hpprc/llmjp-kaken huggingface dataset:
乳期進行に伴う泌乳維持ホルモン分泌の変化と母体内栄養蓄積の消長との相関について

泌乳ラットにおけるプロラクチン(PRL)、コルチコステロン(B)分泌の乳期進行に伴う変化を、正常および延長泌乳各期における時限哺乳に対する分泌反応により調べ、PRLは泌乳初期から中期にかけ、Bは中期から正常泌乳末期にかけ、分泌が急激に減少することを明らかにした。さらにPRLについては、正常泌乳の前、中、末期に各24時間にわたり20分毎の採血によりその分泌動態を追い、上記変化が一日内のPRL放出頻度および1回当りの放出量のいずれもの減少によるものであり、泌乳末期に至ってはごく少量の放出が稀に起るだけになることを示した。また、いずれの乳期においても、子による吸乳とPRL放出の間には何等対応関係がなく、得られた結果は、むしろ、1日内の時間帯によるPRL放出頻度の変動は、明暗あるいは摂食リズムのような母親側の要因によることを示唆した。乳期進行に伴うPRL分泌減少の機序について、さらに、泌乳前、中期の動物で抗ドーパミン剤およびTRH投与実験を行い、減少の直接因が下垂体のPRL合成能あるいは放出能の低下ではないことを実証、視床下部ないしこれに至るまでのPRL放出調節機構の変化がその原因と推論した。乳期進行によるPRL、B分泌低下の第一因として、体内脂肪および蛋白蓄積量の減少を考え、絶食、脂肪組織の外科的除去(ADPX)、脂肪動員ホルモンとしてのβーカテコールアミンアゴニスト(イソプロテレノール:ISO)投与の実験を行った。24時間以内の絶食では乳汁排出、次いで乳汁合成の阻害が起ったためか、蓄積栄養、PRL分泌ともに明らかな減少がみられず、B分泌は逆に高進した。一方、ADPXでは僅かな、ISO投与では有意のPRL分泌の減少がみられた。両処置ともB分泌には何等影響がなく、なお結論とは言い難いまでも、脂肪の蓄積ないし動員とPRL分泌変化の間の特別の結びつきが示唆された。(1)泌乳89日のラットで24時間以内の絶食を行い,吸乳時プラクチン(PRL),コルチコステロン(B)分泌反応および屠体脂肪,蛋白含量,乳腺機能等に対する影響をみた.絶食開始後,乳量,乳腺機能は急激に減少したが, 24時間内の絶食では体内栄養蓄積には何等変化がなく, PRLの分泌にも影響がなかった.Bの分泌はむしろ高進した.絶食初期の乳汁分泌減少は維持ホルモンの分泌変化を介するものではないと結論された.泌乳8日における旁子宮脂肪組織の外科的摘出,泌乳2日より9日まで8日間のβ-アコニスト(イソプロテレノール)の投与はいずれも泌乳11日におけるPRI分泌を僅かに減少させたものの,その効果は判然としたものではなかった.β-アゴニストの投与は脂肪分解の促進を意図したものであるが,投与量の限りでは脂肪蓄積量に影響を与えるに至らなかった.しかし,脂肪除去の実験からその蓄積量そのものがPRL分泌に影響を与える可能性は少ないと結論される.より急性な実験条件での脂肪蓄積-PRL分泌の相関究明を検討中である.(2)泌乳5, 15, 20日のラットでそれぞれ24時間にわたり20分おきに採血,各期における血漿PRL, Bの日内変動を調べた.Bについては現在定量進行中である.泌乳5日では1日に数回数百ng/mlオーダーのPRLサージが起るのが確認されたが,サージの出現と子による吸乳の対応はなく,又, 1日の時刻との特別な対応もなかった.

ただ,幾分,消灯時にサージが起り易く,深夜から早朝にかけては起りにくい傾向がうかがわれた.泌乳15日になると昼夜を問わずPRLサージは小さくなり, 20日にはほぼ完全に消失した.(3)PMS処理未成熟および成熟発情周期中ラットの下垂体を用い, in vitroでの^<14>C-ロイシンとり込みにより下垂体のPRL合成および放出能の日内変動を追う手法を確立した(友金)(1)前年度よりの泌乳5、15、20日のラットにおける1日24時間を通してのプロラクチン(PRL)分泌動態を追う実験を続行、データの集積に務めた。その結果、乳期進行に伴うPRL分泌減少、子の吸乳とPRLサーシ出現の間の不対応については結果に変りはないが、集積したデータを新たな視点から解析することにより、少なくとも泌乳初、中期においては1日の時刻帯とサージ出現頻度対応のあることを見出した。こうした日内変動と吸乳頻度にも関係はなく、明暗リズムあるいは母体内代謝リズムと関係したものと解される。(2)同じく前年度にひき続き、脂肪組識除去については手術後、イソプロテレノール投与については投与量を変更、実験を行い、前者では結果に変りがなかったものの、後者では有意のPPL分泌減少をみた。コルチュステロン分泌には影響がなく、PRL分泌に特異的なものと考えられるが、やはり脂肪苗積量に変化がなかったため、当初考えた脂肪動員ーPRL分泌の確証とはまだ言えぬが、これを示唆する結果とは言える。今後さらに血中脂質の動態、脳内への薬物投与等を加え追求する予定である。(3)乳期進行に伴うPRL分泌減少について、これが下垂体PRL合成、放出能の低下によるものか、視床下部等におけるPRL放出調節機構の変化によるものかを明らかにするため、泌乳5,15日の正常哺乳状態および乳子除去4,16時間のラットに抗ドーパミン剤(スルピリド)およびTRHを投与、それらによるPRL放出量を比較した。また、下垂体PRL含量測定も行った。その結果、薬物投与時のPRL放出量、下垂体含量には差がないか、むしろ泌乳15日で高い値が得られ、乳期進行に伴うPRL分泌減少の原因は、視床下部ないしこれに至るPRL放出調節機構の変化にあると結論された。その変化の動因を(1),(2)の問題と絡め今後追求したい。
精密制御反応場の構築によるヘテロ芳香環の分解高機能化

