2023.02.21

慢性腰痛の運動時痛に対する経皮的電気刺激の効果～理学療法学科・健康科学研究科

腰痛をもつ日本人は38%程度と推定されており、社会経済に与える影響は少なくありません。腰痛治療の一つに、弱い電流を流して痛みを軽減する経皮的電気刺激(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation: TENS)がありますが、TENSの慢性腰痛の運動時痛に対する効果を検証した報告は限られていました。そこで、畿央大学健康科学部理学療法学科の瀧口 述弘助教、庄本 康治教授と高松 昇三（健康科学研究科博士課程2年／オムロンヘルスケア株式会社）らは、腰部運動時痛に対してTENSの効果を検証し、周波数を変調したTENSによって慢性腰痛の運動時痛が軽減することを明らかにしました。この研究成果は、物理療法科学誌「慢性腰痛患者の運動時痛に対する経皮的電気刺激の効果：ランダム化比較試験」(https://doi.org/10.57337/jjeapt.21-21)に掲載されています。 研究概要 エビデンスレベルが高いといわれているランダム化比較試験という研究デザインを用いて検証しました。腰部に周波数を変調した（刺激の感覚が変わる）TENSを実施すると、プラセボTENS（電気を流していると説明しているが実際は流していない）と比較して、腰部運動時痛が低下しました。この結果から、周波数を変調したTENSを実施することで、慢性腰痛の運動時痛が軽減されることが明らかになりました。   研究のポイント ・慢性腰痛の運動時痛はTENSで軽減する。 ・周波数を変調させた方が、運動時痛が低下した。   研究内容 慢性腰痛患者80名を高周波数TENS群、変調周波数TENS群、プラセボTENS群に分類して、腰部運動時痛に対して効果を比較しました。腰部運動時痛は、腰部の運動テストでよく用いられる指床間距離を測定し、その時の痛みを運動時痛として測定しました。痛みの程度はVisual Analogue Scale (0 – 100で痛みの程度を示す。0: 全く痛くない　100: 想像できる最悪の痛み)を用いて測定しました。変調周波数TENSはプラセボ経皮的電気刺激と比較して、運動時痛が低下しました。   HF-TENS: 高周波数TENS　MF-TENS: 変調周波数TENS   本研究の臨床的意義及び今後の展開 TENSは副作用がほとんどなく、近年では操作が簡単な家庭用の機械も販売されています。本研究の結果から、動作中の痛みを軽減できる可能性が示唆されました。今後は、日常生活場面で経皮的電気刺激を併用し、日常生活動作での腰痛が軽減するかを明らかにする必要があります。   論文情報 https://www.jstage.jst.go.jp/article/jjeapt/advpub/0/advpub_21-21/_article   問合せ先 畿央大学　健康科学部　理学療法学科 助教　瀧口述弘 TEL：0745-54-1601 FAX：0745-54-1600 E-mail: n.takiguchi@kio.ac.jp

