hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
ｉｎ　ｓｉｔｕ　ＸＡＦＳとＸＲＤ同時測定による無機発光材料の活性点構造の解明

本研究は、ガス流通下加熱処理条件下XAFSとXRDの同時測定を可能にする新規in situ XAFSおよびXRD同時測定法の開発を目的として実施した。さらに開発された手法を新規無機EL材料であるTbドープアルミナ自立膜に適用し、EL活性点構造発現過程の解明を試みた。新規に開発したin situ XAFSおよびXRD同時測定用セルを用いて、不活性ガス流通下で700°Cまで加熱しながら、発光中心であるTbLIII-edge XAFSとアルミナのXRDの同時測定に成功した。その結果、Tbはアルミナの結晶内に取り込まれているのではなく、アルミナ粒子表面上に孤立して高分散していることが明らかにできた。2013年度は、年度初めより、in situ XAFSおよびXRD同時測定用の新規セルの設計に取り組んだ。サンプルを1000°Cまで加熱するための機構の考案、サンプルが1000°Cまで加熱されたとき、セルのX線透過窓を冷却するための機構の設計、反応ガス導入の方法、回折X線の取り出し角度の選定等を行い、製作の業者との数回の打ち合わせの後、2014年1月までに、プロトタイプのセルを完成させた。その後、2月に実際に九州シンクロトロン光研究センターのBL11において、5%Tbドープアルミナフィルムをサンプルとして、テスト測定を行った。ガスは窒素を20ml/min流しながら、段階的に温度を上昇させた。サンプルの昇温は、700°Cぐらいまでは順調であったが、700°C以上では、ヒーター出力を最大にあげてもサンプル位置では750°Cまでしか昇温できなかった。実験終了後、サンプルホルダーを取り出したところ、保温のためにサンプルホルダーの周囲に取り付けたシールドが熱で黒く変質し、サンプルにはホルダーから蒸着したとみられる着色が認められた。結果、ヒーターとサンプルの熱接触が不十分ななめ、サンプル位置ではない場所が過熱されていしまっていたことが示唆された。この結果をうけ、2014年度は、加熱方法を再検討し、より効率的に昇温できる機構への改良を目指す。一方、測定されたスペクトルに関しては、300°Cから500°Cで母材のアルミナの結晶構造の変化がみられることが観察されたほか、同時にTb LIII-edge XANESにも変化が見られ、母材と共にTbの配位状態が変化したことが確認できた。この実験では、ビームタイムの制約があり、測定温度のステップ幅を細かく設定することができなかったので、2014年度は、測定方法を改良してより高い時間分解能で測定し、温度変化を細かく測定することを計画している。その結果、Tbに関しては、加熱条件下と、加熱後室温での測定では、温度による熱振動の効果に加えて、温度によりTbの周囲の配位環境が変化することが分かり、新規セルを利用した測定において注目すべきエネルギー領域を明らかにすることができた。また、母材の構造に関する情報をえるためのXRD測定に関しては、通常のCu Kα線とは違うエネルギーの入射X線を照射したときの、回折角、回折強度とその変化について、加熱条件下での情報を得るとともに、加熱処理後室温測定でのXRD測定とのデータ比較、また、Al K-edge XAFS測定によるAlの電子状態の変化の観察も行い、in situ XRD測定において注目すべきポイントを明確にすることができた平成26年度は、平成25年度に設計したXAFSおよびXRD同時測定用セルの改良に取り組んだ。平成25年度の実験では、サンプル温度を700°Cまでしか上げられなかったので、より高温での処理を可能にするための検討に取り組んだ。まず、ヒーターそのものの温度が900°Cまで上昇することを確認した。したがって、この熱を如何に効率よくサンプルに伝える方法と確立するために、サンプルホルダー周りの保温シールドの作成や、ヒータ一位置の検討等行った。しかしながら、様々な改良を試みたが、サンプル温度を700°C以上に昇温することはできなかった。そこで、サンプルとヒーターの保持を根本から見直して、XAFSを透過ではなく蛍光モードで測定するレイアウトに変更し、サンプルがヒーターに接し設置できるように改良した。これで、昇温の問題を解決することができた。到達温度は目標に届かなかったものの、H26年度は、XAFSとXRDの同時測定を計画通り実施した。今回は測定をQuickスキャンモードで行うことで、XAFSとXRDの測定を連続して、測定時間を1スペクトルあたりそれぞれ3分と10分で行うことに成功した。本課題で研究課題としている、発光中心およびその周囲の構造変化は比較的緩やかであることから、このような時間分解能でも、昇温処理による発光点構築機構を捉えることは可能である。

実際、200°C付近からTbの配位構造の変化が起こり始め、その変化が安定化した400°C付近からアルミナの構造変化が開始し、アルミナ母材の構造は600°C付近で安定化することが分かった。これらのことから、Tbはアルミナの結晶構造に取り込まれることなく、アルミナナノ粒子表面上で原子状に分散して存在してることが分かった。放射光利用したナノ物質構造解析課題申請時は、2013年度1000°Cまでの加熱条件下でのin situ XAFSおよびXRD同時測定を計画していた。実際には、1000°C加熱の試験は行ったものの、試料温度は750°Cまで到達するにとどまったので、完全に目標達成とは言えないが、第1段階として考えていた500°Cまで加熱は容易に達成することができたこと、試料位置での温度は1000°Cまで上がらなかったが試料ホルダー上部の熱による変質の状態から判断すると、ヒーター至近は1000°C近くまで昇温されていたことが予想されるので、あとは、ヒーター部分と試料部分の熱伝導の改善で2014年度には達成可能と予想される。また、XAFSおよびXRDスペクトルに関しては、時間分解能は高くないが、XAFSとXRDを連続したスキャンで測定することに成功し、最終目標の時分割同時測定実施のための指針を得ることができた。以上のようなことから、2013年度は目標をほぼ達成したものと考えている。課題申請時の研究計画では、本年度新規XAFSおよびXRD同時測定用セルを設計、作成しテストを行う計画であった。本課題の研究の対象はTbドープアルミナナノ粒子ゾルであるので、新規に作成するセルもこの試料の測定に最適化したものに設計する必要がる。そこで、本年度はこのようなセル設計の基礎となる情報を得るため、Tbドープアルミナナノ粒子ゾルを各種の処理を行ったものの室温での静的なXAFSおよびXRDスペクトルの測定や、500°Cまでの低温の条件下での定常状態におけるXAFSおよびXRDの測定を実施し、新規セル設計のための情報収集を行った。これらの実際の測定には、放射光施設でビームタイムを獲得し、その限られた時間内で実施することになるのであるが、本年度はビームタイムが2012年7月、12月、2013年2月に獲得でき、結局データがすべてそろったのは、年度末になってしまい、その情報をもとに新規セルの設計作成を年度内に完了させることはできなかった。しかしながら、2013年度は、2012年度に得られたデータをもとに研究を加速することができるものと考えている。2014年度は本課題の最終年度となるため、時分割in situ XAFSおよびXRD同時測定によるTbドープアルミナナノ粒子ゾルの詳細解析を実施することを目標とする。前述の通り、現在セルの改良を行っている所であり、X線を照射しないオフライン条件で、目標が達成できるかどうか確かめながら、セルの改良を進め、少なくとも900°Cでの加熱条件下でのin situ XAFSおよびXRD時分割同時測定の実現を目指す。様々な改良を11月まで行い、12月に九州シンクロトロン光研究センターで検証の実験を行い、そこでの修正点を更に改良を加え、2015年2月に最終的な実験を実施することを目指す。その間、各種無機ELに関して、EL, PL等の物性測定を別途行い、高い性能を発現する可能性のある条件の洗い出しも行い、XAFSおよびXRD同時測定実施時の条件設定に有用な情報の収集にも努める。
蛋白質結晶エッチング法による新規超分子構造体の創成

