2021.07.20

すくみ足があるパーキンソン病患者における歩行中の前方不安定性～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

歩行時に足が地面にくっついたようになって前に進めなくなる症状を「すくみ足」といいます。すくみ足があるパーキンソン病患者は前方に転倒しやすいことが知られていますが、歩行中に前方へ不安定となっているかについては客観的に明らかにされていませんでした。畿央大学大学院修士課程の浦上英之氏と岡田洋平准教授らは、三次元動作解析装置を用いて、すくみ足があるパーキンソン病患者は、すくみ足がないパーキンソン病患者よりも歩行中に前方へ不安定となっていることし、また、その前方不安定性はすくみ足に関連する歩幅の低下や歩行リズムの上昇と関連することを実験的検証により初めて明らかにしました。この研究成果は、Neuroscience Research誌（Forward gait instability in patients with Parkinson's disease with freezing of gait）に掲載されています。   研究概要 パーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は、すくみ足によるものと、前屈姿勢によるものの2つの表現型があるとされてきました。すくみ足は、パーキンソン病患者でみられる特徴的な歩行障害であり、すくみ足が出現する直前には歩幅の低下や歩行率の上昇がみられることが知られています。近年、すくみ足があるパーキンソン病患者は前方への転倒頻度が高いことが報告されていましたが、歩行中の前方不安定性については、客観的な検証が行われていませんでした。 歩行中の前方不安定性の客観的指標には、踵接地時における身体質量中心（COM）と支持基底面（BOS）までの距離（COM-BOS距離）や、Margin of Stability（MOS）が用いられています。COM-BOS距離は前方へ転倒するリスクの程度を示し、MOSはCOMの位置と速度の両方を考慮した動的安定性を示します。 畿央大学大学院修士課程の浦上英之氏と岡田洋平准教授らは、すくみ足があるパーキンソン病患者11名、すくみ足がないパーキンソン病患者9名および高齢者13名を対象に三次元動作解析装置を用いて歩行解析を行い、前方不安定性について検討しました。その結果、①すくみ足があるパーキンソン病患者は、すくみ足がないパーキンソン病患者と比較して、歩行中に前方へ平衡を失うリスクが高く、動的に不安定となっていることと、②その前方不安定性はすくみ足に関連する歩行指標（歩幅減少と歩行率上昇）と関連することが示されました。   本研究のポイント ■ すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行時の前方不安定性について三次元動作解析装置を用いてを客観的に検証した。 ■ すくみ足があるパーキンソン病患者はすくみ足がないパーキンソン病患者と比較して、歩行時に前方に平衡を失うリスクが高く、前方への動的不安定性が高いことが明らかになった。 ■ すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は、歩幅の低下や歩行リズムの上昇と関連があることが明らかにされた。   研究内容 本研究では、すくみ足があるパーキンソン病患者11名、すくみ足がないパーキンソン病患者9名および高齢者13名を対象に三次元動作解析を用いて歩行解析を行い、前方不安定性について検証しました。対象者は、40点の赤外線反射マーカーを貼付した状態で、快適歩行速度で5ｍの歩行路を歩行し、赤外線カメラにて取得したマーカーの三次元座標情報から時空間歩行指標（歩幅、歩行率）と運動学的指標（体幹前傾角度、後続肢の股関節伸展角度）、さらに前方不安定性指標（COM-BOS距離、MOS）を算出しました（図１）。   図1：歩行の前方不安定性指標 右踵接地時におけるCOM-BOS距離、MOSの算出方法を示す。いずれの指標も、低値であれば前方へ不安定であると解釈される。   その結果、すくみ足があるパーキンソン病患者のCOM-BOS距離は低い値を示しました。また、疾患重症度を調整した群間比較において、すくみ足があるパーキンソン病患者はすくみ足がないパーキンソン病患者よりもMOSが低い値を示しました（図２）。   図2：歩行の前方不安定性指標の群間比較 (*p<0.05) PD+FOG：すくみ足があるパーキンソン病患者群、PD-FOG：すくみ足がないパーキンソン病患者群、Control：健常高齢者  *有意な群間差あり（ANOVA, p<0.05）　†有意な群間差あり（ANCOVA 疾患重症度で調整, p<0.05）   また、すくみ足があるパーキンソン病患者群において、COM-BOS距離は歩幅と正の相関を示し、MOSは歩行率と負の相関を示しました（図３）。   図３：各群における歩行中の前方不安定性指標とすくみ足関連指標の散布図 ●すくみ足のあるパーキンソン病患者　〇すくみ足のないパーキンソン病患者　△健常高齢者   この結果は、すくみ足があるパーキンソン病患者において、歩幅の減少はCOM-BOS距離の減少と関連し、前方への転倒リスクが高まること、また歩行率の上昇は、MOSの減少と関連し、動的安定性が低下することを示しています。これは、すくみ足のあるパーキンソン病患者における歩行時の前方不安定性があること、すくみ足に関連する歩幅の低下や歩行率の上昇は前方不安定性と関連することを実験的検証により初めて示したことになります。これらの結果から、すくみ足と関連する歩幅の減少や歩行率の上昇を、投薬治療やリハビリテーションにより改善することが、すくみ足があるパーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性の軽減につながることが期待されます。   本研究の臨床的意義および今後の展開 パーキンソン病患者の歩行中の前方不安定性は、すくみ足によるものと、前屈姿勢によるものの2つの表現型があるとされてきましたが、本研究では、すくみ足があるパーキンソン病患者の前方不安定性を実験的検証により初めて明らかにしました。今後は、もう1つの表現型である前屈姿勢のあるパーキンソン病患者の前方不安定性について検証する予定です。   論文情報 Hideyuki Urakami, Yasutaka Nikaido, Kenji Kuroda, Hiroshi Ohno, Ryuichi Saura, Yohei Okada Forward gait instability in patients with Parkinson’s disease with freezing of gait. Neuroscience Research, 2021   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 岡田洋平（オカダヨウヘイ） E-mail: y.okada@kio.ac.jp   Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600  

