化法を得ようとするものである.ターボ符号の一番の特徴はその復号方法にあり,一回の復号で得られる情報を利用して再度復号するということを繰り返し,誤り訂正能力を向上させようとするものである.本研究では,この繰り返し復号の部分をシステム理論的に見ることにより学習制御として定式化し,学習制御の更新則としての新しい復号方法を求めることを行った.具体的には,以下のように定式化し,復号方法を求めた.1.ターボ符号で使われる畳み込み符号器を排他的論理和を用いた離散時間線形システムとして捉え,この排他的論理和を加算後の結果にmod2を取る演算とすることにより,ビット系列だけでなく実数を扱うことができるシステムと拡張する.2.上記のシステムに対して,出力の推定値の自乗誤差と入力の更新量の自乗に重みを付けた和を評価関数として用い,この評価関数を最小にするような推定値と入力の更新量を求める.そしてそれらを対応する畳み込み符号器に対する復号結果とする.3.上記で得られた入力の更新量を受信した入力に加え,これを新たな入力として2の操作を繰り返す.そして,決められた回数だけ行った後,硬判定を行い,最終的な復号結果とする.上記の定式化から得られた復号方法を実際に数値実験で行った結果,評価関数に含まれる重みの選択方法により得られる性能が変化し,適切な重みを取ることにより高性能な復号方法となる場合があることが分かった.また,排他的論理和の実数への拡張方法を変えることにより,さらに高性能な復号方法が得られる可能性があることが分かった.本研究で対象とするターボ符号は,シャノン限界に近い性能が達成できる符号として近年注目を浴びている.その特徴は,フィードバック復号を繰り返し行う構造にあるが,その構成要素として用いられる畳み込み符号器や復号器は多くのバリエーションがあり,そのパラメータをどう決めるかなど,入念なシミュレーションにより決定しなければならない部分が残されている.本研究では,ターボ符号を学習制御という従来とは全く異なる視点から捉え,システム最適化の概念に基づく評価関数を導入することによりパラメータの統一的な決定法を与えること,および学習制御理論に基づく新たな復号法を開発することを目的とし,本年度の研究を進めてきた.その結果,以下の結果が得られた.1.ターボ符号で用いられている畳み込み符号器のシステム論的復号法について畳み込み符号器は,従来0,1のビット情報とそのビット演算を用いた線形システムと見なすことができる.しかし,それを学習制御システムとして拡張するためには,0,1のビット情報を連続値として扱う必要があるため,畳み込み符号器におけるビット演算を連続値で扱えるような演算に拡張した.そして,その演算に基づく復号器として,オブザーバの作成を行った.2.ターボ符号の学習制御システムとしての定式化および繰り返し復号法についてターボ符号の復号機構を,各畳み込み復号における時間方向とフィードバック復号の繰り返し回数という,二つの時間軸を持つ2次元システムとして定式化した.これはターボ符号を学習制御システムとして定式化することに等しい.そして,現在は,畳み込み符号に対するオブザーバを拡張し,推定誤差の2乗評価関数を最小にするオブザーバを作成することにより最適復号器を導出するという方法を開発している段階にある.本研究の目的は,シャノンが提示した理論限界に迫る性能を達成できるとして注目されているターボ符合について,システム理論的観点から見直し,システム論的な新たな知見を得るとともに系統的な符号・復号化法を得ようとするものである.ターボ符号の一番の特徴はその復号方法にあり,一回の復号で得られる情報を利用して再度復号するということを繰り返し,誤り訂正能力を向上させようとするものである.本研究では,この繰り返し復号の部分をシステム理論的に見ることにより学習制御として定式化し,学習制御の更新則としての新しい復号方法を求めることを行った.具体的には,以下のように定式化し,復号方法を求めた.1.ターボ符号で使われる畳み込み符号器を排他的論理和を用いた離散時間線形システムとして捉え,この排他的論理和を加算後の結果にmod2を取る演算とすることにより,ビット系列だけでなく実数を扱うことができるシステムと拡張する.2.上記のシステムに対して,出力の推定値の自乗誤差と入力の更新量の自乗に重みを付けた和を評価関数として用い,この評価関数を最小にするような推定値と入力の更新量を求める.そしてそれらを対応する畳み込み符号器に対する復号結果とする.3.上記で得られた入力の更新量を受信した入力に加え,これを新たな入力として2の操作を繰り返す.そして,決められた回数だけ行った後,硬判定を行い,最終的な復号結果とする.上記の定式化から得られた復号方法を実際に数値実験で行った結果,評価関数に含まれる重みの選択方法により得られる性能が変化し,適切な重みを取ることにより高性能な復号方法となる場合があることが分かった.また,排他的論理和の実数への拡張方法を変えることにより,さらに高性能な復号方法が得られる可能性があることが分かった.
チアゾール含有環状ペプチドの翻訳合成法

29年度が最終年度であるため、記入しない。本計画では主鎖にチアゾール基を組み込んだ環状ペプチドのヴィトロ翻訳技術を開発し、それをライブラリー化することで薬剤標的に強力に結合する特殊環状ペプチドを探索する技術を確立することを目指している。本年度は、チアゾール基含有化合物の合成、それを翻訳系に組み込むための誘導化、ならびに翻訳開始に用いれるかどうかの検討、およびライブラリーの合成を進めた。チアゾール基含有化合物の合成においては、2つのチアゾールを連続した化合物を設計することで、ペプチド鎖の一部をそれが代用できるようにした。この目的のチアゾール基含有化合物の合成は達成した。続いて、翻訳の開始化合物とするための工夫として、フェニルアラニンに縮合した化合物に誘導し、またN末端にはクロロアセチル化した。この化合物をフレキシザイムを用いてtRNAにアシル化できるか検討を進めた。その結果、チアゾール基含有化合物を開始tRNAにチャージできることを確認した。さらに、このチアゾール基含有化合物をもつ開始tRNAを用いて翻訳を開始できるかどうかを検討した結果、問題なく翻訳の開始が可能であることが確認され、且つクロロアセチル基と下流に入れたシスティン残基の側鎖が反応して環状ペプチドが形成できることも確認できた。この方法論の確立により、チアゾール基含有化合物特殊大環状ペプチドライブラリーの合成が可能となり、その調製をすることに成功した。研究実績の概要に述べたように、研究は計画通りに進み、むしろ1年でライブラリーの構築まで行き着いたことは特筆に値すると考えている。したがって、おおむね順調に進展していると自己評価した。今後は、上記のチアゾール基含有化合物特殊大環状ペプチドライブラリーを用いて、薬剤標的タンパク質に結合する化合物の探索を進める予定である。標的タンパク質の一つとしては、寄生虫にあるTIMという酵素を標的にする予定である。また、がん、特に膵臓がんに極めて重要な役割を果たしているKrasも標的に選択し、チアゾール基含有化合物特殊大環状ペプチドリガンドを探索する。いずれも細胞内の標的であり、それらの阻害剤が細胞膜透過性をもち、且つ阻害活性をもつことができれば、極めて高いインパクトを本領域に与えることが可能であろう。
アンジオスタキン,エンドスタチン遺伝子導入とその腫瘍抑制効果の検討;転移性肺腫瘍モデルを用いた血管新生抑制因子形質導入の有用性

