ペインリハビリテーションの方向性  臨床と神経科学の融合

森岡周 ペインリハビリテーションの方向性  臨床と神経科学の融合 物理療法科学 2014:21:1-8

  • 疼痛の3つの側面
    • 感覚的側面 体性感覚野
    • 情動的側面 扁桃体、島皮質、前帯状回
    • 認知的側面 後頭頂葉(身体イメージ)
  • 不動や運動抑制に基づいた痛みの慢性化プロセス
    • 障害初期の運動抑制が引き金になり体部位再現の狭小化が起こると、疼痛の慢性化を生じさせてしまうことが想定されることから、急性期から運動抑制の積極的な解除、ならびに一次運動野等の活動の維持をはかることが疼痛の慢性化を予防する理学療法の目的になるであろう
  • 痛みの感覚的・運動側面に対するアプローチの考え方
    • Sluca TENSによって中脳水道灰白質や延髄吻側腹内側部の活性化が起こり、それによりオピオイドセロトニンといった抑制性神経伝達物質の放出されることがTENSによる鎮痛メカニズムと指摘している
    • 早期からの運動・感覚入力が、その後の疼痛抑制効果に対してポジティブに作用することを示した理学療法の基礎研究(沖田)
    • 運動出力が鎮痛効果に関与することが示唆
    • 一次運動野の興奮による効果は痛みの感覚的側面に対応していることが示唆された (不安、認知機能には変化なし)
  • 痛みの情動的側面に対するアプローチの考え方
    • Apkarian 2004 侵害刺激に基づいた痛みの知覚の際には、体性感覚野や視床の興奮 自発痛ではそれらの領域の活性化を認めた報告は少なく、逆に前頭前野の機能不全を示した研究が多い
    • 慢性痛者の自発痛 内側前頭前野大脳辺縁系(情動系)の過活動が生じている
    • 慢性腰痛者では両側背外側前頭前野灰白質容積の現象が確認されており、この減少と意欲の低下に関係が見られることご報告されている
    • 背外側前頭前野の興奮は痛みの情動的側面の抑制に関わる神経システムの調整する作用があることが示唆された
    • 腰痛非改善群は内側前頭前野側坐核のコネクティビティが初期から有意に高く、痛みの情動的側面(不快感)とそのコネクティビティの強さの間には正の相関関係が認められる
    • プラセボ鎮痛時にはドーパミンオピオイド受容体を介した神経伝達が起こり、側坐核ドーパミン活性が大きいほど、オピオイド活性も増加し、それに伴って痛みの強度が低下することが明らかにされている
    • 鎮痛の期待によって放出されるドーパミンが増加すればするほど、オピオイドの活性化を高める
    • オピオイドによる鎮痛は報酬系に関わる脳領域が正常に機能していることが必要条件であるといった研究成果もみられる
    • 言語による期待感、刺激や文脈の条件付け、ストレス因子の受容、そして固執的思考から柔軟的思考への社会的な学習を生み出す介入の重要性が示唆されている
    • 今日では痛みの下行性疼痛抑制は認知的操作によって背外側前頭前野が活性化する経路、そして思考の柔軟性によって腹外側前頭前野が活性化する経路が考えられている
  • 痛みの認知的側面に対するアプローチの考え方
    • CRPS患者は主観的に感じる身体の大きさを実際よりも大きく感じ、その誤差は罹患期間と正の相関があることがあきらかになっている
    • 脳損傷がみられない疼痛患者であっても、身体知覚に関わる脳領域の活動低下がみられ、それに伴い身体イメージの問題がおこることがクローズアップされている。
    • イメージや意図と実際の感覚フィードバック、そして多種感覚モダリティ間に情報の不一致がおこることで痛みが出現することが古くからわかっている
    • Moseley
    • Sumitani 鏡療法が効果を示すのは固有受容感覚に関連した性質の痛み(例:ねじれるような)であり、皮膚受容感覚に関連した性質の痛み(例:ナイフで刺されたような)には効果が見られないことを報告した
    • 感覚モダリティを吟味して介入
    • 運動イメージ想起によって逆に痛みが増大することが報告されているので注意
    • そこで筆者らは視線認知に基づいた運動観察法を開発
    • 疼痛閾値が低下した者の中でも不快感を強く感じる者ほど、自己の身体の体型や外見に対してこだわりが強く、自己の身体に対して否定的な観念を持っていることがわかった
    • そもそもの自己の身体に対するイメージが痛みの主観的強度に関与していることがわかっていることから、臨床介入に先立ち、人格・心理・感情に関わる心理的検査を行って対応することが望ましい
  • おわりに 全人的アプローチの必要性
    • 現代における痛みの問題解決のためには、単なる侵害刺激や侵害刺激が脳に伝わって生じる痛みの知覚だけ医を取り上げるだけでは不十分である
    • 疼痛は多面性を有することから、それを鑑み、疼痛そのものだけではなく、疼痛を有する患者全体を"一人の個 whole body"として捉え、包括的にアプローチしていかなければならない

