脳卒中における伸張反射閾値の皮質脊髄制御の欠損。運動障害との関連

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Clin Neurophysiol.2020 Jun;131(9):2067-2078. S1388-2457(20)30367-9. doi: 10.1016/j.clinph.2020.05.030.Epub 2020-06-23.

脳卒中における伸張反射閾値の皮質脊髄制御の欠損。運動障害との関連

Deficits in corticospinal control of stretch reflex thresholds in stroke: Implications for motor impairment.

Daniele Piscitelli
Nicolas A Turpin
Sandeep K Subramanian
Anatol G Feldman
Mindy F Levin

PMID: 32682234 DOI: 10.1016/j.clinph.2020.05.030.

抄録

目的:

大脳皮質脊髄系（CS）は、筋レベルの強直伸張反射閾値（TSRT）の変化を通じて筋の活性化を調節している。この能力は脳卒中では障害され、痙縮などの感覚運動障害の一因となる。我々は、健常者と脳卒中後の被験者を対象に、肘屈筋活動の調節におけるCSの役割を明らかにした。また、脳卒中後の人の感覚運動障害の強度にCSの調節障害が関係しているかどうかを調べた。

OBJECTIVES: The corticospinal system (CS) regulates muscle activation through shifts in muscle-level tonic stretch-reflex thresholds (TSRT). This ability is impaired in stroke and contributes to sensorimotor impairments such as spasticity. We determined the role of CS in elbow flexor activity regulation in healthy and post-stroke subjects. We also determined whether CS modulation deficits were related to sensorimotor impairment intensity in post-stroke individuals.

方法:

健常者17人（59.8±12.2年）と脳卒中患者27人（58.7±10.1年）に経頭蓋磁気刺激（TMS）を一次運動野（M1）屈筋表現に適用し、異なる角度位置の肘屈筋の運動誘発電位（MEP）を誘発させた。脳卒中後の被験者のサブセット（n=12）において、屈筋のTSRTを受動状態と能動状態で測定し、TSRTの変調を決定した。

METHODS: Seventeen healthy (59.8 ± 12.2 yr) and 27 stroke subjects (58.7 ± 10.1 yr) had transcranial magnetic stimulation (TMS) applied over the primary motor cortex (M1) flexor representation to elicit motor-evoked potentials (MEPs) in elbow flexors in different angular positions. In a subset of post-stroke subjects (n = 12), flexor TSRTs were measured in passive and active conditions, and TSRT modulation was determined.

結果:

位置に関連したMEP振幅変調は健常者と軽度の脳卒中患者では類似していたが、より重度の脳卒中患者では一貫性のない変調を示した。脳卒中におけるMEP振幅変調は、臨床的上肢運動障害、痙縮、受動的な肘の動きと能動的な肘の動きの間のTSRTを変調する能力と関連していた。

RESULTS: Position-related MEP amplitude modulation was similar in healthy and mild stroke subjects, while subjects with more severe stroke exhibited less consistent modulation. MEP modulation in stroke was related to clinical upper limb motor impairment, spasticity, and the ability to modulate TSRTs between passive and active elbow movements.

結論:

CS出力はTSRT変調と密接に関連していた。TSRT調節の障害は、中等度から重度の脳卒中後の運動障害の背景にある可能性がある。

CONCLUSIONS: CS output was closely related to TSRT modulation. Impairments in TSRT regulation may underlie motor deficits in moderate-to-severe post-stroke individuals.

重要性:

これらの神経生理学的知見を臨床応用することで、脳卒中後の運動回復が促進される可能性がある。

SIGNIFICANCE: Translation of these neurophysiological findings to clinical applications may enhance post-stroke motor recovery.