原
著
ヒ トの ヒ ラメ筋H反
射 の 噛 み しめ に よる変調
宮 原 隆 雄 東京医科歯科大学 爵学 部障害者歯科学教室 (指導: 大山喬 史教授) 東京医科歯科大学 歯学部 口腔生理学教室 (指導: 中村嘉男教授) (1991年9月30日 受 付)Modulation of Soleus H—Reflex by Teeth Clenching
Takao Miyahara
Department for Stomatognathic Dysfunction, Faculty of Dentistry, Tokyo Medical and Dental University
( Director: Prof. Takashi Ohyama) Department of Physiology, Faculty of Dentistry,
Tokyo Medical and Dental University ( Director: Prof. Yoshio Nakamura)
Modulation of the human soleus H-reflex (Sol. H-R) was studied during voluntary teeth clenching in 11 healthy adult volunteers, to investigate the possible correlation of motor functions between the jaw and body.
The following results were obtained; (
1) Sol. H-R was facilitated during the maximum voluntary teeth clenching more than during the maximum voluntary efforts in the other parts of the body, i. e., Jendrassik maneuver and clenching of both hands.
(
2) The amount of the Sol. H-R facilitation increased with the masseter EMG activity. (
3) Facilitation of the Sol. H-R in association with teeth clenching started ca. 60ms before the onset of the masseter EMG activity, reached its peak ca. 100ms after the onset and thereafter decreased to a certain plateau level in accordance with the masseter EMG activity level.
(
4) During the inhibition of the masseter EMG reflexively evoked by electrical stimulation of the lower lip, the amount of the facilitation of the Sol. H-R during teeth clenching decreased compared with that without lip stimulation, though the facilitation was still retained.
It was concluded that: 1) The excitability of the Sol. H-R is remarkably elevated during teeth clenching. 2) There is a positive correlation between the amount of the facilitation of the Sol. H-R and the teeth clenching force level. 3) The facilitation is due to both the descending influence from the higher brain and the afferent inputs from the oral structures.
It is assumed that the oral motor activity exerts a strong influence on the bodily motor function in general. 1.緒 言 近 年, 口腔 機 能 と全身 の運 動 機 能 との 関 係 が 注 目を集 め て お り, 補 綴物 や咬 合 挙 上 床 に よ る咬 合 状 態 の変 化 が, 運 動 遂 行 能 力 の 向上 を もた ら した とす る報 告 が な され て い る1∼3) 。 これ らは, 被 検
関 係 を 検 索 してい る報 告 に お い て, 用 い られ て い る咬 合 条 件 は さ ま ざ まで, そ の選 択 基 準 も不 明確 で あ る1∼5) 。 また, 咬 合 機 能 と運 動 機 能 の 椙 関 を 示 唆 す る よ うな解 剖 学 的 知 見 お よび生 理 学 的 手 法 を用 いた 詳 細 な研 究 も い まだ 報 告 され て い ない 。 した が って, 現 在 口腔 機 能 と運 動 機 能 の相 関 に 関 して, 明 確 な結 論 が 得 られ るに い た って い ない 。 一 方, 脊 髄 単 シナ プス反 射 で あ るH反 射 は, 脊 髄 の 運 動 ニ ュ ー ロ ンの 興奮 性 を表 す 指 標 と して, 1950年 代 初 頭 よ り詳 細 な解 析 が 進 め られ, 現在 も 広 く用 い られ て い る6) 。 このH反 射 に運 動 課題 を 条 件 刺 激 (conditioning stimulus) として 負荷 し, そ の 振 幅 の 変 化 を解 析 す る方 法 は, 随 意運 動 中 の 脊 髄 反射 回 路 の機 能 を解 析 す る有 力 な手 法 の 一 つ で あ る。その ような解析 の一例 としてH反 射 を 誘 発 す る筋 (被検 筋) か ら遠 方 に位 置 す る筋 (遠 隔 筋) の 随 意 収縮 時 にH反 射 が 促通 を受 け る こ と ( Jendrassik効 果) が知 られて お り, 噛 み しめ 時 に も同 様 な 効 果 の 存 在 が報 告 されて い る7∼9) 。 し か し, これ らの 報 告 で は収 縮 時 にH反 射 に促 通 を 起 こす遠 隔 筋 の 一 例 と して 咬筋 を取 り上 げ て い る に過 ぎず, 充 分 な 検索 は な され て い な い。 そ こで 本 研 究 で は, 口腔 機 能 と運 動 機 能 の 相 関 に 関 す る検索 の 第一 段 階 と して, ヒ ラメ筋H反 射 の噛 み しめ 時 の 変調 の様 式 を詳 細 に解 析 す る と と もに, どの よ うな機 序 が この変 調 に 関 与 す るか に 関 して検 索 を行 った。 