慢性首を治療するための拡張現実感覚運動トレーニング

慢性頸部痛（CNP）は、外傷性損傷または他の既知の病理学的異常がない場合に生じる頸部痛です（Borghouts et al., 1998; Cerezo-Téllez et al., 2016）。 CNPは、運動制御の欠陥（Jull & Falla、2016）、疲労感の増加（Falla et al.、2003）、圧力や熱に対する痛みの感受性の増加などの痛覚過敏と関連しています（Castaldo et al.、2019; Piña-Pozo）。ら、2019)。 CNP 患者は筋筋膜性疼痛症候群も経験します (Cerezo-Téllez et al., 2016; Fernández-de-las-Peñas et al., 2007)。 筋膜性疼痛症候群は、筋膜性トリガーポイントからの関連痛であり、トリガーポイントから離れた領域で自律神経、感覚、運動への影響を引き起こす可能性があります（Cerezo-Téllez et al.、2016）。 CNP は生活の質の低下をもたらす衰弱性疾患であり、カナダ人の約 22% が罹患しています (Côté et al., 1998)。 以前の研究では、CNPの発生率が年齢とともに増加することが引用されている(Andersson et al., 1993; Brattberg et al., 1989; McLean et al., 2010)。 45～55歳の人は、若い人に比べてCNPを発症する可能性が2倍高い(Korhonen et al., 2003)。 年齢は、症状出現後 3 か月および 12 か月後の疼痛の転帰の悪化にも関連しています (Bot et al., 2005)。 それにもかかわらず、CNP を患う高齢者に対する究極の標準治療は現在存在しません。

最近、CNP の痛みや運動症状の治療に仮想現実が使用されています。 具体的には、このアプローチは、仮想環境内に提示された目標に向けた首の目標指向運動を促進することによって機能します。 仮想現実 (VR) を使用した首のトレーニングは、慢性的な首の痛みを持つ個人の痛みと可動性を改善するために徒手運動と同じくらい効果的であることが示されています (Tejera et al., 2020; Grassini 2022)。 さらに、VR は従来のエクササイズと比べてより魅力的である可能性があり、従来のエクササイズ (Nusser et al., 2021) を超えて、固有受容、痛み、および機能制限の軽減がさらに改善されることが示されています (Cetin et al., 2022)。 これらの環境は、運動恐怖症にプラスの影響を与えることを目的として、CNPの参加者の運動中の痛みから注意をそらします（Luque-Suarez et al.、2019）。 さらに、これらの効果は、VR 環境内でオブジェクトをうまくナビゲートして相互作用するために必要な目と頭の調整が増加した結果として発生することが示唆されています (Revel et al., 1994: Humphreys & Irgens 2002)。これにより、前庭間の神経接続が促進されます。システム、首、目（Sarig et al.、2015）。 これらの環境は参加者のパフォーマンスに適応することもでき、特定のタスクを完了するには複雑でダイナミックな動きが必要です。 これらの動きは、頸部の位置と細かい運動制御に対する個人の認識を改善し、首の痛みの症状の軽減につながることが示されています（Jull et al., 2007; Röijezon et al., 2008）。 私たちは、頭と首を使った目標に向けた行動を促進する、新しい拡張現実 (AR) 感覚運動トレーニング タスクを開発しました。 AR は、デジタル オブジェクトまたは情報を現実世界にオーバーレイするテクノロジーとして定義されます (Berryman 2012)。 AR は、首の動きの感覚運動制御に役立つトレーニングに参加するユニークな機会を参加者に提供します。 具体的には、ユーザーが実際の環境にオーバーレイされた仮想オブジェクトと対話できるようにします。

