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越境する文学の総合的研究

近年の世界の文化活動は、グローバリゼーションとローカリゼーションという両極の中で揺れ動いてきたが、そうした潮流に新風を吹き込む越境的な文化活動に注目し、とりわけ文学をフィールドとする作家たちのトランスカルチュラルな活動を総合的に研究することが本研究の目的であった。英語圏、ドイツ語圏、ロシア語圏、東欧、日本語圏における過去および現在の越境作家たちの歴史的、社会文化的な役割とその方向性を考察し、今日の「越境文化」を支える彼らの文化的営為の諸相を明らかにしようと試みた。今年度は、最終年度ゆえに主として研究成果報告書作成に向けて、各研究分担者が論文を執筆しながら、各種研究会およびシンポジウムへの参加・発表、国内外への出張・調査により、越境文学の現況についてさらに知見を深め、研究成果報告書にまとめた。メキシコ系アメリカ文学の越境性、中欧文学と地域的アイデンティティ、カリブ海作家エドゥアール・グリッサンのヴィジョン、ドイツ語圏越境作家たち、言語遊戯と多文化性、ハンガリーにおける国民文学から越境文学への軌跡、ブラジル日本人文学、日本語越境文学というテーマを持つ諸論文に共通するのは、移民や亡命、漂流、移動といった経験を内包する「越境」とは、文学の本質にあること、そして優れた作家・作品を掘り起こし読み込み、それぞれの作品が有する生の諸相や時代精神との関わりに共感し、それを批評の言葉に変えていく努力の重要性を再確認できたことである。また、越境文学が単にマイノリティ文学に留まることなく、各国民文学を革新し豊饒化する潜在力を秘めており、世界文学に開かれていく可能性を持つことを検証した。近年の世界の文化活動は、グローバリゼーションとローカリゼーションという両極の中で揺れ動いてきたが、そうした潮流に新風を吹き込む越境的な文化活動に注目し、とりわけ文学をフィールドとする作家たちのトランスカルチュラルな活動を総合的に研究することが本研究の目的である。英語圏、ドイツ語圏、ロシア語圏、東欧、日本語圏における過去および現在の越境作家たちの歴史的、社会文化的な役割とその方向性を考察し、今日の「越境文化」を支える彼らの文化的営為の諸相を明らかにしたい。今年度は、各自の個別的な研究のほか、多和田葉子、デビット・ゾペティ、毛丹青、アーサー・ビナードを招待して「越境作家フォーラム」を開催した。中央大学文学部主催の国際コロキウム「日本像-比較文化学の観点から」に参加し発表したほか、Pfeiferova氏の講演会「移民文学への寄与-Libuse Monikovaの作品」とFedermair氏の講演会「言語遊戯とインターカルチュラリティ」を開催し討論を行い、さらにトルコ人ドイツ語越境作家Dilek G〓ng〓r氏の朗読会と討論会を開催した。また、神戸大学国際文化学部にて、国際研究フォーラム「未来への回帰-ナショナリズムと越境」(「越境と多文化」プロジェクト主催)に参加、発表し、シンポジウム「境界を引く・境界を越える-ナショナリズムと越境」(阪神独文学会主催)にも参加し発表した。いずれも各文化圏における越境文学の現況と研究動向について、意義深い研究と討論を行い、知見を深めることができた。また、ドイツ語圏の越境作家たちへのインタヴューを行い、関係文献の収集と整理も行った。今年度は、各自の研究成果として人間文化研究所報に論文を発表し、作家グラーザー氏朗読討論会、作家フランツォーベル氏朗読討論会、ノースウェスタン大学教授ルーモルト氏

講演会を開催し、沼野充義氏、今福龍太氏、西成彦氏、管啓次郎氏をパネリストに迎えたシンポジウム「越境する文学の現況をめぐって」を行い意見交換した。また多和田葉子ワークショップに参加して発表し、オーストリア現代文学ゼミナールや日本国際文化学会全国大会にも参加した。いずれも各文化圏における越境文学の現況と研究動向について、意義深い研究と討論を行い、知見を深めることができた。また海外出張では、ウィーンとベルリンにおいてトルコ系越境作家たちへのインタヴューと研究者たちとの面談を行い、関係文献の収集と整理も行った。近年的世界の文化活動は、グローバリゼーションとローカリゼーションという両極の中で揺れ動いてきたが、そうした潮流に新風を吹き込む越境的な文化活動に注目し、とりわけ文学をフィールドとする作家たちのトランスカルチュラルな活動を総合的に研究することが本研究の目的であった。英語圏、ドイツ語圏、ロシア語圏、東欧、日本語圏における過去および現在の越境作家たちの歴史的、社会文化的な役割とその方向性を考察し、今日の「越境文化」を支える彼らの文化的営為の諸相を明らかにしようと試みた。今年度は、最終年度ゆえに主として研究成果報告書作成に向けて、各研究分担者が論文を執筆しながら、各種研究会およびシンポジウムへの参加・発表、国内外への出張・調査により、越境文学の現況についてさらに知見を深め、研究成果報告書にまとめた。メキシコ系アメリカ文学の越境性、中欧文学と地域的アイデンティティ、カリブ海作家エドゥアール・グリッサンのヴィジョン、ドイツ語圏越境作家たち、言語遊戯と多文化性、ハンガリーにおける国民文学から越境文学への軌跡、ブラジル日本人文学、日本語越境文学というテーマを持つ諸論文に共通するのは、移民や亡命、漂流、移動といった経験を内包する「越境」とは、文学の本質にあること、そして優れた作家・作品を掘り起こし読み込み、それぞれの作品が有する生の諸相や時代精神との関わりに共感し、それティ文学に留まることなく、各国民文学を革新し豊饒化する潜在力を秘めており、世界文学に開かれていく可能性を持つことを検証した。
太陽フレア・トリガ機構の解明とその発生予測

