【2025年版】帯状回を徹底解説!役割〜痛みと認知的アプローチによるリハビリ成功のカギ
はじめに
本日は帯状回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。
内容は、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。
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帯状回とは?
解剖学的側面
帯状回の位置
帯状回は、大脳半球の内側に位置し、脳梁を取り囲む構造です。大脳辺縁系に属し、脳梁の上方、帯状溝の下に存在します。
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前部帯状回(ACG): 認知、感情、痛み、自律神経制御に関与。
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後部帯状回(PCG): 意識、内省、デフォルトモードネットワーク(DMN)および記憶と関連。
血液供給
帯状回への血液供給は、主に前大脳動脈(ACA)の脳梁周囲枝によって提供されます。また、中大脳動脈(MCA)の眼窩前頭枝や前頭極の枝からの影響を受ける場合もあります。
神経ネットワーク
帯状回は、脳内の複数の重要なネットワークと連携しています。
The Anterior Cingulate Gyrus and Social Cognition: Tracking the Motivation of Others
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報酬処理と意思決定(黄): 前部帯状回(ACCg)は、腹側被蓋野(VTA)、腹側線条体、背外側前頭前野(DLPFC)と連携し、報酬予測や意思決定に寄与します。
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認知および感情処理(赤): ACCgは、視床下部、扁桃体、淡蒼球、海馬、尾状核とつながり、情動の調整や社会的認知に重要な役割を果たします。
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メンタライジング(青): ACCgは、頭頂側頭接合部(TPJ)、背内側前頭前野(DmPFC)、後頭上側頭溝(pSTS)と結びつき、他者の意図や感情を推測する能力を支えます。
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運動計画と感覚統合(紫): 帯状回は一次体性感覚野(S1)、一次運動野(M1)、補足運動野(SMA)と連携し、運動制御や感覚統合を調整します。
前部帯状回(ACG)と後部帯状回(PCG)の役割
前部帯状回(ACG)
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認知および実行制御: 注意プロセスと実行機能に深く関与。競合監視、エラー検出、不確実性下での意思決定が必要なタスクで活躍。特に、不測の事態や対立の解決に応じて行動を適応させる役割を持つ。
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感情の処理と調節: 感情情報の顕著性を評価し、適切な感情反応を生成。気分障害の理解に関連。
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痛みの処理: 痛みの主観的な経験や感情的側面に寄与。
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自律神経制御: 感情情報と認知情報を統合して、ストレス因子に対する心臓血管、自律神経、内分泌の反応を調節。
後部帯状回(PCG)
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デフォルトモードネットワーク(DMN): DMNの主要なコンポーネントとして、休息中に活性化され、空想、記憶の想起、自己言及的思考などの内部指向の思考プロセスに関与。
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記憶とシーンの構築: エピソード記憶プロセス中のシーン構築や未来のシナリオ想像に関与。
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意識と内省的思考: 刺激の自己関連性を評価し、内省的思考や自己認識に関与。
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空間的定位とナビゲーション: 頭頂皮質領域と連携し、空間認識や表現をサポート。
病態像
気分障害
帯状回の異常は、うつ病や双極性障害の症状と関連しています。前部帯状回の機能低下は、感情制御の困難さを引き起こします。
神経変性疾患
アルツハイマー病では、後部帯状回の萎縮が初期症状として見られることが多く、記憶障害や空間認識の困難さに寄与します。
精神疾患
統合失調症や注意欠陥多動性障害(ADHD)は、帯状回の機能異常と関係しています。特に、注意力や実行機能に影響を与えます。
てんかん
帯状回由来のてんかん発作は、情動や記憶に関する異常を引き起こす場合があります。
画像読解のポイント
脳梁
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矢状スライスで明確な“C”字型の構造として見え、帯状回は脳梁の上に沿うように配置されています。
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脳梁の膨大部付近では、前部帯状回が太くなり、後部に向かうにつれて帯状回が細くなる特徴があります。
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冠状断では、脳梁の形状を基準に帯状回の位置を確認できます。
帯状溝
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帯状溝は帯状回の上縁を形成する溝であり、水平断と冠状断で確認できます。
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帯状溝は上前頭回や上頭頂小葉との境界を形成し、画像での構造識別に有用です。
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帯状溝の深さや連続性の変化は、病態の手掛かりとなる場合があります。
矢状面のスライス