皿.方 法 被 検 者 に は顎 口腔 機 能 に異 常 の 認 め られ な い年 齢20∼28歳 の11人 の成 人 (男10名, 女1名) を選 ん だ。 被 検 者 に は あ らか じめ 実 験 目的 お よび そ の 間 に 休 憩 を 設 け な が ら5∼10セ ッ シ ョ ン, 計150 ∼300回 の 試 行 を 行 っ た 。 1.H反 射 の 誘 発 お よび 記 録 (図1) ヒ ラ メ 筋H反 射 は, 膝 窩 部 に 装 着 した 幅30, 長 さ40, 高 さ25mmの 木 片 ブ ロ ッ クに 径5mm, 頭 部 径8mmの ボ ル トを 埋 め 込 ん だ 電 極10) と膝 蓋 上 皮 膚 に 装 着 した35×45mmの 銀 板 電 極 を 用 い て, 膝 窩 部 電 極 で 陰 性 の 単 極 電 気 刺 激 を 用 い て, 脛 骨 神 経 を 刺 激 し て 誘 発 し, こ れ を 試 験 刺 激 ( teststimulus) と した 。 刺 激 に は 持 続 時 間1ms の 矩 形 波 を 用 い, 誘 発 さ れ るH波 の 振 幅 が 最 大M 波 の 約30%に な る強 度 と し た 。 ヒ ラ メ筋 の 筋 腹 中 央 縦 方 向 に 極 問 距 離 約3omm で 装 着 した 直 径8mmの 皿 電 極 を 用 い, ヒ ラ メ 筋 よ り筋 竃 図 活 動 を 記 録 し た 。 さ ら に 刺 激 電 極 と 記 録 電 極 と の 間 に, 刺 激 電 流 の 皮 膚 表 面 滑 走 に よ 図1被 検 者 の体 位, 刺 激 部位 な らび に 筋電 図 の記 録 部位 を示 した
る アー チ フ ァ ク トを 防 ぐ目的 で, 環状 の接 地 電 極 を 装 着 した。 上 記 と同 様 の 皿電 極 を用 い 左右 咬 筋 と, 実 験 目 的 に 応 じて 総 指 伸筋, 椀 側 手 根 屈 筋 とか ら, 筋 電 図活 動 の 記 録 を 行 った。 2.条 件刺激のコ ン トロール 本 研 究 で は, 噛 み しめ そ の 他 の随 意 性 筋 収 縮 を 条 件 刺 激 と して 負 荷 した とき の, H反 射 の振 幅 の 変 化 を検 索 した 。 そ の 条 件 刺 激 の コ ン トロー ルに は 指 標追 跡 運 動 法10・l1) を 用 い た。 す なわ ち, 被 検 者の 前 方約lmに カ ラーデ ィス プ レー を設 概 し, そ こに2種 類 の カ ー ソルを 表 示 した (図2) 。 上 の短 冊 状 の カ ー ソ・レは, 各課 題 の 強 度 の 目標 値 で, 随 意性 最大 努 力で3秒 間 筋収 縮 を 行 った と き の各 課 題 に 該 当す る筋 電 図 の 積 分 波形 の平 均 振 幅 を100%と し, これ を基 準 に 目標 値 ±5%の 範 囲 を 表 示 した 。 上 向 きの矢 印状 の カ ー ソル に は各 課 題 に 該 当 す る筋 の筋 電 図 の積 分 波 形 の 各 時 点 にお け る振 幅 を 時 間 的 に連 続 して入 力 した 。 これ らの カ ー ソルの 表 示 を運 動 課 題 の 開 始 と し (gosignal) , 表 示 後 で き るか ぎ り速 やか に両 者を 一致 させ る よ うに 被 検 者 に 指 示 した 。 また, 被 検 者 に は 画 面 に 何 も表 示 され て い な い とき には, 下 顎 は 安 静位 に 保 ち, 四肢 は 緊 張 させ な い よ うに 指 示 した 。 さ ら 図2刺 激 条件の制御 15inch.CRT上 の2種 類 の カ ー ソルは 上 段 が 筋 収 縮 課 題 の 強 度 の 目標 値 を示 し, 下 段 は 筋 収 縮 課 題 の 強 度 のモ ニ タ ーで, 該 当 す る筋 の筋 電 図 の積 分 波 形 を 入 力 した 。 強 度 を 強 め る と下段 の カ ー ソルが 右 方 向 へ 移 動 す る。 これ らの カー ソル の 表示 を運 動 課 題 の 開 始 の 合 図 (gosigna1) と して用 い た。 こ の 画面 表 示 さ らに 条件 刺激 試 験 刺 激 は すべ て コン ピュ ー タ ーに よ って 制 御 し, そ れ らの 組 み 合 わ せ お よび タ イ ミン グを 無 作 為 に変 化 させ た に実 験 終 了後 の デ ー タ の解 析 で, 筋 収 縮 課 題 実 行 時 に 主 動 筋 以 外 の 筋 に 筋電 図活 動 が み られ る 試 行, お よび運 動 課 題 を 与 え ないcontro1の 試 行 で は顎 筋 お よび 四肢 の筋 に筋 電 図 活 動 の 認 め られ る 試 行 は検 索 の 対 象 か ら除 外 した 。 筋 収縮 課 題 は試 験 刺 激 が加 え られ るま で カー ソルを 一致 させ て 保 持 して お くか, 指 示 され た 強 度 に 達 す る 以前 に試 験 刺 激 が 加 え られ た場 合 は試 験 刺 激 後 で も上 下 の カ ー ソル を一 致 させ て約2秒 保 持 す る よ うに指 示 した 。 また, 実 験 に お け る刺 激条 件 の 組 み 合 わせ お よ び タ イ ミング は コ ン ピュ ー タ ー に よ って管 理 し た。 す な わ ち, 1回 の セ ヅシ ョ ン を 開 始す る前 に, 試 行 の 回 数, そ の 中 で の条 件 刺 激 を 加 え ない controlの 試 行 の 回 数 を任 意 に 決 め, さ らに, 試 行 の開 始 を 示す ブザ ー とgosignalの 間 隔 お よび gosignalと 試 験 刺激 の 間隔 を お のお の5種 類 ま で あ らか じめ設 定 して お い た。 実 験 を 開 始す る と コ ン ピュ ー ター の発 生 す る乱数 に よ って そ れ らの 条件 の提 示 され る順 序 は 無 作 為化 され, 被 検者 に は もちろ ん 検者 に も次 に く る刺 激 の パ タ ー ンが予 知 で き ない よ うに した 。 3.噛 み しめおよび上肢の随意性 筋収縮の ヒラメ筋 H反 射に対 する効果の比較 7人 の被 検 者 に お いて, 脊 髄 反射 を増 強 す る こ とで 古 くか ら知 られ て い るJendrassikの 手 技7∼9・ 1al3) と両 拳 の 握 りしめ7, 8) の 上 肢 の2種 類 の随 意 性 筋収 縮 お よび 噛 み しめ の, ヒラ メ筋H反 射 に対 す る効 果 を比 較 した。 噛 み しめ, Jendrassikの 手 技, 両 拳 の握 りしめ の3種 の課 題 は す べ て随 意 性 最 大 努 力 で行 い, これ らを条 件 刺 激 と して与 え る試 行 と, 条 件刺 激 を加 え ないcontrolの 計4種 類 の試 行 を 行 った 。 この4種 類 の試 行 は被 検 者 の "構 え'肱15) の影 響 を 考 慮 して, そ の順 序 が 一 定 パ タ ー ンの繰 り返 しに な ら ない よ うに無 作 為 に 変 化 させ た (図3A) 。さ らに, l回 の 試 行 の 開始 を示 す ブザ ー とgosignalと の間 隔 お よびgosigna1と 試 験 刺 激 との 間 隔 も, 0.5か ら3秒 の 間 で100ms 間隔 で変 化 させ, そ の順 序 は 無作 為 に変 化 させ た ( 図3B) 。
