2020.12.24

慢性腰痛患者の筋活動異常は疼痛関連因子と複合的に絡み合って能力障害を引き起こす～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

慢性腰痛患者の筋活動の特徴として、立位でおじぎの姿勢をした時に、腰の筋肉をリラックスさせることができないことが報告されています。しかしながら、このような慢性腰痛患者に特徴的な筋活動が、痛みへの恐怖心、破局的思考などの疼痛関連因子とどのように組み合わさって能力障害を引き起こしているのかについては十分に明らかになっていませんでした。畿央大学大学院博士後期課程の 重藤 隼人 氏と森岡 周 教授らは、慢性腰痛症例を対象に筋活動異常と疼痛関連因子の評価を行い、おじぎをした時に腰の筋肉をリラックスできないことが、疼痛関連因子と複合的に組み合わさることで能力障害が起こりやすくなるという関連性をアソシエーションルール分析で明らかにしました。この研究成果は、PLOS ONE誌 （Combined abnormal muscle activity and pain-related factors affect disability in patients with chronic low back pain: An association rule analysis）に掲載されています。   研究概要 慢性腰痛患者の筋活動の特徴として、立位で体幹を屈曲した（おじぎをした）時に、完全屈曲位（おじぎをした状態）を保持した時に腰の筋肉をリラックスさせることができないことが報告されており、これは「屈曲弛緩現象の低下」と呼ばれています。加えて、慢性腰痛患者は、腰の曲げ伸ばしの反復動作時に特定の部位の筋肉のみが活動し、背筋群を全体的にまんべんなく使うことができないことが報告されています。一方で、慢性腰痛患者の痛みや能力障害には、心理的因子や身体知覚異常などの多角的な因子が関連することが報告されています。しかし、慢性腰痛患者に特徴的な筋活動が、疼痛関連因子とどのように組み合わさることが能力障害に影響を及ぼすのかについて十分に明らかになっていませんでした。本研究では、筋活動と疼痛関連因子の評価を行い、アソシエーションルール分析を用いて、筋活動異常と疼痛関連因子の能力障害に対する影響度および筋活動異常と疼痛関連因子が組み合わさることで影響度が変化するかといった複合的な関連性を検証しました。その結果、屈曲弛緩現象の低下が疼痛関連因子と複合的に組み合わさることで能力障害がより起こりやすくなるという複合的な関連性があることを明らかにしました。   本研究のポイント ■ 慢性腰痛患者の筋活動異常と疼痛関連因子の能力障害に対する複合的な関連性をアソシエーションルール分析で検討した。 ■ 単独因子としては、屈曲弛緩比率の低下が最も能力障害に関連する因子として抽出された。 ■ 複合的な関連性としては、屈曲弛緩比率の低下が痛み・心理的因子・身体知覚異常と関連することで、より能力障害に影響する複合的な関連性を示した。   研究内容 慢性腰痛患者を対象に、疼痛関連因子の評価と筋活動の評価を行いました。疼痛関連因子の評価として、疼痛：腰部の疼痛（NRS pain）、痛みの性質（SFMPQ-2）、心理的因子：破局的思考（PCS-4）、不安・抑うつ（HADS）、運動恐怖（TSK-11）、腰部の運動恐怖（NRS fear）、自己効力感（PSEQ-2）、身体知覚異常：FreBAQ、能力障害：RMDQを評価しました。筋活動は表面筋電図を用いて、立位体前屈課題時（図1）の脊柱起立筋の筋活動を測定し、腰の筋肉のリラックス度合いの指標である屈曲弛緩比率：FRR、筋活動部位の偏りの指標である筋活動分布変動性を算出しました。   図１：立位体前屈課題   各変数は等頻度区間法で「高値」・「低値」の2群に分類し、アソシエーションルール分析を用いて、筋活動異常と疼痛関連因子の能力障害に対する影響度および筋活動異常と疼痛関連因子が組み合わさることで能力障害に対する影響度が変化するかといった複合的な関連性を検証しました。アソシエーションルール分析では、Confidence：ルールの正確性、Support：ルールの出現率、Lift値：ルールの有用性、の3つの指標に基づいてルールを抽出しました。複合的な関連ルールの抽出は、ルールの正確性の指標であるConfidenceが80%以上であることを条件に抽出し、階層的クラスター分析を用いて類似したルールにまとめました。 単独の変数では、屈曲弛緩不良のLift値が最も大きく（Lift値：1.64）、最も能力障害に影響する変数として抽出されました。 *全体の中で能力障害の症例が抽出される確率と比べると、FRR低値の症例の中から能力障害の症例が抽出される確率の方が64倍大きいことを示しています。   図2：能力障害に関連するルール 複合的な関連ルールを抽出した結果、「屈曲弛緩不良」ルール、「抑うつ」ルール、「運動恐怖」ルール、「中枢性感作症候群」ルール、「破局的思考」ルールが抽出されました（図2）。特に「屈曲弛緩不良」ルールではLift値が最大で2.18まで増加がみられ、能力障害に対する影響が強くなっていることを示しています。   本研究の意義および今後の展開 本研究成果は、慢性腰痛患者の筋活動異常が疼痛関連因子と関連することで能力障害に強く影響するサブグループが存在することを示唆するものです。そのため、今後はこれらの複合的な関連性が経時的な経過にどのように影響するか検討するとともに、疼痛関連因子を考慮した慢性腰痛患者の筋活動に対するアプローチを提唱する臨床研究を進めていく予定です。   論文情報 Shigetoh H, Nishi Y, Osumi M and Morioka S Combined abnormal muscle activity and pain-related factors affect disability in patients with chronic low back pain: An association rule analysis PLoS One 2020   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科　 博士後期課程　重藤隼人  E-mail: hayato.pt1121@gmail.com   畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 教授　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp  

2020.12.22

発達性協調運動障害を有する児は本当に視覚に頼りがちなのか！？～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

