顎 反応時 間 にお よぼす 顎 −頸協 調運動 の影 響

顎 反応時 間 にお よぼす 顎 −頸協 調運動 の影 響

北 見 修 一 宗 形 芳 英 大須賀謙 二 古 山 昭

Influence of Jaw-neck Coordinated Movement on the Reaction Time of Jaws

Shuichi KITAMI, Yoshiei MUNAKATA, Kenji OHSUGA and Akira FURUYAMA

Previously we reported that the difference between the actual simple reaction time (RT) to three types of sensory stimuli (sound, light, and electric current) and the estimated RT based on the structure of the neural pathways was slightly greater in the case of lower jaw RT than in the case of finger RT. The purpose of this study was to in- vestigate the head movement accompanying the jaw movement in order to clarify the delay appeared in the jaw RT. The jaw movement of 16 healthy subjects was analyzed by monitoring the motion of the mandibular joint with a potentiometer, and the head movement was analyzed by monitoring the motion of an LED reference point fixed on the subject's forehead with a photo sensor. Subjects were asked to respond to a visual signal by opening or closing their jaws as quickly as possible. The main results were as follows ; 1) Neck retroflexion accompanying the jaw opening and neck anteflexion ac- companying the jaw closing were recorded in all the subjects. 2) There was a significant correlation between the jaw opening RT and the neck retroflexion RT. 3) There was a significant correlation between the jaw closing RT and the neck anteflexion RT. 4) The jaw opening RT and the jaw closing RT were both shortened by holding the subject's head. 5) The onset of head movement tended to precede the jaw movement among the subjects who could respond more quickly with their heads held.

From these findings, it was suggested that the jaw RT highly correlated with the head RT in its production mechanism, and that the head movement accompanying the jaw movement was triggered by pre-programmed central commands. Further investi- gation is needed for applying the jaw RT for examination of jaw function.

Key words reaction time, jaw, jaw-neck coordinated movement

緒 言

反 応 時 間(Reaction  time,RT)の 測 定 は 反 応 動 作 開 始 に お け る運 動 系 の 機 構 を解 析 す る有 用 な 手 段 の1つ で あ る1)。RTは,刺 激 か ら主 動 筋 の 筋 活 動 開 始 ま で の 時 間(Premotor  time,PMT)

と筋 活 動 開 始 か ら運 動 が 開 始 され る ま で の 時 間

(Motor  time,MT)に 分 け られ る 。 前 者 は 運 動 発 現 の 中枢 過 程 を,後 者 は末 梢 過 程 を 反 映 す る と い わ れ て い る2)。これ まで に 手 指 や 四 肢 の 運 動 を 対 象 と したRTに 関 す る 多 くの 知 見3)が あ り,RT

に 影 響 を与 え る要 因 と して,前 者 の 中枢 過 程 で あ る測 定 時 の 集 中 力 ・注 意 力 や 加 齢,疲 労 な ど が 挙 げ られ て い る4)。前 報5)で 著 者 ら は こ のRT測 定 が

顎 機 能 検 査 の 指 標 と して利 用 可 能 か ど うか を検 討 す る こ と を 目的 に 開 口RTの 解 析 を 行 っ た 。 そ の 結 果 か ら,多 くの 被 験 者 で 音,光,皮 膚 刺 激 に対 す る 開 口RTが 同 刺 激 に よ る 指 屈 曲RTに 比 べ, そ の 発 現 経 路 か ら想 定 され る時 間 よ り も延 長 す る こ とが 分 か っ た。 開 口RTが 延 長 す る要 因 の1つ と して,顎 二 腹 筋 前 腹 の 筋 活 動 開始 か ら開 口 運 動 開 始 ま で のMTが 指 屈 曲 時 のMTに 比 べ 約 15msec長 い こ と を明 らか に し た 。 しか しな が ら, MTの 違 い だ け で は な く 中枢 過 程 で の 遅 延 を も考 慮 しな けれ ば な らな い ほ ど開 口RTが 延 長 す る被 験 者 が 多 く存 在 した。 運 動 発 現 の 中枢 過 程 で の 違 い を探 る た め に は,次 の2つ の 要 因 につ い て の 検 討 が 必 要 と考 え られ る 。 第1は 上 述 した測 定 時 の 集 中 力 ・注 意 力 の 違 い を測 定 す る こ と で あ る。 第 2は 運 動 発 現 に 関 わ る動 筋 群 の 挙 動 を探 る こ と, す な わ ち手 掌 を固 定 して 行 う指 屈 曲 運 動 が 比 較 的 単 純 な屈 曲 運 動 な の に 対 して,下 顎 運 動 が 頭 頸 部 運 動 を伴 う複 雑 な運 動 で あ るた め,中 枢 で の 運 動 プ ログ ラム の 違 い が 考 え られ るか らで あ る。