2023.02.08

感覚運動レベルにおける行為主体感の頑健性～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

行為/運動主体感（sense of agency:SoA）とは「このボールを蹴っているのは私だ」とか「このお皿を割ったのは私だ」など、日常生活で起こる行為の結果を自分に帰属させる主観的な意識のことです。感覚・運動に障害が生じると予測と実際の感覚が一致しないことがあり、それにより行為時の快適さが失われ不快感を訴えるケースがみられます。これは後遺症によって生涯にわたって頑健（つまり「適応できない」）に継続するのかは不明でした。畿央大学健康科学部理学療法学科4回生 三嶋 瑞穂さん、森岡 周教授、ニューロリハビリテーション研究センター 林田 一輝客員研究員らは、東京大学大学院人工物研究センター 温 文特任准教授と共同で、実験的に感覚予測と結果を一致あるいは不一致させる群を設け、一定の期間それに暴露させることで行為主体感が変化するかを調べました。その結果、短期間では行為主体感は変化しない、すなわち頑健であることが明らかになりました。この研究成果はBehavioral Sciences誌（Adaptability of the Sense of Agency in Healthy Young Adults in Sensorimotor Tasks for a Short Term）に掲載されています。 研究概要 行為/運動主体感（sense of agency）とは「ある運動・出来事を引き起こしている、生み出しているのは自分自身である」という主観的な制御の感覚・意識のことです。行為主体感は感覚予測と実際の感覚結果が一致すれば起こり、それらが一致しなければ低下あるいは喪失すると考えられています。例えば、神経疾患、統合失調症、自閉症スペクトラム障害では行為主体感の低下や喪失が報告されています。こうしたケースは、行為のたびに予測と結果に不一致が生じ、自らの行為への不快感につながることが示唆されます。脳卒中後の運動障害は残りやすく、行為に対する不快感が頑健（すなわち「非適応的」）に継続する可能性が考えられます。しかしながら、一定の期間、感覚予測と実際の感覚結果の不一致に暴露されることによって、行為主体感が適応的に変化するか否かは不明でした。また、行為主体感に影響する抑うつ傾向、統合失調症傾向、感覚過敏などの心理状態の個人差がその適応性に影響するかは不明でした。そこで畿央大学健康科学部理学療法学科4年生 三嶋 瑞穂さん、森岡 周教授、ニューロリハビリテーション研究センター 林田 一輝客員研究員らは、東京大学大学院人工物研究センター 温 文特任准教授が開発した実験課題（PCカーソルの自己制御比を実験的に操作することで行為主体感の変化を検出するもの）を用いて、一定期間、感覚予測と実際の感覚結果の一致（一致群）あるいは不一致（不一致群）の暴露による行為主体感の変化を捉えました。その結果、一致群と不一致群の行為主体感の変化に有意な差はみられず、行為主体感が適応的でなく頑健である可能性を示しました。また一致群のみ、暴露前後の行為主体感の変化が抑うつ傾向と関係することがわかりました。 本研究のポイント ■ 感覚予測－結果の不一致への暴露によって行為主体感は適応的に変化するかを調べた。 ■ その結果、感覚運動水準においては、行為主体感は適応的でない（頑健）であることがわかった。 研究内容 33名の健康な実験参加者を感覚予測と実際の感覚結果の一致群（一致群）と不一致群に分けました。MATLABとPsychtoolbox (MathWorks, USA) を使用して、行為主体感を検出する課題を作成しました。参加者はタッチパッドを使用してPC画面上のドットを4秒以内に自由に操作するように指示されました。なお、ドットの動きを自分の操作0～100%の中で10％ごとにランダムに反映させました。試行数は1試行4秒間の操作を計110試行（0～100％を10％ごとに各10回）とし、「“ドットの動きに違和感があっても”自分が動かしていると感じれば Yes と答える」よう参加者に要求し、個人の行為主体感の閾値を算出しました。図1は実験課題の例ですが、タッチパッドを使用して画面上のドットを操作した際、そのドットが自分によってコントロールできていると感じているかどうかが評価されました（図は100%または50%コントロールの例）。不一致群では算出した個人の閾値より10％低い値を100試行、一致群では完全に自分の動きで100試行実施させました。     図１．行為主体感を捉える実験課題 参加者はタッチパッドを使用して PC 画面上のドットを操作し、4 秒以内にドットを自由に操作するように指示されました。そのドットをコントロールできていると感じるかどうかで行為主体感が評価されました。図は100%または50%コントロールの例を示しています。   行為主体感の曖昧さの指標である傾きと50%の確率で「Yes」と回答する主観的等価点（Point of Subjective Equality：PSE）をロジスティック回帰曲線を使用して算出しました。また、参加者の抑うつ傾向、統合失調症傾向、感覚過敏を各種質問紙を用いて調べました。行為主体感を表すロジスティック回帰曲線の傾き、PSEに群間差はありませんでした（図2）。つまり感覚予測と感覚結果の不一致への非適応性が示され、感覚運動課題を用いた感覚運動レベルにおいては、不一致を受け入れることが難しいことが示唆されました。一方で、一致群のみで暴露前後の行為主体感の変化が抑うつ傾向と有意な相関関係を示しました。この結果は、抑うつ傾向の場合、感覚予測と結果の一致経験によって行為主体感を向上させる可能性が示唆されました。しかし、長期にわたる感覚予測と結果の不一致の暴露の影響は不明なままです。今後は、長期間の暴露による思考の変化といった認知レベルが感覚予測と結果の不一致といった感覚運動レベルにどのように影響するかを調べる必要があります。   図2．行為主体感の変化 行為主体感の指標であるロジスティック回帰曲線の勾配 ( A ) とPSE ( B ) の群別の結果（平均 ± 標準偏差）を表します。検定の結果、交互作用と主効果はどちらも有意ではありませんでした。Congruent group（一致群）、Incongruent group（不一致群） 本研究の臨床的意義および今後の展開 本研究における感覚予測と結果の不一致の暴露プロセスは、脳卒中後の片麻痺プロセスを想定しており、学習された不使用の原因に接近する可能性があると予想しています。一方、感覚予測と結果が一致する課題は抑うつ傾向を改善させる選択肢となる可能性が示唆されました。今後は、感覚運動水準の課題に文脈や思考など認知水準の手続きを加え、柔軟に適応できるかどうかを調べる必要があります。 論文情報 Mizuho Mishima, Kazuki Hayashida, Yoshiki Fukasaku, Rento Ogata, Kazuki Ohsawa, Ken Iwai, Wen Wen, Shu Morioka Adaptability of the Sense of Agency in Healthy Young Adults in Sensorimotor Tasks for a Short Term Behavioral Sciences, 2023 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 教授　森岡 周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp

2023.02.03

サーマルグリル錯覚に特徴的な脳波律動～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

温かいモノと冷たいモノを同時に触ると、本当は熱くないはずなのに、それを「痛い」と経験することがあり、この経験は”サーマルグリル錯覚”と呼ばれています。畿央大学大学院 健康科学研究科 修士課程を修了した浦上 慎司さん（現：星ヶ丘医療センター 理学療法士）とニューロリハビリテーション研究センター大住 倫弘 准教授は、サーマルグリル錯覚を経験している時の脳波活動を計測・分析し、特徴的な脳波活動を明らかにしました。この研究成果はNeuroReport誌（Cortical oscillatory changes during thermal grill illusion）に掲載されています。   研究概要 ”サーマルグリル錯覚”とは、温かい棒と冷たい棒が交互に並べられている棒に手を置くと、痛みをともなう灼熱感が惹起される現象です（図１）。この現象は、中枢神経メカニズムによって生じると説明されていますが、そのメカニズムは十分に明らかにされていません。畿央大学大学院 健康科学研究科 修士課程を修了した浦上 慎司さん（現：星ヶ丘医療センター 理学療法士）とニューロリハビリテーション研究センター大住 倫弘 准教授は、健常者を対象に、サーマルグリル錯覚中における脳波活動を計測・分析しました。その結果、サーマルグリル錯覚を経験している時には、痛み関連脳領域／ペインマトリックス（Pain Matrix）の代表である島皮質周辺の脳波律動が特徴的に変化することが明らかになりました。この研究は、サーマルグリル錯覚における中枢神経メカニズムの一端を明らかにしたことになります。   本研究のポイント ■ 温かい棒と冷たい棒が交互に並べられているグリルの上に手を置くと痛みを感じる ■ サーマルグリル錯覚中では島皮質に特徴的な変化が生じる   研究内容 健常21名を対象にして、サーマルグリル錯覚によって生じる脳波活動を計測・分析しました。具体的には、①暖かい棒だけが並べられているグリルに手を置く条件（コントロール条件）と、②温かい棒と冷たい棒が交互に並べられているグリルに手を置く条件（サーマルグリル錯覚条件）で脳波活動を計測し、それらの脳波活動を比較することによってサーマルグリル錯覚に特徴的な脳波成分を抽出しました。       その結果、痛み関連脳領域／ペインマトリックス（Pain Matrix）の代表である島皮質が、サーマルグリル錯覚を引き起こす脳領域であることが明らかになりました。島皮質は、暖かい／冷たいという感覚が入力されているだけでなく、”痛い”という情動経験にも関与します。加えて、この島皮質は中枢性疼痛をもたらす脳領域としても知られています。今回の結果は、中枢性疼痛のメカニズム解明に役立つ基礎研究になることが考えられます。   論文情報 Uragami S, Osumi M. Cortical oscillatory changes during thermal grill illusion. NeuroReport 2023   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 准教授 大住 倫弘（オオスミ　ミチヒロ） Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: m.ohsumi@kio.ac.jp

