【2024年版】脳卒中リハビリで歩行改善！眼球トレーニングの効果と実践アプローチ
歩行改善を目指した眼球トレーニング
新人療法士の丸山さんは、リハビリテーション医師の金子先生に「脳科学的視点から見た眼球運動と歩行能力の関係について」と、「歩行改善のために眼球トレーニングがどのように効果をもたらすか」について指導を受けています。丸山さんは脳卒中患者に対する歩行リハビリテーションの一環として、眼球トレーニングの可能性を知りたいと考えています。
講義開始：眼球運動と歩行能力の関係
金子先生がまず、眼球運動がどのように歩行に影響を与えるかを、脳科学的観点から説明します。
金子先生の解説
「丸山さん、歩行というのは、足だけでなく、実は眼球運動機能にも大きく依存していることはご存知ですね？」
「そうですね、視覚が影響するというのは理解していましたが、具体的にどのように関係するのかまでは、まだ勉強不足です。」
「では、まず眼球運動の重要性について説明しましょう。歩行中の眼球運動は、環境に関する情報を処理して次の動作を予測するための、極めて重要な役割を果たしています。脳科学的には、視覚野から運動野へと視覚情報が伝わり、そこから筋骨格系に信号が送られることで、バランスを保ちながら歩くことが可能になるのです。」
「たとえば、視覚の情報処理は『前頭眼野（FEF）』と『上丘』といった脳の部位が担っています。前頭眼野は、視覚によって周囲の環境に対するアテンション（注意）を向け、次にどこに視線を向けるべきかの判断をしています。一方、上丘は、これらの視覚情報を脊髄に伝達し、姿勢制御といった反射的な動きを促進しています。」
眼球運動の役割と視覚に依存した歩行の調整
金子先生は、視覚と歩行が相互に依存していることを説明します。
「視覚には、周囲の空間や障害物の位置を把握する重要な機能があり、特に脳卒中患者のように歩行に不安定さがある場合には視覚依存が高くなる傾向があります。こうした患者さんは歩行中、眼球運動で視覚を積極的に取り入れ、バランス調整やステップのリズムに役立てているんです。」
「興味深いのは、視覚とともにバランスを調整する『前庭系』も連携して働いている点です。視覚、前庭系、そして体性感覚系が統合的に情報を処理することで、安定した歩行が実現するのです。」
眼球トレーニングの有効性
丸山さんは、眼球トレーニングがどのように歩行改善に役立つかを尋ねます。
「具体的には、眼球トレーニングでどのように歩行機能が改善されるのでしょうか？」
「いい質問ですね。まず、眼球トレーニングには、スムーズ追従運動（追視運動）やサッケード運動（視線移動）などが含まれますが、これらの運動は脳の視覚野と前頭葉の活動を高め、空間認知能力と注意機能を鍛える効果があります。眼球運動を訓練することで視覚の予測能力が向上し、障害物や地面の変化に即座に反応できるようになるのです。」
「実際、リハビリテーションの現場では、特に脳卒中の後遺症でバランス障害や視覚依存が増えている患者に対して、眼球トレーニングを取り入れることで転倒リスクを減少させた研究が報告されています。例えば、サッケード運動の訓練によって視覚の注意能力が向上し、障害物に素早く気づき、歩行時に瞬時の回避動作が可能になるのです。」
具体的な眼球トレーニング方法
丸山さんは具体的なトレーニング方法について興味を持ちます。
「眼球トレーニングには具体的にどのような方法があるのですか？」
「以下の3つの方法が特に効果的です。
- 追視トレーニング：視線を一点に固定せず、ゆっくりと動かしてその対象を目で追う訓練です。追視の訓練は、物体の位置や動きを正確に把握し続けるため、バランス能力に貢献します。
- サッケードトレーニング：異なる点に視線を素早く移動する訓練です。左右や上下に視線を移すサッケード運動を行うことで、視覚と空間の認識が強化されます。サッケードが鍛えられると、障害物の位置や距離に対する認識が向上し、歩行中の障害物回避がスムーズになります。
- 周辺視野トレーニング：中央の視覚対象を見ながらも、周辺の動きを感じ取る訓練です。視野全体を意識することで、周囲の状況把握能力が高まり、バランスを保ちながら歩行ができるようになります。」
「これらのトレーニングを段階的に行うことで、視覚情報処理が向上し、歩行能力に良い影響を与えます。」
脳卒中後の患者への応用
「金子先生、こうしたトレーニングは脳卒中患者にも効果がありますか？」