2021.07.09

慢性疼痛患者における疼痛律動性のタイプ分類～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

近年、日内で疼痛強度が変動する「疼痛律動性」の存在が注目されています。こうした疼痛律動性を把握することは慢性疼痛への治療戦略を考えるうえで有用であり、様々な疾患で律動性の調査が行われています。しかし、これまでの研究では疾患横断的に調査されたものはなく、律動性が疾患由来で生じるのか？神経障害性や心理状態といった個人の要因で生じるのか？といった点が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 田中 陽一 氏と森岡 周 教授 らは、慢性疼痛患者56名を対象にクラスター分析を用い、疼痛律動性の類似性から群分けを行い、リズムタイプの異なる3タイプの存在を明らかにしました。また、神経障害性疼痛の重症度がこれらの群間で異なっていることを報告しました。 この研究成果は、Medicine誌 (Classification of circadian pain rhythms and pain　characteristics in chronic pain patients：An observational study）に掲載されています。   研究概要 これまで疾患別に疼痛律動性の存在が多数報告されてきました。しかし、疼痛律動性が生じる原因について論じられたものはなく、律動性が疾患由来で生じているのか、個人因子の影響が強いのかといった点が明らかになっておりませんでした。そこで、畿央大学大学院博士後期課程 田中 陽一 氏 と 森岡 周 教授 らは、慢性疼痛患者56名の疼痛律動性を疾患横断的に調査しました。 その結果、リズムタイプの異なる3タイプの律動性の存在を明らかにし、更に神経障害性疼痛の重症度に群間差があることがわかりました。こうした疼痛律動性の把握は、時間帯を考慮した生活活動の導入や身体活動の管理などの介入に有用であると考えられます。また、3群間で疾患に有意差を認めなかったことから、疾患では疼痛律動性を把握することは困難であり、本研究で群間差が見られた神経障害性の要素などの個別的な評価が必要であることが示唆されました。   本研究のポイント ■ 慢性疼痛患者を対象に疼痛律動性を調査した。 ■ 律動性の異なる3タイプの存在が明らかになった。 ■ 群間で神経障害性疼痛の重症度に有意差があったことから、こうした疼痛のリズムには疼痛の性質が影響していることが示唆された。   研究内容 慢性疼痛患者56名を対象に、疼痛律動性は1日6時点（起床時・9時・12時・15時・18時・21時）を7日間評価しました。6時点の7日間平均に標準化処理（Zスコア）を行った6変数でクラスター分析を行い、律動性の類似性から分類を行いました。   クラスター分析の結果、起床時に最も疼痛強度が高く、時間経過とともに疼痛が減少していくタイプ、起床時に疼痛強度が高いが日中に低下し、夕方から夜間にかけて疼痛が再度増悪していくタイプ、これらのタイプとは逆に起床時に最も疼痛強度が低く、時間経過とともに疼痛が増強していくタイプの3タイプの律動性を明らかにしました（図１）。   図１．疼痛律動性のリズム分類   クラスター分析により、異なる特徴を持つ3つのクラスターが抽出された。CL1では、起床時の痛みスコアが最も高かったが、時間の経過とともに痛みスコアは低下する傾向にあった。CL2では、起床時に痛みスコアが高く、日中は減少したが、15時以降は徐々に増加した。CL3では、時間の経過とともに痛みスコアが徐々に上昇する傾向が見られた。     また、3群間の比較において疾患や疼痛罹患期間、服薬の有無には有意差は見られませんでしたが、神経障害性疼痛の重症度に群間差を認めました（図２）。CL１・２とCL３の間で有意差が見られたことから神経障害疼痛の重症度が起床時の高い疼痛強度に関与していることが考えられます。本研究の結果から、疼痛律動性は疾患由来ではなく、神経障害性などの疼痛性質に強く影響を受けていることが示唆されました。   図２．3群間の比較 CL1とCL2は、CL3よりも神経障害性の重症度の総得点が高かった。また、誘発痛については、CL1がCL3よりも高いスコアを示した。   本研究の臨床的意義および今後の展開 本研究は、疼痛律動性が疾患由来ではなく疼痛性質によって生じていることを示唆し、個別的な評価によって律動性を評価する必要性が示されました。今後は、疼痛律動性を踏まえた、治療介入の効果と限界について研究される予定です。   論文情報 Yoichi Tanaka, Hayato Shigetoh, Gosuke Sato, Ren Fujii, Ryota Imai, Michihiro Osumi, Shu Morioka Classification of circadian pain rhythms and pain characteristics in chronic pain patients: An observational study. Medicine, 2021   関連する論文 ■ Tanaka Y, Sato G, Imai R, Osumi M, Shigetoh H, Fujii R, Morioka S. Effectiveness of patient education focusing on circadian pain rhythms: A case report and review of literature. World J Clin Cases 2021; 9(17): 4441-4452   ■ 田中 陽一, 大住 倫弘, 佐藤 剛介, 森岡 周. 日中の活動が慢性疼痛の日内変動に及ぼす影響─右腕神経叢損傷後疼痛を有する1症例での検討─. 作業療法 2019; 38: 117-122, 2019   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 田中 陽一（タナカ　ヨウイチ）   畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター  森岡 周（モリオカ　シュウ） E-mail: s.morioka@kio.ac.jp   Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600  