タンパク質集合体は、高い対称性をもつケージやチューブなど、特異な構造体を形成するため、新しいナノ材料として高い注目を集めている。本研究では、タンパク質結晶内に形成される高次構造体をそのまま溶液中に切り出す、タンパク質超分子構造体の新規構築手法の開発を目指した。細胞内で結晶化する多角体結晶のナノカップ構造に着目し、単量体間に導入したシステイン残基の酸化反応によるジスルフィド結合形成により結晶内でのナノカップ構造体を構築した。結晶構造解析、MALDI TOF- MS、SDS-PAGEにより、ナノカップ構造体の同定を行い、多角体結晶からナノカップ構造体を構築することに成功した。本研究では、蛋白質の自己集積体である蛋白質結晶から特異な構造体を切り出す「蛋白質結晶エッチング法」を新たに確立し、2D、3Dの蛋白質超分子構造体の機能化を目指す。近年、蛋白質をビルディングブロックとして共有結合やリガンドとの相互作用を用いたボトムアップ法による超分子構造体が報告されているものの、機能化の報告はほとんど例がない。その理由は、蛋白質のボトムアップ法により形成されるリングやチューブ、ケージ等の構造安定化や機能設計が困難なためである。本研究では、タンパク質が結晶化する際に形成する集積構造の高い対称性を利用し、タンパク質結晶から望みの構造体を切り出すタンパク質超分子構造体を作成し、結晶構造を基にした分子設計を行うことにより、今までにない新しい機能性超分子構造体の構築手法となりうる。H26年度は、細胞内で結晶化する多角体結晶のナノカップ構造に着目し、結晶構造を基に単量体間をジスルフィド結合で架橋化できる位置にシステインを変異導入した。得られた変異体結晶を過酸化水素で酸化、架橋化し、溶解することによりナノカップ構造を水溶液中へ切り出すことに成功している。本研究では、固体のタンパク質集積体であるタンパク質結晶に存在する特異な構造体を切り出す「タンパク質結晶エッチング法」を新たに確立し、リング、ケージ、シート、チューブなどのタンパク質超分子体の構築とその機能化を目指す。具体的には、タンパク質結晶内の分子界面にシステイン残基を導入し、ジスルフィド結合による架橋化と結晶を溶解することにより、超分子構造体を切り出す。平成27年度は、昆虫細胞内で結晶を形成する多角体を利用し、前年度に作製したシステイン変異体の構造解析と結晶内特有のナノカップ構造体の切り出し、同定、機能化を行った。システイン変異体の酸化前後の結晶構造解析により、酸化反応後、システイン残基の構造変化がおこり、結晶内でジスルフィド結合を形成することがわかった。ジスルフィド結合により架橋化された結晶を溶解することで、結晶内特有のカップ構造を溶液中に切り出した。また、カップ構造あたり、ジスルフィド結合の数を増やすことにより、ジスルフィド結合形成効率があがり、安定にカップ構造を切り出すことに成功した。溶解したタンパク質は、MALDI TOF MS、SDS PAGEにより同定を行い、カップ構造が溶出されたことを確認した。また、酸化していない結晶を溶解したサンプルを酸化すると、カップ構造ではなく、アグリゲーションした溶液が得られたため、結晶状態で酸化することがカップ構造を構築するのに重要なことがわかった。現在、ヘムタンパク質であるミオグロビンを含め、数種類のタンパク質を用い、本手法の拡張を行っている。本研究では、タンパク質の自己集積体であるタンパク質結晶から特異な構造体を切り出す「タンパク質結晶エッチング法」を新たに確立し、超分子構造体の機能化を目指す。本年度は、当初の計画とはタンパク質が異なるが、多角体結晶のカップ構造に着目しジスルフィド結合をアミノ酸置換により導入することでカップ構造の切り出しに成功した。本手法を実証することができたため、おおむね順調に進展していると考える。生体機能関連化学H26年度は、多角体結晶のカップ構造を結晶から切り出し、構造体の各種分析による同定を行った。次年度は、切り出したカップ構造体の機能化を試みる。カップ構造は、内部に数ナノの空間を有しているため、内部空間の特異な環境を利用した蛍光色素の光化学的物性の制御を試みる。また、本手法の有用性を示すため、多角体以外のタンパク質結晶へも適用する。具体的には、ヘムタンパク質であるミオグロビンのリング、チューブ構造の構築を目指す。以上の実験結果から得られた成果を学術論文、学会等で発表する。
2050年に向けての日米医療施設の将来に関する展望と研究

この十年あまりの間に各方面で新しい世紀へ向けての研究が進められ,幸いにして実り多い実績が残された。こうした将来研究をふまえ、これまで築き上げてきた日米関係の研究者をネットワークを土台に2050年の医療福祉環境ならびに施設のあり方について討議する場を整備してきた。平成11年10月には米国テキサス州にて、テキサス&M大学のジョージ・マン教授やサウスカロライナ州クリムゾン大学のデイヴィッド・アリソン教授、ルイジアナ州トゥレーン大学のスティーブン・ヴァーデルヴァー教授を中心とする建築研究者ならびにAIA(American Institute of Architecture)AAH(Academy for Architecture in Health)に所属する実務家たちと、近い将来に共同研究グループを立ち上げることを討議した。そしてその研究テーマとしておおむね2050年の各国の医療施設環境のあり方にターゲットを絞ることを話し合った。平成12年2月末から3月中旬にかけて、イスラエル・テクニオン大学のアルザ・チャーチマン教授とロバート・オックスマン教授とのあいだで今後立ち上げる共同研究への参画を要請し、研究の展望について協議した。米国ではナッシュビルに10月の会合と同様のメンバーの多くが集まり、共同研究ネットワークGUPHA(Global University Programme for Healthcare Architecture)の旗揚げを平成12年10月カナダのヴァンクーヴァーで行うことを討議し、具体的なプログラムについて検討した。さらに主要な研究者を出すと思われるテキサスA&M大学、クレムゾン大学ならびにトゥレーン大学を直接訪問し、」各研究者の抱く今後の研究方針について議論を行った。
組織能力に応じたプロスポーツ事業創造モデルの検討