飛んでくるボールをキャッチするためには、視覚によってボールの位置と速度を捉えることが重要になります。しかしながらボールを捕捉し返球する際には、ボールの大きさや重さ、性状といったプロパティを手の感覚（体性感覚）で捉えることの方が重要になります。このようにヒトは、現在遂行している運動にとって最も重要な感覚情報を、常に提供され続ける五感の中から取捨選択することによって、運動を成功に導きます。しかしながら、発達性協調運動障害（Developmental Coordination Disorder: DCD）を有する児においては、運動を実行する際に、五感の中でも視覚に頼りすぎる傾向があり、その視覚依存傾向が運動の不器用さに繋がっていることが示唆されていました。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らは、中井昭夫 教授（武庫川女子大学）、前田貴記 講師（慶應義塾大学）らと共同で、DCDを有する児の感覚依存特性を定量的に調べる初めての研究を実施しました。この研究成果は、Human Movement Science誌（Increased visual bias in children with developmental coordination disorder: Evidence from a visual-tactile temporal order judgment task）に掲載されています。   研究概要 DCDとは、協調運動技能の獲得や遂行に著しい低下がみられる神経発達障害の一類型であり、その症状は、字が綺麗に書けない、靴紐が結べないといった微細運動困難から、歩行中に物や人にぶつかる、縄跳びができない、自転車に乗れないといった粗大運動困難、片脚立ちができない、平均台の上を歩けないといったバランス障害まで多岐に渡ります。DCDの頻度は学童期小児の5-6%と非常に多く、注意欠陥多動性障害、自閉症スペクトラム障害、学習障害などの他の神経発達障害とも頻繁に併存することが報告されており、近年では脳性麻痺ともリスクファクターを共有する連続体である可能性も指摘されています。またDCDと診断された児の過半数が青年期・成人期にも協調運動困難が残存するとされており、DCDの病態理解と有効なハビリテーション技術の開発は、ニューロリハビリテーション研究における喫緊の課題の一つとされています。 運動を遂行する際には、その運動を成功させるのに最も重要な感覚に優先性をつける必要があります。昼間の明るいところで歩く際には視覚から得られる情報は重要になりますが、暗闇で歩く際には視覚に頼れないので、その分、身体感覚や平衡感覚、あるいは聴覚から得られる情報に重きを置くことになります。以前からDCDを有する児では、運動において視覚情報に頼る傾向があり、この視覚情報への依存度の増加が運動パフォーマンスに悪影響を及ぼしている可能性が示唆されていました。しかしながら、これらはいずれも行動観察に基づく示唆であり、DCDを有する児が本当に他の感覚と比べて視覚に依存する特徴を持っているという確固たる証拠はありませんでした。そこで畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らの研究チームは、定型発達（Typically developing: TD）児とDCDを有する児に参加して頂き、感覚依存特性を定量的に調査しました。その結果、DCDを有する児は、TD児と比較して、視覚依存傾向が有意に強いことが示されました。加えて、感覚依存特性と微細運動スキル（手先の器用さ）との間には相関関係が認められ、これは視覚依存傾向が増加するほど、微細運動スキルが低下することを示しました。   本研究のポイント ■ DCDを有する児は、触覚よりも視覚に依存する傾向を示した。 ■ 触覚よりも視覚に依存する傾向が強いほど、微細運動機能は低下していた。   研究内容 6～11歳までのDCDを有する児19名*と年齢と性別を揃えたTD児19名が本研究に参加し、視覚-触覚時間順序判断課題**を実施してもらいました（図1）。この課題では、視覚刺激（光）と触覚刺激（振動）が様々な時間間隔（刺激開始非同期）で呈示され、子どもたちは視覚と触覚のどちらの感覚刺激が早く呈示されたのかを回答します。例えば、実際には触覚刺激が先に呈示されたのに、「視覚刺激の方が早かった」と回答すれば、それは視覚を優先する傾向が強いというように、感覚依存特性（視覚と触覚のどちらに知覚の偏りがあるか）を定量化する課題です。この課題の成績を解析することで得られる主観的等価点（視覚が早いと回答する割合と触覚が早いと回答する割合が丁度50％となる時間間隔）が感覚依存特性の定量指標となりました。 ＊視覚障害も触覚障害もない。 ＊＊Keio Method: Maeda T. Method and device for diagnosing schizophrenia. International Application No.PCT/JP2016/087182. Japanese Patent No.6560765, 2019.     図1：視覚-触覚時間順序判断課題（Keio method: Maeda et al. 2019） 触覚刺激よりも視覚刺激の方が早く呈示される条件、視覚刺激よりも触覚刺激の方が早く呈示される条件、および視覚刺激と触覚刺激が同期して呈示される条件があり、参加児は視覚刺激と触覚刺激のどちらが先に呈示されたかを回答した。   結果として、DCDを有する児は明らかな視覚依存傾向を示し、TD児ではやや触覚に依存する傾向を示しました（図2）。このことは、TD児では、視覚と触覚がほぼ同時に与えられた際に、「触覚刺激が早かった」と答える割合が多いのに対し、DCDを有する児では、「視覚刺激が早かった」と答える割合が多いことを意味しました。加えて以前の研究（Nobusako et al. Brain Sci, 2020）と一致して、感覚依存特性と微細運動スキルとの間には相関関係が認められ、視覚依存傾向が強くなるほど、微細運動スキルは低下していました。以前より微細運動スキルには、手先の触覚情報が重要とされており、それを反映した結果と考えられました。     図2：DCDを有する児とTD児における感覚依存特性の違い   本研究の意義および今後の展開 本研究は、DCDを有する児では触覚障害がないにも関わらず、触覚よりも視覚に依存しやすい特徴を持っていることを定量的に初めて明らかにし、この視覚依存特性の増加と微細運動スキルの低下には相関関係があることを示しました。このことは視覚よりも他の感覚を優先しなければならないような運動においては、とりわけ運動の不器用さが強調される可能性を示唆しています。 今後は、DCDを有する児で観察された視覚依存特性の原因（なぜ視覚に優先性を置くのか？）、視覚依存特性の利点と欠点の明確化（視覚依存特性はどのようなことにメリットがあり、逆にどのようなことにはデメリットがあるのか？***）、そして感覚依存特性の変化が協調運動技能の獲得や遂行に及ぼす影響について調べるさらなる研究が必要です。 ＊＊＊今回の研究では、視覚依存特性の増加は微細運動スキルにはマイナスの影響を与えていましたが、他の活動（行動面、認知面）にはポジティブな影響を与えている可能性があります。   関連する論文 Nobusako S, Tsujimoto T, Sakai A, Shuto T, Furukawa E, Osumi M, Nakai A, Maeda T, Morioka S. Manual Dexterity is not Related to Media Viewing but is Related to Perceptual Bias in School-Age Children.  Brain Sciences. 2020 Feb 13;10(2):100.   論文情報 Nobusako S, Osumi M, Furukawa E, Nakai A, Maeda T, Morioka S. Increased visual bias in children with developmental coordination disorder: Evidence from a visual-tactile temporal order judgment task. Human Movement Science. 2021; 75: 102743.   問い合わせ先 畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 准教授　信迫悟志 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.nobusako@kio.ac.jp

