抄録
【はじめに、目的】中枢神経障害後には自発的な神経系の再編が生じ、限定的な機能回復が生じる。こうした神経再編に対するリハビリテーションの影響を検討することは、リハビリテーション医学の発展において重要な課題であると考える。これまでに我々は内包部小出血モデルラットを用い、麻痺側前肢の集中的使用が脳に及ぼす効果について検討を行い、その結果出血側の大脳皮質運動野領域で神経興奮性の増加や軸索身長因子の発現増加が生じることを見出した。そこで本研究では、麻痺側前肢の集中使用が出血側運動野の機能的な再編においても影響を及ぼしているかを確認するため、同様のモデルを用いて運動野の体部位再現マップの変化を経時的に解析した。【方法】実験動物にはWistar 系雄ラット（250-300 g）を用いた。脳出血手術として、利き手と対側の内包に collagenase （type-IV, 15 units/ml, 1.4 ul） を注入し小出血を生じさせた。出血後 1-8 日目において、ラットの非麻痺側前肢をギプス包帯にて拘束し、麻痺側前肢のみを使用させる状態においた。出血後12 日および26 日目に運動機能評価（リーチ・ステップ機能）を行った。出血の5 日前および1, 10, 24 日後に皮質内微小電流刺激法にて出血側運動野のマッピングを行った。繰り返し解析を行うため、開頭部にはチャンバーを取り付け密閉した。【倫理的配慮、説明と同意】本研究における全処置は大学共同利用機関法人自然科学研究機構動物実験規程に従って実施した。【結果】内包出血1 日後の時点では、麻痺肢に重篤な運動麻痺が生じ、出血側運動野の前肢支配領域において皮質内微小電気刺激に反応する領域は観察されなくなった。内包出血群 （n=5） では、術後10 日目に運動野尾側において刺激に反応する前肢領域が観察され、術後24 日目には同領域がやや拡大していた。しかし、再出現した前肢領域は出血前に比べ比較的狭い範囲に留まった。出血+集中使用群 （n=6） では、術後10 日目から出血のみの群に比してより広範な前肢領域の出現が確認され、術後24 日目には更に領域の更なる拡大が認められた。また、出血+集中使用群では吻側運動野においても前肢領域の再出現を認めた。前肢運動機能の評価では、自然回復群と比べ集中使用群では有意な機能改善が認められた。さらに、再出現した前肢領域にmuscimol （1 uM, 1 ul） を投与すると、改善した運動機能が低下することが確認されたのでこれらの領域が機能回復に貢献していることが明らかになった。【考察】以上の結果から、内包出血後の麻痺肢集中使用は運動野前肢領域を拡大し、運動機能回復を促進することが示唆された。出血後に再出現する前肢支配領域は出血前と比べ尾内側方に変移しており、皮質脊髄路の損傷に伴い運動性下行路の再編が生じていることが示唆される。この再編過程において、麻痺肢の集中的な使用はよりダイナミックな前肢支配領域の再建を促進しており、それが前肢運動機能の改善を導出した可能性がある。【理学療法学研究としての意義】以上の結果から、内包出血後の麻痺肢集中使用は運動野前肢領域を拡大し、運動機能回復を促進することが示唆された。出血後に再出現する前肢支配領域は出血前と比べ尾内側方に変移しており、皮質脊髄路の損傷に伴い運動性下行路の再編が生じていることが示唆される。この再編過程において、麻痺肢の集中的な使用はよりダイナミックな前肢支配領域の再建を促進しており、それが前肢運動機能の改善を導出した可能性がある。
