投稿者: EPFLの科学者たちは、脳卒中後に視力喪失を患った患者の視覚機能を大幅に改善する、革新的な非侵襲性脳刺激療法を開発しました。このアプローチは、このような症例において、より効率的かつ迅速な視覚機能回復の方法を提供できる可能性があります
毎年、何千人もの脳卒中患者が半盲に悩まされています。半盲とは、視野の半分（「垂直正中線」）が失われる症状です。半盲は、読書、運転、あるいは混雑した場所を歩くといった日常生活に深刻な影響を与えます。
半盲で失われた視機能を満足のいく形で回復できる治療法は今のところありません。利用可能な治療法のほとんどは、視力の回復ではなく、患者に視力低下への適応方法を指導することに重点を置いています。ある程度の回復を達成するには、せいぜい中程度の回復にとどまるため、数ヶ月にわたる集中的な神経リハビリテーション訓練が必要です。
課題は、脳が視覚領域間の活動をどのように調整しているかにあります。例えば、一次視覚野と中側頭葉（二次視覚野）の間、つまり動きの検知を担う領域間の連携です。これらの領域は通常、協調的に機能し、脳の電気リズム（振動）の正確なタイミングを通して情報を交換しています。しかし、脳卒中はしばしばこのコミュニケーションを断絶させます。
研究では、これらの振動を外部からの非侵襲的な脳刺激で標的とすることで、領域間の乱れた同期していないコミュニケーションを回復させ、パフォーマンスを向上させ、視力回復を促進する可能性があることが示唆されています。こうした背景から、EPFLのNeuro-X研究所のFriedhelm Hummel氏率いる研究者たちは、視覚トレーニングと多焦点非侵襲性脳刺激法を組み合わせた新たな治療法を試験しました。この治療法は、脳内コミュニケーションを再調整し、半盲の回復を促進することを目的としています。
この概念実証プラセボ対照二重盲検臨床試験において、第一著者のエステル・ラフィン氏とミシェル・ベヴィラクア氏とその同僚は、この新しいアプローチにより、長期の視覚障害を持つ患者も含め、脳卒中患者の視覚機能の回復を大幅に促進できることを示しました。
「これは私たちのエキサイティングな臨床プロジェクトの一つです。脳の生理学的機能に着想を得た、視覚系への統合的二焦点非侵襲性脳刺激に基づく革新的な新治療戦略を適用し、半盲を伴う脳卒中患者の視覚機能を改善しました」とハメル氏は語る。「さらに、治療への反応に関連する因子、つまり患者層別化のための潜在的なバイオマーカーを特定しました。」
この試験には、半盲を伴う脳卒中患者16名が登録されました。参加者は、盲視野の端を刺激するように設計された動作検出課題の訓練を受けました。同時に、交差周波数経頭蓋交流電流刺激（cf-tACS）と呼ばれる脳刺激療法を受けました。これは、低強度の電流を用いて脳の振動を調節し、再調整することで認知機能を向上させるものです。
この研究では、cf-tACSを用いて一次視覚野と中側頭葉間の脳波を同期させました。研究者らは、脳の自然なコミュニケーションパターンを模倣する方法で、これら2つの領域に異なる周波数の電気信号を印加しました。
具体的には、彼らは順方向パターンcf-tACSと呼ばれる手法を用いました。これは、低周波のアルファ波を一次視覚野に、高周波のガンマ波を運動感受性領域に送り込むものです。このアプローチは、視覚処理における脳の典型的な「ボトムアップ」の情報の流れを反映しており、脳卒中後の途絶したコミュニケーションの再構築に役立ちます。
脳刺激は運動知覚を改善する
順方向パターンのcf-tACSを受けた患者は、逆方向パターンの対照群と比較して、運動知覚において有意に改善が見られました。患者は視野の測定可能な拡大を実感し、特に訓練中にターゲットとした領域において顕著でした。中には、cf-tACS治療前には不可能だった「助手席に座っている妻の右腕が見えるようになった」など、現実世界での改善を報告した患者もいました。
脳画像および脳波データにより、治療により一次視覚野と中側頭葉間の情報伝達が回復したことが確認されました。脳波ではこれらの領域間の同期が改善され、脳スキャンでは刺激後の中側頭葉の活動増加が確認されました。最も顕著な改善は、視覚野から中側頭葉への経路が部分的に損なわれていない患者で見られ、これらの経路を部分的に維持するだけでも回復を促進できることを示唆しています。
この研究は、特定の脳回路を標的とし、生理学に基づいた同期刺激を与えることで、視覚トレーニングの効果を増強できることを示しています。より大規模な試験で検証されれば、このアプローチは半盲を患う脳卒中患者にとって、より迅速で利用しやすい治療法となる可能性があります。
その他の寄稿者
- ジュネーブ大学
- ジュネーブ大学病院医学部
- ベルン大学病院 (Inselspital)
- ヴァレー病院
- ロチェスター大学
資金
デフィテック財団
ベルタレッリ財団
スイス国立科学財団
参考文献
エステル・ラフィン、ミシェル・ベヴィラックア、ファビエンヌ・ウィンデル、ポーリン・メヌー、ロベルト・F・サラマンカ＝ジロン、サラ・フェロルディ、サラ・B・ザンドヴリート、ニコラ・ラムダス、ローリン・ドライスマ、パトリック・ヴィユミエ、エイドリアン・G・グギスバーグ、クリストフ・ボンヴァン、リサ・フルーリー、クリステル・R・ハクスリン、エレナビーナート、フリードヘルム・C・フンメル。半盲の回復促進: 異空間周波数による脳刺激の力。 Brain 2025 年 11 月 17 日。DOI: 10.1093/brain/awaf252
Reference : Brain stimulation improves vision recovery after stroke
https://actu.epfl.ch/news/brain-stimulation-improves-vision-recovery-after-s