マンガン触媒を用いたベンゾフランの開環ジリチオ化とヘテロ原子挿入:マンガン触媒存在下ベンゾフランに対し過剰量の有機リチウム反応剤を作用させるとフラン骨格のC-O結合が切断され、開環ジリチオ化が効率よく進行することを見いだした。また、生成したジリチオ化体に対し各種ヘテロ求電子剤を作用させることで、対応するヘテロ環化合物を合成することにも成功した。本手法は同一の出発原料からケイ素やホウ素など様々なヘテロ元素を含む環状化合物を与える、多様性指向型芳香環メタモルフォシスであり、ケミカルスペースの拡張に繋がる意義深い研究である。ロジウム/銅共触媒系を利用したジベンゾチオフェンの開環ジボリル化を経由する芳香環メタモルフォシス:多様性指向型芳香環メタモルフォシスの新たな方法論として、開環ジボリル化を経るジベンゾチオフェンの変換法に着目した。まず、ジベンゾチオフェンの開環ジボリル化の反応条件を探索した。ロジウムホスフィン/銅NHC共触媒とフッ化セシウム存在下、ビスピナコラートジボロンをジベンゾチオフェンに対し作用させたところ、対応する開環ジボリル化体が得られた。生成したジボリルビフェニルは、期待した通り様々な環状化合物へ容易に変換可能であった。例えば、パラジウム触媒存在下においてgem-ジブロモアルケンを反応させると、対応するフルベン誘導体が収率よく得られた。一方、一当量の過酸化水素を作用させると、二つのホウ素原子のうち一方のみが酸化され、対応するジベンゾオキサボリンが選択的に得られた。同様にO-アリールヒドロキシルアミンを作用させると、炭素-ホウ素結合の酸化的アミノ化が進行し、ジベンゾアザボリンが得られた。29年度が最終年度であるため、記入しない。1)ニッケル触媒を用いたベンゾフランのC2ーO結合に対するホウ素挿入反応含窒素複素環カルベン配位子の一つであるIPrを有するニッケル触媒存在下、ベンゾフランに対してビスピナコラートジボロンを作用させると、ベンゾフランのC2ーO結合に対しホウ素原子が位置選択的に挿入され、生成物としてベンズオキサボリンが得られた。本触媒系はベンゾフランから一段階でホウ素含有ヘテロ芳香環を得る革新的な手法である。得られたベンズオキサボリンは、有機ホウ素化合物としてカルボニル化や鈴木・宮浦クロスカップリングに用いることが可能であった。また、ホウ素上にアリール基を導入することで、ホウ素を介して共役が拡張し、青色発光を示す蛍光性分子を見つけることができた。2)ニッケル触媒によるジベンゾフランの開環アリール化を経るトリフェニレンへの変換ベンゾフランに対するホウ素挿入反応の開発途上において、含窒素複素環カルベン配位子を有するニッケル触媒がジベンゾフランの炭素ー酸素結合切断に対しても有効だと着想した。検討の結果、I(2-Ad)を有するニッケル触媒存在下、アリールマグネシウム反応剤を用いることで開環アリール化が進行することを見いだした。得られた2-ヒドロキシターアリールは対応するアリールトリフラートへ変換した後、パラジウム触媒存在下、あるいは紫外光照射下における閉環反応によりトリフェニレンへ変換可能であった。つまりニッケル触媒による開環アリール化を起点とし、ジベンゾフランのトリフェニレンへの芳香環メタモーフォシスを達成した。遷移金属触媒反応場を精密に制御することで、切断困難なヘテロ芳香環の炭素ーヘテロ元素結合の切断を伴うホウ素挿入反応を当初の計画通り開発できた。その研究途上において、さらに新しい芳香環変換手法を開発することに成功した。さらなる触媒活性の向上を目指し、前年度に引き続き新規遷移金属錯体触媒ライブラリの拡大を図る。

錯体触媒の金属中心の電子密度を高め、酸化的付加ならびにボリル化の反応活性を増強するため、より一層電子供与性の高いNHC配位子を創製する。例えば、塩基性条件下電子豊富になるフェノール性水酸基を有するNHC配位子を設計・合成し、ニッケル錯体触媒とする。これを用いて、各種ホウ素挿入反応に対する触媒活性を検討する。加えて、オリゴアザボリンやアザボリン含有アセン/フェナセンの合成を、特殊ヘテロ芳香環へのホウ素挿入により達成したい。29年度が最終年度であるため、記入しない。
炎症による低酸素関連遺伝子・時計遺伝子DECのシグナル伝達の解析

本研究は、口腔内の炎症進展機構に関連した低酸素関連遺伝子ならびに時計遺伝子DECの変化を明らかにし、両者の関連性を解明することを目的とする。実際には患者から採取した歯肉上皮細胞・線維芽細胞に炎症性サイトカインを添加し、DECの発現を解析する。また、炎症性サイトカインがどのシグナル伝達経路(NF-κB、COX-2、及びPI-3-K-Akt)を介してDECに影響するのかを明らかにする。生体の恒常性維持に重要な役割を果たす概日リズムの発振機構は、ほぼすべての細胞に内在する時計遺伝子の転写・翻訳フィードバックループ(体内時計)であることが明らかになった。さらにこの体内時計の障害は、炎症や腫瘍発生、また生活習慣病を含む様々な病態と密接に関連していることが解明されてきた。そこで口腔内の炎症病態の進展機構に関連した時計遺伝子の変化を明らかにし、低酸素関連遺伝子との関連性を検討した。初めにヒトから得られた慢性歯肉炎、慢性歯周炎、慢性潰瘍の組織における低酸素関連遺伝子の発現をリアルタイムPCRとウエスタン・プロット法を用いて解析したところ、正常歯肉に比し、炎症病巣では低酸素に関連する遺伝子であるHIF-1α、DEC1、DEC2のタンパク発現量が増加しており、さらにHIF-1αとDEC2の発現量には相関が認められた。次にヒト歯肉線維芽細胞および上皮細胞に、炎症性サイトカインであるIL-1βを添加して培養を行い、低酸素に関連する遺伝子(CA9,ADM,VEGF,PGK1,DEC1,DEC2)のmRNA発現量を経時的に観察したところ、DEC2に概日リズムを認めた。さらにIL-6,TNF-αでも同様の結果を得た。DEC2は体内時計のコア遺伝子であるBMALタンパク質およびその結合領域であるE-box配列(CACGTG)と直接結合し、時計遺伝子の発現を抑えることから、DEC2は口腔内の炎症時に概日リズムを制御し、炎症の進展や治癒に影響を与えている可能性が明らかとなった。炎症の制御機構における時計遺伝子の関連を明らかにすることは、時計遺伝子の制御を介した新たな試みである抗炎症療法の開発につながることが強く期待される。生体の恒常性維持には24時間の慨實日リズムが重要な役割を担っており、その調節には細胞内に存在する時計遺伝子が密接に関連していることが明らかになっている。実際に慨日リズムの障害は、癌を始め、炎症性病変や代謝障害など、様々な病態と密接に関連している。本研究では、口腔内の炎症進展機構に関連した時計遺伝子の変化を明らかにすることを第一の目的としている。実際に、ヒト正常歯肉と比較して、慢性歯周病や慢性歯肉炎の組織では、低酸素関連遺伝子であるHIF-1α、DEC1、DEC2のタンパク発現量が増加することを明らかにしてきた。そこでさらにヒト歯肉線維芽細胞や歯肉上皮細胞を用い、それぞれの培養細胞に炎症性サイトカインを添加した際の低酸素に関連する遺伝子の経時的変化を検討した。その結果、HIF-1αのタンパク発現量が増加することを明らかとした。また同時にDEC1、DEC2のタンパク発現量も増加することが解明された。この結果から、HIF-1αとDEC2には相関関係がみられること、さらにDEC2には慨日リズムが認められることを明確にした。また実験的にマウスに歯周病菌porphyromonas gingivarisを感染させ、歯周病罹患の実験モデルマウスを作製し、同様の検索を行い、培養細胞を用いた実験系と同様の結果を得た。炎症の制御機構における時計遺伝子の関連を明らかにすることは、時計遺伝子の制御を介した薪たな試みである抗炎症療法の開発につながることが強く期待される。今後はさらに糖尿病などの代謝障害を背景とした慢性歯周病患者より採取した検体を用いて、同様の検索を行い比較する。歯科治療を行う糖尿病患者からも正常歯肉、慢性歯肉炎、慢性歯周炎、慢性潰瘍の組織を得て、同様にDEC発現量を解析した。糖尿病患者では、しばしば歯周病を合併するため、健常人、歯周病患者、歯周病のない糖尿病患者、歯周病のある糖尿病患者のDEC発現を比較することにより、それぞれの病態に特有の影響と両者に共通の影響を明らかにした。口腔内の炎症進展機構に関連した時計遺伝子DEC2の発現の変化について、培養細胞、疾患モデルマウスを用いて確認した。24年度が最終年度であるため、記入しない。近年、糖尿病と歯周病の関連性が注目されているが、糖尿病患者は健常者と比較して歯周病の罹患率が優位に高い。そこで本年度は、健常者、歯周病患者に加え、糖尿病患者を対象に加え、DEC2のタンパク発現量を中心とし、それぞれの病態での時計遺伝子の発現を明らかにすることにより、健常者と糖尿病患者のそれぞれに特有に影響する因子、また両者に共通する影響を与える因子を明確にし、病態発症に関連している時計遺伝子の制御機構を解明する。
『源氏物語』の表現世界に関する研究 ― 複合動詞の役割に注目して ―