2021.07.05

パーキンソン病患者、高齢者の方向転換時の移動軌跡、足接地位置の特性～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

方向転換を円滑に行うには、移動軌跡や足の接地位置を適切に制御することが重要であると考えられます。畿央大学の岡田洋平 准教授、福本貴彦 准教授、慶應義塾大学の高橋正樹 教授、同大学院 萬礼応（現筑波大学 助教）、京都大学の青山朋樹 教授らの研究グループは、レーザーレンジセンサー（慶応義塾大学 高橋正樹 教授、萬礼応ら 開発）を用いた高精度歩行計測システムにより、パーキンソン病患者と高齢者がTimed up and go test(TUG)で方向転換を行う際の移動軌跡と足接地位置の特性について調査しました。その結果、パーキンソン病患者は、TUGにおいてマーカーの近くに足を接地して方向転換し、その傾向が強い人ほど方向転換時の歩幅が低下することを明らかにしました。一方、高齢者はTUGにおいて歩隔（足の横幅）を広くして、マーカーのより奥の空間に足を接地して方向転換することが示されました。 この研究結果はGait & Posture誌(Footsteps and walking trajectories during the Timed Up and Go test in young, older, and Parkinson’s disease subjects)に掲載されています。   研究概要 方向転換は、加齢やパーキンソン病により障害されます。高齢者は方向転換時の歩数が増加し、速度が低下し、転倒リスクの増加につながります。パーキンソン病患者は、方向転換の速度がより低下し、歩幅も低下することなどが示されています。円滑な方向転換には、移動軌跡や足の接地位置を適切に制御することが重要であると考えられますが、これまで高齢者やパーキンソン病患者が、方向転換時にどのように移動軌跡や足接地位置をとる傾向にあるのか、またその傾向は方向転換時の歩幅などにどのように関連するかについては明らかにされていませんでした。畿央大学の岡田洋平准教授、福本貴彦准教授、慶應義塾大学の高橋正樹教授、同大学院 萬礼応（現筑波大学助教）、京都大学の青山朋樹教授らの研究グループは、レーザーレンジセンサー（慶応義塾大学 高橋正樹 教授、萬礼応ら 開発）を用いた高精度歩行計測システムにより、高齢者やパーキンソン病患者がTimed up and go test(TUG)で方向転換を行う際の移動軌跡と足接地位置の特性について検討しました。 その結果、パーキンソン病患者はTUGにおいてマーカーの近くに足を接地して方向転換し、その傾向が強い人ほど方向転換時の歩幅が低下することを明らかにしました。また、高齢者はTUGにおいて歩隔（足の横幅）を広くして、マーカーのより奥の空間に足を接地して方向転換することが示されました。   本研究のポイント ■ パーキンソン病患者と高齢者の方向転換時の移動軌跡と足接地位置を、レーザーレンジセンサーを用いた高精度歩行計測システムにより評価した。 ■ パーキンソン病患者はTUGにおいてマーカーの近くに足を接地して方向転換し、その傾向が強いほど方向転換時の歩幅が低下することが明らかになった。 ■ 高齢者は、方向転換において歩隔（足の横幅）を広くして、マーカーのより奥の空間に足を接地して方向転換することが示された。   研究内容 パーキンソン病患者、健常高齢者、健常若年者を対象に、レーザーレンジセンサー(LRS)を用いた高精度歩行計測システム（図１）により、TUGを行う際の脚移動軌跡と足接地位置について比較検証しました。従来のTUGは、椅子から立ち上がり、3m歩いて、180度方向転換し、戻ってきて、椅子に座るまでの所要時間を計測するのみでした。しかし、今回我々はLRSを用いた計測システムを利用することにより、肢移動軌跡や足接地位置に関する指標（マーカーと足接地位置の最短距離、スタート地点と足接地位置の最大前方距離、足接地位置の最大横幅など）や歩行の時空間指標（歩幅、歩隔、歩行率）もマーカーレスで計測可能でした。   図１　レーザーレンジセンサー(LRS)を用いた計測システム   その結果、パーキンソン病患者はTUGにおいてマーカーの近くに足を接地して方向転換し、その傾向が強いほど、方向転換時の歩幅が低下することが明らかになりました。この結果は、パーキンソン病患者はTUGにおいてマーカーの近くに足を接地してより鋭い角度で方向転換しようとすることにより、方向転換時の歩幅の低下の程度が大きくなる可能性を示唆しています。一方、高齢者はTUGにおいて歩隔が広く、方向転換時のスタート地点と足接地位置の最大前方距離が大きいことが示されました。この結果は、高齢者が方向転換時に歩隔を広くして、側方への動的不安定性を減少させるための代償戦略をとっていることを表している可能性があります。   図2　結果 a. 3群のTUGにおける移動軌跡および足接地位置の代表例 b. マーカーと足接地位置の最短距離の群間比較 *<0.05 c. マーカーと足接地位置の最短距離と方向転換時の歩幅の関連（パーキンソン病患者）   本研究の臨床的意義および今後の展開 本研究の結果、パーキンソン病患者と高齢者の方向転換時の足接地位置や移動軌跡の特性が初めて示されました。今回得られた知見は、パーキンソン病患者の方向転換時の歩幅の低下の助長を防ぐため、あるいは高齢者の動的不安定性を軽減するための運動療法や動作指導を行う上で有用であると考えられます。今後は、パーキンソン病患者や高齢者の方向転換時の足接地位置や移動軌跡に関連する要因や他疾患における傾向についても検証していきたいと考えています。   論文情報 Okada Y, Yorozu A, Fukumoto T, Morioka S, Shomoto K, Aoyama T, Takahashi M. Footsteps and walking trajectories during the Timed Up and Go test in young, older, and Parkinson’s disease subjects.  Gait & Posture, 2021.   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 岡田 洋平（オカダ　ヨウヘイ）   Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: y.okada@kio.ac.jp  

