「読み」神経科学 頭痛・めまい・スポーツへの応用

前回は画面のスクロールで行われる眼球の運動についてお話ししました。

画面を追従する眼球運動は、追従するために滑らかに動く「滑動性眼球運動 Pursuit」 と呼ばれる動きと、高速に元の位置に眼球を戻す「衝動性眼球運動 Saccade」と呼ばれる運動によって構成されるという話をしました。

文章中では緩徐相とサッケードという言葉で記載したかと思います。

これはスクロール中の目の動きを説明したのですが、今まさにあなたが行っている「文章を読む」この動作は滑動性眼球運動だと思いますか?それとも衝動性眼球運動だと思いますか?

文章を読んでいる時は、衝動性眼球運動 Saccade です。

文章をいくつかのブロックに分けながら、サッケードしていきます。

この研究はアメリカ、フランス、ドイツで盛んに行われていたので、横文字で、単語と単語の間に空間が存在するため、その単語の文字の大きさによってサッケードする範囲が自動的に決められているようです。

日本語は文字と文字の間に空間はないため、「漢字」と「ひらがな」という形を読み取り、サッケードする位置を予測しています。

文章を読解する、つまり意味を解読する作業は、視野の中心窩 Forveal (視点から1°)と呼ばれる目の黄斑 macula の中心部分で視覚的詳細を扱います。

先ほど記載した、サッケードするための予測に使われる部分は傍中心窩 Paraforveal (視点から1°〜5°)で行われています。

 

別の表現で分類されているものもあります。それが知覚の範囲 perceptual span・視覚の範囲 visual span です。

知覚の範囲とは読みにおける情報を近くできる中心窩で捉えている範囲を指し、読みのプロセスを助けるための傍中心窩で取られた範囲を視覚の範囲と言います。

 

man reading book
man reading book

「読み」という行為で行われている神経機構の概要についてこれまで述べてきました。

読む行為ができない状態、いわゆる「失読症」、これについては眼球運動がもたらしている問題ではないと言われています。

読むことが障害された結果、眼球運動の異常をもたらすと理解されています。

 

しかし、頭痛やめまいを患う方が抱える、「本を読めない」と言った症状に関しては、この眼球のコントロールを改善させることで、本を読むことや頭痛やめまいの症状も緩和させることができると実感しています。

 

この滑動性眼球運動と衝動性眼球運動の検査は、気分の不快感を起こす恐れがあるため、体調によっては検査するべきではありませんが、頭痛を患っていて、なおかつ眼精疲労など目に関する症状もある方は動眼検査も行い、治療計画に組み込む必要があると思っています。

 

最後にスポーツについての応用ですが、読書の神経機構は「視覚探索」と呼ばれる神経機能と同様のしくみが使われています。

この視覚探索とは、例えば、サッカーやバスケットボールなどのフィールド上に敵見方の双方が入り乱れて存在している場合に、その見分ける能力などがその一つです。

スポーツ選手に対する応用についてもまた記載したいと思います。

 

頭痛やめまいでお困りの方のお力に少しでもなれれば幸いです。

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頭痛とめまい 視運動性反応からみた最近の頭痛の傾向

頭痛は非常に多くの方が困っている症状の一つです。

様々な種類の頭痛がありますが、眼精疲労による頭痛の中で、最近スマートフォンやタブレットの普及による新しい頭痛が現れているのをご存知でしょうか?

 

それは液晶画面の『スクロール』などによって起こる頭痛です。

我々は対象を注視する際に、常に視線を保つにようにする身体のメカニズムが働いています。

「前庭動眼反射」vestibulo-ocular reflex (VOR)と呼ばれるメカニズムです。

昔にブログに記載したVORのメカニズムはこちら(医療従事者用)

 