以上の結果より、cationic vectorによるエンドスタチン遺伝子の導入は、肺転移巣形成を抑制することが示唆された。1.mouseアンジオスタチンpDNA及びエンドスタチンpDNAの作成(1)アンジオスタチンはプラスミノーゲンのkringle 1-4 fragmentであり、マウスの肝臓より抽出したmRNAをもとに、RT-PCR法を用いてアンジオスタチンcDNA(Ang.cDNA)を作成した。一方、エンドスタチンは18型コラーゲンのC末端fragmentであり、アンジオスタチンと同様にしてRT-PCR法でエンドスタチンcDNA(End.cDNA)を作成した。(2)形質導入用プラスミドにはpSecTag2を用いた。pSecTag2は、multicloning siteの上流にCMV promoter、murine immunoglobulin κchain signal peptideを、下流にc-mycepitope tag、polyhistidine(His)tagを持つ優れた形質導入用プラスミドである。このmulticloning siteに上記のcDNAを挿入し、アンジオスタチンpDNA(pST2-Ang)及びエンドスタチンpDNA(pST2-End)を作成した。2.in vitro形質導入(形質導入の証明)3マウス肺in vivo形質導入及びマウス転移性肺腫瘍モデルの作成GL67:DOPEを用いて、マウス肺形質導入を行う。in vivo形質導入の後、マウスfibrosarcoma細胞(NFSa Y83)をマウスのtail veinより注入し、転移性肺腫瘍モデルを作成、腫瘍の増殖の変化を検討する。
準自動運転の緊急時における運転者の認知心理特性と人工知能に基づく事故防止策

準自動運転では、緊急時の運転者の認知心理特性を充分に考慮する必要がある。例えば、準自動運転での緊急時に、運転者が眠気を催したり、よそ見等をしていれば、重大な事故に繋がる。その際、注意・集中に関連する脳波(前頭葉Fz領域のθ波)の変調が示唆される。また、運転者の認知機能に関わる持病が、緊急時の運転操作に影響することも考えられる。本研究では、実際の事故原因の一つになり得るてんかん発作に着目し、脳波信号から発作を予測する手法を検討した。特に、ウェーブレット変換に基づく周波数成分の時系列変化から、脳波の特徴的な変化(異常状態)を素早く予測・検知できる手法を提案した。これらの成果をブレイン・コンピュータインタフェースとして実現できれば、準自動運転のみならず、通常の運転での警告システムとしても活用できる。また、実用化が進む自動運転では、交通環境の動的な変化を瞬時に把握し、安全かつ効率の良い走行経路を素早く決定しなければならない。特に、高速道路のサグ部・インターチェンジの出入り口付近・合流地点等では、過度な減速により車両の流れが悪化し、追突・接触事故の可能性も増える。災害・道路工事による交通規制も事故や渋滞の要因となる。自動運転の状況を再現するには、交通シミュレーションが有効となる。一般的な交通シミュレーションでは、遺伝的アルゴリズム・セルオートマトン等の人工知能が利用されてきた。しかし、自動運転の移動を想定し、交通状況が刻々と変化するシーンでは、さらに最適なアルゴリズムを検討する必要がある。種々の環境に適応できる深層強化学習は、複雑かつ新たな交通環境を含む問題にも柔軟に対応できる。そのため、交通状況が常に変化する高速道路の合流地点において、自動運転車を想定した交通シミュレーションを実施した。その際、通常の自動車の混在や運転者の心理特性(眠気や焦燥感等)による交通状況の悪化も考慮した。研究実施計画に従い、準自動運転時の認知心理特性を加味した事故防止策について、重要な知見(注意・集中に関連する脳活動の変化に着目した警告システム等)が得られている。また、人工知能(深層強化学習)を基にしたシミュレーション実験により、自動運転で起こり得る問題点や改善策についても言及できている。研究成果は、適宜、国内学会、国際会議、学会論文にて公表している。これまでの研究成果をさらに発展させ、緊急時に運転操作が切り替わった際の認知心理特性を検討する。また、準自動運転での交通事故を低減し、安全な交通環境を構築する手法について、人工知能や機械学習の手法を利用して検討していく。研究成果は関連学会で公表し、新たな視点から研究方法を改善できる様にフィードバックを行う。近年、高速道路における自動運転の実用化が進展しつつある。初年度では、高速道路での自動運転を想定し、事故に繋がる運転シーンの検討を行った。自動運転では、交通環境の動的な変化を高精度で把握しながら、安全かつ効率の良い走行経路を素早く探索しなければならない。特に、高速道路のサグ部(道路勾配の変化点)・インターチェンジの出入り口付近・合流地点等では、過度な減速により車両の流れが悪化し、追突・接触事故の可能性も増す。カーナビや交通ニュース、交通管制センターからの指示等を用いることで、適切な対処法をフィードバックできる。準自動運転では、緊急時の運転者の認知心理特性(眠気やよそ見等)を考慮する必要がある。この自動運転の状況を再現するには、交通シミュレーションが有効となる。しかし、複数台の車両(自動運転と一般車)の移動を想定し、刻々と交通状況が変化するシーンでは、さらに最適なアルゴリズムを検討する必要がある。特に、種々の環境に適応できる深層強化学習は、複雑かつ新たな交通環境を含む問題にも柔軟に対応できる。従って、本研究では、交通状況が常に変化する高速道路の合流地点(事故の多い交通環境の一例)において、自動運転車を想定した交通シミュレーションを実施した。平成29年度の実施計画に従い、準自動運転時の認知心理特性を加味した事故防止策について、重要な知見が得られている。また、認知心理実験に関する予備的な準備(実験環境の構築)を行い、自動運転で起こり得る問題点や改善策についても、交通シミュレーションを元に言及できている。