太陽フレアの発生機構について3次元電磁流体シミュレーションと太陽観測衛星「ひので」およびSDOによる観測データの解析を通して研究し、磁気中性線近傍に現れる2つの特徴的な構造を持つ比較的小型の磁場構造が太陽フレア発生のトリガとしての役割を果たすことを見出した。この小型の磁場は次期中性線上における平均場のポテンシャル成分と非ポテンシャル磁場成分に逆行する磁場成分を持つ。これらの結果は精密な磁場観測に基づいて太陽フレアの発生を決定論的に予測することが可能であることを示唆している。しかし、その予測時間は小スケールの磁場構造の変動によって数時間程度に制限されるであろう。太陽フレア発生のトリガ機構を解明するために、様々な太陽表面磁場の構造に関して網羅的に3次元電磁流体力学(MHD)シミュレーションを実施した。シミュレーションの初期条件として線形フォースフリー場を与えると共に、磁気中性線近傍に動的に磁束を太陽表面より入射する計算を行った。初期磁場のシア角と入射磁場の方位角をパラメタとしたサーベーの結果、初期磁場のポテンシャル磁場或いは非ポテンシャル磁場に対して反転した方向の磁場を入射した場合のみにフレアが発生することを発見した。ポテンシャル磁場に対向する反極性磁場を入射した場合には、捻じれた磁束管が初めに生まれ、これがトーラスモードに対して不安定化する結果として磁気リコネクションが駆動される。一方、非ポテンシャル磁場に対向する逆シア磁場が入射された場合には、シア磁場の消滅の結果、磁気アーケードが内部に収縮し、磁気リコネクションが駆動されることを明らかにした。また、いずれの場合も初期の磁気シアが大きいほど大規模なフレア爆発となることも定量的に明らかにした。さらに、ひので衛星による観測データを解析し、2006年12月13日、2011年2月15日などに発生した複数の大規模フレアで、その発生領域にシミュレーションで見出された2つの特徴的な方位角のどちらかを持つ磁場構造が実際に存在することを確認した。いずれの領域でも反極性または逆シア磁場の近傍でカルシウム線の発光がフレア発生の数時間前に観測された。これらはフレアを駆動するための前躯的磁気リコネクションの結果であると解釈することができる。以上の結果は、精密な磁場と小規模な発光現象の観測をもとに大規模フレア発生の決定論的な予測が可能であることを示唆している。太陽フレアやコロナ質量放出(CME)などの太陽面爆発が発生する条件として2種類の特徴的な太陽面磁場構造があることをコンピュータシミュレーションを通して明らかにし、論文(Kusano et al. 2012)として発表した。このモデルでは活動領域の磁気シアとその内部に現れる小規模な磁場構造の相対方位角がフレア発生にとって重要な要件となることを提案している。この理論的な予測を実証するため、SOHO衛星、ひので衛星、SDO衛星による太陽表面磁場観測データを精密に解析し、これまでにフレアが発生した活動領域の磁場構造がその条件を満たすかどうかを調べた。その結果、解析した4つの大型フレア全てにおいて、予測された磁場構造がフレア領域に存在することを確認し、論文(Bamba et al. 2013)として報告した。また、それらのフレア領域のうち活動領域NOAA11158について、フレアのトリガとなった小規模磁束の形成過程を詳細に調べた。その結果、フレアに至る数時間前から小規模の磁束集積が繰り返された結果として、フレアトリガ構造が形成されたことを突き止めた。このことは大規模フレアの発生に小規模磁場の輸送が関与することを示す初めての発見である。その成果についても論文(Toriumi et al. 2013)として報告した。さらに、日韓共同研究を通して、SOHO衛星のデータ解析を進め、同衛星で観測された複数のフレア領域における磁場構造が我々の予測と整合することも見出し、論文(Park et al. 2013)として報告した。さらに、フレアを発生し得る強いシア磁場を持つ活動領域の形成過程についてコンピュータシミュレーションを用いて探ると共に、ひので衛星とSDO衛星のデータを定量的い比較することにより、分解能は劣るが太陽全球を観測するSDO衛星データを用いたフレアトリガ領域の解析に関する予備的研究を実施した。1.太陽フレアやコロナ質量放出(CME)などの太陽面爆発が発生する条件を探るため、100通りを超す様々な太陽表面磁場構造について3次元電磁流体力学シミュレーションを行った。その結果、シア磁場中に現れる反極性(OP)型及び逆シア(RS)型と呼ばれる2つの特徴的な磁場構造が爆発の原因と成り得ることを見出した。一方、ひので衛星による観測データの解析から、実活動領域NOAA10930及びNOAA11158で発生した大規模太陽フレアがこれら2つの磁場構造が出現した後にその領域で発生したことを明らかにした。以上の結果をAstrophysical Journal誌に論文(Kusano et al. 2012)として報告した。2.上記2つの活動領域で発生した4つの大型フレアについて、フレア領域の磁場構造と彩層発光の関係を調べたところ、いずれのフレア領域でもシミュレーションから予言された磁場構造が存在し、その領域でフレア前に彩層からの発光が見出されることを明らかにした。また、活動領域NOAA11158におけるフレア領域に見られるRS型の磁場構造の形成過程を詳細に解析した。その結果、その構造がさらに小さな磁場要素の集積によって数時間かけて成長することを見出した。これらの結果より太陽フレアが活動領域における大規模な磁気シアの成長と小規模な磁場構造の形成の相互作用の結果として発生するマルチスケール現象であることを提唱した。

3.フレアのトリガからプラズモイドの放出及びCMEの形成に至る一連のダイナミクスをシミュレーションで再現するため、京コンピュータを使った大規模シミュレーションの開発を進めた。また、観測データに基づくデータ駆動シミュレーションの準備のため、その初期条件を与える非線形フォースフリー磁場を複数のフレア発生領域ついても求めた。昨年度までに以下のそれぞれの項目について成果を得た。13次元MHDシミュレーションによって、フォースフリー平衡磁場に小規模磁場擾乱を加えることで、フレア発生のトリガとなる磁場に逆シア型と反極性型の2種類があることを特定した。特に、本年度は擾乱磁場が次期中性線から外れた領域に現れる場合、フレア発生の有無について調べた。その結果、逆シア型磁場は磁気中性線から離れてもフレアのトリガとなり得るが、反極性型は磁気中性線から外れるとフレアを駆動できないことが明らかになった。このことは、逆極性型の方がより頻繁に現れる可能性を示唆するものである。2SDO衛星の観測データを用いて数多くのフレアイベントにおけるフレアトリガ過程を解析した。SDO衛星は太陽全面を観測する為、ひので衛星と異なり全てのフレアを観測できる利点がある。その結果、解析したイベントの多くでフレアのトリガとなる磁場構造を特定することができた。なお、ひので衛星とSDO衛星が同時に観測したフレアイベントを用い、分解能に劣るSDO衛星データがフレアのトリガをどれほど正確に捉えることができるかの評価も実施した。その結果、多くのイベントでSDO衛星データをフレアトリガ解析に利用できることを確認した。3ひので衛星の極端紫外線分光観測装置を用いて、フレア発生の前兆現象を探る研究を行った。その結果、2006年12月に発生した大型フレアにおいてフレア発生前に活動領域上空のループが膨張する現象を捉えた。このことから、フレアのトリガとなる磁場構造の成長がコロナ中の磁場構造にも影響を与える可能性を指摘した。4フレアを発生させる強くシアした領域の形成過程を数値シミュレーションと磁場観測の比較により探った。その結果、フレア領域の形成過程の特徴が太陽内部磁束の構造に依るものであることを明らかにした。本研究ではこれまでフレア発生には大きなスケールのシア磁場として現れる自由エネルギーの蓄積と、磁気中性線近傍の特徴的な構造として現れる小さなスケールのトリガ磁場の両方が重要であることを明らかにした。本年度は第1に、トリガ磁場によって形成されるダブルアーク型磁束が不安定化する過程を理論的に解析することで、フレア発生のために磁気ねじれが0.5以上である必要があることを見出した。一方、非線形フォースフリー磁場モデルで活動領域NOAA 12192の磁場構造を解析したところ、磁気ねじれは0.5以上であるが、磁気減衰率(decay index)の値はこれまで重要と考えられてきたトーラス不安定性が不安定化できないことを見出した。
筋萎縮性側策硬化症モデル動物に見られる不溶性SODの精製とその性状解析

