hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
統合失調症リスク遺伝子ZNF804Aの中間表現型および機能解析

統合失調症の全ゲノム関連解析から、ZNF804A遺伝子多型と統合失調症の関連が報告されているが、その多型の機能はまだ分かっていない。本研究ではZNF804Aと統合失調症の関連、統合失調症にて障害される中間表現型との関連についての検討を行った。我々は、ZNF804A遺伝子の新たなスプライシングバリアントを同定、その発現が統合失調症で異なること、またZNF804A遺伝子がTGF-βシグナルに関わる遺伝子発現に関与することを見出し報告した。また統合失調症患者の死後脳でのZNF804Aの発現解析の結果や、ZNF804A遺伝子多型の、死後脳における遺伝子発現量への影響について報告した。統合失調症は遺伝率80%の多因子遺伝疾患である。近年、何万ものケースコントロールサンプルを用いた全ゲノム関連解析(GWAS)が行われ、統合失調症に関わるいくつかの遺伝子が同定されてきている。そのGWASにおいてZNF804A遺伝子多型と統合失調症の関連が報告されているが、その多型の機能はまだ分かっていない。本研究では、日本人におけるZNF804Aと統合失調症の関連、さらに、そのリスク多型の遺伝子発現やスプライシングに対する影響や、統合失調症にて障害される認知機能、脳構造、神経生理機能との関連についての検討を行うことを目的としている。これまで、我々は、ZNF804A遺伝子多型と視覚性記憶との関連や(Hashimoto et al., Am J Med Genet B Neuropsychiatr Genet. 2010)、ZNF804A遺伝子多型と統合失調症型パーソナリティー傾向等の関連を報告してきた(Yasuda et al., Neurosci Lett. 2011)。本年度は、統合失調症患者の死後脳や統合失調症患者由来のリンパ芽球細胞を用いてGWASで報告されたZNF804A遺伝子多型の、遺伝子発現量への影響を検討した。また、これまで報告のない、ZNF804A遺伝子のスプライシングバリアントを同定し、ZNF804A遺伝子多型のスプライシングバリアントへ発現への影響も検討した。最後に、ZNF804A遺伝子の分子レベルでの機能そのものも、全くわかっていないため、ZNF804A遺伝子をHEK293T細胞に過剰発現させ、発現が変動する遺伝子をマイクロアレイを用いて検討し、発現変動のある遺伝子については、リアルタイムPCRを用いて、発現変動を確認した。更に、リアルタイムPCRで発現変動が確認された遺伝子の蛋白レベルでの変動も確認した。医歯薬学内科系臨床医学精神神経学今後は、統合失調症に特徴的に障害され、統合失調症のリスクに関連するといわれている神経生物学的な表現型である中間表現型とZNF804Aのリスク多型の関連を更に検討していく。中間表現型として、言語性記憶、視覚性記憶、注意・集中力、遅延再生記憶、言語流暢性、ワーキングメモリー、知能などの認知機能、三次元脳構造画像や拡散テンソル画像や安静時機能的MRIなどの脳MRI画像、PPI、NIRSや探索的眼球運動などの神経生理機能を測定したゲノムサンプル(統合失調症400例と健常者600例)を用いる。大阪大学では、包括的な臨床・研究システムとして、統合失調症プロジェクト(SP: schizophrenia project)を行なっている。SPは、統合失調症専門外来と統合失調症入院プログラムからなる臨床部門とそこで得られたリサーチリソース・データベースを用いた臨床研究部門・基礎研究部門からなる。本研究では今後もこのプロジェクトからリクルートしたサンプル、データベースを用いていく予定である。申請者は連携研究者である橋本亮太(大阪大学大学院連合小児発達学研究科子どものこころの分子統御機構研究センター准教授/同精神医学教室兼任)らと共にSPプロジェクトを運営しており、現在も、入院外来患者をリクルートし、DSMによる診断を行った上で、採血及び各種の中間表現型検査を進めている。上記の実験とともに、サンプル収集もこれまで同様に継続して行い、中間表現型とZNF804Aのリスク多型の関連の検討に用いる。さらに、GWASにおいて既にいくつかの統合失調症に関わる遺伝子多型が報告されていることから、ZNF804A遺伝子リスク多型と他の遺伝子多型との相互作用を検討し、統合失調症の多因子遺伝のメカニズムも検討していく予定にしている。今後は、統合失調症に特徴的に障害され、統合失調症のリスクに関連するといわれている神経生物学的な表現型である中間表現型とZNF804Aのリスク多型の関連を更に検討していく。

中間表現型として、言語性記憶、視覚性記憶、注意・集中力、遅延再生記憶、言語流暢性、ワーキングメモリー、知能などの認知機能、三次元脳構造画像や拡散テンソル画像や安静時機能的MRIなどの脳MRI画像、PPI、NIRSや探索的眼球運動などの神経生理機能を測定したゲノムサンプル(統合失調症400例と健常者600例)を用いる。大阪大学では、包括的な臨床・研究システムとして、統合失調症プロジェクト(SP: schizophrenia project)を行なっている。SPは、統合失調症専門外来と統合失調症入院プログラムからなる臨床部門とそこで得られたリサーチリソース・データベースを用いた臨床研究部門・基礎研究部門からなる。本研究では今後もこのプロジェクトからリクルートしたサンプル、データベースを用いていく予定である。申請者は連携研究者である橋本亮太(大阪大学大学院連合小児発達学研究科子どものこころの分子統御機構研究センター准教授/同精神医学教室兼任)らと共にSPプロジェクトを運営しており、現在も、入院外来患者をリクルートし、DSMによる診断を行った上で、採血及び各種の中間表現型検査を進めている。上記の実験とともに、サンプル収集もこれまで同様に継続して行い、中間表現型とZNF804Aのリスク多型の関連の検討に用いる。さらに、GWASにおいて既にいくつかの統合失調症に関わる遺伝子多型が報告されていることから、ZNF804A遺伝子リスク多型と他の遺伝子多型との相互作用を検討し、統合失調症の多因子遺伝のメカニズムも検討していく予定にしている。
FHRにおける象牙質形成不全の病因に関する研究

