博 士 （ 医 学 ） 中 馬 孝 容

学位論文題名Motorlearningo
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ientswithParkinson Sdisease（パーキンソン病患者における聴覚的合図による手の運動学習に関する研究）

学位論 文内容の要旨
バーキンソン病は中 枢神経変性疾患であり、進行性である。固縮、動作緩慢 、無動、姿勢反射障害を呈し、 歩行障害がみられる。歩幅の狭小化、突進歩行やすくみ 足がみられ転倒の危険性が大き くなる。バーキンソン病における治療は薬物治療および 外科的治療があるが、リハビリ テーション訓練も大いに活用すべき治療手段のーつである。特に、パーキンソン病で廃用 症候群に陥りやすく、リハピリテーション訓練行うこと で歩行障害の改善がみられるこ とは多く経験される。歩行障害の中でもすくみ足は薬物 治療だけで はコ ント 口ー ルが難しい症状 のーつであり、パーキンソン病患者のQOLを著しく低下させるものである。治 療が難渋するすくみ足に対する対策では、視覚的な合図 や聴覚的な 合 図 に あ わ せ て歩 行す るこ とで すく み足 が改 善す るこ と が多 く経 験さ れて いる 。
本研究では、聴覚的 合図であるりズム音にあわせた運動訓練の有無による手 の運動学習効果をバーキンソン 病患者と健常者において検討した。
対 象 は 12名 の バー キン ソン 病患 者で 平均 年齢 65.1土7． 5歳、 男性 8
名 、女 性4名 と9名の 健常 者で 平 均年 齢64.
3士 8． 5歳、 男性 8名、 女性 1
名 であ る。 パー キンソン病患者 にお いて 認知 障害 はな く、 Hoehn&Yahr
重 症度分類stagenとniを対象とした。すくみ足 の有 無に つい ては、UPDRS (Unified Parkinson sDisease Rating Scale）の日常生
活 動作 のバ ート の歩 行時 のす くみ の項 目に お いて 1
点 以上 かど うか によ って評価を行っ た。 すく み足 がみ られ るバ ーキ ンソ ン病 患 者グ ルー プを タイ プI（7名、男性6名、女 性1名） とし て 、す くみ 足が ない パー キン ソン 病患 者グ ルー プを タイ プu（5名、男性 2名 、 女 性 3名 ） お よ び 健 常 者 グ ル ー プ の 3グ ル ー プ で 検 討 し た 。
被験者は安静座位に させて右肘屈曲で右前腕をひずみ計の板に沿わせて、母 指をひずみ 計に 固定 した 。経 頭蓋 磁気 刺激 (TMS)を行 い母 指の 動き （屈 曲方 向） をひずみ計にて 測定 し、 ひず み計 での 母指 の動 きと は逆 向きに15分間継 続して自分のぺースで運動（ 伸 展 方 向 ） を 行わ せ、 運動 終了 後15分間 は安 静と した 。 この 間、 5分 問ご とに TM
Sに より 誘発 され た母 指の 動き をひ ずみ 計で 測定した。さら に15分間の安静の後、聴覚的 合図 とし ての 1Hzの ヌト 口ノ ーム の音 にあ わせ て、 母指 の運 動を 15分 間行い、その後 15分 間 安 静 に させ た。 この 問、 5分問 ごと にTMSに より 誘 発さ れた 母指 の動 きを ひず み計 で測 定し た。各々の運動 パターンにおいて5分間ごと に測定したひずみ計で得られた波形の振幅を測定 した。
結果 につ いて 説明 する 。自 己ベ ース での 運動において、 運動5分後よりTMSに誘発された母指の動きはその 母指の運動の方向と同じ方向に変化したが、運動終了後 はすみやか にも とに 戻っ た。 この パタ ーン を示 した ものは、健常者 9名中の5名とバーキンソン病 12名 中 9名 （ こ の 中 で す く み 足 を 呈 す る のは 5名） であ った 。健 常者 3名と すく み