ニューロリハビリテーション

大住倫弘、森岡周 ニューロリハビリテーション 2016;204;40-44

  • 末梢神経に損傷が生じるとS1,M1,補足運動野の活動が徐々に変容。これらの脳領域は感覚運動ループを構成する重要な脳領域
  • ひとたび患肢を使用しないことの学習(学習性不使用 learned non-use)が生じると、感覚運動ループの変容に薄謝がかかり、さらなる悪循環に陥る
  • リハ治療で積極的にトレーニングしていくことによって悪循環を断つことができる
  • 実際の臨床現場においても、積極的に患肢を動かすことが、末梢神経損傷症例の変容した感覚運動ループに可塑的変化をもたらすことが想定される
  • リハによる介入は対象者によって意義のある目標を設定することによってよりよい効果をもたらすことも明らかにされている
  • 末梢神経障害が生じると感覚運動機能そのものの障害だけでなく、運動を脳内でシミュレートするプロセスにも異常がおこってしまう
  • これに対するアプローチで代表的なものは、運動イメージを用いたリハである
  • VR systemの特徴を利用。あたかも手足を動かしているような経験をすることができる
  • tDCS transcranial direct curent stimulation
  • 運動野にtDCS刺激を与えながら運動イメージをしたほうが皮質脊髄路の興奮性が高まることも報告されている
  • 学習性不使用が進行してしまって患肢の動かし方さえ忘れてしまった症例に対しては、VR systemはtDCSなどを併用しながら運動イメージを生成するリハ介入を実施し、それと併せて積極的に患肢を動かすことが望ましいと考えられる

複合性局所疼痛症候群の身体イメージの変容とリハビリテーション

  • 身体イメージ 「自己の全身について、ヒトが形成する心的な画像」 アメリカ心理会
  • CRP患者が主観的に感じる「身体の大きさや形態の歪み」と痛みの関連性に関する議論が盛んに行われている
  • 過去の臨床研究においてCRPS患者は主観的な手の大きさを実際の手よりも大きく感じている傾向にあることが明らかにされている
  • CRPSにおける患肢の拡大された身体イメージは痛みを増悪させることが考えられた
  • 罹患期間が長いものほど主観的に感じる手の大きさを大きく見積もってしまうことを明らかにしている
  • このように、拡大された身体イメージが痛みという主観的な経験に悪影響を及ぼしていることが明らかにされている
  • 過去の研究では、このような身体イメージの拡大という現象は、身体の局所の感覚麻痺によって生じることが報告されている
  • Peltzらは、CRPS患者の身体イメージの拡大の程度と二点識別覚の閾値に正の相関があることを明らかにしている
  • これらのことからCRPSにおける体性感覚の障害が身体イメージを拡大させ、そのことがCRPS患者の痛みを助長していることが考えられる
  • 体部位再現の不明瞭化の原因の一つとして、体性感覚入力の減少が考えられる
  • 痛みを避けようとすることによる患肢の不動によって身体からの体性感覚入力が減少し、一次性体性感覚野の脱抑制が引き起こされる結果として、体部位再現の不明瞭化が生じるというプロセスが存在することが考えられる
  • そしてこのような一次体性感覚野の体部位再現の不明瞭化が、患肢の表象されているニューロンの総数を増大させ、「身体が大きくなった」「身体が腫れている」などの拡大した身体イメージの経験を引き起こすとかんがえられる
  • 以上のことをまとめると、CRPSにおける痛みの増悪を引き起こす身体イメージの拡大は、体性感覚入力の低下に伴う一次体性感覚野の脱抑制によって引き起こされる体部位再現の不明瞭化によって生じる
  • 拡大された身体イメージの改善 触覚識別課題
  • 触覚の識別は「身体を見る」ことによってさらに向上する
  • この「身体を見ること」による知覚の向上は、一次体性感覚野の皮質内抑制を増大させることや、体部位再現の明瞭化を促進させることによるものであることも脳波やMEGを用いた実験によって明らかにされている
  • 身体を見ることによる効果は、痛みの感覚にも影響を与えることも明らかになっている
  • 身体を見ることは痛みの閾値を増大させることも報告されている
  • 身体を見ることによる鎮痛効果は、一体性感覚野の皮質内抑制だけでなく、有線領外身体領域(extrastriate body are, EBA)や頭頂連合野の活性も必要であることが明らかにされている
  • 身体をみることによる鎮痛は、自己身体の認識をも含めた多種感覚の相互作用によるものであると考えられている
  • Hassel ら 見ている身体に対して、「この身体は私のものである」という身体所有感を感じれば感じるほど、身体をみることによる鎮痛がえられやすことを報告している
  • 痛みという主観的な体験は、自身が置かれている文脈や情動のプロセスが統合されたものとして体験されることから、今回紹介したようなアプローチを慢性疼痛患者に対して実践する際には何らかの工夫が必要であると考える