2022.12.23

慢性腰痛者における運動恐怖は予測的姿勢制御を乱してふらつきの原因になる～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

予測的姿勢調節（APA）は運動を効率的に実行する上で重要な機能ですが、慢性腰痛者のおけるAPAと運動・姿勢制御との関連性は明ら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 西 祐樹 客員研究員とセンター長 森岡 周 教授らは、運動恐怖によるAPAの変化はその後の運動・姿勢制御に影響することを明らかにしました。この研究成果はScandinavian Journal of Pain（Anticipatory postural adjustments mediate the changes in fear–related behaviors in individuals with chronic low back pain）に掲載されています。   研究概要 慢性腰痛者では、運動恐怖によって“凍結行動”と呼ばれる運動時の腰部に対する過剰な保護や運動の緩慢化が生じます。一方、運動には身体の動揺が伴うため、運動実行前に姿勢を調整する“予測的姿勢調節（Anticipatory postural adjustment: APA）”によって効率的かつ正確に運動を制御できることが知られています。 しかしながら、慢性腰痛者の腰部運動においてAPAがどのように機能しているのかは明ら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 西 祐樹 客員研究員 と センター長 森岡 周 教授 らは、 地域在住の慢性腰痛者を対象に重心動揺計上で体幹の屈曲伸展運動を計測しました。その結果、運動恐怖がAPAを媒介してその後の運動・姿勢制御に悪影響を及ぼしていることが明らかになりました。この成果は慢性腰痛による運動制御の更なる病態理解に寄与しました。   本研究のポイント ■ 慢性腰痛者および健常高齢者の体幹屈曲伸展運動における予測的姿勢制御や運動・姿勢制御を測定した。 ■ その結果、慢性腰痛者では予測的姿勢調節の機能の低下が生じていた。 ■ 加えて、運動恐怖のよる予測的姿勢調節の変化はその後の運動・姿勢制御に影響していた。   研究内容 慢性腰痛者48名および健常高齢者22名は体幹の屈曲伸展運動を行い、電子ゴニオメーターで腰部の角度を計測し、重心動揺計で足圧中心（COP）を計測しました（図1）。     COPの偏位開始から運動の開始までのAPAの期間を抽出するとともに、体幹屈曲伸展運動の運動および姿勢制御変数を算出しました。その結果、健常高齢者と比較して慢性腰痛者では、屈曲伸展の切り替え時間（運動制御）およびAPA時間が延長しました。加えて、課題前後でCOPの位置（姿勢制御）は前方に偏位していました。つまり、慢性腰痛者では、体幹の屈曲により前方に偏位したCOPが体幹の伸展に伴って正中へ偏位せず、前方位置に残存する現象が観察されました。次に、これらの変数を投入した媒介分析の結果、慢性腰痛者の切り替え時間はAPAの有意な間接効果と運動恐怖の直接効果を受け（部分媒介効果）、COPの前方偏位はAPAを介した運動恐怖の有意な間接効果を受けること（完全媒介効果）が明らかとなりました（図2）。       これらは運動恐怖症による「凍結行動」のような過剰な保護戦略は、予測的姿勢調節の機能不全をきたし、その後の運動および姿勢制御の変化に影響することが考えられています。   本研究の臨床的意義および今後の展開 慢性腰痛者では運動制御のみならず臨床場面で見落とされやすい姿勢制御においても運動恐怖によって凍結様の過剰な保護が生じることが明らかになりました。加えて、運動・姿勢制御には運動が始まる前の予測的な姿勢調節が影響していました。本研究成果は、慢性腰痛のさらなる病態理解に寄与する可能性があります。   論文情報 Nishi Y, Osumi M, Morioka S Anticipatory postural adjustments mediate the changes in fear-related behaviors in individuals with chronic low back pain Scand J Pain, 2022   関連する論文 Osumi M, Sumitani M, Otake Y, et al. Kinesiophobia modulates lumbar movements in people with chronic low back pain: a kinematic analysis of lumbar bending and returning movement. Eur Spine J. 2019;28(7):1572-1578.   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 教授　森岡 周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp

2022.11.14

患者教育と運動指導が腰痛による運動制御障害を改善させるか？～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