災害・道路工事による交通規制も事故や渋滞の要因となる。自動運転の状況を再現するには、交通シミュレーションが有効となる。一般的な交通シミュレーションでは、遺伝的アルゴリズム・セルオートマトン等の人工知能が利用されてきた。しかし、自動運転の移動を想定し、交通状況が刻々と変化するシーンでは、さらに最適なアルゴリズムを検討する必要がある。種々の環境に適応できる深層強化学習は、複雑かつ新たな交通環境を含む問題にも柔軟に対応できる。そのため、交通状況が常に変化する高速道路の合流地点において、自動運転車を想定した交通シミュレーションを実施した。その際、通常の自動車の混在や運転者の心理特性(眠気や焦燥感等)による交通状況の悪化も考慮した。研究実施計画に従い、準自動運転時の認知心理特性を加味した事故防止策について、重要な知見(注意・集中に関連する脳活動の変化に着目した警告システム等)が得られている。また、人工知能(深層強化学習)を基にしたシミュレーション実験により、自動運転で起こり得る問題点や改善策についても言及できている。研究成果は、適宜、国内学会、国際会議、学会論文にて公表している。平成30年度は、これまでの研究成果をさらに発展させ、緊急時に運転操作が切り替わった際の認知心理特性を検討していく。また、準自動運転での交通事故を低減し、安全な交通環境を構築する手法について、人工知能の方略を元に検討していく。研究成果は関連学会で公表し、新たな視点から研究方法を改善できる様にフィードバックを行う。これまでの研究成果をさらに発展させ、緊急時に運転操作が切り替わった際の認知心理特性を検討する。また、準自動運転での交通事故を低減し、安全な交通環境を構築する手法について、人工知能や機械学習の手法を利用して検討していく。実験環境の構築に際し、脳波測定部位を重要な数ヶ所に限定し、これまでのシステムを利用して検証を行えたため。また、先行して実験課題の作成・準備を重点的に行ったため。次年度以降は、測定システムを拡張し、認知心理実験を実施していく。実験環境を構築する際、脳波測定部位の簡略化等により、これまでの計測システムを利用した検証・解析を行うことができた。また、ボランティアの被験者やシミュレーション実施により、謝金を抑えることができた。次年度以降は、脳波以外の生体計測機器(眼球運動や心電図等の自律神経活動を含む)の購入も検討し、さらに精度の高い実験を実施する予定である。
特異点をもつ局所平坦多様体の幾何学的構造と変形の研究

平坦計量構造について、次の研究を行った。(1)多様体のホモロジークラスの体積に関する変分問題の極値を与える計量として特異平坦構造を考えられるかを調べ、特に次元が低い場合にはそれが可能であることが分かった。(2)滑らかな計量構造を特異平坦構造で近似したとき、曲率の収束について調べた。具体的な実験では、曲率についての収束性に関する当初のよそうに反し、否定的な結果が得られた。特異点の近傍での曲率の定義を更に検討する必要がみとめられる。モーメント写像と平坦構造について、次の研究を行った。(3)シンプレクティック簡約の逆構成を行う為に必要なデータについて検討した。またこの逆構成のパラメーター空間の境界及びそのファイバーに現れる特異点を調べた。この時、適当な概複素構造を導入することによりファイバーのシンプレクティック構造が退化していく様子を計量の退化に結び付けることができた。これらは未だ実験の段階で最終的な結果を得るには至っていないが、この問題がシンプレクティック幾何の基本問題と深く関わっていることが明らかになりつつあり、今後の研究課題としていきたい。
高エネルギーハドロン物質の実験的研究

データ解析:これまでに収集した450GeV陽子ビームおよび核子あたり200GeV硫黄ビーム実験の生データの解析を完了した。粒子識別を明確にした1粒子スペクトルおよび2粒子干渉(HBT)効果による同種粒子相関関数(C_2)の詳しいふるまいを明らかにした。この結果つぎのような事実が明らかになった。(1)1粒子の横運動両(p_T)分布について、他グループがターゲット・ラピディティ近傍で見出した低いp_Tので異常増加は、中心ラピディティ近傍では顕著でなく、バリオン共鳴の効果として説明できる。(2)重陽子のp_Tスペクトルの解析より、コアレッセンス模型の妥当性を調べ、高エネルギーでもほぼ妥当であることを見出した。また反重陽子はその生成率が高いp_T値で相対的に大きくなることを見出した。(3)C_2のふるまいから、パイオンおよびK中間子の発生源拡り(いわゆるHBTパラメタ)が明らかになった。とくにHBTパラメタが横向き質量(m_T)の簡単な関数として表現されること、およびこのことから、流体力学模型の示唆する発生源の横方向拡張が存在することが実験的に明らかになった。(4)理論的には予想されていたが、未確認であった発生源からパイオンの析出時間の分布巾を世界ではじめて求めることに成功した。しかしこの巾は、QGP相転移から予想されるような大きなものではない。(5)パイオンとK中間子のHBTパラメタはm_Tの単一の関数で記述でき、したがって、パイオンとK中間子でHBTパラメタの値に差が出てくるのは、これら2粒子の質量差に基づくものであることがわかった。2.核子あたり160GeV鉛ビーム実験:既収集実験データの解析、装置の改良、新しいデータ収集。(1)高多重度環境下での粒子識別用チェレンコフ検出器(TIC)の開発をセルングループと共同して行い、別途科学研究費(一般A)にて購入の資材によりこれを完成し、本年度の鉛ビーム実験に供した。(2)H7年11月12月に、セルンにて、鉛ビームの本番実験を行い大量の生データを収集し、これを磁気媒体に複写して本学に持ち帰った。現在これらのデータ解析を全力を挙げて遂行中である。(3)上記解析のうち、これまでに得られた各種ハドロンの1粒子スペクトルより、ハドロン発生源の温度およびハドロン発生源の横向き膨張の存在とその速度が明らかとなった。(4)パイオン(π^+)の2粒子相関関数(C_2)を決定し、発生源サイズを求めた。これより、パイオンはその粒子密度がある臨海値まで下降したとき発生源より析出するものであることがわかった。3.国際シンポジウム(1)1995年4月に、本研究計画の中心的トピックである「高エネルギー原子核衝突における量子干渉効果」をテーマとした国際シンポジウムを広島市にて開催した。これは、現時点でのこの問題についての総括というだけでなく、QGPから宇宙構造にまで話題が及んだ予想以上に興味深い会議となった。(2)このシンポジウムに関して、内外の会議参加者より「つぎの会議も是非開催してくれ」との強い要望があった。なお、この会議のプロシ-ディングスは、「原子核研究」の一冊として発行される。4.今後の計画(1)鉛実験の生データ解析のうち、1粒子スペクトルについては今後負電荷のハドロンにまで範囲を拡げ、既知の正電荷ハドロン・データとあわせて温度や化学ポテンシャルについて定量的結論を得る。また、重陽子、反重陽子のデータをより精密化し、その生成機構を明らかにする。(2)2粒子相関関数については、パイオン、K中間子のデータの精密化をはかるとともに、陽子の2粒子相関にも解析を拡げ、これまで明らかではなかったパイオン発生源についての情報を得る。(3)最も発生率の多いパイオンについて、世界でもはじめての3粒子相関関数の決定に挑戦する。