本研究の目的は、プロスポーツクラブ・球団の能力形成とイノベーション・パターンの関係性を解明すること、そしてこれらの作業を通じて、組織能力に応じたプロスポーツの事業創造モデルを提案することにある。2018年度は、本研究の第一段階に位置づけられており、特にJリーグ加盟クラブ(以下「Jクラブ」とする)を事例としながら、各クラブの組織能力とこれらが展開するイノベーションの特徴(イノベーション・パターン)の関係性を分析するための仮説モデルを構築することが目指された。各クラブの関係者またはその他のステークホルダーに対する半構造化インタビューおよび参与観察、さらには公式文書や公開資料等のドキュメント分析を実施した結果、個々のクラブが地域に暮らす人々の多様なスポーツニーズに対応することが困難になってしまうのは、単に資金不足や人材不足といった要因だけが理由ではなく、目の前の顧客(サポーターやスポンサー企業など)の声に積極的に耳を傾け、彼ら/彼女らの欲求(ニーズ)に忠実に対応しながら、自分たちの製品や組織、業務のプロセスを「合理的に、正しく」つくり上げていった結果によっても生じる可能性があることがより明確になった。これらは自組織の能力を高めていった結果、イノベーションのパターンが限定されてしまう可能性を示唆していると言ってもよい。自らの収入を増すことに成功し、より多くの社員やスタッフを採用し、地域の様々なサポートを獲得できるまでに成長したクラブであっても、時間が経過するにつれてその成長が頭打ちになったり、地域に暮らす人々の欲求(ニーズ)に柔軟に対応することが難しくなってしまうという現象が生じることがある。本研究で得られた知見が精緻化・理論化されていくことで、プロスポーツ経営の過程でこうした現象が生じるメカニズムを「組織能力」といった観点から説明していく際の一助になっていくことが期待される。研究成果を広く社会に公表していくという点で課題は残されたものの、当初予定していた対象クラブへの調査実施は概ね計画通りに実施することができた。また、研究協力者との関係構築およびネットワークの拡大という点においても一定の成果を得られたことから、次年度以降の研究をさらに発展させていく上での素地を築くことができたと評価している。2019年度は、前年度に課題となった研究成果の公表という側面にも積極的に取り組みつつ、これまでの調査・分析の過程で浮き彫りになった知見をより深めていくことを目指す。具体的には、前年度から実施している調査(クラブ関係者等へのインタビュー調査および参与観察)をさらに広い範囲で実施しながら、そこから浮かび上がるクラブの組織能力とイノベーション・パターンの関係性を分析するための仮説モデルをさらに精緻化していくといった作業を試みる。最終年度には、これらの仮説モデルの検証およびこれらの知見を踏まえた実践的示唆の提示を目標としていることから、2019年度におけるこれらの作業は、そこへ向かうための準備段階に位置づけられる。
江戸末・明治初期における韻学への言語学の関与解明に向けての基礎的研究

各地の図書館や文庫等を訪れ、江戸末・明治初期韻学に拘わる音韻研究所を探し、その調査と資料収集等を行った.その結果、江戸末・明治初期韻学に対する欧米言語学、あるいは東洋語の日本韻学への影響については、行智御呼び上田万年を抜きにして語ることができないこと、またを知った。(1)大東急祈念文庫の文献の行智関係のハングルの分析を通すことによって,江戸末期の日本韻学が朝鮮語の利用の元で一代発展を遂げ、次の明治初期韻額への発火点、そしてこれと矛盾するかのようであるが終着点を用意した。この点において、行智には江戸末期韻学への外国からのインパクトを飾るモニュメンタル的な意義があった。なお、この点に関しては、行智のハングル利用書の発掘という成果を得た。(2)明治初期における西洋言語学の積極的かつ急進的な移入について、この方面の日本人の先駆者は上田万作であることが、彼の言語学や日本語学研究において看取された。万年の研究活動については今日まで必ずしもそう多く述べられておらず、その生涯もまた同様である。しかしながら、新村出、小倉新平等の本格的な欧米言語学の移入者に若干先だって、すなわち、明治中期に欧米言語学の日本移入の糸口をつくったことを確認できた。ただし、彼が日本韻学に与えた具体的な影響については現在までの所、なお解明し切れていない。本年度は、来年度の研究と合わせて当初の目的を達成することに向けて、主としてその基礎を築くための研究を行った。具体的には、東京・京都等の図書館や文庫等を訪れ、江戸末・明治初期韻学に関わる音韻研究書を探し、その調査と資料収集等を行った。その結果、現在まで欧米言語学、欧米語、また東洋語の日本韻学への影響について、次のような事柄を明らかにすることができた。(1)大東急記念文庫の行智関係の文献にハングルの記載がある。すなわち、この書を分析することにより、当時の音韻学が一つ朝鮮語の関係においてのみならず、朝鮮語と日本語及び行智著『悉曇字記真釈』中のローマ字すなわち西洋語との鼎の関係において、どのような状況にあったのかを解明できる可能性がある。(2)大槻玄幹著『西音発微』の漢字音・日本語音・ローマ字=オランダ語の対応関係の分析を通して、オランダ語学習に起因する江戸末期韻学のあったことが判明した。すなわち、この書が、オランダ語学が日本の音韻学にどのような影響を与えたかを究明する上で貴重な資料となりうることを明らかにできた。(3)明治初期西洋言語学移入について、この方面の日本人先駆者である上田万年に関する情報収集を行った。彼の場合、その活動記録は今日までそう多くが報告されていないが、新村出、小倉新平等の本格的な欧米言語学移入者に対しての影響関係の糸口を見いだせる可能性を明らかにしつつある。なお、調査資料の内、本研究また同様の目的の他の基礎的研究に有用と認められるものについては、別に逐次学会に報告する準備を進めている。最終年度である本年度は、当初の目的を達成することに向けて、主として資料整理と総括とを行った。具体的には、東京・京都等の図書館や文庫等を訪れ、江戸末・明治初期韻学に関わる音韻研究書をさらに探し、その調査と資料収集等を行った。その結果、江戸末・明治初期韻学に対する欧米言語学、あるいは東洋語の日本韻学への影響については、行智及び上田万年を抜きにして語ることができないことを知るとともに、次のような知見を得ることができた。(1)大東急記念文庫の行智関係の文献のハングルの分析を通すことによって、江戸末期の日本韻学が朝鮮語の利用の元で一代発展を遂げ、次の明治初期韻学への発火点、そしてこれと矛盾するかのようであるが終着点を用意した。

