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【2024年最新版】不安・恐怖が前庭脊髄反射・前庭動眼反射に与える影響とは？リハビリでの効果的応用法と論文サマリー

2024.10.04

論文を読む前に

丸山さん（新人療法士）:
「金子先生、今日は前庭脊髄反射（VSR）や前庭眼反射（VOR）に関する勉強を進めたいのですが、不安や恐怖がそれらにどのような影響を与えるのかについて教えていただけますか？特に、立位バランスや歩行にどう影響するのか気になっています。」

金子先生（リハビリテーション医）:
「良いテーマですね、丸山さん。前庭脊髄反射（VSR）や前庭眼反射（VOR）は、身体の平衡感覚や姿勢の維持、視覚安定性に関与しており、不安や恐怖といった感情がこれらの機能に与える影響は、リハビリテーションにおいて重要な課題です。いくつかの研究では、不安や恐怖が前庭系機能に悪影響を及ぼし、結果的に立位バランスや歩行に影響を与えることが示されています。」

1. 前庭脊髄反射（VSR）と前庭眼反射（VOR）の基礎

金子先生:
「まずは、前庭脊髄反射（VSR）と前庭眼反射（VOR）の基礎からおさらいしておきましょう。VSRは、頭部の動きに応じて体幹や下肢の筋活動を調整し、姿勢やバランスを保つ反射です。例えば、頭を傾けたときに体がその反対方向に動くことで、重心を保つ役割を果たします。一方、VORは、頭の回旋や傾斜に応じて目の動きを補正し、視覚を安定させる反射です。これにより、歩行中や動いている最中でも視界が安定します。」

丸山さん:
「VSRとVORは姿勢やバランスを取るために重要な役割を果たしているんですね。では、不安や恐怖がこれらの反射にどう影響するのでしょうか？」

2. 不安・恐怖が前庭系に与える影響

金子先生:
「不安や恐怖は、前庭系に直接的・間接的な影響を与えることが知られています。前庭系は身体の平衡感覚や姿勢制御に大きく関与していますが、不安や恐怖を感じると、このシステムが過剰に反応しやすくなるんです。例えば、高所恐怖症の患者や不安障害を持つ人々は、平衡感覚に異常を感じやすく、立位バランスや歩行時に不安定さを訴えることがあります。」

丸山さん:
「不安や恐怖によって、前庭系が過剰に反応してしまうんですね。それは、どうしてそうなるのでしょうか？」

金子先生:
「不安や恐怖を感じた際、交感神経が活性化され、身体の反応が敏感になります。その結果、前庭系の反射も通常より強くなりすぎてしまうことがあるんです。例えば、VSRが過剰に働くと、バランスを崩したときに必要以上に大きな筋活動が起こり、姿勢が逆に不安定になることがあります。また、VORの過剰反応によって、視覚の安定が損なわれ、視界が揺れたりすることもあります。」

丸山さん:
「不安が原因で前庭系の反応が強くなりすぎることで、かえってバランスを取りにくくなるんですね。では、具体的には立位バランスや歩行にどのような影響が出るんでしょうか？」

3. 立位バランスと歩行への影響

金子先生:
「不安や恐怖が前庭系に与える影響は、立位バランスや歩行にも現れます。例えば、不安を感じる場面では、脳が危険回避のために過剰に反応することがあります。その結果、患者は普段よりも硬直した姿勢を取ることがあり、身体の揺れを抑えようとしてバランスが逆に悪化することが報告されています。恐怖心が強いと、患者はしっかりとした重心移動ができなくなり、歩行もぎこちなくなることがあります。」

丸山さん:
「不安や恐怖によって筋緊張が高まり、バランスが悪くなるんですね。歩行時にも同様に影響が出るということでしょうか？」

金子先生:
「その通りです。不安や恐怖は歩行中にも大きな影響を与えます。歩行はバランスを取りながら連続的に身体を移動させる運動ですが、不安があると重心の移動がスムーズにできなくなり、結果として歩幅が狭くなったり、足取りが不安定になったりします。さらに、前庭系の過剰な反応により、視覚や平衡感覚が正常に働かず、視覚的な揺れが増し、歩行の不安定感が増すこともあります。」