『源氏物語』では複合語によって作中人物たちの心の機微や物語の情景が細やかに表現され、奥深い世界が構築されている。『源氏物語』の表現の豊かさは多彩な複合語によって支えられていると言える。従来の『源氏物語』の複合語に注目した表現の研究では、複合化した形容詞・形容動詞を取り上げるものが多く、複合動詞に注目したものは少ない。そこで、本研究では複合動詞が『源氏物語』の人物像や場面の構築にどのように働いているのかということを問題にし、複合動詞を通して『源氏物語』の表現世界を読み解くことを目的とする。
放棄人工林における森林管理が水資源量に及ぼす影響評価-樹液流計測に基づく検討

申請した研究は、樹液流計測をヒノキ人工林に適用し、森林管理が水資源量に与える影響を評価するものである。今年度の大きな成果として、樹液流計測を用いた森林蒸発散量の評価方法を確立したこと、樹液流計測をヒノキ人工林に適用し長期計測を実施したこと、ヒノキ人工林の土壌の性質を明らかにしたこと、の3点があげられる。第1に、樹液流計測を用いて森林の蒸発散を評価する際に、(1)同手法では遮断蒸発が考慮できない、(2)樹冠で生じる蒸散に対して樹液流は時間遅れを持つ、(3)何本の木で樹液流を計測すればよいかが不明である、という3つの課題が存在していた。これらの課題を克服し、その成果を、Journal of Hydrology誌、Agricultural and Forest Meteorology誌に論文として発表し、またTree Physiology誌に論文を投稿した。第2に、以上の成果を踏まえ、九州大学農学部附属演習林内の御手洗水試験地の斜面の上下部に2つの試験区を設け、樹液流計測を1年間にわたり実施した。これにより、ヒノキ人工林流域における林分蒸散の時間空間変動特性を明らかにした.この成果は2009年3月に日本森林学会において発表予定である.第3に、御手洗水試験流域における土壌の理化学性、土層厚、根量分布、保水性と透水性を計測することにより、本試験地の土壌の性質を明らかにした。この成果を九州大学演習林報告に論文として発表した。これらの成果に加えて、補助的な研究も行い、Ecohydrology誌、Biogeochemistry誌、Forest Ecology and Management誌、水文・水資源学会誌に論文を発表した。これらの論文では、熱帯から温帯にまたがる様々な森林生態系の水循環・炭素循環の時間・空間変動特性を明らかにすることに成功した。申請した研究は、樹液流計測を管理放棄人工林に適用し、森林管理が水資源量に与える影響を評価するものである。今年度の大きな成果として、樹液流計測を用いた森林蒸発散量の評価方法を確立したこと、樹液流計測を管理放棄人工林に適用し長期計測を開始したこと、の2点があげられる。前者について、樹液流計測を用いて森林の蒸発散を評価する際に、(1)同手法では遮断蒸発が考慮できない、(2)樹冠で生じる蒸散と幹で計測される樹液流の間に存在するタイムラグを補正する必要がある、(3)何本の木で樹液流を計測すればよいかが不明である、という3つの課題が存在していた。これらの課題に対し、まず、樹冠遮断が生じている時間を樹液流計測から特定することにより(1)の問題を克服した。この成果は、Journal of Hydrology誌に論文として発表された。次に、(2)の課題に対し、樹冠上での蒸散の計測と地際での樹液流計測を同時に行うことで、樹木の蒸散と樹液流のタイムラグの実態を明らかにした。この成果について、Agricultural and Forest Meteorology誌に論文として採択が決定された。(3)の課題に対して、ヒノキ人工林において総計60本のヒノキを対象に樹液流計測を実施し、森林スケールの蒸発散を推定するうえで必要な計測本数を明らかにした。この成果について、日本森林学会、水文・水資源学会の総会において発表した。以上の成果を踏まえ、九州大学農学部附属演習林内の御手洗水試験地に2つの試験区を設け、樹液流計測を開始した。この計測を来年度も継続する。これらの成果に加えて、補助的な研究も行い、熱帯から温帯にまたがる様々な森林生態系の環境条件及び蒸発散の季節変化と年々変動の実態を明らかにすることに成功した。
イネ種子における遺伝子発現制御ネットワークの網羅的解析

本研究ではイネ種子成熟における遺伝子発現制御の全容解明に向けて、遺伝子発現のトランス制御因子である転写因子による遺伝子発現制御ネットワークを明らかにすることを目的としている。具体的には種子で発現している転写因子を小麦胚芽抽出液系で合成し、その転写因子が結合するゲノム断片を濃縮し、次世代シークエンサーで解析するDAP-seqを行う。今年度はイネ転写因子のGatewayクローンライブラリーからプレート単位でLRクローニング、大腸菌形質転換、プラスミド抽出を行い、タンパク質合成用クローンライブラリーへの移管を行った。また、24転写因子を用いてDAP-seqの予備実験を行った。現在のところ、ピークが得られる率は50%程度であり、元の論文(O'malley et al, Cell)よりも高い成功率であった。ピークが得られなかった転写因子についてはタンパク質合成が成功していることをイムノブロットで確認した後に再度DAP-seqを行ったが改善は見られなかった。ホモロジーが高い転写因子であっても成功する転写因子と失敗する転写因子が存在した。また、HiSeq4000を用いた場合は1レーンで48サンプル程度のマルチプレックスで問題ないことが確認できた。イネ種子貯蔵タンパク質遺伝子の発現を制御する主要な転写因子であるRISBZ1、RPBF、OsGAMYBL2についてはDAP-seqが成功しており、ターゲットとしている貯蔵タンパク質遺伝子の上流でピークが観察された。得られたピークにはそれぞれ既知の認識配列が濃縮されていた。我々のこれまでの研究からRISBZ1は種子貯蔵タンパク質上流に保存されているGCN4モチーフに結合するが、ゲノムワイドには、ACGTを含む典型的なbZIP転写因子の認識配列に結合する割合が高くなっていた。プレート単位でプラスミド抽出を行い、効率的にライブラリーの移管を行えた。またDAP-seqの条件検討を行うことができた。予定通り、今年度構築したタンパク質合成用転写因子クローンライブラリーを用いて実際にDAP-seqを進める。
非中性プラズマの非線形波動実験