(2)明治初期における西洋言語学の積極的かつ急進的な移入について、この方面の日本人の先駆者は上田万年であることが、彼の言語学や日本語学研究において看取された。万年の研究活動については今日まで必ずしもそう多く述べられておらず、その生涯もまた同様である。しかしながら、新村出、小倉新平等の本格的な欧米言語学の移入者に若干先だって、欧米言語学の日本移入の糸口をつくったことは確かである。そして、またみずからそれを積極的に実践した。ただし、彼が日本韻学に与えた影響は現在までの所、見いだせない。その理由の詳しい究明は今後を待たねばならないが、それはおそらく彼が明治極初期までの日本韻学は歴史的使命を既に果たしており、もはや研究史的価値しかもっていないと判断したためでなかったかと考えられる。
誘導可能なプロモーターを用いた細胞周期の研究

誘導効率が高く、動物細胞への影響が少ないIPTG(Isopropyl-beta-D(-)-Thiogalacto-pyranoside)をリプレッサーとして用いるMark Labow et al.(MCB 10;3343(1990)のLAPの系を用い、癌抑制遺伝子産物pRBの過剰発現を誘導することによって、増殖が停止する細胞系を確立した。そこで、細胞周期に関与することが推測される他の因子を新たに過剰発現させ、その影響からpRBおよびその因子の細胞周期における生物学的機能を解明して行く。しかし、細胞周期のような逐次反応を解析するには二種以上の独立な化学物質で制御できる誘導可能なプロモーターの開発が必要であり、本研究にてこれを開発した。Typel(alpha、beta)-interferonで誘導のかかる6-16遺伝子のプロモーターの下流のmRNAに転写される5′-非翻訳領域に鉄イオン結合蛋白質結合配列を導入し、鉄イオンによる翻訳段階での制御を組み合わせることによって、100倍から1000倍の誘導効率が得られる系を作成した。このプロモーター系を、pRBおよびそれと相互作用することが示唆されているcyclinA、cyclinD、cyclinE、E2Fなどの生物学的機能の解析に現在利用している。東北大学には、一般に開放されているflow cytometerがなかったが、研究所に共通機器として導入されたので、さらに解析を進め論文発表を行う予定である。また、通常の強発現系のプロモーターとアンチセンスオリゴヌクレオチドの併用による効率の良い制御系についても現在検討中である。
日本におけるアーケオメタラジーの創出

本研究では、出土金属資料に対して考古学・冶金学・鉱山鉱床学・文化財科学の専門家が実証的な学術研究に取り組み、その研究活動を国内外に積極的に発表することで、欧米の考古金属学に対応する研究領域を日本にも創出することを目的としていた。佐賀藩の近代産業化活動の研究では、シンポジウム「幕末佐賀藩三重津海軍所跡の学際的研究」を開催し、西洋の技術だけではなく在来の技術や知恵も活用していたことを明らかにした。一方で日本鉄鋼協会内に「鉄文化財にみる日本の独自技術の学際的研究フォーラム」を創設し研究組織として活発に活動した。海外との研究連携ではインドやフランスの考古金属学者との連携を深めることができた。日本には欧米のアーケオメタラジー(Archaeometallurgy:考古金属学)に直接対応する研究領域が存在しておらず、複数の既存の学問領域のニッチとして存在している。そこで幕末佐賀藩の近代産業化遺跡(とくに佐賀市多布施反射炉跡)の学際的研究などを実践し、出土金属資料に対する考古学・文献史学・冶金学・鉱山鉱床学・文化財科学の専門家がそれぞれの専門性を活かしながら実証的な学術研究に取り組み、人と金属の歴史に関する研究成果を国内外に積極的に行うことで、欧米のアーケオメタラジーに対応する研究領域を日本にも創出することを目的としている。今年度は佐賀市教育委員会世界遺産調査室の協力の下で佐賀市の築地反射炉や多布施反射炉などから出土した遺物のサンプル採取を実施したり、ドイツ・ボン大学からモンゴル国バガ・ナリーン・アム遺跡(匈奴時代)の製鉄スラグなどの提供を受けるなど、研究メンバーによる共同調査を開始した。またその一方で日本鉄鋼協会の鉄鋼プレゼンス研究調査委員会内に新たな研究フォーラム「鉄文化財にみる日本の独自技術の学際的研究フォーラム」を創設することに成功した。若手の研究者を中心に文理融合した学際的研究体制で鉄文化財に関する実証的な学術研究に取り組むことを目的にフォーラム活動を開始し、これまでにキックオフシンポジウムと火縄銃の学際的研究をテーマとするシンポジウムを開催した。昨年度と同様に研究分担者らと研究活動を継続し、その成果を日本鉄鋼協会秋季講演大会(九州大学)で文化財セッション(9月16日)で発表した。また、佐賀藩の近代産業化活動に関する研究では、世界遺産に登録された三重津海軍所跡の研究成果について、研究代表者をコーディネーターとするシンポジウム「幕末佐賀藩三重津海軍所跡の学際的研究」(鉄文化財にみる日本の独自技術の学際的研究フォーラム主催、2015年9月18日、九州大学伊都キャンパス)を開催した。一方で、海外との研究連携ではインドの考古金属学者との連携を研究分担者である田中が企画・運営し、インドの研究者を日本に招聘し、2016年3月23日に東京藝術大学で「Archaeometallurgy in India-インドの金属考古学」を開催した。また日本鉄鋼協会春季講演会(東京理科大学葛飾キャンパス)で国際セッション「Interdisciplinary workshop on metalartifacts and日本鉄鋼教会内に昨年度設立した、若手を中心とする研究フォーラムを安定的に運営し、2回のシンポジウムと1回の研究会、1回の文化財セッションを開催することができた。またインドの研究者らとの連携を深めることができた。昨年度と同様に研究分担者らと考古金属学(アーケオメタラジー)の研究を継続する一方で、研究分担者らと日本鉄鋼協会鉄鋼プレゼンス研究調査「鉄文化財にみる日本の独自技術の学際的研究フォーラム」の運営にもあたった。それぞれの研究活動の成果については、日本鉄鋼協会第172回秋季講演大会(大阪大学)や日本鉄鋼協会第173回春季講演大会(首都大学東京)の中で文化財セッションを開設し発表を行った。そして2015年9月18日に九州大学で開催した「幕末佐賀藩の三重津海軍所跡の学際的研究」のシンポジウム資料集の一部を改訂して、あらためて再発行した。海外との研究連携では新規にフランスの研究者らと研究交流を開始し、2017年度の日本鉄鋼協会第174回秋季講演大会(北海道大学)で国際シンポジウム「(仮)日仏近代製鉄業の黎明期(The Dawn of the industrial steel making in Japan and France)」を開催することとなった。また昨年度から本格的に始動したインドとの研究交流をより推進するために、平成29年度二国間交流事業・共同研究の申請を行った。そして2017年度に韓国東洋大学校で開催されるBUMA9(第9回国際金属歴史会議)の発表へ向けて、研究者間で調整をはかり複数の発表のエントリーを行うとともに、我々の日本でのアーケオメタラジーの研究活動を海外の研究者たちに公表するための新たなセッションを開設した。当初は研究会組織の設立を最終年度の目標としていた。しかし初年度に日本鉄鋼協会内に若手を中心とした研究フォーラムを設立することができ、これまでに2回の研究会と2回の文化財セッションを開催することができたから。