そ こで,本 研 究 で は 第2の 要 因 に 着 目 し下 顎 運 動 と随 伴 す る頭 頸 部 運 動 の 同 時 測 定 を 行 う こ とで 両 者 の 比 較 を行 う と と も に,頭 部 固定 が 下 顎 反 応 運 動 に及 ぼ す 影 響 につ い て 検 討 した。

研 究 方 法

1.研 究 対 象

被 験 者 は,顎 口腔 お よび 頭 頸 部 に機 能 異 常 を認

め な い 者 の うち,奥 羽 大 学 倫 理 審 査 委 員 会 の承 認 (受 付 番 号:57)の も と で 書 面 に よ り研 究 の 主 旨 を十 分 に説 明 して,理 解 と同 意 の得 られ た ボ ラ ン テ ィア の 健 常 成 人16名(男 性11名,女 性5名, 平 均 年 齢23.7歳)で あ る 。

2.感 覚 刺 激 の 発 生 方 法

反 応 を 誘 発 させ る た め感 覚 刺 激 と してLED点 灯 に よ る光 刺 激 を用 い た 。 光 信 号 は電 気 刺 激 装 置

(3F46,NEC三 栄,東 京 〉 か ら の 持 続 時 間1 msecの 電 気 信 号 に よ りLED光 源 を 点 灯 させ た 。 被 験 者 毎 に光 信 号 が 無 理 な く見 え る明 る さに な る よ うに刺 激 強 度 を調 節 した 。

3.反 応 動 作 の 導 出方 法

頭 部 運 動 の 記 録 に は,ポ ジ シ ョ ン セ ン サ (C2399,浜 松 ホ トニ ク ス,浜 松 〉 を用 い た 。 被 験 者 に 装 着 させ た 眼 鏡 フ レ ー ム の ブ リ ッジ 部 に 標 点 を貼 付 し,標 点 か らの 近 赤 外 光 を被 験 者 の 前 方 に設 置 した セ ンサ ーヘ ッ ドで 捉 え,標 点 の位 置 変 化 を コ ン トロ ー ラ部 で 電 気 信 号 に変 換 した 。 一 方, 下 顎 運 動 の 記 録 に は 角 度 トラ ン ス デ ュ ー サ(CP‑

3M,緑 測 器)を 利 用 した。 右 側 顎 関 節 の 直 上 部 に この 測 定 器 が 位 置 す る よ う眼 鏡 フ レ ー ム の 右 テ ンプ ル に取 り付 け,自 作 の 金 属 ア ー ム を介 して 下 顎 骨 の 変 位 を 記 録 した。 導 出 した2種 類 の 運 動 出 力 はA/Dコ ン バ ー タ(PowerLab/8s,AD Instruments,Colorado  Springs,USA)に て サ ン プ リ ン グ レ ー ト1msecでA/D変 換 後,パ ー ソナ ル コ ン ピ ュ ー タ(Macintosh  Power  Book  G3,

Apple  Computerlnc.,Cupertino,USA>に 入 力 し た。 デ ー タ解 析 はPowerLab付 属 の 解 析 用 ソ フ ト ウ ェ ア(Scope3.9.2,AD  Instruments, Colorado  Springs,USA)で 行 っ た 。

4.単 純RTの 測 定

単 純RTと は,感 覚 刺 激 に 特 別 な 意 味 を 持 た せ ず,単 に刺 激 に 対 して簡 単 な動 作 で 反 応 す る よ う に 指 示 した場 合 のRTで あ る。

実 験 者 が被 験 者 の 視 野 に入 らな い よ うに 位 置 し, 被 験 者 が気 を散 ら さな い 環 境 で測 定 を行 っ た 。 実 験 中 は被 験 者 の 正 面 に設 置 したLED光 源 を 凝 視 し,光 が 点 灯 し た ら素 早 く反 応 す る よ うに 指 示 し た 。 反 応 課 題 は開 口,閉 口の2種 類 で,前 者 の 課 題 で は軽 く咬合 した状 態 で の 待 機 を,後 者 の 課 題 で は10mm程 度 開 口 して の 待 機 を 指 示 した 。 ま た, 正 面 の光 源 の 位 置 を 上 下 に調 整 し な が ら,無 理 の

