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「一人っ子政策」以降の中国における家族についての文化人類学的研究

2018年度度に遂行した研究の内容は、人々の集いに着目し、誰がどのように集まり、いかなる活動をどう行っているのかについての調査を行って資料を収集したことである。具体的には、中国広東省広州市郊外に暮らす人々に対して、日常の往来や会食、休暇期間中の行楽や旅行、実家への里帰り、食事会、金銭を含めた贈与行動への参与観察を行うことで、家族・親族・友人知人の誰がそこに関わり、誰とどのようなやり取りを交わしているのかについての詳細なデータを得ることができた。その結果として明らかになったのは、とりわけ50代以下の中年から若者世代の人々において、男性の場合は姻族との、女性の場合は生家との関係性が、それ以前の世代の人々と比べて密接であるということ、一方で父系の親族原理をもとに形成されている宗族に対しては、祖先祭祀や新年の集いなどの際には以前よりも確実に深い関わりを持っているということである。従来の研究では、人々が個人化しているとか、核家族が重要なユニットとなっていると指摘されてきたが、本研究の結果からは、子どもの世話の依頼から日常の共食に至るまで、特に生家との関係性は非常に緊密であり、その重要度はむしろ増していることが明らかになった。この知見は先攻研究の見解に再考を迫るものであり、むしろ少子化が進行しているからこそ、核家族には止まらない親族関係の重要性が高まっているという仮説を得られたという点で、大きな意義があるものと考えられる。2018年度は、上に記したような諸活動や集いを数多く具体的に調査することができたことに加え、宗族の祠堂の落成式という、極めて重要な活動が行われ、かつそれを調査してデータを得ることができたという点で、この評価に至ることになった。日常的な家族・親族の状況に止まらず、特別感が極めて大きな宗族の活動には、例年の祖先祭祀を上回る数の親族成員が集い、成員たちを引きつける父系親族原理の重要さが裏付けられることになった。このように、日常生活を共にする家族単位から、公的な性格の宗族に至るまでのデータを収集できており、本研究は計画以上に順調に進展している。最終年度である2019年度は、上記の結果についての補足調査に加えて、親族外の友人・知人等との付き合いややり取りについてのデータを収集し、家族・親族についての分析結果を相対的に検証する。また、研究成果を公開すべく、日本文化人類学会研究大会への参加、ジャーナルへの投稿を行うとともに、本研究をさらに発展させた次の展開へ向けての展望を構想する。2018年度は主として中国広州市における現地調査および文献研究を行った。その結果明らかになったことは次の点である。まず、婚出した女性が子とともに頻繁に生家に出入りするようになっている。両親の誕生日祝いや病気の際の見舞いなどには、夫とともに生家に戻ることも珍しくない。さらに祖先祭祀についても、婚出した女性は子を連れて生家の祭祀に参加することがかなり一般化している。以上のことから、家族の関係性において双系的な傾向が見いだせるようになっている。一方で、新たに結婚したカップルは、男性側の村で、男性の両親がごく近隣に用意した家屋に住むことが一般的である。また、女性の妊娠出産に際しては、日本のような、いわゆる「里帰り出産」はほとんど見られない。女性の側から見ると、日常的な生活は、夫と、舅・姑、さらに夫側の親族との関係性が大部分を占めている。この点では、顕著に父系的な側面を見いだすことができる。次に、2016年に「一人っ子政策」が廃止された影響については、農村部ではもともと一人目が女児ならもう一人出産可能だったこともあり、大きな変化は見て取れないというのが現状である。以上のように、少子化が進む現代中国の農村部においては、人々の志向においてそれへの対抗策がそれほどはっきりと見て取れるわけではなく、双系的な側面が定着していると同時に、父系的な性質は依然顕著である。これらの知見には、「個人化」をもってとらえられてきた農村部における人間関係の研究を批判的に検討しうるという意義がある。また、状況によって父系と双系が前景化するこの現状は、人類学の家族親族研究に新たな貢献を果たしうる重要性を有している。本研究の昨年一年間の進捗状況は、予定通り順調に進行していると言える。その理由は、当初より計画していた現地調査と資料収集を遂行することができ、かつ上述の通り、女性と生家および婚家とのかかわり方、祖先祭祀、一人っ子政策の撤廃による影響についての知見を得ることができたからである。また、それらの知見について、人類学の親族研究と中国研究の枠組みに沿って分析を行うことができ、新たな理論的貢献を果たす可能性を示すことができることもその理由である。

その結果として明らかになったのは、とりわけ50代以下の中年から若者世代の人々において、男性の場合は姻族との、女性の場合は生家との関係性が、それ以前の世代の人々と比べて密接であるということ、一方で父系の親族原理をもとに形成されている宗族に対しては、祖先祭祀や新年の集いなどの際には以前よりも確実に深い関わりを持っているということである。従来の研究では、人々が個人化しているとか、核家族が重要なユニットとなっていると指摘されてきたが、本研究の結果からは、子どもの世話の依頼から日常の共食に至るまで、特に生家との関係性は非常に緊密であり、その重要度はむしろ増していることが明らかになった。この知見は先攻研究の見解に再考を迫るものであり、むしろ少子化が進行しているからこそ、核家族には止まらない親族関係の重要性が高まっているという仮説を得られたという点で、大きな意義があるものと考えられる。2018年度は、上に記したような諸活動や集いを数多く具体的に調査することができたことに加え、宗族の祠堂の落成式という、極めて重要な活動が行われ、かつそれを調査してデータを得ることができたという点で、この評価に至ることになった。日常的な家族・親族の状況に止まらず、特別感が極めて大きな宗族の活動には、例年の祖先祭祀を上回る数の親族成員が集い、成員たちを引きつける父系親族原理の重要さが裏付けられることになった。このように、日常生活を共にする家族単位から、公的な性格の宗族に至るまでのデータを収集できており、本研究は計画以上に順調に進展している。今後は、主に次の二点について研究を進めていく計画である。まず一点目は、家族親族政策に関わる政策文書等、現地における文献・文書の一次資料を収集し、分析を進めることである。それによって、政府による当該政策の思想とその変遷を公的な側面から明らかにすることができる。二点目は、老親と子のケアについて現地調査を進めることである。少子化によってケアする主体は減少しているが、ケアの対象、特に老親は増加している。そうした状況下において、誰がどのようなかたちでケアを担っている/受けているのかについてのデータを収集し、少子化進行のただ中における家族の変容と持続について検討を進める。最終年度である2019年度は、上記の結果についての補足調査に加えて、親族外の友人・知人等との付き合いややり取りについてのデータを収集し、家族・親族についての分析結果を相対的に検証する。また、研究成果を公開すべく、日本文化人類学会研究大会への参加、ジャーナルへの投稿を行うとともに、本研究をさらに発展させた次の展開へ向けての展望を構想する。
階層的多孔構造をもつリン酸塩系モノリスの作製と物性評価