国内では安定的に研究活動や研究会の運営を行なってきた。今後は韓国や中国など近隣のアジア諸国との研究推進のための研究会運営を図っていきたい。そして最終年度として研究の成果を報告書として刊行する予定である。考古学国内における研究活動ならびに学会活動は充分に実行しているので、今後は国際的な研究あるいは海外の学会での発表などを推進していきたい。研究分担者のうち2名が関連する研究費を新規に獲得した結果、当初私用予定の旅費などに余裕が生じた。次年度は海外での研究活動や学会発表を計画していたため、今年度中に執行するよりは次年度に繰り越した方が大きな成果を見込めることから、次年度に予算(旅費)を繰り越した。海外での研究活動や学会発表を申請時の計画より増やし、その費用に充てる。
酸素プラズマに対する植物の酸化ストレス応答機構の解明と動物細胞活性制御への応用

本年度は,(1)プラズマ中の活性酸素種によって誘導される植物の成長促進のメカニズム解明,(2)プラズマ中の活性酸素種による動物細胞の活性制御に関する研究を行った.(1)同植物個体間で生じる成長のばらつきといった個体差を小さくするために,理研BRCから提供された未分化植物細胞塊のカルスを使用し,植物の成長促進のメカニズム解明を行った.誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を30-120秒間照射したシロイヌナズナのカルス(細胞株名:gnom)の重量は,未照射時の約105-120%となった.活性酸素種を60秒間照射したカルスに対して遺伝子発現解析を行った結果,植物ホルモンの1つであるブラシノステロイドの産生後から生理作用に至るまでのシグナル伝達経路内に存在し,細胞伸長に関係する遺伝子の発現量が,未照射時のものと比べて有意に増加していた.従って,プラズマ中の活性酸素種を用いたカルスの成長促進の要因の1つは,ブラシノステロイドに関係する遺伝子の発現量増加によって誘導される細胞伸長であると考えられる.(2)プラズマを用いた植物の成長促進の研究で得た知見をもとに,プラズマ中の活性酸素種による肝臓の線維化に関係する肝星細胞(細胞株名:LX-2)の活性制御を行った.肝星細胞を含む培養液DMEMに対して,誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を5-10分間照射し,培養24時間後の遺伝子発現量を定量PCRによって定量化した.その結果,肝星細胞の線維化マーカーであるα-SMA及びCollagen1A1の各照射時間における発現量が,未照射時の40%未満となった.この結果から,プラズマ中の活性酸素種の照射によって,肝星細胞の抗線維化(活性化抑制)が誘導されることが示された.本研究で得られた抗線維化の結果は,線維化疾病に対する新しい治療法の確立とプラズマ応用の新しい可能性を示すものである.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。本年度は,(1)植物に酸化ストレスを生じさせる低圧酸素プラズマ中の主要な活性酸素種の特定,(2)低圧酸素プラズマ照射から成長促進に至るまでの植物内の生体反応を見出すことを目的として研究を行った.(1)ファイバー分光器を用いて,低圧酸素プラズマ中の活性酸素種の同定を行った結果,OHラジカルや一重項励起酸素分子,五重項酸素原子を見出した.活性酸素種が植物に与える酸化の度合いを定量化するため,植物細胞内のチオール化合物を定量化した.低圧酸素プラズマを照射したかいわれ大根種子中のチオール化合物量と低圧酸素プラズマ中の活性酸素種である一重項励起酸素分子の発光強度の圧力依存性は,同様の傾向を持つことが分かった.従って,植物に酸化ストレスを生じさせる低圧酸素プラズマ中の主要な活性酸素種は,一重項励起酸素分子と考えられる.(2)遺伝子解析用モデル植物であるシロイヌナズナを用いて,低圧酸素プラズマを照射したシロイヌナズナ種子の遺伝子発現解析を行った.その結果,植物ホルモンであるジャスモン酸に関連するシグナル伝達経路を制御する遺伝子発現量が,未照射の種子の遺伝子発現量と比較して減少していることが明らかになった.ジャスモン酸は成長抑制物質として知られており,低圧酸素プラズマによる植物の成長促進効果は,ジャスモン酸が関与する生体反応の抑制が要因の1つであると考えられる.酸素プラズマを用いた植物の成長促進技術は、環境に無害であるなどメリットが多く,従来の植物成長促進技術に代わる新しい技術になると期待される.本技術の実用化のためには,植物に影響を与えるプラズマ中の粒子種やメカニズムの解明が重要であり,本年度で得られた結果は本技術の実用化に大きく貢献するものである.低圧酸素プラズマを用いた植物の成長促進効果のメカニズムの解明のために,植物に酸化ストレスを生じさせるプラズマ中の活性酸素種と酸素プラズマ照射によって生じる植物内の生体反応の特定を行った.植物の個体差が研究目的遂行の大きな妨げとなり,実験手法の確立や実験データの再現性取得に大幅な時間を要した.そのため,植物に酸化ストレスを生じさせる活性酸素種の特定に関する実験期間を当初計画より約1-2か月延ばした.遺伝子解析により,成長促進に関係する遺伝子だけでなく成長促進に関係しない遺伝子が数十個発現することが分かった.そのため,成長促進に関係する遺伝子だけを抽出し個々の遺伝子を詳細に調べるために多くの時間を要した.植物に酸化ストレスを生じさせる酸素プラズマ中の主要な活性酸素種と成長促進に関係する生体反応経路を見出すことができた.これらを踏まえて,研究の進捗状況はおおむね順調であると思われる.本年度は,(1)プラズマ中の活性酸素種によって誘導される植物の成長促進のメカニズム解明,(2)プラズマ中の活性酸素種による動物細胞の活性制御に関する研究を行った.(1)同植物個体間で生じる成長のばらつきといった個体差を小さくするために,理研BRCから提供された未分化植物細胞塊のカルスを使用し,植物の成長促進のメカニズム解明を行った.誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を30-120秒間照射したシロイヌナズナのカルス(細胞株名:gnom)の重量は,未照射時の約105-120%となった.活性酸素種を60秒間照射したカルスに対して遺伝子発現解析を行った結果,植物ホルモンの1つであるブラシノステロイドの産生後から生理作用に至るまでのシグナル伝達経路内に存在し,細胞伸長に関係する遺伝子の発現量が,未照射時のものと比べて有意に増加していた.