2020.12.08

慢性腰痛症例の筋活動と疼痛関連因子の経時的な関連性～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

慢性腰痛患者には、立位で体幹を屈曲した時に、完全屈曲位で背筋群が弛緩する屈曲弛緩現象が減弱・消失することが報告されています。また、完全屈曲位から体幹を伸展させる時に背筋群の筋活動が増強もしくは減弱することも報告されています。これらの慢性腰痛患者に特徴的な筋活動と疼痛関連因子の関連性は十分に明らかになっておらず、特に経時的な変化については、同時に変化するのか、どちらかの要素が先行して変化するのかといった経時的な関連性は検討されていませんでした。畿央大学大学院博士後期課程の 重藤 隼人 氏と森岡 周 教授 らは、慢性腰痛症例を対象に経時的に筋活動と疼痛関連因子の評価を行い、シングルケースにおけるcross-lag correlation analysisを用いて、筋活動異常の改善と疼痛関連因子の改善が同時に生じることを明らかにしました。この研究成果は、Journal of Pain Research誌 (Temporal Associations Between Pain-Related Factors and Abnormal Muscle Activities in a Patient with Chronic Low Back Pain: A Cross-Lag Correlation Analysis of a Single Case）に掲載されています。   研究概要 慢性腰痛患者の筋活動の特徴として、立位で体幹を屈曲した時に、完全屈曲位を保持した時に背筋群が弛緩する屈曲弛緩現象が減弱・消失することや、完全屈曲位から体幹を伸展させる時に背筋群の筋活動が増強もしくは減弱することが報告されています。また、慢性腰痛患者の痛みや能力障害には心理的因子や身体知覚異常などの多角的な因子が関連することが報告されています。しかし、慢性腰痛患者の筋活動と疼痛関連因子の間の経時的な関連性は明らかにされていませんでした。本研究では、経時的に筋活動と疼痛関連因子の評価を行い、シングルケースにおけるcross-lag correlation analysisを用いて、筋活動と疼痛関連因子の間の経時的な関連性を検証しました。その結果、筋活動異常の改善と疼痛関連因子の改善が同時に生じることを明らかにしました。   本研究のポイント ■ 慢性腰痛を有する１症例の筋活動と疼痛関連因子の経時的な関連性をシングルケースにおけるcross-lag correlation analysisを用いて検討した。 ■ 立位体前屈における屈曲弛緩現象の低下の改善と身体知覚異常の改善が同時期に生じるを示した。 ■ 体幹を伸展する時の筋活動の改善と痛み、心理的因子、能力障害の改善が同時期に生じることを示した。   研究内容 慢性腰痛を有する１症例を対象に、疼痛関連因子の評価と筋活動の評価を経時的に行いました。疼痛評価としてShort-form McGill Pain Questionnaire-2 (SFMPQ-2)、心理的因子の評価としてÖrebro Musculoskeletal Screening Questionnaire-12 (OMSQ-12)、身体知覚異常の評価としてFremantle Back Awareness Questionnaire (FreBAQ)、能力障害の評価としてPatient-Specific Functional Scale (PSFS)を評価しました。筋活動は表面筋電図を用いて、立位体前屈課題時の脊柱起立筋の筋活動を測定し(図1)、屈曲弛緩現象の指標である屈曲弛緩比率:FRR、完全屈曲位（完全屈曲相）での筋活動、伸展させている時（伸展相）の筋活動を算出しました。     図１：立位体前屈課題   経時的に測定した筋活動と疼痛関連因子の経時的な関連性を検討するために、シングルケースにおけるcross-lag correlation analysisを行いました。     図2：筋活動指標と疼痛関連因子の同時期における相関係数 各図形は〇：疼痛、△：能力障害、◇：身体知覚異常、□：心理的因子と筋活動指標との相関係数を示しています。塗りつぶされた図形は有意な相関関係であったことを示しています。   本研究の意義および今後の展開 本研究成果は、慢性腰痛患者の経時的な疼痛関連因子の変化が経時的な筋活動の変化に影響することを示唆するものです。そのため、今後はサンプルサイズを増やしてさらなる経時的な関連性の特徴を検討するとともに、疼痛関連因子を考慮した慢性腰痛患者の筋活動に対するアプローチを提唱する臨床研究を進めていく予定です。   論文情報 Shigetoh H, Nishi Y, Osumi M and Morioka S Temporal Associations Between Pain-Related Factors and Abnormal Muscle Activities in a Patient with Chronic Low Back Pain: A Cross-Lag Correlation Analysis of a Single Case  Journal of Pain Research   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科　 博士後期課程　重藤隼人 E-mail: hayato.pt1121@gmail.com   畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 教授　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp  

2020.11.24

道具に対する視線探索における道具の新奇性と行為意図の影響～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

道具使用場面において、道具や対象物の物理的な特徴から使用方法を類推する技術推論作業が重要であることが報告されています。技術推論の程度は、道具の機能部分をどれだけ見るかということで定量化されますが、道具を使用する意図の有無による視線探索の違いは明らかになっていませんでした。畿央大学大学院健康科学研究科修士課程修了生（現：医療法人社団仁生会甲南病院）の玉木義規 氏と森岡 周 教授らは、被験者に馴染みのある道具と馴染みのない道具を提示し、自由観察した時、持ち上げを意図した時、使用を意図した時の視線探索の違いを調査しました。この研究成果は、Frontiers in Psychology 誌（Effects of tool novelty and action demands on gaze searching during tool observation）に掲載されています。   研究概要 技術的推論とは、物理的な特徴から道具の使い方を推論することです。技術的推論の程度は、道具の機能的な部分への累積注視時間によって示されます。本研究では、健常成人に対して、3つの条件（自由観察、持ち上げ意図、使用意図）で馴染みのある道具と馴染みのない道具を提示した時の視線探索を調べました。その結果、使用意図なく自由観察した場合でも使用を意図した場合と同様に道具の機能部分へ視線が偏向することが明らかになりました。この結果から、単に道具を見た場合でも道具使用のための技術推論作業が自動的に出現していることが示唆されました。しかし、自由観察時の技術的推論は使用意図時ほど強くはありませんでした。このような自由観察時と使用意図時における技術的推論の違いは、自動的な技術的推論と意図的な技術的推論の違いを示している可能性があります。   本研究のポイント 持ち上げることを意図した時に比べて、使用を意図した時だけでなく、使用意図を持たずに道具を自由観察した時にも道具の機能部分への累積注視時間が長くなることを示した。また、使用意図時（意図的な技術推論）と自由観察時（自動的な技術推論）における視線探索に異なる特徴があることを示した。   研究内容 右利きの健常成人14名が実験に参加しました。被験者は3つの条件でモニター上に6つの馴染みのある道具と6つの馴染みのない道具がランダムに呈示された際の視線移動をアイトラッカー（Tobii Pro X2-60）を用いて調べられました。条件1は画面を注視するだけの自由観察条件で、条件2は持ち上げるようなパントマイムを行う持ち上げ条件、条件3は使用するようなパントマイムを行う使用条件としました。2つのパントマイム条件では、モニターの前に実際に道具があることを想定して手をモニター手前まで到達させてから、指示に応じたパントマイムを行いました（図1）。   図１：（A）実験プロトコル （B）実験風景   道具の機能的な部分への累積注視時間は、技術的推論の程度の定量的な指標としました。 道具種別（馴染みの有無）と条件についての二元分散分析を行ったところ、累積注視時間は持ち上げ条件と比較して自由観察条件および使用条件で有意に増加しました。また、馴染みのない道具における累積注視時間は、自由観察条件と比較して、持ち上げ条件では有意に減少し、使用条件では有意に増加しました（図2）。   図2（左）：注視点の可視化 （A）注視点ヒートマップ （B）累積注視位置のヒストグラム 図2（右）：機能部分への累積注視時間   本研究の意義および今後の展開 本研究では、馴染みの度合いの異なる道具観察課題において、使用意図時と自由観察時の視線探索の比較によって技術推論の程度が判別できる可能性を示唆しました。今後、道具使用障害を呈する患者に対して同様の課題を実施し、道具使用障害の病態メカニズムの探求につなげていくことが重要です。   論文情報 Tamaki Y, Nobusako S, Takamura Y, Miyawaki Y, Terada M, and Morioka S Effects of tool novelty and action demands on gaze searching during tool observation. Frontiers in Psychology. 2020; 11: 587270.   問い合わせ先 医療法人社団仁生会　甲南病院　リハビリテーション部 筆頭主任・作業療法士 玉木 義規（タマキ ヨシノリ） E-mail: ot44tama@gmail.com     畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 教授　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp  