Hypマウスは,ヒトFHR(低リン血症性ビタミンD抵抗性クル病)とおなじ症候と遺伝形式を呈し,FHRの適正なモデル動物と認識されている.このHypマウスに高リン高カルシウム食(高CaP食)を与えると,約10日間で血中リン濃度が正常値まで回復することが明かにされている.また,基底部から切歯中央部までの切歯象牙質の形成には約40日を必要とする.そこで,このHypマウスに高CaP食を長期間与えて血中リン濃度を正常に保った時,切歯象牙質に認められる形成不全がどの程度改善されるかを,切歯中央部の横断薄切切片を光学顕微鏡,蛍光顕微鏡およびマイクロラジオグラフを用いて調べた.その結果,三角形を呈していたHypマウスの切歯横断面は,高CaP食を40日以上与えることにより,次第に三角形から健常マウスに認められる卵円形へと変化した.また,象牙質の形成時期を標識するために用いたテトラサイクリンの沈着線が,波形の不明瞭なラインから明確で平滑なものへと変わった.しかし,セメント・エナメル境直下の象牙質に認められる球間象牙質は,高CaP食を60日以上与えても消失することはなかった.以上の結果は,Hypマウスに認められる象牙質形成異常の多くが血中リン濃度を正常に保つことにより改善されるものの,FHRの歯科的特徴となっている球間象牙質の形成は,遺伝的な要因によって決定されている可能性が高いことを示唆している。
中枢神経細胞保護物質の微生物からの探索研究

中枢神経細胞に対し、グルタミン酸は神経毒性を示す。このグルタミン酸毒性は脳虚血疾患であるいは難治療病の一つである筋萎縮性側索硬化症(ALS)の発症の原因であると考えられている。そこでこのグルタミン酸毒性から中枢神経細胞を保護する物質を微生物代謝産物について探索を行なった。細胞はラット初代海馬細胞およびラット初代網膜神経細胞とマウス神経芽細胞腫との神経系ハイブリドーマN18-RE-105細胞を用いた。その結果、N18-RE-105細胞におけるグルタミン酸毒性抑制物質の探索でEC44A、Bおよびlavanduquinocinの3種類の新規化合物を単離した。EC44A、BはStreptomyces purpeofuscusと同定した放線菌から単離し、分子式は高分解能FAB-MSの結果、それぞれC_<31>H_<32>N_2O_7、C_<36>H_<40>N_2O_7と決定した。EC44の構造はHMBCスペクトルを初めとする各種NMRの解析の結果、ベンゾイル基が置換したフェナジンカルボン酸骨格を基本としたクロモフォアからなる化合物であると決定した。EC44AおよびBはN18-RE-105細胞におけるグルタミン酸毒性を低濃度で抑制しそのIC_<50>値はそれぞれ15.0nM、5.2nMであった。本化合物はラット初代海馬細胞におけるグルタミン酸毒性抑制試験においても400nMの濃度で完全にグルタミン酸毒性を抑制した。LavanduquinocinはStreptomyces viridochromogenesと同定した放線菌から単離した化合物である。分子式はC_<26>H_<31>NO_3であり、各種機器分析の結果オルトキノンを含むカルバゾール系化合物であると決定した。本化合物はN18-RE-105細胞におけるグルタミン酸毒性をIC_<50>値15.5nMで抑制した。詳細な生物活性については現在検討中である。
ヒト腸管スピロヘータ症の臨床病理学的検討ならびにPCRを用いた病原菌の同定

ヒト腸管スピロヘータ症(IS)は世界的に見ると家族内あるいは部族内に広範に感染をみる開発途上国型感染様式と、AIDSや同性愛者などの免疫不全患者に発生する欧米型感染様式に分かれるが、我々が経験したわが国の岩手県を中心とする感染様式は開発途上国感染様式や欧米型感染様式とは異なった独特の感染様式と考える。すなわち老人で感染率は低く、免疫不全も全く観察されなかった。ISの臨床症状は明らかでなく、大腸全体にISを認めた一例では難治性下痢を訴え、除菌後下痢症状が消失したので、少なくとも大腸全体の感染は吸収障害による難治性下痢の原因になると思われる。また潰瘍性大腸炎と臨床診断が下された患者に広範なBrachyspira pilosicoli感染が見られた一症例が経験されたが、初発時の大腸生検にはISの像は無かった。潰瘍性大腸炎に偶然Brachyspira pilosicoliが感染したと思われる。しかしこの症例を含めISの感染経路は全く不明であり、早急に感染経路の解析を行う必要がある。病理診断に関しては正常あるいは過形成病変、また軽度の潰瘍性大腸炎、低異型度腺腫にはIS感染が見られた。ISは電子顕微鏡で大腸表層上皮の絨毛間に菌体の一端を挿入して感染することが観察されるので、絨毛が壊れるか異常な形態をしていると感染が成立しないことが想像される。IS感染の際、大腸の局所ではなんら炎症反応が惹起されないのも、スピロヘータ側にとっては好都合であると考えられる。激しい炎症で表層細胞に障害が起これば絨毛構造も変化し、スピロヘータは感染の足場を失うことになる。PCR解析では3名でプライマーによる増幅が無かった。菌の感染量、固定液、解析までの時間など複数のマイナス要素が重なったためと思われる。68名中65名(95.6%)でPCR増幅が陽性であり、B.aalborgi 51名(78.5%)、pilosicoli 9名(13.8%)で増幅が見られた。重複感染例は5名(7.7%)であった。重複感染症例ではaalborgiとpilosicoliの重複感染例であるのか、プライマーの問題であるのか現在検討中である。36例は大腸生検材料で、1例は前立腺生検時に混在した直腸粘膜からH-E標本で診断した。男性34例、女性3例で男性に多く、26-83歳(平均60.7)であった。36例は日本人であったが、1名はフィリピンから来た女性であった。便潜血陽性の精査でISの診断を下されたのが11例と最も多く、下痢は2例であった。全例免疫不全症状はなかった。系統的検索を行っていないが大腸での特異的感染部位は無かった。内視鏡像は発赤以外特徴的な像はなかった。正常粘膜、過形成性ポリープ、低異型度腺腫に菌の付着があったが、高異型度腺腫や癌には見られなかった。多くの症例で大腸腺腫が見られたが、IS感染との関係はないと思われた。パラフィン切片からPCR法で菌の同定を試みた。16S ribosomal