な い頭 位 姿 勢 で 実 験 で き る よ う に配 慮 した 。 さ ら に,頭 位 を前 後 的 に規 制 した 際 の 影 響 を調 べ るた め に,被 験 者 前 方 に 設 置 した 固 定 台 に ゴ ム製 の 円 形 枕(直 径30mm)2個 を 並 べ て 配 置 し,前 額 部 を この 枕 に しっ か り と押 し付 け頭 位 を 固 定 す る よ うに 指 示 した。 こ の 際,固 定 前 後 で実 験 時 の 頭位

が 変 化 し な い よ う に 固定 台 の 位 置 を調 整 した 。 単 純RTの 測 定 に は 心 理 学 実 験 用 の 刺 激 呈 示 プ ロ グ ラ ム(EXPLAB,八 千 代 出 版,東 京 〉 に よ る予 期 的 反 応 時 間 課 題 を利 用 した 。 予 告 の た め の 第1刺 激 と して 小 さ な ビー プ音 を,反 応 指 示 の た め の 第2刺 激 と して 上 記 の 光 刺 激 を用 い,第1刺 激 と第2刺 激 の 間 隔 は1〜2秒 の 間 で ラ ン ダ ム に 設 定 し た。 光 刺 激 に よ る単 純RTの 測 定 は,10秒 間 隔 で 各 シ リー ズ12回 ず つ 測 定 し た。 測 定 に 際

し,測 定 方 法 に 慣 れ る た め に5回 程 度 予 備 的 に練 習 して か ら本 実 験 に移 っ た 。2種 類 の 反 応 課 題 に つ い て 頭 位 を規 制 しな い 条 件 と,頭 位 を 固 定 した 条 件 の そ れ ぞ れ で,合 計 で4シ リー ズ の 測 定 を 行 っ た 。 各 シ リ ー ズ の順 序 は被 験 者 間 で ラ ン ダ ム

と した 。

5.デ ー タ解 析

統 計 処 理 に は,統 計 用 解 析 ソ フ ト(StatView 4.5,SAS  JAPAN,東 京)を 使 用 し た 。 対 応 の あ る2群 の 平 均 値 の 差 の検 定 に はPairedt‑testを 用 い た 。2群 の 対 応 関係 の 分 析 に は 直 線 回 帰 を用 い た 。

結 果

1.開 口RTと 閉 口RTの 比 較

図1は,光 刺 激 に よ る反 応 動 作 の代 表 例 で,左 が 開 口反 応 時,右 が 閉 口反 応 時 を表 して い る 。 上 段 の 波 形 は 頭 部 運 動 波 形 で,上 方 が後 屈 方 向 を下 方 が 前 屈 方 向 を表 して い る 。 下 段 の波 形 は下 顎 運 動 波 形 で,上 方 が 閉 口方 向 を下 方 が 開 口方 向 を表 して い る。 図 中 のS2は 反 応 指 示 の た め の 刺 激 時 点 を 表 し,RTは そ れ ぞ れS2の 提 示 か ら運 動 開 始 まで の単 純RTを 示 して い る 。 す べ て の 被 験 者 で 開 口反 応 時 に 頭 部 後 屈 運 動 が 随 伴 し,閉 口反 応 時 に 頭 部 前 屈 運 動 が 随伴 した た め,開 口 反 応 時 で は 頭 部 後 屈RTを,閉 口 反 応 時 で は 頭 部 前 屈RT を それ ぞれ 測 定 対 象 と し た。

図2左 上 は,開 口RTと 頭 部 後 屈RTの16名 の 平 均 値 と標 準 偏 差 を表 し た棒 グ ラ フで あ る。9名 の 被 験 者 で は 開 口RTが 頭 部 後 屈RTよ り も長 く, 残 り7名 の 被 験 者 で は 逆 に 頭 部 後 屈RTが 開 口 RTよ り も長 い た め,両RTの 平 均 値 に 有 意 な差 は 認 め ら れ な か っ た(Pairedt‑test,p>0.05,