従って,プラズマ中の活性酸素種を用いたカルスの成長促進の要因の1つは,ブラシノステロイドに関係する遺伝子の発現量増加によって誘導される細胞伸長であると考えられる.(2)プラズマを用いた植物の成長促進の研究で得た知見をもとに,プラズマ中の活性酸素種による肝臓の線維化に関係する肝星細胞(細胞株名:LX-2)の活性制御を行った.肝星細胞を含む培養液DMEMに対して,誘電体バリア放電によって生成した活性酸素種を5-10分間照射し,培養24時間後の遺伝子発現量を定量PCRによって定量化した.その結果,肝星細胞の線維化マーカーであるα-SMA及びCollagen1A1の各照射時間における発現量が,未照射時の40%未満となった.この結果から,プラズマ中の活性酸素種の照射によって,肝星細胞の抗線維化(活性化抑制)が誘導されることが示された.本研究で得られた抗線維化の結果は,線維化疾病に対する新しい治療法の確立とプラズマ応用の新しい可能性を示すものである.次年度では,低圧酸素プラズマで誘導される植物の成長促進のメカニズム解明を引き続き行う.植物の個体差を解決するために,未分化植物細胞塊であるカルスを用いる.酸素プラズマを照射したシロイヌナズナのカルスに対して遺伝子解析を行い,酸素プラズマ照射から成長促進に至る生体反応の特定を行う.植物の成長促進が生じるにあたり,(I)細胞の大きさの変化, (II)細胞増殖速度の変化の2つの原因が考えられる.(I)に着目し,未照射及び酸素プラズマを照射したカルスの細胞の大きさを計測する.両者の細胞の大きさを比較することで,成長促進効果の原因を明らかにする.プラズマによる植物の成長促進効果に関する研究で得た知見を用いて,大気圧プラズマ中の活性種を用いた動物細胞の活性制御に関する研究を行う.本研究では,(1)動物細胞の活性化または不活化現象が生じる場合のプラズマの照射時間や電力等のパラメーターを見出す.(2)動物細胞の活性化または不活化現象が生じる際に変動する遺伝子発現量と細胞培養液中の活性種の濃度とを比較し,動物細胞に影響を与える活性種を特定する.(3)PCRやマイクロアレイ解析等による遺伝子解析を行い,プラズマ中の活性種の照射によって誘導される動物細胞内の生体反応の特定を試みる.29年度が最終年度であるため、記入しない。29年度が最終年度であるため、記入しない。
フランスにおける各種契約の一般理論の検討を通じた我が国の非典型契約論の考察

本研究により、第一に、フランスにおける各種契約の一般理論の考察を通じて、フランス契約法の特質や各種契約の一般理論のあり方を明らかにし、第二に、具体的な中間理論の例や非典型契約の規律の新しいあり方を明らかにした。これにより、新種の契約を含む非典型契約に既存の民法典のルールにより対応する方途が明らかにされ、このことは非典型契約の研究にとって少なからぬ意義を有するものと思われる。また集団的損害に関するフランス語の報告をパリの国際学会において行った。同報告は日本法の国際的発信という点でも意義を有するものであった。平成25年度は本研究の対象であるフランスの各種契約の一般理論について主として総論的な考察を行い、「フランス契約法における各種契約の一般理論の形成と展開」という論文を完成させた。ここでは、この各種契約の一般理論が論じられる原因として、フランスにおいて細分化特種化された各契約に固有のルールがより重要性を増して一般法が後退していることを、そしてその背景として、各法分野が法典化されることも相まって独立性を強めているなどのフランス法の特質があることを明らかにした。この点はフランス契約法の理解の深化という点で意義を有するものと思われる。あわせていくつかの契約に共通するルールであるこの各種契約の一般理論について、そのあり方を示した。これは、我が国において新種の契約に可能な限り民法のルールで対応するための基礎理論を構築するに当たり、少なからぬ示唆を与えるものである。この研究を踏まえて書かれたのが、「混合契約論を見る視点」との論文である。ここでは我が国においてもこうした中間理論として所有権移転や他人のための事務処理といった作用についてのルールが見出されうることを示した。これはこうした中間理論を組み合わせて混合契約を規律するという混合契約論の新たな規律のあり方を示すものである。以上に加えて、各種契約の一般理論は特別法の増殖とその独立化を原因とし、その一例として消費者法の発展が挙げられるところ、これについて、集団的消費者被害を受けての同法の発展に関する「集団的損害」との仏語の報告を、フランスのパリ第二大学他において開催された日仏の民法学者によるシンポジウムである日仏民法セミナーにおいておこなった。これはこの問題へ知見を深めるだけでなく、日本法の海外への発信という点でも少なからぬ意義を有するものであると思われる。また同報告を発展させた、「集団的消費者被害の回復と不法行為法」との論文を発表した。報告者は、フランスにおける各種契約の一般理論の検討を通じた我が国の非典型契約論の考察とのテーマで研究を行ってきたところ、平成26年度は、各論的な研究として、フランスにおいて役務提供契約一般に相当する請負契約の性質決定、特に売買や寄託といった他の契約との区別に関する議論やこの広範な請負契約の近時における再編の議論を検討する論文を著した。これにより、所有権移転や他人のために行為することといった作用に対応する規律である各種契約の一般理論が見いだされ、そしてこうした中間理論を明らかにしていくことで、過渡的にしろ、あたう限り民法典のルールにより非典型契約を規律する方途が示された。これは中間理論の具体例を示すとともに、非典型契約の規律の新しい一つのあり方を明らかにする意義を有するものと思料する。また以上に加えて、今後の研究の展開として、現在、引き続き各論的な研究として、賃貸借のような貸借型の契約に見いだされる作用である利用の移転に対応する中間理論を明らかにするため、論文を著しており、近々これを公表する予定である。そして本研究期間全体を通じて実施した研究により、総論的な事柄として、フランスにおける各種契約の一般理論の考察を通じて、フランス契約法の特質や各種契約の一般理論のあり方、その理念系が明らかにされたうえで、各論的な事柄として、具体的な中間理論の例や非典型契約の規律の新しい在り方が示された。また一般法と特別法の関係という点で本研究に関連する、パリの国際学会において行った、集団的損害に関する報告は、フランスの研究者に好意的に迎えられ、日本法の国際的発信という点でも意義を有するものであったと考える。民法、消費者法、フランス法平成25年度は、フランスの各種契約の一般理論について総論的な検討を行い、かつこの議論に広い意味で関連する報告をフランスにおいて行うことを主たる目標としていたところ、すでに前者については、「フランス契約法における各種契約の一般理論の形成と展開」という論文を完成させ、また後者については、「集団的損害」との仏語の報告を行い、かつこれを発展させた、「集団的消費者被害の回復と不法行為法」という論文を公表した。以上に加えて、次年度の目標はフランスの各種契約の一般理論からの示唆を踏まえた我が国の非典型契約論の新たな構築であるところ、すでに「混合契約論を見る視点」との論文においてこのフランス法を踏まえた日本法の考察を一部行っている。