丸山さん:
「具体的な臨床例はありますか？」

金子先生:
「例えば、視覚的恐怖感を与える場面、高所や不安定な地面などでは、脳卒中後の患者や高齢者のバランス制御がさらに難しくなるという研究があります。さらに、不安があると足の接地時間が長くなり、歩行速度が低下することも確認されています。これらは、患者の生活の質を低下させる要因になるため、我々リハビリ専門家はこういった感情の要素も考慮したアプローチが必要です。」

4. リハビリにおける対応策とアプローチ

金子先生:
「さて、これらを踏まえて、我々リハビリテーション医師がどう対処するかについて考えてみましょう。不安や恐怖が前庭系に与える影響を軽減するためには、いくつかのアプローチが有効です。例えば、安心感を与える環境の提供が重要です。患者が不安を感じにくい状況を作り、バランス訓練や歩行訓練を進めることで、前庭系の過剰反応を抑えることができます。」

丸山さん:
「具体的にはどのような方法で安心感を与えるのでしょうか？」

金子先生:
「例えば、身体を支える道具を使用することが挙げられます。杖や歩行補助具、または並行棒などを使用することで、患者の不安を軽減し、安心して歩行やバランス練習ができるようにします。また、段階的なバランス訓練も有効です。まずは安定した地面や環境での訓練を行い、徐々に難易度を上げていく方法です。不安を感じさせない範囲での訓練が効果的です。」

丸山さん:
「なるほど、段階的な訓練や補助具を使うことで、患者が安心感を持ちながらリハビリを進められるんですね。」

5. 恐怖や不安を軽減するリハビリ手法

金子先生:
「もう一つ重要なのは、患者が恐怖や不安を軽減するための心理的アプローチも併用することです。例えば、リラックス法や深呼吸、筋弛緩法などの技術を用いることで、交感神経の過剰な働きを抑え、リハビリにおける前庭系の反応を正常化することが期待できます。」

丸山さん:
「精神面のサポートと身体的な訓練を組み合わせることが、前庭系の問題を改善するために有効なんですね。非常に参考になりました。」

金子先生:
「はい、まとめると、不安や恐怖が前庭系に与える影響は、リハビリの結果にも大きく関わるため、慎重に対応する必要があります。心理的サポートと物理的なアプローチをバランスよく組み合わせて、患者の機能改善を目指しましょう。」

丸山さん:
「ありがとうございました。前庭系と感情の関連について深く学べて、とても勉強になりました。」

金子先生:
「引き続き頑張りましょう。どんな時でも患者の不安に寄り添い、最適なリハビリを提供できるよう努めてください。」

論文内容

タイトル

姿勢の不安・恐怖と前庭脊髄反射・前庭眼反射

Vestibulo-spinal and vestibulo-ocular reflexes are modulated when standing with increased postural threat.PubMed　Naranjo EN et al.(2016)

なぜこの論文を読もうと思ったのか？

・脳卒中者のトレーニング（セルフを含む）を考慮する上で、神経系の振る舞いを考えることは大切だと思われる。同じ立位exでも、個々で反応が変わることが推測される。その一つとして、姿勢脅威が及ぼす影響に興味を持ち本論文に至る。

内　容

背景

・最近の研究では、頸部および下肢筋から記録された前庭誘発筋電位（VEMP）の振幅が有意に増加し、VEMPの変化と有意な正の相関が示唆されるように、高い所に立つという生理的な覚醒と恐怖が増加した脅威の状態は前庭脊髄反射の増加を有意に増加させることが示されている。（Naranjo et al.2015）

目的

・我々は、前庭誘発筋電位検査（VEMP）および vHIT（video Head Impulse Test）の結果で測定された前庭脊髄反射および前庭眼反射（VOR）が、姿勢脅威の増大の条件下で立位中にどのように調節されるかを調べた。