B
a
b
図33種 類 の運 動 課 題 お よ び試 験 刺激 の タ イ ミ ング A: 3種 類 の運 動 課 題, 噛 み しめ, Jendrassikの 手技, 両 拳 の 握 りしめ を条 件 刺 激 と して加 え た試 行 とcontfO1の 計4種 類 の 試 行 を 示 す 。 これ らは 一 定 パ ター ソの繰 り返 しに な らな い よ うに 順 序 を 無作 為 に 変 化 させ た。Jendrassikの 手 技 は 手 関節 の等 尺 性 の 伸 展 運動 を 用い た B: 運 動 課 題 に 対 す る試 験 刺 激 の タ イ ミ ン グ.破 線 はgosigna1の 表 示, 矢 印は 試 験 刺激 の加 え られ た時 点 を 示 す。 両 者 の間 隔 は 最 小0.5 (a) か ら最 大3秒 (b) まで の 間で, 100ms間 隔 で変 化 させ, そ の 順 序 は無 作 為 に変 化 させ た 4.噛 み しめの強度とH反 射 の変調 5人 の 被 検 者 に 関 して, 噛 み しめ 時 のH反 射 の 変 調 が 口腔 機 能 の どの よ うな パ ラ メー ター と相 関 が あ るの か を 検索 す る 目的 で, 噛 み しめ の 強 度 と の 関 係 を検 索 した 。 噛 み しめ の強 度 の指 標 に は, 咬 筋 筋 電 図 の 積 分 波形 の振 幅 を用 い た 。す な わ ち, 随 意性 最大 噛 み しめ 時 の咬 筋筋 電 図 の積 分 波 形 の 振 幅 を100%と し, この 振 幅 を3∼5段 階 に 変 化 させ, 各 段 階 ご とに 目標 値 を 示 す カー ソルで 表示 し, 被 検 者 に そ の カ ー ソル と咬 筋 筋 電 図 の積 分 波 形 を 示 す カ ー ソルを 一 致 させ る よ うに指 示 した 。 この と き も噛 み しめ の 強 度 は 同 一 パ タ ー ンの繰 り返 しに な らな い よ うに 無 作 為 に 変 化 させ た 。 し か し, 各 強 度 間 で 試 行 数 に 大 き な差 は な か った 。 他 の 実 験 条 件 に 関 し て は3.と 同 様 で あ る。 5.噛 み しめ に 伴 うヒ ラメ 筋H反 射 変 調 の 時間 経 過 Delwaideらl2, l3) は, Jendrassikの 手 技 の 膝 蓋 腱 反 射 に 対 す る 促 通 効 果 の 時 間 経 過 を 解 析 し て, そ の 効 果 の 機 序 に 関 して 考 察 し て い る 。 そ こ で 本 研 究 に お い て も, 噛 み しめ に 伴 うH反 射 の 変 調 の 神 経 機 序 を 解 明 す る 第 一 段 階 と し て, 咬 筋 筋 活 動 とH反 射 の 振 幅 変 調 の 経 時 的 変 化 と の 関 係 に つ い て 検 索 を 行 った 。 実 験 に は6人 の 被 検 者 を 用 い, 条 件 刺 激 と して 随 意 性 最 大 努 力 の50∼60%の 強 度 で 噛 み しめ を 行 わ せ た 。1回 の 試 行 の 開 始 を 示 す ブ ザ ー の 間 隔 ( 図4Aa) は10∼12秒 の 間 で 一 定 と し, gosigna1 と試 験 刺 激 の 間 隔 (図4Ac) は, gosignalの 表 示A
B
a
b
図4咬 筋 筋 活 動 に 伴 うH反 射 の 促 通 動 態 の 検 索
A: 実 験 の パ ラ ダ イ ム 。1回 の 試 行 開 始 を 告 げ る ブ ザ ー (beep) , gosignal, 試 験 刺 激 ( stim.) の タ イ ミ ン グ お よ び 咬 筋 の 筋 電 図 を 模 式 的 に 示 し た 。beepの 間 隔 (a) は10か ら12 秒 で 各 セッ ショ ン ご とに 一 定 と し た が, gosignalの 有 無, beepとgo signal (b) , go signalとstim (c) の 間 隔 は 無 作 為 に 変 化 さ せ た 。controlの 試 行 に お い て はbeepとstim. の 間 隔 (b') はtestの 試 行 の 間 隔bと 同 様 に 変 化 さ せ た B: H反 射 と咬 筋 筋 電 図 の 時 間 関 係 の 測 定 。 本 研 究 で は 図 中 破 線 で 示 し た 試 験 刺 激 時 点 と 咬 筋 筋 電 図 の 開 始 時 点 の 間 隔 を 測 定 し た 。aの よ う な 試 行 は-, bは+と し た を試 験 刺 激 の200ms前 か ら3, 000ms後 の 間 で 無 作 為 に変 化 させ る こ とに よ ってH反 射 変 調 の経 時 的 変 化 を 検 索 した。 咬 筋 筋 活 動 とH反 射 の時 間関 係は, 図4Bに 示 す よ うに咬 筋筋 電 図 の開 始 時 点 と試験 刺 激 の加 え られ た 時 点 との 間 隔 を 計測 した 。 図4Baの よ う に 筋 電 図 開 始 以前 に試 験 刺 激 の 入 った 試 行 は 一, 図 に4Bbの よ うに 開始 以 降 の 試 行 は+と した 。 6.反 射性閉 口筋抑制のH反 射 変調に対 する効果 噛 み しめ 時 に 口腔 領 域 に 生 ず る末 梢 性 感 覚 惰 報 が 噛 み しめ に 伴 うH反 射 の 変 調 に対 して 関 与 す る か 否 か を 検 索 す る 員的 で, 随 意 性 最 大 努 力 の50 %の 噛 み しめ 時 に 咬 筋 に 反 射 性 抑 制 (masseter inhibitoryreflex: MIR16∼18) ) を 誘 発 し, H反 射 の 変調 に対 す る効 果 を検 索 した 。 この実 験 は4人 (男3人, 女1人) の被 検 者 に 関 して 行 った。MIRの 誘 発 に は 刺 激 電 極 と して 被 検 者 の下 口唇 右 側 に1×2mmの 銀 板 双極 電 極 を 極 間距 離 約2mmで 設 置 した。 持 続 時 間0.5 msの 矩 形波 を用 い て, 2ms間 隔5発 の 短 時 間 の 連 続刺 激 を行 った 。刺 激 強 度 は, 被 検 者 お の お の に つ い て あ らか じめ 実験 前 に 以下 の条 件 を満 たす よ うに設 定 した 。 1) 咬 筋 の筋 電 図 活動 が完 全 に消 失 す る安 定 し た抑 制が 認 め られ る こ と。 2) 口唇 へ の 刺 激 に よ りH反 射 の振 幅 に 変 化 を 生 じな い こ と。 3) 被 検 者 が 痛 み を感 じな い強 度 で あ る こ と。 この 口唇 刺 激 に よ って 誘 発 され た 咬 筋 の抑 制 を 図5Bに 示 す 。 同様 な 時 間 経過 を も った2相 性 ( 初期 相 と後 期 相) の 筋 電 図活 動 の 消失 が両 側 に み られ る。