筋萎縮性側索硬化症モデルラット(mutant Cu, Zn SODトランスジェニックラット)の脳および脊髄のタンパク質を溶解度により3つに分画した(TBS可溶性画分、NP40可溶性画分、NP40不溶性画分)。mutant Cu, Zn SODは、脳および脊髄のTBS可溶性画分、NP40可溶性画分にほぼ均一に存在した。しかし、筋萎縮性側索硬化症で特異的に障害される脊髄および脳幹では、NP40不溶性画分にもmutant Cu, Zn SODは存在した。NP40不溶性画分に存在するmutant Cu, Zn SODは他の画分に存在するmutant Cu, Zn SODと比較して抗体に対するaffinityが増加、SOD活性は低下していた。これらのmutant SODを精製し質量分析計で解析すると、質量に差は認められなかった。また、wildおよびmutantSOD1(WT, A4V, G37R, H46R, G93A)をSf21昆虫細胞系で強制発現させ精製した。変異SODタンパクは3種類の抗ヒトCu/Zn-SODモノクローナル抗体(mAb)を用いたウエスタンブロット解析でほとんど検出されない。また、wild type SODタンパクはDTTや熱処理などによって3種のmAbとの反応性が増大していくのに対し、変異SODタンパクは反対に減少していく。これらのmAbはエピトープとしてGreek key loopを認識しており、mAbとの反応性の違いはGreek key loop部分の構造の違いや構造変化の差異を示すと考えられる。筋萎縮性側索硬化症モデルラット(mutant Cu,Zn SODトランスジェニックラット)の脳および脊髄のタンパク質を溶解度により3つに分画した(TBS可溶性画分、NP40可溶性画分、NP40不溶性画分)。mutant Cu,Zn SODは、脳および脊髄のTBS可溶性画分、NP40可溶性画分にほぼ均一に存在した。しかし、筋萎縮性側索硬化症で特異的に障害される脊髄および脳幹では、NP40不溶性画分にもmutant Cu,Zn SODは存在した。NP40不溶性画分に存在するmutant Cu,Zn SODは他の画分に存在するmutant Cu,Zn SODと比較して抗体に対するaffinityが増加、SOD活性は低下していた。また、wildおよびmutantSOD1(WT,A4V,G37R,H46R,G93A)をSf21昆虫細胞系で強制発現させ精製した。
社会教育主事・学習コーディネーターの養成に関する研究

学校・家庭・地域の連携や地域コミュニティの再生などにおいて、社会教育が果たす役割は高まっている。しかし、社会教育主事等を養成する学部段階の社会教育主事課程や、社会教育職員の現職研修である社会教育主事講習は現状に見合ったものになっていない。「実践力」を養成する、アクティブラーニングを取り入れた社会教育主事課程や、実践の省察を組み入れた社会教育主事講習について改善を提言すると同時に、社会教育主事資格の汎用性を高め、「コミュニティ学習支援士」(仮称)の創出と社会教育主事資格との併用や関係性について提言を行った。本年度は以下の研究を実施することができた。(1)養成・研修・評価に関する調査研究と学術的交流日本社会教育学会のプロジェクト研究とも連携しながら、社会教育職員の養成・研修・評価の研究を行った。また11月に研究代表者(三輪)が韓国を訪問し、23年2月には韓国からも研究者が来日し、職員養成・研修・評価をめぐる意見交換を行った。(2)アンケート調査の実施と調査の分析全国社会教育職員養成研究連絡協議会(社養協)と連携を取りながら、主として倉持伸江を中心に全国の社会教育主課程をもつ大学にアンケート調査を実施し、その成果を『大学における社会教育主事課程に関する調査』(2010年)としてまとめることができた。次年度以降は、社会教育実習を中心とする実践的なカリキュラム改革を提言し、モデル事業を実施するための見通しを立てることができた。(3)お茶の水女子大学社会教育主事講習の開催の準備お茶大ラウンドテーブル、福井ラウンドテーブルを実施し、社会教育関係職員等の現職研修を実施すると同時に、文部科学省生涯学習政策局社会教育課と連絡を取りながら、通年の、実践と省察のサイクルを織り込んだ新しいタイプの社会教育主事講習の開催の準備を行った。東京学芸大学(倉持)と福井大学(柳沢)とも連携し、大学横断的なプログラムの開発を実施することができた。平成23年度は、通年の社会教育主事講習の実施と検証を行うことになる。本年度は以下の3点について調査研究、理論研究、および実践(社会教育主事講習)を行った。(1)社会教育主事課程をもつ大学・短期大学に対する「実習」についてのアンケート調査を実施した。・「生涯学習概論」→「社会教育計画論」→「社会教育特殊講義」→「社会教育実習」という基礎→応用→実習のプログラムではなく、「社会教育実習」を中軸に据える新しいプログラムの可能性について、アンケート調査およびインタビュー調査を実施した。アンケート調査は、社会教育主事課程を持つ大学・短大に「大学における社会教育主事課程に関する調査:「社会教育実習」実態調査」を実施し、インタビュー調査は北海学園大学、帯広大谷短期大学、広島女学院大学について行った。(2)平成23年5月よりお茶の水女子大学で社会教育主事講習(主任講師:三輪建二、講師:倉持伸江他)を、平成23年9月より福井大学で社会教育公開講座(主任講師:柳沢昌一)を実施した。・年間サイクルで実践と省察のサイクルで学ぶ新しい形態の社会教育主事講習を実施し、実践の省察と記録化を試みた。社会教育主事や学習コーディネーター養成についてアンケート調査を行った。・受講者は、自分自身の長期にわたる実践を記録し、「実践記録のまとめ」という冊子を作成した。(3)年間サイクルの社会教育主事課程プログラムについて、理論的側面を深める作業を行った。・D・ショーンの省察的実践論、組織学習論を再検討し、実践的なプログラムを理論面で補強した。・J・メジロー『おとなの学びを変容:変容的学習とは何か』を2012年3月に翻訳・出版し(監訳者の一人が三輪建二)、成人の学習論、特に意識変容の学習(変容的学習)を確認した。4年間の最終年度にあたり、社会教育職員の学部段階での養成課程、および社会教育職員の現職研修プログラムの事例検討を行い、新しいプログラムの提案を進めた。まず学部段階での社会教育実習を軸とする養成プログラムの事例検討を行った。大阪教育大学、北海学園大学、法政大学、東京学芸大学等のプログラムを検討した。次に、社会教育職員の現職研修プログラムを引き続き実施した。お茶の水女子大学で社会教育主事講習において、年間を通して実践と省察のサイクルを積み重ねるプログラムを実施した。また、福井大学において、公民館職員向けの公開講座として、2年間の社会教育公開講座「学び合うコミュニティを培う」を実施した。以上をふまえ「社会教育職員の養成・研修・資格の基本的な視点・枠組み・デザインに関するメモ」(未定稿)として、平成25年9月に日本社会教育学会理事会に提案した。養成・研修・資格の枠組みとデザイン案は以下のようにまとめられる。まず、1まず学部プログラム(社会教育主事資格24単位)として学部前期には実習を中心とするアクティブ・ラーニングプログラム(812単位)を、学部後期にはコミュニティ学習支援専門科目群(現行の社会教育主事資格に関する内容をすべて満たすもの、16から20単位)とした。