DNA及びNADH oxidaseに対する特異的ブライマーでPCRをかけ増幅産物を電気泳動した。同定可能であった33例ではBrachyspira aalborgi 28例、Brachyspira pilosicoli 5例であった。ISはまだ病理医に十分に認識されておらず、見逃されている症例が多くあると思われる。感染が限局していると無症状であるが、大腸に広範に感染すると下痢が起こるものと考えられる。犬、鶏、豚など家畜に広く感染しており、人畜共通感染の可能性がある。Brachyspira aalborgiは増殖速度が遅く、抗生物質投与に抵抗性があり、発育速度の速いBrachyspira pilosicoliよりも除菌が困難なものと考えられる。またBrachyspira pilosicoli感染患者の地理的分布に特徴があり、更なる症例の集積が重要であると思われた。1.症例の集積;現在までに経験したintestinal spirochetosis(IS)は68例である。コンサルテーション症例は東京以西からで、東京、四国、九州からである。臨床病理学的因子の検討では男性63名、女性5名、年齢は24-83歳(平均59.9歳)であった。66名が日本人で、2名(女性)が結婚のため来日したフィリピン人である。診断依頼病院の所在地で見ると岩手県で45件、青森県22件、秋田県1件である。岩手県内では、盛岡11件、千厩10件、花巻7件が目立つ。ISの病理診断は65名が大腸生検あるいはポリペクトミーで、2例は虫垂切除術、1例は前立腺生検材料である。IS特有の臨床症状はなく、内視鏡を行った動機は便潜血反応陽性、大腸ポリープの精査、不定の腹部症状などである。病理診断では39例に腺腫、4名に過形成性ポリープ、また3人に腸炎が見られた。3.フィリピン人二人(女性)にISが証明されたことで、日本で感染したのかフィリピン国内で症例があるのか、調査の必要がある。文献的にはフィリピンでのISの報告はない。また潰瘍性大腸炎と臨床診断が下された患者に広範なBrachyspira pilosicoli感染が見られた。潰瘍性大腸炎に偶然Brachyspira pilosicoliが感染したのかあるいはISのために潰瘍性大腸炎に似た腸炎が発症したのかその分析を行う必要がある。
チベット高地における超高エネルギー宇宙線の観測

中国と共同で中国チベット自治区羊八井(標高4300m)に空気シャワー装置とエマルション・チェンバーの複合観測装置を建設する計画を進めている。主な研究目的は、1)白鳥座X-3等宇宙天体からの超高エネルギー・ガンマー線源の観測、2)10^<15>ー10^<16>eV領域での一次宇宙線特に陽子のエネルギー・スペクトルの測定と組成の研究、である。これらは高エネルギー宇宙線の加速・伝播の機構に関して密接に関連する重要な研究テーマである。昭和63年度から3カ月にわたる科学研究費補助金により、この内の空気シャワー装置の基本部分を建設し、当面1)の宇宙ガンマー線源の探索実験を開始した。観測装置は平成元年4月までに当研究所で調整を済ませ、5月にこれを現地に送って8月から実験を開始する予定であったが6月上旬の天安門事件により、計画は大幅に遅れた。しかし、その後の回復により、同年10月に装置を現地に向けて発送し、12月から翌年1月にかけて一部装置の建設を行いテストラン開始した。平成2年5月から6月にかけて残り部分の建設と装置のキャリブレーションを行い、全体の調整の後、7月から本格的な観測データの取得を始めた。観測装置は65chのシンチレーション検出器からなり、内49台(面積0.5m^2)は15m間隔の碁盤目状に配置し、シャワー粒子の到来時間及び粒子数の大きさを高精度で測定できるようになっている。シャワー・コアーの選別のために49台の装置の周辺に16台の面積0.25m^2の検出器を配置している。装置のシステムをCAMACとTKOで構成しマイコンで制御し、デ-タは容量2GBの8mmビデオテ-プに記録・保存している。常に安定したデータを取得するため窒素ガスレーザー発生装置で疑似パルスを発生させ、これも検出器に随時送り、装置の稼働状況を常時監視している。この共同研究では日本側は主として観測装置を、中国側は土地、実験室、電源、測定器用架台等を準備した。現在、100TeV以下のエネルギー領域での宇宙ガンマー線点源の探索を目的に約20Hzの高頻度でデータの取得を行っている。今までのデータの解析から、装置はほぼ予定通りの性能を備えていることが確かめられた。北半球で最も高い場所にある羊八井では、約30TeV以上のガンマー線が効率良く観測できるのが特徴で世界の多くの観測装置の中でもユニークな存在となっている。このエネルギー領域はシャワー粒子数が少ないため低い高度にある他の装置では観測が難しい。この意味で羊八井での実験はチェレンコフ光によるTeV領域の観測とPeV領域の間を結ぶ非常に重要な実験と認識されている。モンテカルロ計算との比較から100TeVのガンマー線シャワーのエネルギー決定精度が30%以上、空気シャワーの到来角度の決定精度も100TeVで約0.5度と非常に高性能に作られている。現在の装置で白鳥座X-3等からの定常的な信号を捕らえ、物理的な結果を得るには一年以上にわたるデータの集積が必要であり、最初の結果は秋ごろに得られる予定である。昨年8月15日をピークに白鳥座X-3で電波バーストが観測された。過去にこのような電波バーストに伴って高エネルギーガンマー線の増加が記録されたという報告がある。この時期は我々の装置もデータを取得していたので早速その解析を行った。まだ、予備的な結果であるが、我々の実験ではこの時間にガンマー線の増加は観測されていない。低いエネルギーのガンマー線まで観測が可能な我々の装置はこの様なバーストが起こった時などは威力を発揮する。最近はガンマー線点源はガンマー線を定常的にではなく、バースト的に放出していると考えられている。この意味でもこの装置を常に定常的に稼働させておくことは非常に重要なことである。現在の装置は当初予定の約4分の1であり、厳しい国際競争に勝ち抜くためには早急に有効面積を3x10^4m^2規模に拡大する必要がある。また、2)の研究テーマも早急に実現させる必要がある。今年の秋頃からこの為の予備実験を現地で行うべくその準備を始めている。