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矢状面のスライスでは、帯状回は脳梁上を前後に連続して走る湾曲構造として観察されます。
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前部帯状回(ACG)は脳梁膨大部に近く、後部帯状回(PCG)は楔前部へと続いています。
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前部と後部の識別には、帯状回の厚みや接続部位を確認することが重要です。
脳梁周囲動脈
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脳梁周囲動脈は帯状回の表面に沿って走行し、脳梁溝内で観察されます。
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矢状断では、動脈の位置を基準に帯状回の位置を特定できます。
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動脈の走行パターンや分岐部の変化は、異常所見や血管疾患の手掛かりとなります。
観察のポイント
帯状回の主な機能
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情動反応の変化: 突然または過剰な感情反応は、感情調節の機能不全を示唆。
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注意の集中: 注意散漫や指示への反応困難が観察される。
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やる気や意欲の変化: 意欲低下、意思決定の異常、無気力の症状が確認される場合あり。
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自己認識と柔軟性の欠如: 過去の誤りを認識・修正できない行動が繰り返される。
臨床へのヒント
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現実の葛藤シナリオを活用
日常生活の具体的な場面を通じて、自己モニタリングや行動修正のスキルを練習します。例えば、患者が不適切な行動をとった場合、その状況を振り返り、改善策を共に考えます。 -
注意の訓練
注意力を高めるために、段階的なタスクを用いて練習を行います。例えば、単純な指示に従う作業から始め、徐々に複雑なタスクに進むことで持続的集中力を強化します。パズルや順序立てた課題は、患者が注意を維持しながら達成感を得られる効果的な方法です。 -
動機づけ面接
やる気が低下している患者に対して、患者中心の目標志向カウンセリングを行い、リハビリ目標を設定します。
論文トピック
1. ADHDと帯状回活性化に関するfMRI研究
この研究は、注意欠陥多動性障害(ADHD)を持つ成人を対象に、前帯状皮質(dACC)の活性化を高めるためのfMRIニューロフィードバックトレーニングを使用しました。探索的ランダム化単盲検デザインで行われたこの研究では、トレーニングを受けた参加者がdACCの標的領域の活性化を向上させたことが確認されました。
意義:
- ADHDの注意欠陥に関連する脳活動パターンを修正する可能性を示唆。
- ニューロフィードバックを活用した非侵襲的治療法の効果が期待されます。
2. 外傷性脳損傷後の帯状回の構造的・機能的変化
研究名:
Structural and Functional Changes of the Cingulate Gyrus following Traumatic Brain Injury: Relation to Attention and Executive Skills
著者: トリシア(2013年)
この研究では、外傷性脳損傷(TBI)後の帯状回に生じる構造的および機能的変化を調査しました。特に、ストループ課題や聴覚子音トリグラム(ACT)を用いた選択的注意と認知柔軟性の評価に焦点を当てています。前帯状回は葛藤に関連する課題遂行に深く関与し、大脳鎌近くの脆弱な位置にあるため、TBIの影響を受けやすいことが分かりました。
意義:
- 帯状回の損傷が注意や実行機能の障害に直結することを明らかに。
- リハビリテーションにおける認知・注意トレーニングの重要性を支持するエビデンス。
3. 帯状発作と治療戦略
研究名:
Chapter 19 – Cingulate seizures and recent treatment strategies
帯状回由来のてんかん発作(帯状発作)は、近年重要な研究テーマとなっています。この研究では、以下のような治療戦略の進歩が紹介されています:
- マルチモーダルイメージング技術: 帯状回の詳細な解析を可能にする。
- 定位レーザーアブレーション: 精密な病変除去が可能。
- 応答性神経刺激: 発作をリアルタイムで管理する新しい手法。
- 脳深部刺激: 難治性てんかんの有望な治療選択肢。
意義:
- 帯状回てんかん発作の特異的治療戦略が進展し、患者の生活の質の向上に寄与。
- 非侵襲的および侵襲的アプローチの統合的治療が可能性を広げています。
新人が陥りやすいミス
現実の衝突への対応不足
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患者が不適切な行動を取った際に、状況を改善する具体的な方法を示さず、建設的なフィードバックが不足することがあります。
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対応として、患者と共に行動を振り返り、適切な行動を明確に示すことが求められます。
②血液供給: 主に帯状回に血液供給を提供する動脈はどれですか?またその主な枝は何ですか?
③ニューラル ネットワーク: 前帯状回とその機能に関連するさまざまなニューラル ネットワークについて説明しましょう。
④前部帯状回と後部帯状回: 前部帯状回と後部帯状回の異なる役割は何ですか?
⑤感情と認知における役割: 前部帯状回は感情処理と認知機能にどのように寄与しているのでしょうか?
⑥デフォルト モード ネットワーク (DMN): デフォルト モード ネットワークにおける後帯状回の関与とその重要性について説明しましょう。
⑦病態像: 帯状回の機能不全にはどのような種類の障害や状態が関係していますか?
⑧画像ランドマーク: 脳画像を読み取る場合、帯状回を特定するための重要なランドマークは何ですか?
⑨臨床観察: 患者の行動のどのような変化が帯状回の問題を示唆している可能性がありますか?