B
図5口 腔 領 域 に 生 ず る 末 梢 性 感 覚 情 報 の 関 与 に 関 す る 検 索
A: 実 験 の パ ラ ダ イ ム 。 図4と 同 様 にbeep, gosignal, 試 験 刺 激 (teststim。) , 下 口 唇 へ の 条 件 刺 激 (cond.stim.) の タ イ ミ ン グ を 模 式 的 に 示 し た 。 噛 み し め お よ びcond. sthn.の 有 無 に よ っ て4種 類 の 試 行 が あ る 。 そ の 順 序 お よ びcond. stim.とtest stim.の
間 隔 (d) を 無 作 為 に 変 化 さ せ た B: 下 口唇 へ の 条 件 刺 激 に よ っ て 誘 発 され た 咬 筋 活 動 の 抑 制 。 破 線 は 条 件 刺 激 の 加 え ら れ た 時 点 を 示 す この実 験 で は, 随 意 性 最大 噛 み しめ の50%の 強 度 で の噛 み しめ お よび 口唇 刺 激 の2種 類 の条 件刺 激 を用 い た。 した が って, 図5Aに 示 す よ うに, 1) 試 験 刺 激 のみ の試 行 (control) , 2) 試 験 刺激 に 口 唇 へ の条 件 刺 激 を加 えた 試 行, 3) 噛 み しめ を行 う 試 行, 4) 噛 み しめ を 行 い, か つ 口唇 に刺 激 を加 え る試 行, の4種 類 の 試 行 が 存 在 す る。 これ らを こ れ まで と同 様 に 無 作 為 に 順 序 を 変 化 させ なが ら実 験 を 行 った 。 さ らに ブザ ー とgo signalと の 間 隔 (図5, 3) b) , go signa1と 試 験 刺 激 の 間 隔 ( 図5, 3) c) お よび 口唇 へ の条 件 刺 激 と試 験刺 激 の 間 隔 (図5, 4) d) も無 作 為 に変 化 させ た。 7.結 果の処理 条 件 刺 激 の 効 果 は, controlのH反 射 の振 幅 を 100%と して, お の お の の 条 件 刺 激 時 のH反 射 の 振 幅 を 百分 率 で 表 示 した 。 実 験 終 了後 の デ ー タ処 理 時 に は, 5.の 実 験 条 件 を 除 いて, 試 験 刺 激 が 規 定 した 強 度 の 条 件刺 激 中 に 与 え られ た 試 行 のみ を検 索 対 象 と した 。 す なわ ち, 図3Bに 示 す 矢 印 は 試験 刺 激 の 加 え られ た 時 点 を示 して い るが, 各 課 題 の 開 始 か ら試 験 刺 激 が 加 え られ る まで の時 間 は, 前 述 の よ うに 無 作 為 に 変 化 させ て い るため, 筋 電 図 の積 分 波 形 の振 幅 が 指定 した 強 度 に達 す る以 前 に 試験 刺 激 の加 え られ た試 行 (図3Ba) が あ った が, これ らの 試 行 は棄 却 し, 強 度 が ほ ぼ安 定 して い る間 に 試 験 刺 激 が加 え られ た 試行 (図3Bb) の み を検 索 対 象 と した。 筋 収縮 の強 度 の指 標 で あ る筋 電 図 の 積分 波形 の 振 幅 は, 実 験 終 了 後 の解 析 時 に 検 索 対象 とな る デ ー タ群 の積 分 波 形 を, 試験 刺 激 を トリガ ー と して 加 算平 均 し, 試 験刺 激 の加 え られ た 時 点 の振 幅 を 測 定 した 。 また, gosignal表 示 以 前 に筋 電 図活 動 が 認 め られ る試 行, gosignalか ら課題 に該 当す る筋 の 筋 電 図活 動 のonsetが1秒 以 上 遅 れ て い る試 行 お よ び指 定 した課 題 に該 当 す る筋 以外 に筋 電 図 活動 の 認 め られ る試 行 は す べ て 棄 却 した 。 な お, 結 果 の有 意 差 の 検 定 に は, Man-Whitney
のU testお よ びStudentの'testを 用 い た 。 III .結 果 L噛 み しめ と上 肢 の 随 意 性 筋 収 縮 のH反 射 に 対 す る効 果の 比 較 Jendrassikの 手 技, 両 拳 の 握 り し め と 噛 み し め を そ れ ぞ れ 随 意 性 最 大 努 力 で 行 っ た と き のH反 射 振 幅 の 変 化 量 を 比 較 した 。 図6は 一 連 の 試 行 か らcontrolお よ び 随 意 性 最 大 噛 み し め を 行 っ た 際 の2回 の 試 行 を 示 した も の で あ る 。 噛 み しめ 中 に は 咬 筋 に の み 筋 電 図 活 動 が 認 め ら れ, 手 関 節 の 伸 筋, 屈 筋 (図6A下 段2 ト レー ス) , さ ら に 下 肢 の ヒ ラ メ筋 (図6A1 段 目 の ト レ ー ス) に も試 験 刺 激 の 前 後 に 筋 電 図 活 動 は 認 め ら れ な い 。 図6BはAに 示 し た ヒ ラ メ 筋 の2回 のH反 射 をfastsweepで 示 し た も の で あ る 。aはcontrol, bは 噛 み しめ 時, cは 両 者 の 重 ね 合 わ せ の 記 録 で あ る 。 刺 激 の ア ー チ フ ァ ク ト か ら潜 時 約10msで み ら れ る 波 形 がM波 で, 潜 時 約30msの 波 形 がH波 で あ るo2回 の 試 行 を 比 較 す る と 両 者 のM波 の 波 形 が 一 致 し て い る こ とか ら, 脛 骨 神 経 に 加 え られ た 刺 激 強 度 は 一 定 で あ る こ とが わ か る 。H反 射 の 振 幅 をcontrolと 噛 み し め 時 で比 較 す る と, 明 ら か な 促 通 (61.5%) が 認 め ら れ た 。 次 にJendrassikの 手 技, 両 拳 の 握 り しめ に 関 して 同 様 の 検 索 を 行 っ た 。 図7, 8は そ の 二 つ の 課 題 実 行 時 のH反 射 の 変 調 の 一 例 で あ る 。 各 記 録
A
Ba
b
C