今年度は昨年に引き続き、大振幅静電波を励起する実験を行うとともに、ソリトン的モードの励起実験をするために新たな閉じ込め実験装置を製作し、以下のような成果を得た。(1)同軸多分割円筒電極群を用いたPenning Trap型の閉じ込め方式で、長さ20cm、密度10^710^8cm^<-3>の非中性電子プラズマを′′静かに′′安定に閉じ込めた。その多分割円筒電極群のひとつに直接高周波を印加して低(1,m)モードの静電波を励起し、その印加高周波電圧を大きくしてゆくとある閾値以上で別の(1,m)モードに遷移する現象が現れる。これは電磁波動と荷電粒子との非線相互作用による現象である。温度、密度、波動振動などのパラメータをいくつか変えて実験を行い、その周波数分岐を総合的に調べた。(2)電極に直接高周波を印加するのではなく、変調された電子ビームを軸方向に入射することにより,大振幅の静電波を励起することもできる。低(1,m)モードに対しては共鳴的な成長率を示すことがわかった。(3)ソリトン的モードを探すために低(1,m)モードの静電モード波の短パルス応答をいろいろのプラズマパラメータにおいて調べたが、既存の装置でははっきりとした波形は得られなかった。長いプラズマ長と短い印加パルス波が必要不可欠であると考え、新たに長いプラズマを形成できる装置を設計、製作した。この装置は軸方向に41個の円筒電極群を有し、周方向に8分割された電極部を3箇所持つ。これにより長さ80cmのプラズマを作ることができ、また、時間エコーの実験も可能になると期待される。今年度は2年計画の第1年目として、非線形波動実験にとって必要不可欠な“静かな"プラズマを形成し、そこに大振幅静電波を励起する実験を行い、以下の成果を得ることができた。(1)同軸多分割円筒電極群を用いたPenning Trap型の閉じ込め方式で、非中性電子プラズマの空間電荷の効果を打ち消して剛体回転平衡を満たすような補正ポテンシャルを加えることにより、閉じ込め時間が延びるという成果が得られた。これにより、大ボリュームの剛体回転をする熱平衡非中性電子プラズマを生成することが可能となり、非中性プラズマにおける波動実験の実験条件が理想的なものとなった。(2)同軸多分割円筒電極群のひとつに直接高周波を印加して低(l,m)モードの静電波を励起し、その印加高周波電圧を大きくしてゆくとある閾値以上で別の(l,m)モードに遷移する現象を発見した。これは非線形波動と荷電粒子との非線形相互作用による現象である。非線形ランダウ減衰による波の励起と減衰であると考えられ、現在理論的予測と比較できるよう、温度、密度、波動振幅などのパラメータをいろいろ変えた実験を行っている。(3)変調された電子ビームを入射することにより、大振幅の静電波を励起することができた。現在、この波動の成長率、減衰率の入射電子ビームエネルギーに対する依存性を詳しく調べているところである。(4)また、ソリトン的モードを探すために低(l,m)モードの静電モード波の短パルス応答をいくつかのプラズマパラメータにおいて調べた。観測のためには長いプラズマ長と短い印加パルス波が必要不可欠である。新たに長いプラズマを形成できる装置を準備し、そこに短パルス高周波および変調電子ビームを印加して波動応答を計測する準備をしている。今年度は昨年度に引き続き、大振幅静電波を励起する実験を行うとともに、ソリトン的モードの励起実験をするために新たな閉じ込め実験装置を製作し、以下のような成果を得た。

(1)同軸多分割円筒電極群を用いたPenning Trap型の閉じ込め方式で、長さ20cm、密度10^710^8cm^<-3>の非中性電子プラズマを"静かに"安定に閉じ込めた。その多分割円筒電極群のひとつに直接高周波を印加して低(1,m)モードの静電波を励起し、その印加高周波電圧を大きくしてゆくとある閾値以上で別の(1,m)モードに遷移する現象が現れる。これは電磁波動と荷電粒子との非線形相互作用による現象である。温度、密度、波動振幅などのパラメータをいくつか変えて実験を行い、その周波数分岐を総合的に調べた。(2)電極に直接高周波を印加するのではなく、変調された電子ビームを軸方向に入射することにより、大振幅の静電波を励起することもできる。低(1,m)モードに対しては共鳴的な成長率を示すことがわかった。(3)ソリトン的モードを探すために低(1,m)モードの静電モード波の短いパルス応答をいろいろのプラズマパラメータにおいて調べたが、既存の装置でははっきりとした波形は得られなかった。長いプラズマ長と短い印加パルス波が必要不可欠であると考え、新たに長いプラズマを形成できる装置を設計、製作した。この装置は軸方向に41個の円筒電極群を有し、周方向に8分割された電極部を3箇所持つ。これにより長さ80cmのプラズマを作ることができ、また、時間エコーの実験も可能になると期待される。
PPARαアゴニストを利用した新たな慢性腎臓病治療法の開発

