運動技能学習に対するミラーセラピーと経頭蓋直流電気刺激法の併用療法の有効性

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(1)理学療法学第 168 43 巻第 2 号 168 ∼ 169 頁（2016 年）理学療法学第 43 巻第 2 号. 平成 26 年度研究助成報告書. 極；5 cm × 5 cm）と左眼窩上の前額部（陰極：10 cm × 5 cm）に電極を貼付し，弾性包帯で固定した。M1 の位置は，介入前. 運動技能学習に対するミラーセラピーと経頭蓋直流電気刺激法の併用療法の有効性. の経頭蓋磁気刺激（Transcranial Magnetic Stimulation：以下， TMS）計測にて同定した。刺激条件は，臨床神経生理学会の脳刺激に関する委員会報告に則り，刺激強度 2 mA，刺激時間 20 分間と安全域内に設定した。一方，sham 刺激は一旦 2 mA. 1）. 1）. 堀場充哉，清水陽子，佐橋健斗. 1）. ，野嶌一平. 2）. ，. 川嶋将司 3），植木美乃 4），和田郁雄 4）. まで漸増した直後，漸減，停止した。評価評価は，介入前後に実施した。主要評価項目としてボール回. 1）. 転課題の遂行回数，副次的評価として，母指運動の加速度と. 2）. TMS による運動皮質の興奮性の定量を行った。. 3）. 1．ボール回転課題の遂行回数（回転数）. 4）. 各被験者は，前腕回外位で 2 個のコルクボールをできるだけ. 名古屋市立大学病院リハビリテーション部名古屋大学大学院医学系研究科理学療法学講座名古屋市立大学大学院医学研究科神経内科学名古屋市立大学大学院医学研究科リハビリテーション医学. 速く回転（左手：左回り，右手：右回り）させるよう指示されキーワード：経頭蓋直流電気刺激，ミラーセラピー，運動学習. た。30 秒間の課題遂行を 2 回実施し，5 ∼ 25 秒での遂行回数の平均値を代表値とした。. はじめに. 2．母指加速度の計測. 経頭蓋直流電気刺激（transcranial direct current stimu-. 回転数の評価と同時に，三次元動作解析装置（アニマ社，. lation：以下，tDCS）は，微弱な直流電流を経皮的に持続通電. ローカス 3D-MA3000）を用いて母指の加速度を計測した。母. することで，大脳皮質の神経活動を調整する 1）非侵襲的手法. 指先端背側に貼付した直径 5 mm の反射マーカーを 30 cm 間. である。. 隔で配置した 5 台のビデオカメラで撮影し，その位置変化を. 近年，パーキンソン病（Parkinson’s disease：以下，PD）. PC で記録した。三軸方向（矢状軸：X，前額軸：Y，垂直軸：. に対しても tDCS による運動症状の改善効果が検討されてい. Z）の加速度に変換後，MATLAB（MathWorks 社）を用いて，. る 2）3）。しかし，その効果に一定の傾向はみられておらず，ま. ピーク加速度（Peak Value of Acceleration：以下，PVA）を. た tDCS と運動療法の併用療法の効果についても明らかにされ. 算出した。課題遂行時の加速度指標として，PVA の平均値（以. ていない。. 下，mean-PVA）と変動係数（以下，CV-PVA）を算出した。. 一方，健常者での運動技能学習. 4）. や脳卒中後の運動機能改. 3．TMS を用いた運動皮質の興奮性の定量. 善 5）を目的としたミラーセラピー（Mirror Therapy：以下，. 対象とする筋は短母指外転筋（Abductor pollicis brevis：以. MT）の有用性が報告されている。MT は PD においても実施. 下，APB）とした。筋電図（Electromyograms：EMG）は，. 可能と考えられるが，報告例は見あたらない。また，tDCS は，. 10 kHz のサンプリング周波数で AD 変換し，PC で記録した。. 1）. TMS（Magstim 社，Magstim200）計測には，8 の字型コ. 能改善に対する治療手段として期待されている。. イル（各翼外径 9 cm）を使用した。コイルは頭蓋骨に対して. 今回，基礎的研究として，健常高齢者を対象に tDCS と MT. 接線方向で中心線より外側 45 ゜になるよう徒手にて固定した。. の併用による運動技能獲得の即時効果を検討した。また，PD 症. 刺激部位は M1 とし，対象筋の運動誘発電位（Motor Evoked. 例に対する tDCS と MT の併用治療の効果についても報告する。. Potential：以下，MEP）の反応がもっともよい至適部位を被. 対象と方法. 験者毎に計測した。安静時運動閾値（rest motor threshold：. 