(5)パイオンとK中間子のHBTパラメタはm_Tの単一の関数で記述でき、したがって、パイオンとK中間子でHBTパラメタの値に差が出てくるのは、これら2粒子の質量差に基づくものであることがわかった。2.核子あたり160GeV鉛ビーム実験:既収集実験データの解析、装置の改良、新しいデータ収集。(1)高多重度環境下での粒子識別用チェレンコフ検出器(TIC)の開発をセルングループと共同して行い、別途科学研究費(一般A)にて購入の資材によりこれを完成し、本年度の鉛ビーム実験に供した。(2)H7年11月12月に、セルンにて、鉛ビームの本番実験を行い大量の生データを収集し、これを磁気媒体に複写して本学に持ち帰った。現在これらのデータ解析を全力を挙げて遂行中である。(3)上記解析のうち、これまでに得られた各種ハドロンの1粒子スペクトルより、ハドロン発生源の温度およびハドロン発生源の横向き膨張の存在とその速度が明らかとなった。(4)パイオン(π^+)の2粒子相関関数(C_2)を決定し、発生源サイズを求めた。これより、パイオンはその粒子密度がある臨海値まで下降したとき発生源より析出するものであることがわかった。3.国際シンポジウム(1)1995年4月に、本研究計画の中心的トピックである「高エネルギー原子核衝突における量子干渉効果」をテーマとした国際シンポジウムを広島市にて開催した。これは、現時点でのこの問題についての総括というだけでなく、QGPから宇宙構造にまで話題が及んだ予想以上に興味深い会議となった。(2)このシンポジウムに関して、内外の会議参加者より「つぎの会議も是非開催してくれ」との強い要望があった。なお、この会議のプロシ-ディングスは、「原子核研究」の一冊として発行される。4.今後の計画(1)鉛実験の生データ解析のうち、1粒子スペクトルについては今後負電荷のハドロンにまで範囲を拡げ、既知の正電荷ハドロン・データとあわせて温度や化学ポテンシャルについて定量的結論を得る。また、重陽子、反重陽子のデータをより精密化し、その生成機構を明らかにする。(2)2粒子相関関数については、パイオン、K中間子のデータの精密化をはかるとともに、陽子の2粒子相関にも解析を拡げ、これまで明らかではなかったパイオン発生源についての情報を得る。(3)最も発生率の多いパイオンについて、世界でもはじめての3粒子相関関数の決定に挑戦する。1,セルンのスーパー陽子シンクロトロン(CERN-SPS)を用いて450GeV陽子および核子あたり200GeVの硫黄による原子核衝突のデータ収集を行うとともに、その解析を進めた。この解析にあたっては、とくに生データから、なるべく実験的バイアスなしに2粒子干渉効果(HBT効果)の解析を行うシミュレーション法を開発した。2,この方法により、とくに硫黄+原子核衝突のπ中間子干渉効果を詳しく調べ、π中間子発生源の大きさは、粒子多重度とともにゆるやかに増加することを見出した。3,上記2の事実は、高エネルギー重イオン衝突で形成された高エネルギー・ハドロン・ガスがある凍結温度に達したときπ中間子が放出されることを示唆していると考えられる。4,また、K中間子についてのHBT効果の解析も進め、K中間子発生源の大きさは、π中間子発生源のそれの70%程度であること、K^+とK^-では殆ど差がないことを見出した。
日本手話、台湾手話、韓国手話における語と意味の歴史変化の解明

本研究の目的は、歴史的に関連がある日本手話、台湾手話、韓国手話(日本手話ファミリー)の語や表現における意味および用法の変化を明らかにし、これら3つの手話言語における史的変遷を体系的に示すことである。具体的には、これまで研究代表者が収集した3手話の手話語彙のデータに言語学的情報の記述を加えて比較可能な形にする。語彙のみでなく、話者同士の会話のデータを収集および分析し、3手話に形が共通してみられる表現が、意味や概念の面でどのような違いがあるのか、話者の年代ごとに分析する。これらを視覚的に比較が可能なコーパスを作成する。
量子磁束系を中心とした異方的超伝導における動的・静的現象の理論的研究

前年度に引き続き、鉄系超伝導体に関する理論的研究を行った。特に、鉄系超伝導体において実現している超伝導対称性を実験的に同定する手段を理論的に提案することを目的とした。これは、鉄系超伝導体の超伝導対称性として有力な候補と考えられている「±s波超伝導」が実験的に確かに検出できる実験手法を提案することを意味している。まずはじめに、ポイントコンタクトスペクトロスコピー実験を念頭において、±s波超伝導体の界面での束縛状態について理論的に調べた。その結果、界面束縛状態は鉄系超伝導体のマルチバンド性と±s波超伝導対称性を反映して特異な状態となることがわかった。次に、研究課題である量子磁束系に着目し、走査型トンネル顕微鏡による準粒子干渉効果の測定を念頭において、磁束中心における不純物散乱率の理論的研究を行った。その結果、「±s波超伝導」がもし鉄系超伝導体で実現しているのであれば、準粒子干渉パターンに特徴的な構造が見られるであろうことを予言した。最後に、前年度に開発した磁場回転比熱・熱伝導率測定の理論解析手法を鉄系超伝導体にも適用した。この手法は、第一原理計算によるバンド計算の結果を取り込んで実験結果の解析をすることができ、前年度に示したように実際の物質への適用が可能である。対象とした鉄系超伝導体はBaFe2(As0.67P0.33)2である。この物質は他の鉄系超伝導体と同程度の高い超伝導転移温度を持ちながら、超伝導ギャップにノード(ゼロ点)があるといわれている。もしノードがあるのであれば、そのノード位置を実験的に特定することは重要である。我々はさまざまな超伝導対称性を仮定して計算を行い、今後得られるであろう実験結果に対する予言を行った。第二種超伝導体の超伝導秩序変数の対称性同定を目的とした理論手法の開発を行い、実験結果を理論的に解析した。特に、比熱・熱伝導率の磁場回転測定を解析する理論的手法を開発し、ボロカーバイド超伝導体YNi2B2Cの実験結果を解析した。この理論的手法の開発によって、当初予定していた研究計画を高い水準で達成することができた。この手法の特徴は、直接的数値計算に匹敵する定量性を持つにもかかわらず、従来の簡便な解析手法と同程度のCPU時間で解析が可能であるという点である。この利点を利用して、第一原理計算によるバンド計算の結果を用いて、ボロカーバイド超伝導体YNi2B2Cの超伝導ギャップノードの位置を特定した。また、平成20年に発見された高温超伝導体である鉄砒素系超伝導体に関する理論的研究も行った。鉄砒素系高温超伝導体は世界的に注目を浴びている物質群であり、その超伝導対称性同定はメカニズム解明のために重要である。研究を計画した当時には鉄砒素系超伝導体は発見されていなかったが、その重要性を考え、研究を行った。そして、鉄砒素系超伝導体の有効モデルである5バンド強束縛モデルを用い、NMRによる核磁気緩和率測定と磁場進入長等による超流動密度測定に矛盾のない超伝導ギャップ構造として、「異方的±s波」超伝導を提唱した。
皮膚感覚ディスプレイによるボタン操作フィードバックに関する研究