「はい、非常に有効です。脳卒中後の患者は、脳のダメージにより眼球運動が鈍くなることが多く、視覚を通じた空間認知が低下する傾向があります。その結果、歩行中のバランス維持が難しくなり、転倒リスクが高まるのです。眼球トレーニングを通じて視覚依存が減ると、歩行中の安定性が向上し、転倒リスクも減少します。」
まとめとアドバイス
「丸山さん、眼球運動と歩行には密接な関係があり、特に脳卒中後の患者さんではこの連携が重要なリハビリのポイントになります。眼球トレーニングを行うことで、視覚を介して運動系の反応を向上させ、バランスや歩行機能の改善が期待できますよ。」
「ありがとうございます、金子先生。眼球運動がここまで歩行に影響を及ぼすと知り、非常に驚きました。実践的なリハビリにこの知識を活かしていきたいと思います。」
「素晴らしい姿勢ですね、丸山さん。では、この視点を活かし、次回のリハビリ計画にも取り入れてみましょう。」
論文内容
タイトル
●眼球トレーニングが歩行を改善させる！？脳卒中患者の歩行に対する眼球トレーニング効果
●原著はThe effects of eye movement training on gait function in patients with strokeこちら
なぜこの論文を読もうと思ったのか？
●脳卒中患者において眼球運動障害を有している方は多い。その機能障害の改善が歩行とどのように結びつくのか学ぶために本論文に至る。
内 容
背景
●脳卒中後、多くの患者は、非対称姿勢とバランスの問題を抱えており、これが立位と歩行困難につながる可能性があります。大脳皮質、小脳、脳幹などの多様な脳領域が歩行に関与してます。正常な歩行中にバランスをとるために、個々の脳領域の神経細胞をリズミカルに活性化するには、3つの機能的要因が必要です。筋骨格系の補助作用、機能的な眼球運動の調整、感覚機能と作用の統合です。 視野と視力の正確性はバランスと運動能力に影響を与え、特に、視覚系に問題がある患者はバランス能力に問題を起こすことがよくあります。そのため、最近、視覚フィードバックを通じて運動パターンを調整する眼球運動トレーニングが研究されています。
●バランスと視覚能力を改善することを目的とした眼球運動トレーニングは、中枢神経系疾患患者のリハビリテーションの基礎である神経可塑性に基づいています。眼球運動トレーニングの神経学的基礎は、前庭動眼反射（VOR）の役割にあります。VORは、前庭系によって誘発される反射の1つです。 VORはバランスの維持に関与し、空間内の体位と平衡の感知に重要な役割を果たします。ある研究では、転倒防止プログラムの一部として使用すると、眼球運動トレーニングは、バランス制御に影響する視覚および固有受容感覚情報に影響を与えることにより、高齢者の敏捷性と動的バランス制御を改善しました。しかし、ほとんどの眼球運動の研究はバランスに焦点を合わせており、眼球運動の訓練を歩行に関連付ける研究は不十分でした。
●本研究では、脳卒中患者の歩行機能に対する眼球運動トレーニングの効果を検討しました。
方法
●脳卒中患者14人を実験群または対照群にランダムに割り当てた。 実験群は眼球運動訓練を受け、対照群は6週間にわたり週5回の一般的な歩行訓練を受けました。
●眼球運動プログラムの内容は次のとおりでした。
１． 患者に写真が提示され、次に他の20枚のカードと混合され、机の上に表向きに広げられ、その1枚のカードを見つけるように指示された。
２． セラピストは曲線を描きながらバトンをゆっくり動かし、患者はバトンの先端に視線を固定するように指示された。
３． 患者は頭をなるべく早く横に振るように指示され、逆さまに書かれた手紙が書かれたレターカードが患者に提示され読まれた。
４． セラピストはバトンを患者から約5cm離れた地点から約50cm離れた地点までゆっくりと動かし、患者はバトンに目を向けるように指示された。
このタスクは約5分間実行されました。
●実験群は眼球運動トレーニングを受け、対照群はセッションごとに20分間、合計6か月間、週5回の歩行トレーニングを受けました。
結果
●実験群はトレーニング後の歩行速度、ケイデンスおよび歩幅の有意な変化を示したが、対照群は変化を示さなかった。
●眼球運動トレーニングは、ほとんどの患者にとって、自宅でも簡単にできると考えられています。眼球運動のさらなる研究が介入期間の長さ、さまざまな時空間変数（ストライド、ステップ、ストライドの長さおよびステップ幅）、運動パラメーター（関節モーメントおよび力）および多数の被験者の増加に焦点を合わせた場合、眼球運動のトレーニングは脳卒中の患者のための新しい運動プログラムに一般化され、追加の効果を調べることができます。