2021.06.23

【快挙】大学院生の半側空間無視に関する原著論文が権威ある雑誌「Cortex」に掲載！～健康科学研究科

大学院健康科学研究科博士後期課程に在籍している高村優作さんと藤井慎太郎さんの筆頭著者（equal contribution）の原著論文「Interaction between spatial neglect and attention deficit in patients with right hemisphere damage」がCortexに2021年6月12日に掲載されました。   Cortexは神経科学系では権威ある雑誌で、理学療法士が行った臨床研究が掲載されるのは極めて稀なことであり、快挙です。       本研究は本学博士後期課程修了し、現在国立障害者リハビリテーションセンター病院で勤務している大松聡子さん、本学 森岡周教授、本学客員教授で国立障害者リハビリテーションセンター研究所神経筋機能障害研究室長の河島則天さんらとの共同研究です。   本研究は、脳卒中後に生じる高次脳機能障害『半側空間無視』の新しい臨床評価手法の確立のために極めて重要な成果となりました。なお詳細は、高村さんが現在研究員として所属している国立障害者リハビリテーションセンター研究所のプレスリリースをご覧ください。   【国立障害者リハビリテーションセンター研究所プレスリリース】 http://www.rehab.go.jp/hodo/japanese/news_2021/news2021-01.pdf

2021.06.23

慢性腰痛患者における歩行時の体幹運動制御は環境に依存する～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

慢性腰痛における物の持ち上げ動作時の体幹の運動学は既に明らかにされていますが、歩行時の体幹制御や、それが環境によって変化するのかは明らかにされていませんでした。畿央大学大学院神経リハビリテーション研究室 西 祐樹 氏（博士後期課程）、森岡 周 教授らは、慢性腰痛患者では歩行時の体幹の変動性や安定性が異常になり、それは日常生活環境でより顕著になることを明らかにしました。また、これらの制御異常は、痛みや恐怖、QOLと関連していることを示しました。この研究成果はJournal of Pain Research 誌（Changes in Trunk Variability and Stability of Gait in Patients with Chronic Low Back Pain: Impact of Laboratory versus Daily-Living Environments）に掲載されています。   研究概要 慢性腰痛患者では、立位や持ち上げ動作中に体幹の変動性や安定性が異常になることは既に明らかにされています。一方で、歩行中での体幹運動制御異常は明らかにされていませんでした。加えて、腰痛の運動制御の研究は、整えられた実験環境のみで調査されており、実際に腰痛が発生する日常生活環境では計測されてきませんでした。畿央大学大学院神経リハビリテーション学研究室 西 祐樹 氏（博士後期課程）、森岡 周 教授らの研究チームは、無線加速度計を用いて、慢性腰痛患者における『外来リハビリ環境』および『日常生活環境』に応じた歩行制御の変化を調査しました。その結果、慢性腰痛患者では歩行時における体幹の変動性や安定性が異常になっていることが明らかになり、それは日常生活環境でより顕著になることが分かりました。また、これらの日常生活環境での歩行制御の変化は、痛みや恐怖、QOLと関連していることも明らかになりました。   本研究のポイント ■ 慢性腰痛患者における外来リハビリ環境と日常生活環境での歩行時の体幹制御を評価した。 ■ 慢性腰痛患者では、歩行時の体幹の変動性や安定性が異常となっており、それは日常生活環境でより顕著になった。 ■ これらの制御異常は、痛みや恐怖、QOLと関連していることが明らかになった。   研究内容 健常者と慢性腰痛患者を対象に、腰部に加速度計を装着し、『外来リハビリ環境』と、3日間の『日常生活環境』にて計測しました。加速度データから前後軸、左右軸それぞれにおいて、変動性の変数としてストライド間のSDおよびマルチスケールエントロピー、安定性の変数として最大リヤプノフ指数を算出しました。その結果、慢性腰痛患者における左右軸のばらつき、前後軸の不安定性が増加しており、それは日常生活環境でより顕著になりました。これらの歩行制御の変容は、日常生活環境においてのみ、痛みや恐怖、QOLと正の相関関係が認められました。このことから、外来リハビリ環境だけでは慢性腰痛患者の運動制御に関する病態を把握しきれていない可能性が考えられます。また、左右軸は痛みや恐怖に基づいた代償的なばらつきの変化により、安定性を保持している一方で、前後軸は代償戦略が機能せずに不安定性が高くなっており、QOL の低下にまで波及していると考えられます。以上のことから、本研究は、腰痛の増悪予防や病態把握における日常生活環境での歩行の質的評価の重要性を示唆しました。   図１．歩行時の体幹制御の指標（© 2021 Yuki Nishi）   歩行時の加速度の前後軸、左右軸からストライド間のSD、安定性の指標として最大リヤプノフ指数、変動性の指標としてマルチスケールエントロピーを算出。   本研究の臨床的意義および今後の展開 腰痛の増悪予防や病態把握における日常生活環境での歩行の質的評価の重要性を示唆しました。今後はケースシリーズや縦断研究で運動制御と腰痛の因果関係を明らかにしていく予定です。   論文情報 Yuki Nishi, Hayato Shigetoh, Ren Fujii, Michihiro Osumi, Shu Morioka Changes in Trunk Variability and Stability of Gait in Patients with Chronic Low Back Pain: Impact of Laboratory versus Daily-Living Environments Journal of pain research, 2021   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　西 祐樹（ニシ ユウキ） 教授 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