電車に乗りながら、スマートフォンを見て仕事をしているとします。

電車の発進、停車によって起こる身体の揺れが起こっても、視線がどこかへ飛んでしまうことはありません。

なぜなら、身体が動いたことを無意識に察知し、その動きに対する補正を眼球は行っているからです。

ビデオで言えば、「手振れ補正機能」みたいなものが身体には元々あるのです。

走りながらビデオ撮影したものを後で見てみると、撮影した画面はぶれていますが、
走っている我々の視界がぶれることが少ないのもそのおかげです。

揺れる電車の中でメールチェックや新聞が読めるのはその機能が正常に働いているからです。

 

そしてもうひとつの反射が視運動性反応optokinetic response(OKR)

昔に記載したOKRの記事はこちら

ビジネス用語のObjective and Key Resultでいう、目標設定ではありません。

この視運動性反応というのは、視覚刺激から起こる眼球の反射です。

 

今まさに皆さんが行う「スクロール」、画面を水平や垂直にスライドさせる運動ですが、その際に眼球は代償運動を行って、緩やかに追いかけることと、高速に移動して眼球を元の位置に戻すことを繰り返し行っています。

スマートフォンのような小さな画面では通常この反射は起こりませんが、最近は画面を近づけている人も多く、同様の反射が起こりやすいのではないかと私は推測しています。

スマートフォンを覗いている人の眼球に注目していると、スクロールの際に緩徐相とサッケードと呼ばれる高速運動を目撃することができます。

電車の反対側の座席に座った方が、もし景色を眺めていたら、その人の目も同様の反射が起こっているのでわかると思います。

 

つまりはスクロールしていると眼球は反射的に動くのですが、ここにさらに自分が揺れたり、画面を傾けていたりと、することで最初に説明した反射や、他の機能を必要とされ、眼球にかかる負担は大きくなります。

結果、眼精疲労や、めまい、そして頭痛と言った症状を呈する様になってしまうのです。

 

どの反射の機能が弱くなっているのか、そしてどういった機能がover-use・over-doseになっているのか身体の機能検査と生活習慣の聴取によって、一つ一つ改善することで、頭痛も改善して行きます。

アスリートにもこういった機能を改善することでパフォーマンスが上がります。

更なるパフォーマンスアップを望む人もぜひご相談ください。

 

頭痛でお困りの方に少しでもお力になれれば幸いです。

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ふらつきについて認知心理学からの分析 東京都西村治療院

「足元がふらつく」という症状はとても多く、「頭がふらつく」というのもとても多く訴えられます。

平衡感覚の乱れとして、重篤な問題は「小脳」の疾患が考えられますので、まずは脳神経外科をお勧めします。

今日は、そんな「ふらつき」のある患者さんが回復して行く過程を共に経験し長らえた気づきを、認知心理学の分野から分析してみたいと思います。

 

 

脳神経外科に勤務する知人の話からすると、「めまい」「ふらつき」と「頭痛」を訴えてこられる患者さんが最も多いそうです。

他には「痺れ」を訴えてこられる方が多いとされています。

 

そんな罹患される方の多い「ふらつき」ですが、多くは重篤な疾患がなく、様子を見てくださいとされてしまうことが非常に多い現状にあります。

このような問題がないとされたふらつきを有する患者さんが良くなる傾向にあるのは、身体、つまり筋骨格系の問題が起こすふらつきが非常に多いというのが実際のところなのではないでしょうか。

もちろんまずは脳神経外科を受診するのは必須条件ではありますが、我々のような立場でもお力になれる部分は非常に多いと感じております。

 

今回は、ふらつきについて別の角度で分析してみたいと思います。

前回、空間定位の「座標系」について触れました。今回も座標系の部分から「ふらつき」について述べてみたいと思います。

身体の空間座標について

 

まずは「頭がふらつく」「足元がふらつく」を問診から予測してみます。

どちらも「ふらつき」を表す表現ですが、患者さんは身体に起こっている現象をかなり的確に表現していると驚きます。

「頭がふらつく」といっている場合(貧血や脳の問題を除いて)、眼球運動がスムーズにできていない場合や、歩行時などに頭が振れる様に動いていることを目撃します。

「足元がふらつく」と訴える場合、お尻が傾いたり、O脚の人が歩く様に足の振り出しがまっすぐに行えていない、他にも膝が内側に落ち込んだりしているのを見ます。

つまり的確に身体の異常を捉えているのです。

問診と言語学について過去のブログはこちら

 