2020.11.11

痛みが予測通りに回復しない症例の特徴～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

「痛み」という症状は、ひとによって回復度合いにバラつきがあり、症状が悪化する場合もあることが報告されています。畿央大学大学院博士後期課程の重藤 隼人氏と森岡 周教授らは、病院やクリニックに通われている筋骨格系の痛みを有する患者を対象に“痛み回復予測モデル”を作成し、「中枢性感作症候群の改善度」が痛みのリハビリテーション予後を悪くすることを明らかにしました。この研究成果は、Pain Research and Management誌（Central Sensitivity Is Associated with Poor Recovery of Pain: Prediction, Cluster, and Decision Tree Analyses）に掲載されています。   研究概要 中枢性感作は、心理的因子とともに痛みを修飾する１つの因子であることが報告されています。しかし、心理的因子と痛みとの関係に中枢性感作が媒介して関与するかどうかは明らかにされていませんでした。本研究では、痛み回復予測モデルを作成し、痛み回復予測値と実測値に基づいた階層的クラスター分析を用いて、①痛みが悪化するグループ、②痛みが予測よりも回復しないグループ、③痛みが予測よりも回復するグループに分類しました。そして、多重比較および決定木分析を用いて、痛みの回復予測に適合する症例と適合しない症例に影響する要因を検証しました。その結果、痛みが予測通りに回復しないグループの特徴として、「中枢性感作症候群の改善度」が抽出されました。   本研究のポイント ■ 痛み回復予測値と実測値に基づいたクラスター分析から、①痛みが悪化するグループ、②痛みが予測よりも回復しないグループ、③痛みが予測よりも回復するグループに分類されました。 ■ 痛みが予測通りに回復しないグループの特徴として、中枢性感作症候群の改善度が抽出されました。   研究内容 入院・外来受診患者を対象に、中枢性感作の評価としてCentral Sensitization Inventory (CSI-9)、疼痛評価としてShort-form McGill Pain Questionnaire-2 (SFMPQ-2)、認知情動因子としてPain Catastrophizing Scale-4 (PCS-4：破局的思考)、Hospital Anxiety and Depression Scale (HADS不安、抑うつ)を評価しました。1-2カ月後の再評価が可能であった患者の結果を用いて、段階的な統計解析を行いました。   ＜段階的な解析手順＞  １．痛みの改善がみられた対象者を抽出する。 ２．痛みの改善がみられた対象者のスコアに基づいて、回帰式を作成する（痛み回復モデル）。 　　痛みの変化量 = −0.52×痛みの初期スコア − 3.34  ３．痛み回復モデルから痛み回復の予測値と実測値を算出する。 ４．痛み回復の予測値と実測値に基づいた階層的クラスター分析を実施する（図1） ５．クラスター分析で分類したサブグループについて、各変数の多重比較を行う。 ６．各変数の変化量の関連性に着目して、相関分析を行う。 ７．痛み回復モデルに適合するグループと適合しないグループの特徴を抽出するために決定木分析を行う。       図１：従属変数をクラスター番号，独立変数を痛み関連因子とした決定木分析 クラスター 1：痛みが悪化するクラスター クラスター 2：痛みが予測より回復しないクラスター クラスター 3：痛みが予測より大きく回復するクラスター   決定木分析の結果、各クラスターに分類に関する予測変数として、中枢性感作症候群初期スコアと中枢性感作症候群スコア変化量が抽出されました。特に、中枢性感作症候群スコア変化量は、全てのクラスター分類に関する予測変数として抽出されました。つまり、痛みが予測通りに回復するかどうかに中枢性感作症候群の変化が関連することが示唆されました。   本研究の意義および今後の展開 本研究成果は、従来の研究で報告されていた初期の認知・情動因子および中枢性感作症候群の状態のみならず、中枢性感作症候群の変化が痛みの回復に影響することを示唆するものです。そのため、今後は中枢性感作症候群をはじめとした、痛み関連因子の変化量と合わせて痛みの変化も検討していくことで、サブタイプ分類を行いサブタイプに応じたハイブリッドアプローチを提唱する臨床研究を進めていく予定です。   論文情報 Shigetoh H, Koga M, Tanaka Y, Morioka S Central Sensitivity Is Associated with Poor Recovery of Pain: Prediction, Cluster, and Decision Tree Analyses Pain Research and Management 2020   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科　 博士後期課程　重藤隼人 E-mail: hayato.pt1121@gmail.com   畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 教授　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp

2020.10.23

教員紹介「信迫先生」編～新入生応援！やさしさを「チカラ」に変えるプロジェクトvol.58

1回生の皆さんを応援する”新入生応援！やさしさを「チカラ」に変える”プロジェクト”。後期からは1回生クラス担任以外の先生方もご紹介します。今回は健康科学研究科・ニューロリハビリテーション研究センターの信迫先生です！     【１】氏名および研究分野・担当科目 信迫　悟志（のぶさこ　さとし）　ニューロリハビリテーション研究センター准教授   僕が今最も取り組んでいる研究分野は「発達障害のハビリテーション」です。 「ハビリテーション（habilitation）」には、「適応する」という意味があります。通常はそれに「Re（再び）」を加えて、「リハビリテーション（Rehabilitation）再び適応する」と言いますが、発達障害など先天性や幼少時の障害からの発達を促す取り組みはハビリテーションと言います。発達障害など「障害」という言葉は、個人に診断されるものですので、もちろん「障害」は個人が持つものと捉えられますが、本当は「障害」は個人の中にあるわけではなくて、個人と社会（人や物、環境）が相互作用する接点に、結果的に生じてくるものです。その証拠に、例えば欧米の特別支援教育の対象児には、障害を持つ子どもだけでなく、超能力のような特殊な能力を有する子どもたちも含みます。 例えば、通常は人の手腕は2本ありますが、もし3本ある人がいたらどうでしょうか。手腕が3本あれば、日常生活をより豊かに過ごせるかもしれません。しかしながら、2本しかない方から見れば、それは卑怯だということになるのではないでしょうか。結局、圧倒的大多数（2本）の中では、特殊能力（3本）も障害となるわけです。なので、「障害」というより、「個性（特性）」と捉える方が適切なのかもしれません。 そうした個性（特性）を持つ子どもたちの発達を促すハビリテーションとは何か、そしてどのような取り組みが、個性（特性）を持つ子どもたちと社会（人や物、環境）との間の関係を良好にしていけるのかを研究しています。     サークル【子どもの発達と教育を考える研究会(DS&E)】の顧問をさせてもらい、畿央大学の学園祭【畿央祭】では、子どもたちを対象にしたイベントも実施していますので、子どもに興味がある・子どもが好きという方は、是非お声がけください！！   【2】モットーや好きな言葉、大切にしていること　 座右の銘「人事を尽くして天命を待つ」 基本的に成功しなくても良いと思っています(笑)人の人生に「完成」なんてないので、その時々を自分の持てる力を精一杯出して走り抜けようと思っています。   【3】趣味・特技など ベタですが、映画です。といっても今は、全く観れてませんが、中高生時代は年間300本以上の洋画を鑑賞し、1コマ試写すれば、誰が撮った映画か分かるぐらいマニアックでした。なので、小中高時代の将来の夢は映画監督でした。要するに中高生時代は勉強していなかったわけですが、おかげで外国の方の名前を覚えるのは今でも得意です。恐らく日本の方の名前より多い外国の方の名前を憶えています。英会話はできませんが…。 それから映画は先端技術の結晶でもあるので、今こうして研究する時のアイデアにも生かされているのかもしれません。昔は洋画と邦画・アジア映画では規模が違い過ぎましたが、今は素晴らしい邦画やアニメ作品がたくさん作られていますね。時間ができたら、また映画の旅に出たいと思っています。映画好きという方がおられましたら、一緒に映画談義しましょう！！   【4】先生から見た畿央大学（または所属学科）や畿央生の印象は？　 僕自身は、大学院は畿央大学でお世話になりましたが、専門学校出身で大学生活（キャンパスライフ）というのを送ったことがありません。なので完全に印象でしかありませんが、先生方も職員の方々も、とても情熱的でフレンドリーだと思います。学生の方々も明らかに勉強熱心だと思います。毎年、国家試験や卒業試験のシーズンになると、ニューロリハビリテーション研究センター内でも、連日朝早くから夜遅くまで、机に向かって頑張る学生達の姿を沢山見ます。上に書いたように、僕は勉強より映画だったので、畿央生のその姿に本当に感心しています。でも、くれぐれも無理のないように。   【5】１回生（畿央生）にメッセージを！ 僕が障害を持つ子どもたちに関わる時に、最も大事にしているのが、「好き」という心です。つまり、その子の興味・関心ですね。先程、僕が外国の方の名前を覚えるのが得意と言いましたが、それは努力して勉強したからではありません。単純に映画が大好きだったからです。そのように「好き」という心は、険しい人生を歩む上での大きな原動力になります。なので、皆さんには、何でも良いので、自分の心で沸き起こった「好き」という感情を大切にしてもらえればと思います。 今、僕たちは歴史上稀にみる危機的状況に遭遇しています。学校へ行って、勉強するのは常識。カラオケ行って皆ではしゃぐのも常識。人と人が交流するのは常識。この普段の生活の当たり前だと思っていたことが、当たり前ではなくなり、人と人とが直接交流しないのが常識となりました。これは一見、負のパラダイム・シフトのように見えますが、実はそんなことはありません。人類は危機的状況に遭遇するたびに、それを乗り越え、未来を創造し、切り開いてきました。そして、その正のパラダイム・シフトを展開できる力を持っているのが皆さんのような若い世代です。どういう方向であれ、これからの時代を作っていくのは、僕のような中年層でも今の経済を支えている中高年層でもなく、皆さんです。メディアなどでは若い世代の行動が揶揄・批判されることが多いですが、皆さんならきっと正のパラダイム・シフトを創造し実行できると信じています。皆さんの未来が明るいことを心から願っています！！   教員実績

2020.10.23

教員紹介「大住先生」編～新入生応援！やさしさを「チカラ」に変えるプロジェクトvol.57

1回生の皆さんを応援する”新入生応援！やさしさを「チカラ」に変える”プロジェクト”。後期からは1回生クラス担任以外の先生方もご紹介します。今回は健康科学研究科・ニューロリハビリテーション研究センターの大住先生です！     【１】氏名および研究分野・担当科目 大住　倫弘（おおすみ　みちひろ）　ニューロリハビリテーション研究センター准教授 担当科目：学部では看護医療学科1年次配当「脳科学入門」・教育学部3年次配当「発達脳科学」を担当   研究分野は「幻肢痛のリハビリテーション」です。「それなんなん？」ってなると思いますので、簡単に説明すると、事故などで手が切断された後でも “まだ手が残っている感覚があって、その幻の手が痛い” ことがありまして、その幻の痛みを緩和させるためのリハビリテーションを研究しています。目には見えない幻の手を扱っているので、研究として色んな難しさはありますが、それを見える化して、リハビリテーションをしていく研究にとってもやりがいを感じています！     そんな研究をしている中で、『身体の不思議さ』に夢中になってしまい、今では身体の錯覚を研究もしています。そして、その錯覚を “経験” した後に、そのヒトが身体をどのように感じるのかについて深く掘り下げようとしています。例えばですね、写真のような傷ついたオモチャの手（偽物ですよ！）をつかって、「（この傷ついた手は）自分の手だ」という錯覚を経験させると、本当に自分の手が痛みだすような面白い現象があります。他にも、写真のような色んな手（偽物ですよ！）で錯覚研究をしていますので、ご興味ある方は是非お声掛け下さい。   ▲ P棟１Fニューロリハビリテーションにて撮影   【2】モットーや好きな言葉、大切にしていること　 ひとを育てるのは「人、本、旅」 最近、ライフネット生命創業者の出口治明さんの本を読んで、「まさに！」と思った言葉です。もともと、本は好きなほうですが、自分には圧倒的に人・旅が足りていないので、コロナ禍が落ち着けば、色んなところへ出かけて、色んな人と交流したいと思います。   【3】趣味・特技など おいしいコーヒーを淹れるために日々研究を重ねています（温度・蒸らす時間・お湯を注ぐ速度 etc…）最近は、写真のようなモノを買って、それに頼るようになってしまいましたが・・・自分好みの味で淹れることができるようになってきました。   ▲行きつけのコーヒー屋さんで撮影。ここではコーヒーの知識がたくさん得られます。   【4】先生から見た畿央大学（または所属学科）や畿央生の印象は？　 実は、僕自身が理学療法学科の3期生なのですが、面白い教員とフレンドリーな職員が多いところは、当時から全く変わらないと思いますし、何と言っても、学生に手厚く多くの時間を割いてくれるというのは他の大学にはないトコと思います。逆に、たくさん勉強をしないといけないかも・・・いずれにしても、多くのことを学べる環境であることは間違いないです！   【5】１回生（畿央生）にメッセージを！　 僕が畿央大学へ入学した時には、「え!?大学生ってこんなに勉強しなアカンの!!?? え!?またレポート課題を出すの!?」って率直に思いました。でも、その手厚い教育のおかげで今の自分があると思っていますので、卒業後の自分を想像しながら、コツコツ頑張って下さい!! このような状況なので、まだまだ畿央大学を体感しきれていないとは思いますが、たくさんの友人をつくって、たまには羽目を外して、息抜きしながら、厳しい学びを乗り越えていきましょう！   教員実績