去年の研究成果の基づき、得られた階層的多孔構造をもつリン酸塩モノリス(リン酸バナジウム、リン酸コバルト)について、アンモニア昇温脱離法、水素昇温還元法、X線光電分光法などの触媒を分析する手法を用いて、材料の方面化学状態を分析した。ドイツのマックスプランク石炭研究所のFerdi Schuthグループとの共同研究で、ヒドロキシメチルフルフラール(HMF)を空気酸化する反応をモデル反応として、水や様々な有機溶媒において、得られたリン酸バナジウムの酸化触媒性能を評価した。また、含浸法を利用して、リン酸バナジウムの表面にルテニウム(Ru)ナノ粒子を析出し、同じ反応において、HMFの転換率および目標生成物2,5-Furandicarboxylic acidへの選択率の向上を試みた。得られた階層多孔構造をもつリン酸コバルトに低温水熱処理を施すことにより、結晶相の転移やマクロメソレベルの微細構造、即ちモルフォロジーの変化が発見された。アメリカのラトガース大学のTewodrosAsefaグループとの共同研究で、水熱処理後のリン酸コバルトの水電気化学分解性能を調べた。新規材料合成について、階層的多孔構造をもつチタニアモノリスを鋳型として用いて、低濃度のリン酸で表面修飾することにより、チタニアモノリス表面にリン酸イオンを付着させた。得られたものを光触媒として評価したところ、Rhodamine 6G色素の光分解において、市販のP25酸化チタンと比べて、倍以上の反応速度を示した。また、高濃度のリン酸で処理することにより、階層的多孔構造を保ちながら、様々な結晶相をもつ単相のリン酸チタンモノリスが得られた。得られた結晶性リン酸チタンモノリスを吸着剤として、クルクミンの吸着放出を試みた。28年度が最終年度であるため、記入しない。相分離を伴うゾルーゲル法を用いて、ポリマーの添加や溶媒組成の変化により、マクロ孔とメソ孔制御可能な階層的多孔構造をもつリン酸塩モノリス材料作製手法を確立した。特に、これまでにない組成(リン酸ジルコニウム、NaSICON型金属リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、リン酸スズ、リン酸バナジウム、リン酸コバルトなど)の多孔体の作製に成功した。得られたそれぞれの組成をもつリン酸塩多孔体の応用研究について、以下のような成果が得られた。まず、階層的多孔構造をもつリン酸ジルコニウムモノリスの炭水化物脱水反応に対する触媒性能を評価した。キシロースからフルフラールへの選択率やフルフラールの生成速度は文献値より優れた結果が得られた。次に、30種類以上の組成をもつ多結晶性NaSICON型リン酸ジルコニウム多孔体が得られた。SrZr2(PO4)3多孔体を代表例として、マクロ孔およびナノレベルの細孔が多孔性セラミックスの熱膨張性に及ぼす影響を調べた。続いて、非晶質のリン酸チタンモノリス多孔体はエチレングリコール中の溶媒熱処理により結晶化することが初めて発見し、結晶化機構を検討した。また、得られた階層的多孔構造をもつリン酸バナジウムモノリスは炭化水素の酸化触媒性能を評価した。シクロヘキサンの酸化反応に優れた触媒性能を示した。最後に、アメリカのRutgers大学のTewodros Asefa先生との共同研究として、得られた階層的多孔構造をもつリン酸コバルトモノリスは電気化学触媒として、水の電気化学分解反応への触媒性能を調べた。一年目の具体的な計画は以下のように立てた。1.階層的多孔構造をもつ金属リン酸塩多孔材料の合成は二年以内に行う。2.モノリス多孔体の組成や構造の解析と相分離機構の解明一年目の研究成果に、リン酸塩系多孔体の作製手法は確率した。具体的に、リン酸ジルコニウム、NaSICON型金属リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、リン酸スズ、リン酸バナジウム、リン酸コバルトなどの階層的多孔構造をもつモノリスの作製に成功した。また、得られたリン酸塩系多孔体について、CHN元素分析、XRD、EDX、NMR、XPSにより組成を分析し、SEM、TEM、窒素ガス吸着測定により細孔構造を解析した。また、ポリマーを相分離剤として使う場合、TG-DTA、FT-IR、Ramanにより相分離機構を解明した。これらの結果により、計画1と2は達成した。特に、得られたリン酸チタンがエチレングリコール中の結晶化挙動は予期外の発見であった。また、フランス国立科学研究センターのDr. Nicolas BrunおよびDr. Anne Galarneauの協力を得ながら、安価な炭水化物としてキシロースから工業的広く使われるフルフラールへを生成する反応をモデル反応として、得られたリン酸ジルコニウム多孔体の触媒性能を評価した。二年目の計画の一部として、モノリス多孔体の炭水化物脱水反応に対する触媒性能評価は計画より早く完成した。以上の結果により、研究課題は当初の計画以上に進展していると判断する。

また、含浸法を利用して、リン酸バナジウムの表面にルテニウム(Ru)ナノ粒子を析出し、同じ反応において、HMFの転換率および目標生成物2,5-Furandicarboxylic acidへの選択率の向上を試みた。得られた階層多孔構造をもつリン酸コバルトに低温水熱処理を施すことにより、結晶相の転移やマクロメソレベルの微細構造、即ちモルフォロジーの変化が発見された。アメリカのラトガース大学のTewodrosAsefaグループとの共同研究で、水熱処理後のリン酸コバルトの水電気化学分解性能を調べた。新規材料合成について、階層的多孔構造をもつチタニアモノリスを鋳型として用いて、低濃度のリン酸で表面修飾することにより、チタニアモノリス表面にリン酸イオンを付着させた。得られたものを光触媒として評価したところ、Rhodamine 6G色素の光分解において、市販のP25酸化チタンと比べて、倍以上の反応速度を示した。また、高濃度のリン酸で処理することにより、階層的多孔構造を保ちながら、様々な結晶相をもつ単相のリン酸チタンモノリスが得られた。得られた結晶性リン酸チタンモノリスを吸着剤として、クルクミンの吸着放出を試みた。当初の計画通り、本研究課題の二年目研究方針は一年目で得られた結果の上、リン酸塩モノリス多孔材料の触媒性能評価と流通式反応装置の構築とその実用化への展開である。具体的に、リン酸ジルコニウム、リン酸チタン、リン酸スズなどの多孔体を酸触媒として、炭水化物脱水反応に利用する以外、リン酸バナジウムを酸化触媒として、炭化水素の酸化反応に、リン酸コバルトを電気化学触媒として、水の電気化学分解反応に利用する触媒性能を評価し、反応条件を変化させ、高い触媒性能を与える最適の反応条件を探す。次に、モノリスの一体化特徴を利用して、簡易流通式反応装置を構築し、目的生成物を大量連続的に生成する可能性を評価する。28年度が最終年度であるため、記入しない。
トマト萎凋病菌非病原力決定ゲノム領域の機能・構造・由来の解析