腰痛によって引き起こされる「身体を動かすことへの恐怖心（運動恐怖）」は、体幹の運動制御障害に悪影響を与えることが知られています。また、運動恐怖に対する介入として、痛みの神経生理学に基づいた患者教育や運動指導が有用とされています。しかしながら、これら介入によって生じる腰痛症状の改善と体幹の運動制御障害の変化や、その時間的関連性は明らかとされていませんでした。畿央大学大学院博士後期課程 修了生の藤井 廉 氏と森岡 周 教授らは、腰痛を有する就労者1例に対して一連の介入を実施し、運動恐怖が改善したとしても、運動制御障害が残存した場合、やがて腰痛症状が再発する可能性を示しました。 この研究成果は、SAGE Open Medical Case Reports誌（Changes in task-specific fear of movement and impaired trunk motor control by pain neuroscience education and preliminary single-case study of a worker with low back pain）に掲載されています。 研究概要 運動恐怖（身体を動かすことへの恐怖心）は、腰痛症状を慢性化させる要因であることが報告されています。腰痛を有する就労者においては、この運動恐怖が作業動作時の体幹の運動を乱すことで、腰部への負荷を大きくし、やがて労働能力の低下をもたらすと考えられています。 畿央大学大学院博士後期課程 修了生の藤井 廉 氏、森岡 周 教授らの研究チームは、腰痛を有する就労者1例に対して、痛みの神経生理学に基づいた患者教育と運動指導を用いた介入を実施し、運動恐怖と体幹の運動制御障害の変化を詳細に分析しました。その結果、介入によって運動恐怖は改善しましたが、運動制御障害は変化を認めませんでした。フォローアップ終了後（介入後からおよそ8ヶ月後）も同様の傾向を示しており、最終的には痛み強度の増加を認めました。本症例の一連の経過から、運動制御障害が残存した場合、やがて腰痛症状が再燃する可能性が示されました。 本研究のポイント ■ 腰痛を有する就労者1例に対して、痛みの神経生理学に基づいた患者教育と運動指導による介入を実施しました。 ■ 介入によって、運動恐怖をはじめとした腰痛症状は改善しましたが、運動制御障害は不変なままでした。 ■ 運動制御障害が残存したまま就労を継続することによって、いずれ腰痛症状が再燃する可能性が示されました。 研究内容 本研究の対象は、慢性腰痛を有しながらも就労を継続していた20歳代の男性介護士でした。「重い物を持ち上げる際、痛みはあまり感じないが、腰を動かすことに怖さがある」といった訴えを認めていました。 研究デザインはABAデザインを適用し、A1期：ベースライン期、B期：介入期（痛みの神経生理学に基づいた患者教育と運動指導）、A2期：フォローアップ期としました。評価は、重量物持ち上げ動作の運動学的解析と、作業動作中に生じた課題特異的な運動恐怖を測定しました。 介入の結果、介入期以降で、課題特異的な運動恐怖や体幹運動の緩慢さ（最大体幹屈曲・伸展角速度）、その他腰痛症状（痛み強度や能力障害）に改善を認めました。その一方で、体幹の運動制御障害（運動の一致度）は不変なままでした。さらに、フォローアップ期以降においても、これらの指標は同様の傾向を示し、最終的には痛み強度の増悪を認めました（図１）。 本研究より、一連の介入によっても、運動制御障害は改善しづらく、その問題が残存したまま就労を継続することで、やがて腰痛症状の再燃に影響する可能性が示されました。   図１．各評価指標の時系列的変化 ベースライン期、介入期、フォローアップ期、フォローアップ期終了後から3ヵ月・8ヶ月時点で収集された評価指標を、時系列に示しています。 本研究の臨床的意義および今後の展開 本症例研究では、介入によって運動恐怖は改善しましたが、運動制御障害は不変なままでした。そして、運動制御障害が残存することによって、やがて腰痛症状が再燃する可能性が示されました。今後の展開として、運動恐怖をさらに詳細に分析することで運動制御障害が残存した要因を明確にするとともに、運動制御障害を改善するためのアプローチ方法を開発しその効果を検証していく必要があると考えています。 論文情報 Fujii R, Imai R, Shigetoh H, Tanaka S, Morioka S. Changes in task-specific fear of movement and impaired trunk motor control by pain neuroscience education and exercise: A preliminary single-case study of a worker with low back pain. SAGE Open Med Case Rep. 2022 Oct 24;10:2050313X221131162. 関連する先行研究 Ren Fujii, Ryota Imai, Shinichiro Tanaka, Shu Morioka. Kinematic analysis of movement impaired by generalization of fear of movement-related pain in workers with low back pain. PLoS ONE. 2021; 16 (9): e0257231. Ren Fujii, Ryota Imai, Hayato Shigetoh, Shinichiro Tanaka, Shu Morioka. Task-specific fear influences abnormal trunk motor coordination in workers with chronic low back pain: a relative phase angle analysis of object-lifting. BMC Musculoskelet Disord. 2022; 23 (1): 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 教授　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: s.morioka@kio.ac.jp