本研究は、腎障害動物モデルにPPARαアゴニストを投与することで、糸球体および尿細管保護効果を示すか検討し、ヒトへの臨床応用の前段階としての有益な基礎情報を得ることを目的とした。2011年に腎内PPARαの活性化が蛋白尿による尿細管毒性を抑制できること、2012年には、ラットThy1腎炎において腎内PPARα活性化により糸球体腎炎の病勢が抑制されることを発表した。これらの研究成果から、PPARα活性化は腎細胞保護に有益であることが示唆された。本研究は、in vivoの動物腎モデルにPPARαアゴニストを与することで、糸球体・尿細管障害に対して、PPARαの活性化が有益であるか検討し、ヒトへの臨床応用の前段階としての有益な基礎情報を得ることを目的としている。H22年度は、大量尿蛋白誘発マウスモデルであるprotein-overload nephropathyに対するPPARαアゴニストの尿細管保護作用について検討した。その結果、PPARαアゴニストであるクロフィブラート、フェノフィブラート、ベザフィブラートは、蛋白尿に付随する脂肪酸毒性に対し(1)脂肪酸代謝の恒常性の維持(2)抗酸化ストレス作用(3)抗アポトーシス作用(4)抗炎症作用を介して、PPARα依存的に尿細管保護作用を発揮することを証明した。またこの過程で、フィブラート製剤にはPPAR非依存的な毒性作用があり二面性を示すことも判明した。尿細管保護作用と毒性作用のバランスが重要であり、特に腎障害時にはフィブラート製剤の毒性作用が顕著になるため適正なフィブラート投与量の確立や、腎障害により血中濃度が影響されないPPARαアゴニストの開発の重要性がヒトの慢性腎臓病応用のためには必要であることが明確となった。この成果については、平成22年度末に英文誌にin pressの状態となりH23年度に公表される予定である。また代表的な糸球体腎炎モデルであるラットThy1腎炎に対するPPARαアゴニストの糸球体腎炎抑制作用についても、フィブラート製剤が糸球体内での炎症伝達経路を抑制し腎炎抑制的に機能するというデータを得ている。H23年度には、その成果を英文誌に投稿予定としている。PPARアゴニストを慢性腎臓病治療に利用する際の重要な基礎データを順調に積み上げていると判断している。本研究は、腎障害動物モデルにPPARαアゴニストを投与することで、糸球体・尿細管障害に対して、PPARαの活性化が有益であるか検討し、ヒトへの臨床応用の前段階としての有益な基礎情報を得ることを目的としている。H22年度は、代表的なPPARα作動薬であるクロフィブラートが蛋白尿による尿細管毒性を抑制できることを発表し、PPARα活性化は尿細管保護に有益であることを証明した(Takahashi K et al.Toxicol Appl Pharmacol,252:237-49,2011)。H23年度は、メサンギウム増殖性糸球体腎炎モデルであるラットThy1腎炎における糸球体障害に対して、PPARαの活性化が有益であるか検討した。その結果、(1)糸球体腎炎の発症過程において糸球体内のPPARα活性が著明に低下すること(2)PPARαアゴニストであるクロフィブラートの投与により、腎内のPPARα活性を維持するとNFκB抑制因子であるIκBαの発現が維持され糸球体腎炎の病勢が抑制されること(尿蛋白の減少、病理所見の判定量所見の軽減)を証明し英文誌公表の予定となった(Hashimoto et al.PPAR Research, in press)。これまでの研究結果から、腎内のPPARα活性化は腎炎抑制に有益であることが証明されたが、フィブラート製剤は腎機能障害時にフィブラート血中濃度上昇により尿細管毒性を起こす可能性があることが判明したため実際の臨床現場では使用しにくいと考えられた。H24年度はPPARsアゴニスト作用が指摘されているアンジオテンシンIIレセプター拮抗薬(イルベサルタン、テルミサルタン)のPPARα活性化作用について検討し、実臨床に有益な基礎データを提供したいと考えている。本研究は、腎障害動物モデルにPPARαアゴニストを投与することで、糸球体・尿細管障害に対して、PPARα活性化が有益であるか検討し、ヒトへの臨床応用の前段階としての有益な基礎情報を得ることを目的としている。平成23年には、代表的なPPARα作動薬であるクロフィブラートが蛋白尿による尿細管毒性を抑制できることを発表した(Takahashi K et al. Toxicol Appl Pharmacol,252:237-49, 2011)。平成24年は、メサンギウム増殖性糸球体腎炎モデルであるラットThy1腎炎における糸球体障害に対するPPARαアゴニストであるクロフィブラートの効果を検証した。

その結果、腎内のPPARα活性を維持するとNFκB抑制因子であるIκBαの発現が維持され糸球体腎炎の病勢が抑制されることを証明した(Hashimoto K et al. PPAR Res, 976089, 2012)。これらの研究成果から、腎内のPPARα活性化は腎炎抑制に有益であることが証明されたが、フィブラート製剤は腎機能障害時に血中濃度上昇により尿細管毒性を起こす可能性があることが研究過程で明らかとなった。そのため、平成24年度は、フィブラート以外のPPARαアゴニストとして、イルベサルタンのPPARα活性化作用についても検討した。1週間のイルベサルタン投与により、腎内PPARαのPPAR response element結合能が増加すること、また、PPARαの代表的標的遺伝子のmRNAが増加すること、そしてそのような変化がPPARα遺伝子欠損マウスにおいて認められないこと、この効果はフィブラートと同等であることを確認した。各年度の目標をほぼ達成し、研究成果を権威ある欧米専門誌「Toxicol Appl Pharmacol」や「PPA RResearch」において公表できている。また、実臨床にも有益な情報をもたらしていると考えている。24年度が最終年度であるため、記入しない。代表的PPARαアゴニストであるフィブラート製剤を用いたこれまでの研究結果から、腎内のPPARα活性化は腎炎抑制に有益であることが証明されたが、腎不全時のフィブラート製剤は尿細管毒性発現の可能性があり臨床現場では使用しにくい。このため、今後はPPARsアゴニスト作用が指摘されているアンジオテンシンIIレセプター拮抗薬のPPARα活性化作用について検証し、PPARα活性化を介した腎保護作用の有無について確定する予定である。
増養殖施設の波浪被災の実態とその減災法に関する研究

本研究は、従来十分な検討が行われていない増養殖施設を対象に波浪被災の実態を明らかにすると共にこれらの施設の減災を目的に被災機構について研究したものである。1.中村は、浮いけす式の魚養殖施設が波浪の繰返し作用により水面下にある網の継目部において破断されやすいことやそれによる底網の脱落などの被害を受けやすいことおよび網の破壊は養殖魚の逃治を招くことから被災額も大きくなることなどの実態を明らかにした。また中村は、上述した被災原因を究明するため、いけす網に作用する波力並びに浮いけす施設の波浪動揺について実験的にかつ解析的に検討した。その結果、浮いけす施設は、そのローリング動揺が冬期に継続する季節風波浪に対して卓越した大きさとなることやこの時水面下のいけす網の変形も大きくなり、網の継目部において疲労破壊を受けやすい状態にあることなどを明らかにした。2.久保は、いかだ式養殖施設の上部工が波浪によるローリング動揺による疲労破壊を受けやすいことや養殖貝用の垂下連がいかだの並進動揺に起因する強制振動の影響を受けて破断、落下しやすいことなどの実態について明らかにした。また久保は、いかだのたわみ性を考慮できる波浪応答の算定モデルを導き、動的な応力解析を可能にした。3.まつ見は、魚礁施設が施設周辺の局所洗堀の発生により沈下埋没を受けやすいことの実態を明らかにした。そして局所洗堀が波浪および潮流による流れの魚礁表面よりのはく離現象に起因するものであることを実験的にも解析的にも見い出した。また、魚礁の洗堀防止には、洗堀の発生要因であるはく離流れと砂層の遮断を目的としたつばを魚礁底面に付加するI法が有効であることなどを実験的に検証した。
運動習慣のない人を対象とした運動ゲームの継続と効果