観測装置は65chのシンチレーション検出器からなり、内49台(面積0.5m^2)は15m間隔の碁盤目状に配置し、シャワー粒子の到来時間及び粒子数の大きさを高精度で測定できるようになっている。シャワー・コアーの選別のために49台の装置の周辺に16台の面積0.25m^2の検出器を配置している。装置のシステムをCAMACとTKOで構成しマイコンで制御し、デ-タは容量2GBの8mmビデオテ-プに記録・保存している。常に安定したデータを取得するため窒素ガスレーザー発生装置で疑似パルスを発生させ、これも検出器に随時送り、装置の稼働状況を常時監視している。この共同研究では日本側は主として観測装置を、中国側は土地、実験室、電源、測定器用架台等を準備した。現在、100TeV以下のエネルギー領域での宇宙ガンマー線点源の探索を目的に約20Hzの高頻度でデータの取得を行っている。今までのデータの解析から、装置はほぼ予定通りの性能を備えていることが確かめられた。北半球で最も高い場所にある羊八井では、約30TeV以上のガンマー線が効率良く観測できるのが特徴で世界の多くの観測装置の中でもユニークな存在となっている。このエネルギー領域はシャワー粒子数が少ないため低い高度にある他の装置では観測が難しい。この意味で羊八井での実験はチェレンコフ光によるTeV領域の観測とPeV領域の間を結ぶ非常に重要な実験と認識されている。モンテカルロ計算との比較から100TeVのガンマー線シャワーのエネルギー決定精度が30%以上、空気シャワーの到来角度の決定精度も100TeVで約0.5度と非常に高性能に作られている。現在の装置で白鳥座X-3等からの定常的な信号を捕らえ、物理的な結果を得るには一年以上にわたるデータの集積が必要であり、最初の結果は秋ごろに得られる予定である。昨年8月15日をピークに白鳥座X-3で電波バーストが観測された。過去にこのような電波バーストに伴って高エネルギーガンマー線の増加が記録されたという報告がある。この時期は我々の装置もデータを取得していたので早速その解析を行った。まだ、予備的な結果であるが、我々の実験ではこの時間にガンマー線の増加は観測されていない。低いエネルギーのガンマー線まで観測が可能な我々の装置はこの様なバーストが起こった時などは威力を発揮する。最近はガンマー線点源はガンマー線を定常的にではなく、バースト的に放出していると考えられている。この意味でもこの装置を常に定常的に稼働させておくことは非常に重要なことである。現在の装置は当初予定の約4分の1であり、厳しい国際競争に勝ち抜くためには早急に有効面積を3x10^4m^2規模に拡大する必要がある。また、2)の研究テーマも早急に実現させる必要がある。今年の秋頃からこの為の予備実験を現地で行うべくその準備を始めている。
アジアにおけるシェイクスピア上演アーカイブの構築

デジタル化の進展を生かした比較演劇の研究手法確立を目指し、アジアにおけるシェイクスピア上演ウェブ・アーカイブA-S-I-A(Asian Shakespeare Intercultural Archive)の構築を行った。アーカイブのコンテンツ(アジアにおけるシェイクスピア上演作品映像と上演に関する資料など)取得と詳細な上演作品分析データの作成後、デジタル化してウェブ上で公開した。また、研究成果の国際的発信を行うと同時に、研究者や演劇関係者の国際的なネットワーキング形成に努め、アジアにおけるインターカルチュラルなシェイクスピア上演研究の新たな可能性を模索した。本プロジェクトは,アジアにおけるシェイクスピア上演研究の核となるシェイクスピア上演ウェブ、アーカイブ(英語、日本語、中国語版)を構築し,日本とアジア諸国のシェイクスピア上演比較研究,さらには,アジアと世界のシェイクスピア上演比較研究に貢献することを目的としている。初年度の平成19年度は,海外の協力者(シンガポール国立大学,マサチューセッツ工科大学(MIT),ペンシルヴァニア大学)との打ち合わせを行い(8月,10月)ウェブ、アーカイブの具体的な内容及び作業プランを以下の様に確定した。具体的には,2ケ月を1サイクルとし次の作業を行なう。1.各国の担当者は23の視覚資料と上演データを収集し,整理及び分析を行なったのちデジタル化し,シンガポール国立大学に送付する。2.シンガポール国立大学は上演データを翻訳し,視覚資料に字幕を付け,MITに送付する(使用言語は英語、日本語、中国語)。3.MITは翻訳されたデータと視覚資料をウェブ、アーカイブとしてアップロードする。平成20年度中に3サイクルを実施し,パイロット版による検討を重ねたのちに,年度末までにウェブ上でのアーカイブ公開を開始する。なお,日本,シンガポール,アメリカの各大学はそれぞれがウェブ、ページを作成し,このシェイクスピア上演ウェブ、アーカイブをその一部として共有する形をとる。そのため,平成20年度中に,群馬大学、同朋大学共同で日本版ウェブ、ページ作成準備を進めることとした。1.当該年度の研究内容平成20年度は、当該研究の核となる国際共同ウェブ・アーカイブ・プロジェクト「A-S-I-A(アジアにおけるインターカルチュラルなシェイクスピア上演のアーカイブ)」の準備を中心に研究を実施した。具体的には、シンガポール国立大学における打ち合わせ(2008年5月)で決定したプロジェクト計画に沿って、各国(日本、アメリカ、シンガポール)が「A-S-I-A」公開にむけて以下の様に作業を分担した。(1)日本(群馬大学・同朋大学):日本におけるシェイクスピア上演の映像資料の著作権を獲得し、各上演の詳細な分析情報をデータベース化した。(2)アメリカ(マサチューセッツ工科大学):上演の映像資料をウェブ上で公開し、上演分析情報を自在にサーチするためのソフトウェアを開発した。(3)シンガポール(シンガポール国立大学):東南アジアにおけるシェイクスピア上演の映像資料の著作権を獲得し、各上演の詳細な分析情報をデータベース化した。また、全ての上演分析情報の整理とデータベーステンプレートの整備等を行った。2.研究の意義アジア各国のシェイクスピア上演の映像資料と詳細な分析データが十分蓄積され、それらをウェブ上で公開するためのソフトウエアも準備が整いつつあり、上演アーカイブ構築と公開という研究目標の達成が現実的となった。3.今後の展開21年9月にいくつかの上演を選び、試行版としてアーカイブを公開する予定である。そのためにさらに分析情報データベースの整備と、ウェブデザインの決定等を行う予定である。本年度は、デジタル化の進展にふさわしい比較演劇研究の研究手法確立を目指した「アジアにおけるシェイクスピア上演ウェブ・アーカイブの構築」の実現に向けて活動した。具体的には、4月9月は、ウェブ・アーカイブのコンテンツ(アジアにおけるシェイクスピア上演映像、上演データ、資料など)取得及びウェブ上の機能充実を行った。11月2010年3月には、第一期公開七作品のデジタル映像の整備、上演データ分析、台本翻訳(英語、中国語、日本語)等の作業を行い、2010年4月のアーカイブの公開に向けて準備を進めた。今年度はまた、アメリカやシンガポールの研究者たちとの協力により、演劇研究のネットワーキングを進めた。具体的には、4月にシンガポールでシンガポール国立大学、マサチューセッツ工科大学の研究協力者とともに打ち合わせを行い、今後のウェブ・アーカイブを活用した共同研究の具体的計画を検討した。さらに、研究成果の国際的発信も行った。10月には韓国シェイクスピア学会で、"Asian Shakespeare Intercultural Archive (A-S-I-A) : A Collaborative Digital Project"と題して、末松・小林の共同発表を行った。韓国に集まったアジア諸国の研究者に我々のウェブ・アーカイブ・プロジェクトを認知してもらっただけではなく、様々な意見交換を行うことができた。また、12月には名古屋シェイクスピア研究会で、「ウェブ・アーカイブA-S-I-Aの意義と可能性」と題した末松・小林の共同発表を行い、日本の研究者たちとともにインターネット上でのアーカイブの意義について検証した。
修正繰返し補償器を併用したH_∞制御に基づく超小型超音波モータのロバスト回転制御