神経科学に基づいた慢性痛に対するリハビリテーション戦略

森山周、信迫悟志、大住倫弘 神経科学に基づいた慢性痛に対するリハビリテーション戦略 Pain Rehabilitation 2015;5(1):3-10

  • 痛みの側面
    • 急性痛、慢性痛
    • 感覚的側面、情動的側面、認知的側面
  • 慢性痛の神経プロセス
    • 損傷ー疼痛ー運動抑制ー疼痛防御行動ー学習性不使用ー脳内体部位再現の狭小化ー患肢の失認や運動無視(neglect-like syndrome)ー患肢の嫌悪感ー社会への嫌悪感
    • 下行性疼痛抑制機能 痛みの予期、鎮痛の期待、注意といった認知的側面に加えて、不安、抑うつ状態に代表されるようなムードなど情動的側面も関与
  • 痛みの情動的側面における神経科学的解釈
    • 個人の期待や報酬が影響するドーパミンが増加すればするほどオピオイドの活性を高め、活性化されたオピオイドシステムは、下行性痛覚抑制系を介して侵害信号を脊髄後角で抑制し、鎮痛をもたらすことが示唆されている
    • なかでも、眼窩前頭皮質側坐核、中脳腹側被蓋野などの報酬系に関わる領域が高く活動するものは、オピオイド鎮痛効果が生じやすく、オピオイドによる鎮痛は、報酬系に関わる脳領域が正常に機能していることが必要条件であると言われている
    • 腰痛非改善群は、直接的にドーパミン活性の影響を受ける側坐核灰白質容量の現象がみられる
    • 内側前頭前野の過活動が痛みの程度に直接影響
    • 心理的モデルもこうした前頭前野の機能不全によって起こると想定されている。
    • 背外側前頭前野はワーキングメモリ機能に関わり、意図・志向性(目的志向的、かつ自発的に制御しようとする意思)により作動する
    • 痛みを自分でコントロールしようとする意図が背側前頭前野を活性化させ、鎮痛効果に影響を与えるといったプロセスも報告されている
  • 痛みの情動的側面に対するリハビリテーション戦略
    • 1. 周期的な運動療法の効果。
      • 不安や緊張の高い傾向にある者に対しては、目標志向的でない周期的な運動療法を施行することが、よりよい効果を示すことが想定される
    • 2. 手続きによる学習課題に基づいた鎮痛効果は、セロトニンによる直鉄的な下行性疼痛抑制でなく、ドーパミン作動系に基づいたものになる。したがって、報酬価値が存在する運動療法や作業課題を実践していくことが求められる。情動的評価であれば、不安や緊張といったものよりも、抑うつの程度が高いものがこれの適応になるであろう
    • 3. 認知行動療法の実践は、情動的評価において痛みに対して固執(反芻)傾向があるケースにて適応することが望ましいと考えられる
  • 痛みの認知的側面における神経科学的解釈
    • McCabe 視覚と運動感覚の不一致がおこると約半数の被験者で不快情動が起こり、そして15%の被験者で痛みが出現することを報告
    • CRPS 異常知覚 視覚と体性感覚の不一致課題を行うと、健常者より高い比率で異常感覚が出現
    • 痛みの主観的疼痛強度と強く関係する前帯状回は、情報の不一致や矛盾のモニタリングの行う役割をもっている
    • 感覚情報の不一致はNeglect-like syndrome による身体失認様症状と同じメカニズムが起因していると考えられ、この問題を解決すべき臨床介入をすることが必要である
    • したげって、高次脳機能のメカニズムの理解がまずは重要であり、脳卒中に行うような感覚情報を統合させるニューロリハビリテーション戦略が必要となる
    • 認知的側面の評価 McCabe The Bath CRPS Body Perception Disturbance Scale
    • 2点識別閾値が大きい場合、主観的な身体の大きさを実際の身体よりも大きく感じるといった大きさ知覚に以上をきたひていることから、自己身体描画も同時に行うことが望ましい
    • 痛みに対するニューロリハビリテーションは、むしろこれにターゲットを置き、臨床介入していくことが重要である。そのためには、まずは慢性痛の問題の所在が情動的側面か認知的側面かを明確にする必要がある
  • 痛みの認知的側面に対するリハビリテーション
    • Ramachandran ミラーセラピー
    • Sumitani ミラーセラピーの介入効果が見られた症例は、固有受容感覚に関連した性質の痛み(例 ねじれのような)であり、皮膚受容感覚に関連した性質の痛み(ナイフで刺されたような)には効果がなかったことを報告している
    • 痛みが表在感覚か固有感覚由来かを評価し、臨床実践すべきであることがわかる
    • 運動イメージ想起による介入
    • 視線認知に基づいた運動観察法 慢性痛患者の中でも不動を学習してしまい、学習性麻痺様症状を呈した間違った運動シミュレーションを行っているのに有効である
    • 橈骨遠位端骨折患者 手関節総指伸筋権に振動刺激を加え手関節の運動錯覚を生じさせた群は非介入群に比較して、主観t系疼痛強度が有意に減少し、その効果が持続することを明らかにした (ボトムアップ刺激に基づく脳内で運動錯覚を発生させる戦略は慢性化させない手続きになる可能性)
    • 人工関節置換術後症例において、自己身体の認識能力が低下した状態(neglect-like syndrome)を示すものがより痛みの慢性化を引き起こすことがわかった
  • 社会的痛みの感受性と身体的痛みの感受性は直接的な正の相関をしめし、それに共通した脳内基盤が前帯状回、島皮質である。これまでの論述は慢性痛における情動的側面や認知的側面であったが、神経科学から考えると社会的側面も慢性痛に関与している。こうした社会的痛みに関してはソーシャルサポートによって社会的疎外感を与えないことが重要になる