昨年度より開発を続けているペンタブレット型インターフェースと皮膚感覚ディスプレイを組み合わせて,ペンに黒炭で画用紙に線を描くときの感触に近い感覚を提示するデバイスの開発を継続した.電磁誘導式のペンタブレットインターフェースに着目し,このインターフェースを備えた液晶ディスプレイと弾性表面波振動子を組み合わせることを提案した.液晶表面に両面研磨の弾性表面波振動子を備え,振動子越しに液晶に表示される情報を視覚することが可能となった.ペンタブレットインターフェースのスタイラス先端には,ゴム膜とアルミニウム箔を備え,従来の皮膚感覚ディスプレイの原理を利用できるようにした.皮膚感覚ディスプレイとして制御するためにはスタイラスの位置の計測が必要であるが,この情報はペンタブレットインターフェースより獲得することができる.弾性表面波振動子の背面の液晶部分に情報を投影し,その情報をスタイラスで直接なぞるといった使用方法を可能とした.製作したインターフェースを用いて,実験を行った.色のついた矩形を表示し,それをボタンやアイコンに見立てた.皮膚感覚の提示により,ボタンの場所を探索することが可能であることを示した.ボタン操作(液晶ディスプレイ上のアイコンやボタンを含む)において,皮膚感覚のフィードバックがボタンの位置の認識に有用であり,視覚情報が欠落する場合においてこのフィードバックが有効であることを実験をとおして示した.<皮膚感覚ディスプレイユニット>本研究を遂行するためには,皮膚感覚ディスプレイユニットを新たに製作する必要があった.従来のモジュールでは弾性表面波の進行波を励振するために振動子端部に吸音材を設けていた.皮膚感覚の呈示を長時間(2分以上)連続して行うと,吸収された機械エネルギーによって吸音材が加熱して振動子が破損する現象が見られていた.そこで,吸音材部分に水冷ヒートシンクを備えた皮膚感覚ディスプレイモジュールを製作した.従来の空冷に比べて4.5倍の冷却性能を達成できた.これにより,連続運転を行っても発熱による破損が見られなくなり,皮膚感覚呈示実験を行って本研究で提案する操作結果の皮膚感覚によるフィードバックに関する実験が行えるようになった.<力覚呈示デバイスへのインストール>当初の提案通りに「ボタン」表面に取り付ける使用方法には,上記の皮膚感覚ディスプレイモジュールでは感覚呈示部分が狭いため,SensAble Technologies社の力感覚ディスプレイであるPHANToMOmniを用いてボタン操作をシミュレーションできるようにした.このデバイスは,リンク機構により計算された力をフィードバックする装置で,コンピュータ画面上で仮想の物体に接触した時の反力などを模擬的に提示することができる力感覚ディスプレイである.PHANToMOmniのスタイラス部分に皮膚感覚ディスプレイモジュールを取り付けた.皮膚感覚ディスプレイモジュールの上に人差し指をのせたままスタイラスを操作し,コンピュータ内の仮想環境下でボタン操作をシミュレーションすることができる.今後,この環境を用いて,ボタン操作を行う際の皮膚感覚によるフィードバックの有効性を評価していく予定である.<新しいディスプレイの検討>従来の弾性表面波皮膚感覚ディスプレイモジュールでは,エネルギー効率が良くないため,この効率を向上させるためのアクチュエータの構成を提案し,基礎的実験を行った.<皮膚感覚ディスプレイユニット>昨年度とは異なるアプローチで皮膚感覚ディスプレイの開発を行った.振動子表面に弾性表面波を周回させることを検討した.研究代表者らのグループが開発した弾性表面波間接励振方法を用いて,ガラス製ステータ振動子表面に弾性表面波を周回させることに成功した.これにより,従来よりエネルギー効率を改善したディスプレイユニットを実現できることを示した.<透明な皮膚感覚ディスプレイ>当初の提案通りに「ボタン」表面に取り付ける使用方法においては,上記の皮膚感覚ディスプレイモジュールの他にも透明な皮膚感覚ディスプレイの使用が可能である.このディスプレイはガラスの表面に弾性表面波を励振し,スライダ越しになぞるとざらざら感を感じるようにしたものである.透明であるため,大きなボタン(左右の押し方で入力を調整できるもの)をカバーし,視覚的な阻害をさけることができる.このディスプレイの応用では,ボタン表面の中心がつるつるした面,左右が異なる粗さを持った面に設定できるため,ボタンを見ずに操作する場合に呈示されたざらざら感を頼りにボタンを操作することが可能である.基礎的な実験により,皮膚感覚を頼りにボタンの中心を認識できることを確認した.<ペンタブレット型インターフェース>すでに普及しているペンタブレット型インターフェースと皮膚感覚ディスプレイを組み合わせて,ペンに黒炭で画用紙に線を描くときの感触に近い感覚を提示するデバイスを開発した.さらにこのデバイスで使用する弾性表面波振動子に透明なものを選択し,視覚ディスプレイと組み合わせて,タッチパネル様のペンタブレットとした.画面に表示される情報(ボタンやアイコン)を頼りに操作する際の皮膚感覚フィードバックが及ぼす影響について検討していく.昨年度より開発を続けているペンタブレット型インターフェースと皮膚感覚ディスプレイを組み合わせて,ペンに黒炭で画用紙に線を描くときの感触に近い感覚を提示するデバイスの開発を継続した.電磁誘導式のペンタブレットインターフェースに着目し,このインターフェースを備えた液晶ディスプレイと弾性表面波振動子を組み合わせることを提案した.液晶表面に両面研磨の弾性表面波振動子を備え,振動子越しに液晶に表示される情報を視覚することが可能となった.ペンタブレットインターフェースのスタイラス

