藤原 謙吾 論文内容の要旨
主 論 文
A method for using video presentation to increase the vividness and the activity of cortical regions during motor imagery tasks
運動イメージ中の運動イメージ鮮明度と大脳皮質領域の活動 を高めるための映像提示方法の検討
藤原謙吾,柴田昌知,淡野義長,柴山弘司,磯直樹,松尾萌美 中島輝,森内剛史,光永済,東登志夫
Neural Regeneration Research (in press)
長崎大学大学院医歯薬学総合研究科医療科学専攻
(主任指導教員:東 登志夫 教授)
緒 言
運動イメージ(Motor imagery;MI)を繰り返し行うメンタルプラクティス(Mental
practice
:MP
)は,脳卒中後の上肢機能に対する有効な介入方法の一つである.MP
の効果は,どの程度鮮明に
MI
が行えているかが重要であると報告されている.このMI
の鮮明度を保つ為に,MI
を実施する際に実際に課題を遂行して場面の映像を提示 する方法が注目されている.最近の研究では,MI
に用いる課題の映像の運動観察(Action Observation:
AO)と MI
を同時に行うと,単独で行うAO
やMI
と比較して,運動関連領域の脳活動が活性化することが報告されている.この他にも
AO
時に用い る映像提示方法違いについても検討されており,3
人称視点よりも1
人称視点の映像 提示の方が皮質脊髄路の興奮性が増大したことが報告されている.さらに,映像に用 いるモデルの違いについての検討では,他人の手と自分の手を比較し,自分の手のAO
を行わせた方が皮質脊髄路の興奮性を増大したとの報告もなされている.一方,臨床場面で
MP
を実践するにあたり,脳卒中患者では,運動麻痺の影響で麻痺側上肢 の動きの映像を撮影する事が難しい.そのため,非麻痺側上肢の動きの映像を撮影し,その反転映像を提示して麻痺側上肢が動いている映像を作り,
AO
とMI
を組み合わ せてMP
を実践した事例報告がある.この介入では,上肢機能とMI
の鮮明度が介入 後に介入善と比較して有意に改善したと報告されている.しかし,この反転映像提示 によるMI
中の大脳皮質領域の活動について神経生理学的指標を用いた検証は行われ ていない.そこで,本研究は運動課題中の脳活動が計測できる近赤外線分光法(
Near-infrared spectroscopy
:NIRS
)を用いて,映像提示方法の違いにおける上肢のMI
中の大脳皮質領域の脳血流動態を検討することを目的とした.対象と方法
対象は神経学的疾患のない右利き健常成人
66
名(平均年齢26.3±4.3
歳)とし,対 象群を反転映像なし(MI only
)群23
名,他人の手の反転映像提示(AO
+MI
(other
hand
))群20
名,自分の手の反転映像提示 (AO
+MI
(own hand
))群23
名の3
群に 無作為に割り付けた.なお,本研究は,長崎大学大学院医歯薬学総合研究科保健学専 攻倫理員会の承認を得て行った.また,対象者に研究に関する十分な説明を行い,同 意書に署名を得た上で研究参加とした.MI
課題は左手で箸を使用してブロックを運搬する課題とし,主観的なMI
鮮明度はVisual Analogue Scale(VAS)で評価した.映像は,右手で箸を使用している映像を反
転映像に編集し,あたかも左手で箸を使用している映像とした.実験では,無作為に 割り付けた3
群に対してMI
課題中に反転映像を提示しない場合と,他人の利き手の 反転映像を提示する場合,自分の利き手の反転映像提示する場合の3
条件でそれぞれ 比較した.NIRS
のプローブは,4×4
のプローブセットにて国際10-20
法に従ってCz
を基準に 配置した.関心領域(ROI)は,左右の感覚運動皮質(Sensorimotor Cortex:SMC), 運動前野(Premotor Area
:PMA
),前頭前野(Prefrontal Cortex
:PFC
),前補足運動野(
Pre-Supplementary Motor Area
:Pre-SMA
),補足運動野(Supplementary Motor Area
:SMA)とした. NIRS
計測は,各条件につき20
秒間のMI
課題と30
秒間の安静を交互に連続
3
サイクル実施した.統計学的解析には, VASに関しては一元配置分散分析, MI課題中の酸素化ヘモグ ロビン(Oxy-Hb)に関しては,「ROI」と「MI課題条件」を主要因とする二元配置分 散分析を行った.いずれも事後検定には,
Bonferrni
を採用した.有意水準は全て5%
未満とした.
結 果
VAS
は3
群で主効果を認め,事後検定においてAO+MI(own hand)群が有意に
高値を示した.MI
中の大脳皮質領域の活動に関しては,映像提示方法の違う3
条件 およびROI
間に主効果を認めたが,交互作用は認められなかった.そのため,事後検 定を行い,条件間の比較においては,AO+MI(own hand)群がMI only
群とAO+
MI
(other hand
)群よりも有意に高値を示した.また,ROI
間の比較に関しては,RSMC
,SMA
と比較してRPFC
が有意に高値を示した.考 察
本研究では,脳卒中患者に対する