痛みから捉える情動記憶の神経回路基盤

渡部文子 痛みから捉える情動記憶の神経回路基盤 生体の科学 2016;67(1):51-55

  • 情動には外界から入ってきたシグナルの”価値”に応じて、自らの行動を強力に駆動する力がある
  • ダーウィンの情動の定義 非常事態にさらされた生物が、適切に対処し、生存の可能性を増加させるためのもの
  • 情動の座である扁桃体では、様々な感覚シグナルに情動価値が付加される
  • 条件刺激(conditioned stimulus:CS 音や光、空間)と痛みなど無条件に負情動を喚起する無条件刺激(unconditioned stimulus;US)との連合学習パラダイムである恐怖条件付け
  • 扁桃体外側核(lateral nucleus of amygdala;LA) 視床や皮質を介した様々な奸悪情報の入力をうけるので、連合の責任領域として注目される
  • 恐怖記憶形成後にLAでLTP様シナプス応答亢進
  • LAにおける神経可塑性が恐怖記憶のシナプスレベルでの実体として世界中で活発に研究が進む
  • 扁桃体中心核(medial subdivision of central amygdala: CeA) 長らく恐怖記憶の想起に伴う恐怖応答のアウトプット系と捉えられていた
  • 扁桃体中心核外側部(lateral subdivision of central amygdala;CeL) 恐怖記憶の獲得に必要 (Luthi ,Anderson 2010)
  • ストレスセンターである視床室傍核(paraentricular thalamus;PVT)がこのシナプス増強の制御を介して恐怖記憶獲得を制御すること、PKCδ陽性細胞は持続性抑制性入力(トニックGABA)制御によって恐怖体験による不安の亢進に関与することなどが相次いで報告され、CeLにおける局所回路制御機構とその生理的意義の解明がシナプスレベルで飛躍的に進んでいる
  • 痛みシグナル 侵害受容器ー脊髄後角ー視床腹後外側核、体性感覚皮質ーLA,BLAを経て間接的にCeAへと入力
  • 脊髄後角浅層ー橋腕傍核ーCeA(特に外側外包部 CeC)  直接経路  高い可塑性
  • CeCは侵害受容性扁桃体とも呼ばれる
  • 人工的な恐怖記憶を作成 腕傍核からCeCへの直接経路を光遺伝子的に刺激
  • 侵害受容信号を警告信号へと”翻訳”する機能こそが、扁桃体シナプス可塑性と神経回路再編成の本態であり、その産物が”痛みの情動”であろうと想像される
  • 健康な状態では、このような経路を経て作られた不安や恐怖、不快や嫌悪などの負情動は重要な警告信号として機能する一方、過度、あるいは繰り返す恐怖体験は、PTSDやうつなどの不安障害や精神疾患、更には慢性疼痛などにもつながらり、われわれの生活の質を著しく損なうものとなる