患者さんの表現に基づいて、頭がふらつく場合には、頭頸部・眼球運動・肩関節の機能検査を行い、改善させて行くと良くなります。

足元がふらつく場合にも同様に、股関節・膝関節や骨盤周囲の問題を改善させることでふらつきが治まるという経験は非常に多いです。

 

こういった経験を認知心理学の「座標系」から分析してみたいと思います。

前回身体にはいくつも異なる座標系を持っていることを話しました。

体性感覚野、つまり身体の各パーツに応じて配置されている身体基準系も存在しており、例えば、それは、頭、首、腕、手、足、などを中心とする座標系が存在しているというのです。

それぞれが由来する感覚受容野に固定されており、関連する身体部位を取り巻く空間内の視覚刺激の位置を突き止めることに寄与しています。

難しい本にはこう書いてあります。

 

つまりは、身体のパーツはそれぞれに方向を持っていて、その方向に対して、視覚で得た空間と統合して、行動を起こしている。つまり、身体パーツが適切な方向へと動かせない場合に、視覚空間の統合が上手く行えず、結果違和感となって「ふらつき」と表現されるような状態になっていることが考えられます。

 

重篤な疾患が見つからなかった場合に、めまいやふらつきは、何もすることがないとして扱われてしまいがちですが、適切な身体の機能検査を行えば、少しでも改善することができる糸口を見つけることができると信じています。

少しでもお力になれれば幸いです。

 

西村 公典

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めまいの症例報告

めまい(右に引っ張られる)右側頭部頭痛の症例

手足に力が入らない 右に引っ張られるめまい 症例報告

めまい・ふらつき 乗り物に乗れない症例

左に体が引っ張られる 症例

めまいと乗り物酔い

 

参考文献

ミラーニューロン

ミラーニューロン

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身体の空間座標 めまいの身体学 東京都にしむら治療院

身体は、空間を定位するための座標をいくつも持っています。

網膜中心座標、眼球中心座標、頭部中心座標、身体中心座標、身体部位中心座標、物体中心座標などなど様々です。

今回は身体が自己を定位する・そして物体に行為を及ぼす上で重要な、網膜中心座標、眼球中心座標、頭部・身体中心座標について述べたいと思います。

この知識は、めまいを罹患する患者さんに対する治療計画だけでなく、「行為」全体に関連する事象ですので、運動器の障害すべてに関わります。もちろんスポーツにも

Dart in dartboard
Dart in dartboard
golf putt
golf putt
Soccer player kicking soccer ball
Soccer player kicking soccer ball

このようにある空間内にある対象をある空間に運ぶようなスポーツにはとても重要な概念でもあります。

 

 

身体には身体周囲空間 personal space と呼ばれるものが存在しています。

なぜこのように空間座標がたくさん存在するのかですが、

身体空間・近位空間(手が届く範囲)・遠位空間とに分類されており、身体を取り巻く空間から、行為を及ぼすことのできる空間、それ以外と別れています。

peri-personal space
peri-personal space

参考図書:ミラーニューロン

ミラーニューロン

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脳内でも、空間によって刺激される脳内の局在は変わっていることはすでにわかっています。

目で捉える知覚に始まり、物体がどこにあるか判断・認知、その距離から身体に対しての準備・予期行為と実行
全体の空間の位置に対しての知覚には網膜中心座標を用い、身体がその視覚刺激に対してどのような状態かを比べながら判断するために、眼球中心座標や頭部中心座標を用いなければなりません。

coordinate system
coordinate system

理化学研究所・脳科学事典より引用

このように目で捉えた情報はつねに身体の座標を用いながら認知判断しているのです。

 

現在、スポーツの分野では眼球運動のトレーニングが一般的に用いられる様になってきました。
しかし、眼球の運動というのは様々な反射や脳による信号のやり取りが行われており、身体のフィードバック無しには行われないこともわかっています。

