本日は海馬について解説したいと思います。この動画は「リハビリテーションのための臨床脳科学シリーズ」となります。

海馬とは？

海馬の解剖学的側面

位置:
海馬は脳の内側側頭葉に位置し、皮質表面の下に深く埋め込まれています。海馬傍回の内部に存在し、その湾曲した形状から“タツノオトシゴ”に例えられることがよくあります。

他の構造との関係:

• 扁桃体: 前方に隣接し、大脳辺縁系の重要な要素。感情処理と記憶の感情的側面に関与します。

• 側脳室: 海馬に隣接する構造。海馬は視床の周囲で湾曲し、海馬形成を構成します（アンモン角、歯状回、海馬台を含む）。

機能的背景

• 記憶形成: エピソード記憶や文脈記憶の符号化と検索に関与。連想記憶のリンク形成に重要な役割を果たします。

• 空間ナビゲーション: 環境内での移動や方向性の認知をサポート。認知マップの形成に関与します。

• 大脳辺縁系: 感情的な反応と記憶処理の中心的な役割を担います。
  
  

海馬の血液供給

動脈供給:
主に後大脳動脈（PCA）の海馬枝によって供給されます。

• 海馬前方枝: 海馬頭部を供給。

• 海馬中央枝: 海馬体を供給。

• 海馬後方枝: 海馬尾部を供給。
  
  

神経接合

主な入力:
嗅内皮質を介して情報が海馬に送られ、穿孔経路を通じて入力されます。

主な出力:

• 脳弓: 海馬から視床下部の乳頭体や中隔核に接続します。

• 嗅内皮質へのフィードバック: ループを形成し、記憶の固定化に寄与します。
  
  

内部ネットワーク:

• 三シナプス回路: 情報は歯状回→CA3領域→CA1領域→嗅内皮質の順に伝達されます。

• CA3領域: パターン完成（記憶想起に重要）に関与。
  
  

他のネットワークとの関連

• デフォルトモードネットワーク: 休息中に活動し、記憶の固定化や自己参照的思考に関与。

• 大脳辺縁系: 感情的な記憶と反応を調整。

病態像

1. アルツハイマー病:
   海馬の萎縮は記憶喪失や認知機能低下の主要な特徴。

2. 側頭葉てんかん:
   海馬硬化症（細胞の減少や萎縮）が発作の原因にとなる。
   
   

3. PTSD:
   海馬が小型化する傾向があり、記憶処理に影響。
   
   

4. 統合失調症:
   海馬ネットワークのモジュール性低下が観察され、連想記憶の障害が関連。

論文トピック：統合失調症

Hippocampal network modularity is associated with relational memory dysfunction in schizophrenia (2019)

• 背景: 統合失調症における海馬のネットワーク特性。

• 方法: 安静状態fMRIを使用して患者と健康人を比較。

• 結果: 患者は海馬ネットワークのモジュール性が低下。特に後部海馬で顕著。
  
  

• 結論: 情報処理効率の低下が連想記憶障害と関連。

海馬前部と後部の役割

海馬前部:

• 感情の処理と感情的な記憶。

• 連想記憶や文脈記憶に関与。

• 視床下部との接続によるストレス反応の調節。
  
  

海馬後部:

• 空間記憶とナビゲーション。

• 環境の認知マップ形成。

• 詳細な記憶の想起や文脈的詳細の処理。
  
  

画像読解のポイント

冠状断面

• 脳を前から後ろに垂直に切ったスライスで観察します。このスライスでは、海馬の全体的な構造と大脳辺縁系との関係を評価できます。

• 内側側頭葉: 海馬が位置する部位で、記憶形成や感情処理における中心的な役割を果たします。扁桃体や海馬傍回も同時に確認できます。
  
  

海馬の位置

• 海馬は側頭葉の内側に位置し、脳の表面から少し奥に埋め込まれています。

• その特徴的なS字型の湾曲を探し、隣接する扁桃体や海馬傍回をランドマークとして使用します。

• 側脳室に隣接し、その周囲の形状も海馬の同定に役立ちます。
  
  

水平断面

• 水平方向に切ったスライス（軸方向スライス）では、海馬が楕円形または丸く見える特徴を捉えます。

• この断面は、海馬の前部から後部への変化や、隣接する構造との相互関係を詳細に観察するのに適しています。
  
  

解剖学的ランドマーク

• 扁桃体: 海馬の前方に位置し、感情処理に関与します。

• 海馬傍回: 海馬のすぐ下に隣接する構造で、空間的文脈を把握する際の手がかりとなります。

• 側脳室: 液体で満たされた空間で、海馬の位置を特定する際の重要な目印です。
  
  