図6噛 み しめ に伴 うH反 射 の変 調 A: 一 連 の 実 験 か らcontro1と 条件 刺 激 と して 噛 み しめ を行 った2回 の 試 行 を示 す 。各 トレー ス は 上段 か ら ヒ ラ メ筋 筋 電 図, 咬 筋 筋 電 図, 咬 筋 筋電 図 の積 分 波 形, 総 指 伸筋 筋 電 図, 僥 側 手 根 屈 筋 筋 電 図 を示 すB: Aの ヒ ラ メ筋 筋 電 図 矢 印部 分 をfastsweepで 示 した 記 録 で, 1回 の誘 発 筋 電 図 を示 す 。a : control, b: 噛 み しめ 時, c: a, b両 者 の 重 ね合 わ せ
Ba
b
C
図7 Jendrassikの 手 技 に 伴 うH反 射 の 変 調
A: 図6と 同 一 実 験 で 得 ら れ たcontrolと 条 件 刺 激 と してJendrassikの 手 技 を 行 った2回 の 試 行 を 示 す.各 ト レ ー ス は 図6と 同 様 で あ る が, 積 分 波 形 は 総 指 伸 筋 の 筋 電 図 の も の を 示 し て い る
B: Aで 示 し た2回 の 試 行 をfast sweepで 示 し た 記 録 。a: control, b: Jendrassikの 手 技 時, c 両 者 の 重 ね 合 わ せ は 図6と 同 様 で あ るが, 両 者 と も 課 題 遂 行 中 咬 筋 に は 全 く筋 電 図 活 動 が 認 め ら れ な い が (図7A, 図8A, 2段 目 の ト レ ー ス) , 手 関 節 の 伸 筋, 屈 筋 と も に 筋 電 図 活 動 が 認 め ら れ た 。H反 射 は Jendrassik, 握 り し め ど ち ら の 課 題 遂 行 時 に も促 通 (そ れ ぞ れ37.5%お よ び36.6%) が 認 め られ た ( 図7B, 8B) 。 そ こ で1回 の 実 験 で 得 ら れ た 規 定 の 条 件 を 満 た す す べ て の デ ー タ をcontrolお よ び3種 類 の 条 件 刺 激 別 に 加 算 平 均 して み る と, controlの 振 幅 は 2.10±0.23mV (n=24) で あ る の に 対 して, 噛 み しめ で は3.24±0.32mV (n=18) , Jendrassik の 手 技 で は2.87±0.40mV (n=15) , 両 拳 の 握 り締 め で は2.82±0.26mV (n=14) と な り, 図 9の 被 検 者 (suh) N.H.の ヒ ス ト グ ラ ム で 示 す よ うに, そ れ ぞ れ54。3%, 36.7%お よ び34.3%の 有 意 な 促 通 が 認 め られ た (P<0, 01) 。 次 に3種 の 課 題 の 促 通 量 を 比 較 す る と, 噛 み しめ が 他 の2 者 よ り促 通 量 が 有 意 に 大 きか っ た (P<0.05) 。 一 方, Jendrassikの 手 技 と 握 り しめ 間 に は 有 意 差 は 認 め ら れ な か った (P>0.05) (図9の 被 検 者N.H.) 。 同 様iの検 索 を 行 った7人 の 被 検 者 全 員 で 噛 み し め は 有 意 な 促 通 を 示 し (P<0.01) , 7人 中6人 で 他 の 二 つ の 課 題 に 対 し促 通 量 が 有 意 に 大 き い こ とが わ か っ た (P<0.05) (図9) 。 以 上 の 結 果 か ら噛 み し め 時 に は ヒ ラ メ 筋H反 射 は 著 しい 促 通 を 受 け て い る こ と が 明 らか に さ れ た 。 2.噛 み しめ の強 度 とH反 射 の促 通 噛 み し め 時 のH反 射 の 促 通 と噛 み しめ の 強 度 の 間 の 相 関 に 関 し て 検 索 を 行 っ た 。controlの0か ら20%ご と に 無 作 為 の 順 序 で 指 示 す る 強 度 を 変 化
A
Ba
b
C
図8両 拳 の握 り しめに 伴 うH反 射 の変 調
A: 図6, 7と 同一 実 験 で得 られ たcontro1と 両 拳 の 握 りしめ時 の2回 の 試 行 を示 す。 各 トレー スは 図6と 同 様 で あ るが, 積 分波 形 は 僥 側 手根 屈 筋 の筋 電 図 の もの を示 して い る
B: Aで 示 した2回 の試 行 をfastsweepで 示 した 記 録 。a: contro1, b: 両 拳 の 握 り しめ時, c: 両 者 の 重 ね 合 わ せ
図97人 の被 検 者 に お け る3種 類 の 運 動 課 題 のH反 射 に対 す る効 果 の 比較 を示 す ヒ ス トグ ラ ム 縦 軸 はH反 射 の促 通 量 。 各 ヒ ス トグ ラム は, 黒: 噛 み しめ, ドッ ト: Jendrassikの 手 技, 斜 線: 両 拳 の握 り しめ を示 して い る
B
図10噛 み しめの 強 度 を 右 咬筋 筋 電 図 の 積 分波 形 の振 幅 を 指 標 に, 5段 階 に設 定 して指 示 した と きのH反 射 の振 幅 の 変 化 A: 各 トレー スは 上 段 か ら ヒ ラ メ筋 筋 電 図, 咬 筋筋 電 図, 咬 筋 筋電 図 の積 分波 形 を示 す B: 各 指 示 強 度 で得 られ たH反 射 を加 算 平 均 した記 録 図11噛 み しめ の強 度 とH反 射 の振 幅 の 関係 5人 の 被 検 者 に つ い て の 結 果 を グ ラフに 示 した 。 グ ラフ の縦 軸 はH反 射 の促 通 量, 横 軸 は 咬 筋 筋 電 図 の 積 分 波 形 の 振 幅 を示 す させ て (図10A) , 噛 み しめ の強 度 を コ ン トロー ル した 。1回 の 実 験 で 得 られ た デ ー タを各 強 度 ご とに加 算平 均 す る と, 噛 み しめ の強 度 の増 加 に伴 いH波 の振 幅 の 増 大 が 認 め られ た (図10B) 。 こ の被 検 者 の実 験 で は300回 の試 行 を 行 い, contro1 お よ び噛 み しめ の各 強 度 の試 行 回数 は50回 前 後 で 温 るが.そ れ ぞれ の強 度 にお け る標 本 数 (n) は contro1か ら100%ま で の6段 階 で そ れ ぞ れ, 38, 14, 15, 17, 12, 13で あ った 。 ま た, 各 強 度 に お け るH波 の 振 幅 はcontrolに 対 して 有 意 に 大 き く (P<0.01) , 各 強 度 間 に も有 意 差 が 認 め ら れ た (P<0.05) 。 こ の 被 検 者 の 結 果 を (sub., N.H.) を 含 む, 同 様 な 検 索 を 行 った5人 の 被 検 者 に 関 し て, 噛 み しA B C 図12噛 み しめ に 伴 うヒ ラ メ筋H反 射 の促 通 動 態 A: 1回 の 実 験 で 得 られ た デ ー タの 散 布 図 B: Aの デ ー タの 隣接 す る5点 を 移 動 平 均 に よ って平 滑 化 した グ ラフ。C: 同一 デ ー タの 筋電 図 開 始 前 後300msに 関 して時 間 軸 を拡 大 して表 示 した グ ラフ 。矢 印はH反 射 の 振幅 がcontrol+2SD を 越 え た 時 点 を示 して い る。 各 グ ラフ の縦 軸 はcontro1の 振 幅 を100と した時 のH反 射 の 振 幅 の大 き さ, 横 軸 は試 験 刺 激 を 加 え た 時点 と右 側 咬 筋 筋 電 図 の 開始 時 点 と の間 隔 を示 す め の 強 度 とH波 の 促 通 量 の 関係 を検 索 した 結 果 を 図11に 示 す。 各 指 示 強 度 にお け る咬 筋 筋 電 図 の積 分 波形 の振 幅 は, 得 られ た デ ー タの 加 算平 均値 に よ って補 正 した。 各 被 検 者 とも噛 み しめ の強 度 と H波 の 促 通 量 の 間 に 有 意 な 正 の 相 関 が 存在 した ( P<0.05) 。 3。 噛み しめ に伴 うH反 射 変調の時間経過 右 咬 筋 の筋 電 図活 動 の 開 始 時 点 を 基 準 と して咬