[速度制御用プラントモデルの同定]入力が加振周波数,出力がロータ速度で,乗法的摂動を持つプラントを仮定し,システム同定を行った.[連続時間むだ時間系に対する実装可能な補償器設計法の開発]むだ時間要素を有限次元近似して保守性の低い設計を行う場合,従来知られている設計法ではむだ時間要素の有限次元近似誤差を実装する必要があり,現実的には補償器を実装できないことがわかった.そこで,むだ時間要素と有限次元システムを用いて実装が可能な補償器の設計法を開発したシミュレーションを行い,開発手法の利点を示した.[定速度制御実験]開発した設計法を用いて補償器を設計し,定速度制御実験を行った結果,実際の感度特性が理論計算結果と大きく違うことがわかった.これは,システム同定の際の入力信号の振幅を,ある1点に固定したのが原因であると考えられる.そこで,これを数点変えてシステム同定を行ったが,不確かさの見積もりが非常に大きくなり,周期外乱の抑制は困難であることがわかった.ロータの慣性モーメント等の物理パラメータを陽に含むプラントモデルを構成し,より不確かさの小さいモデルを構成する必要がある.[微小角変位測定系の構成]本モータ評価キットに搭載されているロータリエンコーダ(180ppr)の場合,目標位置に到達する直前で加振を停止するという簡単な制御により,十分な位置決め性能が得られることを確認した.さらに位置決め分解能を高めるために,レーザーと一次元PSDを用いた光テコ式の微小角変位測定系を構成し,校正を行った結果,10000ppr相当の分解能を得た.[高精度位置決め制御系の検討]短時間ステータを加振したときのロータの角変位(静止位置から次の静止位置までの角度)を測定した.その結果,系の時定数とむだ時間が共に約100μsecであることがわかった.[離散時間むだ時間系における補償器実装時の計算量を低減する手法の開発]本モータの応答は非常に速いため,制御系のサンプリング時間を十分短くする必要がある.一方,サンプリング時間に対してむだ時間が長くなると,制御則の計算量が増大し,サンプリング時間を短くすることができない.これを改善する設計法を開発した.今後実験を行い,来年度4月に開催される計測自動制御学会制御部門大会で発表する予定である.[制御方式の検討]180pprのロータリエンコーダを搭載したマイクロ超音波モータサンプル(SII US15SE1)を制御対象として,各種制御方式の検討を行い,次の知見を得た:1.従来の自励発振回路を使用する方法:(a)異なる抵抗を接続した複数のバッファを制御する方法:低抗値の調整が困難であり,バッファの制御信号に対するロータ回転速度の線形性が悪いが,テーブル参照により対応できる可能性がある.(b)PWM方式:自励発振回路を高速にON/OFFするタイミングを調整してロータの回転速度を制御する.滑らかに回転させるためには500kHz以上の基本周波数が必要であり,安価なCMOS ICを用いて実現するのは困難である.2.正弦波加振器を使用する方法:DDS回路を用いて,任意の周波数・振幅の正弦波交流電圧発生し,モータを加振する回路を製作した.高価ではあるが,速度制御範囲が広く,高精度な制御が可能である.[速度測定系の製作]エンコーダパルスの間隔を高精度に計測するカウンタ(1.6MHz,16ビット)を製作した.180pprのエンコーダと組み合わせると,瞬間回転速度の測定誤差は10rps時±0.01rps,20rps時±0.05rpsとなった.[周波数応答実験]正弦波加振器とカウンタを用いて周波数応答実験を行い,本モータの基本特性(加振周波数と平均速度の関係)を得た.他の超音波モータと同様の非線形特性を有することを確認した.[定速度制御実験]サンプリング時間1msecでPI制御実験を行った.ロータの平均回転速度を目標速度に一致させることはできたが,設定速度によっては,速度変動が非常に大きくなることがわかった.回転速度波形は,ほぼ回転に同期しているため,引続き修正繰返し制御の検討を行う.[重み関数に基づく修正繰返し制御系設計手法の開発]修正繰返し補償器を内部モデルとして扱う従来の設計の問題点(むだ時間をボール集合と捉えることの保守性を適切に低減することができない)を解決するために,修正繰返し補償器を感度関数の重みに含める設計手法を開発した.この手法では,むだ時間を有限次元近似してその近似誤差をゲインスケジューリングする等して,設計の保守性を適切に低減できることを数値例で確認した.[速度制御用プラントモデルの同定]入力が加振周波数,出力がロータ速度で,乗法的摂動を持つプラントを仮定し,システム同定を行った.[連続時間むだ時間系に対する実装可能な補償器設計法の開発]むだ時間要素を有限次元近似して保守性の低い設計を行う場合,従来知られている設計法ではむだ時間要素の有限次元近似誤差を実装する必要があり,現実的には補償器を実装できないことがわかった.そこで,むだ時間要素と有限次元システムを用いて実装が可能な補償器の設計法を開発したシミュレーションを行い,開発手法の利点を示した.[定速度制御実験]開発した設計法を用いて補償器を設計し,定速度制御実験を行った結果,実際の感度特性が理論計算結果と大きく違うことがわかった.

これは,システム同定の際の入力信号の振幅を,ある1点に固定したのが原因であると考えられる.そこで,これを数点変えてシステム同定を行ったが,不確かさの見積もりが非常に大きくなり,周期外乱の抑制は困難であることがわかった.ロータの慣性モーメント等の物理パラメータを陽に含むプラントモデルを構成し,より不確かさの小さいモデルを構成する必要がある.[微小角変位測定系の構成]本モータ評価キットに搭載されているロータリエンコーダ(180ppr)の場合,目標位置に到達する直前で加振を停止するという簡単な制御により,十分な位置決め性能が得られることを確認した.さらに位置決め分解能を高めるために,レーザーと一次元PSDを用いた光テコ式の微小角変位測定系を構成し,校正を行った結果,10000ppr相当の分解能を得た.[高精度位置決め制御系の検討]短時間ステータを加振したときのロータの角変位(静止位置から次の静止位置までの角度)を測定した.その結果,系の時定数とむだ時間が共に約100μsecであることがわかった.[離散時間むだ時間系における補償器実装時の計算量を低減する手法の開発]本モータの応答は非常に速いため,制御系のサンプリング時間を十分短くする必要がある.一方,サンプリング時間に対してむだ時間が長くなると,制御則の計算量が増大し,サンプリング時間を短くすることができない.これを改善する設計法を開発した.今後実験を行い,来年度4月に開催される計測自動制御学会制御部門大会で発表する予定である.
ラット耳下腺腺房細胞の低分子量G蛋白質の同定とその役割