先端には,ゴム膜とアルミニウム箔を備え,従来の皮膚感覚ディスプレイの原理を利用できるようにした.皮膚感覚ディスプレイとして制御するためにはスタイラスの位置の計測が必要であるが,この情報はペンタブレットインターフェースより獲得することができる.弾性表面波振動子の背面の液晶部分に情報を投影し,その情報をスタイラスで直接なぞるといった使用方法を可能とした.製作したインターフェースを用いて,実験を行った.色のついた矩形を表示し,それをボタンやアイコンに見立てた.皮膚感覚の提示により,ボタンの場所を探索することが可能であることを示した.ボタン操作(液晶ディスプレイ上のアイコンやボタンを含む)において,皮膚感覚のフィードバックがボタンの位置の認識に有用であり,視覚情報が欠落する場合においてこのフィードバックが有効であることを実験をとおして示した.
環境看護学分野における患者支援理論の開発

過去の化学物質過敏症看護相談室の運営内容を質的・量的に分析した結果、相談室の名称の問題、経済的課題、マンパワー不足等を背景に、相談内容と看護支援の偏りの存在が明確化した。また、化学物質過敏症を対象とする看護支援の文献は皆無であり、当該分野における支援理論の構築に至れる基礎研究の不足状況が明らかになった。よって、当該分野における支援理論の検討に耐えられるエビデンス構築を目指し、科学的根拠に基づく看護支援内容を導くための実験を開始した。本研究目的の達成には、改めて、患者団体を対象とする環境病患者の実態調査、健康調査、および、在宅療養中の環境病患者を支援する看護師の養成が必須であると結論付けた。化学物質過敏症看護相談室を継続運営して相談活動を行った。相談室の社会的ニーズと看護師の役割に関する客観的なエビデンスを得るために、過去の相談メールの内容をテキストマイニングによって分析した。現在、論文作成中である。今年度より相談室に導入したニュースキャンは、機材による分析結果の理解に関する知識が必要となったため、講習会に複数回参加して分析方法と解釈方法を学習した。また、ニュースキャンを相談室で患者に使用する前に、実験的な調査が必要と判断し、健康な人を被験者として実験を繰り返しデータを得た。質的研究のスキルアップのために、アルバータ大学がエドモントンで行った質的研究セミナーに参加し、この際、化学物質過敏症患者の社会復帰に関する経験の語りについても報告した。さらに、これまでに看護相談室を通して行った化学物質過敏症患者の調査データを整理して学会報告し、日本臨床環境医学会学術集会で奨励賞を受賞した。想定していたよりもニュースキャン機材の試用に手間がかかったこと、看護相談室の設置場所の再検討に時間を要していること等から、相談室を広く周知させて相談活動を活発化することが難航しているため。化学物質過敏症看護相談室を継続運営したが、大学内での正統な運営が困難となり、10月よりトータルヘルスセンター内に移設した。webサイトは、相談室の移設とともに新設し、現在、テスト公開中である。看護相談件数としては、平均月1件程度の面談希望があり、随時、メール相談も継続している。個別相談の内容としては、「化学物質過敏症かどうかを知りたい」、「化学物質過敏症患者が安心して住める住環境について知りたい」、「道路の新設によって排気ガスで苦しんでいる」等があり、その他、患者団体からのサポート要請もあった。看護相談室における看護師の支援役割に関するテキストマイニングの分析結果としては、過去に質的研究で明らかにしてきた内容と相違が無いことが明らかになった。また、相談中の言葉のやり取りで、相談者と看護師の双方が最多用している言葉は、「人」であった。しかし、テキストマイニングでは、「人」という言葉が含む状況の多様性を分析し切ることは不可能であり、内容分析による対処を行った。現在、本研究結果については、論文公表の準備段階である。また、看護相談室の参加観察法による研究は、平成27年度中には2事例のデータ収集を行った。現在、結果を分析中であり、継続して追加データ収集を行っている。化学物質過敏症患者の看護支援に関する文献レビューに関しては、文献数が少なく、理論構築のエビデンス強化のために、最多の相談内容である住環境に関する問題をテーマとしたフォーカスグループインタビューを行った。化学物質過敏症患者への支援に関する文献数が少なく、理論構築のためのエビデンスが看護相談室を運営してきた研究者の経験知に偏る傾向があることを懸念し、その対処法を試行錯誤しているため。化学物質過敏症(以下CS)看護相談室(学外施設)の利用数は5件であった。相談数減少原因は、1インターネット上のCSに関する情報量の増加、2有料化の2点であった。患者来訪型の看護相談では、自宅外での活動が不可能な患者(いわゆる重症患者)への支援が欠けていた。次に、CS患者に関する看護関連の文献は、PubMed検索(キーワード: Multiple Chemical Sensitivity, nursing)では件数が少なく、米国研究者から得た文献を含め20編であった。先行研究における介入は、マインドフルネスの効果を検討した1編のみであった。これらの文献レビューは、平成30年7月の日本臨床環境医学会学術集会で行う予定である。また、看護支援や看護介入研究は皆無であり、先行研究の少なさ、および、看護相談室利用者の偏りから考え、現在の蓄積データによる理論構築は不可能と判断した。そこで、過去に実施したCS患者に対する3尺度(QEESI,MUIS-C,QUIK-R)の郵送調査(n=354)で得た307名分(87%)の自由記載内容(総文字数191,897文字,約625文字/名)を検討した結果、真の患者のニーズが調査結果に反映しておらず、抜本的な調査が必要と考えた。さらに、看護支援方法についても抜本的検討を要すると判断し、生命維持の基本的要素(水とミネラル)と運動療法による看護介入研究(n=12)を実施した。その結果、自覚的症状改善を得られた事例は、水・ミネラル群(n=7)と運動群(n=5)において各群2名であり、客観的指標による改善効果は得られなかった。本研究結果も、日本臨床環境医学会学術集会で報告予定である。これらより、CS患者への看護支援の現状は、早期診断促進,看護診断による生活指導,精神的支援であり、「環境因子による病をもつ患者の看護学的考察」として公表済みである。

