2026.01.13

身体知覚の変容のカギは「うずく・引きつる」痛み－機械学習による検証 ～ニューロリハビリテーション研究センター　

痛みを有する患者の中には、「自分の身体がどこにあるかわからない」、「身体の大きさや位置が変に感じる」といった身体知覚の変容を経験する場合があります。畿央大学ニューロリハビリテーション研究センターの重藤隼人 客員研究員（京都橘大学助教）と同センター長の森岡周 教授らは、機械学習手法の一つであるSHAP（SHapley additive exPlanations）解析を用いて、複数の痛みの性質（かじられるような痛み、刃物でつき刺されるような痛み、割れるような痛み、気分が悪くなるような、ちくちくする、焼けるような痛み、ひきつるような痛み、うずくような痛み、鋭い痛み）が身体知覚異常と関連することを明らかにしました。特に、運動感覚に関わる痛みの性質（ひきつるような痛み、うずくような痛み、かじられるような痛み）が身体知覚の変容に強く影響することが示され、痛みの性質に基づいた評価および介入戦略の重要性が示唆されました。この研究成果はArchives of Physical Medicine and Rehabilitation誌（Pain qualities associated with body perception disturbances: insights from machine learning and SHapley additive exPlanations）に掲載されています。

なお、本研究は厚生労働科学研究補助金（種々の症状を呈する難治性疾患における中枢神経感作の役割解明とQOL向上、社会啓発を目指した領域統合他施設共同疫学研究班）の研究成果になります。

本研究のポイント

• 機械学習（SHAP解析）を用いて、痛みの性質と身体知覚の変容との関連を定量的に解析しました。
• 複数の痛みの性質が身体知覚異常と関連することを明らかにしました。
• 特に「ひきつるような痛み」、「うずくような痛み」、「かじられるような痛み」といった運動感覚に関連することが示唆されている痛みの性質が、身体知覚の変容に強く影響することが示されました。

研究概要

疼痛患者は、痛みだけでなく「自分の身体がどこにあるかわからない」、「身体の大きさや位置が変に感じる」といった身体知覚の変容を経験することがあります。身体知覚異常は痛みの重症度と関連し、運動感覚に関連する痛みの性質とも関連することが示唆されていますが、どのような痛みの性質が身体知覚の変容と関連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の重藤隼人 客員研究員（京都橘大学助教）と森岡周 センター長・教授らの研究チームは、疼痛患者を対象に身体知覚の変容と痛みの性質の関連性について検証しました。身体知覚の変容および痛みの性質について質問紙を用いて評価した上で、機械学習（SHAP解析）を用いて、痛みの性質が身体知覚異常にどのように影響するかを定量的に解析しました。その結果、複数の痛みの性質が身体知覚異常と関連し、特に「ひきつるような痛み」、「うずくような痛み」、「かじられるような痛み」といった運動感覚に関わる痛みの性質が身体知覚の変容に強く影響することを明らかにしました（図1）。

図1　研究の概要

研究内容

本研究の目的は、筋骨格系疼痛患者を対象に機械学習を用いて痛みの性質と身体知覚異常との関連を明らかにすることでした。 質問紙評価を用いて、身体知覚の変容（Fremantle Back Awareness Questionnaire: FreBAQ）と痛みの性質（Short-Form McGill Pain Questionnaire-2:SFMPQ-2）を評価し、機械学習（SHAP解析）を用いて、各痛みの性質が身体知覚の返答にどれだけ貢献しているかを示す寄与度を可視化・定量化しました。 SHAP分析の結果、「ひきつるような痛み」が最も身体知覚異常への寄与度（SHAP値）が高いことが明らかになりました（図2）。また、運動感覚に関連する痛みの性質でもある「うずくような痛み」も寄与度が高いことが明らかになりました。

図２　身体知覚異常に対する各痛みの性質のSHAP値（寄与度）

各痛みの性質が身体知覚の変容にどれだけ貢献しているかを示すSHAP値をプロットしており、横軸がSHAP値（寄与度）、各点が個別の患者の痛みの性質スコアを表しています。特に「ひきつるような痛み」が最も高い寄与度を示しています。

さらに、各対象者における痛みの性質の寄与度（SHAP値）と身体知覚変容スコアとの相関分析の結果、複数の痛みの性質（かじられるような痛み、刃物でつき刺されるような痛み、割れるような痛み、気分が悪くなるような、ちくちくする、焼けるような痛み、ひきつるような痛み、鋭い痛み）が身体知覚の変容と高い相関（r > 0.7）を示しました。特に運動感覚に関連する痛み（かじられるような痛み、ひきつるような痛み）が高い相関を示しており、運動感覚に関連する痛みの性質が身体知覚変容の病態と関連している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

本研究成果は、特定の痛みの性質が身体知覚の変容に関連する可能性を示しています。特に、運動感覚に関連する痛みの性質を訴える患者に対しては、感覚運動連関に焦点を当てた評価やリハビリテーションアプローチが有効である可能性が考えられます。

論文情報

Shigetoh H, Koga M, Tanaka Y, Hirakawa Y, Morioka S.

Pain qualities associated with body perception disturbances: insights from machine learning and SHapley additive exPlanations.

Arch Phys Med Rehabil. 2025 Dec 3:S0003-9993(25)01070-6.

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　重藤 隼人

教授　森岡 周

Tel: 0745-54-1601

Fax: 0745-54-1600

E-mail: s.morioka@kio.ac.jp