N=16)。 図2左 下 は,閉 口RTと 頭 部 前 屈RTの 16名 の 平 均 値 と 標 準 偏 差 を 表 し た 棒 グ ラ フ で あ る 。 す べ て の 被 験 者 で 頭 部 前 屈RTの 方 が 閉 口 RTよ り も 短 く,両RTの 平 均 値 に 有 意 な 差 が 認 め ら れ た(Paired  t‑test,p<0.01,N=16)。 開 口 RTと 閉 口RTの 比 較 で は,11名 の 被 験 者 で 開 口 RTが 長 く,残 り5名 で 閉 口RTの 方 が 長 く 個 人 差 が 認 め ら れ た が,16名 の 平 均 値 で は 開 口RTが

閉 口RTよ り も14.2msec長 く,有 意 な 差 が 認 め ら れ た(Paired  t‑test,p<0.01,N=16)。 頭 部 後 屈RTと 頭 部 前 屈RTの 比 較 で は,す べ て の 被 験 者 で 頭 部 後 屈RTの 方 が 長 く,16名 の 平 均 値 で 頭 部 後 屈RTと 頭 部 前 屈RTの 差 が27.2msecと な

り,有 意 性 が 認 め ら れ た(Paired  t‑test,p<0.01, N=16)。

図2右 は,横 軸 に 開 ・閉 口RTを 縦 軸 に 頭 部 後 ・ 前 屈RTを,16名 の 被 験 者 に つ い て プ ロ ッ ト し た

グ ラ フ で あ る 。 図 中 の 黒 丸 は 開 口 反 応 時 の 開 口 RTと 頭 部 後 屈RTと の 対 応 関 係 を,白 丸 は 閉 口 反 応 時 の 閉 口RTと 頭 部 前 屈RTと の 対 応 関 係 を 表 し て い る 。 ま た,図 中 の 破 線 は 開 ・閉 口RTと

頭 部 後 ・前 屈RTが 等値 に な る直 線 を 表 して い る。

開 口RTが 長 い 被 験 者 ほ ど頭 部 後 屈RTも 長 く, 両 者 の 間 で 有 意 な 正 の 相 関 関 係(r=0.729, p<0.01,N=16)が 認 め ら れ た。 同 様 に,閉 口 RTが 長 い 被 験 者 ほ ど 頭 部 前 屈RTが 長 く な り, 両 者 の 間 で 有 意 な 正 の 相 関 関 係(r=0.799, p<0.01,N=16)が 認 め られ た。

2.頭 部 固 定 に よ る影 響

図3は,開 口RTと 閉 口RTが 頭 部 固 定 の 有 無 で ど の よ うに 変 化 す る か を比 較 し た結 果 で あ る。

図3左 上 の 開 口RTで は,頭 部 固 定 に よ りRTが 短 縮 す る 者 が16名 中15名,延 長 す る者 が1名 で,

16名 の 平 均 値 に有 意 な差 が 認 め ら れ た(Paired t‑test,p<0.01,N=16)。 図3左 下 の 閉 口RTに お

い て も,頭 部 固 定 に よ りRTが 短 縮 す る者 が16名 中12名,延 長 す る 者 が4名 で,16名 の 平 均 値 に 有 意 な 差 が 認 め ら れ た(Paired  t‑test,p<0.01, N=16)。 頭 部 固定 に よ るRT短 縮 は,16名 の平 均 値 で 開 口RTが11.6msec,閉 口RTが7.1msec

と な り,開 口RTの 短 縮 傾 向 が著 しか っ た が有 意 な差 は認 め られ な か っ た(Paired  t‑test,p>0.05, N=16)。

図3右 は,横 軸 に 開 ・閉 口RTか ら頭 部 後 ・前 屈RTを 引 い た 差 を 縦 軸 に 頭 部 固定 に よ るRTの 変 化 を,16名 の 被 験 者 に つ い て プ ロ ッ トし た グ

ラ フで あ る。 横 軸 の プ ラ ス 方 向 は 頭 部 運 動 が 顎 運 動 よ り先 行 す る こ と を,マ イナ ス方 向 は逆 に 顎 運 動 が 頭 部 運 動 よ り先 行 す る こ と を意 味 す る。 ま た, 縦 軸 の プ ラ ス方 向 は頭 部 固 定 に よ っ てRTが 短 縮

した こ と を,マ イ ナ ス 方 向 は 頭 部 固 定 に よ っ て RTが 延 長 した こ と を意 味 す る。 図 中 の 黒 丸 は 開 口反 応 時 の 開 口RTと 頭 部 後 屈RTの 差 と頭 部 固 定 に よ る開 口RTの 変 化 と の対 応 関係 を,白 丸 は 閉 口反 応 時 の 閉 口RTと 頭 部 前 屈RTの 差 と閉 口 RTの 変 化 と の 対 応 関 係 を表 して い る。 頭 部 後屈

