【2024年最新版】認知症・MCIと歩行速度の関連を脳科学で解説！論文サマリー、評価方法、効果的リハビリアプローチまで徹底解説
論文を読む前に
講義の場面設定
- 金子先生: 経験豊富なリハビリテーション医師。脳科学と身体機能の関連に強い関心を持っている。
- 丸山さん: 新人療法士で、リハビリテーション分野で知識を深めている。特に高齢者における認知機能の低下に興味を持っている。
講義: 歩行速度とMCI・認知症の関係性
金子先生は丸山さんに向かって笑顔を見せ、ホワイトボードに歩行速度と「MCI（軽度認知障害）」、そして「認知症」というキーワードを書き始めました。
金子先生: 「丸山さん、今日は歩行速度とMCI・認知症の関係について話してみましょうか。まず、最近の研究では、歩行速度が単なる運動機能の指標ではなく、脳の健康状態、特に認知機能を反映する重要なバイオマーカーと考えられています。どのくらいそのことを理解していますか？」
丸山さん: 「はい、確かに歩行速度の低下が認知機能低下の初期兆候であるという話を聞いたことはありますが、具体的に脳科学的な背景や神経回路についてはまだ理解が浅いです。」
金子先生: 「では、今日はその点を詳しく説明しましょう。まず、脳科学的な側面から考えてみましょうか。歩行は、自動化された動作に見えるかもしれませんが、実際には脳のさまざまな領域が協調して行われています。歩行速度が低下するということは、脳の神経回路に何らかの問題が生じている可能性を示唆します。」
1. 歩行と神経回路の関係性
金子先生はホワイトボードに脳の構造を描き始めました。
金子先生:
「歩行は、運動野（一次運動野と運動前野）、感覚野、前頭葉、そして大脳基底核、小脳など、複数の脳領域の協調によって実現されています。特に重要なのは、前頭葉が担当する実行機能と呼ばれる働きです。この実行機能は、歩行の調整、プランニング、周囲の環境への適応と密接に関わっています。
加えて、大脳基底核は自動化された運動パターン、例えばリズミカルな歩行運動を調整する役割を果たしています。この領域が障害されると、歩行の安定性や速度が著しく低下します。」
丸山さん: 「なるほど、歩行自体が非常に複雑な脳活動に依存しているんですね。では、認知機能の低下と歩行速度がどのように関連しているのでしょうか？」
2. 歩行速度とMCI・認知症の関連
金子先生:
「それでは、次に歩行速度とMCIや認知症の関係について説明しましょう。まず、軽度認知障害（MCI）は、認知症に進行する前段階と考えられており、その段階で既に歩行速度の低下が見られることが多いのです。」
金子先生は研究結果を引用しながら話を続けました。
金子先生:
「いくつかの大規模研究によると、歩行速度が遅くなると、将来的にMCIや認知症を発症するリスクが高まるというデータがあります。例えば、あるコホート研究では、歩行速度の低下が認知症発症の約10年程度前から見られ始めており、これが早期の予測因子となることが示されています。
この研究では、毎秒1メートル以下の歩行速度が、将来的な認知症のリスクを高めるという結果が示されました。つまり、歩行速度が遅くなることで、脳の機能低下が既に始まっている可能性があるんです。」
丸山さん:
「歩行速度の低下が、実際に脳のどの部分に問題があることを示唆しているのかが気になります。例えば、MCIや認知症に特に関係する領域はあるのでしょうか？」
3. 前頭葉機能と実行機能の低下
金子先生は前頭葉の図を強調しながら説明を続けます。
金子先生:
「いい質問です。特に注目されるのは前頭前野です。前頭前野は、実行機能、すなわち計画や判断、注意、問題解決などを司る領域です。認知症患者の多くはこの領域の萎縮が進行しており、これが歩行の制御に影響を及ぼします。
前頭前野はまた、注意機能とも密接に関わっており、注意が散漫になると歩行中の適切な判断ができなくなり、転倒リスクが高まることもあります。これが、歩行速度の低下と認知症の関係性を裏付ける脳科学的な背景です。」
丸山さん:
「つまり、歩行速度の低下は前頭前野の萎縮や機能低下が原因である可能性があるということですね。」
4. 身体機能と歩行速度の関係
金子先生は身体機能についても触れました。
金子先生:
「そうです。また、身体機能との関係も重要です。歩行速度が遅い人は、筋力の低下やバランス機能の低下が見られることが多いですが、これらの身体的な問題も認知機能に影響を与える要因となり得ます。たとえば、歩行速度の低下と筋力低下は、しばしば前庭機能や固有感覚の低下とも関連しています。これにより、身体と環境の相互作用がうまくいかなくなり、認知機能が低下することもあります。」
5. 臨床応用: 歩行速度を評価する意義
金子先生:
「臨床的な観点からは、歩行速度の評価は非常に重要です。なぜなら、歩行速度の変化は、MCIや認知症の初期段階での介入ポイントを見つけるのに役立つからです。例えば、Timed Up and Go (TUG)テストや10メートル歩行テストなどの簡便な評価法は、早期の認知機能低下を見逃さないための有効なツールです。」
丸山さん:
「なるほど。歩行速度の測定を通じて、認知機能の低下を予測できるんですね。では、実際の介入方法として、どのようなアプローチが有効なのでしょうか？」
6. リハビリテーションにおける介入方法
金子先生:
「歩行速度が低下している場合、単に筋力やバランスを改善するだけでなく、認知的な負荷を加えたトレーニングが有効です。たとえば、デュアルタスクトレーニングが有名です。歩行中に簡単な計算や会話をさせることで、脳の実行機能を鍛えることができます。この方法は、認知機能を強化しつつ、歩行速度の改善にもつながる可能性があります。」
丸山さん:
「デュアルタスクトレーニングは、認知機能と歩行機能を同時に改善できるんですね。実践的なリハビリテーションにも取り入れてみたいです。」
7. まとめと今後の方向性
金子先生:
「今日話したように、歩行速度の低下はMCIや認知症の早期サインとして非常に重要です。歩行速度は脳の健康状態を反映し、認知機能の低下と密接に関連しています。臨床での評価や介入において、この点をしっかりと理解しておくことが大切です。特に高齢者のリハビリテーションでは、歩行速度の変化を見逃さず、認知機能と身体機能の両方にアプローチすることが求められます。」
丸山さん:
「今日は非常に勉強になりました。歩行速度の低下がただの筋力低下だけでなく、脳機能の低下と関連していることがよく理解できました。これからの臨床に活かしていきたいと思います。」
終わりに
金子先生は微笑みながらホワイトボードを片付け、講義を締めくくりました。丸山さんは早速、歩行速度の評価を自分の患者に取り入れることを決意しました。
論文内容
タイトル
●高齢者における歩行速度とMCIおよび認知症のリスクの関係性
なぜこの論文を読もうと思ったのか？
●認知症の患者は確実に増えている。MCIの段階で予防していくことが重要となっている。MCIの状態から進行を防ぐために、早期に認知症状に気づく必要がある。
内 容
背景
●認知機能低下と認知症は、高齢者の生活の質に大きな影響を与える加齢に伴う障害の一つです。医療費の増加に加え、認知機能の低下と認知症は、患者の家族に多大な肉体的および精神的圧力をもたらす可能性があります。
●歩行変数は、高齢者のメンタルヘルスに関連する重要な要因と見なされてきました。過去10年間で、歩行変数と認知機能低下または認知症との関連を評価することを目的とした多くの研究がありました。
●歩行速度と認知機能低下および認知症のリスクとの長期的な関連に関するデータは一貫性がなく、決定的ではありません。したがって、前向きコホート研究のメタアナリシスを実施して、歩行のペースと高齢者の認知機能低下および認知症リスクとの関連を定量的に評価しました。
方法
●研究は、2016年4月22日までPubMedとEMBASEで検索されました。追加情報は、Google Scholarまたは関連する研究からの参照リストの手作業によるレビューを通じて、取得されました。
結果
●一連のエビデンスは、歩行のペースが筋力と有意に関連しており、筋の喪失が認知機能障害に関連すると言われる炎症、酸化ストレスおよび性コルチコステロイドレベルと高度に相関していることを示唆している。
●歩行の速度が360 m / h減少するごとに、認知症のリスクは13％増加しました。
●歩行が自動活動としてだけでなく、運動、感覚、小脳活動を含むいくつかの神経系のシームレスな調整を必要とする活動としても考慮されていることを示しています。したがって、歩行ペースは、将来の認知機能に関連する現在の認知機能の指標となる可能性があります。
●歩行ペースが遅い人は、認知機能障害のリスクが高く、後年に認知症や認知機能低下を引き起こす可能性があります。さらに、身体能力の低下の要素としての歩行ペースの遅さは、身体的不活動の一因となる可能性があり、その結果、認知機能低下または認知症のリスクを高めます。
明日への臨床アイデア
認知症患者の転倒リスク評価は、認知機能や身体機能、脳神経の機能的な側面が密接に関連しています。脳科学的視点を含めた転倒リスク評価を行う際には、以下のような多面的なアプローチが有効です。ここでは、具体的な手順とともに、その評価がどのように脳機能に関係しているかも説明します。
1. 問診と既往歴の確認
- 手順: 転倒の既往、転倒時の状況、認知症の診断の有無、薬剤の使用状況（特に鎮静剤や抗精神病薬の影響）などを確認します。また、視覚や聴覚の問題がないか、過去に転倒した場所やタイミングも把握します。