レース1抵抗性品種に対する病原力を獲得したトマト萎凋病菌レース1の変異株では、転移因子の挿入によってゲノム上のSIX4遺伝子が破壊されていた。SIX4が破壊される事で病原力を獲得している事から、SIX4がコードするタンパク質がレース1抵抗性に対する非病原力決定因子である事が示唆された。転移因子が非病原力決定遺伝子領域に挿入されることで病原力を獲得する、新型の病原菌が生じるメカニズムを示した。この非病原力決定遺伝子領域周辺には複数の転移因子が存在する事、また、分子系統的には離れたキャベツ萎黄病菌が同じ遺伝子を持つ事から、この領域の水平移動の可能性が示された。トマト萎凋病菌(Fusarium oxysporum)レース1菌株由来のRestriction enzyme mediated integration(REMI)法によって誘導された病原性獲得変異株(レース1抵抗性品種に感染できるようになった株)r120において、プラスミドが挿入された領域(非病原力決定ゲノム領域)がレース1の非病原力を決定していることを確認するため、同領域をPCR法等を駆使して取得、レース1菌株の同領域の破壊実験を行ったが、予想と異なり、破壊株はレース1抵抗性品種に感染できず、同領域がレース1の非病原力を決定していることを確認することができなかった。そのため、再度、REMI法によって、病原性獲得変異株を誘導することとし、すでに約1500株の形質転換株を得、トマトへの接種試験による変異株の選抜に着手した。パルスフィールド電気泳動によって、F.oxysporumの染色体を分離する条件の最適化を図り、サザンハイブリダイゼーションによって、ゲノム上の位置などの特定を行う準備をはば完了した。F.oxysporumの病原性株と非病原性株が産生するタンパク質を二次元電気泳動システムおよびDIGEを用いて分離・比較し、それぞれで発現量が異なるタンパク質を約10選抜した。これらのタンパク質は、病原力決定因子等である可能性があるため、各タンパク質をコードする遺伝子のクローニング、遺伝子破壊実験による各タンパク質の機能推定を開始した。このうち、平成18年度は、非病原性株で特異的に高発現している約75 kDa、pI 5.4のタンパク質に注目し、解析を行った。このタンパク質をコードする遺伝子odx1をクローニング、非病原性株からodx1破壊株を作出した。トマト萎凋病菌(F. oxysporum f. sp. lycopersiciレース1 NBRC6531株)由来の約1500株の形質転換株のうち、約1000株についてトマト(レース1抵抗性品種)への接種試験を行い、病原性獲得変異株の選抜を試みたが、期待された病原性獲得変異株(=非病原力遺伝子破壊株)は得られなかった。当初、非病原力決定遺伝子領域として解析を進めるはずだった領域がNBRC6531株から喪失した原因として、ゲノム領域の転移等が想定されたため、同ゲノム領域周辺の構造を解析したが、トランスポゾン様配列は見いだされなかった。病原性菌株と非病原性菌株が産生するタンパク質を二次元電気泳動システムを用いて分離・比較し、その結果選抜された発現量に差があるタンパク質スポット約10のうち、複数について、これらが病原力決定因子あるいは発病関連因子である可能性を探るため、各タンパク質をコードする遺伝子のクローニング、遺伝子破壊実験による、各タンパク質の機能推定を開始した。このうちの1つ、ODX1は、それをコードする遺伝子odx1の破壊によっても、病原性等に変化は起きず、病原性に関連しない事が明らかになった.FAP1についても、同様に遺伝子(fap1)破壊によって、病原性に関連しないことが明らかになった。リゾホスホリパーゼと推定されるタンパク質およびグルタチオンペルオキシダーゼと推定されるタンパク質をコードする遺伝子をクローン化し、破壊ベクターを構築中である。1.レース1抵抗性品種に感染する新系統のトマト萎凋病菌を新たに取得した。この菌では、レース1真性抵抗性(I)に対するレース1特有の非病原力決定遺伝子AVR1(=SIX4)がトランスポゾン様配列の挿入によって破壊されていることを発見した。具体的には、732 bpのSIX4 ORFの、nt. 387に、767 bpの挿入があり、本来244 aa.のSIX4をエンコードするはずが、aa.109以降が異常になった177 aa.のタンパク質をエンコードするように変化していた。この挿入配列には、トランスポゾン様配列に普遍的なtargetsite duplication (8 bp)およびinverted tandem repeat (15 bp)が見られ、クラスIIトランスポゾンのhATファミリーに属すると考えられた。同一地域から時期を変えて採集した菌株からも同様なトランスポゾン様配列が挿入されたSIX4が検出された。

以上が新たな病原性獲得の機構、すなわち、非病原力因子破壊機構であると考えられた。2.上記の系統以外のトマト萎凋病菌レース2および3菌株はSIX4を保持しないこと、非病原性菌株を含む多くのF. oxysporum菌株もSIX4を保持しないことを明らかにした。そのため、SIX4領域が他から水平移動してきたとの説(Heuterman 2008)と矛盾しない。一方、日本産キャベツ萎黄病菌がSIX4領域を保持することを発見、トマト萎凋病菌レース1との比較でSIX4の由来を解析する良いモデルになり得ると考えられた。3.病原性株と非病原性株で発現量が異なるタンパク質のうち、ペルオキシレドキシン様タンパク質をコードする遺伝子(hyr1)をクローニング、遺伝子破壊株を作出したが、病原性との関連は示されなかった。4.トマト品種と親和性および非親和性の関係にあるレースのそれぞれGFP、DsRed発現株を作出、病原性、非病原性の解析における定着性の可視化を可能にした。
磁性体金属Ｃｏ－窒化物多層薄膜の作製と軟磁気特性

28年度が最終年度であるため、記入しない。
自己免疫疾患における末梢トレランスの制御機構の解明

難治性自己免疫疾患の真の克服には、自己免疫病態の解明が必要不可欠である。自己に対する免疫応答の制御機構である免疫寛容(トレランス)として、胸腺での負の選択の他に、末梢免疫組織における制御性T細胞による免疫抑制、無視、欠失、不応答性がこれまでに概念的に知られているが、実際のヒト自己免疫疾患患者においてどの程度破綻し、治療により回復しうるものかについては未だ不明である。トレランス機構の解明は自己免疫において本質的に重要な課題である。本研究では、新たに定義された制御性T細胞および新規トレランス関連T細胞サブセットに焦点を絞ってすすめ、ヒト自己免疫疾患における末梢トレランス評価系の確立ならびにその制御機構に関する鍵となる重要な方向性を見いだすことを目的として研究を遂行した。初年度は、ヒト自己免疫疾患におけるCD15s陽性制御性T細胞(Treg)の量的質的異常の有無の検討を行った。各種自己免疫疾患患者(RA, SS,等)および健常人の末梢血全血を用いる。CD3、CD4、CD25、CD45RA, CD15s, CD127に対する標識抗体で細胞外染色、抗FOXP3 (eBioscience)抗体で細胞内染色し、フローサイトメーター(FACS Verse, BD Bioscience)にて、マルチカラー解析を行った。リンパ球中あるいはT細胞中のCD15s+FOXP3+CD25highCD127lowCD4+T細胞の割合を測定した。また同時に採取した末梢血の白血球数および分画の値からTregの絶対数を算出した更に活動性画分等の詳細解析を行った。その結果本分画の差は明確ではなかった。症例数をさらに増加して検討を行っていくとともに質的な異常についても解析を続けていく。。また同時に採取した末梢血の白血球数および分画の値からTregの絶対数を算出した。今後、症例数をさらに増加して検討を行っていくとともに質的な異常についても解析を当初計画した内容について一定の結果が得られているため。