2021.06.16

【研究成果】要支援・要介護高齢者の身体活動量とアパシーとの関連を明らかに～健康科学研究科

定期的な身体活動が早期死亡や慢性疾患、心身機能低下の予防に効果があることはこれまでに多く報告されています。しかし、本邦では運動習慣者や日常生活上の歩数を増加させる取り組みが行われているにも関わらず、長年改善に至っていない現状があります。 これまでの身体活動量に関連する要因についての研究では、一般高齢者を対象にしたものが多く、要支援・要介護高齢者の身体活動量に影響を及ぼす要因について明らかとなっていません。畿央大学大学院健康科学研究科 博士後期課程 武田広道 氏と高取克彦 教授 らは介入研究のベースライン評価のデータを使用し、要支援・要介護高齢者の身体活動量とアパシー（意欲ややる気の著しい低下）、身体機能、心理機能の関連について明らかにすることを目的に本研究を行いました。 この研究成果は(公社)日本理学療法士協会の協会誌「理学療法学」に掲載されています。   研究概要 通所介護事業所を利用している要支援・要介護高齢者65名に対して身体活動量、身体機能、精神心理機能の評価を行い、身体活動量と関連している要因についての分析を行いました。   本研究のポイント ■要支援・要介護高齢者の身体活動量に関連している要因が明らかになった。 ■身体活動量に関連しているのは年齢や性別に関わらず、アパシー（意欲ややる気の著しい低下）と歩行速度が関連していることが分かった。   研究内容 データ解析の結果、身体活動量が高い高齢者と比較し、身体活動量が低い高齢者は、通常歩行速度、意欲低下や無関心を示す指標であるアパシー、健康統制感（Health locus of control: HLC）が有意に悪い値を示していました。     ※HLCとは社会的学習理論に基づくLocus of control（統制の所在）の考えを保健行動の領域に適用したものです．内的統制の者は健康を自分自身の努力によって得られると信じ，外的統制の者は医療従事者や運によって得られると信じる傾向があるとされています。   また、身体活動量に影響を及ぼす要因についての分析では、対象者の年齢と性別を調整した後で、アパシーと通常歩行速度が重要な因子であることが分かりました。   本研究の意義および今後の展開 今回の研究は要支援・要介護高齢者の身体活動量に影響を及ぼす要因について検討したものです。現在は本研究の対象者に12週間の在宅運動プログラムを実施してもらい、要支援・要介護高齢者同士で運動状況のモニタリング、フィードバック、情緒的サポートの介入を行うことの運動継続効果についての分析が済んでいます。また、介入を終了してさらに12週間経過した時点で、介入効果が維持できているかも追跡調査をしています。今後は高齢者の運動継続や身体活動量向上に効果がある取り組みについて、明らかにしたいと考えています。   論文情報 武田広道・高取克彦　要支援・要介護高齢者の身体活動量とアパシーの関連 理学療法学（J-STAGEでの早期公開日：2021年6月9日）   問い合わせ先 畿央大学　理学療法学科 教授　 高取　克彦（タカトリ　カツヒコ） Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600 E-mail: k.takatori@kio.ac.jp