また、2現職プログラムでは、社会教育主事講習や公開講座での経験をふまえ、コミュニティ学習支援コーディネーターのための履修証明プログラム(実践経験の省察・検討を中心、全120240時間)を提唱した。さらに今後の方向性として、大学院専門職教育を考え、専門職大学院でのコミュニティ・組織学習コーディネーター養成についても提案をまとめた。1学部段階では社会教育主事課程をもつ大学・短期大学へのヒアリング調査を継続した。平成24年5月には広島女子大学、および江田島青少年交流の家を訪問し、社会教育課題研究・社会教育実習などの実習中心の社会教育主事課程の事例についてヒアリング・インタビューを実施した。2社会教育実習を軸とする養成課程についてのアンケート調査を踏まえ、これまでの、「生涯学習概論→社会教育計画論→社会教育特殊講義→社会教育実習」という、基礎→応用→実践というプログラムではなく、ドナルド・ショーンが指摘するような実践の省察を軸とする、「社会教育実習」を中軸に据えて学生が現場での実践経験を通して社会教育的な力量を形成するような、新しいカリキュラムについて継続して研究した。3大学院(専門職大学院)レベルでは、昨年度に引き続き、平成24年度も1年間もしくは2年間の講習と現場を往還するサイクルの「お茶の水女子大学社会教育主事講習」を実施した。4学部段階と大学院段階のモデルカリキュラムの構築を通して、社会教育主事資格ではなく、「学習コーディネーター」「コミュニティ学習支援士」という新しい資格についての可能性を検討した。5実践力を要請するカリキュラムを成人学習の理論面で補強するために、J・メジロー『おとなの学びを変容』の翻訳して刊行(24年3月終了)し、現在はさらに、D・ショーン『省察的実践者を教える』、M・ノールズ『成人学習者:忘れられた存在』の翻訳を実施している。6学部段階の地域学習支援士の資格の創設、および大学院レベルの社会教育主事資格について、文部科学省をはじめ関係省庁や自治体、および養成課程をもつ大学に対して政策提言を行うため、「コミュニティの再生と社会教育ーCOCとしての大学の役割ー」という提案書をまとめ、10月2日のシンポジウムで報告した。23年度には予定通り、社会教育主事課程をもつ大学に「社会教育実習」に関するアンケート調査、インタビュー調査を実施することができた。国際シンポジウム(2011年11月)で社会教育主事講習について報告するなど、韓国、ドイツ、イギリスの研究者と意見交流が図れたのは予想以上の成果であった。25年度が最終年度であるため、記入しない。平成22年度からの継続的な研究活動の3年目にあたっており、研究目的は予定通り達成されていると判断する。1研究目的1「学部段階における社会教育主事養成カリキュラムを、社会教育や地域の現状に合わせ、より実践的なものに改善する」については、社会教育主事課程を持つ大学や短期大学に「社会教育実習」に関するアンケート調査を実施し、「社会教育実習」を軸に据えることで学部学生が実践経験の省察ができるようになり、学生の就業力育成・実践力育成に貢献する主事課程になりうることが明らかになった。
量子光通信および計測に関する基礎的研究

現在の光通信システムは、光の持つショット雑音によって、その受信感度が制限されている。これまでショット雑音は、光子のランダムな到来に起因するもので、全く制御できない本質的な雑音と考えられてきた。これにたいして本研究は、光子数の揺らぎをこれと相関のある別な物理量により非破壊的に読みだし、さらにこの物理量を誤差信号とするフィ-ドバックもしくはフィ-ドフォワ-ド制御システムにより、光子数揺らぎを抑圧するシステムを開発することを最終目標とした。このために、光パラメトリック発振器と半導体発光素子を用いた方法について検討を行った。光パラメトリック発振器については、KTP結晶を用いたモノリシック共振器型発振器を設計・試作した。しかし、低閾値での発振は実現されたものの十分な発振安定度は得られず、サブショット雑音状態を達成するには至らなかった。次に、半導体発光素子の量子雑音に関する理論を展開し、サブショット状態を実現するための条件について検討した。この解析に基づいて、発光ダイオ-ドを用いた、ショット雑音低減の実験を行った。この結果、ショット雑音レベルより0.5dBの雑音抑圧が実現された。また、定電流駆動された低閾値半導体レ-ザを高注入動作させることにより、ショット雑音以下2dBの雑音レベルが実現された。これらの方法とは全く異なる考えに基づく受信感度改善方法についても、研究を行った。これは、当初の研究計画には含まれていなかった研究課題である。この方法では、受信端で光の状態制御を行うので、光源の量子状態や伝送路の損失のいかんに関わらず、ショット雑音限界を打破できる。光源の量子状態を制御する方法に比べて、その実用的意義は大きいと考えられる。1.光パラメトリック発振器を用いた相関光子対の発生アルゴンイオンレ-ザ(波長514.5nm)をポンプ光源とし、KTP結晶を用いたパラメトック発振器の設計を行った。KTP結晶には、モノリシック共振器構造を仮定した。このとき、共振器の光軸とポンプ光の入射角を制御することにより、信号光とアイドラ光の両方に対して共振条件を満足できることが示された。この設計に基づき、KTPモノリシック共振器を試作した。共振器長は2cm、信号光およびアイドラ光に対する反射率は、ポンプ光入射端面で100%、出射端面で98%である。現在、相関光子対検出に向けて、ポンプ用アルゴンレ-ザの周波数安定化などの準備を進めている。2.光整流効果を用いたショット雑音の検出KTP結晶を横型光変調器として動作させ、その光整流効果によってレ-ザ光の光子数を非破壊的に読み出すシステムの理論解析を行った。この結果、Q値の高いLC共振器を変調器の負荷とすることにより、光子数の読みだしが可能となることが示された。現在、超伝導コイルをインダクタンスとする実験系を整備している。3.半導体発光素子のショット雑音過程LEDにおける電気的ショット雑音と光学的ショット雑音の間に、負の相関があることを明らかにした。この結果は、LED端子電圧の測定により、光子数が非破壊的に読み出せる可能性を示唆している。本研究は、光子数の揺らぎをこれと相関のある別な物理量により非破壊的に読みだし、さらにこの物理量を誤差信号とするフィ-ドバックもしくはフィ-ドフォワ-ド制御システムにより、光子数揺らぎを抑圧するシステムを開発することを目標として実施された。本年度は、光パラメトリック発振器と半導体発光素子を用いた方法について検討を行った。