2020.10.22

発達性協調運動障害を有する児の改変された運動主体感～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

予測された感覚フィードバックが実際の感覚フィードバックと時間的に一致する時、その行動は自己によって引き起こされたと経験されます。このように私が自分の行動のイニシエーターでありコントローラーであるという経験のことを運動主体感と呼びます。運動主体感は、ヒトの意欲的な行動に強く関連する重要な経験であり、この経験の重要性は、多くの神経障害・精神障害（脳卒中後病態失認、統合失調症、不安障害、抑うつ、脳性麻痺、自閉症スペクトラム障害）で強調されています。しかしながら、発達性協調運動障害（Developmental Coordination Disorder: DCD）を有する児における運動主体感については、明かになっていませんでした。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らは、中井昭夫 教授（武庫川女子大学）、前田貴記 講師（慶應義塾大学）らと共同で、DCDを有する児の運動主体感について調べる初めての研究を実施しました。 この研究成果は、Research in Developmental Disabilities誌（Altered sense of agency in children with developmental coordination disorder）に掲載されています。   研究概要 DCDとは、協調運動技能の獲得や遂行に著しい低下がみられる神経発達障害の一類型であり、その症状は、字が綺麗に書けない、靴紐が結べないといった微細運動困難から、歩行中に物や人にぶつかる、縄跳びができない、自転車に乗れないといった粗大運動困難、片脚立ちができない、平均台の上を歩けないといったバランス障害まで多岐に渡ります。DCDの頻度は学童期小児の5-6%と非常に多く、自閉症スペクトラム障害、注意欠陥多動性障害、学習障害などの他の発達障害とも頻繁に併存することが報告されています。またDCDと診断された児の50-70％が青年期・成人期にも協調運動困難が残存し、頻繁に精神心理的症状（抑うつ症状、不安障害）に発展することも明らかになっています。 DCDのメカニズムとしては、運動学習や運動制御において重要な脳の内部モデルに障害があるのではないかとする内部モデル障害説が有力視されており、それを裏付ける多くの研究報告があります。一方で、内部モデルは「その行動を引き起こしたのは自分だ」という運動主体感の生成に関与していることが分かっています。すなわち内部モデルにおいて、自分の「行動の結果の予測」と「実際の結果」との間の時間誤差が少なくなると、その行動は自分が引き起こしたものだと感じられ、時間誤差が大きくなると、その行動は自分が引き起こしたものではないと感じられます。したがって、 DCDを有する児では、内部モデル障害のために、この運動主体感が変質している可能性がありますが、それを調査した研究は存在しませんでした。 そこで畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの信迫悟志 准教授らの研究チームは、定型発達児（Typically developing: TD群）とDCDを有する児（DCD群）に参加して頂き、運動主体感の時間窓を調査しました。その結果、TD群とDCD群の両者ともに、運動とその結果との間の時間誤差が大きくなるのに伴って、運動主体感は減少していきました。しかしながら、その時間窓は、TD群よりもDCD群の方が延長していたのです。このことは、DCDを有する児では、行動とその結果の間に大きな時間誤差があったとしても、結果の原因を誤って自己帰属（誤帰属）したことを意味しました。加えて、TD群では、運動主体感の時間窓と微細運動機能との間に相関関係が認められたのに対して、DCD群では、運動主体感の時間窓と抑うつ症状との間に相関関係が認められました。 この研究は、DCDを有する児の運動主体感が変質していることを定量的に明らかにし、その運動主体感の変質と内部モデル障害、および精神心理的症状との間には、双方向性の関係がある可能性を示唆しました。   本研究のポイント ■ DCDを有する児の運動主体感の時間窓は、TD児よりも延長していた。 ＝DCDを有する児では、行動とその結果の間に大きな時間誤差があったとしても、結果の原因を誤って自己帰属（誤帰属）した。 ■ DCDを有する児の運動主体感の時間窓は、抑うつ症状と相関していた。 ＝誤った自己帰属（誤帰属）が大きくなるほど、抑うつ症状が重度化していた。 ■ DCDを有する児において、内部モデル障害、精神心理的症状、および運動主体感との間には双方向性の関係があるかもしれない。   研究内容 8～11歳までのDCDを有する児15名とTD児46名が本研究に参加し、Agency attribution task＊（Keio method: Maeda et al。 2012、 2013、 2019）を実施してもらいました（図1）。この課題は、参加児のボタン押しによって画面上の■がジャンプするようにプログラムされています。そして、ボタン押しと■ジャンプの間に時間的遅延を挿入することができ、この遅延時間として100、 200、 300、 400、 500、 600、 700、 800、 900、 1000ミリ秒の10条件を設定しました。そして、参加児には“自分が■をジャンプさせた感じがするかどうか”を回答するように求められ、参加児がどのくらいの遅延時間まで運動主体感が維持されるのか（運動主体感の時間窓）を定量化しました。さらに参加児はDCD国際標準評価バッテリー（M-ABC-2）や小児用抑うつ評価（DSRS-C）などの評価も受けました。     図1：Agency attribution task（Keio method: Maeda et al。 2012、 2013、 2019） ＊Keio Method: Maeda T。 Method and device for diagnosing schizophrenia。 International Application No。PCT/JP2016/087182。 Japanese Patent No。6560765、 2019。   結果として、DCD群の運動主体感の時間窓は、TD群と比較して、有意に延長しました（図2）。このことは、DCDを有する児では、行動とその結果の間に大きな時間誤差があったとしても、結果の原因を誤って自己帰属（誤帰属）したことを意味しました。この結果には2つの理由が考えられました。一つは、以前の研究（Nobusako et al。 Front Neurol、 2018）から、DCDを有する児では、TD児と比較して、内部モデルにおける感覚-運動統合機能が低下しているためであると考えられました。もう一つは、DCDを有する児では、意図した動きと実際の動きが完全に一致しない状況（すなわち運動の失敗）を頻繁に経験するためであると考えられました。   図2：DCDを有する児とTD児における運動主体感の時間窓の違い   加えて、TD児の運動主体感の時間窓と微細運動機能との間には、有意な相関関係がありました。このことは、内部モデルが、学童期児童の運動主体感の生成に比較的大きな貢献をしていることを示した以前の研究（Nobusako et al。 Cogn Dev、 2020）と一致していました。 一方、重要なことに、DCDを有する児における運動主体感の時間窓と抑うつ症状との間には、有意な相関関係があり、このことは誤った自己帰属（誤帰属）が大きくなるほど、抑うつ症状が重度化したことを意味しました（図3）。     図3：DCDを有する児における運動主体感の時間窓と抑うつ症状との相関関係   本研究の意義および今後の展開 本研究は、DCDを有する児では、運動主体感が変質している（時間窓が延長している）ことを定量的に初めて明らかにし、この運動主体感の変質と内部モデル障害、そして精神心理的症状との間には双方向性の関係があることを強く示唆しました。 今後、本研究で提起されたいくつかの限界点を考慮して、DCDを有する児における改変された運動主体感が、運動の不器用さ、そして精神心理的問題の発生に、どのように関与しているのかを調べるさらなる研究が必要です。   関連する先行研究 ■ Nobusako S, Sakai A, Tsujimoto T, Shuto T, Nishi Y, Asano D, Furukawa E, Zama T, Osumi M, Shimada S, Morioka S, Nakai A. Deficits in Visuo-Motor Temporal Integration Impacts Manual Dexterity in Probable Developmental Coordination Disorder. Frontiers in Neurology. 2018 Mar 5; 9: 114. ■ Nobusako S, Tsujimoto T, Sakai A, Shuto T, Hashimoto Y, Furukawa E, Osumi M, Nakai A, Maeda T, Morioka S. The time window for sense of agency in school-age children is different from that in young adults. Cognitive Development. 2020 Apr–Jun; 54: 100891.   論文情報 Nobusako S，Osumi M， Hayashida K， Furukawa E， Nakai A， Maeda T， Morioka S. Altered sense of agency in children with developmental coordination disorder. Research in Developmental Disabilities. 2020; 107: 103794.   問い合わせ先 畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 畿央大学大学院健康科学研究科 准教授　信迫悟志 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.nobusako@kio.ac.jp