神経可塑性を促通することが報告されており. ，PD の運動機. 右利きの健常高齢者 16 名（平均年齢 68.9（65 ∼ 73）歳，男. 以下，rMT）は，10 回中 5 回以上 APB の MEP 振幅が 50 µ V. 性 14 名）を対象とした。デザインは二重盲検法によるランダ. を超える最小の刺激強度と定義した。皮質脊髄路の興奮性の指. ム化比較試験で，tDCS の陽極（anodal）刺激群（a-tDCS）8. 標として，rMT の 120％の刺激強度で MEP 振幅を計測した。. 例および sham 刺激群（s-tDCS）8 例に割りつけた。また，右. 4．その他の指標. 利きの PD 患者 2 名についても同様に割りつけし，12 時間以上. 歩行能力，筋力，認知機能に関する評価も実施した。. 休薬したオフ条件で実施した。なお，本研究は当院倫理委員会. 統計解析. で承認を受けた後，説明と文書による同意を得て実施した。. 健常高齢者の回転数，加速度パラメータ，MEP の介入前後. 介入方法. と群間比較に反復測定二元配置分散分析法を用いた。回転数と. 右大脳半球の M1 に対する tDCS（陽極刺激または sham 刺. mean-PVA および CV-PVA の関連は，ピアソンの相関係数，. 激）の試行中に，MT を 20 分間実施した。介入は右手による. スピアマンの順位相関係数を用いた。危険率 5％を統計的有意. ふたつのコルクボール回転課題（直径 30 mm，重さ 5 g，右回. とした。. り）とし，右手の鏡像を視覚的にフィードバックした。この際，. 結果. 左手は鏡の背面で安静を保つよう指示した。課題実施 30 秒と. 1．tDCS による有害事象. 休息 30 秒を 1 セットとし，16 セット実施した。. 健常者，PD 症例ともに tDCS による副作用，有害事象を認. tDCS（neuroConn 社，DC-STIMULATOR）は，右 M1 上（陽. めなかった。.

(2) MT と tDCS 併用療法の有効性. 169. 2．ボール回転の遂行回数. 考察. 健常者は，群内，群間要因の交互作用を認めなかった。両. tDCS による有害事象は発生しておらず，適切な刺激方法を. 群ともに介入後の左手による回転数は増加し主効果を認めた. 用いることで簡便かつ安全に治療が実施できたと考える。ま. （a-tDCS：介入前 14.8 ± 3.6 回，介入後 17.6 ± 3.6 回，p ＜ 0.05，. た，上肢巧緻性以外の運動機能や認知機能には変化が見られて. s-tDCS：介入前 12.7 ± 3.7 回，介入後 18.0 ± 3.2 回，p ＜ 0.01）。. いないことから，本法の効果は課題特異的な変化をもたらすこ. 一方，群間の回転数には差がみられなかった。. とが示唆された。. 3．加速度指標とボール回転数の関連. 健常高齢者に対する tDCS と MT の併用（a-tDCS 群）は，. 健常者のボール回転数は，垂直軸（Z）方向の mean-PVA お. 効果量は小さいものの即時的に運動技能学習を促進する可能性. よび CV-PVA と有意な関連性を認めた（mean-PVA；r = 0.69，. が示唆された。介入後のボール回転数は両群に差がないもの. p ＜ 0.001，CV-PVA；r = ‒ 0.67，p ＜ 0.001）。. の，左母指のピーク加速度や変動係数は，a-tDCS 群のみで有. 4．mean-PVA と CV-PVA. 意に変化した。特に a-tDCS 群のピーク加速度は，s-tDCS 群よ. 健常者の加速度パラメータはいずれも群内，群間要因の交. りも高値であった。しかし，加速度のパラメータと回転数に関. 互作用を認めなかった。介入後の mean-PVA（Z）は a-tDCS. 連があるにもかかわらず，介入後の回転数は両群に差がなかっ. 群で増大し，群内（a-tDCS 群：介入前 80.6 ± 28.3 cm/s2，介. た。複数回の介入効果を検討することや，疲労また陰極刺激の. 2. 入後 96.8 ± 30.6 cm/s ，p ＜ 0.05，s-tDCS 群：介入前 60.2 ±. 影響など他の要因についても検討する必要がある。大脳皮質の. 11.3 cm/s2，介入後 69.0 ± 15.8 cm/s2，p = 0.13）と介入後の. 興奮性変化に関しても，介入後の左 M1 の MEP 振幅は a-tDCS. 群間要因（p ＜ 0.05）に主効果を認めた。. 群で増加しているが，両群の差は認められなかった。これらの. 一方，介入後の CV-PVA（Z）は両群とも低下したが，. 結果は，高齢者に対して a-tDCS に MT を加えることによる付. a-tDCS 群のみの群内要因に主効果を認めた（a-tDCS 群：介入. 