【2024年版】上頭頂小葉と注意障害？役割から半側空間無視へのリハビリテーションアプローチ

本日は上頭頂小葉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。

上頭頂小葉とは？

上頭頂小葉 (SPL) の解剖学的解説

部位:

上頭頂小葉 (SPL) は、頭頂葉の上部に位置し、中心後回の後方にあります。これは、外側溝の上方、後頭葉の前に位置し、内側では大脳縦裂、外側では頭頂間溝に接しています。

SPL には、ブロードマン野5と7が含まれており、これらの領域は主に空間認知や運動制御に関与します。

血液供給:

SPL の血液供給は主に中大脳動脈 (MCA) と後大脳動脈 (PCA) の皮質枝によって行われます。これにより、視覚や空間認知に関わる機能が維持されます。

経路:

SPL は、視覚処理の背側流れ（「どこで」「どのように」経路とも呼ばれる）に重要な役割を果たします。この経路は、空間認識と視覚情報に基づく行動誘導に関与しています。

SPL は以下の2つの領域から重要な入力を受け取ります:

• 一次視覚野: 形状、サイズ、色などの基本的な視覚情報を処理します。
• 体性感覚皮質: 接触や固有受容などの感覚情報を処理します。

これらの情報を統合することで、SPL は空間内の物体の位置関係や動作の調整を可能にします。

病態像:

SPL の損傷は、以下のような症状を引き起こすことがあります。

• バリント症候群: 精神性注視麻痺、視覚性運動失調、視覚性注意障害を特徴とする。
• 半側空間無視: 損傷側とは反対側の空間内の刺激に気付かなくなる症状。
• 失算: 数的処理が困難になる症状。
• 眼と手の協調性障害: 視覚と運動の統合が困難になり、物体に正確に手を伸ばせなくなります。
  

これらの症状は「where経路」の障害として表れ、空間的な認知や運動機能に影響を及ぼします。

脳画像読解のポイント

• 位置: SPL は中心溝の後方、後頭葉の前方に位置しています。
• 隣接する脳溝: 内側は大脳縦裂に、外側は頭頂間溝に接しており、頭頂間溝は外側溝 (シルビウス裂) と平行して上方に走る深い溝です。
• 回状パターン: SPL は、中心後回よりも複雑な回（隆起）が見られ、特徴的な回状パターンを示します。
  

トップダウンとボトムアップの注意に関する論文トピック

今回のトピックは、トップダウンとボトムアップの注意システムについてです。頭頂葉はこの注意システムに大きな影響を及ぼし、半側空間無視のような症状にも関連があるため、整理しておくべき重要なテーマです。

トップダウンの注意は目標指向型の注意であり、たとえばスーパーマーケットで食材を探すように、特定の情報を積極的に検索する際に関与します。

ボトムアップの注意は外部刺激によって引き起こされます。たとえば、電話の呼び出し音のような顕著な刺激によって、意識的に注意が引き寄せられる場面です。

頭頂皮質の役割:

• **上頭頂小葉（SPL）**などの背側領域は、トップダウンの注意定位に関与します。
• **側頭頭頂接合部（TPJ）**などの腹側領域は、ボトムアップの注意定位に重要な役割を果たします。
  

効果的な注意選択には、無関係な情報を積極的に無視すること（トップダウン）と、予期せぬ顕著な刺激に対してオープンであること（ボトムアップ）のバランスが必要です。このバランスが崩れると、集中力の低下や視野の盲点が発生する可能性があります。

2023年 ペンシルベニア大学の研究

Brain mechanism that drives focus despite distractions

この研究では、脳がどのようにして注意を集中させるか、または気を散らす刺激に反応するかを調査しました。特に、外側前頭前野（LPFC）のニューロンが同時に「ベータバースト（同じ周波数での発火）」を行い、気を散らす刺激を抑制し、課題に集中した注意を維持するメカニズムが明らかにされています。

この発見は、注意欠陥障害、統合失調症、強迫性障害などの認知障害や精神障害の理解と治療において重要です。また、この研究は、人間や大型哺乳類がタスクに集中するためにトップダウン制御を活用していることを強調しています。

リハビリテーションへの応用

この研究の結果に基づき、LPFC のトップダウン制御能力を強化するための認知トレーニングが開発される可能性があります。このトレーニングは、注意を維持し、気を散らす影響を最小限に抑える能力を高めるもので、注意関連障害を持つ患者に有益です。

