軽く触れることで得られる立位姿勢の安定化に関係する脳活動
PRESS RELEASE 2016.1.22
安定している外部対象物（例：壁など）に軽く触れると，立位姿勢が安定化する「ライトタッチ効果」と呼ばれる現象があります．畿央大学大学院健康科学研究科博士後期課程の石垣智也らは，このライトタッチ効果には，左感覚運動皮質領域と左後部頭頂皮質領域の脳活動が関係することを明らかにしました．これは，接触による感覚入力から得られる立位姿勢や動作の安定化を，脳活動の側面から説明する基礎的知見になるものと期待されます．この研究成果は，Experimental Brain Research誌（EEG frequency analysis of cortical brain activities induced by effect of light touch）に掲載されています．
研究概要
不安定な環境下（暗所，狭い床面，高所など）において，軽く壁や手すりに軽く触れるだけで立位姿勢が安定化することは，日常生活でも経験されます．このように，力学的作用に依らない程度の力の接触によって，立位姿勢の安定化が得られることをライトタッチ効果といいます．ライトタッチ効果は，リハビリテーションの場面においても，杖の使用や手すりへの軽い接触，または，理学療法士が軽い身体的接触により患者の動作介助を行う際などにも用いられます．ライトタッチ効果には①接触から得られる感覚情報が必要であること，②接触点に対する注意の分配がなされていること，そして③自己身体と外部空間との位置関係を参照するための対象物が必要であることが，これまでの研究によって明らかにされてきました．そして，ライトタッチ効果の作動には，脳活動の関与があるものと考えられていましたが，実際にどの部位の脳活動が関係しているのかは明らかにされていませんでした．
そこで，研究グループはライトタッチ効果に関係する要因を調整した様々な立位条件を設定し，各立位条件の姿勢動揺と脳活動を測定しました．脳活動には脳波を用いており，その周波数解析から得られる脳活動と，ライトタッチ効果の得られた条件の立位姿勢の安定化の程度との関係を検討しました．その結果，固定された台に接触を行う条件においてのみ，立位姿勢の安定化，つまりライトタッチ効果が得られ，かつ，左感覚運動皮質領域と左後部頭頂皮質領域において高い脳活動を認めました．また，ライトタッチ効果によって得られる姿勢動揺の安定化の程度と，左感覚運動皮質領域の脳活動には負の関係が認められ，一方，左後部頭頂皮質領域の脳活動では正の関係にあることが認められました．
本研究のポイント
・異なる要因を含む立位条件を設定し，ライトタッチ効果に特異的な脳活動を明らかにした．
・脳波周波数解析により，ライトタッチ効果により得られる立位姿勢の安定化の程度と関係する脳活動を明らかにした．
研究内容
ライトタッチ効果には①接触から得られる感覚情報が必要であること，②接触点に対する注意の分配がなされていること，そして③自己身体と外部空間との位置関係を参照するための対象物が必要であるといわれています．本研究では，これら要因を組み合わせた4種類の立位条件（図1）を設定しました．
図1 設定した4種の立位条件
全て閉眼閉脚立位にて異なる4種類の立位条件が設定された
(a):コントロール条件（自己の姿勢定位に注意する条件）
(b):ライトタッチ条件（接触を行う固定点への姿勢定位に注意する条件）
(c):感覚入力条件（自己の姿勢動揺を反映する接触点への姿勢定位に注意する条件）
(d):指先への注意条件（右示指先端に注意する条件）
実験では，各立位条件の姿勢動揺と脳波の測定を行いました．姿勢動揺については，安定している外部対象物（固定点）に右示指で接触を行う「ライトタッチ条件」のみで，低い姿勢動揺範囲を認めました（図2）．
図2 姿勢動揺範囲の結果
他の条件に比べライトタッチ条件でのみ低い姿勢動揺範囲を認めたこと示しています．
脳波は周波数解析という解析方法を用いて，その脳活動を検討しました．その結果，姿勢動揺の結果と同様に，ライトタッチ条件の左感覚運動皮質領域と左後部頭頂皮質領域において，高い脳活動を認めました（図3）．また，ライトタッチ条件でみられる立位姿勢の安定化の程度は，左感覚運動皮質領域の脳活動と負の関係にあり，左後部頭頂皮質領域の脳活動とは，正の関係が認められました（図4）．つまり，大きなライトタッチ効果が得られた者は，左感覚運動皮質領域の脳活動が低く，また左後部頭頂必要領域の脳活動が高いということです．
研究グループは，この結果について，ライトタッチ効果時の感覚－運動入出力様式の程度を左感覚運動皮質領域の脳活動に反映されており，左後部頭頂皮質の脳活動は，立位姿勢の安定化に作用する感覚情報の統合を反映していると考察しています．
図3 脳活動の結果
ライトタッチ条件の左感覚運動皮質領域と左後部頭頂皮質領域において他条件に比べて高い脳活動を認めたことを示しています．
図4 ライトタッチ効果と脳活動の関係
ライトタッチ条件でみられる立位姿勢の安定化の程度は，左感覚運動皮質領域の脳活動と負の関係にあり，左後部頭頂皮質領域の脳活動とは，正の関係が認められたことを示しています．つまり，高いライトタッチ効果が得られたものは，左感覚運動皮質領域の脳活動が低く，また左後部頭頂必要領域の脳活動が高いということを示しています．
今後の展開
この研究成果は，ライトタッチ効果の神経メカニズムを説明する基礎的知見のひとつになるものと期待されます．本研究により，ライトタッチ効果に関係する脳活動の一端が明らかとなりましたが，その神経メカニズムのさらなる理解には，大元となる神経基盤を明らかにすることが望まれます．
論文情報
Ishigaki T, Ueta K, Imai R, Morioka S. EEG frequency analysis of cortical brain activities induced by effect of light touch. Exp Brain Res. 2016 Jan 12. [Epub ahead of print]
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 石垣 智也（イシガキ トモヤ）
Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600
E-mail: p0611006@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
センター長 森岡周（モリオカ シュウ）
Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600
E-mail: s.morioka@kio.ac.jp
