パーキンソン病の歩行障害を代償する脳内ネットワークを解明、前脳基底部のアセチルコリン作動性神経が関係
京都大学の研究グループは7月10日、神経変性疾患の一種であるパーキンソン病における歩行障害を代償する脳内ネットワークを解明し、そのネットワークの調整に前脳基底部のアセチルコリン作動性神経が関係していることを示したと発表しました。
パーキンソン病（指定難病6）は、体が動かしにくくなったり、震えたりするなどの運動症状を特徴とする疾患です。パーキンソン病の症状のひとつである歩行障害の原因として、ドパミン欠乏によって線条体が制御する自動的運動パターンの発現障害が生じるため、注意や遂行機能など、従来は認知機能とみなされてきた神経機能が代償的に働いていると考えられていますが、これまで、認知機能を用いた歩行の代償機構を担う脳内ネットワークは解明されていませんでした。
今回、研究グループは、パーキンソン病患者さん 56 人を対象に歩行機能、認知機能、頭部磁気共鳴画像法（MRI）構造画像、安静時機能的磁気共鳴画像法（fMRI）を評価しました。歩行機能は、歩行解析板を用いて歩幅や 1 歩にかかる時間など、合計 29 の評価項目を、通常歩行時（単一課題条件）、注意を認知的課題に向けさせた状態 (二重課題条件)で計測しました。
これらの計測データを次元削減のアルゴリズムで 3 次元に変換して可視化し、クラスター解析を行った結果、「両課題条件ともに歩行が良い」、「二重課題になると歩行が悪化する」、「両課題条件ともに歩行が悪い」といった3つの歩行パターン群に分離できることがわかりました。両課題条件ともに歩行が悪い群では他の 2 群に比べて注意機能、遂行機能といった認知機能の低下が認められました。
また、安静時 fMRI の解析では、独立成分分析を用いて脳のネットワークを同定し、脳内ネットワーク間の機能的結合を解析しました。最も歩行状態が悪い群と最も歩行が保たれた群を比較したところ、最も歩行状態が悪い群は線条体（特に尾状核）と前頭頭頂ネットワークの機能的結合が悪いことが分かりました。さらにこの機能的結合は、注意機能に関係することが知られる前脳基底部の灰白質容積と相関していました。
このことから、前脳基底部のアセチルコリン作動性神経の障害が前頭頭頂ネットワークと線条体の機能的な結合を調節しており、パーキンソン病患者における認知的な歩行の代償に関係していることが示唆されました。
以上の研究成果より、パーキンソン病の歩行障害に対してアセチルコリン作動性神経系を刺激する薬物療法や、注意機能や実行機能を高めるリハビリテーションによって、歩行障害に介入できる可能性が示唆されました。
京都大学はプレスリリースにて、「今回の研究ではパーキンソン病患者のデータのみを解析しているため、今後は健常者の前頭頭頂ネットワークと尾状核の間の機能的結合が歩行に影響しているかなど評価が必要と考えています」と述べています。
なお、同研究の成果は、「Neurology」誌に7月8日付で掲載されました。