光パラメトリック発振器については、KTP結晶を用いたモノリシック共振器型発振器を試作した。しかし、低閾値での発振は実現されたものの十分な発振安定度は得られず、目標としたサブショット雑音状態を達成するには至らなかった。次に、半導体発光素子の量子雑音に関する理論に基づき、ショット雑音を抑圧するための条件について検討した。この解析に基づいて、発光ダイオ-ドを用いた、ショット雑音低減の実験を行った。この結果、ショット雑音レベルより0.45dBの雑音抑圧が実現された。また、定電流駆動された低閾値半導体レ-ザを高注入動作させることにより、ショット雑音以下2dBの雑音レベルが実現された。また、これらの方法とは全く異なる考えに基づく受信感度改善方法についても、理論的な研究を行った。これは、当初の研究計画には含まれていなかった研究課題である。この方法では、受信端で光増幅器を用いて光の状態制御を行うので、光源の量子状態や伝送路の損失のいかんに関わらず、ショット雑音限界を打破できる。光源の量子状態を制御する方法に比べて、その実用的意義は大きいと考えられる。今後、実験的検証を行う予定である。
潰瘍性大腸炎の安全な寛解維持療法に対する漢方薬の有効性

潰瘍性大腸炎の疾患モデルとしてdextransulfatesodium(DSS)実験腸炎モデルマウスを使用した。マウスにDSSを給水ボトルより投与することにより下痢・血便を呈するようになることが知られており、7日間DSSを投与することした。薬剤を投与しない群をNormal群、DSSを単独投与する群をDSS群、DSSと大建中湯(DKT)を同時に投与する群をDSS+DKT群を10匹ずつで検討を行った。DSS群にはDSSを自由飲水させ、DSS+DKT群はDSSを自由飲水させたうえで、毎日大建中湯をゾンデで強制投与した。Normal群、DSS群には毎日滅菌水をゾンデで投与した。そして7日後にsacrificeを施行し、これら各群の摘出大腸長、Hb濃度、組織学的変化を比較することで大建中湯の効果を検討した。体重は有意差を認めなかったが、DKTを併用することで摘出大腸長は長くなり、Hbの低下も軽度となった。病理組織所見では、DSS群においては粘膜上皮が脱落しており、腺管構造も高度に破壊され、炎症細胞の浸潤を認めた。DSS+DKT群では粘膜上皮の脱落はなく、腺管構造も保たれておりGoblet cellも認めた。炎症細胞の浸潤もわずかであった。以上よりDSS群と比べてDSS+DKT群は、大腸の長さ・末梢血Hb濃度・組織学的評価において有意差をもって炎症が軽度であった。今後は、長期間の観察を行い予後について検討する予定である。潰瘍性大腸炎に対する新たな治療薬は近年使用可能となっているが、免疫抑制的な治療が多く、潰瘍性大腸炎は恒例発症も珍しくないため、安全な寛解維持療法が望まれている。大建中湯は乾姜、人参、山椒および麦芽糖粉末を含有する水溶性エキス剤であり、臨床的には術後の麻痺性イレウスへの有効性が報告されており、広く用いられているが、動物実験レベルではCrohn病に対する炎症抑制効果や腸管の癒着防止効果に関する報告がある。昨年度はDextran sulfatesodium(DSS)モデルの作成と、大建中湯の抗炎症効果について検討し、摘出大腸長やHb値、組織学的スコアにて大建中湯投与群にて保護的な結果となり、臨床にも応用可能な有用なデータが得られた。本年度は、サイトカインについて検討したが、大建中湯投与の有無で特定のサイトカインの遺伝子発現量に差がみられた。また、少量DSSの長期投与群を作成し、大建中湯の長期予後について検討した。DSS単独投与群が平均生存期間43.8日に対して、DSSに大建中湯を併用した群は平均生存期間は75.8日であった。ログランク検定でp=0.038と長期に生存する傾向を認めた。以上のことから、潰瘍性大腸炎に対する寛解維持療法として、大建中湯は有用である可能性も示唆され、今後、トランスレーショナルリサーチとして、寛解維持療法を主眼としたスタディーデザインを構築していきたいと考えている。潰瘍性大腸炎に対する新たな治療薬は近年使用可能となっているが、免疫抑制的な治療が多く、潰瘍性大腸炎は高齢発症も珍しくないため、安全な寛解維持療法が望まれている。これまでにDextran sulfatesodium(DSS)モデルの作成と、大建中湯の抗炎症効果について検討し、摘出大腸長やHb値、組織学的スコアにて大建中湯投与群にて保護的な結果となり、臨床にも応用可能な有用なデータが得られた。以上のことから、潰瘍性大腸炎に対する寛解維持療法として、大建中湯は有用である可能性も示唆されており、現在論文作成中である。これまでに、短期的な検討だけでなく、DSSの量を調整する事により、慢性炎症モデルの作成に成功し、長期予後に関する検討に着手できた。長期予後に関する検討に関しても、前述のように概ね良好な結果であり、潰瘍性大腸炎に対する大建中湯の有効性を検討する上で有用なデータが得られたと考えている。RT-PCR以外の必要なデータは揃っているため、RT-PCRを実施後に早期の論文作成および投稿を目指している。潰瘍性大腸炎に対して様々な新規治療法が使用可能となっているが、多くは免疫抑制的な作用を持つものが多く、高齢発症の多い潰瘍性大腸炎に対しては感染の危険性が高いのが問題点として考えられている。大建中湯は漢方薬の一種で、これまでイレウスに使用されることが多かったが、クローン病への治療効果が近年報告されている。本検討では潰瘍性大腸炎モデルマウスとされている、dextran sulphate sodium-induced colitis model mice (DSS mice)を用いて大建中湯の抗炎症効果について検討した。