自己に対する免疫応答の制御機構である免疫寛容(トレランス)として、胸腺での負の選択の他に、末梢免疫組織における制御性T細胞による免疫抑制、無視、欠失、不応答性がこれまでに概念的に知られているが、実際のヒト自己免疫疾患患者においてどの程度破綻し、治療により回復しうるものかについては未だ不明である。トレランス機構の解明は自己免疫において本質的に重要な課題である。本研究では、新たに定義された制御性T細胞および新規トレランス関連T細胞サブセットに焦点を絞ってすすめ、ヒト自己免疫疾患における末梢トレランス評価系の確立ならびにその制御機構に関する鍵となる重要な方向性を見いだすことを目的として研究を遂行した。初年度は、ヒト自己免疫疾患におけるCD15s陽性制御性T細胞(Treg)の量的質的異常の有無の検討を行った。各種自己免疫疾患患者(RA, SS,等)および健常人の末梢血全血を用いる。CD3、CD4、CD25、CD45RA, CD15s, CD127に対する標識抗体で細胞外染色、抗FOXP3 (eBioscience)抗体で細胞内染色し、フローサイトメーター(FACS Verse, BD Bioscience)にて、マルチカラー解析を行った。リンパ球中あるいはT細胞中のCD15s+FOXP3+CD25highCD127lowCD4+T細胞の割合を測定した。また同時に採取した末梢血の白血球数および分画の値からTregの絶対数を算出した更に活動性画分等の詳細解析を行った。その結果本分画の差は明確ではなかった。今後、症例数をさらに増加して検討を行っていくとともに質的な異常についても解析を続けていく。予定通りすすんでいる。今後、症例数をさらに増加して検討を行っていくとともに、質的な異常についても解析を進めていく。リンパ球中あるいはT細胞中の疲弊型の表現形を持つ細胞に焦点を絞って引き続き進める。臨床データとの相関をみて病態との関連を明らかにする。関節リウマチ以外の自己免疫疾患についても考察する。試薬等の購入に時間を要したため予定していた試薬の購入、出張等を次年度に繰り越したため。研究消耗品等に当てる。試薬購入予定
尿細管上皮の間葉転換を制御するタンパク質架橋修飾の役割

慢性腎臓病は日本国内で1,330万人(成人の8人に1人)が罹患する国民病である。慢性腎臓病が末期腎不全に至る共通の過程として線維化があり、線維化の程度は腎機能低下と相関する。腎線維化の直接の発症要因は筋線維芽細胞による細胞外基質の過剰産生であるが、近年この筋線維芽細胞の活性化に関わる炎症反応の起点として尿細管上皮細胞の上皮間葉転換(EMT)が重要視されている。申請者は最近、表皮型のタンパク質架橋酵素が腎尿細管上皮において活性化し、EMTに対して保護(抑制)的な作用を示すことを見出しており、これらの分子機構の解明を目的として研究を遂行する。
人工膝関節全置換術後の可動域訓練時の疼痛に対する健常側の運動療法が与える鎮痛効果

研究実施の実施のためのCPM装置の選定作業を行った。現在病棟で使用中の機器と同様の機種を選定し、購入した。同一のCPM装置2台を使用し、CPMの屈伸動作を同期させることが可能であるかどうかの検証を行った。残念ながら、同一機種であっても屈伸周期を同期させることは不可能であった。機器そのものに対して改良を行えば同期させることが可能であるが、改良した機器を再度医療用品として承認を得る必要がある。しかし、承認については、長期に渡る検証と大きな予算が必要となる。そのため、今回は屈伸周期の同期の有無による術後疼痛の軽減効果に差があるかどうかの検証は行わず、人工膝関節置換術の対側膝関節の運動が術後疼痛を軽減させるかどうかの点に絞って実験を行うこととした。また、疼痛強度を客観的数値にデータ化するためのpainvisionを購入し、その操作について習熟するための練習作業を行った。本学、倫理委員会への申請を行った。現在、審査中である。前向き無作為介入試験であるため、時間を要している。また、UMINへの登録も行った。前向き無作為介入試験実施のための倫理委員会への承認が遅れている。可及的早期に、前向き無作為介入試験について倫理委員会の承認を得ること。その後実際に臨床試験を実施する。現在、審査中である。直接経費の使用が、103,748円少なかったため、次年度へ繰り越した。次年度は、実際のデータ収集を行う。収集下データの解析を実施して学会発表への準備・発表を行う。また、論文化へ向けての準備期間とする。そのためのデータ解析機器・ソフトの購入、学会参加費・旅費のとして使用する予定である。
病原体の抗原連続変異の進化、およびビルレンス進化の理論的研究