2022.11.02

行為と結果の規則性の知覚感度の発達変化～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

定型発達乳児は生後の発達早期に、自己の運動とその結果の繋がり、すなわち行為と結果の規則性が知覚できるとされています。例えば、頭上にあるモビールと足首を絹紐で結びつけられた生後9～12週齢の赤ちゃんは、自分の足を動かすとモビールが動くことに気付き、それが楽しい報酬となり、足の運動をより活発にしていきます。このように自分の行為と外部刺激との間の規則的な関係性を検出する能力である「行為と結果の規則性の知覚」は既に乳児期に存在することが分かっていますが、その後、幼児期から青年期に渡って一定なのか、あるいは発達変化するのかは分か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、温文(Wen Wen) 特任准教授（東京大学）、中井昭夫 教授（武庫川女子大学）らと共同で、行為-結果の規則性の知覚感度の発達変化について調査しました。この研究成果は、Scientific Reports誌（Developmental changes in action-outcome regularity perceptual sensitivity and its relationship to hand motor function in 5-16-year-old children）に掲載されています。 研究概要 自分の行為と外部刺激との間の規則的な関係性を検出する能力のことを、行為と結果の規則性の知覚と呼びます。最近、行為と結果の規則性の知覚は、コンパレータモデル以外の運動主体感（Sense of Agency: SoA）を生成する重要な情報源として注目されており、また適応的運動学習パフォーマンスにも関与することが示されています。行為-結果の規則性の知覚は、コンパレータモデルに基づく運動制御過程とは異なり、各動作の結果を正確に予測する必要がない点で重要です。上述したように、生後9～12週齢の乳児は、自分の足を動かすとモビールが動くことに気付くと、それを報酬として、足の運動をより活発にしていきます。また生後2～4ヶ月の乳児では、おしゃぶりを吸うと視覚や聴覚フィードバックが与えられるようにすると、その吸啜行動が増強されます。このように、行為-結果の規則性を検出する能力は、生後2～4カ月の乳児にも備わっていることが明らかになっていますが、この時期の乳児は最低限の運動能力しかなく、目標とする動作に必要な正確な順・逆モデルを持ちません。したがって、乳児が示す探索行動（足の運動や吸啜行動）の強化は、自身の行動と外界の事象との間に規則的な関係があると認識することに起因すると考えられています。しかしながら、その行為-結果の規則性の知覚が、その後の幼児期から青年期にかけて発達的に変化するか否かは不明でした。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 准教授らは、5～16歳における行為-結果の規則性の知覚感度を調べました。その結果、年齢の増加に伴い規則性の知覚感度は向上し、9～16歳児の規則性の知覚感度は、5～6歳児と比較して高いことが明らかになりました。加えて、手先の器用さが低下した児では、手先の器用さが中程度から高い児と比較して、規則性の知覚感度が低下していることも示されました。 本研究のポイント ■ 行為-結果の規則性の知覚は、5～6歳児ではまだ未成熟であった。 ■ 5～16歳において、規則性の知覚感度は年齢の増加と共に発達向上する。 ■ 5～16歳において、手先の器用さが低下した児では、規則性の知覚感度が低下している。 研究内容 5～16歳までの子ども200名は、温文(Wen Wen) 特任准教授（東京大学）が開発した行為-結果規則性検出課題（図1）を完了しました。この課題において、子どもたちはタッチパッド上で10秒間自由に指を動かし、モニターに表示された3つのドットのうち、自分がコントロールすることができる／自分の指の動きを最も反映していると感じられたドット（検出目標ドット）を検出することが求められました。1つの検出目標ドットには、子どもが制御できる／指の動きを反映する割合に応じて、7制御条件（0、20、40、50、60、80、100%）が設定され、それぞれ6試行、合計で42試行ありました。他の2つのドットは0%制御のディストラクタードットになっていました。この課題の成績から、規則性検出閾値（Regularity Detection Threshold: RDT）を算出し、行為-結果の規則性の知覚感度の定量指標としました。加えて、微細運動技能（M-ABC2 Manual dexterity test）も測定されました。   図1：行為-結果規則性検出課題   結果、5～6歳児のRDTは、9～16歳児と比較して高値を示し、5～6歳児ではまだ行為-結果の規則性の知覚が未成熟であることが明らかになりました（図2）。またRDTの低下と年齢の増加との間には、有意な相関関係が示され、5～16歳において、年齢の増加と共に行為-結果の規則性の知覚感度は発達向上することが示されました。そして、低微細運動技能を示した児では、中-高微細運動技能を示した児と比較して、行為-結果の規則性の知覚感度が低下していることも示されました（図3）。   図2：各年齢帯における規則性の知覚感度   図３：各微細運動技能群における規則性の知覚感度 本研究の臨床的意義および今後の展開 本研究は、幼児期から青年期にかけて、行為-結果の規則性の知覚感度が発達向上することを初めて明らかにし、5～6歳では行為-結果の規則性の知覚がまだ未成熟であることを示しました。今後は、成人期や老年期も含めて、ヒトの一生における行為-結果の規則性の知覚の変化とそれがSoAの生成や運動制御／運動学習にどのように関与するかについて明らかにしていく必要があります。また脳性麻痺、発達性協調運動障害、自閉症スペクトラム障害を有する児では、運動障害があり、SoAの変容があることも示されています、したがって、これら障害と行為-結果の規則性の知覚感度との関係性について調べ、これら障害のさらなる病態理解と有効なリハビリテーション手段開発に貢献していく必要があります。 論文情報 Nobusako S, Wen W, Nagakura Y, Tatsumi M, Kataoka S, Tsujimoto T, Sakai A, Yokomoto T, Takata E, Furukawa E, Asano D, Osumi M, Nakai A, Morioka S. Developmental changes in action-outcome regularity perceptual sensitivity and its relationship to hand motor function in 5-16-year-old children. Sci Rep. 2022 Oct 20;12(1):17606. 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