2020.09.29

ルールへの気づきが行為主体感を増幅させる～ニューロリハビリテーション研究センター

自身の行為を制御している感覚を行為主体感といいます。畿央大学大学院博士後期課程の林田一輝 氏と森岡 周 教授はルールへの気づきが行為主体感を増幅させるのかどうかについて検証しました。この研究成果は、Brain Sciences誌（Intentional Binding Effects in the Experience of Noticing the Regularity of a Perceptual-Motor Task）に掲載されています。   研究概要 運動制御は、予測と結果を比較照合する繰り返しによって精緻になります。このモデルは、行為主体感の生成でも同じことが考えられています。行為主体感とは、自身の行為を制御している感覚のことであり、予測と結果の誤差が小さいと「この行為は自分で起こしたものである」という経験をすることができます。我々は過去の研究で、知覚運動能力が高いと行為主体感が増幅することを報告しました（Morioka et al. 2018）。しかしながら、どのような要素が行為主体感に影響したのかは不明でした。本研究では、運動課題中の気づき経験が行為主体感へ与える影響を調査することを目的としました。参加者は、暗黙的なルールを含む知覚運動課題とintentional binding課題（行為主体感を定量的に測定できる方法）を同時に実行しました。実験終了後にルールに気づいたかどうかを聴取することで「気づきあり群」と「気づき無し群」に分けることができました。実験の結果、「気づき無し群」と比較して「気づきあり群」は、intentional binding効果が徐々に増幅しました．つまり，法則性（ルール）への気づきが行為主体感を増幅させることが明らかになりました。   本研究のポイント ■ 気づき経験が行為主体感に影響する可能性がある．   研究内容 29名の健常人が実験に参加しました。参加者は水平方向に反復運動する円形オブジェクトをキー押しによって画面の中央で止める知覚運動課題を行いました。キーを押すとすぐに円形オブジェクトが止まり、そのキー押しから数100ms遅延して音が鳴りました．参加者は，キーを押してから音が聞こえるまでの時間間隔を推定しました。この時間間隔を短く感じるほど行為主体感が増幅していることを示します（intentional binding効果）。知覚運動課題のルールへの気づき経験を与えるために、円形オブジェクトの移動速度を暗黙的なルールに基づいて変更しました。移動速度は5段階（速度1:7.09度/秒，速度2:14.13度/秒、速度3:21.06度/秒，速度4:27.84度/秒，速度5:34.43度/秒）であり、速度は1秒ごとに速度1から速度5に徐々に変更されました。速度5の後，速度は再び速度1に設定されました。このループは、参加者がキーを押すまで繰り返されました。すべての試行終了後、参加者は暗黙の規則性に気づいたかどうか聴取されました。本実験は1ブロック18試行、全10ブロックで構成され、3つの段階（初期、中期、後期）に分けることで運動課題とbinding効果の時系列的な変化を調査しました（図1）。   図１：知覚運動課題とintentional binding課題（行為主体感を定量的に測定できる方法）   「気づきあり群」17名、「気づき無し群」12名に分けられました。「気づきあり群」における高い知覚順応効果は参加者がルールに気づいていた結果であることを示しています（図２a）．さらに、「気づきあり群」は徐々にbinding効果が増幅したのに対して，「気づき無し群」は徐々にbinding効果が減少していました（図２b）。   図2a．知覚運動課題の成績：気づきあり群はタスク数を重ねるほど成績が高まっています 図2b．Binding効果（＝行為主体感の数値）：気づきあり群はタスク数を重ねるほど行為主体感は高まっていきます＊緑バーが低くなるほど行為主体感が高くなっていることを意味します   本研究の意義および今後の展開 本研究は，気づきが行為主体感に影響を及ぼす可能性を示唆しました．本研究結果は行為主体感の変容プロセス解明の一助になることが期待されます．   関連する先行研究 Morioka S, Hayashida K, Nishi Y, Negi S, Nishi Y, Osumi M and Nobusako S. Changes in intentional binding effect during a novel perceptual-motor task. PeerJ 2018, 6, e6066.   論文情報 Hayashida K, Nishi Y, Masuike A and Morioka S.　Intentional Binding Effects in the Experience of Noticing the Regularity of a Perceptual-Motor Task. Brain Sci. 2020   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 博士後期課程 林田　一輝（ハヤシダ　カズキ） E-mail: kazuki_aka_linda@yahoo.co.jp Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600

