研究成果の概要
明治大学理工学部電気電子生命学科の小野弓絵教授は、名古屋市立大学大学院医学研究科の植木美乃教授、同研究科の野嶌一平教授（研究当時 信州大学医学部保健学科理学療法学専攻 准教授）、同附属病院リハビリテーション科の堀場充哉技師長、立命館大学大学院先端総合学術研究科の美馬達哉教授、京都大学医学研究科の小金丸聡子特定准教授らとの共同研究で、パーキンソン病患者の歩行機能を改善する新しいリハビリテーション手法の開発に成功しました。本研究成果は国際専門誌「Journal of Neurology, Neurosurgery, Psychiatry」に掲載されました。
明治大学理工学部電気電子生命学科の小野弓絵教授は、名古屋市立大学大学院医学研究科の植木美乃教授、同研究科の野嶌一平教授（研究当時 信州大学医学部保健学科理学療法学専攻 准教授）、同附属病院リハビリテーション科の堀場充哉技師長、立命館大学大学院先端総合学術研究科の美馬達哉教授、京都大学医学研究科の小金丸聡子特定准教授らとの共同研究で、パーキンソン病患者の歩行機能を改善する新しいリハビリテーション手法の開発に成功しました。本研究成果は国際専門誌「Journal of Neurology, Neurosurgery, Psychiatry」に掲載されました。
本研究では、これまで有効な介入手段のなかったパーキンソン病患者の歩行障害に対して、脳の外部から微弱な电流を流すことで脳活动を调整し、歩行机能を改善できることを报告しました。従来、脳への电気刺激は安静状态で実施されていましたが、今回开発したシステムは患者の歩行リズムに合わせた刺激を実现しています。つまり、患者毎の歩行に合わせた最适な刺激が可能となっています（クローズドループ脳电気刺激1)）。本研究では、週２回の歩行リハビリテーション（以下歩行リハ）を５週间実施し、歩行速度や歩行の左右対称性の改善、またパーキンソン病患者の特徴的な症状であるすくみ足に改善が见られました。
本システムは非侵袭?非薬物的な介入であり、様々な病态に応用できる可能性があり、今后対象疾患を広げて临床研究を进めていく予定です。さらに、超高齢社会を迎える本邦において、歩行机能の维持?向上は高齢者の日常生活の自立に重要であり、地域高齢者を対象とした社会実装にも着手していきたいと考えています。
【背景】
パーキンソン病は、运动机能低下を特徴とする神経変性疾患で、体の动きの减少や硬直、振戦、姿势不安定性、歩行障害などの症状が现れます。现在、パーキンソン病の治疗としては、ドーパミン製剤や深部脳刺激（顿叠厂）2)が広く実施され高い効果が知られていますが、歩行障害に対する効果は限定的です。特に、病状が进行するパーキンソン病后期では、歩行障害により日常生活が大きく制限されます。そのため、歩行障害に対する効果的な介入手法の开発が喫紧の课题となっており、非侵袭かつ非薬物であるリハビリテーション（歩行リハ）が注目されています。
我々は、一般的な歩行リハの効果を高めるため、経头盖电気刺激（迟贰厂）3)を基盘とした新たな歩行リハのシステムを开発し、パーキンソン病患者の歩行机能障害の改善に适応しました。迟贰厂は、微弱な电流を头皮上から与える电気刺激疗法であり、脳の可塑性4)を诱発できる可能性が示されています。本研究では、患者の歩行リズムに同期した个别化した迟贰厂介入装置（クローズドループ脳电気刺激）を用い、パーキンソン病患者を対象に比较対照试験を実施しました（図１）
【研究の成果】
本研究では、23人のパーキンソン病患者をランダムに実际の介入（クローズドループ脳电気刺激）群と偽の刺激を行う（対照）群に割り当てました。介入は、4分间の歩行リハを３回実施する介入を週2回、5週间（计10回）外来で実施しました。歩行评価は、歩行速度、游脚期时间、立脚期时间、歩幅などを介入前后に评価しました。また、すくみ足については质问纸を用いて评価しました。
结果、介入群において、対照群と比较して歩行速度および歩幅が有意な改善を示しました。さらに、歩行中の左右侧の游脚期时间の割合から算出した対称性指数（0.5が左右対称であることを示す）およびすくみ足症状に対する主観的な感覚についても、介入群で有意に改善しました。
【研究のポイント】
?パーキンソン病患者の歩行障害に対する新しい歩行リハとして、个别化されたクローズドループ脳电気刺激法を开発し、その効果を検証しました
?介入群では、歩行速度や歩行の対称性、すくみ足の程度などの歩行指标において、対照群と比较して有意な改善が示されました
?クローズドループ脳电気刺激は、将来的に歩行リハの补完疗法となる可能性があります
【研究の意义と今后の展开や社会的意义など】
本研究は、従来の治疗では効果が限定的であったパーキンソン病患者の歩行障害に対して、个别の歩行パターンに合わせた（クローズドループ）脳电気刺激が効果的である可能性を示しました。このシステムは、非侵袭?非薬物で安全性が高く、临床応用が期待されます。今后の更なる研究の进展により、効果的な歩行リハの开発につながり、パーキンソン病患者の生活の质の向上や自立支援に贡献することが期待されます。この成果は、パーキンソン病患者の歩行リハにおいて、脳内ネットワークを调整する介入手法の可能性を示しており、重要な知见であると考えます。
【用语解説】
1) クローズドループ脳电気刺激：対象者の运动や生体情报をリアルタイムに解析し、その解析结果に基づいて刺激を调整することで、个々人にあった刺激を実施する方法。
2) 深部脳刺激（tES: transcranial Electrical Stimulation）：パーキンソン病患者に対する治療として一般的に実施され、電極を脳の深部に挿入し、微弱な電気刺激を与える治療法で、脳の活動を調整します。
2) 深部脳刺激（tES: transcranial Electrical Stimulation）：パーキンソン病患者に対する治療として一般的に実施され、電極を脳の深部に挿入し、微弱な電気刺激を与える治療法で、脳の活動を調整します。
3) 経头盖电気刺激：头盖の外から电気刺激を与える方法で、特定の刺激波形（直流、交流など）により脳の活动を调整します。日本ではまだ医疗机器として认可されておらず、取り扱いには医师の管理が必要です。
4) 脳の可塑性：経験や学習によって、脳の神経回路や興奮性が変化し、再編されることを指し、脳の柔軟性や適応性に関連します。
【研究助成】
本研究は文部科学省?日本学術振興会科学研究補助金（JSPS科研費 19H01091, 21K19745, 22H04788, 20K21770, 21H03308, 23H03244）による助成を受けて行われました。
【论文タイトル】
Gait-combined closed-loop brain stimulation can improve walking dynamics in Parkinsonian gait disturbances: A randomized-control trial.
【着者】
野嶌一平1-2)、堀场充哉1)、佐桥健斗1)、小金丸聡子3)、村上里奈1)、青山公纪1)
松川则之4)、小野弓絵5)、*美马达哉6)、植木美乃1)
所属
1) 名古屋市立大学大学院医学研究科リハビリテーション医学講座
2) 信州大学医学部保健学科理学療法学専攻
3) 京都大学大学院医学研究科脳機能総合研究センター神経機能回復?再生医学講座
4) 名古屋市立大学大学院医学研究科神経内科学分野
5) 明治大学理工学部電気電子生命学科
6) 立命館大学大学院先端総合学術研究科
（＊：Corresponding Author）
【掲载学术誌】
学術誌名：Journal of Neurology, Neurosurgery, Psychiatry
顿翱滨番号：10.1136/箩苍苍辫-2022-329966