脳刺激療法で頭部外傷後の

手や腕の機能が回復か

脳卒中や外傷性脳損傷（TBI）で

手や腕の機能を失った患者に対し、

脳深部刺激療法（DBS）を施行することで

一部の機能が回復する可能性のあることが、

米ピッツバーグ大学物理療法学助教の

Elvira Pirondini氏らの研究で示された。

この研究結果は、

「Nature Communications」に

10月1日掲載された。

DBSは、手術で脳に電極を植え込み、

特定の活動を制御している脳領域に

電気信号を送って刺激を与える治療法で、

パーキンソン病による運動障害の

治療目的で施行されることが多い。

Pirondini氏は、

「腕や手の麻痺は、

世界の何百万人もの人々の生活の

質（QOL）に大きな影響を与えている。

現在、脳卒中やTBIを経験した患者に

対する効果的な解決策はないが、

脳を刺激して上肢の運動機能を改善する

ニューロテクノロジーへの関心が

高まりつつある」と説明する。

脳損傷は、

随意運動の制御に不可欠な

脳領域である運動皮質と筋肉との

間の神経接続を障害する可能性がある。

これらの接続が弱まると、

筋肉の効果的な活性化が妨げられ、

腕や手の部分麻痺や完全麻痺などの

運動障害が生じる。

研究グループは、

弱まった神経の接続を活性化させるためには

DBSが有効ではないかと考えた。

DBSは、

過去数十年にわたり、

パーキンソン病などの神経疾患の

治療に革命をもたらしてきた。

Pirondini氏らは、

脳卒中患者の腕の機能を回復するために

脊髄の電気刺激を使用して成功した

ピッツバーグ大学の別の

プロジェクトからヒントを得て、

運動制御の重要な中継ハブとして機能する

運動性視床核と呼ばれる部分を

DBSで刺激すると、

物をつかむなど日常生活に

不可欠な動作を回復できるのでは

ないかとの仮説を立てた。

ただ、

この脳領域へのDBSが実際に

行われたことがなかったため、

まずサルにDBSを施行する実験を行った。

サルは人間と同様に、

運動皮質と筋肉が神経経路を通じて

連携しているため、

実験対象として適当と考えられたのだという。

その結果、

刺激を加え始めるとすぐにサルの筋肉の

活動性と握力が著しく改善することが確認された。

不随意運動は認められなかった。

そこで、両腕に高度の麻痺をもたらした

脳損傷に起因する腕の震えを改善する目的で、

DBSの植え込み手術を予定していた

人間のボランティアを対象に、

サルの実験のときと同じ設定でDBSを行った。

その結果、

研究参加者にDBSの刺激を加えると、

コップを取ろうと手を伸ばす、

つかむ、持ち上げるといった動作を、

刺激を加えなかった場合よりも

効率的かつスムーズに

行えるようになることが示され、

人間でもDBSにより運動の範囲や

強度が改善することが確認された。

論文の共著者でピッツバーグ大学

てんかん・運動障害プログラムの

Jorge González-Martinez氏は、

「DBSは多くの患者にとって人生を

変える治療法となってきた。

DBSは世界中の数百万人もの人々に

新たな希望を与える治療法だ」と

同大学のニュースリリースの中で述べている。

González-Martinez氏らの

研究グループは現在、

DBSの長期的な効果を検証し、

刺激を継続することでTBIまたは

脳卒中の患者の腕や手の機能を

さらに改善できるかどうかを

確かめるための研究を行っている。