病原体の抗原型と宿主免疫系との共進化に関する数理モデルを開発し、理論解析および計算機実験を行った。ウイルス抗原遺伝子の分子進化のパタンに関して、大流行した抗原型のまわりで宿主免疫応答が高まり、次の大流行は遠く離れた抗原型によって引き起こされるという断続的な進化が起きるための条件が理論的に明らかになった。断続進化の条件は抗体の交差反応性の幅と点突然変異による抗原性変異の幅の比がある閾値を越えることである。さらに、イネやコムギと寄生性菌類との関係にみられるような、病原体のビルレンスと宿主抵抗性は軍拡共進化の過程の理論的な解明も試みた。寄生蜂に対する宿主昆虫の免疫機構(encapsulation)に関しては、宿主と寄生蜂の種の組み合わせによって、あるいは同種においても地域が異なると、両者の力関係、つまり生体防御の有効性は大きくばらつく。これらは宿主の抵抗性と寄生蜂のビルレンスという双方の種の遺伝的形質の相対的な強さで決まるとされている。理論的な解析によると、抵抗性とビルレンスが中間の値で進化的な平衡に達することは非常に起こりにくく、他種の形質を上回ることが有利になるため、両形質は際限なく増大する方向に進化する傾向があることが示される。しかし、形質のエスカレーションにともなうコストの増大に耐えかねる形で、まず宿主の側が抵抗性を捨てる道を選択し、それに寄生蜂の側が追随してビルレンスを低下させるというシナリオが共進化理論の帰結として予測される。もちろん、双方が「軍備」を縮小させて共進化の出発点に戻った後には、再び形質のエスカレーションが始まる。このように長いサイクルでみると形質が循環することが理論的に期待される。植物と病原菌の間のgene-for-gene相互作用における軍拡共進化においても同様の結論が得られた。このほか、生ワクチン株から強毒系統が突然変異によって生じることを考慮して、ポリオウイルスの疫学動態を出生死亡過程と分岐過程で解析することにより、ワクチン接種計画終了後に再流行が起きる確率を求め、有効な根絶計画を立案するための理論研究を進行中である。宿主病原体の突然変異率共進化について宿主・病原体遺伝子型の間に1対1の相互作用を仮定するとき、突然変異率の共進化を数理モデル化した。突然変異のコストを無視すると両種の突然変異率は限りなく上昇するが、コストを考慮すると、宿主は突然変異をできるだけ押さえ、病原体の高い突然変異率を維持するという非対称な平衡状態へ共進化する。研究結果はJournal of Theoretical Biologyに掲載発表した。病原体の抗原連続変異の進化についてHIV(エイズウイルス)やEIAV(ウマ伝染性貧血症ウイルス)などの抗原進化における宿主免疫交差反応の効果を理論的に解析した。病原体抗原に対する免疫応答が多少塩基配列の異なる抗原にまで有効である場合(交差反応)、交差反応の幅がある閾値を越えると、病原体密度および抗原変異体集団は不連続的に進化する。結果はPhilosophical Transaction of Royal Society,London Bに掲載発表した。

さらに、イネやコムギと寄生性菌類との関係にみられるような、病原体のビルレンスと宿主抵抗性は軍拡共進化の過程の理論的な解明も試みた。寄生蜂に対する宿主昆虫の免疫機構(encapsulation)に関しては、宿主と寄生蜂の種の組み合わせによって、あるいは同種においても地域が異なると、両者の力関係、つまり生体防御の有効性は大きくばらつく。これらは宿主の抵抗性と寄生蜂のビルレンスという双方の種の遺伝的形質の相対的な強さで決まるされている。理論的な解析によると、抵抗性とビルレンスが中間の値で進化的な平衡に達することは非常>起こりにくく、他種の形質を上回ることが有利になるため、両形質は際限なく増大する方向に進化する傾向があることが示される。しかし、形質のエスカレーションにともなうコストの増大に耐えかねる形で、まず宿主の側が抵抗性を捨てる道を選択し、それに寄生蜂の側が追随してビルレンスを低下させるというシナリオが共進化理論の帰結として予測される。もちろん、双方が「軍備」を縮小させて共進化の出発点に戻った後には、再び形質のエスカレーションが始まる。このように長いサイクルでみると形質が循環することが理論的に期待される。植物と病原菌の間のgene-for-gene相互作用における軍拡共進化においても同様の結論が得られた。このほか、生ワクチン株から強毒系統が突然変異によって生じることを考慮して、ポリオウイルスの疫学動態を出生死亡過程と分岐過程で解析することにより、ワクチン接種計画終了後に再流行が起きる確率を求め、有効な根絶計画を立案するための理論研究を進行中である。
Aキナーゼによるリン酸化反応と細胞増殖のスイッチング機構の解析

タンパク質リン酸化反応は、細胞内シグナル伝達の中核を担う酵素反応である。Aキナーゼ(cAMP依存性プロテインキナーゼ)は、酵母からヒトに至るまで高度に保存されたリン酸化酵素であり、細胞内生理機能に重要な役割を果たしている。酵母においてAキナーゼは、グルコースなどの栄養源シグナルに応答して細胞内cAMPレベルが上昇することで活性化し、細胞の増殖・分化のスイッチングを行っている。しかしながらこのような周知のメカニズムにおいて、Aキナーゼによってリン酸化され細胞増殖のスイッチをONにする因子というものはほとんど明らかにされておらず、Aキナーゼの活性化から細胞増殖に至る過程は依然Black Boxのままである。本研究においては、出芽酵母を対象としてAキナーゼによってリン酸化されるタンパク質の解析を行うとともに、これらリン酸化タンパク質の機能を解析することでAキナーゼから最終的な細胞応答である増殖のスイッチングまでの道筋を明らかにすることを目的とした。平成13-14年度において下記の結果が得られたマイクロアレイを用いた遺伝子発現のプロファイルを比較し、Aキナーゼ触媒サブユニットの活性化によりリン酸取り込み経路であるPHO遺伝子群の転写活性化が起こることを見いだした。さらに詳細な研究を行い、Aキナーゼによってリン酸化されるターゲット分子を同定した。一般的には、さまざまな外的シグナルが細胞内に伝達される過程でそのシグナルに特異的なタンパク質のリン酸化が起こり、リン酸化されたタンパク質の活性化・不活化を経て最終的な細胞の応答反応が現れる。本年度においては、出芽酵母を対象としてAキナーゼによってリン酸化されるタンパク質の包括的な解析を行うため、まずAキナーゼが構成的に活性化した株を構築した。Aキナーゼは、触媒サブユニットおよび調節サブユニットからなる4量体を構成するが、cAMPが調節サブユニットに結合することで、触媒サブユニットが調節サブユニットから遊離することで活性化する。そこで、調節サブユニットBCY1遺伝子を破壊した株を構築した。また、3種類あるAキナーゼ触媒サブユニット遺伝子のうち2つが欠損した株と組み合わせることで、それぞれの触媒サブユニットのみが活性化した株を構築した。これらの株を用いて遺伝子発現のプロファイルをDNAチップを用いて調べどのようなシグナルの系が活性化されているかについて検討を行っている。マイクロアレイを用いた遺伝子発現のプロファイルを比較し、Aキナーゼ触媒サブユニットの活性化によりリン酸取り込み経路であるPHO遺伝子群の転写活性化が起こることを見いだした。
ケラチン蛋白質の可溶化と再生膜の製造及びその応用

1.水溶性羊毛蛋白質の製造:羊毛繊維を0.2MTGA水溶液中50°C、1/3h還元後、尿素を加え8M溶液とし、さらに30°C、24h処理を継続してからこの溶液に0.3M濃度となるように臭素酸ソーダを加え、酢酸でpH7.0に調整し25°C、24h攪拌下に酸化処理を行なった。この溶液を透析して沈澱物を濾別し、濾液を凍結乾燥することにより水溶性カルボキシメチルアラニルジスフィド(CMAD)化羊毛蛋白を得た。収率は60%に達した。2.CMAD蛋白の特性:(1)等電点法により分画した低硫黄蛋白(CMADL)及び高硫黄蛋白の収率はCMAD蛋白に対して、それぞれ67.1%及び3.5%また、相当する分子量は59,900及び7,300であった。このことからCMAD蛋白の大部分は羊毛ミクロフィブリル蛋白であることがわかった。(2)pH7.7の溶液中ではヘリックス含量はCMAD及びCMADL蛋白で、それぞれ23%及び31%であった。またpH11.35以上ではβ-turnに変化することがわかった。3.再生膜の力学的性質:CMAD蛋白を水溶液からキャストし、還元に続いて酸化処理することによって水に不溶で透明な膜が得られた。これら膜の破断強度及び伸度は空気中でそれぞれ、4.09.0×10^7(N/m^2)及び3.05.0%、水中で1.05.0×10^6(N/m^2)及び3090%を示した。水中弾性回復率は約70%に達し、分子間SS架橋の生成が示唆された。4.CMAD化蛋白の応用:羊毛繊維表面に薄膜を形成させることにより、防縮性が付与された。
不死化プリオンレス細胞を用いたプリオン蛋白遺伝子プロモーターの解析