個 の プ ロ ッ トに つ い て 移 動平 均 値 を求 め て平 滑 化 した もの で あ る。 ヒラ メ筋H反 射 の促 通 は 咬 筋 筋 電 図 の 開 始 前約100ms付 近 か ら始 ま り, 筋 電 図 開 始 後100ms付 近 で最 大 値 に 達 し, そ の 後 減 少 し て ほ ぼ 一 定 の レベ ルに な る こ とがわ か る。 しか し この グ ラ フで は 促通 が どの時 点 で 始 ま って い る の か が 不 明 確 で あ るため, Bの 咬 筋 筋 電 図 の 開 始前 後300msを 時 間軸 を拡 大 して 示 した の がCで あ る。 右 端 に あ る プ ロ ッ トお よび バ ー はcontrol の平 均 値 ±1SDを 示 して い る。 有 意 な 促通 の最 小 値 をcontro1の 平 均 値+2SDを 越 え る もの と す る と, 矢 印 で示 した 点 が 促 通 の 開 始 時 点 と考 え られ, 咬 筋 筋 電 図のonsetの7oms前 で あ った 。 6人 の 被 検 者 に 関 して 同 様 な 検 索 を 行 った とこ ろ 全 例 で 咬 筋 筋 電 図 の 開 始 以 前 か ら促通 が認 め ら れ た (平 均 ±1SD, 59.5±16.5ms, 最大82ms, 最 小40ms) 。 以上 の 結 果 よ り, 噛 み しめ時 に生 ず る ヒラ メ筋 H反 射 の 促通 に は 少 な く とも筋 電 図 開 始 以前 に は, 脊 髄 よ り上 位 の機 構 が 関 与 す る こ とが結 論 さ れ る。 4.噛 み しめ時のH反 射の促通における口腔領域 に 生ず る感覚情報の役割 次 に, 噛 み しめ 時 に 口腔 領域 に生 ず る末 梢 性 感 覚 情 報 がH反 射 促 通 に どの よ うな 役割 を果 た して い る の か を 明 らか に す る 目的 で, H反 射 の促 通 に 対 す るMIRの 効 果 を検 索 した 。 こ こ で, 3.の 結 果 よ りH反 射 の促 通 量 は, 咬 筋 の筋 電 図 開 始 直 後 で は 時 間 経 過 に伴 って 大 き く変 化 す るた め, 咬 筋 の筋 電 図活 動 開始 後500ms以 上 経 過 した時 点 で試 験 刺 激 が加 え られ る よ うに 考 慮 した うえ で, 刺 激 の 時 点 を 無 作 為 に 変 化 させ 射 の振 幅 に 有 意 な 変 化 を 誘 発 しな か った (P> 0.05) 。 これ を確 認 した うえ で, 噛 み しめ 時 のH 反射 の振 幅 を 咬筋 の反 射 性抑 制 の有 無 で比 較 す る と, 噛 み しめ のみ を行 った とき の振 幅 (図13A, 下 段, 左) が4.18土0.43mV (n=22) に 対 し て, MIRに よ って 咬 筋 の筋 電 図 活動 が 全 く消失 して い る時 に誘 発 され たH反 射 の振 幅 (図13A, 下 段, 右) は3.73±0.38mV (n=16) で あ っ た。 両 者 を 比 較 す る とMIR誘 発 時 の 振 幅 は 有 意 に 減 少 して い た (P<0.05) 。 しか しな が ら, contro1に 対 して は有 意 な促 通 が認 め られ た (P <0.05) 。 次 に, 噛 み しめ に伴 うH反 射 の促 通 がMIRに よ る咬筋 の筋 電 図 活動 の変 化 に 関連 して どの よ う に 変 化す るか を 検索 した 。 咬 筋筋 電 図 活動 の 消失 時 に誘 発 した 試 行 で は促 通 量 の有 意 な 減 少 が認 め られ るが, 咬 筋活 動 の抑 制 の 開始 前 後 に試 験 刺 激 が加 え られ た 試行 にお い て はH反 射 の振 幅 に 噛 み しめ 時 と比 較 して有 意 差 は 認め られ な か った (P <0.05) 。 また, 筋 電 図 の抑 鋼 の 第1相 と第2相 の間 の 筋 電 図が 短期 間 に 回復 す る時期 と, 筋 電 図 が 抑 制 か ら回復 す る途 上 に あ る と きに試 験 刺 激 の 与 え られ た 場合 に も, 条件 刺 激 を 加 え ない 噛 み し め 時 と比 較 して 有 意 差 は認 め られ なか った (P< 0.05) (図13B) 。 IV.考 察 1.H波 の振幅 に影響 を与え る因子 H反 射 の 有 用 性 は, ヒ トを 被検 者 と して, な ん ら侵 襲 を 加 え る こ とな しに, 運 動 課 題 を 負 荷 した 時 の 脊 髄 反射 回 路 の機 能 状 態 を検 索 す る こ とが可 能 な点 に あ る。 しか し, そ の手 技 は 比 較 的 容 易 で
A
B
図13咬 筋 の 反 射性 抑 制 の効 果 A: 4種 類 の試 行 そ れ ぞ れ で 得 られ たH反 射 を 加 算平 均 して示 して あ る。 咬 筋 筋 電 図 は 非噛 み しめ時 は加 算平 均 した記 録, 噛 み しめ 時 は筋 電 図 を 重 ね 合 わ せ た記 録 を 用 い た。 標 本 数 は 非 噛 み しめ時, 条 件 刺激 な し: 10, 条 件 刺 激 あ り: 9, 噛 み しめ 時, 条 件 刺激 な し: 16, 条件 刺激 あ り: 22 B: 咬筋 抑 制 の経 過 に 伴 うH反 射 の変 調 。 縦 軸 はH反 射 の振 幅 をcontrolを100と して示 して あ る。 各 プ ロ ッ トは, 模 式 的 に 示 した 条件 刺 激 に よ る 咬 筋 の抑 制 の 経 過 に対 応 してお り, 左 か ら抑 制 の 発 現 前, 抑 制 の一 時 的 な 回復 時, 筋 電 図 の 消失 時, 筋 電 図 の 回復 途 中, 回 復後 の各 位 相 で 得 られ たH反 射 の 振 幅 を示 す。 横 の実 線 はcontrolの 振 幅 を示 し, 右 端 に 平均 値 ±1SDを 示 してあ る。 