運動習慣の無い層に運動を習慣づける効果を期待して、キネクトデバイスによるゲームの利用を想定していたが、技術面での困難を伴ったため、運動習慣に関する調査を代替で実施した。自らの運動習慣について確認的に振り返ることが、運動に対する意識を肯定的に変容させる可能性を検討した。大学生を対象に、日常生活における行動変容段階について、無関心期から維持期までの段階を報告させ、大学での授業を通して振り返りの機会を与えた。調査開始時と3ヶ月後とで比較をおこなったところ、行動変容と運動セルフエフィカシーが高まることが示唆された。心身の健康にとって継続的運動を習慣づけることは、世代を問わず重要な課題である。運動が継続しない人も多く、彼らは手軽にホームエクササイズができる環境を求めており、心理特性としても運動の自己効力感が低く、脱落の原因である点が指摘できる。本研究は、運動習慣の無い層をターゲットとし、身体をコントローラとして使えるKinectゲーム環境に注目した。運動ゲームの継続使用により、運動に伴う報酬の感受性と自己効力感を高める。これにより、継続的運動習慣に対して間接的に効果を持つ可能性を仮説検証する。また、対人相互作用による満足度や達成指標を変率強化する実験を計画し、運動継続性へのポジティブな効果を確認する。運動環境に対して、運動習慣の無い層のニーズをくみ取る必要がある。月に一回程度運動をする層が運動施設や場所の充実・送迎、仲間・指導者の存在を求めるのに対し、全体の半数以上であった運動習慣のない層は、一人でできるホームエクササイズを求めるという。心理面で、運動の継続性を高める工夫をおこなう。運動継続の決定因は、運動・スポーツに対する価値観、及び運動に対する自己効力感の高さとされるが、運動必要性(の認識)は継続性と無関係であることも示唆され、運動継続性は意識や認識の問題というより、その根底の「運動が楽しく感じられず続かない」等の、身体ー行動レベルでの報酬と感受性の問題と位置付けられる。運動が継続しない人も多く、彼らは手軽にホームエクササイズができる環境をもとめており、心理特性としても運動の自己効力感が低く、脱落の原因である点が指摘できる。本研究は、運動習慣の無い層をターゲットとし、身体をコントローラとして使えるキネクトゲーム環境に注目した。運動ゲームの継続使用により、運動に伴う報酬の感受性と自己効力感を高めることが考えられる。また対人相互作用による満足度や達成指標を変率強化する実験を計画し、運動継続性へのポジティブな効果を確認する。月に一回程度運動をする層が運動施設や場所の充実・送迎・仲間・指導者の存在を求めるのに対して、全体の半数以上であった運動習慣の無い層は、一人でできるホームエクササイズを求めるという。本研究では、運動習慣の無い層をターゲットとした調査と実験を予定していたが、調査対象者は運動習慣のないターゲット層で、心理特性と運動習慣の関係を共分散康応分析により、モデル化する。現時点では、大学生を対象にこれらの調査を継続・実施中であり、気質・正確と運動習慣の関係性を検討中である。一方で、キネクトデバイスによる運動プログラムを実際に動作させる際に、適切に動作させるために時間を要した。加えて、キネクトデバイスを使った際の運動量を正確に評価する必要があったため、測定評価を進めているところである。月に1回程度運動をする層が運動施設や場所の充実・送迎・仲間・指導者の存在を求めるのに対して、全体の半数以上であった運動習慣の無い層は、一人でできるホームエクササイズを求めるという。本研究では、運動習慣の無い層をターゲットとした実験的プログラムの実施を予定していたが、キネクトデバイスによる運動プログラムを実際に動作させる際に、適切に動作させるために時間を要し、加えて、キネクトデバイスを使った際の運動量を正確に評価する必要があった。そこで、運動習慣の無い大学生を対象として、トランスセオレティカル・モデル(TTM)に基づき、行動変容のプロセスを調査した。大学での部活動や授業での運動実施経験で、運動セルフエフィカシーが高まることが示唆された。これらの調査を継続・実施し、心理特性と運動習慣の関係性を検討していく。

調査開始時と3ヶ月後とで比較をおこなったところ、行動変容と運動セルフエフィカシーが高まることが示唆された。本研究では、運動習慣の無い層をターゲットとした調査と実験を予定していた。現時点では、大学生を対象にこれらの調査を継続・実施中であり、気質・正確と運動習慣の関係性を検討中である。一方で、キネクトデバイスによる運動プログラムを実際に動作させる際に、適切に動作させるために時間を要した。加えて、キネクトデバイスを使った際の運動量を正確に評価する必要があったことも、研究が遅れて居る一因であると言える。統計処理キネクトデバイスを使ったソフトウェアの開発を進め、運動量を評価できるようにした実験を組み、調査結果をまとめる。運動習慣の無い層をターゲットとした調査と実験により、心理特性と運動習慣の関係を共分散構造分析により、モデル化することを予定していたが、調査対象者を十分に確保できなかったため、分析が遅れている。現時点では、追加で大学生を対象に、これらの調査を実施中であり、気質・性格と運動習慣の関連性を検討するための分析をおこなっているところである。平成26年度に運動継続のためのWindowsキネクトプログラムの開発を終えて、収集したデータを分析し研究成果として発表する予定であったが、ソフトウェアの挙動の問題でソフトウェア開発が遅れたため、現在キネクトデバイスを介したデータ収集を進めている。そのため当初計画を変更し、キネクトによって検出される人の動きから運動量を評価する分析を平成27年度に実施することとしたため、未使用額が生じた。キネクトを利用して運動量の測定・評価をおこなうソフトウェアを開発中である。現在の課題は、運動量の測定・評価の精度を高めることであり、複数台を同時に使用するなど、対応が求められている。また多人数でのプレイをおこなうため、識別能を向上させる工夫も重要となる。以上、簡易のキネクト型ゲームとして完成次第、協力者(ユーザー)を募集して使用と継続に関する情報の収集をおこなう。このため、平成27年度に収集したデータの分析を実施し、研究成果として取り纏めて発表することとし、未使用額はその費用に充てることとしたい。今年度、運動習慣に関する調査と、キネクトを使ったソフトウェア開発のどちらもが難航し、予定していた実験実施が遅れた。キネクトデバイスを使った実験にかかる費用の一部に充当する。
２０－２１世紀アメリカ演劇の政治学研究―１９００年からポスト９．１１