- 脳科学的視点: 認知症では、前頭前野や大脳基底核が影響を受け、計画や判断力の低下がみられます。これにより、適切なリスク回避行動ができなくなり、転倒のリスクが高まります。問診により、こうした機能の低下に基づく転倒の兆候を捉えます。
2. 認知機能検査
- 手順: 認知機能の評価には、Mini-Mental State Examination (MMSE) や Montreal Cognitive Assessment (MoCA) などがよく用いられます。特に注意機能、実行機能（前頭葉の機能）、空間認知能力などをチェックします。
- 脳科学的視点: 認知機能と転倒リスクは密接に関連しています。前頭葉の実行機能が低下していると、歩行中に周囲の変化に対応する力が弱まり、転倒しやすくなります。また、空間認知の障害は、足元の障害物や環境への適応を困難にし、バランスを崩しやすくします。
3. バランス機能と歩行評価
- 手順: 次に、バランスや歩行を評価します。代表的な評価法は次の通りです。
- Timed Up and Go (TUG) テスト: 椅子から立ち上がり、3メートル先まで歩き、戻って座るまでの時間を計測。通常12秒以上かかる場合、転倒リスクが高いとされます。
- Berg Balance Scale (BBS): バランス能力を14の項目で評価。各項目ごとに0-4点のスコアをつけ、56点満点。45点未満で転倒リスクが高まります。
- 10メートル歩行テスト: 自然な速度で10メートルを歩き、その速度を計測。1秒未満の歩行速度は高リスクとされます。
- 脳科学的視点: 歩行は、前庭系、固有感覚、視覚システムの統合により調整されています。これらのシステムは小脳や大脳基底核と連携して歩行を制御します。認知症患者は、これらの機能が脳内の神経回路の障害によりうまく働かないため、バランスや歩行の安定性が低下します。TUGテストでは、動作の切り替えや歩行の開始時に特に前頭前野が働くため、この領域の機能低下が反映されやすいです。
4. デュアルタスクテスト
- 手順: 認知機能と身体機能を同時に評価するデュアルタスクも有効です。例えば、歩行中に簡単な計算や言葉のリストを思い出すなど、認知的負荷を加えた状態での歩行能力を評価します。歩行速度の低下やバランスの崩れが見られた場合、転倒リスクが高まります。
- 脳科学的視点: 認知症では、前頭葉や海馬の萎縮により、マルチタスク処理が困難になります。歩行中にデュアルタスクを行うことで、脳のリソースを効率的に使えなくなるため、身体機能の制御が低下し、転倒の危険性が高まります。
5. 筋力・下肢機能の評価
- 手順: 筋力の低下は転倒リスクに直結します。以下の評価を行います。
- 5回立ち上がりテスト: 椅子に座った状態から5回連続で立ち上がる速度を測定。12秒以上かかると転倒リスクが高いとされます。
- 下肢筋力の評価: 特に大腿四頭筋や腓腹筋の筋力を評価します。
- 脳科学的視点: 筋力の低下は、大脳基底核や運動皮質の機能低下による運動制御の問題が関与しています。認知症患者では筋力低下が進行するため、筋骨格系のバランス調整能力が弱まり、転倒のリスクが増大します。
6. 視覚・前庭機能の評価
- 手順: 視覚と前庭機能の評価も重要です。視覚検査や、頭部の動きに対する目の反応を調べる前庭機能テストを実施します。
- 脳科学的視点: 視覚系や前庭系がうまく機能しないと、歩行時の環境情報や自己の位置情報が適切に処理できなくなります。特に認知症患者は、視覚情報処理が遅れやすく、環境の変化に対応できずに転倒するリスクが高まります。
7. 環境評価
- 手順: 自宅や施設内の転倒リスクを評価します。段差や滑りやすい床、手すりの有無、照明の状態などを確認します。
- 脳科学的視点: 認知症患者は、環境変化に対する適応力が低下しています。視覚と空間認知能力が低下することで、環境のリスク要因に気付かないことが多く、適切なリスク回避行動が取れないことが転倒の原因となります。
8. 転倒予防プランの策定
- 手順: 上記の評価結果に基づいて、個別の転倒予防プランを作成します。バランストレーニング、筋力トレーニング、環境調整、デュアルタスクトレーニングなど、患者の認知機能や身体機能に合わせた介入を行います。
- 脳科学的視点: 脳の可塑性に基づき、認知と運動の両方を同時にトレーニングすることで、転倒リスクの低減が期待されます。神経回路の再編成を促し、運動制御や認知機能を改善することで、転倒を防止することが目標となります。
まとめ
認知症患者の転倒リスク評価は、認知機能と身体機能の両面を詳細に評価する必要があります。前頭葉の実行機能低下や、大脳基底核、小脳、前庭系など、脳内のさまざまな機能が歩行やバランスに影響を与えるため、それらを包括的に評価し、個別の転倒予防プランを立てることが重要です。