眼球運動のトレーニングやリハビリテーションは負担も大きく、身体の座標がどのように認識をしているかを考慮することでこの負担を減らすことができます

運動器の治療の中で、このような座標軸を意識しながら行う分野も存在しているため、これらを統合した治療もこれから盛んになるのではないでしょうか。

 

めまいや頭痛でお困りの方・スポーツの分野で頑張っている方、様々な方に取ってお役に立つことができましたら幸いです

めまいの症例報告

めまい(右に引っ張られる)右側頭部頭痛の症例

手足に力が入らない 右に引っ張られるめまい 症例報告

めまい・ふらつき 乗り物に乗れない症例

左に体が引っ張られる 症例

めまいと乗り物酔い

 

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足が重くて自分の足ではないみたい 足の痺れと身体所有感 東京都西村治療院

足や手の痺れを患っている方の中にはこのような表現をされる患者さんがいらっしゃいます。

「自分の足じゃないみたい」

「感覚がなくて人の手がぶら下がっているみたい」

 

『身体内感』がこれらの表現に関与していることは以前にも学びました。
身体内感が起こす足の痺れ
「足の痺れ・足が重い」感覚・運動障害を哲学する
身体の内部モデルについて

今までにも同様の感覚については勉強してきましたが、今回はまた新たな概念である「身体所有感 sense of self-ownership 自己保持感」から「足や手の痺れ」について考えてみたいと思います。

身体所有感とは、その名の通り、身体が自己のものであるという認識のことです。

一つ実験をご紹介します。
自分の手を見えない状態にして、安静状態を保たせます。
そして、本来の手が存在している位置にマネキンの手のような模擬手を設置します。
その模擬手に対して、実際の手の動きと同様の動作を行うと、模擬手が自分の手の様に錯覚を起こします。
ついでにその模擬手に突然ペンで指すような動作を見せると、避けようとします。
自分の手である様に感じているからです。
この実験をrubber hand illusionといいます。

体性感覚入力と視覚情報とが一致すると、自己身体の一部であるかの様に錯覚する現象は身体所有感の一例として有名です。

切断された、存在しないはずの手や足に痛みを感じるような幻肢痛ミラー療法という治療法がなされますが、これも身体所有感を利用した治療法です。

 

さて、再度患者さんの訴えについて考えてみましょう。

「足が重くて、自分の足ではない感覚」
「手が痺れて他人の手みたいに見える」

この表現は今までの話の様に、身体所有感の異常を来していることは容易に予想できます。

 

では身体所有感とは何が関与しているのかを知る必要があります。
それがわかれば、どういったことを治せば良いのかがわかりますよね。

それは
四肢末梢から感覚入力されている状況と、視覚情報が一致することです。
rubber hand illusion として有名ですので一度調べてみてください。

四肢末梢感覚に問題がある、つまり痺れを起こしている場合は、身体所有感に問題が起こり「自分の手ではない」という感覚が起こります

 

実は同様の感覚がもう一つ存在しており、それも「自分の足ではない」という感覚を引き起こす原因となります。

それが「自己主体感 sense of self-agency 運動主体感」です。

これは行為を自分自身で行っているという感覚です。

 

以前から話題に出している「内部モデル」「身体イメージ」というのと同様の意図として使われる言葉です。

以前に記載した身体内感・内部モデルについて

足の痺れと身体内感

感覚・運動障害を哲学する

身体内部モデルの異常形成による「めまい」

 

行為の実行による順モデルによる感覚結果の予測と自己受容感覚や視覚フィードバックなどの求心性情報が照合され、この段階で特に情報間の不一致が検出されなければ、自分が行為主体だと感じられる。

難しく書かれていますが、他人にくすぐられるとくすぐったいが、自分でくすぐっても何とも思わないのは、予測できる感覚であるというところにあります。

他の説もありますが、それについては今回は言及しません。

 

大切なのは、自己受容感覚という言葉にあります。

これは身体内感と同様で、自己を受容する感覚を言い、すなわち運動感覚である筋収縮の感覚を指します。

これは以前にも運動内感のところで述べた、筋収縮を調整する筋紡錘が関与します。

つまりは筋紡錘の異常は自己受容感覚(身体内感)に影響を与え、よって自己主体感を失わせる結果となります。

これが、「他人の手」であり「自分の足ではない」という感覚になるのです。

 