方法

・25人の健常者が、低（床から0.8m）高（3.2m）の高さの状態で静止立位を取った。

・最初の実験では、ヘッドフォンを介して送達された256の空気伝導のショートトーンバーストに応答して、下斜筋（IO）、胸鎖乳突筋（SCM）、僧帽筋（TRP）およびヒラメ筋（SOL）筋肉からの表面EMGを用いてVEMPを記録した。

・また、被験者のサブセットは、機能的なVORの利得を計算するためにvHITシステムを使用して、目と頭の速度を比較して、別々のセッションで各高さで水平および垂直の頭部推力（約150°/ s）を受けた。

結果

・VEMPの振幅（IO、TRP、SOL）および水平および垂直のvHITの利得はすべて、高い面での静止立位条件で増加しました。

・IOおよびSCMの変化VEMP振幅および水平vHITの利得は、皮膚電気活動の変化と相関していた。

・IOのVEMP振幅もまた恐怖と正の相関を示した。

・脅威に起因する不安、恐れ、および覚醒は、生理学的および機能的結果の両方の測定において観察され得るVSRおよびVORの増加に重大な影響を及ぼす。これらの知見は、恐怖、不安、覚醒、および警戒の処理に関与する中枢神経からの興奮性入力を介して、前庭核複合体の潜在的な中枢調節を支援する。

明日への臨床アイデア

前庭脊髄反射（VSR）と前庭眼反射（VOR）は、いずれも前庭系からの情報に基づいて身体のバランスや姿勢を調整するための重要なメカニズムです。しかし、恐怖や不安といった心理的な要因がこれらの反射にどのように影響を与えるかは、脳科学や神経学の観点から詳細に考察することができますので、まずは基礎をおさらいし、臨床応用を考えていきましょう。

1. 前庭系の基礎

前庭系は内耳に存在し、重力や加速度に関する情報を感知します。この情報は、視覚や体性感覚とともに脊髄や脳幹に送られ、VSRやVORを介して姿勢制御を行います。

2. 不安・恐怖の神経生理学的メカニズム

不安や恐怖を感じると、身体は交感神経系の活性化を受け、アドレナリンやコルチゾールといったストレスホルモンが分泌されます。この反応は「戦うか逃げるか」の反応として知られ、心拍数や血圧の上昇、呼吸の変化などを引き起こします。

3. VSRへの影響

過剰な筋活動: 恐怖や不安が強いと、VSRが過剰に反応することがあります。これは、脊髄における神経回路が過敏になり、通常よりも大きな筋活動を引き起こす結果、バランスを崩した際に身体が不安定になることにつながります。
運動の抑制: また、恐怖によって運動の選択が抑制されることもあり、VSRの反応が本来の運動制御を妨げることがあります。この場合、反射的な反応が不適切に発生し、必要以上に筋緊張が高まることがあります。

4. VORへの影響

視覚の安定性の低下: VORは、頭の動きに応じて眼球を動かし、視界を安定させる役割がありますが、恐怖や不安によって視覚情報処理が影響を受けることがあります。これは、脳内の視覚野と前庭核との連携が妨げられ、VORの適切な反応が減少することを意味します。
視覚過敏: 不安状態にあると、視覚過敏が生じることがあります。この状態では、動いているものや急に変化する視覚情報に過剰に反応し、VORが過剰に作動し、視覚の揺れや不安定感を引き起こすことがあります。

5. 脳内メカニズム

扁桃体と前頭前皮質の関与: 恐怖や不安の処理には、扁桃体が重要な役割を果たします。扁桃体は感情的な反応を調整する部位で、VSRやVORの調整にも影響を与えます。また、前頭前皮質は高次認知機能や意思決定を担っており、恐怖や不安の感情が反射系に与える影響を調整する役割を果たします。
神経可塑性: 長期間にわたる不安や恐怖体験は、脳内の神経回路に可塑的な変化を引き起こし、VSRやVORの機能に影響を及ぼす可能性があります。特に、ストレスによって海馬が萎縮することが知られており、記憶や学習に関連した機能が低下し、反射の正常な動作が妨げられることがあります。