2021.06.16

痛みへの恐怖は運動のプログラム中枢を変容させる～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

ヒトは痛みを怖がるとうまく身体を動かせなくなりますが、その脳メカニズムは明らかになってはいませんでした。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 大住倫弘 准教授、森岡 周 教授らは、東京大学医学部付属病院緩和ケア診療部 住谷昌彦 准教授らと共同で、痛みを怖がりながら運動を継続していく時の脳活動を調べ、身体を動かそうと意識をすると運動プログラム中枢の活動に異常が生じることを明らかにしました。この研究成果は、Behavioural Brain Research誌（Fear of movement-related pain disturbs cortical preparatory activity after becoming aware of motor intention）に掲載されています。   研究概要 痛みを怖がると身体をうまく動かせなくなることは多くの研究で明らかにされてきており、これは運動をプログラムしている “脳” の活動異常によるものだと考えられてきました。しかしながら、具体的に脳にどのような活動異常が生じ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 大住倫弘 准教授らは、健常成人18名を対象に、ボタンを押したら痛みが与えられる実験状況を設定して、ボタンを押すことを怖がっている時（ボタンを押す直前）の脳波活動を計測しました（図１）。 その結果、痛みを怖がりながらボタンを押す条件では、ボタンを押す直前に出現する「運動準備電位」の波形に異常が認められました。さらに詳細に分析すると、この時には、行動抑制の機能がある前頭領域の過活動と、運動プログラム中枢である補足運動野・帯状皮質の過活動が同時に認められました。これは、いわば、『ブレーキを踏みながらアクセルと強く踏んでいるような状態』で、自らで行動を抑制しながらも、無理をして行動を起こしている状態だと考えられます。おそらく、この脳の活動異常が続くことで、運動の異常パターンが出現するのだと考えられます。 加えて、興味深いことに、この実験では、被験者に「自分がボタンを押そうとおもった瞬間」をLibet paradigmで記録しており、上記のような脳の活動異常は「ボタンを押そうと思った」 という自らの意思が顕在化した後から生じていることが明らかになりました。つまり、運動を意識すればするほど、あるいは痛みを意識すればするほど、脳の活動が異常になりやすいことを示唆しています。 参考：Libet paradigm（YouTube）   本研究のポイント ■ 痛みを怖がりながら身体を動かすと運動のプログラム中枢に活動異常が生じる ■ そのような脳の活動異常は、運動の意思が顕在化された後から生じる   研究内容 以下の図１のような手順で実験を進めました。被験者は、目の前に用意された特殊な時計（2550ミリ秒で１周する時計）をみながら、好きなタイミングでボタンを押すように指示されました。ボタンを押すと痛みをともなう電気刺激が与えられ、これを続けると被験者はボタンを押すことを怖がるようになります。また、ボタンを押した後には、「時計の針がどこの時にボタンを押したいと思ったか？」に対して回答をします。多くの被験者は、実際にボタンを押した時間の0.2 – 0.5秒前の時間を回答しました。   図１：実験手順   このような実験タスクをすると、ボタンを押す直前に「運動準備電位」という図２のような波形が観察されました。この運動準備電位は、運動のプログラムを反映しており、この振幅や潜時に異常が生じるということは、運動プログラム中枢に何らかの異常が生じていることを意味します。実験の結果では、痛い条件での運動準備電位は、痛くない条件での運動準備電位よりも振幅が大きかったです。また、この振幅の異常は、自分でボタンを押そうという意思が顕在化した後（＝自分の運動意図に気づいた後）に生じていました。     図２：各条件における運動準備電位   この時間帯でSource解析を進めると、図３のような行動抑制の機能がある前頭領域の過活動と、運動プログラム中枢である補足運動野・帯状皮質の過活動が同時に認められました。   図３：痛みへの恐怖によって運動プログラム中枢に認められた異常な脳活動   本研究の臨床的意義 痛みへの恐怖が運動を悪くする脳メカニズムの一端が明らかになりました。また、これは運動の意思が顕在化された後に生じる脳活動の異常であることから、運動／痛みを過度に顕在化させないようなリハビリテーションの重要性を示唆していると考えます。   論文情報 Osumi M, Sumitani M, Nishi Y, Nobusako S, Dilek B, Morioka S. Fear of movement-related pain disturbs cortical preparatory activity after becoming aware of motor intention. Behav Brain Res. 2021 May 26;411:113379.   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  

2021.06.04

条件付けられた痛みの恐怖は運動制御を変調させる～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

筋骨格系の障害を持つ患者さんの中には、目標に向かって手を伸ばす動作により繰り返し痛みを感じることで、運動に対する恐怖を感じる方が数多くいます。そのような痛みや運動恐怖は生活の質に大きな不利益をもたらします。畿央大学大学院健康科学研究科 博士後期課程 西 祐樹と森岡 周 教授らは、東京大学 住谷 昌彦 准教授を中心とする研究グループと共同で、痛みの恐怖条件付けモデルを用いて、痛みに対する予期や恐怖に関連した恐怖によって、到達把握運動の制御が変調することが明らかにしました。この研究成果はScientific Reports誌（Kinematic Changes in Goal-directed Movements in a Fear-conditioning Paradigm）に掲載されています。   研究概要 筋骨格系の障害を持つ患者さんの中には、何かの動作をするたびに繰り返し痛みを経験することで、運動に対して恐怖心を抱くようになります。運動恐怖が生じると、痛みを最小限に抑えるために身体の運動戦略を適応させていきます。例えば、ゆっくり動かすと痛みがマシになるなら、患者さんは肢をゆっくり動かすように適応させていきます。一方で、保護的な運動戦略は、身体の器質的な障害や痛みを助長し、より大きな障害につながることがあります。畿央大学大学院健康科学研究科 博士後期課程 西 祐樹らの研究チームは、痛みの恐怖条件付けモデルを用いて、目標指向性到達における運動軌跡や筋収縮の変化を調査しました。その結果、運動に伴う痛みに対する予期や恐怖によって、得られた感覚に基づいて運動を調整するフィードバック運動制御が先行して緩慢化し、その後、予測的に運動を遂行するフィードフォワード運動制御が緩慢化することを明らかにしました。また、運動に伴う痛みがなくなると、フィードバック制御が先行して元に戻り、その後、フィードフォワード制御が元に戻りました。加えて、そのフィードフォワードやフィードバック運動制御の変調の背景には主動作・拮抗筋の共収縮が関与していることを明らかにしました。   本研究のポイント ■ 痛みの恐怖条件付けを用いて、到達把握運動の運動軌跡と筋収縮を計測した。 ■ 運動に伴う痛みの予期や恐怖によって、運動が緩慢化し、主動作・拮抗筋の共収縮が増加した。 ■ 運動に伴う痛みがなくなると、運動の緩慢化や共収縮が徐々に元に戻った。   研究内容 到達把握運動における痛みの恐怖条件付けとして、練習段階では痛み刺激は与えられませんが、次の獲得段階では運動に伴って痛みが与えられたり、与えられなかったりしました。その後の消去段階では練習段階と同様に、運動に伴う痛みが与えられませんでした（図１）。     図１．到達把握運動における痛みの恐怖条件付け（© 2021 Yuki Nishi） 被験者は到達把握運動を行い、運動を完了した直後に痛みが与えられる。   運動制御の指標として、到達把握運動をフィードフォワード制御とフィードバック制御に分類し、それぞれに要した時間を算出しました。また、上腕二頭筋と上腕三角筋の筋電図を計測し、時間周波数解析という解析方法を用いて、筋収縮の様相を評価しました。その結果、運動に伴う痛みに対する予期や恐怖によって、得られた感覚に基づいて運動を調整するフィードバック運動制御が先行して緩慢化し、その後、予測的に運動を遂行するフィードフォワード運動制御が緩慢化することを示しました。また、運動に伴う痛みがなくなると、フィードバック制御が先行して元に戻り、その後、フィードフォワード制御が元に戻りました。加えて、そのフィードフォワードやフィードバック運動制御の変調の背景には主動作・拮抗筋の共収縮が関与していることを明らかにしました。これらの結果は、筋骨格系の障害における保護的なフィードフォワードおよびフィードバック運動の異常を説明できる可能性を示唆します。加えて、痛みの慢性化に影響を及ぼす要因を特定するためには、運動制御障害が生じるプロセスを詳しく評価することが重要であるということを示唆しています。   本研究の臨床的意義および今後の展開 筋骨格系の障害における保護的な運動の異常を詳細に説明できる可能性を示唆し、痛みの慢性化に影響を及ぼす要因を特定するために、運動制御障害の獲得過程を評価することの重要性を示しました。今後は筋骨格系の障害による運動制御や筋出力の詳細な分析を行い、その結果に基づいた介入を研究する予定です。   論文情報 Yuki Nishi, Michihiro Osumi, Masahiko Sumitani, Arito Yozu, Shu Morioka Kinematic Changes in Goal-directed Movements in a Fear-conditioning Paradigm Scientific Reports, 2021   関連する論文・記事 Nishi Y, Osumi M, Nobusako S, Takeda K, Morioka S. Avoidance Behavioral Difference in Acquisition and Extinction of Pain-Related Fear. Front Behav Neurosci. 2019 Oct 11;13:236.   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　西 祐樹（ニシ ユウキ）   教授 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