足 を呈す るバーキ ンソン 病患者1名は、 運動の 方向には 変化は ないが、 ひずみ計の振幅が 軽度低 下したバ ターンであった。すくみ足のみられるバーキンソン病1名においては、
運 動 終 了 後5分 後におい ても、 運動によ る母指の 方向の 変化を維 持して いた。健 常者1
名 と す く み足 の な いパ ー キ ンソ ン 病 1
名 で は、母 指運動の 15分後に 母指運動 の方向が変 化し、 これらに 関して は統計学 的検討 からは除 外した。
運動学習 における 感覚的 合図の効 果につ いては、 3
つの グルー プにおい て自己ベース
で の運動 よりもメ ト口ノ ームによ るりズ ムでの訓練後の方が、ひずみ計で得られた波形の 振 幅 が 高い 結果 が得られ た。自 己ベース での運 動の15分後 におい てひずみ 計の振幅の 差は健 常者に比 べすく み足を呈 するバ ーキンソン病において明らかであった。一方、
聴 覚 的 合 図に よる 運動後に おける ひずみ計 の振幅 はすくみ 足を呈す るパー キンソン 病に おいて 増加して いたが 、健常者 と比較 では有意差はみられなかった。また、健常者とす く み 足 を呈 さな いパーキ ンソン 病では自 己ベー スの運動 に対する メト口 ノームの べー スに対 するひず み計の 振幅の増 加のパ ターンは類似していた。すくみ足を呈するパーキ ン ソ ン 病 で は 3グ ル ー プ の 中 で は こ の 振 幅 増 加 は 最 も 大 き か っ た 。
Muellbacher
ら は単一の 訓練によ り第一 次運動野 におけ る可塑性 を引き 起こすと報告し ている が、今回 の結果 はこの報 告を支 持するものである。今回の研究においても観察さ れてい るが、Ka
rin
らが 報告して いるよ うに、大 脳の再 構築は局 所的な抑制を解除しシ ナ プ ス を介 し た 効果 を 含 む皮 質 内 の機 能 的 な機 構 が 関与 し て い ると考 えられる 。
障 害 を受 け た脳機 能を回復 させる ためにい くっか の技術が りハピ リテーシ ョンとして 用いら れている 。神経 筋電気刺 激、感 覚性刺激、口ボットを用いた訓練、アンフェタ
ミ ンのよ うな薬剤 などに より可塑 性を強 化させる。神経の可塑性は運動スキルの獲得と関 与して いる。今 回の研 究ではパ ーキン ソン病に対して外発性刺激を用いてその遂行能カ の改善 を示した 。
バ ー キン ソ ン病で は随意運 動制御 に関与し た基底 核から補 足運動 野の経路 の障害があ り、今 回の結果 は外発 性感覚入 カが小 脳から運動前野を介して第一次運動野に至る経路 が 代償 的 に随 意 運動 制 御と して 働 いて いることを示唆 している。
運動野に おいてい ったん 変化が生 じると 訓練を中止後もその効果は持続する。このこと は 運 動 記 憶 が 運 動 野 に 蓄 え ら れ る 可 能 性が あ る こと を 推 測さ せ る もの で あ る。
本研究は バーキン ソン病 に対する 効果的 な訓練を示唆するものであり、廃用性筋力低下 などに 対する訓 練のよ うに末梢 レベル での効果だけでなく、外発性刺激を用いること
で 中枢レ ベルにお ける効 果を強化 させる ような訓練を追加することで、バーキンソン病の 症状の さらなる 改善に 役立っも のと考 えている 。