ラット耳下腺から得られたmRNAを用いてRT-PCRを行い,低分子量GTP結合タンパク質、Rab4およびRab26が強く発現している事を確認した。耳下腺腺房細胞の細胞分画に対するwestern blottingの結果,Rab26およびVAMP2(vesicle associated membrane protein 2)は,分泌顆粒膜上に存在するが,Rab4は細胞膜上に存在する事が明らかとなった。腺房細胞をisoproterenol(IPR)で処理したところ,VAMP2は分泌顆粒膜には存在しなかったが尖端膜近傍の顆粒膜に存在し、Rab26のシグナルは消失した。免疫組織化学法によっても同様にRab26は耳下腺腺房細胞の分泌顆粒膜に存在し,また,IPR処理によって分泌顆粒膜から消失する事が確認された。このことは,耳下腺唾液分泌における分泌顆粒の移動にRab26が何らかの関わりを有することを示唆した。他方、Rab4の細胞内輸送における役割を明らかにするためにその分布について精査したところ、細胞質、intracellular membranes(ICM)、基底膜および尖端膜に存在することが明らかとなった。また、腺房細胞をIPRやカルバコール(Cch)で処理するとRab4がICMから細胞膜画分へ移動することから細胞内輸送への関与を強く示唆した。Rab4のグルコース輸送体(GluT)との関わりについて検討したが、GluTを選択的に確認する抗GluT抗体の調整が不調に終わり残念ながら一時pendingとした。現在、唾液腺細胞に存在する水チャンネルであるaquaporin5の輸送との関わりについて検討中である。他方、ラット耳下腺腺房細胞mRNAに対するRT-PCRから、耳下腺にはrabphilin3は存在しないことを明らかにした。IPRによる分泌に細胞内Ca濃度の変化を伴わないことは、耳下腺では神経細胞やchromaffin cellなどCa動員によって膜融合に至る分泌機構とは異なった機構が存在すると考えられることから、PRAを介する分泌機構を検証中である。ラット耳下腺腺房細胞における低分子量Gタンパク質の同定を行うために,ラット耳下腺から得られたmRNAを用いて一連のRabにおいて相同性の高い領域でのRT-PCRを行い,Rab4およびRab26が強く発現している事を確認した。他方,Rab3A-Dの発現は確認できなかった。Rab26のC末端ペプチドを抗原とするウサギ抗体を作製し(Rab4及びその他の抗体は市販品を使用した),耳下腺腺房細胞の細胞分画に対してwestern blottingを行った。その結果,Rab26,VAMP2(vesicle associated membrane protein 2)は,分泌顆粒膜上に存在するが,Rab4は細胞膜上に存在する事が明らかとなった。腺房細胞をisoproterenol(IPR)で処理した後,同様に細胞画分を調製し,western blottingを行ったところ,VAMP2は分泌顆粒膜に存在したがRab26は分泌顆粒膜上には存在しなかった。このことは,耳下線唾液分泌における分泌顆粒の移動にRab26が何らかの関わりを有することを示唆している。

他方,グルコース輸送体とRabとの関わりを検討するに際し,ナトリウム依存性グルコース輸送体(Na-GluT),あるいはグルコース輸送体1(GluT1)およびグルコース輸送体4(GluT4)の耳下腺における存在の確認をwestern blottingにより試みているが,現在までのところ結果を得ていない。Na-GluTは,グルコース輸送体として最も多く存在し,唾液腺では,羊耳下腺腺房細胞の基底膜上に存在することが報告されている。ラット耳下腺腺房細胞の基底膜・尖端膜を分離し現在鋭意検討中である。また,GluT1およびGluT4についても存在を確認し,Rabとの関係を明らかにしたい。前年度、ラット耳下腺腺房細胞において、低分子量GTP結合タンパク質、Rab26、およびVAMP2(vesicle associated membrane protein2)は分泌顆粒膜上に存在し、さらに、腺房細胞をisoproterenol(IPR)で処理するとVAMP2は尖端膜近傍の顆粒膜に残存するがRab26は消失することを明らかにした。このことは、Rab26と開口分泌における関わりを示唆した。他方、Rab4は分泌顆粒膜には存在せず細胞膜上に存在する事を明らかにした。本年度は、Rab4の細胞内輸送における役割を明らかにするためにその分布について精査したところ、細胞質、intracellular membranes(ICM)、基底膜および尖端膜に存在することが明らかとなった。また、腺房細胞をIPRやカルバコール(Cch)で処理するとRab4がICMから細胞膜画分へ移動することから細胞内輸送への関与を強く示唆した。まず、Rab4のグルコース輸送体(GluT)との関わりについて検討を開始した。GluTを選択的に認識する抗GluT抗体の調製を種々検討したが不調に終わり残念ながら一時pendingとした。他方、唾液腺細胞に存在する水チャンネルであるaquaporin5も同様にCch刺激によって尖端膜へ輸送されることが報告されているのでその関わりについて検討中である。他方、ラット耳下腺腺房細胞mRNAに対するRT-PCRから、耳下腺にはrabphilin3は存在しないことを明らかにした。IRP刺激によって細胞内Ca濃度が変化することなく分泌が行われることは、耳下腺では神経細胞やchromaffin cellなどCa動員によって膜融合に至る分泌機構とは異なった機構が存在すると考えられ、PRA(prenylated Rab associated protein)を介する分泌の機構を提案した。現在PRAをはじめVAMP2、Rab26蛋白質の調製を一部完了しており、今後リン酸化とそれら蛋白質間の結合を検討する予定である。
潤滑油の限界油膜形成能力と構成分子に関する研究