過去の化学物質過敏症看護相談室の運営内容を質的・量的に分析した結果、相談室の名称の問題、経済的課題、マンパワー不足等を背景に、相談内容と看護支援の偏りの存在が明確化した。また、化学物質過敏症を対象とする看護支援の文献は皆無であり、当該分野における支援理論の構築に至れる基礎研究の不足状況が明らかになった。よって、当該分野における支援理論の検討に耐えられるエビデンス構築を目指し、科学的根拠に基づく看護支援内容を導くための実験を開始した。本研究目的の達成には、改めて、患者団体を対象とする環境病患者の実態調査、健康調査、および、在宅療養中の環境病患者を支援する看護師の養成が必須であると結論付けた。研究分担者による看護相談室の参加観察法による研究は、現在、三重大学医学系研究科の研究倫理審査中であり、承認され次第、研究を遂行する予定となっている。予定していたwebページの整理は、年度内研究費予算の制限もあり、また、今後、看護相談室をどこの場所で継続していくか、相談料金の設定をどうするかという課題が浮上しているため、今年度は見送った。来年度早期にリニューアル予定とする。理論構築のための文献整理が遅れているため、今後、力を入れて取り組んでいきたい。現在、海外の研究者との情報交換を進めながら文献収集を行っており、理論構築の作業を進めていく。さらに、構築した理論の妥当性の検証を行うため、看護相談における倫理的側面にも焦点を当てて患者支援のマニュアルを検証することを考えており、看護相談室で活用できるところまでを目標としたい。環境看護学予定していたwebページの更新を次年度に見送ったために、人件費・謝金に残額が生じた。Webサイトの構築は行ったが、現在テスト公開中であり、細部のメンテナンス費用分が残った。次年度のweb更新費用として使用する予定。最終年度(H29年度)でwebサイトのメンテナンスに使用する予定である。
骨壊死に対するmicroRNA導入骨髄単核球細胞を用いた血管・骨再生に関する研究

ステロイド性大腿骨頭壊死症手術患者の大腿骨頭を標本とし、miRNA, mRNAの網羅的発現解析を行い、発現プロファイルを解析した。得られたmiRNAの候補を用いてin vitro実験系において、骨形成促進、血管新生能を評価し、これら骨・血管新生に有用であると思われる4つのmiRNAの候補の選別を行った。間葉系幹細胞(MSC)へリポフェクション法により過剰導入した合成miRNAのエクソソームを、培養筋芽細胞等の他の培養細胞に添加することでmiRNAを細胞内へ導入させ、また濃度依存的に増加させることができることを確認した。平成26年度では1)ステロイド性骨壊死患者由来の骨髄単核球の性質を明らかにすること、2)単核球へのmicroRNA(miRNA)導入による遊走能およびサイトカインと分泌miRNAの機能評価、また3)ラットステロイド性骨壊死モデルを用いてmiRNA導入骨髄単核球による壊死骨の再生効果を明らかにするため以下の研究を行った。1.ステロイド性大腿骨頭壊死症手術患者、また非大腿骨頭壊死症手術患者(変形性股関節症)の症例より、手術時に摘出した大腿骨頭を標本とし、大腿骨頭より採取した骨髄よりRNAを精製し、マイクロアレー法を用いたmiRNA,メッセンジャーRNAの網羅的発現解析を行い、発現プロファイルを解析した。2.血管形成促進することが知られているmiRNA-210や骨分化制御の報告のあるmiRNA-222を用いて、間葉系幹細胞(MSC)へリポフェクション法により過剰導入した合成miRNAのエクソソームを、培養筋芽細胞等の他の培養細胞に添加することでmiRNAを細胞内へ導入させ、また濃度依存的に増加させることができることを確認した。また得られたmiRNAはin vitro実験系において、血管新生能を促進させ、ボイデンチャンバー法による解析から細胞遊走能など細胞機能を制御できることを確認した。3.ラットステロイド性骨壊死症モデルの作成方法確立のため、先に報告されたモデルに準じ、Lipopolysaccharide、methylprednisoloneを用いたステロイド性骨壊死モデルを作成後、2週、4週で骨壊死発生率の評価を行った。現在のところ明らかな壊死領域を認めるモデルを作成できるまでには至っていない。平成27年度では1)単核球へのmicroRNA(miRNA)導入による遊走能およびサイトカインと分泌miRNAの機能評価、また2)ラットステロイド性骨壊死モデルを用いてmiRNA導入骨髄単核球による壊死骨の再生効果を明らかにするため以下の研究を行った。2.ラットステロイド性骨壊死症モデルの作成方法確立のため、先に報告されたモデルに準じ、Lipopolysaccharide、methylprednisoloneを用いたステロイド性骨壊死モデルを作成後、2週、4週で骨壊死発生率の評価を行った。MSCからmiRNAを含むエクソソームが分泌され、そして、特定のmiRNAを細胞より分泌させることができ、容易に他細胞へ導入できることを確認した。また大腿骨頭壊死症患者由来の大腿骨頭における骨髄でのmiRNA, mRNAの発現プロファイルを解析した。現在、先に報告された方法に準じ、ラットステロイド性骨壊死症モデルの作成並びに骨壊死発生率の評価を行っているが、壊死発生率が一定ではなく改良を試みている。27年度が最終年度であるため、記入しない。関節病学安定したラットステロイド性大腿骨頭壊死モデルの作成方法、評価方法を確立し、先に解析したmiRNAを導入した骨髄単核球の壊死部への移植を行い、移植供御の血管再生、骨再生の評価を行う。
内部照射治療用アイソトープによるモノクローナル抗体標識法の最適化に関する研究