2022.10.07

日本初の乳がん術後女性のための使い捨て入浴着が「グッドデザイン賞」を受賞！

人間環境デザイン学科の村田浩子教授、小松智菜美助手、看護医療学科中西恵理講師、理学療法学科福森貢教授、村田ゼミの学生らの研究グループが開発した乳がん術後女性のQOL向上を支援する「入浴着」が、公益財団法人日本デザイン振興会が主催する「2022年度グッドデザイン賞」を受賞しました。本学としては初めての快挙となります。 受賞したのは株式会社GSIクレオスとの産学連携で生まれた「BATHTIME TOPS」です。   ▼左から中西講師、小松助手、村田教授、福森教授 入浴着「BATHTIME TOPS」　発売元：株式会社GSIクレオス 「入浴着」を2021年6月に学会発表して以降、NHKなどのメディアや「ピンクリボンのお宿」の会合でも紹介され、宿泊施設の「アメニティ」の一つとして採用されるなど活用が広がっています。今回の受賞に際し、「入浴着」（商品名：BATHTIME TOPS ）は「乳がん術後患者のために開発されたプロダクトで、リサーチの元、入浴時の快適性や着脱を考慮し、手術痕をカバーするための形の工夫がなされ、必要な機能を取り入れ実現していることが評価された。程よい厚みの不織布生地ですっきりと機能的に仕上げ、使い捨てであることや価格も含めバランス良く仕上げている。」と、評価されました。 「入浴着」は、「ケアとデザイン」をテーマに10月22日（土）から11月7日（月）まで西武百貨店池袋本店で開催される「暮らしのデザイン展2022 ケアとアートとデザインと」に、本年度受賞したケアに関するデザインとして展示されます。   受賞のコメント（村田教授） 「乳がん術後の女性も気兼ねなく大きなお風呂に入れるようにしたい」という看護医療学科の中西先生からの提案で始まった入浴着の研究で、2022年度グッドデザイン賞をいただくことができました。 グッドデザイン賞に応募したきっかけは、私たちが開発した入浴着をより多くの方に知っていただきたい、そして温浴施設で入浴着を着用して入浴を楽しめるようになって欲しいと考えたことからでした。研究が始まった2016年当時は入浴着の認知度は低く、奈良県の入浴施設では入浴着はほとんど普及していませんでした。私たちは乳がん患者の方、入浴施設の方への調査を行い入浴着に求められる要件を探ると同時に、入浴着にふさわしい素材を探して数多くの生地メーカーを回りました。「疎水性の繊維」を見つけると、生地を編んでもらい入浴着を試作、試着を繰り返しましたが、なかなか入浴着に求められるお湯切れがよい生地を実現することが出来ませんでした。そのような中、偶然にも本入浴着に使用している不織布との出会いがあり、一気に研究が進展しました。コロナ禍であったことから衛生的、清潔をキーワードに「持ち込み式入浴着」から「使い切り入浴着」の開発へと舵を切ることにしたのです。この入浴着は小さな衣料ですが、乳がん患者さんからいただいた声、入浴施設からの要望、研究チームの願いなどが沢山詰まっています。素材、デザイン、着脱、清潔、着用感など色々な工夫を行ったことで、グッドデザイン賞として評価されたのだと思います。     県内では奈良健康ランドや杉の湯さんから始まり、ピンクリボンのお宿でもある和倉温泉 加賀屋さんでも導入され、大手ECサイトでの取り扱いも広がり、新聞やテレビでも取り上げていただきました。乳がんになった友人の娘さんが偶然この入浴着を見つけて購入し、実際に利用していると聞き、この研究が人の役に立っていることを実感しました。誰もが温泉を安心して楽しめる環境になることを祈っています。 最後に本入浴着を開発するにあたり、ご協力いただいたみなさまに心から感謝申し上げます。   グッドデザイン賞 1957年に創設された日本で唯一の総合的なデザイン評価・推奨の仕組みです。デザインを通じて産業や生活文化を高める運動として、国内外の多くの企業やデザイナーが参加しています。受賞のシンボルである「Ｇマーク」は、良いデザインを示すシンボルマークとして広く親しまれています。 問い合わせ先 人間環境デザイン学科 教授　村田 浩子 Email：h.murata@kio.ac.jp   商品に関しては、株式会社GSIクレオスまで直接お問い合せください。 マテリアル部 営業第二課 Tel：03-5643-3140　0120-50-6036 関連記事 グッドデザイン賞ホームページ（バスタイムトップス） 日本初、乳がん術後女性のQOL向上を支援する「使い捨て入浴着」が商品化されました。 【プレスリリース】日本初、乳がん術後女性のＱＯＬ向上を支援する「使い捨て入浴着」を開発 人間環境デザイン学科