⑩研究研究: ADHD と帯状回の活性化に関する 2017年の研究、および帯状回に対する外傷性脳損傷の影響に関する 2013 年の研究の結果を要約しましょう。
①位置と機能: 帯状回は、大脳半球内の脳梁の上に位置します。 認知、感情、痛みの処理、自律神経制御などの機能に関与しています。
②血液供給: 前大脳動脈、特にその脳梁周囲枝は、主に帯状回に血液を供給します。 人によっては中大脳動脈から血液を受け取ることもあります。
③ニューラルネットワーク:前部帯状回は、ドーパミン作動性システム(報酬処理)、認知/感情システム(意思決定および社会的処理)、メンタライジングシステム、運動計画システムなどのさまざまなネットワークにリンクされています。
④前部帯状回と後部帯状回: 前部帯状回は前頭葉に近く、注意、実行機能、感情の制御に関与しています。 楔前部の近くにある後部帯状回は、記憶、デフォルト モード ネットワーク、意識、空間定位において役割を果たします。
⑤感情と認知における役割:前帯状回は、感情の調節、感情反応の処理、注意や意思決定などの認知機能に不可欠です。
⑥デフォルト モード ネットワーク (DMN): 後部帯状回は DMN の重要な部分であり、休息中に活動し、空想、記憶の想起、自己言及的思考などのプロセスに関与します。
⑦病態像: 帯状回の機能不全は、気分障害、統合失調症、ADHD、アルツハイマー病、てんかんに関連しています。
⑧画像化ランドマーク: 脳画像で帯状回を特定するための重要なランドマークには、脳梁、帯状溝、および矢状面でのその方向が含まれます。
⑨臨床観察: 帯状回の問題を示す変化には、感情反応の変化、注意欠陥、モチベーションの変化、自己認識の欠如が含まれます。
⑩研究研究: 2017 年の ADHD 研究では、fMRI ニューロフィードバックが前帯状皮質の活性化を高め、注意欠陥を矯正できる可能性があることが示されました。 2013年のTBI研究では、帯状回損傷と注意力や実行機能の障害との間に相関関係があることが判明した。
帯状回を意識したリハビリテーション展開例
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
(場面設定)
脳卒中の後遺症として左側の軽度麻痺が残り、最近では肩の痛みが強くなってきた丸山さん。痛みがあると腕を動かすのに怖さが出てしまい、日常生活にも支障が出ている状況です。
会話:現状把握
金子先生
「丸山さん、今日は肩の痛みについて詳しくお聞きしたいと思います。痛みはいつ頃から気になっていますか?」
丸山さん
「退院したときはそこまで気にならなかったんですが、リハビリを続けて動かすようになるにつれて、左肩がピリッと痛むことが増えてきた感じです。最近は腕を上げようとするとズキッとしますね。」
金子先生
「左側に軽度の麻痺があると、肩を無理に支えようとして筋肉や関節に負担がかかりがちです。痛みがあると腕を使うのが怖くなりますよね。痛みの質としては、チクチクやズキズキなど、どのように感じますか?」
丸山さん
「そうですね……。上にあげるときはズキッと響くような痛みで、その後はジワーッと重だるい感じが続きます。」
金子先生
「痛みが急にくると不安も強くなります。脳の帯状回という部分は、痛みの情動面や注意に深く関わっていて、痛みに伴う不安や気分の落ち込みとも関連することが分かっています。まずはどのような痛みか具体的に把握し、自分でコントロールする手がかりを見つけていきましょう。」
評価
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痛みの特徴の整理
- 動作時にズキッと鋭い痛み
- 動かした後にジワーッと残る重さ
- 痛みの強さや出現頻度を数値(0〜10)で把握
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左肩の可動域と安定性
- 軽度麻痺があるため、肩関節を保護する筋力が不十分になっている可能性
- 不安から肩周囲の動きに制限が出ているか確認
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痛みと気分の関連
- 痛みによる不安や意欲低下の有無
- 帯状回の働きを意識しながら、痛みが出たときの心理面も評価
課題設定
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痛みを言語化する
- 痛みの種類(ズキズキ、ジワーなど)を正確に表現し、メモに残す
- 痛みチャートを使用し、日々の記録を習慣化する
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痛みによる不安の軽減
- 痛みを客観的に捉え、必要以上に恐怖を感じない方法を身につける
- 自律神経反応(ドキドキなど)を落ち着かせる呼吸法を導入する
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肩の安全な可動域を探る
- 痛みを回避しつつ、少しずつ動かせる範囲を確認
- 痛みと麻痺の程度に合わせた無理のない運動プログラムを構築する
2.総合評価とリハビリ目標の設定
総合評価
- 左肩の痛みは動作開始時に鋭く走り、その後に重だるさが残るパターン
- 痛みの不安から、日常生活やリハビリ中の動作を回避しがち
- 帯状回など脳のネットワークの影響により、痛みを「恐怖」「不安」として強く感じ、気分面が落ち込みやすい兆候が見られる
リハビリ目標
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「痛みの動作パターン」を理解する