大建中湯をDSS miceに投与することにより、DSS単独投与群と比較して貧血の進行、大腸の炎症による短縮が有意に抑制された。サイトカインの検討では大建中湯投与群において抗炎症サイトカインの1種であるIl-10の血中濃度の増加を認めた。有意差を認めなかったものの、炎症性サイトカインであるIL-1βはDSS単独投与群で上昇しており、サイトカインレベルでも大建中湯による抗炎症効果が示された。病理組織学的にも大建中湯は炎症の抑制効果を示した。またDSSを長期投与することによる、生存期間に関する検討ではDSSに大建中湯を併用した群で有意に生存期間の延長を認めた。以上の結果より、大建中湯は潰瘍性大腸炎モデルマウスにおいて抗炎症効果が確認され、高齢者においても安全に使用できることから潰瘍性大腸炎の安全な治療薬の一つとなり得ると考えられた。短期的な検討だけでなく、DSSの量を調整する事により、慢性炎症モデルの作成に成功し、長期予後に関する検討に着手できた。長期予後に関する検討に関しても、前述のように概ね良好な結果であり、潰瘍性大腸炎に対する大建中湯の有効性を検討する上で、有用なデータが得られたと考えている。RTーPCRの検討も行っているが、今後、再現性について検討する。RT-PCRによるサイトカインの測定および解析が終了し次第、英文誌への投稿準備を進め、早期の投稿を目指している。消化器内科トランスレーショナルリサーチに向けた、スタディーデザインの作成と論文作成。DSS投与群とDSS+DKT投与群に分けて生存期間の検討を行う予定であったが、十分行えていないため、今後施行予定である。RT-PCRの研究が予定どおり施行できておらず、次年度に集中して施行する予定となったため、次年度使用額が生じた。DSS実験腸炎モデルの作成や、大建中湯の定期投与に関して系を安定化させるのに、もう少し時間を要すると考えていたが、順調に実験が進んでおり、試薬購入費等が抑えられた。RT-PCRの試薬代および、論文投稿のための和英翻訳や英文校正のための支出を予定している。今後は、生存期間の検討と各群におけるサイトカインの定量など、詳細な背景の検討について、研究をすすめていく予定である。RT-PCRなどの遺伝子発現について検討し、大建中湯の作用メカニズムについても検討予定であるため、こちらに対する試薬の購入に充てたいと考えている。平成25年度に施行する予定であった、生存期間の検討が十分に行えていないため、その検討に用いる消耗品の購入費に未使用額が生じた。生じた未使用額については、平成26年の研究費と合わせて、サイトカイン測定やDNAアレイの解析に用いる消耗品に充当する予定である。
授業・図書館データ解析による学習支援モデル構築

本研究は授業や図書館において得ることのできるデータ解析を通じて学習者としての学生の学びへの姿勢に関するモデル構築を目的とした.通常のアンケート解析による直接的な統計解析ではなく図書館の貸出データなどから間接的な手法により潜在的な姿勢の把握手法の開発を目標とした.研究においては対象者の学習姿勢に関する情報を発見するための新しい指標の提案とデータ適用および考察を行った.その結果,図書館データ解析より,法学部系の学生が文系の典型例となっていることなどの発見があった.授業データ解析からは学ぶ内容に対する広い視野をもった学生の成績が良いことが見い出された.研究成果は国際会議・雑誌等で周知を図った.今年度は昨年度と同様に大学図書館の貸出データおよび授業データの解析を通じた学生のモデル化,そしてそれに基づいた学生への学習支援方法に関するテーマ研究をの更に進めた.前者のテーマに関しては,学生の興味範囲の学年ごとの違いや,図書貸出分野の傾向に基づいた学生の興味範囲のプロファイルの類似度をベースに,学習グループの候補を生成・推薦する手法に関する研究を行い,その成果を国際会議等を通じて発表した.また,新たに,3つの評価軸を設定し,それらとの相対的距離を反映させた3分法の(Trichotomic)アプローチによる情報の提示法を考案し,図書館利用者および利用者グループの興味範囲の視覚化に適用した.これらの研究成果を踏まえ,日本図書館協会発行の「現代の図書館」誌に「図書館データマイニングのすすめー図書館マーケティングの可能性を拡げるためにー」なる論文を依頼により発表した.それ以外の研究成果も順次発表を行っている.後者のテーマに関しては,昨年度の研究成果の継続として,授業の受講態度などに関する学生自身の評価と試験成績の相関などを分席した結果を学会発表した.その他,IR(Institutional Research)の一環としての授業データ解析研究の意義に注目した考察を行った.今後,これらの研究成果を踏まえ,更なる知見の発見を目指した研究を展開していくとともに,(たとえば,機関リポジトリなど)新たなデータを加えた解析および解析手法の開発を行っていくことが課題である.本研究は授業や図書館において得ることのできるデータ解析を通じて学習者としての学生の学びへの姿勢に関するモデル構築を目的とした.通常のアンケート解析による直接的な統計解析ではなく図書館の貸出データなどから間接的な手法により潜在的な姿勢の把握手法の開発を目標とした.研究においては対象者の学習姿勢に関する情報を発見するための新しい指標の提案とデータ適用および考察を行った.その結果,図書館データ解析より,法学部系の学生が文系の典型例となっていることなどの発見があった.授業データ解析からは学ぶ内容に対する広い視野をもった学生の成績が良いことが見い出された.研究成果は国際会議・雑誌等で周知を図った.今年度は本研究の目標達成に向けて,従来行ってきた図書館データ解析を更に進めると共に新たに授業データの解析に関する研究を開始した.その研究成果を国際会議を中心に発表し他の研究者から興味深い研究であるとのコメントをもらうことができた.今後の研究の方向性などに関する研究交流を行うこともできた.今後も本研究の方向性を継続し,更に有用な情報を抽出するための深いデータ解析を行う.図書館データ解析に関しては,4つの国際会議(KES-IDT 2012, ESKM 2012, eKNOW 2013, IS 2013)において研究成果を発表した.これらの研究においては,大学図書館の貸出記録より図書の特性や学生を対象とした利用者のプロファイルの解析を行った.また,この手法を学生の集合である学部に拡大することにより,学部別にプロファイルの特徴付けを行った.特に,貸し出された図書のNDC(日本十進分類)を用いることにより,利用者や学部の興味のプロファイリングを行い,それをもとに興味の範囲や学生と学部の興味パターンの類似度を分析する研究は,独自視点での研究として,今後も発展させていくべきテーマである.一方,授業データ解析に関しては,出席点や宿題点を努力の指標とし,また,成績点を成果の指標とすることにより,学生の努力と成果の関連性を分析した.また,授業の終了時に実施された学生自身および授業への評価に関するアンケートの結果をも加えて解析を行った.その結果,自己評価に関して,成績が上位である学生は自分の努力を高く評価する学生から,もっと努力すべきだと低めに評価する学生まで幅広く存在する一方,成績下位の学生は高めに自己評価する傾向があることなどが明らかになった.これらの研究成果は3つの国際会議(KES-IDT2012, DTA 2013, 2ndATISR 2012)や九州情報大学研究論集にて発表された.本研究の目的は,授業に関連したデータ(以下,授業データ)や図書館利用状況などのデータ(以下,図書館データ)を解析することにより,大学学生の学習意欲や好奇心などの心の姿勢や状況などを把握し,それを生かして学力や学習態度の向上を目指すことである.研究手法に関する我々のアプローチの特徴は,従来良く行われているアンケートなどにより学生に直接質問し,その結果を統計処理するような直接的手法よりも,学生に関する十趙や図書館データなどの一般的データから,学生の姿勢を読み取るような間接的手法を開発・実践することにある.このような間接的アプローチにより学生の(学習)姿勢を把握するために,我々は新しい指標を導入し,それを適用することで学生の姿勢に関する知見を得た.たとえば,図書貸出データを用いて,学生がどのような専門度の図書を借りているのか,実際の学年と貸出図書の専門度レベルとの関係などを解析した.そのために,図書の専門度レベルなる概念を発案し,学生個人の貸出図書の専門度より学生の「専門度」を測定した.