2022.08.25

しびれ感に対する新たな経皮的神経電気刺激の効果～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

しびれ感は「感覚神経伝導路の障害によって起こる自発性異常感覚」と定義される神経症状であり、ADL（日常生活動作）やQOLが著しく阻害されます。長崎大学生命医科学域（保健学系）および畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター客員研究員の西 祐樹らは、しびれ感に対する新たなリハビリテーション介入として“しびれ同調TENS”を開発し、脊髄機能不全症例における即時効果を明らかにしました。この研究成果はFrontiers in Human Neuroscience（A novel form of transcutaneous electrical nerve stimulation for the reduction of dysesthesias caused by spinal nerve dysfunction: A case series）に掲載されています。 研究概要 脊髄損傷や頚椎症性脊髄症等の脊髄機能不全を呈する多くの患者において、ビリビリ、チクチク、ヒリヒリと表現されるしびれ感が生じます。しびれ感は「感覚神経伝導路の障害によって起こる自発性異常感覚」と定義され、ADLやQOLが著しく阻害されます。そのため、しびれ感に対する治療介入の必要性は極めて高いといえます。しかしながら、しびれ感に対する薬物療法は効果が乏しく、有害事象のリスクが高いことがシステマティックレビューにおいて報告されています。また、リハビリテーションによる改善は困難とされており、しびれ感に対する体系的な介入は十分に確立されていないのが現状でした。 長崎大学生命医科学域（保健学系）および畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター客員研究員 西 祐樹らは、経皮的神経電気刺激（TENS）の周波数と強度をしびれ感に同調させる“しびれ同調TENS”を開発し、即時的効果を検証しました。その結果、しびれ同調TENSによりしびれ感が著明に改善したことを明らかにしました。加えて、しびれ感の改善に伴い、感覚障害や触るだけで痛い症状（アロディニア）の改善も認めました。 本研究のポイント ■脊髄機能不全によるしびれ感に対して、TENSの周波数と強度をしびれ感に一致させる”しびれ同調TENS”を行った。 ■その結果、しびれ感だけでなく、感覚障害やアロディニアも改善した。 ■既存のTENSの理論では説明できない新たな作用機序による効果の可能性がある。 研究内容 脊髄損傷や頚椎症性脊髄症等の脊髄機能不全症例9名に対して、まず電気刺激に対するしびれ感の評価を行いました。具体的には経皮的神経電気刺激（TENS）の周波数と強度を、主観的なしびれ感の細かさ（ビリビリ、チクチクの間隔）と強度に同調させる手続きを行います。これにより、しびれ感をニューロンの発火頻度を反映する「周波数」と動員される神経線維数を反映する「刺激強度」というパラメータにて定量的にしびれ感を評価することが可能になります。そして、しびれ感に同調したTENS（しびれ同調 TENS）の実施前および実施中にマクギル痛み質問票ならびに定量的感覚検査（QST）を行いました。 図１．しびれ同調TENSによる効果 しびれ感や感覚障害、アロディニアに対して、しびれ同調TENSが従来の高周波TENSよりも効果があることを示しています。   その結果、しびれ同調TENSにより即時的にしびれ感の著明な改善が観察されました。多くの症例において「しびれ感とTENSによる電気が流れる感覚が打ち消し合ってどちらもなくなった」と表現しており、感覚障害や触るだけで痛いアロディニアも有意に改善されました。このしびれ感とともにTENSの感覚までも減弱する現象は、従来の下降性疼痛抑制系やゲートコントロール理論では説明できず、新たなメカニズムによりしびれ感が改善している可能性があります。一方、体性感覚誘発電位が消失している、つまり重度感覚障害の症例においては、しびれ感にTENSを同調させることができず、適応とはなりませんでした。これらのことから、知覚に関連した脳領域におけるしびれ感の抑制や、しびれ感に関連した末梢神経線維を選択的に遮断するbusy line effectが作用メカニズムとして推察されます。 本研究の臨床的意義および今後の展開 しびれ同調TENSは、治療に難渋してきたしびれ感に対する新たな介入手法であり、リハビリテーションの介入領域を拡大する可能性があります。今後はしびれ同調TENSの長期的効果の検証や作用機序の解明に取り組む予定です。 論文情報 Nishi Y, Ikuno K, Minamikawa Y, Igawa Y, Osumi M, Morioka S A novel form of transcutaneous electrical nerve stimulation for the reduction of dysesthesias caused by spinal nerve dysfunction: A case series Frontiers in Human Neuroscience, 2022 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 客員研究員　西　祐樹 センター長　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 Mail: s.morioka@kio.ac.jp

2022.08.04

歩行速度が遅いと「まるで人間ではないみたい」と感じてしまう～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

脳卒中患者は、歩行中の自身のことを「まるでロボットみたい」「人間ではないみたい」と訴えることがあります。しかしながら、どのような要因がそのような経験をしているのかは明らかにされていませんでした。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの 林田 一輝 客員研究員 と 森岡 周 教授らは、歩行速度が主観的な人間らしさと関係していることを明らかにしました。この研究成果はRehabilitation Process and Outcome誌（Association Between Self-Perceived General Human-Likeness During Walking and Walking Speed in Stroke Patients: A Preliminary Study）に掲載されています。 研究概要 多くの脳卒中患者において、社会生活で自立した生活を送るために、歩行能力の回復を優先していることがわかっており、特に歩行速度が日常生活に重要な要因となることが多くの先行研究で明らかとなっています。しかし、たとえ歩行を再獲得することができたとしても運動麻痺などの影響で、健常人と同じような速度で歩くことが難しいことも事実です。他方、脳卒中患者は、歩行中の自身について「まるでロボットみたい」「人間ではないみたい」といった悲観的な感情について頻繁に訴えることがあります。このような悲観的な感情は、身体に障害を患った自分自身と健康的な人たちとを比べてしまうことで湧き上がってしまうと考えられ、他者との交流が必須である社会参加を妨げてしまう可能性があります。しかしながら、どのような要因が脳卒中患者の歩行中の「人間らしさ」に関わっているのか、これまでの研究では全く検討がなされていませんでした。 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 林田 一輝 客員研究員ら の研究チームは、歩行中の主観的人間らしさには、歩行速度が関連すると仮説を立て、脳卒中患者を対象とした横断調査を行いました。その結果、脳卒中患者の歩行中の主観的人間らしさと歩行速度に正の相関関係があることを示しました。 本研究のポイント ・脳卒中患者の歩行中の人間らしさの主観的側面を評価した。 ・主観的な人間らしさは速く歩く能力が高い人ほど感じられる。 研究内容 32名の脳卒中患者を対象にして、10ｍ歩行テストを快適歩行速度と最大歩行速度の2条件で測定し、歩行直後に人間らしさについて、7段階のリッカート尺度にて評価しました。臨床的評価では、運動麻痺の指標であるFugl-Meyer assessment、自身に対する主観に影響しうる抑うつSelf-Rating Depression ScaleとアパシーApathy Scaleについて評価しました。 その結果、快適歩行速度および最大歩行速度において、主観的な人間らしさとそれぞれ正の相関関係があることが示されました（図１）。つまり、歩行速度が遅い程、人間らしさを感じにくい傾向があることが示されました。一方で、抑うつやアパシーといった心理バッテリーと人間らしさには相関関係を認めませんでした。先行研究での報告では、健康な高齢者の快適歩行速度と最大歩行速度の差は約0.45m/sですが、本研究で確認された脳卒中患者の快適歩行速度と最大歩行速度の差は0.23m/sでした。このように、快適歩行速度と最大歩行速度との幅が狭いことは、歩行速度を自由に選択できないことを示しており、今回の対象者は人間らしい歩行に対する主観的な認識を低下させている可能性が示唆されます。 上田ら（2003）は、ICF（International Classification of Functioning, Disability and Health, 国際生活機能分類）の観点において患者の主観的体験を理解することの重要性が強調されている。本研究では、歩行時の人間らしさに対する認識が、ICFにおける活動制限の主観的側面と関連する可能性を示唆しています。歩行時のネガティブな主観的体験による参加制限の可能性を理解することは、患者の地域活動への参加を促す上で有用な情報となり得る、と主張されています。 図1：歩行中の人間らしさと歩行速度との関係 脳卒中患者における歩行中の人間らしさと歩行速度に正の相関関係があることを示す。 本研究の臨床的意義および今後の展開 本研究成果は、歩行中の人間らしさについて調査した初めての研究です。このような主観的側面は、社会参加を妨げる一つの要因となる可能性があり、今後は、このような主観的側面と社会参加との関連性について研究される予定です。 論文情報 Kazuki Hayashida, Ryota Nakazono, Nami Yamamichi, Masa Narita, Koichiro Onishi and Shu Morioka Association Between Self-Perceived General Human-Likeness During Walking and Walking Speed in Stroke Patients: A Preliminary Study Rehabilitation Process and Outcome, 2022 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 客員研究員　林田一輝 センター長　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 Mail: s.morioka@kio.ac.jp

