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『運動主体感』の機能とメカニズムを考える

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こんばんわ『きんたろーブログ』です!

 

今回は、『運動主体感』という病態について解説していきます。

 『運動主体感』の機能とメカニズム

運動主体感とは

運動主体感とは

 

『運動を行っているこの身体は私が動かしている』

 

というような感覚の事です。

 

逆に、自分の身体は『動いている』にも関わらず、本人の経験としては『動かしている感覚がない』だったり、『自分が予想している動きじゃない』といったような状態を運動主体感の喪失といいます。

 

健常人であれば当たり前のように存在する感覚ですが、時にこれが消失する場合があります。

 

脳卒中片麻痺患者様整形疾患の術後などによく生じている場面に遭遇しますが、実際には誰にでも起こり得るものです。

 

では、この『運動主体感』とは一体どのような神経メカニズムで惹起するモノなのでしょうか。

 

今回はそれを考えていきたいと思います。

運動主体感のメカニズム

運動主体感の話しをしていく上では、脳科学の知識がマストですが出来るだけ分かりやすく解説したいと思います。

 

まず、私達が四肢運動を行う際には、大脳皮質から運動指令が発射されます。

 

その運動指令というのは、前頭葉の一次運動野(M1)から発射して皮質脊髄路として末梢神経にシナプスし、その末梢神経が対象となる筋肉に繋がることで筋肉が収縮し“運動”が生じます。

 

ここまでの『大脳皮質(一次運動野)~筋肉』までの流れはよく教科書でみる内容だと思います。

 

しかし、この中にはないですが実はこの一連の流れにはもう一つ大事なことが隠されていて、それが遠心性コピー』と言われるものです。

遠心性コピーとは

遠心性コピーというのは

前頭葉の一次運動野から運動指令と同時に出力され、運動が実際に生じる前にどのように運動が起きて、その運動を起こすとどのような感覚が返ってくるかをあらかじめ予測する機構

であり、一言でいうなら『予測』です。

 

通常、運動を行う際には運動指令と同時に、この遠心性コピーも発射され、実際に生じた運動(体性感覚フィードバック)と比較照合されます。

 

健常であれば、この『予測』と『感覚フィードバック』は必ず一致するため、私たちは円滑に四肢運動が行えると共に、『自分で運動している』と感じることができます。

 

つまり運動主体感というのは、この遠心性コピーと実際の感覚フィードバックが一致することによって惹起するのです。

 

また、この『運動』と『知覚』における一連のサイクルのことを、知覚-運動ループといい、運動主体感が喪失している人や、いわゆる幻肢痛の病態というのは、この知覚-運動ループに破綻が生じてしまうことが分かっています。(住谷.2015)

 

では、次に運動主体感の喪失を実体験として感じてもらうために、実際の例を踏まえてお話ししていきます。

運動主体感の例

例①

あなたがキャッチボールをするとして、相手にボールを投げる場面を想像してください。

この場合、あなたはボールを投げる前にどんなことをイメージしていますか?

 

✔ボールの軌道?

✔腕の振り方

✔指でボールにスピンをかける感覚?

✔相手の胸付近にボールが届く場面?

 

などなど、沢山あるとは思いますが、共通している事としては、おそらく大半の人がボールを投げる前に何かしら頭の中でボールを投げるor投げ終えた後のシュミレーションを行っていると思います。

 

つまりこれが『予測』であり、遠心性コピーにあたる部分です。

 

そしてその予測をもとに、実際にボールを投げて、自分の意図した通りの(ボールの)軌道なり、腕の振りが出来れば遠心性コピーである予測と、実際に投げた感覚が一致するため不快感や違和感を特つことなくその動きを学習していくことになります。

 

しかし逆に、予想していたものとは異なり、暴投をしてしまったり、自分がイメージしたフォームと違う動きになったらどうでしょうか。

 

おそらく実際にボールを投げたあなたは、何らかの違和感を感じるとともにスッキリしない感覚を覚えるはずです。

 

これが遠心性コピーと実際の運動感覚の不一致です。

 

あらかじめ予想(イメージ)した動きと実際の運動が一致すればこの不快感は意識に上ってこないのですが、このように不一致が生じると不快感などの情動換気が生じるようにヒトの脳は出来ています。

 

例②

例えば、あなたが電気のスイッチを押して、電気が点く場面を想像してください。

 

あなたは、スイッチを押すとすぐに電気が点灯すると予測していますが、実際には若干遅れて電気が点いたとします。

 

実際にこのような場面があった場合、一瞬自分で電気を点けた気がしないと思うことはありませんか?