が 開 口 に先 行 す る 被 験 者 ほ ど頭 部 固 定 に よ っ て 開 口RTが 短 縮 し,両 者 の 間 で 有 意 な正 の 相 関 関係 (r=0.577,p<0.05,N=16)が 認 め られ た 。 同様 に, 頭 部前 屈 が 閉 口 よ り も大 き く先 行 す る被 験 者 ほ ど 頭 部 固 定 に よ る 閉 口RTの 短 縮 傾 向 が わ ず か に認 め られ るが,両 者 の 問 で 有 意 な相 関 関係 は 認 め ら れ なか った 。

考 察

反 応 時 間(RT)と は,生 体 に 刺 激 が 与 え られ て か らそ の刺 激 に対 す る外 的 に 観 察 可 能 な 反 応 が 生 じ る ま で の 時 間 で あ る。 特 に,ヒ トが 何 らか の 知 覚 ・認 知 課 題 を遂 行 す る 際 の,随 意 的 行 動 に よ る反 応 で あ り,RTは 刺 激 の 入 力 か ら反 応 の 出 力 ま で に起 こ る種 々 の 処 理 過 程 を総 体 と して 反 映 す る指 標 で あ る。 そ れ ら の処 理 過 程 は 刺 激 の 知 覚, 判 断 や 反 応 選 択,反 応 の 運 動 実 行 の3段 階 に分 け られ,い ず れ も がRTに 影 響 を及 ぼ し う る。 前報5) で 著 者 らはRT測 定 が顎 機 能 検 査 の 指 標 と して利 用 可 能 か ど う か を検 討 す る こ と を 目 的 に,こ れ ま で に他 分 野 で 明 らか に され て きて い る 手 指RTと の 比 較 を 行 い,顎RTの 生 理 的 な 特 徴 の 解 析 を 行 っ た。 そ の 結 果,多 くの 被 験 者 で 音,光,皮 膚 刺 激 に 対 す る 開 口RTが 同 刺 激 に よ る指 屈 曲RT に 比 べ,そ の 発 現 経 路 か ら想 定 され る 時 間 よ り も 延 長 す る こ と が確 か め られ た。 開 口RTが 延 長 す る 理 由 と して,上 記 の 刺 激 の知 覚 過 程 は 共 通 で 除 外 で き る た め,判 断 と運 動 実 行 に関 わ る要 因 を想 定 した 。 第1は 各 種 刺 激 に反 応 して 手 指 を動 か す こ とは 日常 的 で 慣 れ て い る の に 対 して,あ る刺 激 に 反 応 して 下 顎 を動 か す こ とは 非 日常 的 で 不 慣 れ で あ る こ と,つ ま り的 確 な判 断 の た め に 時 間 を要 す る点 につ い て,第2に 手 掌 を固 定 して 行 う指 屈 曲 運 動 が比 較 的 単 純 な 運 動 な の に対 して,開 口運 動 が 頭 部 運 動 を伴 う複 雑 な 運 動 で あ る こ と6),つ ま り運 動 実 行 に 時 間 を要 す る 点 につ い て で あ る。

本 研 究 で は,第2の 要 因 に着 目 し下 顎 運 動 と頭 頸 部 運 動 の 同 時 測 定 を 行 う こ とで 両 者 を比 較 す る と

と も に,頭 部 固 定 が 下 顎 反 応 運 動 に及 ぼ す 影 響 に つ い て 検 討 した 。

1.開 口反 応 運 動 時 の 結 果 に つ い て

図2右(黒 丸 〉 の 結 果 か ら,開 口RTと 頭 部 後 屈RTと の 問 に有 意 な相 関 を認 め た 。 こ の 結 果 は, 開 口RTが 長 い 被 験 者 ほ ど 頭 部 後 屈RTが 長 く な っ て い る こ と を意 味 し,開 口 運 動 の 開 始 が 頭 部 後 屈 運 動 の 開 始 と密 接 に 関 連 して い る こ と を示 し て い る。 音 刺 激 に対 す る下 顎 随 意 反 応 運 動 につ い て運 動 時 の顎 二 腹 筋 前 腹 と胸 鎖 乳 突 筋 の 筋 活 動 開 始 時 期 を比 較 した 研 究7)に お い て も同 様 に,す べ

