2024.07.31

高所などの怖い場所でのバランス制御メカニズムを調査～ニューロリハビリテーション研究センター

高所などpostural threat (姿勢脅威) を生じる環境では静止立位時の足圧中心(center of pressure: COP)の周波数が高く、振幅が小さくなることが知られています。このメカニズムとして、postural threatにより身体内部に注意が向くためと考えられていました。畿央大学大学院 客員准教授の植田耕造氏、森岡周教授らは、身体内部に注意を向ける課題(意識的なバランス処理課題)と比べて、できる限り動揺しないように随意的に制御する課題(随意的制御課題)の方がCOP動揺の平均パワー周波数が高く、postural threat下の姿勢制御と類似することを明らかにしました。この研究成果はNeuroscience Letters誌 に掲載されています。

本研究はpostural threatが姿勢制御を変調するメカニズム解明の一助となる研究です。

研究概要

過去の姿勢制御の基礎研究において、postural threat(姿勢脅威)が姿勢制御を変調することが報告されてきました。Postural threatとは、直立姿勢の制御に影響を与える要因のひとつであり、具体的には自分の身の安全に対し認識された脅威(threat)のことです。Postural threat(姿勢脅威)は高所で床面の端に立つなどの状況で生じ、静止立位時の足圧中心(center of pressure: COP)動揺の平均パワー周波数が高く、振幅が小さくなることが知られています。このメカニズムとして、postural threatにより身体内部に注意が向くためと考えられていました。しかし近年、身体内部(自己の足圧の移動)へ注意を向けておく課題(意識的なバランス処理課題)は簡単な認知課題を行う課題と比べ静止立位時の平均パワー周波数は高くなく、postural threatにより平均パワー周波数が高くなるメカニズムとなり得ないことが示されました。一方、植田 耕造 客員准教授 らは、できる限り動揺しないように随意的に制御する課題(随意的制御)において、リラックスした課題や難しい認知課題を行う課題と比べ静止立位時のCOP動揺の平均パワー周波数が高く、振幅が小さいことを報告しています（当リリースはこちら）。

そこで、畿央大学大学院客員准教授／JCHO滋賀病院の植田 耕造氏（責任著者）、森岡 周教授、畿央大学大学院の修了生である菅沼惇一氏（筆頭著者：中部学院大学）、中西康二氏（京丹後市立弥栄病院）らの研究グループは、健常若年者に対し、静止立位時の随意的制御課題と意識的なバランス処理課題を比較し、随意的制御課題の方がpostural threat下と類似した姿勢制御になるかを検証しました。その結果、意識的なバランス処理課題と比べ随意的制御課題の方が静止立位時のCOP動揺の平均パワー周波数が高く、postural threat下とより類似していることを明らかにしました。

本研究のポイント

静止立位時に身体内部に注意を向けるよりも、できる限り動揺しないように随意的に制御する方がCOP動揺の平均パワー周波数が高くなることが判明しました。

研究内容

本研究では健常若年者27名を対象に、下記の3条件で各30秒間の静止立位時のCOP動揺を2回ずつ測定しました。
①リラックス条件：リラックスして立つよう指示
②意識的なバランス処理条件：立位中の足圧の移動に注意を向けるよう指示
③随意的制御条件：できる限り動揺を小さく制御するように指示

その結果、左右方向の平均パワー周波数や高周波帯域において、随意的制御条件で意識的なバランス処理条件よりも高値を示しました。一方で、RMS（root mean square）で表されるCOP動揺の平均振幅に差はありませんでした。

高所条件でpostural threatを引き起こしている過去の研究では、全ての研究で平均パワー周波数の増加を認めており、本研究の結果から、意識的なバランス処理条件よりも随意的制御条件の方がpostural threat下の姿勢制御と類似していることが示されました。このことから、postural threat下では注意が身体内部へ向くだけでなく、随意的な動揺の制御が行われていると考えられます。そのため本研究結果は、postural threatが姿勢制御を変調するメカニズムの概念的枠組みの一部の修正が必要であることを提案します。

本研究の臨床的意義および今後の展開

本研究では、動揺を随意的に制御しようとした時にpostural threat下と類似した姿勢制御となることが示されました。臨床において、立つことが不安定で恐怖心を感じている症例の中には、随意的制御により姿勢制御が変調している対象者も存在する可能性があります。今後は随意的制御の方法の違いによる姿勢制御への影響を検証する必要があります。

論文情報

Suganuma J, Ueta K, Nakanishi K, Ikeda Y, Morioka S.
Difference between voluntary control and conscious balance processing during quiet standing.
Neurosci Lett. 2024 Jul 15;837:137900.

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
客員准教授　　　　植田耕造
教授・センター長　森岡　周
E-mail: s.morioka@kio.ac.jp