また,同様の手法を授業データに適用した.たとえば,授業の終了時に行った授業全体の振り返りアンケートを解析した結果,授業で学んだ用語などを多用する(興味の広がりの狭い)学生群はむしろ成績が低く,広い「視野」で授業に臨んでいる学生群の成績が高いことが見い出された.最終年度は,これらの研究成果を総括させつつ更に発展させる方向で研究を行った.たとえば,我々の研究成果は,単に授業や図書館データの解析を越えて,大学の教学IR(機関研究)の一環として位置づけられるものであるとの認識に達した.本研究の成果をまとめると,査読付きの国際会議論文,ジャーナル論文,査読無日本語論文の件数は,2012年度は(6,0,1),2013年度は(7,2,3),2014年度は(3,2,2)であり,その他招待講演などがある.図書館情報学今年度は,図書館データ解析に関しては,国際会議論文4件,ジャーナル論文2件,査読なしの論文1件,日本図書館協会からの依頼による啓蒙的論文1件,計8件の論文を発表した.また,授業データ解析に関しては2件の国際会議論文を発表し,その他,機関研究に関連した論文なども発表を行うことができた.ジャーナル論文の2件は国際会議発表論文の中で,ジャーナル論文として選ばれたものであり,一定のレベルの研究であると認められたものである.また,今年度には間に合わなかったものの,もう1件,論文を集めた図書の1章として選ばれた論文がある.これらの結果は,想定以上の成果であったと評価している.研究実績の概要でも記載したように,研究成果を6つの(査読付き)国際会議論文と1つの紀要論文(日本語)として発表を行うことができた.紀要論文においては,新しい試みとして学生の評価アンケートの中で自己の総括評価をしている自由作文の部分を対象とした分析を試みた.その結果,成績上位のグループは授業で直接教えられた内容だけに留まらず,より広い視野からその意義を捉えようとしている傾向がある一方,授業で取り扱われた用語を多用して総括を行ったグループは,意外にも成績が低いという結果が得られるなど,従来の評価値を中心とした分析結果に新しい情報を追加することのできる成果が得られた.当初は想定していなかったこのようなタイプの研究結果が得られる等,研究発表の数だけではなく,質的な進展も得られている.今後も新しいデータを加え,また,新しい視点(データ解析の切り口)を提案することにより,図書館や授業に関するデータから従来とは異なるタイプの知見が得られる可能性が高い.今後もこの方向性で独自の手法を開発していきたい.基本的には今後も現在のペースを維持しつつ研究を進めて行く.新しいチャレンジとして,九州大学附属図書館の機関リポジトリのログデータを入手し,その解析を行うことにより,学生の興味分野と機関リポジトリに論文などを登録している教員の分野とのマッチングを試みることや,九州情報大学附属図書館貸出データを用いて,現在用いている九州大学附属図書館のデータと比較すること,また,新たな授業データを構築し,それらを用いて学生のより精密なモデル化を試みることなどを考えている.
イムノブロット法による精液・腟液混合斑の血液型判定

法医鑑識実務において、腟液や血液を混じた精液斑からの精漿の血液型検査は極めて重要であるが、混合資料から直接精液、腟液の血液型を同時に調べるよい方法は、まだ知られていない。そこで、著者らが精漿より分離・精製したABO式血液型活性を有する糖蛋白質α_2-Seminoglycoproteim(α_2-SGP)を型検査の指標とし、精液・腟液混合斑より、精液、腟液それぞれの血液型を同時に判定できるような新しい検査法を開発したいと考え、この研究を行ったものである。まず、α_2-SGPが精液の血液型判定において、そのマ-カ-として適しているか否かを協力者とともに検討したところ、精液のABO式血液型物質であるα_2-SGPと腟液中のABO式血液型物質とでは、その血液型活性を示す糖鎖の構造は同じであるとしても、蛋白コアは互に異なると考えられ、α_2-SGPは精液の血液型判定用マ-カ-として有用と考えられた。ついで、α_2-SGPのABO式血液型活性の免疫血清学的性状を明らかにしておくことは大切と考え、これを検討した。その結果、α_2-SGPのABO式血液型抗原と赤血球のそれの化学構造に若干差があることを示唆する成績を得た。また、α_2-SGPの血液型抗原には赤血球のそれと同じく部分抗原の存在を示唆する成績を得た。以上の結果を参考として、今回の研究目的である「イムノブロット法による精液・腟液混合斑の血液型判定」について、SDS PAG電気泳動ーイムノブロット法を使用して、精液、腟液について型判定を試みた。その結果、腟液にはα_2-SGPを含有しないが、型活性についてみてみると、精液の血液型活性が腟液の型活性にて覆われ、精液の血液型判定は困難であったが、両者の血液型活性が互に重ならない低分子域での型活性の有無を型判定の基準にすれば、腟液の血液型を直接判定できる可能性を示唆する成績を得た。本研究は、ポリアクリルアミドゲル電気泳動とイムノトランスブロット法とを使用して、精液・膣液混合斑より、精液、膣液のそれぞれのABO式血液型を同時に判定できるような検査法の開発を目的としたものであり、今回はイムノブロットにおける酵素染色の条件を検するとともに、分泌型、非分泌型の精液についてABO式血液型の検出感度を検討したので、その成績を報告する。(実験材料・方法)1.精液:ASe型とAse型の精液をそれぞれ希釈して使用した。2.電気泳動およびトランスブロティング:科研費にて購入したバイオラッド社製の電気泳動装置を使用した。ゲル濃度4%。3.イムノブロットアッセイ:タンパク質を転写したニトロセルロース膜について、以下の方法でイムノブロットアッセイを検した。(1)泳動後、1%牛アルブミンにて1時間ブロッキング。(2)洗浄後、ヒト由来抗A血清(オーソ、100倍希釈)および抗α_2ーSGPウサギ血清(250倍希釈)にて1時間感作。(3)洗浄後、酵素標識抗ヒトIgM血清(1000倍希釈)および酵素標識抗ウサギIgG血清(1000倍希釈)にて1時間感作。