放射性アイソトープ標識抗体(radioimmunoconjugae)を用いるがんの内部照射療法は原理的に最もシンプルかつ強力である.しかしながら腫瘍への集積性が低いため,未だ実用化には至っていない.放射性核種標識方法を改良し,腫瘍集積性を減少させることなく,正常組織分布を低減すれば,この問題は解決可能である.具体的には,正常組織では分解代謝されるが,腫瘍組織では比較的安定に留まる代謝性の化合物(化学スペ-サ)を選択し,標識用アイソトープ(In-111,Y-90)と抗体の中間に導入すれば良い.本研究の化合物はキレート部分にベンジルEDTA構造を有し,従来用いられてきたDTPA化合物よりもはるかに安定に治療用アイソトープのY-90やIn-114mを配位結合できることが判明した.さらに,官能基を連結する炭化水素型スペ-サの長さを調整することにより,本研究の化合物は標識抗体の体内分布を自由に変化させる特徴を有する.以上の原理に基づき,炭化水素鎖が3,5,7,10個の化合物を合成し,それぞれについて,ヒト大腸癌LS-180移植ヌードマウスモデルで体内動態の検討を行った.その結果,炭化水素鎖7個および10個の化合物(maleimido-C7-benzyl-EDTA,maleimido-C10-benzyl-EDTA)が,放射性核種標識モノクローナル抗体A7による腫瘍集積性に関して最も良好であった.1.炭化水素鎖数が3,5,7,10個と増加するに連れて,全身からの放射能消失速度が,促進された.2.腫瘍内および血液中での標識抗体の挙動ならびに安全性は炭化水素鎖数に影響されなかった.3.したがって,肝,脾,腎等の正常臓器からの洗い出しが,長炭素鎖化合物において,促進されたため,C7とC10では最も良好な腫瘍対正常臓器放射能比を示した.放射性アイソトープ標識抗体(radioimmunoconjugae)を用いるがんの内部照射療法は原理的に最もシンプルかつ強力である.しかしながら腫瘍への集積性が低いため,未だ実用化には至っていない.放射性核種標識方法を改良し,腫瘍集積性を減少させることなく,正常組織分布を低減すれば,この問題は解決可能である.具体的には,正常組織では分解代謝されるが,腫瘍組織では比較的安定に留まる代謝性の化合物(化学スペ-サ)を選択し,標識用アイソトープ(In-111,Y-90)と抗体の中間に導入すれば良い.本研究の化合物はキレート部分にベンジルEDTA構造を有し,従来用いられてきたDTPA化合物よりもはるかに安定に治療用アイソトープのY-90やIn-114mを配位結合できることが判明した.さらに,官能基を連結する炭化水素型スペ-サの長さを調整することにより,本研究の化合物は標識抗体の体内分布を自由に変化させる特徴を有する.以上の原理に基づき,炭化水素鎖が3,5,7,10個の化合物を合成し,それぞれについて,ヒト大腸癌LS-180移植ヌードマウスモデルで体内動態の検討を行った.その結果,炭化水素鎖7個および10個の化合物(maleimido-C7-benzyl-EDTA,maleimido-C10-benzyl-EDTA)が,放射性核種標識モノクローナル抗体A7による腫瘍集積性に関して最も良好であった.1.炭化水素鎖数が3,5,7,10個と増加するに連れて,全身からの放射能消失速度が,促進された.2.腫瘍内および血液中での標識抗体の挙動ならびに安全性は炭化水素鎖数に影響されなかった.3.したがって,肝,脾,腎等の正常臓器からの洗い出しが,長炭素鎖化合物において,促進されたため,C7とC10では最も良好な腫瘍対正常臓器放射能比を示した.
筋疲労メカニズムの解明とそのリハビリテーションへの応用

個人個人の資質や時折の体調に応じた筋疲労進過程のメカニズムを解明するため,任意時点筋疲労度推定法を確立し,種々の条件下での生理的実験条件を詳細に検討した.さらに,筋疲労状態に応じて負荷を制御するより安全なリハビリテーション機器の開発を目指して,多変量解析により動的運動時での筋張力と筋疲労との分離を試みた.疲労実験は70%MVCを40s間維持(first stage),1-2分の休憩後,100s間維持(middle stage),1-2分の休憩後,再び40s間維持(last tsage)の3ステージを1セットとし,セット間の休憩を5分として,3セット行った.その上で,背景活動筋電図からは平均周波数(MPF),積分値筋電図(ARV),伝導速度を推定し,一定収縮に重畳したM波(S-M wave)からは瞬間周波数(IF)パターン(瞬間周波数の時間変化)及び伝導速度を推定した.その結果,first stageにおいてMPFの低下に対し各特徴点でのIFが一律に低下する例が10例中6例であり,その後,MPFの低下に対しIFの低下が見られなくなる傾向を示した.この特徴は,シミュレーションモデルにより,first stageでは速筋線維による乳酸の蓄積(それによる伝導速度低下の低下),middle stage以降でMU(Motor Unit)の活動停止と関係しているものと類推された.しかし,以下の方法を自転車エルゴメータ運動時の大腿4頭筋群の疲労度推定に使用することはできず,外側広筋の表面筋電図から得た評価指標と心拍動リズムを成分とする多次元評価指標に対して固有値分解による多変量解析を試みた.その結果,8名中4名の第1固有値寄与率の時系列に筋張力と筋疲労との違いが現れるような傾向が見られた.この特徴を筋疲労状態に応じた負荷制御にどの様に応用していくかは今後の課題である.個人個人の資質や時折の体調に応じた筋疲労進過程のメカニズムを解明するため,任意時点筋疲労度推定法を確立し,種々の条件下での生理的実験条件を詳細に検討した.さらに,筋疲労状態に応じて負荷を制御するより安全なリハビリテーション機器の開発を目指して,多変量解析により動的運動時での筋張力と筋疲労との分離を試みた.疲労実験は70%MVCを40s間維持(first stage),1-2分の休憩後,100s間維持(middle stage),1-2分の休憩後,再び40s間維持(last tsage)の3ステージを1セットとし,セット間の休憩を5分として,3セット行った.その上で,背景活動筋電図からは平均周波数(MPF),積分値筋電図(ARV),伝導速度を推定し,一定収縮に重畳したM波(S-M wave)からは瞬間周波数(IF)パターン(瞬間周波数の時間変化)及び伝導速度を推定した.その結果,first stageにおいてMPFの低下に対し各特徴点でのIFが一律に低下する例が10例中6例であり,その後,MPFの低下に対しIFの低下が見られなくなる傾向を示した.この特徴は,シミュレーションモデルにより,first stageでは速筋線維による乳酸の蓄積(それによる伝導速度低下の低下),middle stage以降でMU(Motor Unit)の活動停止と関係しているものと類推された.しかし,以下の方法を自転車エルゴメータ運動時の大腿4頭筋群の疲労度推定に使用することはできず,外側広筋の表面筋電図から得た評価指標と心拍動リズムを成分とする多次元評価指標に対して固有値分解による多変量解析を試みた.その結果,8名中4名の第1固有値寄与率の時系列に筋張力と筋疲労との違いが現れるような傾向が見られた.この特徴を筋疲労状態に応じた負荷制御にどの様に応用していくかは今後の課題である.