教科書や専門書を見ると、小脳障害では筋緊張の低下が起こるということが書かれています。では、小脳が損傷されるとなぜ筋緊張低下が起こるのでしょうか。今回、小脳損傷と筋緊張低下のメカニズムについてまとめていきたいと思います。

小脳の損傷と筋緊張低下のメカニズム-前庭脊髄路との関係-

筋緊張の制御に関与する抑制系と促通系

筋緊張は、抑制系と促通系と言われる制御機構により、バランスが保たれることで、程よい張力をとることができます。
抑制系と促通系は、脳幹内で相互作用が図られるとされています。
普段何気なく行っている動作も、複雑な筋緊張の制御がなされているおかげで遂行が可能になります。

抑制系

筋緊張抑制系には、脚橋被蓋核や網様体脊髄路(抑制性)があります。

促通系

筋緊張促通系には、青斑核脊髄路、縫線核脊髄路、前庭脊髄路、網様体脊髄路(促通性)があります。

小脳に関係のある制御系は?

上記の中で、小脳との関連が深いのが前庭脊髄路になります。

筋緊張にも関連することとして、連合反応に関する記事も参照してください。
脳卒中片麻痺者と連合反応!何がよくて何が良くないのか!

 

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内側運動制御と外側運動制御

前庭脊髄路を説明するには、運動制御に関わる「内側運動制御」と「外側運動制御」についての説明が必要になります。

我々が姿勢や運動のコントロールをする際には、下行性の神経システム(神経伝導路)により、環境や場面に応じた運動遂行が可能になります。
神経伝導路には様々なものがありますが、脊髄のどの位置を通るかにより、「内側系」と「外側系」に分けられています。

内側系(腹内側系)

内側系に分類される下行性伝導路は、脊髄の前索や前側索を通ります。
内側系の運動制御では、両側の頭・頸部,体幹,上下肢の近位筋の運動に関与することがわかっています。
内側系の働きにより、姿勢の調整がなされ、動きの安定性が保証されます。

外側系(背外側系)

外側系に分類される下行性伝導路は、脊髄の背側索を通ります。
外側系の運動制御では、対側の手・足の遠位筋による運動に関与することがわかっています。
外側系の働きにより、リーチ動作や巧緻運動、歩行の細かな動き(歩行開始や停止)がスムーズに行われます。

 

前庭脊髄路の概要と機能

小脳と関係のある前庭脊髄路ですが、この下行性神経伝導路は内側(腹内側)系に分類されます。

前庭小脳には,頭の動きや重力に対する頭の相対的な位置の情報が前庭三半規管や耳石器から苔状線維を介して入る.この部位のPurkinje細胞は前庭神経核に直接投射してニューロンを抑制する.外側前庭神経核(lateral vestibular nucleus)からは内側および外側前庭脊髄路(medial and  lateral vestibulospinal tract)が発して,体幹の筋 や四肢の伸筋(抗重力筋)の働きを調節する.

虫部のPurkinje細胞は室頂核のニューロンを抑制する.室頂核ニューロンは左右の脳幹網様体と前庭神経核に投射しており, 前者からは網様体脊髄路(reticulospinal tract)が発し,後者からは外側前庭脊髄路(lateral vestibu­ lospinal tract)が発して,抗重力筋の活動を調節する.

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前庭脊髄路は内側と外側に分けられています。

内側前庭脊髄路

内側前庭脊髄路は、頸部や上部体幹、肩甲帯を両側性に支配しており、バランス保持に関与します。

外側前庭脊髄路

外側前庭脊髄路では、動きの加速度に伴い同側上下肢の伸筋群の筋緊張を増加させ、バランス保持に関与します。

 

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小脳損傷により筋緊張が低下するメカニズム

ここまでの話で、重要なポイントは以下の点になります。
・筋緊張の制御には、抑制系と促通系の相互作用が関与している
・筋緊張の促通系には前庭脊髄路が含まれる
・前庭脊髄路は小脳に関連がある
・前庭脊髄路には内側と外側に分けられ、体幹筋や四肢の伸筋(抗重力筋)の働きを調節し、平行保持に関与する

これらのことから、小脳の障害が見られると、筋緊張の促通系に関与する前庭脊髄路の機能低下が起こり、筋緊張の低下が起こることがわかります。
小脳障害では、体幹筋(コア)の機能低下が起こるこが観察されますが、このようなメカニズムによるものだと納得がいきます。
小脳失調とコアスタビリティトレーニングについては、以下の記事を参照してください。
コアトレと重度運動失調におけるリハビリテーションの可能性
なお、視床の損傷により小脳失調がみられますが、そのメカニズムについては以下の記事を参照してください。
視床出血でなぜ運動失調が起きるのか!メカニズムと小脳との関係!

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