 

これも一種の運動主体感の喪失です。

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要は、『スイッチを押したらすぐに電気が点くだろう』という予測に対して、実際には自分が思っている以上にタイムラグが生じて電気が遅く点くことで、予測と実際の感覚フィードバック(電気が点く)に不一致が生じるのです。

 

結果「自分で電気を点けた気がしない」という感覚が生まれます。

知覚-運動ループの破綻と運動主体感

このように、運動主体感のメカニズムは『予測』と『実際の感覚フィードバック』の一致、つまり知覚-運動ループに整合性があることによって生まれます。

 

逆に、この2つ(予測と感覚フィードバック)に不一致が生じるどうなるか。

 

知覚-運動ループが破綻し『自分で動かしている気がしない』といったような、運動主体感の喪失が生じてしまいます。

 

これらメカニズムを図(comparator model)に表したものがこちらです。

 

以下のcomparator modelでいうところの、『予測システム』と『感覚運動システム』の情報間に不一致が生じ続けると、違和感や異常感覚、運動主体感の喪失へとつながっていくと言われています。


『慢性疼痛の病態を説明する脳内メカニズム ~認知の歪みと身体意識の変容を中心に~』より引用

 

運動指令により運動が実行されることで、感覚運動システムが作動し、それに伴い感覚フィードバックが生じる。この際、視覚や体性感覚が脳内に情報としてFeedbackされる。一方運動指令が起こると、同時に遠心性コピーがつくられ、予測される感覚フィードバック(随伴発射)が生まれる。この予測と実際のフィードバック間、あるいは視覚と体性感覚の情報間に不一致が起こり、それが継続すると、身体の重さの知覚の変容、身体性の変容などが出現する。(森岡.2018)

くすぐり現象』

運動主体感とはやや異なりますが、これと同様のメカニズムが働いているのが『くすぐり現象』です。

 

恐らく不思議に感じた人も中にはいらっしゃると思いますが、こんな経験ってないでしょうか?

 

他者からくすぐられると、くすぐったく感じるけど、自分でやってもくすぐったくない

 

これというのは、要は自分で自分をくすぐる瞬間、脳内で何が起きているかというと、くすぐって感じる感覚までもが遠心性コピーとして発射されているのです。(意識はしていませんが)

 

だから、自分でくすぐったとしても『くすぐる』という予測(遠心性コピー)と実際の感覚が一致してしまうためにくすぐったくなく、しかし一方で、他人にくすぐられると『予測』がたたない。

 

つまり遠心性コピーが発射されないために、実際の感覚とマッチングできないのです。

 

この結果、『くすぐったい』といった感覚が惹気されるメカニズムになっています。

 

臨床でよくある運動主体感の喪失

片麻痺患者様の場合

では、ここからは少し臨床でよくある運動主体感の喪失について話していこうと思います。

 

今回は、脳卒中片麻痺を例に話しを進めていきます。

 

さて、よく片麻痺患者様が口にする言葉として、以下のようなものってないでしょうか?

 

✔手足を自分で動かしている感じがしない

✔誰かが動かしてくれている感じがする

 

これらは、運動主体感の喪失を伴っている場合によく患者様から聞かれる言葉です。

 

また、これに近い言葉として…

 

✔自分の身体の感じがしない

✔人の手(足)みたい

 

などといった内容の発言をする方も中にはいると思いますが、これは運動主体感とはまた別の『身体所有感』と言われるものです。

 

この身体所有感についてはこちらの記事にまとめているのでご覧ください。

片麻痺患者様の運動主体感の喪失はなぜ生じるのか

 

では、片麻痺患者様の運動主体感の喪失はどのようなメカニズムで生じているのでしょうか?

 

これも実は、予測との不一致が生じているからです。

 

よく片麻痺患者様の中には、麻痺が生じている身体を一生懸命動かそうと努力をされている場面を見かけますが、特に発症初期ではその努力量に見合う運動が生じてくれません。

 

これは、つまり『動け!』という遠心性コピー(予測)は発射しているにも関わらず、予測した動きが実際には起きてくれず、予測と結果に解離(不一致)が生じるということになるので運動主体感が惹起しないのです。

 

すると結果、だんだんと自分が動かしている感じがしないという運動主体感の喪失につながってしまうのです。

 

これは、あくまで片麻痺患者様の例ですが、整形外科疾患の患者様でも同様のメカニズムで運動主体感の喪失は起こり得るため、注意が必要です。

まとめ

 

以上が、運動主体感のメカニズムです。

 

基本的に運動主体感は予測(運動イメージ)と実際の感覚フィードバックとの比較照合によって生じますが、ここまでの話しは“きちんと予測が出来ている”という前提で進め、その結果、運動主体感の喪失は、この予測と実際の感覚フィードバックとの間にミスマッチが生じることで起きるという観点から解説してきました。

 

しかし、臨床上はそもそも予測、つまり『運動イメージ』にも問題のある方が中にはいます。

 

予測に問題があれば当然、得られる結果(感覚フィードバック)にも変化が生じます。

 

そのため、臨床では『予測に基づく感覚フィードバックに整合性はあるか』に加え、『そもそも予測(運動イメージ)』はきちんと行えているか?』という部分にもフォーカスして評価を行うことが必要になってくるかと思います。

 

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