新人療法士が認知症患者を受け持った際の注意点
認知症患者を受け持つ新人療法士が適切な患者管理、リスクマネジメント、退院へのスムーズな進め方を行うためには、以下のポイントに注意することが重要です。これらのポイントは、患者の安全とケアの質を確保しながら、リハビリの目標達成を支援するための実践的なガイドラインです。
1. 患者の全体像を把握する
- ポイント: 認知症患者の認知機能の低下は個々に異なるため、まずその人の認知症のステージ、認知機能、日常生活動作の能力を把握することが必要です。また、家族や介護者からの情報も参考にし、患者の既往歴、生活環境、心理社会的要因を理解することが大切です。
- 目的: 個別のリハビリテーションプランを立て、患者に合ったアプローチを行うため。
2. コミュニケーションの工夫
- ポイント: 認知症患者には、短い言葉や簡単な指示でわかりやすく説明することが求められます。指示を出す際は、目を見て落ち着いたトーンで話し、理解を確認するために同じ質問を繰り返すことも有効です。
- 目的: 患者とのコミュニケーションを円滑にし、リハビリテーションへの協力を引き出す。
3. 転倒リスクの管理
- ポイント: 認知症患者は転倒のリスクが高いです。歩行補助具の適切な使用を指導し、患者が安全に移動できるように環境調整も重要です。また、ベッドや車椅子の位置を頻繁に確認し、患者が急に立ち上がらないよう配慮します。
- 目的: 転倒や事故を予防し、患者の安全を確保する。
4. 認知機能に応じたリハビリ計画
- ポイント: 認知機能の低下により、患者が新しいスキルを学ぶことが困難な場合があります。そのため、繰り返し行う訓練や習慣化した動作を活かしたリハビリを計画します。また、刺激を減らしたシンプルな環境でのリハビリが効果的な場合もあります。
- 目的: 認知機能に応じた現実的な目標設定と、患者にとって実行可能なリハビリを行う。
5. 患者の意欲を引き出す
- ポイント: 認知症患者はモチベーションが低下しやすいため、活動を促す際に楽しみを感じられる要素を取り入れることが重要です。趣味や好きな活動をリハビリに取り入れたり、達成感を感じやすい小さな目標を設定することで、患者の意欲を引き出します。
- 目的: リハビリへの参加意欲を高め、機能回復を促進する。
6. 家族や介護者との連携
- ポイント: 認知症患者のケアは家族や介護者の協力が重要です。患者の家庭での状況や介護体制について話し合い、家族にもリハビリの内容や進捗を共有します。また、家族や介護者にもリハビリのサポート方法を伝えることで、退院後のスムーズなケア移行を支援します。
- 目的: 家族との連携を強化し、退院後も継続的なケアができるようにする。
7. 身体機能の評価とモニタリング
- ポイント: 認知症患者は身体機能の低下が進行しやすいため、定期的に筋力やバランス、歩行能力を評価します。また、転倒や健康状態の悪化を早期に発見するため、日々の体調や行動の変化をモニタリングし、必要に応じてプランを見直します。
- 目的: 身体機能の変化に応じた適切なリハビリテーションを提供する。
8. 日常生活動作（ADL）訓練の重視
- ポイント: 認知症患者が退院後に自宅で自立した生活を送るためには、食事、着替え、トイレ、入浴などの日常生活動作（ADL）の訓練が重要です。リハビリの中でこれらの動作を繰り返し練習し、具体的なアドバイスや支援を行います。
- 目的: 自宅での日常生活の自立度を高め、退院後の生活を支える。
9. 感情面への配慮
- ポイント: 認知症患者は不安や混乱を感じやすいため、心理的なサポートも欠かせません。穏やかな対応と、安心感を与える言葉かけや環境作りが重要です。また、患者のストレスがリハビリに影響しないよう、休息やリラックスできる時間を確保します。
- 目的: 患者の感情面を安定させ、リハビリへの協力を引き出す。
10. 退院計画とフォローアップの準備
- ポイント: 退院をスムーズに進めるためには、早い段階から退院後の環境やサポート体制を考慮し、退院計画を立てることが重要です。退院後も継続的にリハビリが必要な場合は、地域の訪問リハビリやデイケアなどを紹介し、フォローアップ体制を整備します。
- 目的: 退院後も安全かつ効果的にリハビリが継続できるようにし、再入院や転倒リスクを減らす。
これらのポイントを守りながら、患者の全体像を理解し、適切なリハビリテーションとリスク管理を行うことが、新人療法士にとって重要です。また、チーム医療の一環として、他の医療スタッフとも密に連携することが転倒予防や機能回復を促進します。
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)