2021.05.31

【症例報告】疼痛律動性と身体活動量に焦点を当てた患者教育の効果～畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター

近年、日内で疼痛強度が変動する疼痛律動性の存在が報告されています。こうした疼痛律動性を把握することは、慢性疼痛への治療戦略を考えるうえで有用であり、様々な疾患で律動性の調査が行われています。しかし、これまでの研究では疼痛律動性を考慮した治療介入に関する報告はされておらず、律動性を考慮することで具体的にどのような効果があるのか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 田中 陽一 氏 と森岡 周 教授 らは、慢性疼痛症例を対象に疼痛律動性、身体活動量の詳細な評価に基づいた患者教育介入を行い、介入後の疼痛律動性、身体活動量に良好な変化が得られたことを報告しました。この研究成果は、World Journal of Clinical Cases誌 (Effectiveness of patient education focusing on circadian pain rhythms: A case report and review of literature）に掲載されています。   研究概要 慢性疼痛への介入では、患者のQOLとADLの向上を目指すべきであり、疼痛管理に重点を置くことが重要である。本研究では、疼痛律動性と日中の身体活動量との関係に基づいて患者教育介入を行った。症例は約8年前から神経障害性疼痛を呈している60歳代の男性であった。日常生活活動の重要性、疼痛律動性、身体活動量について初期評価を行った結果、軽強度活動（light-intensity physical activity：LIPA）を多く行った日の方が、LIPAをあまり行わなかった日よりも日中の痛みが低いことが明らかとなった。そのため、患者教育では、午後に悪化しがちな痛みを軽減する方法を中心に説明し、午後のLIPAを維持するために、重要度評価で重要度が高かった「散歩」を具体的な手段として提示し、症例の行動変容を促した。再評価では、注目していた午後のLIPAが増加し、疼痛律動性にも変化が見られた。複合的評価に基づく患者教育は、疼痛律動性と身体活動に対し肯定的な結果を引き出すことができた。   本研究のポイント ■ 慢性疼痛を有する１症例の疼痛律動性、身体活動量を中心とした複合的評価に基づく患者教育を実施し、介入後の痛みの律動性と身体活動の変化を検討した。 ■ 本症例では、LIPAが痛みの律動性に関与していることを示した。 ■ LIPAに加え、本人が重要と感じている活動（ex. 散歩）を行動変容の具体的手段に活用することの重要性を示した。   研究内容 慢性疼痛を有する１症例を対象に、疼痛律動性と身体活動量の評価と、日常生活の重要度評価を行った。疼痛律動性は1日6時点を7日間評価した。身体活動量は7日間身体活動量計を装着し、装着時間内のMETSを算出した。初期評価の結果、LIPAが日中の疼痛強度に影響を与える可能性を示唆した（図1）。初期評価に基づいて、午後からの疼痛増悪に着目し、午後のLIPAを維持するために、重要度評価で重要度が高かった「散歩」を具体的な手段として提示し行動変容を促した。再評価では、注目していた午後のLIPAが増加し、疼痛律動性にも変化が見られた（図2、3）。   図１：軽強度活動（LIPA）の高い日と低い日における疼痛律動性の比較 LIPAが高い日の方が午後からの疼痛強度が低値を示した     図2：各時間帯における身体活動量の変化 再評価では着目していた午後からのLIPAが増加した（右図）   図3：疼痛律動性の変化 再評価では日内の痛みの最弱点が18時に変化した（右図）   本研究の意義および今後の展開 本研究成果は、慢性疼痛患者への具体的な治療介入のために、疼痛律動性を評価する意義を示したものです。そのため、今後はサンプルサイズを増やし、様々なタイプの律動性、疼痛性質を持った慢性疼痛患者においても治療介入による効果検証を進めていく予定です。   論文情報 Tanaka Y, Sato G, Imai R, Osumi M, Shigetoh H, Fujii R, Morioka S Effectiveness of patient education focusing on circadian pain rhythms: A case report and review of literature World Journal of Clinical Cases. 2021   関連する論文 田中 陽一、 大住 倫弘、 佐藤 剛介、 森岡 周. 日中の活動が慢性疼痛の日内変動に及ぼす影響 ─右腕神経叢損傷後疼痛を有する1症例での検討─. 作業療法 2019; 38: 117-122, 2019   問い合わせ先 畿央大学大学院健康科学研究科 田中 陽一（タナカ　ヨウイチ） E-mail: kempt_24am@yahoo.co.jp   畿央大学ニューロリハビリテーション研究センター 森岡 周（モリオカ　シュウ） E-mail: s.morioka@kio.ac.jp Tel: 0745-54-1601 Fax: 0745-54-1600

