2023.11.18

サーマルグリル錯覚を過敏にさせる脳損傷領域の探索

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Medical news

サーマルグリル錯覚は温かいモノと冷たいモノを同時に触ることで灼熱痛に似た痛みや不快感を経験する錯覚です。サーマルグリル錯覚は中枢神経系の感覚情報処理の過程で生じるといわれており、最近では中枢性感作の有用な指標として提案されています。畿央大学大学院博士後期課程松田総一郎、大住倫弘准教授を中心とする研究グループは、サーマルグリル錯覚が視床外側周囲の損傷によって過敏になることを明らかにしただけでなく、その過敏さは脳卒中患者における中枢性感作の症状と相関していることを明らかにしました。この研究成果はJournal of pain research誌(Thermal Grill Illusion in Post-Stroke Patients: Analysis of Clinical Features and Lesion Areas)に掲載されています。

研究概要

サーマルグリル錯覚は温かいモノと冷たいモノを同時に触ることで灼熱痛に似た痛みや不快感を経験する錯覚です。サーマルグリル錯覚は中枢神経系の感覚情報処理の過程で生じるといわれており、最近では中枢性感作と呼ばれる脳の問題による痛みの治りにくさを測るツールとして提案されてきています。しかしながら、そのメカニズムは不明なところが多く、多方面からの研究が求められている真っ只中にあります。畿央大学大学院博士後期課程松田総一郎、大住倫弘准教授を中心とする研究グループは、サーマルグリル錯覚のメカニズム解明の一端を担うために、脳卒中後患者にを対象に「どのような脳の損傷によってサーマルグリル錯覚に過敏になるのか」を探索しました。その結果、サーマルグリル錯覚の過敏さは視床外側周囲の損傷と有意に関連していることが明らかになりました。また、興味深いことに、サーマルグリル錯覚の過敏さは、中枢性感作症状の1つであるワインドアップ現象(繰り返される痛み刺激によって徐々に痛みをつよく感じる現象)と相関していることが示されました。このことは、サーマルグリル錯覚が中枢性感作症状を安全に測ることのできる臨床ツールとなり得ることを示唆しています。

本研究のポイント

・脳卒中後患者におけるサーマルグリル錯覚と臨床的特徴・損傷領域の関連性を検証した。

・サーマルグリル錯覚によって経験する痛みや不快感が脳卒中後患者の中枢性感作を反映している可能性が示唆された。

・サーマルグリル錯覚によって経験する不快感は視床外側の損傷と有意に関連していた。

研究内容

サーマルグリル錯覚を惹起するためには温刺激と冷刺激を同時に触る必要があります。そこで、本研究では直径 1 cm の銅の棒とプラスチックのチューブに水を流し、患者の接触面に温 (40 °C) と冷 (20 °C) の刺激を与えるように水温を調整しました。4本の温かい銅棒と 4本の冷たい銅棒を交互に配置することで、被験者が銅棒に触れるとサーマルグリル錯覚を生じるように設定しました(図1)。

図1:サーマルグリル刺激の実験条件

サーマルグリル錯覚の検査では、健側→患側の順番で銅棒の上に手のひらを最大30秒間置きました。その後、検査中に経験した痛みと不快感の強度をそれぞれ0(痛みなし)~10(想像できる最大の痛み)と0(不快感なし)~10(想像できる最大の不快感)で回答させました。その結果、サーマルグリル錯覚による痛みとワインドアップ比の間に有意な関連性を認めました。

また、脳画像解析(voxel-based lesion–symptom mapping)の結果、サーマルグリル錯覚による不快感は内包後脚および視床外側核周囲の病変と有意に関連していることが明らかになりました(図2)