薬物で解決できない慢性疼痛

笠原諭、國井泰人、丹羽真一 薬物で解決できない慢性疼痛 精神科からの提言 臨整外 2017;52(1):76-79

  • 筆者の慢性疼痛外来で合併するパーソナリティ障害 強迫性(39%)、依存性(22%)、演技性(14%)
  • C群の強迫性パーソナリティや依存性パーソナリティは、わが国では時として”美徳”な正確としても捉えられてしまう場合もあり、診断が見逃されている可能性が高いと考えられる
  • これらのパーソナリティ障害のサブカテゴリーを同定できると、各群に特化した認知行動療法は定式化(スキーマ療法など)されており、治療戦略の大枠が把握できるため治療上有用である
  • 慢性疼痛患者 過去と現在に身体的虐待や性的虐待が、症状の伸展と維持に関与することが明らかにされている
  • パーソナリティ障害では全般的に、幼少期のネグレクト、身体的・性的虐待、いじめなどの精神的な外傷体験が高い確率で認められている
  • これらの精神的な外傷体験と遺伝的素因が相互作用することでパーソナリティ障害を発展させ、それらの患者が現実生活の中で不適応を来した結果、難治性の慢性疼痛が形成されると考えられる
  • 患者は痛みで困っているため「変わりたい」という気持ちと、「変わるのも大変だ」という気持ちの双方で葛藤し両価的であることが多い
  • そのため治療者が正論で「行動を変えよう!」、「運動をしよう!」と推すと、「はい、それはわかっているんです。。」「痛みさえ軽くなればできるんです。。」という抵抗反応を引き出しやすい
  • 治療者が正論で説得しようとすれあするほど、患者に反対の意見を述べさせ、ますます患者を意固地にさせてしまう。これも治療を難しくしてしまう要因である
  • 共感的に接し患者自信に語らせながら行う診察は、変わることに前向きな発言を引き出しやすい 「動機づけ面接法」
  • パーソナリティ障害の分類
    • A群 オッドタイプ:非現実的な思考にとらわれやすい  シゾイドパーソナリティ障害、失調型パーソナリティ障害、妄想性パーソナリティ障害
    • B群 ドラマチックタイプ::劇的変動、自己アピールと周囲を巻き込む 境界性パーソナリティ障害、自己愛性パーソナリティ障害、演技性パーソナリティ障害、反社会性パーソナリティ障害
    • C群 アンクシャスタイプ:自己主張は控えめ、不安、他社本位で美徳とも 回避性パーソナリティ障害、依存性パーソナリティ障害、強迫性パーソナリティ障害

検査で痛みがなければ痛みは精神的なモノ?

粳間剛 検査で痛みがなければ痛みは精神的なモノ? 地域リハ 2017;12(10):864-871

  • 「検査で異常がないから問題ないです」って言う医療者は、動かしてもいないのに部品だけ見て問題ないといい、何もしてくれない修理屋さんと同じじゃないのかな
  • うつなどの精神疾患で、MRIやCTで「異常なし」でも、機能画像なら異常がうつせたりする
  • 「検査で異常がないから何も問題ない」なんてことはない
  • 脳関連の症状では、たとえ原因が精神的なモノであっても、症状の原因となる「脳機能低下の証拠」が脳機能画像で検出できるようになってきている
  • 「習慣的に、“精神的なモノ”とされていた症状は、脳の機能異常の結果である」と最近は証拠を検出できるようになってきた
  • 痛みを最終的に体験するところは脳なのだから、脳が反応していれば痛みを体験していると解釈していい
  • 「器質的異常を伴わない脳の機能異常」が、いわゆる精神的なモノとよばれるモノなんだよ
  • 腰痛診療ガイドライン(2012年)で「腰痛の発症と遷延に心理社会的因子が関与する」は、推奨度A(強い根拠に基づいている)とされています。