白オリックスプリオン遺伝子に特異的なプライマーを使ったPCR法によりオリックスプリオン蛋白質翻訳領域を含むDNA断片を増幅し、TA-cloning vectorにサブクローニングした。オリックスプリオン蛋白質を過剰発現するマウス作成のため、外来遺伝子の全身での発現を強力に誘導するβ-アクチンプロモーターの支配下にオリックスプリオンcDNAを組み込んだ(pActin-oPrp)(図参照)。得られるトランジェニックマウスでは脳、免疫細胞、筋肉などを含むすべての臓器で外来遺伝子の発現が期待される。実際に我々は既にCT2(分泌蛋白)を同β-アクチンプロモーターの支配下に組み込んだトランジェニクマウスを作成し、すべての臓器におけるCT2の発現をノーザンブロット法により確認し、さらにCT2モノクローナル抗体を用いたウエスタンブロット法によりトランスジェニクマウス血清中におけるCT2蛋白質の存在を確認している。完成したプラスミッド(pActin-oPrp)は制限酵素Sal IおよびHind IIIで処理され、ベクター配列が除かれた後、Gene clean kitを用いて精製された。現在、得られたトランスジーン断片をアイクロインジェクション法によって、BDF1マウスの受精卵に導入している。20日後には仔が生まれ、さらに4週後には成熟したマウスの尾よりDNAを回収し外来遺伝子の存在を確認する予定である。プリオン遺伝子のregulatorを明らかにする目的で、当人はラットやマウスより不死神経細胞を得て、様々な研究を行なった。レトロウイルスベクターに導入したv-myc癌遺伝子を用いた不死化操作により神経細胞を得て、プローブを作成し、プリオン蛋白遺伝子の構造をcDNAライブラリーおよびゲノミックライブラリーから明らかにした。その結果、ラットプリオン蛋白遺伝子はマウスと同様3エクソンから成るのが明らかにされた。イントロン2については、マウスが17kbに対しラットは1kbのサイズを示した。エクソン1の上流には、Sp1、Ap-1、Ap-2結合領域等のプロモーター様構造が見られ、様々な生理活性物質がregulatorやinhibitorになる可能性が示された。当人は、先ずフォーポルエステル(TPA)によりラットプリオン蛋白遺伝子の発現が促進されることを明らかにした。今後生理活性物質とプロモーターの相互作用の研究は重要と考えられる。更にエクソン1の上流のプロモーター領域の遺伝子の欠損クローンを作成した。これらのクローンにルシフェラーゼ遺伝子を結合後、神経芽細胞株(PC12)に導入し、遺伝子に対するプロモーター活性を測定した。その結果ルシフェラーゼ遺伝子に対しては、上流66bp以内にプロモーター活性が明らかにされた。最もプロモーター活性の高い領域にはCCAATボックスおよびSp1結合領域を含んでいた。得られるトランスジェニックマウスでは脳、免疫細胞、筋肉などを含むすべての臓器で外来遺伝子の発現が期待される。実際に我々は既にCT2(分泌蛋白)を同β-アクチンプロモーターの支配下に組み込んだトランスジェニックマウスを作成し、すべての臓器におけるCT2の発現をノーザンプロット法により確認し、さらに抗CT2モノクローナル抗体を用いたウエスタンブロット法によりトランスジェニックマウス血清中におけるCT2蛋白質の存在を確認している。完成したプラスミッド(PActin-oPrp)は制限酵素Sal IおよびHind IIIで処理され、ベクター配列が除かれた後、Gene c1ean kitを用いて精製された。現在、得られたトランスジーン断片をマイクロインジェクション法によって、BDF1マウスの受精卵に導入している。
咽頭上皮におけるEBウイルスによるオートファジー誘導の生物学的意義の解明

2018年度はすでに当教室にある、リンパ球でのEBV潜伏感染モデル細胞としてGFP遺伝子が組み込まれたB95-8EBV株を用い、pCMV-BZLF1、pRL-BALF4をトランスフェクションすることで溶解感染状態とし、培養液中に放出された組換えEBVを収集し、これをCD21を導入した正常上皮細胞に添加し感染させることで上咽頭癌と同様の上皮細胞におけるEBV感染モデル細胞を作成中である。上記の細胞作成と並行して、B95-8EBV株におけるオートファジーの評価も並行して行った。オートファジー阻害作用を持つクロロキンとオートファジー活性作用を持つイベルメクチンを添加し、LC3-I、LC3-IIをウエスタンブロットで評価し、クロロキンはオートファジーを阻害し、イベルメクチンはオートファジーを活性化していることが確認できた。またクロロキンでオートファジーを阻害した群では細胞の生存数が有意に低下することが確認できた。上記の結果より、オートファジーを阻害することが潜伏感染から溶解感染のトリガーとなる可能性を考え、オートファジー活性の変化が潜伏感染のウイルス遺伝子産物におよぼす影響をウエスタンブロットやRT-qPCRを用いて検討中である。CD21を293細胞に導入する実験系で良好な結果が出せず、咽頭上皮でのEBVによるオートファジー誘導について検討ができておらず、先行的に行なっているリンパ球でのEBVによるオートファジー誘導についての検討にとどまっている。上皮におけるEBV初感染モデル細胞の作成が完了すれば、リンパ球でのEBV感染モデル細胞と同様のプロトコールを用い、上皮でのEBV感染モデル細胞でも実験を行なっていく。CD21を293細胞へ導入し、上皮細胞におけるEBV初感染モデル細胞を完成させる。同モデル細胞に対してオートファジーを誘導・阻害し、潜伏感染のウイルス遺伝子産物をウエスタンブロットやRT-qPCRを用いて検討することでオートファジーが潜伏感染におよぼす影響を検討していく予定である。また、作成した同モデル細胞を免疫不全マウスに接種させ、発癌、リンパ増殖性疾患や日和見リンパ腫を発症するかを観察し、EBV関連腫瘍の発生が確認できればクロロキンやイベルメクチンを投与することで、腫瘍のコントロールができるかどうかを検討する。上皮細胞におけるEBV初感染モデル細胞の作成が困難な場合は、当初の予定であった咽頭上皮におけるEBVによるオートファジー誘導の意義を検討することを変更し、現在先行的に行なっているリンパ球でのEBV感染モデル細胞を用いた実験系にすることも選択肢の一つと考えている。細胞培養の試薬、ウエスタンブロットやRT-qPCRに必要な試薬、データを解析するためのパソコン、マウスに細胞を植えつけるためのライトなどを購入し、情報収集のための学会参加の旅費として使用した。予想していた金額とほぼ同等の金額であり、今後も予定通り実験を行なっていく。
中国抗日民族解放運動で日本帝国主義と戦ったエスペランティスト・長谷川テルの研究