平成26年度は、平成25年度に行ったフランスの各種契約の一般理論の総論的な考察を踏まえて、その各論的な考察を行う。具体的には、同議論と深い関連を有し、その主な表れともいえるフランスの請負契約の再編の議論を検討して、具体的にどのような中間理論がありうるのかを明らかにし、これを踏まえて我が国におけるこうした中間理論を明らかにすることを目指す。そしてその成果を論文にまとめ次年度中に公表したい。
第二次世界大戦期における中欧社会主義者の反ナチ抵抗運動と戦後ドイツ構想

本研究は,ナチスによる弾圧と離散という状況にあって,ドイツ「第三帝国」に対して抵抗を試みた中欧(ドイツ,オーストリア,チェコスロヴァキア)のドイツ人社会主義者の運動を相互に比較検討し,それぞれの国内の抵抗運動との関係および戦後秩序の形成,とくにドイツ問題の解決に向けての彼らの対応,ナチズムを克服した後の戦後ヨーロッパに関するそれぞれの構想を明らかにするとともに,それぞれの地域の戦後政治に与えたインパクトを展望した。本研究は,ナチスによる弾圧と離散という状況にあって,ドイツ「第三帝国」に対して果敢に抵抗を試みた中欧(ドイツ,オーストリア,チェコスロヴァキア)のドイツ人社会主義者の運動を相互に比較検討し,それぞれの国内の抵抗運動との関係および戦後秩序の形成,とくにドイツ問題の解決に向けての彼らの対応を明らかにしようとするものである。本年度は,ヒトラーの権力掌握後,プラハ,パリ,ロンドンへと本拠地を移したドイツ社会民主党亡命指導部(ゾパーデSopade)とその周辺に位置した社会主義者たちの抵抗運動を,ドイツ本国における動向,他地域の社会主義者との連携・対立,および戦後ドイツ構想と関連づけて調査した。亡命ドイツ社会主義者の残した新聞・雑誌史料についてマイクロフィルムを取り寄せて,検討を開始するとともに,ドイツ社会民主党亡命指導部ほかの未公刊史料があるオランダ(社会史国際研究所),ベルリン(ベルリン国立図書館),プラハ(カレル大学図書館)に出張し,関連史料の整理・検討に努めた。また,「第三帝国」期のドイツおよびドイツ占領地域における抵抗と迫害,世論動向に関する基本史料,ゲシュタポ・全国保安部の報告文書を取り寄せて検討を開始した。以上の研究成果に基づき,論文「ヴァイマルの残照--反ナチ抵抗運動の戦後ドイツ・ヨーロッパ構想」を執筆し,ゾパーデをはじめとするドイツ社会民主党と反対派グループの反ヒトラー構想をチェコスロヴァキア,オーストリアの社会主義者の戦後構想と合わせて検討した。本年度は,オーストリア,チェコスロヴァキア(いわゆるズデーテン地方)のドイツ人社会主義者の抵抗運動のありようを,とりわけ独墺合邦とズデーテン・ドイツ併合(1938年)の後の国内外の状況と関連させて調査・研究した。ドイツ社会民主党亡命指導部との関係および戦後中欧をめぐる構想を検討するため,新聞・雑誌史料についてマイクロフィルムで引き続き検討すると同時に,今年度は,オーストリア抵抗運動資料館(ウィーン),クラクフとワルシャワの大学図書館,ベルリンの国立図書館およびベルリン工科大学反セム主義研究所にて関連する文献・史料の収集・検討を行った。また,ゲシュタポ・全国保安部の報告文書のうち,オーストリアおよびズデーテン地方における抵抗と迫害,世論動向を調査し,亡命者社会主義者の抵抗・戦後構想との関連性を研究した。以上の研究成果に基づき,論文「ヴァイマルの残照-反ナチ抵抗運動の戦後ドイツ・ヨーロッパ構想」を執筆し,ゾパーデをはじめとするドイツ社会民主党と反対派グループの反ヒトラー構想をチェコスロヴァキア,オーストリアの社会主義者の戦後構想と合わせて検討した成果を公表した。また,独墺合邦・ズデーテン・ドイツ併合(1938年)前後のチェコスロヴァキア・ドイツ人社会民主労働者党の対応を他の政治勢力との関連で検討した「離散と抵抗:ヴェンツェル・ヤークシュ覚書(3)」を発表した。本年度は,第二次世界大戦中にイギリスに集結したオーストリア,チェコスロヴァキア(いわゆるズデーテン地方)のドイツ人社会主義者の抵抗運動,およびドイツ社会民主党亡命指導部の相互の関係および彼らの戦後ドイツ・中欧構想を重点的に検討した。このため,フリードリヒ・エーベルト財団社会民主主義文書館(ボン)をはじめとする文書館・図書館などに二回出張し,関連史料の整理・検討を行い,あわせて,国内の図書館に所蔵されている関連文献・史料の収集に努めた。また,引き続き,ゲシュタポ・全国保安部の報告文書でドイツ・中欧各地域の抵抗と迫害,世論動向を調査し,亡命社会主義者の抵抗・戦後構想との関連性を研究した。
人間・機械共適応による運動機能再建を目指した自律学習型動作意図推定システムの構築