2012年 ショムステインらの論文

Cognitive functions of the posterior parietal cortex: top-down and bottom-up attentional control

この論文では、上頭頂小葉 (SPL) と下頭頂小葉 (IPL) が、特定のタスクに集中するためのトップダウン注意の方向付けに重要な役割を果たすことを示しています。たとえば、刑事が犯罪現場で特定の手がかりを探す際に、無関係な情報を無視して必要な詳細に集中する状況が挙げられます。

一方、側頭頭頂接合部 (TPJ) は、突然の大きな音などの予期せぬ刺激に即座に反応するボトムアップ注意の方向付けに関与しています。この反射的な反応は、環境内の新しい刺激に対する警報システムとして機能します。

後頭葉 (OL) の視覚処理

後頭葉は視覚情報の処理に重要な役割を果たし、他の脳領域（SPL や TPJ など）から送られた視覚情報を統合して表示します。これは映画のスクリーンのように、どこに何が表示されるかを処理する役割を果たします。

下前頭回 (IFG) と下前頭接合部 (IFJ)

これらの領域は、トップダウンとボトムアップの注意を統合し、脳内のスムーズな認知の流れを確保します。車の信号機のように、どのように注意を配分するかを調整しているのです。

このトピックは、神経内科の臨床現場においても、注意障害の理解やリハビリテーションのアプローチに役立つ内容です。

観察のポイントと臨床アイデア

1. 空間的注意と方向付け

SPL（上頭頂小葉）は、空間認識と空間的手がかりへの方向付けにおいて重要な役割を果たします。これにより、私たちは特定の場所に焦点を当て、適切に反応することが可能となります。特に、手を伸ばしたり、指を指したりする視覚誘導動作にも深く関わります。

観察のポイント:

☑ 視覚的に誘導される動作は？
例えば、テーブルの上のカップに手を伸ばす、本の中の物や絵を指差すなど、視覚的に集中する必要がある動作で困難が見られないか確認します。

☑ ナビゲーションと体の向きは？
患者が部屋の中を移動する際、体の向きを調整するのが難しく、物にぶつかったり、椅子に正しく座れないことがあるかを観察します。

☑ 身体や環境の半側を無視していないか？
半側空間無視が疑われる場合、皿の片側しか食べない、体の片側しか服を着ないなどの特徴が現れることがあります。

臨床アイデア:

① 視空間的なエクササイズ
手と目の協応を伴う作業（ブロックを積む、図形をなぞる、ジグソーパズルなど）が効果的です。プリズム眼鏡を用いることも推奨されます。

② 簡単な調理作業
手と目の協調を促し、空間認識や複数の動作を組み合わせるスキルを鍛えるために、調理作業を取り入れることが推奨されます。

③ 洗濯作業
洗濯物の分類や折りたたみ作業も、視空間スキルを鍛える良い機会となります。

関連論文:

• Jaojian, 2015
  Convergent functional architecture of the superior parietal lobule unraveled with multimodal neuroimaging approaches
  SPL の機能的および構造的サブ領域の役割を明らかにした研究。

2. 感覚情報の統合

SPLは、視覚、聴覚、体性感覚系からの情報を統合し、周囲の環境を一貫した認識として捉える役割を果たします。

観察のポイント:

☑ 多感覚的なタスクの問題点は？
視覚的な作業中に音の方向を認識できるか、にぎやかな環境で混乱や方向感覚を失うことがあるかを観察します。

☑ 質感や温度への苦手意識は？
熱いものや冷たいもの、異なる質感を区別するのが難しい場合、体性感覚情報の統合に問題がある可能性があります。

☑ 奥行き知覚の問題は？
距離感を誤る、グラスに手を伸ばす際や家具の周りを移動する際に問題が生じる場合は、視覚情報の統合に問題があるかもしれません。

臨床アイデア:

① 多感覚刺激
音と絵を一致させたり、視覚的手がかりなしで触覚を利用する訓練が有効です。バランス訓練も推奨されます。

② 二重課題
視覚、嗅覚、触覚、味覚を同時に駆使する調理などのタスクで、感覚情報の統合を促進します。

③ 家族と介護者への教育
患者の感覚障害について家族や介護者に説明し、適切な対応（温度の管理、危険物の配置など）を促します。

関連論文:

• Van, 2020
  Exploratory study of how Cognitive Multisensory Rehabilitation restores parietal operculum connectivity and improves upper limb movements in chronic stroke
  脳卒中後の感覚運動回復における多感覚リハビリテーションの効果を示した研究。

3. 動作のガイド

SPLは、視覚誘導動作の調整を助け、正確な動作を可能にします。視覚情報と運動制御の統合が不可欠です。

観察のポイント:

☑ 目と手の協調性は？
ドアノブを掴もうとする際に手元が見えない、動く物を追って手を伸ばすのが難しいなどの症状が見られる場合は、問題があるかもしれません。

☑ 姿勢の調整は？
つまずいたときに体を支える、椅子に座る際の体の調節が難しい場合は、姿勢調整に問題がある可能性があります。

☑ ナビゲーションの障害は？
物体にぶつかる、距離を間違えるなど、ナビゲーションに問題が見られる場合があります。

臨床アイデア:

① 視覚運動課題
ボールをキャッチする、ビーズを通す作業、ビデオゲームなど、視覚と運動の協調を必要とする活動が効果的です。

② 手芸や趣味活動
編み物や絵を描く、楽器の演奏など、目で見た情報に基づいて手を動かす活動が、視覚と運動の協調を鍛えます。

③ 一貫した日常生活
規則的な日常生活を送ることで、認知的負担を軽減し、視覚運動課題への集中を促します。

関連論文:

• Olivia, 2019
  Supplementary Motor Area and Superior Parietal Lobule Restore Sensory Facilitation Prior to Stepping When a Decrease of Afferent Inputs Occurs
  上頭頂小葉がステップ運動における感覚促進をサポートする役割を示した研究。

4. ボディースキーマ

SPLは、体の相対的な大きさや形状、向きに関するボディスキーマの形成と維持に関与します。

観察のポイント:

☑ 身体に合った服を選べるか？
腕や脚を袖口に合わせるのが難しかったり、体に合わない服を着ようとするなどの問題がないか確認します。

☑ 物や人にぶつかることが多いか？
狭い場所での移動や、自分の体が入るスペースの判断が困難な場合があります。

☑ 距離感は？
物を受け取る際や手を伸ばす作業において、正確に手を伸ばせるかどうかを確認します。

臨床アイデア:

① 着こなしの練習
袖口や脚口が体に合うかどうかを意識的に確認することで、自分の体のサイズや形を理解する助けとなります。

② 身体知覚トレーニング
目を閉じた状態で鼻を触る、様々な物に触れて認識するなどのトレーニングを通じて、身体の感覚を養います。

③ 視覚フィードバックトレーニング
ビデオを使って動作を確認し、身体イメージの認識を修正する手法が効果的です。

関連論文:

• Lei Cao, 2022
  Neural substrates in patients with visual-spatial neglect recovering from right-hemispheric stroke

  右半球における脳卒中後の一般的な認知障害である視覚空間無視（VSN）からの回復の根底にある脳ネットワークを調査した研究。

新人が陥りやすいミス

1. ボディースキーマ

動作誘導時の過剰なタッチ
動作指導の際には、適切なレベルの触覚フィードバックを提供することが重要です。セラピストが患者の手を力強く誘導すると、患者自身の動きや体の位置に対する感覚を低下させる可能性があります。これは、患者が自分の体の感覚を取り戻すためのプロセスを妨げる原因となるため、注意が必要です。

改善のヒント:
軽く触れることで患者に自分で動作を行わせ、必要最小限の介助を提供することで、患者の自主的な感覚を引き出すことが推奨されます。

2. 空間的注意

ガイドや装着の不十分さ
ガイドなしで部屋全体を視覚的に把握するよう指示すると、特に半側空間無視がある患者は、無視されている側に適切に注意を向けることができない可能性があります。また、プリズム眼鏡が正しく装着されていない場合や、タスクが複雑すぎる場合、患者は治療から十分な効果を得られず、混乱や方向感覚の喪失につながることがあります。

改善のヒント:
プリズム眼鏡が適切に装着されているか確認し、タスクを段階的に進めることで、患者がスムーズに治療プロセスを進められるようサポートすることが重要です。

上頭頂小葉 (SPL) とその臨床関連性について提供される詳細な情報の理解を確認するために、ここに 10 の質問があります。

登場人物

• 療法士：金子先生
• 患者：丸山さん

ストーリー

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。