明日への臨床アイデア
歩行機能改善のための眼球トレーニングは、視覚と運動の協調を強化し、空間認知やバランス制御を向上させることが目的です。このプロセスには視覚情報処理に関わる脳の領域と、歩行時のバランス調整に必要な筋骨格系の反応が密接に関与しています。以下に、眼球トレーニングの詳細な手順を解説しながら、それに関わる脳科学的な背景も説明します。
1. 追視トレーニング
目的
追視（smooth pursuit）は、動いている物体に視線を合わせ続ける能力を強化する訓練です。これにより、視覚情報を瞬時に把握する能力が向上し、周囲の状況に対する迅速な判断ができるようになります。
手順
- 50〜100cm先にペンや指を患者の正面に提示します。
- その物体を左右または上下にゆっくりと動かし、患者に視線で追従するよう指示します。
- 眼球の動きがスムーズかつ正確であるか確認しながら、動かす速度と範囲を調整します。
- 訓練の進行に応じて速度を少しずつ上げ、反応のスピードを高めます。
- 5〜10分間程度行い、集中力が途切れないようにします。
脳科学的背景
追視は、後頭葉の視覚野と前頭眼野（FEF）が関与しています。視覚野が動いている物体の位置を解析し、前頭眼野が視線の方向をコントロールします。さらに、脳幹の橋や小脳の視覚-運動統合系が、眼球の滑らかな動きに調整を加えます。このトレーニングにより、脳は視覚を通じた運動制御を学習し、障害物をスムーズに避ける能力を高めることができます。
2. サッケードトレーニング（視線移動訓練）
目的
サッケード（saccades）は視線を素早く移動させる能力の向上を目指します。歩行中の障害物や道の状態に即座に気づき、反応するための訓練です。
手順
- 左右に異なるポイント（約20～30cm離れた場所）を設定します。
- 患者に、指定したポイント間を視線移動するよう指示します。
- サッケードの速さと精度を測りながら、徐々に動作の速度を上げます。
- 左右のポイント間のみならず、上下の視線移動も行います。
- 一連の動作を3〜5分行い、訓練を繰り返すことで視覚に対する反応速度が向上します。
脳科学的背景
サッケードには前頭眼野（FEF）、頭頂葉、および上丘が主に関わります。頭頂葉は周囲の空間認知を処理し、次に見るべきポイントを判断する機能を持ちます。また、上丘はサッケードに関する運動制御を担当しており、視覚の動的な移動に迅速に反応します。このトレーニングにより、歩行時の視覚の変化に即座に反応し、適切な行動を取る脳の適応力が向上します。
3. 視野拡張トレーニング（周辺視野の認知向上）
目的
周辺視野の感知能力を高め、歩行中の空間認知力を向上させることを目指します。この訓練は、歩行中に意識せずに捉えられる視覚情報を増やし、バランスや安全性を確保します。
手順
- 正面に1点を見つめさせ、視線を固定します。
- 両サイドで手を動かし、患者が視線を動かさずに左右の動きを確認できるかを確認します。
- 動かす手の距離や速度を変え、視野内での認識速度を高めます。
- 3〜5分程度を目安にし、患者が周囲の動きに気付く訓練を行います。
脳科学的背景
周辺視野には、主に後頭葉の視覚野と頭頂葉が関わります。これらの部位は視野内での動きを捉え、空間認知や環境の把握に貢献しています。この訓練により、脳は周囲の情報をより迅速に処理するため、歩行時の安定性とリズムが向上します。
4. 視覚予測訓練（障害物回避のための視覚予測能力の向上）
目的
歩行時の障害物を事前に認識し、安全に避けるための視覚予測能力を高めます。
手順
- 目の前に障害物（ペンや紙）を置き、視覚でその位置を把握します。
- 視線を障害物から外し、他の物体や指示された位置に移動します。
- 再度、障害物に目を戻し、正確にその位置を把握できるか確認します。
- 距離や位置を少しずつ変え、視覚情報に基づく記憶と反応を鍛えます。
脳科学的背景
視覚情報の記憶や予測には、海馬や前頭葉が関与します。前頭葉が環境の情報を記憶・判断し、運動指令を行うことで障害物を安全に回避します。このトレーニングにより、障害物に対する脳の迅速な判断能力が向上し、予測的な動作が促進されます。
5. 目と体の連動トレーニング（視覚と体幹・下肢の協調）
目的
視覚と体の動きを一致させるための協調を養うことで、歩行時の姿勢安定性を確保します。
手順
- 患者に正面を見させ、物体や光を使って視線を動かし、その方向に足や体幹も動かします。
- 視覚の移動に合わせて、足を踏み出すなどの動作を組み合わせて行います。