- どんな動きで痛みが起こりやすいのかを把握し、対策を立てる
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痛みを言葉・イラストで“見える化”
- 肩の前・後ろ・側面に痛みがあるなら、痛む部位をイラストへ書き込んで整理
- 痛みの度合いを客観視して、不安を軽減する
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帯状回を意識した痛みのコントロール
- 「痛い!」と感じた瞬間にも、できるだけ落ち着いて痛みを評価
- 自律神経を安定させる呼吸法や軽度麻痺を考慮したエクササイズを組み合わせ、不安や過度の回避行動を減らす
3.リハビリの計画と実施
計画
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痛みチャート
- 「ズキズキ」「ジワジワ」「ピリッとした痛み」などを複数のカテゴリに分け、丸山さんに該当するものを日々メモしてもらう
- 朝・昼・晩などタイミング別に痛みの強さを数値化し、痛みの変動パターンを把握する
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ビジュアライズ(身体イラストへの書き込み)
- 左肩の前面・背面など、痛みを感じる部位を色で塗り分け
- 「腕を横に上げたとき」「前に伸ばしたとき」など動作別に痛みの位置・強さを書き足す
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軽度麻痺を踏まえた肩の動作練習
- 大きく振りかぶる動きは避け、まずはテーブル上で前方へのスライド練習や、痛みの少ない範囲内での上肢リーチ練習を繰り返す
- 痛みに伴う恐怖を軽減するため、「痛みを感じたら一旦止めて、深呼吸しながら痛みを評価する」手順を徹底する
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帯状回へのアプローチを意識した認知的戦略
- 痛い瞬間の感情を紙に書く、声に出すなどし、不安を蓄積させない
- 「痛み=恐怖」という認識から「痛み=次の動作を調整するサイン」へ思考を切り替える練習を行う
セッション実施
金子先生
「今日は肩の動きを確認しながら痛みチャートへの書き込みをしていきましょう。腕を横に少し上げてみて、痛みが出る感じを言葉にしてもらえますか?」
丸山さん
「えっと……、今はズキッとくる鋭い痛みで、5段階でいうと3くらいです。少し上まで上げると、ジワーッと腕が重くなる感じが強いですね。」
金子先生
「良いですね。では、今の痛みをチャートに書いてください。痛みの種類と強度に加えて、『腕を横に上げた時』という動作状況もメモしましょう。痛みを客観的に捉えることで、帯状回などが引き起こす不安反応を和らげる効果が期待できます。」
丸山さん
「書きながらだと、自分でも『あ、ここが痛いんだな』って冷静に分かる気がします。」
4.結果と進展
成果
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痛みの言語化と可視化
- チャートやイラストを活用することで、「どんな動きで、どの強さの痛みがあるか」が明確化
- 痛みが出ても「ズキズキ度合いが○くらい」と冷静に捉えられるようになり、不安感が和らいだ
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左肩の動作範囲の向上
- 痛みがあるため完全には上がらないものの、回避せずに安全な角度で腕を上げ下げする練習を続けた結果、以前より高い位置まで腕を挙げられる場面が増えた
- 痛みが出ても「一旦止めて深呼吸→少し肩を下ろし、もう一度トライ」という手順を自分で実践できる
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認知面での変化
- 帯状回は痛み・情動・注意に関連するため、不安からくる痛みの増幅を抑えられるようになってきた
- 「痛みに囚われすぎないで、できる範囲を動かす」という前向きな姿勢が芽生え、気分の落ち込みが軽減
今後の展望
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継続的な痛みメモと肩のエクササイズ
- 変化を数値や言葉で記録しながら、痛みの傾向を自分自身で把握
- 定期的に可動域を確認し、安全に動作範囲を広げていく
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日常生活への応用
- 家事や仕事で腕を使うときにも、痛みが出たら「まず観察→少し調整→必要なら休む」を繰り返し実施
- 職場や家族とコミュニケーションをとり、周囲の理解と協力を得ながら無理なく回復を目指す
まとめ
脳卒中後の後遺症として左側に軽度の麻痺が残った丸山さんは、肩の痛みが増してきたことで腕を動かすことに不安を感じていました。しかし、痛みの具体的な言語化やイラストによる可視化を行うことで、痛みを客観的に捉えられるようになり、必要以上に恐怖を感じなくなってきました。これは、痛みの情動面・注意面を司る帯状回への認知的アプローチが有効に働いた結果ともいえます。
左肩の可動域確保や麻痺の影響を考慮した動作練習を併せて行うことで、日常生活動作への自信も徐々に回復しています。今後は、引き続き痛みと向き合いつつ、無理なく安全に動作範囲を広げ、QOLを高めていくことが目標です。
今回のYouTube動画はこちら
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)