て の被 験 者 内 で 強 い 相 関 を認 め て い る。 ま た,急 速 な 随 意 開 口 運 動 に随 伴 す る頭 部 後 屈 運 動 の役 割 を 調 べ た 研 究8)で は,頭 部 後 屈 運 動 の 動 筋 で あ る 胸 鎖 乳 突 筋 の 活 動 開始 が 開 口 運 動 開 始 よ り も先 行 す る と い う結 果 か ら,随 伴 す る頭 部 後 屈 運 動 が 開 口 運 動 に伴 っ た末 梢 か らの 感 覚 情 報 に よ る 反 射 性 活 動 で は な く,中 枢 に お い て 予 め プ ロ グ ラ ム され た 筋 活 動 で あ る と推 察 して い る。

さ らに,図2右(黒 丸)の 結 果 は 開 口RTが 長 い 被 験 者 の 多 くで 開 口RTが 頭 部 後 屈RTよ り も 長 くな る傾 向 が あ り,逆 に 開 口RTが 短 い 被 験 者 の 多 くで 開 口RTが 頭 部 後 屈RTよ り も短 く な る 傾 向 が あ る こ と を示 して い る。 半 数 の被 験 者 で み られ た 開 口 直 前 に 出 現 す る頭 部 後屈 が,ス ム ー ズ な 開 口 を行 う上 で 必 須 で あ り,中 枢 に お い て 頭 部 を後 屈 して か ら次 に 開 口 す る とい う プ ログ ラ ム が 予 め決 め られ て い る と仮 定 した な ら ば,頭 部 固 定 に よ っ て 開 口RTが 短 縮 す る可 能 性 が あ る。 図3 右(黒 丸)の 結 果 は 頭 部 後 屈 が 開 口 に先 行 す る被 験 者 の 多 くで 頭 部 を固 定 す る こ とで 開 口RTが 大

き く短 縮 した こ と か ら,上 記 の 考 え が支 持 され る 。 しか しな が ら,開 口 が 頭 部 後 屈 に 先 行 す る被 験 者 で も 同様 に 頭 部 の 固 定 で 開 口RTの 短 縮 が 認 め ら れ る こ とか ら,他 の 要 因 の 関与 も考 慮 しな けれ ば

な らな い 。

2.閉 口 反 応 運 動 時 の 結 果 に つ い て

図2右(白 丸)の 結 果 か ら,閉 口RTと 頭 部 前 屈RTの 間 に有 意 な相 関 が 認 め られ た。 閉 口反 応 時 に は す べ て の 被 験 者 で 頭 部 前 屈 が 閉 口 よ り も先 行 し,16名 の 平 均 値 に お い て 両 者 の 間 で 有 意 な 差 が 認 め られ た(図2左 下)。 光 刺 激 の 合 図 で ゴ ム ブ ロ ッ ク を咬 合 させ た 際 に も,同 様 に 閉 口運 動 に 先 行 し た 頭 部 前 屈 運 動 が 観 察 さ れ て い る6)。開 口 反 応 と 同様 に,中 枢 に お い て 予 め 頭 部 前 屈 か ら 閉 口 と い うプ ロ グ ラ ム が決 め られ て い る と仮 定 し た な らば,頭 部 固 定 に よ る影 響 は,閉 口RTと 頭 部 前 屈RTの 差 が 大 き い ほ ど 大 き く な り 閉 口RT が 大 き く短 縮 す る と想 定 され る。 しか しな が ら図 3右(白 丸)に 示 され る よ う に,閉 口RTと 頭 部 前 屈RTの 差 と頭 部 固 定 に よ る閉 口RT短 縮 度 と の 間 に は 相 関 が 認 め ら れ な か っ た(r=0.215, p>0.05,N=16)。 こ の 結 果 は,頭 部 固 定 に よ る 閉