破 線 は 非条 件 刺 激 時 の 噛 み しめ 時 のH反 射 の振 幅 を 示 し, 右 端 にそ の 平 均 値 ±1SDを 示 す 。*は 噛 み しめ の み を行 った 際 のH反 射 の振 幅 に 対 して 有 意 の 変 化 (P<0.05) を 示 した も のを 表 す あ る反 面, さ ま ざま な要 素 がH反 射 に 影 響 を及 ぼ す 。 本 研 究 に お い て は以 下 の 点 に 関 して特 に配 慮 した 。 1) 被 検 者 の体 位 H反 射 の経 路 は伸 張 反 射 と同 じで あ るた め, 肢 位 の 影 響 が大 き く, 膝 関節 お よ び足 関 節 は 固定 具 を 用 い て 強 固 に固 定 した 。 また, Jendrassikの 手 技 の よ うな上 肢 の緊 張 ばか りで な く頭 位 もH反 射 の振 幅 に影 響 を 与 え る7) こ とが 知 られ て い るた め, アー ム レス トお よびヘ ッ ドレス トは 必 須 で あ る。 2) 刺 激 間隔 反復 刺 激 を与 えた 際 のH反 射 の振 幅 に は 刺 激 後 10秒 に もわ た る長 い抑 制が 起 き る こ とが 知 られ て い る19∼22) 。 しか し, この抑 制 は刺 激 頻 度 が0.25 Hz程 度 で あ れ ば 結 果 に影 響 を与 え る こ とは ほ と ん どない14) 。 本 研究 では 刺 激 の タイ ミソ グを無 作 為 に変 化 させ て い るが, 試 験 刺 激 の 間 隔 が必 ず5 秒 以上 あ る こ と, 比 較 を 行 うデ ー タ間 で刺 激 間隔 に差 が ない こ とに留 意 した 。 しか し, H反 射 の 促通 の開 始 時 点 を 決 定 す る よ うな実 験 に お い て は, この 反 復 刺 激 に よ る抑 制 に よ って初 期 の ご く弱 い促 通 が 覆 い 隠 され, 開 始時 点 の 決定 に誤 りの 生 ず る可 能 性 が あ る。 した が っ て, 促 通 の時 間 経 過 を 測 定す る場 合 に は, 刺 激 間 隔 が 反 復刺 激 に よ るH反 射 の 抑 制 の ほ とん ど消 失 す る8秒 以上 に な る よ うに 設 定 した22) 。 3) 試 験H反 射 の大 き さ 一 定 強 度 の条 件 刺 激 を 加 え て もH反 射 の振 幅 に 起 こ る 変 動 はそ の振 幅 の 大 き さに 依存 して 変 化 し, 条 件 刺 激 のH反 射 に対 す る効 果 が 見 か け上 変 化 して しま うこ とが 知 られ て い る7, 620, 23∼25) 。 さ まき さに よ って 大 き く変 化 す る こ とが な く, 入 力 に 対 す る感 受 性 が 大 きい と想 定 され る, 最 大M波 の 30%の 振 幅 のH反 射 を 試 験 反 射 と して採 用 した 。 4) 構 え (motorset) H反 射 の 振 幅 は, 被 検 者 の精 神 状 態 に よ っ て影 響 を受 け る こ とが知 られ てい る15) 。 した が って, 常 に被 検者 の集 中 力 を維 持 す る必 要 が あ る。 さ ら に, 本 実験 の よ うにH反 射 を誘 発 す る試 験 刺激 に 併 せ て 条 件 刺 激 を 与 え て, そ れ がH反 射 に どの よ うな 影 響 を 与 え るの か を 検索 す る場 合, 被 検 者 に 次 に くる刺 激 の 内容 を 予 測 で き る よ うな実 験 系 で は, そ れ だ け で 誘 発 され るH反 射 の振 幅 に変 化 が 生 じ, 結 果 の正 しい評 価 を す る こ とが で ぎない 。 そ こ で, 本 実 験 で は コ ン ピュ ー ター に よって, 刺 激 の 組 合 せ お よ び条 件 刺 激 の強 度 等 の諸 条 件 を 管 理 し, 無 作 為 に設 定 を変 更 させ る こ とに よ り, 被 検 者 の 予 測 を不 可 能 に した 。 2. H反 射変調の機序 これ ま で 噛 み しめ 時 に ヒラ メ筋 や 大腿 四頭 筋 のH反 射, 腱 反射 等 が 促 通 され る こ とは 知 られて いた が, そ の 機 序 に 関 して は ほ とん ど検 索 が な さ れ て い な い。 本 研究 で は, 噛 み しめ 時 のH反 射 の 変調 はJendrassikの 手 技 同様 に, 脊 髄 単 シナ プス 反 射 弓 に対 す る上 位 脳 か らの下 行 性 入 力, 口腔 領 域 に生 ず る求 心 性 入 力 の両 者 が 関与 す る もの と想 定 し, 促 通 の 機 序 を 明 らか に す る第 一段 階 と して, そ の促 通 動 態 とMIRに よ って 上 位 中枢 お よび 末 梢 か らの感 覚 情 報 の 関与 に 関 して 検 索 を行 った 。 1) ヒ ラ メ筋H反 射 の促 通 動 態 ヒ ラ メ筋H反 射 の促 通 は咬 筋 の筋 活 動 の開 始 前 約40∼80msに 始 ま り, 開始 後 約100msに 最 大 とな り, そ の後 徐 々 に 減 少 して 行 く とい う2相 性 す る と以 下 の よ う に な る。 膝 窩 部 か ら の 脊 髄 単 シ ナ プ ス 反 射 弓 が 求 心 路 遠 心 路 と も 同 距 離zcm と 仮 定 す る 。Fukushimaら26) に よ れ ば, 求 心 性 線 維, 遠 心 性 線 維 の 伝 導 速 度 は, そ れ ぞ れ65∼70 m/s, 55∼59m/sで あ る た め, そ れ ぞ れ 最 小 値 の65m/s (6.5cm/ms) , 55m/s (5.5cm/ms) と仮 定 し, さ ら に, 単 シ ナ プ ス 反 射 の 中 枢 潜 時 を 0.9ms27) と仮 定 す る 。 ま た, こ の 被 検 者 の 場 合, M波 の 潜 時 が7.Oms, H反 射 の 潜 時 が32.Oms で あ っ た 。 これ ら の 数 値 か ら, 615+0.9+5ざ5+7-32 と な り, κ は7l.8cmと 求 め る こ と が で き る。 こ れ を 求 心 線 維 の 伝 導 速 度 で 割 る と11.0msと な り, シ ナ プ ス伝 導 時 間 の0.9msを 加 え る と, 試 験 刺 激 の 効 果 は 約12ms後 に, ヒ ラ メ 筋 運 動 ニ ュ ー ロ ンに 到 達 す る こ と に な る 。 し た が っ て, こ の 値 は 実 際 に ヒ ラ メ筋 の運 動 ニ ュ ー ロ ン プ ー ル の 興 奮 性 は 咬 筋 の 活 動 前 か ら上 昇 して い る と想 定 され る 。