流体潤滑理論においては,荷重,速度,潤滑油粘度等の作動条件に応じて理論通りの潤滑油が接触域に導入されることが前提条件となっており,潤滑油の粘度が高いほど,速度が速いほど厚い油膜厚さを形成することになる.我々は,線接触すべり試験において潤滑油の限界すべり速度以上になると,接触域に導入されている潤滑油の低粘度成分によるせん断が主体的となり,結果として摩擦係数,形成油膜厚ともに理論値に比べて低くなることを報告してきた.しかしながら同一作動条件(荷重,粘度)が同じでも,限界すべり速度は給油条件により変化する.厳密な意味では摩擦係数,形成油膜厚さの低下は説明できていなかった.そこでその発生機構は接触面内の最大せん断応力が潤滑油の限界せん断応力に達した場合に生じることが考えられ,限界せん断応力を考慮することで給油条件および圧力の影響がうまく説明できるようになった.以下に要約する.(1)接触域のせん断応力分布を計算で求め,潤滑油に作用する最大せん断応力が潤滑油の最大せん断応力に達すると,摩擦係数,形成油膜厚の変動が大きくなる.これは接触域には,低粘度成分の導入が優先的に生じ始め,導入粘度の変動,低下が発生したためである.つまり油膜厚さ等の理論からずれの原因の起点として,潤滑油自体が理論上のせん断応力に耐えられなくなり,油膜内で滑りが生じることが結論づけられる.(2)今回使用した潤滑油においては,潤滑油の最大せん断応力は粘度の増加,圧力の上昇とともに増加した.つまり本実験条件剛体/等粘度においてもEHLの場合と同様に圧力の影響を受けると考えられる.(3)給油条件を変えることは接触面の圧力が変化していたに等しい.すなわち潤滑油の最大せん断応力は給油条件にかかわらず圧力の関数としてうまく整理できる.(4)レイノルズ方程式はにおいては壁面では滑りが生じないないことが前提条件となっている.しかしながら,流体潤滑領域でも極性添加剤(ステアリン酸)を添加した場合,平面をALに変化させた場合には油膜厚さや摩擦係数に違いが確認できた.即ち従来流体潤滑理論では記述できない因子で油膜形成能力が変わること明らかになった.現在,極性添加剤の吸着性を利用することで表面との結合性を強め,一方ではバルク潤滑油との結合力を弱めて壁面滑りを任意に起こすような分子設計を実行中である.これらはジャーナル軸受け等の摩擦トルクの低減などに利用可能である.引き続き研究を行う予定.流体潤滑理論によれば,形成油膜は潤滑油の粘度が高いほど,平均速度が大きいほど厚くなる.理論においては粘度・速度がいくら大きくなっても潤滑油は理論通りの量が接触域に導入されることが前提条件となっている.しかし,実際には潤滑油は摩擦面の運動に伴い接触域に導入されるわけであるから,その導入力には潤滑油粘度,速度,荷重等で規定される作動条件に応じた限界値が存在し,限りなく油膜が形成されるわけではない.滑り速度を上昇させ限界値Ψcr(限界軸受け定数)になると,摩擦力は低下する傾向が認められた.まず著者は摩擦部の出口付近の潤滑油の性状,つまり屈折率を測定することにより,潤滑油が高速滑り条件になるとそれを構成する低分子量のものが入っていることを明らかにした.しかしその限界条件は何により決定されるかはいまだに不明であり,限界条件がいつ始まるのか,あるいは摩擦係数と実際の粘度がどのあたりまで対応しているかを調べる必要性がある.そこで初年度は油膜厚さを測定する測定系をつくることを目的とした.以下にその結果を要約する1)油膜測定の妥当性を調べるために,理論油膜厚さの数値計算を行い実測値と比較した.油膜厚さは潤滑油の入り口条件で決定されるので我々の実験条件がどの位置にあるかを推定しなければならない.そこで摩擦係数から入り口条件を推定し,理論油膜厚さと比較したところ,摩擦係数が安定,つまり定常状態のときは理論とよく一致した.しかし,潤滑油を給油した直後の油膜厚さは理論値とかけ離れていた.その原因は理論計算が2次元やっていることと,油膜が厚くなると圧力の漏れ(サイドリーク)により,理論とは離れていくと考えられる.今後理論の適用範囲も考えなければならない.2)接触部の出口付近の潤滑油を採取し,屈折率を測定することによって,接触域に導入される潤滑油は必ずしも給油成分と同一ではなく,軸受定数Ψが限界値Ψcr以上になると,高粘度成分は接触域に導入されず低粘度成分が主として導入されることがわかった.その結果,摩擦係数がΨcr以上で理論値よりさらに低くなる.3)摩擦特性の低下は構成成分の分離がもたらしていたが,今回Ψcr以上で油膜厚さが減少していることが明らかになった.4)昨年度までは実験途中に給油を行っても摩擦係数の変化は見られなかった.それは上部試験片の傾きが厳密には水平でなく摩擦力の感度があまりよくなかった.しかしレーザー変位計により水平度を測定できるようになったのでかなりの感度が測定できるようになった.5)上記の理由により潤滑油の油量により入り口部の境界条件が変わる.つまり摩擦係数が変化するので,今後給油方法,入り口部の境界条件をも含めた潤滑油の導入特性を調べていく必要がある.流体潤滑理論によれば,形成油膜は潤滑油の粘度が高いほど,平均速度が大きいほど厚くなる.理論においては粘度・速度がいくら大きくなっても潤滑油は理論通りの量が接触域に導入されることが前提条件となっている.