本研究は、20世紀転換期以降のアメリカニズムの世界的影響力を問題とし、「アメリカ演劇の/によるアメリカ文化研究」の志向性を基調に、アメリカ社会の支配的パラダイムとの対抗/共犯関係から捉えた20-21世紀アメリカ演劇の政治学(政治的意識/無意識、政治的イデオロギーとアクティヴィズム)を、人種、ジェンダー、クイア、帝国主義、資本主義、戦争、災害、他者をキーワードに社会文化的コンテクストの視座から明らかにするとともに、演劇政治学を展開する劇作家の「劇作の政治学」を検証した「20-21世紀アメリカ演劇の政治学研究」として発表した。平成25年度研究実績は大きく以下の3つに分類される。(1)前年からのユージーン・オニール研究をさらに展開し、19世紀・20世紀初頭の商業主義演劇に対する反逆の劇作家としてオニールを位置づけ、彼の劇作を反逆のドラマトゥルギーとして再考した政治学研究「ユージーン・オニール、反逆の演劇の軌跡ー詩人、所有者、憑かれたる者たちの弁証法」を第3回日本アメリカ演劇学会シンポジウム「オニールのアメリカ」(2013年9月29日)で発表。(2)第56回日本アメリカ文学会関西支部大会フォーラム「アメリカ文学と亡霊」(2012年12月)の発表を発展させ、ウィリアムズ最晩年の作品『曇ったもの、澄んだもの』(1981)を中心にしたウィリアムズの政治学研究「テネシー・ウィリアムズ、亡霊のドラマトゥルギー記憶、時間、エクリチュール」を『英米研究』(大阪大学英米学会誌)第38号(2014年3月)に発表。(3)日本アメリカ演劇学会第2回大会シンポジウム(2012年6月)で発表したオーガスト・ウィルソンの「20世紀サイクル」における人種的遺産継承の政治学研究をさらに展開した論考「アフリカ系アメリカ人共同体、人種的遺産継承の政治学ー『大洋の宝石』から『ラジオ・ゴルフ』へ」を『アメリカ演劇』第25号(2014年3月)で発表した。なお、昨年の研究実績報告で2013年秋刊行予定と記載したトニー・クシュナーの『エンジェルズ・イン・アメリカ』に関する災害の政治学研究「天界と人間界、災害を生き抜く政治学ートニー・クシュナーの『エンジェルズ・イン・アメリカ』」の掲載共著『災害の物語学』(世界思想社,総頁数336 [247-271])は出版が遅れ、2014年5月1日刊行となったことを補足しておく。以上の業績のうち(1)と(2)は当初の平成25年度研究計画のものであり、(3)及びクシュナー研究は次年度以降のものを前倒しにして実施したものである。平成24年度研究実績は大きく4つに分類される。第1は本研究課題全体構想の俯瞰的データ構築の基礎作業として、20世紀転換期第2次世界大戦終結期の演劇と政治の関係性、劇作家の演劇政治学に関する検証・考察をユージーン・オニールを中心にメロドラマとリアリズム演劇を対象として実施。同研究成果の一旦は2013年度にオニール研究としてさらに展開する予定。以下24の研究項目は、すべて当初の研究計画予定では次年度以降のものを前倒しにして実施したものである。第2として、テネシー・ウィリアムズに関して以下の2種類の政治学研究を発表:(1)フォーラム「アメリカ文学と亡霊」(個人発表タイトル:「テネシー・ウィリアムズ、亡霊のドラマトゥルギー記憶、時間、エクリチュール」平成24年12月1日,第56回日本アメリカ文学会関西支部大会;(2)「エクリチュールと私生活を巡るウィリアムズ晩年の亡霊劇ー亡霊・狂気・罪悪感」『アメリカ演劇』第24号(平成25年3月1日発行)pp. 23-42.なお、同時期に行った今一つのウィリアムズ研究は平成25年秋刊行の共著『アメリカン・ロードークロスメディアの文化学』(英宝社)で掲載予定。第3はオーガスト・ウィルソンの「20世紀サイクル」のアフリカ系アメリカ人共同体と人種的遺産の継承を巡るウィルソンの演劇政治学研究を日本アメリカ演劇学会第2回大会シンポジウム「オーガスト・ウィルソンの「20世紀サイクル」とその遺産」で発表。第4は、トニー・クシュナーの『エンジェルズ・イン・アメリカ』における天界と人間界におけるディザスターの間テクスト性に関する政治研究を行い、その成果は2013年秋刊行予定の共著『災害の物語学』(世界思想社)で掲載の予定。平成26年度研究実績は大きく以下の4つに分類される。(1)2013年9月の第3回日本アメリカ演劇学会シンポジウム「オニールのアメリカ」で発表したユージーン・オニールのドラマトゥルギーに関する政治学研究をさらに展開し、論考「ユージーン・オニール、反逆の演劇の軌跡ー詩人、所有者、憑かれた者たちの弁証法」を『アメリカ演劇』第26号(ユージーン・オニール特集III)(2015年3月)で発表。(2)冷戦時代から9.11アメリカ同時多発テロを経た現代に至るポスト冷戦時代のアメリカ演劇の政治的表象戦略の研究成果として「天界と人間界、災害を生き抜く政治学ートニー・クシュナーの『エンジェルズ・イン・アメリカ』」を共著『災害の物語学』(世界思想社,2014年5月)で発表。(3)21世紀アメリカ演劇のドラマトゥルギーの方向性と家族・個人・社会の演劇表象に関する研究

「子供の死とパラレル・ユニバースーDavid Lindsay-AbaireのRabbit Holeをめぐって」を平成26年度中・四国アメリカ文学会冬季大会シンポジウム「アメリカン文学における幸せの追求」(2014年12月13日,県立広島大学)で発表。(4)「20-21世紀アメリカ演劇研究の政治学」に至る布石として19世紀のエドガー・アラン・ポーの演劇政治学を現代アメリカ演劇の視点から再検証した研究「黙殺される劇作と劇評ーアメリカ演劇におけるポーのパフォーマンスとその評価」を日本ポー学会第7回年次大会シンポジウム「ポーとアメリカン・シアター」(2014年9月13日,慶應義塾大学三田キャンパス)で発表した。以上の業績のうち(1)は当初の平成25年度研究計画のものをさらに発展させた研究であり、(2)と(3)は平成26年度研究計画を実行したもの、(4)は上記のとおり、本科研テーマで「20-21世紀アメリカ演劇研究の政治学」に至る歴史的布石の重要性を鑑み、その再検証を行ったものである。平成27年度研究実績は大きく以下の4つに分類される。(1) Edward AlbeeのThe Goat, or Who Is Sylvia?(2002)における「幸福の追求と破壊」に関する研究:本作品を対象に21世紀アメリカにおける個人の幸福の追求と支配的イデオロギーとの衝突を巡る政治性と演劇表象の在り方を考察。その成果を「タブーを犯した成功者ーThe Goat, or Who Is Sylvia?における幸福の追求と破壊」と題して、日本アメリカ文学会第54回全国大会シンポジウム「アメリカ文学における幸福の追求とその行方」(2015年10月11日,京都大学)で発表。(2) 2014年の日本ポー学会第7回年次大会シンポジウム「ポーとアメリカン・シアター」での発表内容をさらに展開し、論考「黙殺される劇作と劇評ーアメリカ演劇におけるポーのパフォーマンスとその評価」を『ポー研究』第7号(日本ポー学会,2015年3月)で発表(同号の実際の刊行は2015年9月であることから本年度研究実績として記載)。(3)平成26年度中・四国アメリカ文学会冬季大会シンポジウム「アメリカン文学における幸せの追求」での発表内容をさらに展開し、「子供の死とパラレル・ユニバースーデヴィッド・リンゼイ=アベアーの『ラビット・ホール』をめぐって」と題する論考を大阪大学『英米研究』第40号(大阪大学英米学会,2016年3月)で発表。(4)上記科研の本年度研究計画に即して、20世紀転換期からポスト9.11の現代に至るアメリカ演劇の政治学の通時的流れと志向性を総括した20-21世紀アメリカ演劇の政治学研究の成果を、第4回関西大学英米文学英語学会年次大会(2015年10月17日,関西大学)で「アメリカ演劇の政治学ー支配、歴史、他者」と題する講演で発表した。研究計画では、平成27年度は過去3年間の研究結果を再検討し、本研究を総括する20ー21世紀アメリカ演劇政治学研究を発表・刊行(準備)する計画だった。しかし、当初計画が順調かつ効率的に進み、直接経費も節約できたことにより、研究目的をより精緻かつ発展的に達成するために補助事業期間の1年延長を申請し、承認された。本研究の総括の一環である21世紀アメリカ演劇政治学に関する予見的研究として、平成27年度研究実績で記載した(1)Edward AlbeeのThe Goat, or Who Is Sylvia?(2002)における「幸福の追求と破壊」に関する研究と(3)『ラビット・ホール』研究が挙げられる。
力学的アシスト装置が人歩行動作に及ぼす影響の理論的および実験的解明