臨床応用：

これらの反射の過剰反応に対しては、交感神経の興奮を抑え、前庭系の反応を適切に制御するリハビリテーションが必要です。以下に具体的なアプローチを示します。

1. リラックス技術の導入

目的: 交感神経の活動を抑制し、不安を軽減する。
方法: 患者が恐怖や不安を感じた際、深呼吸、漸進的筋弛緩法（骨格筋を緊張させ、その直後に弛緩）、瞑想などのリラクゼーション技術を用いる。自律神経のバランスを整えることで、前庭系の過剰反射を抑える効果が期待できます。これにより、VSRやVORの過剰反応を減少させることが可能です。

2. 感覚統合トレーニング

目的: 視覚、前庭、体性感覚の統合を改善し、姿勢制御とバランスを向上させる。
方法:
- バランスボードや柔らかいマット上での体幹や下肢の安定性トレーニングを実施し、過剰なVSRを抑制する。
- 視覚と前庭システムの過剰反応を軽減するために、視覚刺激を減らした状況（暗室、視覚入力を制限した環境）で前庭刺激を加えた練習を行う。
- 最終的には、視覚刺激や体性感覚の入力を増やしながらも、安定した姿勢制御ができるように練習します。

3. バイオフィードバックの活用

目的: 自分の姿勢や動作に対する認識を高め、前庭系の反応を自覚的に制御する。
方法: バイオフィードバック装置を使用し、筋電図（EMG）や視覚的なフィードバックを通じて、過剰な筋活動をモニタリングします。これにより、患者は自らの身体反応を調整し、筋緊張を抑えるトレーニングが可能です。特に、バランスを崩しそうなときに筋活動が過剰にならないように意識させることが重要です。

4. 視覚安定性トレーニング

目的: VORを適切に制御し、視覚の安定性を改善する。
方法: 頭部を小さく左右や上下に動かしながら視線を安定させる練習を行う。最初はゆっくりした動作から始め、徐々に動作速度や複雑さを増やす。これにより、VORが過剰に働かないように訓練し、視界の安定性を向上させます。

5. 心理的介入

目的: 不安や恐怖を軽減し、交感神経の過剰な活動を抑える。
方法: 認知行動療法（CBT）を取り入れ、恐怖や不安を引き起こす状況への認識や反応を変えるトレーニングを行う。また、徐々に恐怖を感じる状況に慣れさせる段階的暴露法も有効です。

症例検討：

患者情報：

65歳女性
脳卒中後のリハビリ中、バランスを崩すことへの強い恐怖心があり、特に立位での姿勢保持中に過剰な筋緊張と不安定性を訴える。
VORの過剰反応によって視覚の安定性が悪化し、頭を動かすと視界が揺れることを自覚。

リハビリプロセス：

評価:
- 神経学的評価により、交感神経の活性化が確認され、不安がバランスに悪影響を及ぼしていることが判明。特に立位でのVSRの過剰反応が強く、過剰な筋緊張と姿勢の不安定性が見られた。
- VORの過剰反応による視覚不安定性も確認。
介入計画:
- リラクゼーション訓練: まず、呼吸法と漸進的筋弛緩法を導入し、交感神経の興奮を抑える。これにより、前庭系の過剰反応を緩和。
- 感覚統合トレーニング: バランスボード上での軽い体幹トレーニングから始め、徐々に感覚入力を増加させていく。また、視覚刺激を抑えた環境でのバランス練習を行い、VORの過剰反応を抑制。
- 視覚安定性トレーニング: 頭部の微小な動きに対して視線を安定させるトレーニングを、段階的に難易度を上げて実施。
- バイオフィードバック: EMGフィードバックを使用し、過剰な筋活動を自覚的に抑えるトレーニングを導入。
結果:
- 6週間の訓練の結果、立位での姿勢保持時の筋緊張が減少し、VSRの過剰反応が抑えられた。
- 視覚の安定性も向上し、頭部を動かしても視界が揺れることが少なくなった。
- 不安や恐怖の感覚も徐々に軽減し、立位での自信が増加した。