口RTの 短 縮 が,先 行 す る 頭 部 前 屈 の 影 響 以 外 の 別 の 要 因 も関 係 す る こ と を示 して い る 。

3.急 速 な 下 顎 運 動 時 に随 伴 す る頭 部 運 動 の 生 理 的 意 義 につ い て

意 図 した と お り に 運 動 が 実 現 され る た め に は, 目標 に 向 か っ て 身 体 各 部 か ら の 感 覚 入 力 に よ り フ ィー ドバ ック制 御 が 行 わ れ る こ と が 不 可 欠 で あ り,多 くの 運 動 制 御 が こ の よ う な反 射 機 構 に よ っ て 行 わ れ て い る。 と こ ろ が,立 位 で 可 能 な限 り素 早 く上 肢 挙 上 運 動 を行 うよ う な場 合 に は,主 動 筋 の 筋 活 動 開 始 に 先 行 して 下 肢 の 筋 に 筋 活 動 が しば しば 認 め られ る9,1°)。こ の よ う な 動 筋 活 動 に 先 行 す る姿 勢 筋 の活 動 は 中枢 に お い て予 め プ ロ グ ラ ム され た 活 動 と考 え られ て い る。 本 実 験 の よ うな 短 時 間 で終 了 す る よ うな急 速 運 動 で は,運 動 開 始 に 先 立 っ て 予 め運 動 過 程 を決 めて お く フ ィー ドフ ォ ワ ー ド補 償 の 必 要 性 が あ り,中 枢 で の 運 動 プ ロ グ ラ ム に よ っ て遂 行 され る と考 え られ る。 顎 機 能 時 の 頭 位 調 節 機 構 に 中 枢 に お け る運 動 プ ロ グ ラ ム に よ る フ ィ ー ドフ ォ ワ ー ドが 存 在 す る こ と が 報 告 さ れ て い る11)。運 動 プ ロ グ ラ ム と は 過 去 の 経 験(運 動 学 習)に 基 づ き,姿 勢 調 整 と運 動 を生 じ させ る 中枢 神 経 系 内 部 の 通 信 で あ り,意 図 的 運 動 に 伴 う 姿 勢 変 化 に必 要 な協 同 筋 活 動 もプ ロ グ ラ ム され て い る。 本 研 究 に お け る下 顎 運 動 に 先 行 した 頭 部 運 動 は,意 図 した 下 顎 運 動 を敏 速 に か つ 円滑 に 遂 行 し う る よ うに 頭 位 の フ ィ ー ドフ ォ ワ ー ド制 御 を行 な うた め の もの で あ る と考 え られ る。 た だ,日 常 あ ま り行 わ れ て い な い 運 動 につ い て は運 動 学 習 が 行 わ れ て い な い た め に 円 滑 な 筋 活 動 パ ター ン(運 動 プ ロ グ ラ ム)が 構 成 され て い な い と い う報 告 が あ る11)。閉 口 反 応 運 動 で は す べ て の被 験 者 で 先 行 す る頭 部 前 屈 運 動 が 認 め られ た の は,タ ッピ ング 運 動 や 咀嚼 運 動 に代 表 され る よ う に 日常 的 な運 動 で あ り,運 動 学 習 が 進 ん だ運 動 で あ る こ と に よ る

と考 え られ る。 そ れ に対 して,開 口反 応 運 動 は 日 常 あ ま り行 わ れ る運 動 で は な い た め に 頭 位 調 節 の た め の 協 同 筋 活 動 が確 実 に 中 枢 に お い て プ ロ グ ラ ム され て い る被 験 者 が 少 な か っ た の で は な い か と 推 察 され る。 これ らの 点 を 明 ら か に す る た め に は, 前 述 の 第1の 要 因 で あ る慣 れ や 判 断 とい っ た脳 内

プ ロ セ ス に つ い て検 討 す る必 要 が あ る。

結 論

顎 口 腔 お よ び 頭 頸 部 に機 能 異 常 を認 め な い 健 常 成 人16名 を被 験 者 と して,光 刺 激 に よ るRTを 下 顎 運 動 と随 伴 す る 頭 部 運 動 との 同 時 測 定 で 比 較 す る と と もに,頭 部 固 定 に よ る 開 ・閉 口RTへ の 影 響 に つ い て検 討 を 行 っ た 結 果,以 下 の結 論 を得 た。

1.す べ て の 被 験 者 で 開 口反 応 時 に 頭 部 後 屈 運 動 が 随 伴 し,閉 口反 応 時 に頭 部 前屈 運 動 が 随 伴 し た 。

2.開 口RTが 頭 部 後 屈RTよ り も長 い 被 験 者 が9名,逆 に 頭 部 後 屈RTが 開 口RTよ り も長 い 被 験 者 が7名 で,両RTの 平 均 値 に 有 意 な 差 は 認 め られ な か っ た 。