平成24年度に行った研究は,(1)重度の感覚麻痺を有する脳卒中片麻痺患者の手指機能の向上を目的とした表面電気刺激を用いた感覚フィードバック装置(Sensory feedback by transcutaneous electrical nerve stimulation, SENSと略記)の有効性の検証,(2)運動中の筋力分配に関する評価関数と神経構造パラメータとの相関を検証に大別される.(1)では,これまでに開発したSENSの有効性を臨床現場において検証し,その結果を論文としてまとめ,Journal of Neuro Engineering and Rehabilitationに投稿した.一方,(2)は運動制御に関する基礎的な研究である.脳は目的の運動を実行するために,無数に存在する運動軌道計画の中から最も適切なものを選択し,その軌道を生成するのに必要な関節トルクを出力する.さらに,目標となる関節トルクを生成するために,無数に存在する筋力の組み合わせの中から最も適切な一つの組み合わせを選択する.このように,運動制御に関する脳の計算理論の重要な問題は,生体運動制御系に含まれる冗長性を解決することである.脳卒中など運動疾患により運動機能が低下し,その後の回復過程において,どのように筋の使い方が変化していくのか,また神経基盤と筋力分配との関係は健常者と異なるか等検証するため,まず健常被験者において筋力分配問題に関わる計算理論とその脳内実現について明らかにすることを試みた.30名で等尺性筋収縮タスクとMRI撮像を行い,筋力分配を表す指標(筋のtuning functionの面積)と神経構造パラメータとの相関をVoxel-Based Morophometryを用いて解析した結果,右Premotorの灰白質の体積と指標との間に正の相関が見られた.これは,筋力の総和や二乗和といった筋の消費エネルギーを考慮した指標によって被検者間の脳構造のばらつきを説明可能であることを示しており,消費エネルギーを考慮した筋力分配に関する評価関数が脳構造に影響を与えている可能性を示唆していると考えられる.運動機能回復の補助となるシステムの開発,また機能回復過程における人の内部状態の変化を評価可能な指標の構築を目的として,1.リーチング動作中の筋活動パターンの変化,健常者との筋活動パターンの違いの検証と,2.表面電気刺激を用いた感覚フィードバック装置の構築を行った.1.リーチング動作における筋活動パターン変化の検証運動機能回復過程において生じる運動パターンの変化を定量的に評価可能な指標を構築することを目的として,リーチングタスク時の筋活動パターンを解析した.タスク中に上肢14ヶ所で計測した表面筋電位の振幅値に対して主成分分析を行った結果,健常者では一つの筋を主体的に使用して運動を行っているが,脳卒中患者では複数の筋を同時に活性させながら運動を行っており,提案手法を用いることで運動パターンの違いを評価可能であることが示唆された.2.表面電気刺激を用いた感覚フィードバック装置の開発脳卒中後に,運動麻痺は軽度であるのに皮膚感覚,深部感覚ともほとんど脱失するという症状が見られる場合がある.このような場合,過剰な力で物体を把持してしまうなど,感覚フィードバックの欠如のため安定したマニピュレーションを行うことが困難であり,日常生活において麻痺肢を使用することが難しい.そこで,麻痺肢のマニピュレーション能力の向上を目的として,物体を把持した際に指先で計測される圧力に応じて電気刺激の強度を調節し,健側にフィードバックする装置を開発した.患者1名で2カ月のトレーニングを行った結果,安定して缶の把持が行えるようになり,提案システムの有効性が示唆された.脳卒中患者等において,運動機能が保たれていても感覚が重度に障害されている場合,つまみ動作などのマニピュレーション能力が著しく低下する場合がある.そこで,指先の圧情報を皮膚表面への電気刺激に変換してフィードバックする方法を開発し,臨床実用性について予備的検討を行った.症例は,右視床出血後27ヶ月の66歳女性であり,左上肢,手指は分離運動も可能で運動機能は良好にも関わらず肘以下の表在・深部覚が脱失しており,介入開始前,簡易上肢機能検査にて7/100点とマニピュレーション能力が低かった.対象タスクは円柱握りおよび指腹つまみとし,提案システムを用いて円柱握りのトレーニングを1日1時間,2ヵ月間で29日間行い,その後,1日1時間,1週間で4日間指腹つまみのトレーニングを行なった.円柱握りでは母指の指腹に,指腹つまみにでは母指と示指の指腹に圧力センサを貼付した.電気刺激は,円柱握りでは非麻痺側の僧帽筋,指腹つまみでは非麻痺側,麻痺側の僧帽筋に母指・示指のセンサの情報を別々にフィードバックした.円柱握りにおいては,指先の圧力の不安定性はトレーニングが進むにつれ減少し,2ヵ月間の長期介入後,患者はシステムなしでも安定した指先圧力を保持できるようになった,指腹つまみのトレーニング前,握り動作中の麻痺側の指先圧力パターンは非麻痺側と全く異なっていたが,提案システムにより指先圧力をフィードバックした途端,非麻痺側の圧力パターンと同様となり,即時的改善が認められた.また,指腹つまみのトレーニング時,患者のマニピュレーション能力をBox and Block Testにより評価した.その結果,スコアは上昇し,訓練後システムを外した場合でも同日内の練習前と比較して高いスコアを維持していた,さらに,介入終了後7ヵ月においても,介入期間終了時のスコアを維持しており,キャリーオーバーが確認され,提案システムの有効性が示唆された.平成24年度に行った研究は,(1)重度の感覚麻痺を有する脳卒中片麻痺患者の手指機能の向上を目的とした表面電気刺激を用いた感覚フィードバック装置(Sensory feedback by transcutaneous electrical nerve stimulation, SENSと略記)の有効性の検証,

(2)運動中の筋力分配に関する評価関数と神経構造パラメータとの相関を検証に大別される.(1)では,これまでに開発したSENSの有効性を臨床現場において検証し,その結果を論文としてまとめ,Journal of Neuro Engineering and Rehabilitationに投稿した.一方,(2)は運動制御に関する基礎的な研究である.脳は目的の運動を実行するために,無数に存在する運動軌道計画の中から最も適切なものを選択し,その軌道を生成するのに必要な関節トルクを出力する.さらに,目標となる関節トルクを生成するために,無数に存在する筋力の組み合わせの中から最も適切な一つの組み合わせを選択する.このように,運動制御に関する脳の計算理論の重要な問題は,生体運動制御系に含まれる冗長性を解決することである.脳卒中など運動疾患により運動機能が低下し,その後の回復過程において,どのように筋の使い方が変化していくのか,また神経基盤と筋力分配との関係は健常者と異なるか等検証するため,まず健常被験者において筋力分配問題に関わる計算理論とその脳内実現について明らかにすることを試みた.30名で等尺性筋収縮タスクとMRI撮像を行い,筋力分配を表す指標(筋のtuning functionの面積)と神経構造パラメータとの相関をVoxel-Based Morophometryを用いて解析した結果,右Premotorの灰白質の体積と指標との間に正の相関が見られた.これは,筋力の総和や二乗和といった筋の消費エネルギーを考慮した指標によって被検者間の脳構造のばらつきを説明可能であることを示しており,消費エネルギーを考慮した筋力分配に関する評価関数が脳構造に影響を与えている可能性を示唆していると考えられる.現在までに,脳卒中片麻痺患者の運動機能回復を目的とした感覚フィードバック装置を開発し,症例1名に対して装置の有効性を検証する実験を終了している.現在,装置開発とその有効性の検証実験の結果を論文としてまとめており,24年度内に投稿する予定である.以上のことから,おおむね順調に進展していると考える.現在までの装置開発と脳卒中片麻痺患者による装置の有効性の検証実験の結果を論文としてまとめることを第一の目的とする.今後は,被験者数を増加し装置の有効性の検証を行うと共に,研究室外での使用を目的とした装置の小型化を実施する予定である.さらに,fMRIなどを用いて,感覚フィードバックにより運動を再獲得する過程でどのような現象が脳内で生じているかなど,基礎的な解析も実施したいと考えている.また,リハビリテーションによる機能回復機序を明らかにする一端として,人の運動制御といった基礎的研究にも重点を置き,運動の個人差と神経基盤との関係などの検証を行う予定である。