この症例のように、交感神経の活動を抑えつつ前庭系の過剰反射を制御するリハビリテーションは、患者のバランス機能と生活の質を向上させる可能性があります。

前庭脊髄反射（VSR）、前庭動眼反射（VOR）の豆知識

前庭脊髄反射（VSR）、前庭動眼反射（VOR）、および立位バランスに関する豆知識を下に示します。

1. VSRの役割

前庭脊髄反射（VSR）は、前庭系からの感覚情報に基づいて姿勢を調整し、身体を垂直に保つための重要なメカニズムです。特に、重力や加速度の変化に迅速に対応するために働きます。

2. VORの機能

前庭動眼反射（VOR）は、頭の動きに応じて視線を安定させるための反射です。頭が動くと、眼球も反対方向に動くことで視覚情報を安定させ、視界が揺れないようにします。

3. VSRとVORの相互作用

VSRとVORは相互に関連しており、立位バランスを保つために協調して機能します。例えば、頭部が動くとVORが作動し、視覚情報を安定させる一方で、VSRが身体の姿勢を調整します。

4. 前庭系と姿勢制御

前庭系は、内耳にある前庭器官（耳石器と半規管）からの情報を受け取り、体の位置や動きを感知します。この情報は脊髄に伝達され、姿勢制御に重要な役割を果たします。

5. 立位バランスに影響する要因

立位バランスは、視覚、前庭、体性感覚の三つの感覚情報が統合されることで成り立っています。これらの感覚が乱れると、バランス能力が低下する可能性があります。

6. VSRの過剰反応

VSRが過剰に反応する場合、バランスを崩した際に必要以上の筋活動が生じ、逆に姿勢が不安定になることがあります。特に不安や恐怖感がある場合に顕著です。

7. VORの訓練

VORの機能を改善するためには、視覚的なターゲットを使った動的視覚訓練が効果的です。頭を動かしながら視点を保つ練習を行うことで、VORの適切な反応を促進できます。

8. 中枢神経系の影響

脳卒中や外傷性脳損傷など、中枢神経系の障害があると、VSRやVORの機能が損なわれ、バランス能力が著しく低下することがあります。リハビリでは、これらの反射の機能を評価し、訓練することが重要です。

9. 高齢者における前庭機能の低下

高齢者は前庭系の機能が低下するため、VSRやVORの反応が鈍くなり、立位バランスの不安定さが増す傾向があります。適切なバランストレーニングを行うことが、転倒予防に繋がります。

10. バイオフィードバックの活用

リハビリテーションにおいて、バイオフィードバックを使用することで、患者は自分の姿勢や動作をリアルタイムで確認できます。これにより、VSRやVORの過剰反応を抑えるための意識的な調整が可能になります。

これらの豆知識は、前庭系の機能を理解し、臨床での応用に役立てるための基礎情報となります。

退院後のリハビリは STROKE LABへ

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執筆監修　金子唯史

1981 ：長崎市生まれ
2003 ：国家資格取得後(作業療法士)、高知県の近森リハビリテーション病院　入職
2005 ：順天堂大学医学部附属順天堂医院　入職
2012～2014：イギリス(マンチェスター2回,ウェールズ1回)にてボバース上級講習会修了
2015 ：約10年間勤務した順天堂医院を退職
2015 ：都内文京区に自費リハビリ施設 ニューロリハビリ研究所「STROKE LAB」設立　
　　　  脳卒中/脳梗塞、パーキンソン病などの神経疾患の方々のリハビリをサポート
2017： YouTube　「STROKE LAB公式チャンネル」「脳リハ.com」開設　現在計 9万人超え
2022～：株式会社STROKE LAB代表取締役に就任

【著書,翻訳書】
近代ボバース概念:ガイアブックス (2011) 
エビデンスに基づく脳卒中後の上肢と手のリハビリテーション:ガイアブックス (2014)
エビデンスに基づく高齢者の作業療法:ガイアブックス (2014)
新 近代ボバース概念:ガイアブックス (2017) 
脳卒中の動作分析:医学書院 (2018)
脳卒中の機能回復:医学書院 (2023)
脳の機能解剖とリハビリテーション:医学書院 (2024)