病態の発見

• アルツハイマー病: 海馬の萎縮が顕著に見られ、記憶力低下の主要な特徴です。冠状断面の比較が有効です。

• てんかん: 海馬硬化や容積の減少が特徴的で、軸方向スライスでの評価が推奨されます。

• 統合失調症: 海馬ネットワークのモジュール性低下が連想記憶障害と関連しています。

臨床的示唆

• 記憶障害: 海馬の萎縮が確認される場合、記憶力や空間ナビゲーション能力の低下が推測されます。

• 連想記憶の障害: 海馬ネットワークの変化が認められる場合、関連する認知機能の低下が示唆されます。

記憶の種類と概要

作業記憶

• 定義: 心の中で情報を一時的に保持し、操作する能力。

• 持続時間: 数秒から1分；情報は積極的に処理される。

• 容量: 限定的；同時に複数の情報を扱うことができるが、数項目に限られる。

• 機能: 計算、問題解決、意思決定など、精神的な操作を必要とするタスクに使用。

• 符号化: 通常、その意味やタスクへの関連性に基づいて情報が処理される。

• 忘却: 情報は積極的に維持または復習されない限り、迅速に失われる。

• 脳領域: 前頭前野 (PFC), 頭頂葉。
  
  

短期記憶

• 定義: 短期間、少量の情報をアクティブに、すぐにアクセス可能な状態で保持する能力。

• 持続時間: 数秒から約30秒；持続時間は限られている。

• 容量: 非常に限定的；通常は5〜9項目。

• 機能: 電話番号を一時的に覚えるなど、即時のタスクに使用。

• 符号化: 音声（音）によって符号化される。

• 忘却: 長期記憶に移行されない場合、情報は置換または減衰により迅速に失われる。

• 脳領域: 前頭前野, 海馬。
  
  

長期記憶

• 定義: 長期にわたり情報を保存する能力。

• 持続時間: 数分から一生にわたる可能性がある；基本的に永久的。

• 容量: ほぼ無限；膨大な量の情報を保存できる。

• 機能: 子供時代の家、言語スキル、教育的な知識など、過去の経験や知識を保存。

• 符号化: 音声、意味、視覚など、さまざまな方法で符号化される可能性がある。

• 忘却: 通常は減衰ではなく、取り出しの失敗によるもの。

• 脳領域: 海馬, 大脳皮質, 扁桃体, 小脳。
  
  

バスケットボールでの記憶の例

作業記憶

試合中にプレーヤーがボールをドリブルしながら次の動きを検討し、チームメイトや対戦相手の位置を評価して行動を計画する。

• 役割: 現在の位置、ゲーム戦略、即座の判断を同時に保持し操作する。
  
  

短期記憶

タイムアウト中にコーチが説明したプレーの詳細を記憶し、試合で即座に活用する。

• 役割: 新しいプレイや戦略の情報を短期間保持。
  
  

長期記憶

繰り返し練習したスキルや戦略、過去の試合の経験を活用。

• 役割: よく練習した動き、成功したフォーメーションを思い出して活用。
  
  

これらの記憶タイプは統合して機能し、プレーヤーのスキル向上や反応時間の短縮に寄与する。

観察ポイント

• 記憶障害: 新しい情報や出来事を忘れやすく、繰り返し同じ質問をする傾向がある。
  
  

• 嗅覚の変化: 慣れた匂いに反応しない、または香りへの嫌悪感を示す。

• 行動変化: 突然の気分や性格の変化、不安やストレスへの対処困難。
  
  

• 新しい課題の学習: 新しい動作やリハビリ課題の習得に困難を示す。

臨床へのヒント

認知リハビリテーション

記憶力や注意力の向上を目的とした演習を実施。例: 写真を見せた後に詳細を思い出させる練習。

仮想現実 (VR) トレーニング

VRを使用して現実世界のシナリオを練習。例: 仮想ショッピングモールでの空間ナビゲーション。

一貫した毎日のルーチン

規則的なスケジュールで日常的な記憶を強化。例: 毎日決まった時間にタスクを実行。

視覚的な手がかり

視覚補助を利用して記憶や空間ナビゲーションをサポート。例: 部屋の入り口にネームプレートを設置。

関連研究

Effects of virtual reality-based spatial cognitive training on hippocampal function of older adults with mild cognitive impairment (2022)

• 背景: 軽度認知障害のある高齢者におけるVRベースの空間認知トレーニングの効果。

• 方法: 実験グループ（VRトレーニング）と対照グループを比較。

• 結果: 実験グループで空間認知とエピソード記憶が大幅に向上。

• 結論: 海馬障害を持つ個人の認知リハビリテーションにVRが有用。

新人が陥りやすいポイント

• 一貫したコミュニケーションと文書化の欠如:
  患者は以前の議論を覚えていない可能性があるため、同じ情報を一貫して提供し、明確に記録する必要がある。
  記憶障害のある患者が新しい情報を理解できると仮定せず、明確な指示と確認を心がける。
  