1『戦う中国にて』論長谷川テルがエスペランティストとして抗日戦争に参加しようとしながらままならない現実を、『戦う中国にて』の表現の中から浮き彫りにした。特に言語の相克に注目し、異なる言語の持ち主であることで、生死の狭間をゆくことになる長谷川テルの置かれた過酷な状況と、エスペラントがエスペラントとして機能しない当時の中国に生きるエスペランティストの苦悩を指摘した。従来の長谷川テル研究は、多くがエスペランティストによるものであったため、このような言語の相克に関する彼女の苦悩やエスペラントの弱点を指摘したものはなく、本研究は長谷川テル像の陰影を深めることが出来たと考える。2抗口戦争史と上海の社会・文化状況、及び文化工作委員会での活動と「子猫的死」研究背景となる抗日戦争史、及び、主に当時の上海の社会・文化状況を明からにした。更に、その後の重慶での文化工作委員会の内実と、緑川英子の活動状況を中国側の資料を用いて明らかにした。重慶の文化工作委員会での長谷川テルの置かれた位置についてはこれまで詳細な研究が成されていなかったが、長谷川テルの活動の実態を具体的に報告することができた。また、それを踏まえ、「子猫的死」についての読解を試みた。この作品の掲載誌は稀少であり、重慶にて複写を手に入れることができたことは収穫であった。日本人の抗口戦士に潜む帝国主義的なものを長谷川テルが容赦なく暴いている作品であることを提示した。3夫・劉仁についての報告夫・劉仁の詳細はこれまで明らかにされてこなかったが、佳木斯での資料入手により、その生い立ちの一端を明らかにすることができた。また、その資料から、劉仁の先妻の存在があったことを示し、長谷川テルを死に至らしめた佳木斯での中絶の意味について、それはエスペラントとしての精神が先妻を慮り選択させたものだ、という新見解を提示した。1長谷川テルの奈良女子高師時代についての調査(1)初期作品の検証奈良女子高師の同窓会雑誌に掲載されたとされる初期作品について、既存研究では存在の指摘はあるものの具体的な検証が成されていない為、作品収集及び分析を行った。抽出した詩的な叙情性が後の中国での「報告文学」にも流れている点を今後検証していきたい。(2)奈良女子高師退学の経緯退学がどのような経緯によるものか、学校側の事情を知るべく、当時の会議録を丹念に調査した。結果は、退学決定のみのごく簡単な記載のみであり、そこに逆に「危険思想」に対する弾圧を読み取った。これをふまえ、今後、警察資料、新聞報道を調査する予定。2長谷川テルの中国での活動についての調査(1)晩年の編集雑誌「抗戦文芸」の調査既存研究では存在のみの指摘で言及のなかった「子猫的死」を重慶図書館にて発見することができた。翻訳・考察の結果、終末期の心象を投影する作品と結論した。今後は同誌掲載の未発見作品を引き続き探索・収集していきたい。(2)北京・上海・重慶・香港での活動跡の実地踏査各地の抗日戦争に関する箇所や資料館を訪れ、作品の背景を際に肌で感じることができた。中でも、長谷川テルが居住した重慶郊外の辺鄙な金剛村を訪れ、郭沫若らの抗日組織の活動跡を見学できたことは有益であった。3長谷川テル研究と抗日戦争についての文献調査長谷川テルと抗日戦争についての研究文献収集と読解を行った。

古本での入手も困難なため収集に苦労したが、継続して行ってゆきたい。今年度は引き続き中国抗日民族解放運動に関する資料収集に努めた。また、9月にテルが晩年に渡った中国東北部に赴き、実地踏査を行い、作品の風土と背景を肌で感じることができた。ジャムスに行き、テルの墓参ができたことは特筆すべきことであろう。墓前で研究の成果と日中国交の改善を誓った。ジャムス図書館では、日本、中国の他都市では手に入らない、テルに関する資料等を見つけることができた。今後論文にまとめる上で、有効な資料となると確信する。また、牡丹江、ハルピンでも、記念館、博物館、図書館を訪れたが、以前の訪問と比較して、抗日戦争関係資料が充実し、見ごたえがあった。新しく知る事実も多かった。大陸の風土もこの目で確かめることができ、作品理解のための多大な助けとなった。帰国後、収集した資料を整理し、専門家に翻訳を依頼。少々手間取ったが、現在はそれを読解、昨年度に収集した資料とあわせて、最終年度の報告書にまとめるための準備をしている。今年度の研究成果としては、テルが上海に上陸し、そこで見聞きし、感じたことがいかにリベラルなエスペラントとしての感性に基づいたものであったかを、他の文学者たちの上海体験と比較した。同時にエスペランチストとしての限界と苦悩も抽出し、論文としてまとめた(「中国民族解放運動と長谷川テル-『戦う中国で』論-)。これまでの成果は2006年夏の中国での日中研究者による学会にも発表予定である。今年度はこれまでの研究成果をまとめ、以下2回の研究発表を行った。1.「中国抗日戦争民族解放戦争に於ける長谷川テル-『戦う中国で』を中心に-」日中言語文化研究国際シンポジウムにて、平成18年8月(於:中国社会科学院世界文学研究所)[内容]長谷川テルがエスペランティストとして抗日戦争に参加しようとしながらままならない現実を、その『戦う中国で』の表現の中から浮き彫りにした。特に言語の相克に注視し、異なる言語により生死の狭間をゆきかねない状況とそこに生きる苦悩を指摘した。2.「中国抗日戦争に於ける緑川英子-『戦う中国で』を中心に-」研究会「文化論の概念と方法」にて、平成18年11月(於:国際日本文化研究センター)[内容]長谷川テルが緑川英子と称して執筆した『戦う中国で』を中心に、日本での生活を描いたフィクション部分を検討した。また、言語の相克によって抗日戦争参加がままならない苦悩の背景にある上海の社会・文化状況を明からにした。更に、その後の漢口・重慶・佳木斯での文化工作委員会の内実と、緑川英子の活動状況を中国側の資料を用いて報告した。1については長谷川テルの活動した中国での発表であり、日中関係の改善のためにも彼女のような存在があったことを中国側に再提示するよい機会になったと考える。2は1の前後の時期の長谷川テルについて主に述べたものである。2に於いて国際日本文化研究センターの鈴木貞美教授より、全体の評伝を単著としてまとめたほうがよい、とのアドバイスをいただいたため、現在、準備中である。
手抜きな運動制御メカニズムとしての身体技能の解明

