脳卒中後の視覚回復を脳刺激が改善

November, 28, 2025, Lausanne--EPFLの科学者たちは、脳卒中後に視力を失った患者の視覚機能を大幅に改善するために、革新的で非侵襲的な脳刺激療法を開発した。この方法は、そのような場合により効率的かつ迅速に視覚機能を取り戻す方法を提供する可能性がある。

毎年、何千人もの脳卒中生存者が半盲を患っており、これは視野の半分(「垂直正中線」)を失う状態である。半盲は、読書、運転、混雑した場所を歩くことなど、日常生活に深刻な影響を及ぼす。

現在、半盲の失われた視覚機能を満足のいく形で回復できる治療法はない。利用可能なほとんどの選択肢は、視力の回復ではなく、患者に視力喪失への適応方法を教えることに重点を置いている。ある程度の回復を達成するには、数か月にわたる集中的な神経リハビリテーショントレーニングが必要で、せいぜい中程度の回復にとどまる。

課題は、脳が一次視覚野と中側頭領域(二次視覚野)の間の視覚領域間の活動をどのように調整するかにあり、この相互作用は動きを検出する役割を担っている。これらの領域は通常、振動と呼ばれる電気的脳リズムの正確なタイミングを通じて情報を交換し、組織的に機能する。しかし、脳卒中はしばしばこのコミュニケーションを崩壊させることがある。

研究では、これらの振動を外部の非侵襲的脳刺激でターゲットにすることで、領域間の乱れた、同期の外れたコミュニケーションを回復し、パフォーマンスを向上させ、視覚回復を助ける可能性があることが示唆されている。この観点から、EPFLのNeuro-X研究所のFriedhelm Hummel率いる研究チームは、視覚トレーニングと多焦点・非侵襲的脳刺激アプローチを組み合わせた新しい治療法を試験し、脳のコミュニケーションを再調整し、半盲の回復を改善した。

この概念実証型プラセボ対照二重盲検臨床試験で、第一著者のEstelle Raffin と Michele Bevilacquaおよびチームは、この新しいアプローチが長年の視覚障害を持つ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た。

「これは、脳の生理的機能に触発された革新的な二焦点非侵襲的脳刺激を視覚系に適用し、偏盲の脳卒中患者の視覚機能を向上させる革新的な治療戦略を導入した、われわれのエキサイティングな臨床プロジェクトの一つである。さらに、治療への反応に関連する要因や、患者の層分けのバイオマーカーの可能性も特定した」(Hummel)。

この試験では、半盲の脳卒中患者16名が登録された。参加者は盲視野の端を刺激する動作検出課題でトレーニングを行った。同時に、彼らはクロス周波数経頭蓋交流刺激(cf-tACS)と呼ばれる脳刺激を受けた。これは低強度の電流を使って脳の振動を調節し、再調整し、認知機能を高める。

この研究では、cf-tACSを用いて一次視覚野と中側頭領域間の脳振動を同期させた。研究チームは、脳の自然なコミュニケーションパターンを模倣する形で、これら2つの領域に異なる周波数の電気信号を適用した。

具体的には、前方パターンcf-tACSと呼ばれる手法を用い、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届けた。このアプローチは視覚処理中の脳の典型的な「ボトムアップ」情報の流れを反映し、脳卒中後の妨げられたコミュニケーションを再確立するのに役立つ。

脳刺激は動きの知覚を向上させます

前方パターンcf-tACSを受けた患者は、逆パターン対照を受けた患者よりも動き知覚に有意な改善が見られた。患者は特にトレーニング中に対象とした領域で視野の測定可能な拡大を経験した。一部の患者は、CF-tACS治療以前は不可能だった「助手席に座っているときに妻の右腕が見える」など、実際の改善を報告した。

脳画像検査と脳波検査の結果、治療が一次視覚野と中側頭領域間のコミュニケーションを回復したことが確認された。EEG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領域の活動が増加していることが確認された。最も顕著な改善は、視覚野から中側頭への経路が部分的に残っている患者で見られ、これらの回路の部分的保存でも回復を助けることを示唆している。

この研究は、生理学に基づき刺激を同期させて特定の脳回路をターゲットにすることで、視覚トレーニングの効果を増幅できることを示している。より大規模な試験で確認されれば、偏盲に苦しむ脳卒中生存者にとって、より迅速かつアクセスしやすい治療法を提供する可能性がある。