Blair-Thomas and Luschei28) に よれ ば, サ ル の 随 意 性 噛 み しめ 時 に は, 咬 筋 運 動 ニ ュ ー ロ ンは 筋 電 図 活 動 開 始 の25∼45ms前 か ら 興 奮 性 が 上 昇 し て い る こ と か ら, ヒ トで も随 意 性 噛 み しめ の 運 動 指 令 に よ り閉 口筋 群 の 運 動 ニ ュ ー ロ ンに 興 奮 が 引 き起 こ さ れ る と 同 時 に, 下 行 性 の 運 動 指 令 が 腰 髄 の 領 域 に あ る ヒ ラ メ筋 の 単 シ ナ プ ス 反 射 弓 の 中 枢 に 影 響 を 及 ぼ し て い る こ とが 想 定 さ れ る。 筋 電 図 開 始 以 前 の 促 通 に 関 し て は 以 上 の よ うな 推 察 が な さ れ る が, 筋 電 図 開 始 以 降 も 中 枢 内 で 全 く同 し機構 が 働 い て い る か ど うか は 不 明 で あ る 。 実 際 の 噛 み し め 時 に 中 枢 か ら の 運 動 指 令 が 関 与 す るか 否 か に つ い て は 今 後 さ ら に 検 索 が 必 要 で あ
る。 一 方, 林 ら9) も咬 筋 の 活 動 に 伴 う ヒ ラメ筋H反 射 の 促通 動 態 を検 索 して い るが, 筋 電 図発 現 以 前 の 促 通 は 認め られ なか った として い る。 林 らは, 上 下顎 前 歯 部 に シ リコ ン印 象 材 の ヘ ビー ボ デ ィで ス プ リ ン トを製 作 し, そ の 間 に トラ ンス デ ュ ーサ ーを は さん で噛 み しめ の 強 度 を コ ン トロー ル しな が ら検索 を行 って い る。 した が って, 実 験 中 トラ ンスデ ューサ ー を保 持 す るた め に被 検 者は, た と え 筋 電 図活 動 が 現 れ な い に して も常 に 弱 い 力 で噛 み しめ を 行 って い る。 そ の た め, controlのH反 射 の 振幅 が す で に 軽 度 の促 通 を受 け, 筋 電 図 開始 以前 にみ られ る弱 い 促通 が 覆 い隠 され て し まった 可 能性 が あ る。 2) 口腔 領 域 に 生 ず る感 覚 情 報の 関 与 H反 射 の変 調 に 対す る筋 か らの 感 覚 情 報 の 関与 を検 索 す る場 合, そ の筋 の支 配 神経 に 麻痺 の あ る 患 者 を 用 い た り, 麻 酔 や虚 血 に よる ブ ロ ッ ク, 受 動 的 伸 展, 緊 張 性振 動 反 射 等 が 用 い られ て い る12, 13, 23, 29) 。 しか しなが ら, 末梢 か らの感 覚 線維 だけ で な く遠 心 性 の運 動 線 維 も同 時 に ブ ロ ッ クさ れ て い る場 合, 麻 痺 側 と非 麻 痺 側 も し くは 神経 遮 断 前 後 の比 較 で, 全 く同 し運 動 指 令 が 中枢 か ら出 され て い る こ とを客 観 的 に 証 明 す る こ とは不 可 能 で あ る。 また, 虚 血 に よって は1群 線 維 のみ が 選 択 的 に ブ ロ ッ クされ る こ とが 知 られ て い るが29) , これ も 口腔 領 域 へ の 応 用 は 不 可 能 で あ る。 そ こで 本 研究 で は, 咬 筋 に 末梢 刺 激 に よ り抑 制 を 誘 発 す る こ とに よ って 一 時 的 に噛 み しめ の 強 度 を 減 弱 した。 この 変 化 は, 中枢 か らの運 動 指 令 と は 無 関 係 に反 射 性 に 誘 発 され, この時 生 じたH反 射 の促 通 量 の 減 少 は 末 梢 の感 覚 情 報 の 変 化 を反 映 して い る と想 定 され る。 したが って, 噛 み しめ に 伴 う ヒ ラメ筋H反 射 の 促 通 の一 因 と して 口腔 領域 に生 じる求 心 性 感 覚 入 力 の 関与 が 結 論 され る。 MIRに よる 筋 活 動 の 消失 時, 減 少 して い る と 想 定 され る 口腔 領域 か らの 感 覚 入 力 は, 閉 口筋 群 に 存在 す る筋 紡 錘 か らの 入 力 と歯 根膜 の機 械 受 容 器 か らの 入 力で あ る。 ヒ トの 等 尺 性 随意 収 縮 時, α-γ 連 関 に よ って 錘 外筋 と錘 内筋 が 同期 して 活 動 を 開始 し, そ れ に 10∼50ms遅 れ てIa群 線 維 の 発 射 活 動 が 認 め ら れ3o) , 筋 張 力 と筋 紡 錘 単 一 求心 線 維 の発 射 頻 度 の 間 に は有 意 な正 の 相 関が 存 在 す る こ とが報 告 され て い る31) 。 さ らに, 歯 根 膜 の 機 械 受 容 器 の単 一 求 心 線維 の発 射 頻 度 も咬合 力の 増 大 と と もに増 加 す る32) 。 これ らの 事 実 は噛 み しめ の 強 度 とH反 射 の 促通 量 が 正 の 梢 関 を示 す こ と と符合 して お り, 上 肢 の 随 意 性収 縮 に比 べ て噛 み しめ時 に よ りH反 射 が促 通 を 受 け る の も, 筋 紡 錘 の 入 力以 外 に 歯根 膜 の圧 受 容 器 か らの 入 力 が 関 与す るた め か も しれ ない 。 V.結 論 ― 咬 合機 能 と運 動 機 能 の相 関 ― 本 研究 に よ り, ヒ トの随 意 性 噛 み しめ時, ヒラ メ筋H反 射 は 著 しい促 通 を 受 け, そ の促 通 量 は 噛 み しめ の 強 度 と正 の相 関 を もつ こ とが 明 らか とな った。 さ らに, そ の促 通 に は 上 位脳 か らの 運 動指 令な らび に 口腔 領域 に生 ず る感 覚 情 報 が 関 与 して い る こ とが 判 明 した。 これ らの結 果 は, 口腔 機 能 と運 動 機 能 との 間 の相 関 の存 在 を示 して い る。 特 に, 口腔 領 域 か ら離 れ た 下肢 の ヒ ラ メ筋 の 脊 髄単 シナ プ ス反射 が 口腔 領 域 に 生ず る感 覚 情 報 の影 響 を受 け て 変 調 され て い る とい う事実 は, 咬 合状 態 の 変化 に よ って 全身 の運 動 遂 行 能 力 に なん らか の 変化 が 起 こ る可 能性 を示 唆 す る もの であ る。 謝 辞 稿を終え るにあた り, 終始懇切 なご指導 とこ校閲を 賜 った東京医科歯科大学 歯学部障 害者歯科学教室 ・大 山喬史教授, な らびに 歯学部 口腔生理学教室 ・中村嘉 男教授に深 甚なる謝意を表 します。 また, 数々のご教示, ご助言 をいただいた東京都神 経科学総合研究所病態生理学部 門 ・田中鋤作参事研究 員な らびに本学 口腔生理学教室 ・榎本純 男助手に心 よ り感謝いた します。 さらに, 本研究に 協力を惜 しまれなか った 口腔生理 学教室, 障害者 歯科学教室の諸先生, 特 に卓越 した技 術的ご協力をいただ きました萩谷昇 氏に, 厚 くお礼申 しあげます. 本研究 の一部は, 平成2, 3年 度科学研究 費補助金
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