− 22ー

学 位論文審査の要旨
主査 教授 佐々木秀直
副査 教 授 岩 崎喜信
唇lJ査 教授 生駒一憲

学位論文題名Motorlearningofhandswithaudi
toryc
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arkinson Sdisease（ パー キン ソン 病患 者に おける 聴覚 的合図による手 の運 動学 習に 関す る研究 ）中枢神経変性疾患であるパーキンソン病は進行性疾患で、前方への突進現象やすくみ足などの歩行障害を呈し、転倒の危険性は高い。薬物治療だけでなくりハビリテーション訓練もあわせて行うことで、運動機能の改善を図ることができる。聴覚的合図であるりズム音にあわせた運動訓練によりすくみ足が改善されることは臨床上よく経験されることであるが、経時的に脳の可塑性を観察した研究は少ない。本研究では、パーキンソン病の運動学習に関して基礎的見解を検討している。
対象は12名のパーキンソン病患者で平均年齢65.
1土7．5歳、男性8名、女性4名と9名の健常者で平均年齢64.3土8．5歳、男性8名、女性1名である。パーキンソン病患者ではすくみ 足の ある 7名 （男性6名、女性1名）と、すくみ足がない5名（男性2名、女性3名）に分け、3群での評価を行った。
経頭蓋磁気刺激（TMS）を行い母指の動き（屈曲方向）をひずみ計にて測定した。TMSで誘発された母指の運動とは逆方向（伸展方向）に自分のぺースで15分間の運動を行わせ、運動終了後15分間は安静とした。この間、5分間ごとにTMSにより誘発された母指の動きをひずみ計で測定した。さらに聴覚的合図の1Hzメトロノーム音にあわせ、同様に母指の運動を15分間行い、その後15分間安静にした。この間、5分問ごとにTMSにより誘発された母指の動きをひずみ計で測定した。これらの5分間ごとにTMSにより誘発されたひずみ計の波形の振幅を測定した。
結果は、3群とも自己ぺースでの訓練およびメトロノーム音にあわせた訓練の両方ともT
MSにより誘発されたひずみ計の振幅は増大し、特にメトロノーム音にあわせた訓練の方の振幅が増大していた。パーキンソン病患者では健常者に比較してひずみ計で得られた振幅は低下していた。訓練15分間後では、すくみ足のあるパーキンソン病患者において自己ぺースによる訓練では健常者群に比較して有意にひずみ計での振幅は低下していたが、メトロノー―23ー

ム音に あわせ た訓練で は健常者 群との 差は認め なかっ た。
訓練に よる母 指の運動 方向の 変化は、第一次運動野における可塑性を反映したと考えられ、大脳の 再構築 はシナプ スを介し 皮質内 の機能的 機構が 関与して いると 推測され た。中枢神経の可塑 性は運 動スキル の獲得と 関与し ているが 、パー キンソン 病では 自己ぺー スでの運動よりも聴 覚的合 図を用い た運動の 方が遂 行能カの 改善を 認めた。
パーキ ンソン 病では随 意運動 制御に関 与した基 底核か ら補足運 動野の 経路の障 害があり、今回の 結果は 外発性感 覚入カが 小脳か ら運動前 野を介 して第一 次運動 野に至る 経路が代償的に随意 運動制 御として 働いたこ とを示 唆してい る。運 動野での 可塑性 が生じる と訓練中止後もその 効果は 持続する 。このこ とは運 動記憶が 運動野 に蓄えら れる可 能性があ ることを推測させる もので ある。
本研究 はパー キンソン 病に対 する効果 的な訓練 を示唆 するもの であり 、聴覚的 合図である
外発性 刺激を 用いるこ とで中枢 神経に おける可 塑性を 高めるこ とがで き、パー キンソン病の障害を 克服で きる可能 性を示す ことが できた。
質疑応 答では 、副査岩 崎喜信 教授より 、経頭蓋 磁気刺 激の刺激 部位に っいて、 外発性随意運動に 関与し た経路に 関する感 覚入力 後の小脳 から運 動前野へ の経路 にっいて 、訓練による脳の可 塑性の 効果を継 続させる ための 臨床場面 での方 法につい て、副 査生駒一 憲教授より、歩行訓 練の効 果持続期 間と手指 運動に よる訓練 効果の 持続の差 にっい て、主査 佐々木秀直教
授より 聴覚的 合図の適 切なりズ ムにつ いて、質 問があ った。い ずれの 質問に対 しても、自己の研究 内容と 文献的考 察および 自らの 臨床経験 ・過去 の研究発 表など を引用し 、現在の段階で解明 されて いる事項 に基づき 適切な 回答を行 った。
この論 文は、 パーキン ソン病 において 聴覚的合 図を用 いた訓練 は脳の 可塑性を 増強させ、重度の パーキ ンソン病 患者にお いても 訓練効果 が期待 できるこ とを証 明し、今 後の臨床応用
ー の期 待 お よび 中 枢 神経 変 性 疾患 に 対 す るり ハ ビリテ ーション の意義 を高めた と考え る。
審査員 一同は 、これら の成果 を高く評 価し、申 請者が 博士（医 学）の 学位を受 けるのに充分な資 格を有 するもの と判定し た。

ー 24―