(4)洗浄後、0.02%DABにて発色させ、染色バンドの有無を検した。(実験成績)1.抗A血清によるA型活性の検出:ASe型では80倍希釈、Ase型では10倍希釈まで、それぞれA型活性を検出できた。2.抗α_2ーSGP血清によるα_2ーSGPの検出:ASe型では320倍希釈、Ase型では40倍希釈まで、それぞれα_2ーSGPを検出できた。3.これに対して、ASe型とAse型のタンパク濃度を抗清漿血清を用いて、前同様にイムノブロティングにて検したところ、両者において殆んどタンパク濃度に差を認めなかった。以上の成績は、分泌型、非分泌型の主因が、ABO式血液型物質(α_2ーSGP)の量的差であることを強く示唆するものと考えられる。今年度は、精漿中のABO式血液型活性を有する糖蛋白質α_2ーSeminogly CO Protein(α_2ーSGP)を型判定マ-カ-として、SDS・PAG電気泳動ーイムノブロット法を用いた精液・膣液混合斑からの血液型判定法を試みた。実験にはOSe型、ABse型、ABSe型の各精漿、およびABSe型膣液を試料として用いた。泳動条件はPAG濃度7.5%、200V、45分間泳動後、ニトロセルロ-ス膜に100V、1時間電気転写した。ついで、常法に従ってウシアルブミン(1%)、一次抗体および酵素標識二次抗体の順に感作を行い、3.3 ́ージアミノベンチジンにて発色させた。まず、精漿中のα_2ーSGPのSDS・PAG電気泳動における位置、および膣液中のα_2ーSGPの有無を検討した結果、α_2ーSGPは高分子域に集中して泳動された。これに対して、膣液ではα_2ーSGPに相当するバンドを認めなかった。このことは、膣液中のABO式血液型物質と精漿中のABO式血液型物質であるα_2ーSGPとでは、血液型活性を示す糖鎖の構造は同じであるとしても、蛋白コアは互に異なると考えられた。そこで、精漿と膣液の泳動を行い、それぞれの型活性部を検討したところ、精漿の場合には濃縮ゲル内とα_2ーSGPと同じ部位に相当して血液型活性が認められた。これに対して、膣液の場合には、濃縮ゲルには型活性を認めなかったが、分離ゲルにおいてはその泳動領域全体にわたり広く血液型活性が認められた。このため、精液、膣液が混合した資料の場合には、α_2ーSGPを血液型判定のマ-カ-とすると、膣液の血液型活性によって覆い隠され、精漿の血液型を判定できないことが判明した。しかし、α_2ーSGPと重さならない部位、たとえば膣液ではα_2ーSGPよりも低分子域の型活性の有無を判定の基準とすれば、膣液の血液型を直接判定することができると考えられるが、今後更に膣液の例数を増して検討する必要がある。
多様な環境下における下肢運動の筋協調解析と機能的電気刺激・ロボット装具への応用

ヒトの身体の冗長性に起因する運動制御の不良設定問題はベルンシュタイン問題として知られている。この問題を解決する上で、筋群間の協調作用(筋シナジー)は重要な手掛かりとなると考えられている。そのため、数多くの神経科学者が筋電位(EMG)から筋シナジーを抽出することで、ベルンシュタイン問題の解決を試みている。しかし、運動制御の分野で重要な概念である平衡点や剛性といった制御変数と筋シナジーの関係は不明瞭である。こうした中、申請者は、EMGを平衡点と剛性の情報に分離した上で筋シナジーを抽出することで、筋シナジーが平衡点や剛性の制御に果たす役割を明確化できるという着想に至った。そこで、申請者ら独自の技術を用いて、平衡点や剛性の制御に果たす役割が明確な筋シナジーを抽出し、歩行、走行、坂道歩行における筋シナジーの不変性を検証することを目的とした。筋シナジーの生成原理の解明の研究として、8名の被験者から歩行、走行、坂道歩行中の筋シナジーを抽出し、筋シナジーが平衡点や剛性の制御に果たす役割を定量評価した。その結果、これらの下肢運動は被験者間、タスク間で不変の2つの筋シナジーで表現でき、それらの筋シナジーはそれぞれ股関節を中心とする極座標系において足先平衡点を動径方向と偏角方向のみに変動させる機能を有することが明らかになった。この結果から、被験者が不変の筋シナジー用いて多彩なタスクを実現していたことが示唆される。また、筋シナジーが平衡点の制御に果たす役割が明確であることを利用し、走行中の足先平衡点軌道を推定し、その妥当性を検証した。さらに、その生成原理を考察し、走行速度から足先平衡点軌道を予測できることを示した。これらの結果は、ヒトの運動制御において重要な概念である筋シナジー、平衡点、剛性の観点から下肢運動を説明したもので、ヒトの運動制御をより深く理解するのに有用であると考えられる。27年度が最終年度であるため、記入しない。筋シナジーは運動指令の機能的単位であり、制御自由度の数を減らす次元圧縮に貢献する。本研究では、筋シナジーの観点からヒトの運動の生成機序を理解することを目的とするとともに、筋シナジーを利用した装具支援の実現を目指した。筋シナジーを装具の制御に利用することで、ヒトと親和性が高く、違和感の少ない装具支援が可能になると考えられる。本年度は筋シナジーを装具の制御に利用するために、外骨格を持たない人工筋駆動の下肢装具(以下、ソフトエクソスケルトン)を開発した。そして、1名の被験者に対して、被験者の歩行運動から抽出した筋シナジーをソフトエクソスケルトンに移植して人工筋への空気圧コマンドを制御し、被験者の歩行運動を支援した。その結果、被験者にソフトエクソスケルトンによる違和感を与えることなく歩行運動中の代謝エネルギーを減少させることに成功した。この結果から、筋シナジーに基づいた装具支援は装着者への違和感を減らすことができる可能性が示唆される。今後は被験者の数を増やして、今回得られた結果の信頼性を高めたいと考えている。

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。27年度が最終年度であるため、記入しない。