AR トレーニングの有益な効果は、AR トレーニングの前に反復経頭蓋磁気刺激 (rTMS) を使用することで実際に強化される可能性があります。 具体的には、一次運動野に送達されたrTMSは、感覚運動野内に神経可塑性を促進する環境を作り出す可能性がある。 これは、皮質の興奮性を高める高周波rTMSによって達成されます（León et al.、2018）。 これにより、AR 感覚運動トレーニング タスクによって提供される感覚運動統合によって達成されるニューロン内の接続と再構成が促進されます。 さらに、rTMS は神経可塑性と皮質回路の再訓練を促進します。 これは、CNP患者で変化した皮質活動を回復するために使用できます（León et al.、2018）。

一次運動野（M1）の変化は、CNPを支える疼痛ネットワークに関与していると考えられている。 これらには、皮質領域の変化（Elgueta-Cancino et al., 2019）や、痛みを伴うおよび痛みを伴わない頭部運動中の影響を受けた筋肉を表す領域の活性化パターン（Beinert et al., 2017）が含まれます。 さらに、M1と上頭頂皮質の間の安静状態の機能的接続の増加は、局所痛覚過敏の増加と関連しています（Coppieters et al.、2021）。 総合すると、これらの結果は、首の運動制御中の感覚運動処理の変化が痛みにつながることを示唆しています。 これは、首の神経筋制御（Zabihhosseinian et al., 2015）、感覚運動処理（Baarbé et al., 2016）、感覚運動統合、および運動皮質のより大きな抑制の欠陥を実証した、無症状の首の痛みに関する所見によって裏付けられています（ Baarbé et al., 2018)、無症状の首の痛みを持つ患者を健康な対照者と比較した。 その結果、皮質と影響を受けた筋肉の間の感覚運動制御の変化は、感覚運動トレーニング介入後の痛みの症状の変化を伴う可能性があります。 CNP における感覚運動制御は皮質筋コヒーレンス (CMC) に反映されている可能性があります。 CMC は、一次運動野で記録された脳波検査と活動中の筋肉から記録された筋電検査の間の相関関係から導き出されます。 CMC は、運動皮質から筋肉への情報の流れ、および筋肉から体性感覚皮質へ戻るフィードバックを反映すると示唆されています (Gross et al., 2000; Lim et al., 2014; McClelland et al., 2012) ; Riddle & Baker、2005; Salenius et al.、1997; Witham et al.、2011)。 健康な参加者では、von Carlowitz-Ghori et al. (von Carlowitz-Ghori et al., 2015) は、CMC が意図的に変更できることを実証しました。 親指で定常状態を保持している間、参加者は心的イメージや注意などのさまざまな戦略を通じて CMC 値を向上させました (von Carlowitz-Ghori et al., 2015)。 総合すると、これらの結果は、CMCが運動の皮質制御の欠陥を反映している可能性があり、ARを使用して実施されたトレーニングタスク後の脳と活動的な筋肉の間の感覚運動制御の改善のマーカーとして使用できる可能性があることを示唆しています。

我々の研究の目的は、CNP患者においてrTMSを新しいAR感覚運動トレーニングタスクと組み合わせて使用​​し、神経可塑性のポジティブな変化を誘導して、一時的および長期的な痛みの軽減をもたらすことを調査することである。 さらに、この研究は、AR が CMC を通じて測定される首の感覚運動制御の改善につながるかどうかを判断することを目的としています。 AR 感覚運動トレーニングは、皮質の再組織化を誘導し、運動機能を改善し、CNP 患者の鎮痛効果につながる可能性があります。 さらに、これは首の筋肉の随意的な感覚運動制御で観察される欠陥を評価するためにCMCを使用したCNPの最初の研究です。

CNP の高齢患者に対する効果的な長期鎮痛は、現在、満たされていない医療ニーズです。 そのため、この研究は、意味のある長期にわたる痛みの軽減を提供する革新的な技術を導入することを目的としています。 この介入は、痛みのサイクルを断ち切り、CNP の日常生活活動と生活の質を改善することを目的としています。 これは、我々の知る限り、CNP患者を治療するためにrTMSとARを組み合わせた最初の研究である。