3.す べ て の 被 験 者 で 頭 部 前 屈RTの 方 が 閉 口 RTよ り も短 く,両RTの 平 均 値 に有 意 な 差 が 認 め られ た。

4.開 口RTが 長 い 被 験 者 ほ ど頭 部 後 屈RTも 長 く,両 者 の 間 で 有 意 な 正 の 相 関 関 係 が認 め られ た 。

5.閉 口RTが 長 い 被 験 者 ほ ど頭 部 前 屈RTも 長 く,両 者 の 間 で有 意 な正 の 相 関 関係 が 認 め られ た。

6.開 口RT,閉 口RTと も に 頭 部 固 定 で 短 縮 す る被 験 者 が 多 く,16名 の 平 均 値 で 有 意 な 差 が 認 め られ た 。

7.頭 部 後 屈 が 開 口 に先 行 す る被 験 者 ほ ど 頭 部 固 定 に よ る 開 口RTの 短 縮 が 著 し く,頭 部 後 屈 RTと 開 口RTの 差 と頭 部 固 定 に よ る 開 口RT短 縮 度 との 問 に有 意 な相 関 関係 が 認 め られ た。

8.頭 部 前 屈RTと 閉 口RTの 差 と頭 部 固 定 に よ る 閉 口RT短 縮 度 と の 間 に は有 意 な相 関 関 係 は 認 め られ な か っ た 。

以 上,多 くの被 験 者 で 観 察 され た下 顎 反 応 運 動 に先 行 す る頭 部 運 動 が,意 図 した下 顎 運 動 を敏 速 に か つ 円 滑 に 遂 行 し う る よ う に 頭 位 の フ ィ ー ド フ ォ ワー ド制 御 を 行 う た め の もの で あ る こ と が確

か め ら れ た 。

文 献

1)Chocholle,R.(萬 代 敬 三 訳):反 応 時 間.現 代 心 理 学 Ⅲ;87‑185白 水 社 東 京1971.

2)佐 々 木 和 夫,本 郷 利 憲:運 動 の 生 理 学 。 新 生 理 学 大 系(星 猛,伊 藤 正 男 総 編 集)第10巻;93‑

101医 学 書 院 東 京1988.

3)中 村 隆 一:3.反 応 時 間.臨 床 運 動 学(中 村 隆

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2002.

4)Weiss,A.D.:The  locus  of  reaction  time change  with  set,motivation  and  age.J.Gron‑

tol.20;60‑64  1965.

5)北 見 修 一,宗 形 芳 英,大 須 賀 謙 二,古 山 昭:

反 応 時 間 法 を 使 っ た ヒ ト 顎 運 動 の 解 析.奥 羽 大 歯 学 誌40;45‑52  2013.

6)宗 形 芳 英,辻 満,鈴 木 勝 人:咬 合 部 位 の 違 い

が 咬 合 時 の 頭 部 運 動 に お よ ぼ す 影 響.奥 羽 大 歯 学 誌28;337‑348  2001.

7)長 砂 孝,田 中 昌 博,鍋 島 竜 将,柏 木 宏 介,川

添 尭 彬:急 速 な 下 顎 随 意 運 動 時 に お け る 胸 鎖 乳 突 筋 の 筋 活 動 開 始 時 期 に つ い て.顎 機 能 誌1;

141‑150  1994.

8)Torisu,T.,Yamabe,N.,Hashimoto,T.,Yoshimatsu,

T.and  Fujii,H.:Headmovement  properties during  voluntary  jaw  movement  in  humans.J.

OralRehabil.28;1144‑1152  2001.

9)Lee,W.A.:Anticipatory  control  of  postural and  task  muscles  during  rapid  arm  flexion.J.

Motor  Behavior.12;185‑196  1980.

10)小 宮 山 伴 与 志,笠 井 達 哉:上 肢 挙 上 反 応 動 作 に 伴 う 大 腿 お よ び 腰 部 筋 群 の 筋 放 電 開 始 順 序.姿 勢 研 究9;15‑23 1989

11)Christensen,L.V.,Carr,A.B.andDonegan,S.

J.:Observations  on  the  motor  control  of  brief teeth  clenching  in  man.J.Oral  Rehabil.18;

15‑29  1991.

著 者 へ の 連 絡 先:宗 形 芳 英,(〒963‑8611)郡 山 市 富 田 町 字 三 角 堂31‑1奥 羽 大 学 歯 学 部 口 腔 機 能 分 子 生 物 学 講 座

口 腔 生 理 学 分 野

Reprint  request:Yoshiei  MUNAkATA,Division  of  Oral Physiology,Department  of  Oral  Function  and  Molecular Biology,Ohu  University  School  of  Dentistry

31‑1Misumido,Tomita,Korivama,963‑8611.Japan