しかし,実際には潤滑油は摩擦面の運動に伴い接触域に導入されるわけであるから,その導入力には潤滑油粘度,速度,荷重等で規定される作動条件に応じた限界値が存在し,限りなく油膜が形成されるわけではない.滑り速度を上昇させ限界値Ψcr(限界軸受け定数)になると,摩擦力は低下する傾向が認められた.まず著者は摩擦部の出口付近の潤滑油の性状,つまり屈折率を測定することにより,潤滑油が高速滑り条件になるとそれを構成する低分子量のものが入っていることを明らかにした.しかしその限界条件は何により決定されるかはいまだに不明であり,限界条件がいつ始まるのかを定量化する必要性がある.初年度は油膜厚さを測定する測定系を制作したが理論油膜厚さと理論摩擦係数の対応が精度の上でやや不満の残るものであった.今年度は摩擦試験機を再制作し,測定系の再構成を行い,精度を向上させた.以下にその結果を要約する1)流体潤滑理論と比較するためには摩擦係数の測定に精度を要する.つまり従来の円筒/平板試験機では摩擦力を測るために平面が動くために,油膜厚さの測定においての信頼性,また摩擦力自体も平板の傾きの影響を受けるために摩擦力の信頼性が不足していた.しかし試験機を再制作することにより,理論油膜厚さと摩擦係数が非常によく一致するようになった.2)滑り速度を増加させると摩擦係数は上昇するが,滑り速度の増加にもかかわらず,摩擦係数,油膜厚さが減少する臨界滑り速度が存在する.その原因としては臨界滑り速度以上では,接触域に導入される潤滑油粘度は給油粘度と異なっており,臨界滑り速度以上では油膜厚さが低下をしていた.3)臨界滑り速度以上では,摩擦係数,油膜厚さの測定値は理論値とは異なっている.この臨界滑り速度は何により決定されるかを調べるために,摩擦力から推定される入り口給油条件における接触面内の最大せん断応力の計算を行った.その結果,速度増加に伴って摩擦力が最高になる滑り速度を臨界滑り速度,あるいは軸受け特性数を臨界軸受け特性数として定義したが,最大せん断応力はそれよりも小さい速度で最大となっていた.4)最大せん断応力が生じた速度以上では摩擦力のばらつきが非常におおきくなり,やはりミクロな摩擦力の低下(つまり低粘度成分の導入)はこの最大せん断応力が生じた速度で始まっている可能性がでてきた.そうすると従来の定義を見直す必要性がでてきたがさらに現在検討中である.流体潤滑理論においては,荷重,速度,潤滑油粘度等の作動条件に応じて理論通りの潤滑油が接触域に導入されることが前提条件となっており,潤滑油の粘度が高いほど,速度が速いほど厚い油膜厚さを形成することになる.我々は,線接触すべり試験において潤滑油の限界すべり速度以上になると,接触域に導入されている潤滑油の低粘度成分によるせん断が主体的となり,結果として摩擦係数,形成油膜厚ともに理論値に比べて低くなることを報告してきた.しかしながら同一作動条件(荷重,粘度)が同じでも,限界すべり速度は給油条件により変化する.厳密な意味では摩擦係数,形成油膜厚さの低下は説明できていなかった.そこでその発生機構は接触面内の最大せん断応力が潤滑油の限界せん断応力に達した場合に生じることが考えられ,限界せん断応力を考慮することで給油条件および圧力の影響がうまく説明できるようになった.
力発揮調整能は脊髄α運動ニューロンの興奮性変化と連動する

力発揮調節能と脊髄の興奮性との関わりを検討するため、運動(トレーニング)習慣の有無の若年者および高齢者に対して、3つの実験(力維持時のF波の変化(基礎)、力増減時のF波の変化(漸増・漸減負荷)、力調整時のF波の変化(力増大・力減少負荷))を実施している。実験1:各目標筋力(20秒間維持)に対する調整力は、若年者および高齢者ともに、運動習慣有群が無群と比べて優れていた。また、運動習慣の有無で比較すると、加齢の影響は観察されない。脊髄の興奮性の指標として用いた誘発筋電図F波の出現頻度は、目標筋力(20、40、60%強度)の増大に応じて、全ての群ともにF波出現頻度は増大した。また、運動習慣の有無では、若年者および高齢者ともに、運動習慣無群が有群と比してF波の出現頻度は多かった。力発揮終了後20秒間のF波の出現頻度は、若年者は安静レベルに戻る一方、高齢者は安静レベルに戻らない。運動習慣の有無の影響はないことから、加齢による影響と示唆される。実験2:運動課題は目標とする%MVCまで20秒間で達する様に徐々に力を入れ、目標筋力達成後20秒間で力を抜く掌握運動を行わせた。目標とする%MVCの三角波に対する相対誤差は、低強度(20%)において漸増・漸減時ともに全ての群とも調整力が低かった。高齢かつ運動習慣が無い群は、特に漸減時において調整力が低い傾向であった。若年者のF波出現頻度は、目標筋力(20、40、60%強度)の増大に応じて、運動習慣の有無ともに増大した。また、運動習慣無群が有群と比してF波の出現頻度は多かった。高齢者のデータは解析中である。実験3:低(20%)強度掌握時から、中(40%)・高(60%)強度、高強度掌握時から、中・低強度に調整する4条件を行わせた。全ての群とも高強度から低強度に調整時の調整力が低かった。F波出現頻度は解析中である。平成30年度は、平成29年度に引き続き、若年者を対象とした運動習慣の有無が力発揮調節能と誘発筋電図F波に及ぼす影響について検討を行った。また、力増減時の誘発筋電図F波の変化(漸増・漸減負荷実験)、力調整時の誘発筋電図F波の変化(力増大・力減少負荷実験)を実施した。また、加齢差についても検討を行う為、高齢者へ実験依頼を行い、実験を遂行中である。実験対象者への募集も含め、実験日程の調整中であり、全実験終了予定は7月としている。得られた実験データは、解析が終了していないデータがあり、随時、解析を行っている段階である。また、定期的に共同研究者と意見交流を行っている。さらに、科学雑誌への投稿準備を進めている段階である。現在、対象者数(高齢者)を増やし、3つの実験課題を実施中である。全実験は、7月終了予定である。また、誘発筋電図F波に得られる振幅F/M比は各神経筋単位の興奮度の状態を、潜時は運動単位の大きさを反映することから、解析項目を増やし、データを詳細に検討する。また、得られた研究成果を共同研究者と討論会を随時行っていく。さらに、学会発表(年度内3回予定)および学術雑誌に論文投稿を行い、学術的な評価を受ける。力発揮調節能と脊髄の興奮性との関わりを検討することを目的とし、平成29年度は実験に先立ち倫理委員会の申請を実施した。つぎに、実験環境の構築および当初の実験計画の遂行の有無について検討を行った。力発揮課題は「握力」とし、握力の最大値の25%・50%・75%強度および100%強度にて20秒間の維持の課題設定にて実験を実施予定であったが、課題達成が難しい対象者が多く観察された。そのため、研究協力者との協議を重ね、握力の最大値の20%・40%・75%強度に変更を行った。実験1:若年者を対象とした運動習慣の有無が力発揮調節能と誘発筋電図F波に及ぼす影響について検討を行った。各目標筋力(20秒間維持)に対して、運動習慣有群は20%強度99.2±2.0%、40%強度98.2±1.4%、60%強度98.9±1.0%、運動習慣有無は20%強度95.1±2.1%、40%強度93.8±5.0%、60%強度91.4±8.4%であった。各目標筋力に調整する能力は、運動習慣有群が無群と比べて優れていた。また、脊髄α運動ニューロンの興奮性の指標として用いた誘発筋電図F波の出現頻度は、運動習慣有群は20%強度26.0±18.2%、40%強度46.0±11.9%、60%強度44.0±22.2%、運動習慣有無は20%強度57.5±27.5%、40%強度62.5±25.3%、60%強度85.0±14.7%であった。各目標筋力発揮調整時のF波出現頻度は、各条件ともに運動習慣無群が有群と比して多かった。また、運動習慣有・無群ともに目標筋力が増大に応じて、F波出現頻度も増大した。