2022.06.21

脳卒中後運動障害は予測誤差と運動主体感の関係性を変容させる～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

「自分が自分の運動を制御している」という感覚である運動主体感は、運動の感覚フィードバックとその内的な予測の比較照合から得られる予測誤差に基づくことが報告されています。畿央大学大学院博士後期課程 修了生の宮脇裕氏（現・国立研究開発法人産業技術総合研究所人間拡張研究センター）と森岡周教授は、仁寿会石川病院リハビリテーション部の大谷武史室長と共同し、2名の脳卒中患者を対象に、脳卒中後の運動障害が予測誤差と運動主体感の関係性に及ぼす影響を検証しました。この研究成果は、Journal of Clinical Medicine誌（Impaired Relationship between Sense of Agency and Prediction Error Due to Post-Stroke Sensorimotor Deficits）に掲載されています。 研究概要 自己由来感覚と外界由来感覚を区別することは自他帰属と呼ばれ、感覚結果を自己帰属したときに「自分が自分の運動を制御している」という運動主体感が生じます。運動主体感は、運動の感覚フィードバックとその内的な予測の比較照合から得られる予測誤差に基づき、この誤差が小さい場合に生じることが報告されています。しかし、脳卒中後患者では、感覚運動障害を通した比較照合システムの破綻により、予測誤差と運動主体感の関係性が変容している可能性が提唱されています。 この可能性を精査するために、宮脇裕氏と森岡周教授は、大谷武史室長（仁寿会石川病院リハビリテーション部）と共同し、2名の脳卒中後患者および３名の健常成人を対象に、脳卒中後運動障害が予測誤差と運動主体感の相関関係に及ぼす影響を予備的に検証しました。その結果、運動障害がごく軽度の患者や健常者に比べて、強い運動障害を有する患者では、自他帰属のエラーが大きく、自他帰属と予測誤差間の相関が低いことが示されました。 本研究のポイント ■運動障害が軽度の患者に比べ、より強い運動障害を有する患者では、自他帰属に大きなエラーを認めた。 ■この患者では自他帰属に対する予測誤差の許容範囲が拡大しており、脳卒中後運動障害が自他帰属と予測誤差の関係性を変容させることが示唆された。 研究内容 中等度の運動障害を有する患者Aと運動障害がごく軽度の患者B、および3名の健常成人が実験に参加しました。本研究では、運動障害の影響を検証するために、高次脳機能障害を招きうる皮質損傷を有さない患者を対象としました（図1）。麻痺肢の運動機能については、上肢の脳卒中後運動障害の包括的評価法であるFugl-Meyer Assessment of upper extremityやAction Research Arm Testなどを用いて評価しました。   図1：患者A・Bの脳損傷部位   参加者は、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正弦曲線運動を遂行しました（図2）。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。カーソルの動きに、自分のリアルタイムの運動が反映されている場合（SELF条件）と、事前に記録した運動が反映されている場合（FAKE条件）がありました。参加者は、自分の実際のペン運動とカーソル運動の時空間的な一致性に基づいて、カーソルを自分が制御していると感じるかを「1（他者）～9（自己）」のスケールで主観的に判断することを求められました。この課題中に、参加者のペン位置とカーソル位置間の距離を予測誤差の指標として測定し、自他判断スコアとの相関係数を算出しました。   図2：実験セットアップ   結果として、患者Bや健常者に比べて患者Aでは、FAKE条件において自他判断のエラー（誤帰属）が大きく（図3）、予測誤差の指標であるペン-カーソル間距離と自他判断スコアの相関係数が低いことが示されました（図4）。一方で、SELF条件では、参加者間で自他判断のエラーに著明な差を認めませんでした。   図3：SELF条件とFAKE条件における誤帰属   図4：FAKE条件におけるペン-カーソル間距離（予測誤差）と自他判断スコアの相関関係   本研究の臨床的意義および今後の展開 これらの結果は、運動障害を有する患者では自他帰属に対する予測誤差の許容範囲が拡大している可能性を示し、脳卒中後運動障害が予測誤差と運動主体感の関係性を変容させることを示唆しています。さらなる研究により、運動障害を有する患者がどのように自他帰属をなしているのか、またその変容が身体機能などにどのような影響を及ぼすのかを明らかにする必要があると考えられます。 論文情報 Miyawaki Y, Otani T, Morioka S Impaired Relationship between Sense of Agency and Prediction Error Due to Post-Stroke Sensorimotor Deficits. Journal of Clinical Medicine, 2022 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 客員研究員　宮脇　裕 センター長　森岡　周 Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 Mail: s.morioka@kio.ac.jp