本研究では,力学的アシスト装置がヒト歩行動作に与える影響を理論的および実験的に解明し,リハビリ分野への応用を検討することを目的として以下の成果を得た.1)アシスト装置設計のための指針を得るため,できるだけ簡略化した歩行力学モデルとして胴体部を付加したコンパスモデルを作成し,シミュレーションにて安定な定常歩行再現に成功した.2)この力学モデルを用いて,アシスト力を付加してヒト歩行動作に与える影響を調べた結果,歩行比が変化すること,歩行速度が向上すること,ヒト歩行に要するエネルギーが低下することがわかった.3)本力学的アシスト手法をリハビリ分野に応用し,歩行改善が可能であることがわかった.単純な力学モデルから,ある程度複雑なものまでの人歩行モデルを試作し,若年者と高齢者の歩行の違いが表現できる,できるだけ単純な歩行モデルを作成した.最も単純なものは1関節の脚コンパス歩行モデルであり,多少複雑な方は脚コンパスモデルに胴体部を付加したものである.この多少複雑なモデルにおいては,筋力(関節トルク)の違いと関節可動範囲の違いから若年者と高齢者の歩行の違いが表現できることがわかった.さらにこの歩行力学モデルを用いて,アシスト力を追加した場合の消費エネルギーの計算と歩容の計算をおこなった.その結果,これまでの実験で示唆されるような,エネルギ消費低減と歩容の変化,すなわち歩行比向上や足先高さ増加などの傾向が確認できた.アシスト装置の安全性に関して,アシスト力学モデルでの検証は,力学モデルに対する外力・外乱を与えた場合に,どの程度の安定歩行ロバスト性があるかを確認した.アシスト効果のより高いアシスト力パターンを,歩行モデルを用いて種々検討することをおこなった.このとき,歩行周期に対して,アシスト開始タイミング,アシスト力ピーク形状,アシスト終了タイミングを変化させて種々調べたところ,ほぼ遊脚開始時からアシストを開始し,アシストピークは比較的前半に設定し,遊脚周期のおよそ80%で終了するものがエネルギー低減効果が高いことがわかった.歩行力学モデルに関しては,従来の単純な脚コンパスモデルに胴体部を付加したことで,ヒト歩行に近い動作が得られた.しかしながら,関節に相当する自由度が増加したことで,ヒト歩行のような外乱にも強い歩行動作を得ることが従来より難しくなった.モデルの妥当性を確認するため,アシスト無しと有りの場合で,モーションキャプチャ装置と床反力を得るためのフォースプレートによる歩行計測をおこなった.この結果,下腿部部の歩行動作が多少異なり,また床反力が実際とモデルとではかなり異なることがわかった.これにより歩行推進力を得るための足首関節と膝関節の役割が重要であることが示唆された.アシスト装置の安全性に関して,アシスト力学モデルでの検証では,力学モデルに対する外力・外乱を与えて,モデル上での安定した歩行が持続できるかどうかで安全性を見積もる方法を採用した.アシスト効果のより高いアシスト力パターンを,歩行モデルを用いて種々検討することをおこなった.このとき,歩行周期に対して,アシスト開始タイミング,アシスト力ピーク形状,アシスト終了タイミングを変化させて種々調べた.アシスト装置を用いた実験的検証に関しては,従来より使用してきた,自由歩行可能なトレッドミルを用いて,モーションキャプチャ装置を設置して,歩容ほか歩行様式,すなわち,歩幅や歩行速度,膝高さ,足首高さ,および床反力を計測できる環境を整備した.本年度は順動力学アプローチにより歩行アシストシミュレーションをおこない,力学アシストによりヒト歩行がどのように変化するかを確認した.このシミュレーションとアシスト装置を用いた健常被験者によるアシスト実験結果との整合性を調べた結果,歩容に関して実験と整合している部分と整合しない部分があることがわかった.本研究は効果が高く,安全な力学的歩行アシスト装置を開発するため.アシスト装置が人歩行動作に与える影響を理論的および実験的に解明することを目的としている.そこで,比較的単純な力学モデルによりヒト歩行およびアシスト歩行を表現し,このモデルがヒト歩行,アシスト歩行を表現できることを実験的に確認すること,また,このシミュレーションを用いた,効果的なアシスト装置の設計指針確立と有効なアシスト制御手法を提案することを目指している.当該年度では2本倒立振子モデルに上体(体幹)を付けた,3リンクモデルを基本とする歩行力学モデルを作成した.このモデルを用い,床面衝突条件と適当な規範軌道に追従する制御則により,順動力学アプローチを用いて歩行シミュレーションをおこなった.また,アシスト力は実際のアシスト実験で経験的にわかっている,効果的と考えられるアシスト力を付加したうえで,歩行アシストシミュレーションを実現した.特に前年度までに問題となっていた不安定な歩行シミュレーションを解消することができた.これにより,アシスト効果のシミュレーションによりる検証や,効果的なアシスト力を得るための枠組みはある程度できたと考えられる.当該年度は具体的には,アシスト動力学モデルをラグランジュの方法により導出し,床面衝突条件により脚交換時の力学条件を与えて,継続歩行のシミュレーションをおこなった.このときトレッドミルにおける定常歩行,すなわち指定歩行速度固定の条件を用い,また,歩行消費エネルギーが小さくなるような規範的目標軌道を与えてPID制御側により股関節入力トルクを計算した.種々の指定歩行速度とアシスト力に対して歩行消費エネルギーと歩行速度および歩行比をこのシミュレーションと実験とで比較検証した.その結果,消費エネルギーは下に凸の傾向,すなわち適切な歩行速度と適切なアシスト力でエネルギー極小となることの整合性は確認できた.この歩行アシストシミュレーションにより安全で効果的なアシスト力の設計指針を得ることできるのが望ましい.