加的効果が低い可能性を示している。その要因としては，MT. 前 0.49 ± 0.11，介入後 0.39 ± 0.06，p ＜ 0.05，s-tDCS 群：介. のみでも有意な運動機能の改善および興奮性の増大が見られて. 入前 0.46 ± 0.09，介入後 0.39 ± 0.08，p = 0.07）。. いたことが挙げられる。特に高齢者における運動機能学習の効. 5．MEP 振幅. 果は，運動課題の難易度や介入期間など様々な要因が効果に影. 健常者の MEP 振幅は，介入後に両群とも増加したが，. 響を与えることが知られている。今後は，評価項目を再検討す. a-tDCS 群の群内要因のみに主効果を認めた（a-tDCS 群：介入. るとともに，調整された難易度の課題に対する効果や長期的な. 前 0.97 ± 0.90 mV，介入後 1.98 ± 1.68 mV，P ＜ 0.05，s-tDCS. 介入の効果などを検討していく必要がある。. 群：介入前 0.82 ± 0.57 mV，介入後 1.07 ± 0.63 mV，交互作用. PD 症例では，a-tDCS によってわずかながら回転数やピーク. なし）。. 加速度の増加を認めた。現在，症例数を増やし，PD に対する. 6．その他の運動機能および認知機能. 本法の有用性を検討中である。. 両群とも介入による有意な変化は認めなかった。. 文献. 7．PD への介入例・症例 1（a-tDCS） 60 歳台の女性。罹病期間 2 年。ヤールの重症度 3，左手の寡動が優位。Uniﬁed Parkinoson’s Disease Rating Scale（以下， UPDRS）6）の part3 はオフ時 19 点，オン時 15 点。介入後に，左側の回転数は 2.5 回から 3.5 回に微増した。また，左側の mean-PVA（Z 軸）も 18.0 cm/s2 から 21.0 cm/s2 に増加した。さらに，MEP 振幅も 0.96 mV から 1.24 mV に増大した。一方，UPDRS は改善しなかった。・症例 2（s-tDCS） 60 歳台の男性，罹病期間 4 年，ヤールの重症度 2，軽度の振戦，固縮，寡動を認めいずれも左側優位である。UPDRS part3 はオフ時 19 点，オン時 13 点。介入後に，左側の回転数は 5.0 回から 6.5 回に増加した。しかし，左側の mean-PVA（介入前 65.7 cm/s2，介入後 62.0 cm/s2）や MEP 振幅（介入前 0.80 mV，介入後 0.82 mV）には変化を認めなかった。. 1）Nitsche MA: Excitability changes induced in the human motor cortex by weak transcranial direct current stimulation. J Physiol. 2000; 527: 633‒639. 2）Fregni F, Boggio PS, et al.: Noninvasive cortical stimulation with transcranial direct current stimulation in Parkinson’s disease. Mov Disord. 2006; 21: 1693‒1702. 3）Benninger DH, Lomarev M, et al.: Transcranial direct current stimulation for the treatment of Parkinson’s disease. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2010; 81: 1105‒ 1111. 4）野嶌一平，美馬達哉，他：ミラーセラピー運動学習におけるヒト一次運動野機能の役割．理学療法学．2012; 39: 82‒89. 5）Thieme H, Mehrholz J, et al.: Mirror therapy for improving motor function after stroke. Stroke. 2013; 44: e1‒e2. 6）Movement disorder society task force on rating scales for Parkinson’s disease: The uniﬁed Parkinson’s disease rating scale (UPDRS): status and recommendations. Mov Disord. 2003; 18: 738‒750..

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