2020.09.23

利用できる手がかりに応じて変化する運動制御時の自他帰属戦略～ニューロリハビリテーション研究センター

動作の中で得られる感覚を自己帰属したとき（自分で自分の運動を制御していると思えるとき）、我々はその感覚に基づいて運動を制御しようとします。この自己帰属は、内的予測や感覚フィードバックといった感覚運動手がかりや、知識や思考といった認知的手がかりなどに基づいて決定されることが報告されています。畿央大学大学院博士後期課程・日本学術振興会特別研究員の宮脇 裕 氏と森岡 周 教授は，運動制御時にこれらの手がかりがどのような関係性で利用され自他帰属が達成されるのかについて検証しました。この研究成果は、Attention, Perception, & Psychophysics誌（Confusion within feedback control between cognitive and sensorimotor agency cues in self-other attribution）に掲載されています．   研究概要 自他帰属（Self-other Attribution）とは、自己由来感覚と外界由来感覚を区別することを指します。この区別が上手くいかなくなると、「自分で自分の運動を制御している」という運動主体感の変容を招いたり、不必要な感覚に基づいて運動を遂行してしまったりすることが明らかにされています。この自他帰属には、運動の内的予測や感覚フィードバックといった「感覚運動手がかり」や、自分の持つ知識や思考といった「認知的手がかり」が関与することが報告されています。そしてこれらの手がかり間の関係性について、最適手がかり統合（Optimal Cue Integration）と呼ばれる仮説が提唱されています。本仮説によると、脳は状況に応じた手がかりの信頼性を計算し、その信頼性に基づいて自他帰属にどの手がかりを利用するか決定すると考えられています。しかしながら、運動に直接関与しない認知的手がかりが運動制御時の自他帰属に影響しうるのかは依然明らかになっていません。 宮脇 裕 氏（畿央大学大学院博士後期課程，日本学術振興会特別研究員，慶應義塾大学医学部リハビリテーション医学教室）と森岡 周 教授は、フィードバック制御課題を用いて、自他帰属における認知的手がかりの効果について，感覚運動手がかりの情報量を操作した3つの実験により検証しました。その結果、感覚運動手がかりが十分に利用できる状況では（実験1）、，認知的手がかりは自他帰属に利用されませんでしたが、感覚運動手がかりの情報量が少ない状況では（実験2）、認知的手がかりも自他帰属に利用されることが示されました。そして興味深いことに、感覚運動手がかりが十分利用できないような状況では（実験3）認知的手がかりの効果は認めず、これらの実験から、運動制御では認知的手がかりの効果は特定の状況に限定される可能性が示されました。   本研究のポイント ■ 運動制御時の自他帰属は感覚運動手がかりに基づく。 ■ 運動制御では認知的手がかりは特定の状況においてのみ自他帰属に影響しうる。 ■ 認知的手がかりの効果は利用できる感覚運動手がかりの情報量に依存する可能性がある．   研究内容 参加者（健常大学生）は，モニタ上に表示されたターゲットラインをなぞるようにペンタブレット上で上肢の正弦曲線運動を遂行しました（図1; Asai, 2015）。この際，視覚フィードバックとしてカーソルが表示されました。感覚運動手がかりとして、カーソルの動きには、自分のリアルタイムの運動が反映される条件（自己運動条件）と、事前に記録した運動が反映される条件（フェイク運動条件）がありました。参加者は、自分の実際の運動とカーソル運動の時空間的な一致性に基づき、カーソルが自己運動を反映していると判断できる場合にそのカーソルを操作しターゲットラインをなぞることを求められました。     図1：実験セットアップ    ターゲットラインの前半（Cycle 1と2）では、カーソルの形を動きに対応付け、形に基づき自他帰属させることで形を認知的手がかりとして与えました（図2）。具体的には、前半では●の形のカーソルは自分のリアルタイムの運動（自己運動）を反映し、※のカーソルは事前に記録した運動（フェイク運動）を反映していたため、参加者に形の情報から自他帰属することを求めました。特に、形を基にカーソルを制御する条件を設け、形をプライミングしました。ターゲットラインの後半（Cycle 4と5）まで運動を進めると、この対応関係が変化することがあり、この際に参加者が動きと形どちらの手がかりを用いて自他帰属するかを検証しました。課題中にターゲットラインとペン座標の距離を運動エラーとして測定し、この運動エラーから手がかりの利用度を算出しました。     図2：実験デザイン   実験2と3では、それぞれカーソルを8 Hzと4 Hzで点滅させることで、カーソルの動きの情報量を減少させました。この際，動きの情報量減少により認知的手がかりの効果が変動するかを検証しました。 結果として、実験1の感覚運動手がかり（カーソルの動き）が十分に利用できる状況では、自他帰属において認知的手がかり（カーソルの形）の効果は認めませんでしたが（図3）、実験2の感覚運動手がかりの情報量が少ない状況では、認知的手がかりも自他帰属に利用されるようになりました（図4）。そして実験3の感覚運動手がかりがほとんど利用できない状況では，認知的手がかりの効果は認めませんでした（図5）。     図3：実験1における運動エラー   運動エラーについては、各条件とベースライン条件（視覚フィードバックなし）間の差分を算出しています。また，サイクル3で各条件の運動エラーの値がゼロになるようにロックしています。自己運動条件（青線）とフェイク運動条件（緑線）間の運動エラーにおける差は，参加者が後半にカーソルの動きに基づいて自他帰属を為したことを示します。●条件（実線）と※条件（点線）間の差は、参加者が後半にカーソルの形に基づいて自他帰属を為したことを示します。エラーバーは標準誤差を示します。   図4：実験2における運動エラー   実験2では、カーソルを8 Hzで点滅させることで、実験1に比べて自他帰属に利用できる感覚運動手がかりの情報量を減少させました。   図5：実験3における運動エラー   実験3では、カーソルを4 Hzで点滅させることで、実験2からさらに感覚運動手がかりの情報量を減少させました．   本研究の意義および今後の展開 本研究は、運動制御時の自他帰属が感覚運動手がかりを基になされており、その手がかりを利用できてかつ情報量が少ない状況では認知的手がかりで代償しうるという、健常者における運動制御時の自他帰属戦略を示唆しました。今後は、感覚運動手がかりの利用に問題をきたす可能性がある脳卒中後遺症を有する方々を対象に、その自他帰属戦略について健常者との相違を検証していく予定です。これらの検証による研究の発展は，脳卒中後遺症の病態と運動主体感の関係性を解明する一助となることが期待されます。   関連する先行研究 Asai T. Feedback control of one’s own action: Self-other sensory attribution in motor control. Conscious Cogn. 2015;38:118-129.   論文情報 Miyawaki Y, Morioka S. Confusion within feedback control between cognitive and sensorimotor agency cues in self-other attribution. Atten Percept Psychophys. 2020   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 博士後期課程　宮脇　裕（ミヤワキ　ユウ） Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: yu.miyawaki.reha1@gmail.com