片頭痛における視覚野および運動野に対する tDCS の臨床的および神経生理学的効果 (MIRAGE)

頭痛障害は非常に一般的です。 2016 年の世界疾病負担調査では、片頭痛は障害の原因として全体で 2 番目に多く、若年成人 (15 ～ 49 歳) の障害の原因となる最も一般的な疾患でした。 頻繁または重度の片頭痛発作がある場合、片頭痛発作の頻度を減らすために薬剤が使用されます。 標準的な片頭痛予防治療は有効性が低いか望ましくない副作用を示し、そのほとんどは片頭痛ではなく他の疾患に対して認可されています。 さらに、片頭痛患者の中には薬物治療の選択をためらう人もいます。 薬物使用グループでは、これらの治療の遵守率もかなり低いです。 最近使用されているカルシトニン遺伝子関連ペプチド (CGRP) モノクローナル抗体治療は、非常に高価な治療です。 したがって、効果的で忍容性があり、手頃な価格の片頭痛の予防治療が依然として必要とされている。

片頭痛は複雑で、中枢神経系と末梢神経系の両方のいくつかの回路が関与しており、病態生理学はまだ不明です。 三叉神経血管の活性化は片頭痛の主要なイベントであり、主に末梢神経系に関連していますが、中枢神経系も片頭痛の形成と知覚に役割を果たします。 片頭痛患者の大脳皮質は外部刺激に対して過敏（過剰興奮）になっており、これは視床を含む皮質下構造の機能的接続が変化しているためと考えられます。 この結果として生じる「視床皮質不整脈」と興奮性の変化は、経頭蓋磁気刺激 (TMS) や経頭蓋直流刺激 (tDCS) などの非侵襲的な神経調節技術で制御できます。

非侵襲性神経調節はさまざまな形態の一次性頭痛に適用され、突発性片頭痛と慢性片頭痛の両方に簡単に適用できる方法として推奨されています。 これまでのところ、片頭痛の治療として FDA によって承認されているのは、単一パルス経頭蓋磁気刺激 (sTMS)、迷走神経刺激 (VNS)、および眼窩上神経刺激のみです。 経頭蓋直流刺激 (tDCS; 直流刺激) は、非侵襲的な脳刺激に使用される電気刺激方法で、ポータブル バッテリー駆動システムを備えた 2 つの頭皮電極を通じて約 2 ミリアンペアの微弱な電流が適用されます。 tDCS は、表面電極を介して低振幅の直流電流を頭蓋骨に印加し、それによって神経脳活動を調節する電気刺激技術です。 印加された電流は膜貫通ニューロン電位を変化させ、したがって興奮性のレベルに影響を与えます。 アクティブ電極の極性に応じて、tDCS は皮質の興奮性を増加または減少させることができます。 tDCS は、脳の神経心理学的および運動活動の変化を引き起こすことが示されています。 さまざまなセッション数（1 ～ 20 日）をさまざまな標的脳領域に適用するプロトコルは、さまざまな方法で疼痛関連経路を調節することにより、疼痛症候群に有望な結果をもたらします。 tDCS による運動皮質の刺激は、外傷性脊髄損傷や線維筋痛症を含むその他の慢性疼痛症候群の患者の痛みを軽減することがすでに示されています。 片頭痛患者は痛みに対して過敏であることがよくあります。 痛みの経験に関係する脳の領域を標的とする治療も、片頭痛患者の痛みを軽減するのに役立つ可能性があります。 これまでに実施された研究の系統的レビューとメタ分析の結果によると、 tDCS は、運動野の活性化、または視覚野の活性化/抑制によって片頭痛の症状を改善できる効果的で信頼性の高い方法として評価されています。 さらに、4週間以上にわたって数日間繰り返されるtDCS治療は、片頭痛の痛みの重症度と発作期間を軽減するのに効果的です。 tDCS の利点は、最後の tDCS セッションの完了後、少なくとも 4 週間持続する可能性があります。 陽極刺激と陰極刺激の両方が、片頭痛の痛みの重症度を軽減するのに効果的であると評価されています。 ここで提示する研究プロトコルは、運動野への陽極刺激と視覚野への陰極刺激を同時に行う独自のプロトコルをテストすることを目的としています。 これまでに実施されたメタ分析では、片頭痛におけるtDCSを使用する将来の臨床研究では、根本的な作用機序をよりよく理解するために、EEGまたはfMRI（機能的磁気共鳴画像法）を使用して神経活動を同時に測定することの重要性も強調されます。 定量的脳波検査 (qEEG) などの電気生理学的手法は、安静時および感覚刺激中の脳の機能に関する重要な情報を提供します。 片頭痛患者の発作間欠期に後頭皮質に興奮性の変化が存在することは、大量のデータで実証されています。 いくつかの研究では過剰な興奮性が実証されていますが、後頭葉の興奮性の低下を記録できた研究はわずかです。 この後頭興奮性の増加は、最近抑制現象として認識され、片頭痛における「過敏性」という新しい用語がここ 10 年で使用されるようになりました。 この過剰興奮性は、反復性刺激に対する慣れの喪失として、多くの神経生理学的研究および神経画像研究で実証されています。 qEEG のさまざまな周波数帯域のスペクトル分析は、片頭痛の脳の固有の活動を理解するのに役立つことは明らかです。 片頭痛患者では、健常者と比較して、感覚刺激に応じたピーク潜時、振幅、およびEEG周波数帯域の同期の違いが報告されています。 この研究では、運動野と視覚野の同時刺激の前後に採取される脳波記録との比較評価を数か月以内に行う予定です。 このようにして、陽極および陰極の経頭蓋直流刺激と後頭部領域の異なる周波数帯域との関係は、実治療群と偽治療群を比較することによって決定されます。

我が国のレビュー研究と最近の研究では、短期および長期の追跡調査において、tDCS治療がアロディニアを伴う片頭痛患者に対する効果的かつ安全な予防治療であることが示されています。 2018年に実施されたコクラン分析で強調されたように、この分野でより良い臨床証拠を得るために。より大規模なサンプルと臨床的に意味のある長期的な結果を用いたランダム化比較研究が必要です。 これらの研究では、片頭痛患者の予防において特に有効であることが示されているプロトコールの組み合わせの臨床効果を大規模なサンプルグループでテストするとともに、アクティブグループとシャムグループでの神経生理学的反応も評価することが計画されています。