筋紡錘の異常はどのようにして検査できるかというと、一つは神経学的筋力テストによって我々でも検査できます。

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足の痺れや手の痺れによって、表現される非自己化する身体は特別なものではありません。

なかなか痺れというのは主観的な感覚の異常のために、理解されずに困っている方はたくさんいらっしゃいます。
すこしでも力になれることがあれば幸いです。

にしむら治療院 西村 公典

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参考図書

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動作の意識化・無意識下 視覚における制御の欠点 東京都にしむら治療院

スポーツ選手のケアや、一般の方の運動器疾患の治療において、運動療法の処方は必ず必要になってきます。

いわゆる「リハビリテーション」、語源はre-habit、つまり習慣を取り戻すことにあります。

「習慣」というのは、決まりきった行いを指し、反復によって習得し、少ない心的努力で行うことができるようになること、とされています。

膝の痛み・肩の痛み・腰の痛み、運動器の疾患の治療において、リハビリテーションは必須であることは誰もが否定しないと思います。

現代の科学的進歩によるデータ化が起こす問題点についてお話をして行きたいと思います。

 

 

新しい動作の獲得や、何かによって正しく行えなくなった動作の改善には、意識化による動作のコントロールが必要になります。

スポーツの分野で言えば、動作を解析し、視覚でフォームを捉えることで、今の動作の問題点を見つけて行く作業は、どの競技でも当たり前になっています。

レントゲンやMRIによる画像診断は組織的な変化を見るだけでなく、形態的変化を捉える先生によっては同様の意図も含んでいると思います。

最近では立位姿勢の写真を撮りBefore/Afterの比較から治療後の変化を視覚化する整体の先生も多くなってきました。

 

このようにスポーツの世界や医療の世界、医療従事者の中でも、視覚化して患者さんに伝えやすい形にするというサービスは当たり前になってきています。

伝えやすくするというのは非常に良いことなのですが、視覚化したリハビリテーションにおいて知っておかなければならないことがあります。

データ化された医療やスポーツの世界において、私が警告を鳴らしていることの一つがこれから述べることです。

 

視覚によって制御された運動は、視覚下においてしか行えない

この分野の研究は小脳疾患のリハビリテーションにおいて進んでいますので、御興味ある方はそちらの方を参照のもと勉強してみると良いと思います。

参考論文

Ronsse R : Motor learning with augmented feedback : modality-dependent behavioral and neural consequences.

 

このことを知っていれば、今、日本のスポーツ界で普及している指導方法が非常にリスクがあることがわかります。

視覚フィードバックの有無によるリーチング動作の相違の研究結果を見ても、運動到達点直前での誤差の増大は問題であると感じます。

Beppuらは脊髄小脳変性症患者の肘関節での目標追従運動における視覚フィードバックの効果を検討し、視覚フィードバックがない方が軌跡の動揺が少なかったと報告していました。

参考論文

Beppu H : Analysis of cerebellar motor disorders by visually guided elbow traccking movement

 

幸いなことに、当院では視覚障害のトップアスリートの患者さんに対していろんな感覚のフィードバックを用いた運動療法を模索していたことが、健常のアスリート(健常という言葉を使いたくはないのですが・・・)にとても役に立りました。

そういった経験もあり、現在もブラインドスポーツのサポートを行っています。
※ボランティアやサポートの募集しておりますので、そちらに興味ある方はメッセージください。

 

Blind sportsがアスリートにとって欠かすことができないトレーニングであると信じています。

ブログをお読みいただいている方もご理解いただけたのではないでしょうか。

コンディショニングが上手く行かないアスリートや、神経学的な人間の機能をもっと知りたい方、痛みに耐えながらスポーツを続けている方、スポーツは愚か日常生活も辛いという方に対して少しでもお力になれれば幸いです。

 

にしむら治療院 西村 公典

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