  

登場人物

• 療法士：金子先生
• 患者：丸山さん

ストーリー

1. 初回セッション: 評価と課題設定

状況:
丸山さん（70歳、男性）は1ヶ月前に脳卒中を患い、現在リハビリテーション病院で治療中です。丸山さんは新しい情報を覚えるのが難しいと感じており、退院後の日常生活に不安を抱えています。

セッションの始まり
金子先生: “丸山さん、こんにちは。今日は、記憶や日常生活に関するお困りごとをお聞きしながら、少しテストをしてみたいと思います。”

丸山さん: “よろしくお願いします。最近、本当に物忘れがひどくて困っています。昨日食べたものすら思い出せないんです。”

評価内容:

• 作業記憶: 金子先生は数字の逆唱課題を実施し、丸山さんが4桁の数字まで繰り返せることを確認。

• 短期記憶: 簡単な文章を読み上げ、1分後に内容を再現してもらう。再現率は50%程度。

• 長期記憶: 子どもの頃の思い出について尋ねると詳細に答えられるが、最近の出来事については混乱が見られる。

金子先生: “丸山さんの記憶のパターンを見ると、新しい情報を覚えることが少し難しい状態のようですね。ただ、昔のことはしっかり覚えていますね。”

丸山さん: “そうなんです。新しいことが頭に入らなくて…”

課題設定:

1. 日常生活で必要な情報を覚えやすくする工夫を学ぶ。

2. 簡単な記憶戦略を練習する。

3. 視覚的な手がかりを活用して記憶を補助する。

2. 総合評価とリハビリ目標の設定

総合評価:
丸山さんは、短期記憶と作業記憶の課題において軽度の障害を示しています。ただし、視覚や聴覚を活用した補助で改善の余地があります。また、ストレスの多い状況で記憶の困難が増すことも確認されました。

リハビリ目標:

1. 日常生活で使えるメモリーツールを活用する。

2. 1週間以内に3つの新しい情報を覚えられるようにする。

3. 空間認知能力を活かして自宅内の動線を記憶する。

病棟との連携:

• 丸山さんのリハビリ進行状況を定期的に病棟スタッフと共有し、一貫した記録化を徹底。

• スタッフ全体で同じ記憶補助ツールや方法を使用する。

• 患者が不安を感じた際の対応方法を全員で統一。

3. リハビリの計画と実施

計画:

1. 視覚的手がかりの利用: カラーコードやピクトグラムを使用して覚えやすい環境を作る。

   • 丸山さんの日常生活で使用する物品にカラーラベルを付け、視覚的な認識を促進。

   • 部屋の重要な場所（ドア、スイッチ）にピクトグラムを設置。

2. 仮想現実(VR)トレーニング: 仮想の買い物シナリオを通じて、空間ナビゲーションと記憶を強化。

   • スーパーの買い物を模したVR環境で練習。

   • 2回目以降はリストの長さを徐々に増やす。

3. 一貫したルーチン: 毎日のスケジュールを固定し、反復練習を通じて記憶力を強化する。

   • 朝食、リハビリ、自主トレーニングの時間を固定化。

   • スケジュール表に視覚的な要素を追加。

実施:
金子先生: “では、まず簡単な買い物リストを覚える練習をしましょう。ここに3つのアイテムがあります。それぞれの名前と写真を見てください。”

丸山さんは3つのアイテム（牛乳、卵、リンゴ）を確認し、視覚的手がかりを使いながら5分後に正確に答えられました。

次に、VRシステムを使用して、仮想のスーパー内をナビゲートする練習を行いました。丸山さんは初めての試みで戸惑いも見られましたが、2回目には自信を持ってタスクを完了。

金子先生: “素晴らしいですね！少しずつ慣れていけば、実際の生活でも役立つと思います。”

4. 結果と進展

結果:

• 丸山さんは、視覚的手がかりを使用することで短期記憶の改善が見られました。

• 仮想現実トレーニングでは空間ナビゲーションの能力が向上。

• 自宅内での動線記憶にも自信を持ち始めました。

丸山さんの感想:
“最初は不安でしたが、少しずつ覚えられるようになってきました。これなら退院後の生活もやっていけそうです。”

金子先生: “この調子で続けていきましょう。丸山さんのペースで構いません。”

次のステップ:

1. より複雑なタスクへの挑戦。

2. 家族との連携を強化し、記憶サポートを拡充。

3. ストレス管理を取り入れたセッションの実施。

今回のYouTube動画はこちら

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