人の認知的活動の多くは,自らの身体を動かし,環境へ働きかけることでなされる.身体という大自由度系で高度な動作を生みだす運動制御は一般に身体技能と呼ばれる.人の運動制御は筋肉の収縮を伴うが,大きな力を出すほどに筋肉は疲労し,疲労の累積とともに動作の正確さは失われる.この筋肉の性質上,直接調整できる身体的な力のみでは正確な反復的動作を継続的に行うのは難しい.そこで,ある動作に要する力の一部を環境的な力で補い,身体的な力を抑えて筋肉の疲労を軽減し,正確な反復的動作を継続可能にする身体技能を「手抜き」と呼ぶ.本研究では,筋肉の疲労という身体的制約の下で手抜きを実現する運動制御メカニズムの解明を目指す.初年度は,より基本的な事項を確認すべく当初の予定を変更し,正確さを要する課題中の動作で身体の力学的な構造の変化が見られるかを確認することに注力した.具体的には,筋肉の疲労を伴う反復動作を調べる前段階として,投球などの単発動作を中心に扱い,人を対象とした実験でモーションセンサを用いた運動計測,アルゴリズム開発,データ分析等を行った.その結果,とくに投球課題において,その課題の成績に大きく影響する正確さを要求する箇所(課題の要所)では身体の力学的構造(自由度)が下がるなどの傾向が複数の被験者で観察された.この結果から,人の運動データからでも課題の要所と運動制御の結びつきを検出できる分析手法の有効性を確認できた.また,疲労を伴う反復的課題を選定すべく,数種類の動作において予備的な実験計測を行い,データ分析を進めている.計画段階では初年度は,反復的動作の予備実験とアルゴリズム開発を目標としたが,実際には初年度はより基本的な事項を確認するべく単発的動作の実験・分析に注力したため,単発的動作で成果を上げたものの,本研究自体には遅れが生じている.また,「手抜き」を捉える指標として血中酸素飽和濃度を検討していたが,その後の調査で血中酸素飽和濃度は現在の製品では最速でも1秒間隔での計測しかできず,これは身体動作の計測には遅すぎることが判明した.そこで,血中酸素飽和濃度に代わる指標として,筋肉の出力量に相当する身体動作の加速度(力と同じく2次微分)を用いることに変更した.以上の実験計画や計測方法の変更を踏まえ,本研究はやや遅れていると判断した.来年度は,初年度の知見を基礎とし,今年度は単発動作よりも複雑な反復動作を中心に扱い,「手抜き」の運動制御メカニズムを解明することを目指す.現時点では,手抜きを使うことでしか達成できない条件を含む課題の一例として和太鼓の連打(バチ使用)を検討している.ただし,和太鼓という課題に欠点が判明した場合には,既存研究を参考に適切な課題へと変更する.初年度の分析方法や計測機器の変更を踏まえ,まずは疲労している状態の動作と疲労していない状態の動作が力学的構造の違いとして運動計測データから定量的に捉えれることを確認する.次に,操作的な実験が可能であることや,身体環境系の次元(自由度)として手抜きを定量的に検出できることを確認する.現在までの進捗状況を考慮して,来年度は人を対象にした本実験を行い,人の手抜きな運動制御が有する人体の力学的構造を示すことを優先的な目標とする.次いで,手抜きを伴う反復動作の力学モデルの構築および推定アルゴリズムの拡張など,理論的枠組みに向けて進めていく予定である.人の認知的活動の多くは,自らの身体を動かし,環境へ働きかけることでなされる.身体という大自由度系で高度な動作を生みだす運動制御は一般に身体技能と呼ばれる.人の運動制御は筋肉の収縮を伴うが,大きな力を出すほどに筋肉は疲労し,疲労の累積とともに動作の正確さは失われる.この筋肉の性質上,直接調整できる身体的な力のみでは正確な反復的動作を継続的に行うのは難しい.そこで,ある動作に要する力の一部を環境的な力で補い,身体的な力を抑えて筋肉の疲労を軽減し,正確な反復的動作を継続可能にする身体技能を「手抜き」と呼ぶ.本研究では,筋肉の疲労という身体的制約の下で手抜きを実現する運動制御メカニズムの解明を目指す.初年度は,より基本的な事項を確認すべく当初の予定を変更し,正確さを要する課題中の動作で身体の力学的な構造の変化が見られるかを確認することに注力した.具体的には,筋肉の疲労を伴う反復動作を調べる前段階として,投球などの単発動作を中心に扱い,人を対象とした実験でモーションセンサを用いた運動計測,アルゴリズム開発,データ分析等を行った.その結果,とくに投球課題において,その課題の成績に大きく影響する正確さを要求する箇所(課題の要所)では身体の力学的構造(自由度)が下がるなどの傾向が複数の被験者で観察された.この結果から,人の運動データからでも課題の要所と運動制御の結びつきを検出できる分析手法の有効性を確認できた.また,疲労を伴う反復的課題を選定すべく,数種類の動作において予備的な実験計測を行い,データ分析を進めている.計画段階では初年度は,反復的動作の予備実験とアルゴリズム開発を目標としたが,実際には初年度はより基本的な事項を確認するべく単発的動作の実験・分析に注力したため,単発的動作で成果を上げたものの,本研究自体には遅れが生じている.また,「手抜き」を捉える指標として血中酸素飽和濃度を検討していたが,その後の調査で血中酸素飽和濃度は現在の製品では最速でも1秒間隔での計測しかできず,これは身体動作の計測には遅すぎることが判明した.

そこで,血中酸素飽和濃度に代わる指標として,筋肉の出力量に相当する身体動作の加速度(力と同じく2次微分)を用いることに変更した.以上の実験計画や計測方法の変更を踏まえ,本研究はやや遅れていると判断した.来年度は,初年度の知見を基礎とし,今年度は単発動作よりも複雑な反復動作を中心に扱い,「手抜き」の運動制御メカニズムを解明することを目指す.現時点では,手抜きを使うことでしか達成できない条件を含む課題の一例として和太鼓の連打(バチ使用)を検討している.ただし,和太鼓という課題に欠点が判明した場合には,既存研究を参考に適切な課題へと変更する.初年度の分析方法や計測機器の変更を踏まえ,まずは疲労している状態の動作と疲労していない状態の動作が力学的構造の違いとして運動計測データから定量的に捉えれることを確認する.次に,操作的な実験が可能であることや,身体環境系の次元(自由度)として手抜きを定量的に検出できることを確認する.現在までの進捗状況を考慮して,来年度は人を対象にした本実験を行い,人の手抜きな運動制御が有する人体の力学的構造を示すことを優先的な目標とする.次いで,手抜きを伴う反復動作の力学モデルの構築および推定アルゴリズムの拡張など,理論的枠組みに向けて進めていく予定である.