2021.05.31

サーマルグリル錯覚経験は、脳卒中後や脊髄損傷後に生じる痛みの性質と似ている～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「熱い」とか「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、森岡 周 教授らは、東京大学医学部付属病院緩和ケア診療部 住谷昌彦 准教授らと共同で、サーマルグリル錯覚での「痛みの性質」を分析し、その痛みの性質が、脳卒中後や脊髄損傷後に生じる痛みの性質と似ていることを明らかにしました。この研究成果はScand J Pain誌（Pain quality of thermal grill illusion is similar to that of central neuropathic pain rather than peripheral neuropathic pain）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グリルに手を置くと、痛みをともなう灼熱感、ズキズキする痛み、しびれたような痛みが惹起される現象です（図１）。この現象は、脊髄－大脳皮質における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、実際に、そのような中枢神経が損傷した患者さんの痛みと類似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 大住倫弘 准教授らは、まずは健常者137名を対象に、サーマルグリル錯覚によって生じる痛みの性質を分析し、その痛みの性質が、帯状疱疹後神経痛（PHN）、三叉神経痛（TN）、脊髄損傷後疼痛（SCI）、脳卒中後疼痛（Stroke）における痛みの性質と似ているのか／異なっているのかを調査しました。その結果、サーマルグリル錯覚における痛みの性質は、末梢神経メカニズムに起因するような帯状疱疹後神経痛（PHN）、三叉神経痛（TN）とは類似しておらず、中枢神経メカニズムに起因するような脊髄損傷後疼痛（SCI）、脳卒中後疼痛（Stroke）と類似してい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が中枢神経メカニズムによって生じるという説を支持したことになります。       図１：サーマルグリル錯覚を誘発するための実験セット   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） ■ サーマルグリル錯覚における痛みの性質は、中枢神経システムに問題がある脊髄損傷後疼痛（SCI）、脳卒中後疼痛（Stroke）と類似している   研究内容 研究１：健常者137名を対象にして、サーマルグリル錯覚によって生じる痛みの性質を分析しました。 その結果、「焼けるような痛み」のほかにも、「ずきんずきん」、「うずくような」、「しびれるような」などの痛みがサーマルグリル錯覚によって経験されました。      図２：健常者がサーマルグリル錯覚で経験する痛みの種類   研究２：帯状疱疹後神経痛（PHN）131名、三叉神経痛（TN）83名、脊髄損傷後疼痛（SCI）42名、脳卒中後疼痛（Stroke）31名における痛みの性質が、研究１で抽出されたサーマルグリル錯覚によって生じる痛みの性質とどれだけ類似／相違しているのかをMultiple correspondence analysis (MCA) と cross tabulation analysisを組み合わせて分析しました。その結果、サーマルグリル錯覚に特異的な痛みの性質は、脊髄損傷後疼痛（SCI）、脳卒中後疼痛（Stroke）の性質と類似していることが明らかになりました（図３）。     図３：痛みの性質の類似性／相違性 Multiple correspondence analysis (MCA)   本研究の意義および今後の展開 サーマルグリル錯覚の痛みが、脊髄損傷後疼痛あるいは脳卒中後疼痛と類似していることが明らかになったことから、この実験的疼痛を利用して、脊髄損傷後疼痛あるいは脳卒中後疼痛の新規リハビリテーションを考案することが可能であると考えています。加えて、このような実験手続きによって、「脊髄損傷後疼痛・脳卒中後疼痛を有する方がどのような痛みを経験しているのか？」を健常者が疑似的に体験することができるため、リハビリテーション専門家と患者さんの痛みが共有されやすくなると考えています。   論文情報 Osumi M, Sumitani M, Nobusako S, Sato G, Morioka S. Pain quality of thermal grill illusion is similar to that of central neuropathic pain rather than peripheral neuropathic pain. Scand J Pain. 2021   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