- 体と目の動きが一致するようにし、視覚的指示に基づいた協調動作を高めます。
脳科学的背景
体の動きを視覚に一致させるプロセスには、視覚野、運動野、および小脳の協力が必要です。視覚野が情報を処理し、運動野が具体的な動作を生成し、小脳が協調を調整します。この訓練は視覚と運動をスムーズに連携させることで、歩行中の動作を安定させる効果があります。
これらの眼球トレーニングを実施することで、脳卒中後の歩行障害の改善が期待されます。また、これらのトレーニングは視覚と身体機能の協調を高めるため、歩行時のバランスや安全性を向上させる役割を果たします。
新人療法士が歩行改善のための眼球リハビリテーションを行う際のコツ
新人療法士が脳卒中患者の歩行機能改善を目指して眼球トレーニングを行う際に、より効果的に行うためのポイントを以下に示します。これらのポイントを押さえることで、トレーニングの効果を引き出し、患者の歩行安定性とバランス力の向上が期待できます。
1. トレーニング目的とゴールの明確化
- 患者ごとに眼球トレーニングの目的を具体的に設定します。歩行中の視覚機能を改善することで、障害物の認識や歩行のスムーズさを向上させるというゴールを明確に伝え、患者の理解を深めましょう。
2. 視覚と身体の連携を意識する
- 眼球の動きと体幹・下肢の動作を連携させるため、視線の移動に合わせて首や上体を動かす練習も取り入れます。これにより、視覚の変化に応じた体の適応力が向上し、歩行時のバランスが改善されます。
3. 進行に応じたトレーニングの段階化
- トレーニングの難易度を段階的に上げ、初めはゆっくりとした動作から始め、次第にスピードや反応性を求めるように進めます。例えば、追視トレーニングでは初期はゆっくりと左右に動かし、慣れてきたら上下や斜め方向に動かして視覚の追従性を高めます。
4. 短時間で頻回に行う
- 1回あたりのトレーニング時間を短くし、日常的に頻繁に行うことで、眼球運動の自然な適応を促します。長時間のトレーニングは疲労を招くため、5〜10分間を目安に、集中力が続く範囲で行うと効果的です。
5. 視覚予測能力の強化
- 障害物の位置を確認した後に視線を外し、再びその位置に視線を戻して正確に捉えられるかを確認する「視覚予測トレーニング」を取り入れます。これにより、障害物回避や視覚的な予測力が鍛えられ、歩行時の適応力が向上します。
6. 周辺視野トレーニングを導入する
- 歩行中の空間把握を強化するために、周辺視野を鍛えるトレーニングも取り入れます。正面を見たまま、左右の視野での動きに気付く練習を行うと、歩行時の安定性や周囲への注意力が向上します。
7. 視覚のフィードバックを利用する
- 鏡やモニターを使い、患者が自身の眼球運動を確認できるようにすると、視覚に基づく自己評価が可能になります。自身の眼球運動を意識することで、動作に対する修正力が向上します。
8. 動的環境での練習を行う
- 歩行時の視覚と環境の変化に対応するために、異なる速度や方向で動く物体を追従するトレーニングや、床に表示した矢印を目で追いながら歩行を行う練習を加え、視覚の変化に適応させます。
9. 脳科学的な背景を患者に説明する
- 視覚トレーニングが歩行改善に寄与するメカニズム（視覚と運動の連携や、脳の視覚情報処理能力の向上など）を簡単に説明することで、患者のモチベーションを高めます。理解が深まることで、トレーニングに積極的に取り組む意欲が引き出されます。
10. トレーニング結果の記録と評価を行う
- トレーニング前後の歩行能力や眼球運動機能の変化を記録し、定期的に評価します。患者が自分の変化を実感できるよう、フィードバックをこまめに行うとともに、アプローチの見直しにも役立てましょう。
これらのポイントを意識することで、眼球トレーニングによる歩行機能の改善効果が高まり、患者が安心して歩行できるようになるサポートが可能です。
退院後のリハビリは STROKE LABへ
当施設は脳神経疾患や整形外科疾患に対するスペシャリストが皆様のお悩みを解決します。詳しくはHPメニューをご参照ください。
STROKE LAB代表の金子唯史が執筆する 2024年秋ごろ医学書院より発売の「脳の機能解剖とリハビリテーション」から
以下の内容を元に具体的トレーニングを呈示します。
STROKE LABではお悩みに対してリハビリのサポートをさせていただきます。詳しくはHPメニューをご参照ください
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)
