脳卒中による失禁は『サリエンスネットワーク』の故障だった!? 最新fMRI研究が暴いた脳の盲点

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Neural Mechanisms of Poststroke Urinary Incontinence: Results From an fMRI Study

2025　　4月　　アメリカ

脳卒中後の尿失禁は、患者の生活の質を大きく損なうにもかかわらず、その神経メカニズムは十分に解明されていない。

従来、膀胱の勝手な収縮（抑制不能な排尿）が原因とされてきたが、脳がどのようにこの現象に関与しているのかは不明な点が多かった。

そこで、意識的な排尿と無意識的な排尿における脳活動の違いを明らかにすることで、尿失禁の背景にある神経回路をくわしくしらべてみたそうな。

TIA患者のデフォルト・モード・ネットワーク

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Altered Functional Connectivity within Default Mode Network in Patients with Transient Ischemic Attack- A Resting-State Functional Magnetic Resonance Imaging Study
2019　　9月　　中国

一過性脳虚血発作（TIA）では神経症状は24時間以内に解消し梗塞も残らない。

しかし認知障害や脳卒中を起こしやすくなることから脳の異常性をあきらかにすることは重要である。

さいきん安静時脳機能MRI（Rs-fMRI）によりデフォルト・モード・ネットワーク（DMN）の存在を確認できるようになった。

これまでの報告からDMNは認知機能に関連するとされ、脳卒中患者ではDMN内の一部の機能結合性の低下が指摘されている。

TIA患者でのDMNについてはわかっていないのでくわしくしらべてみたそうな。



TIA患者48人と年齢の一致する健常者41人について、
Rs-fMRIを実行し、DMNにについてシードベースの機能結合性評価をおこなった。



次のことがわかった。

・左の中側頭回(MTG) 角回(AG)と 内側前頭前皮質(mPFC)および後帯状皮質(PCC) 楔前部(Pcu)との機能結合性が健常者にくらべあきらかに低下していて、

・さらにmPFCと右Pcu,左PCC,左AG, および右Pcuと左PCCの結合性の低下も見られた。

・1年後までに次の虚血イベントを経験した患者では、mPFCと左PCCとの結合性が有意に低下していた。

・臨床症状、生理学的、生化学的マーカーと機能結合性との関連は確認できなかった。

TIA患者のデフォルト・モード・ネットワークには結合性の異常な箇所がいくつか見られた。そのうち内側前頭前皮質と左の後帯状皮質との結合性低下は虚血イベントの再発と関係がありそうだった、



というおはなし。




感想：

上の図がデフォルト・モード・ネットワークの要所。脳が安静状態のとき、これらの活動が数十秒周期で同期するんだって。

安静時fMRIでみたTIA脳の異常

nature.com：急性期の脳機能結合と予後

感覚障害の機能的ネットワーク結合

脳幹梗塞のデフォルト・モード・ネットワーク

心房細動患者のデフォルトモードネットワークに異常

脳卒中後うつ患者の脳内ネットワーク

脳卒中後うつのfALFF解析

脳卒中後のうつ不安とデフォルトモードネットワーク

メンタルプラクティス＋理学療法の効果を脳のネットワーク的に見ると、、

脳卒中患者のデフォルト・モード・ネットワークは…

メンタルプラクティス＋理学療法の効果を脳のネットワーク的に見ると、、

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Functional organization and restoration of the brain motor-execution network after stroke and rehabilitation
2015　　3月　　アメリカ

脳の運動に関係する複数の領域は、なにもしていない状態でも低い周期（＜0.1Hz）で同期して情報のやりとりをしている。

脳卒中によってこのネットワークがどう影響を受け、メンタルプラクティスや理学療法などのリハビリでこれがどのように回復するのか実験してみたそうな。


亜急性期の脳卒中患者13人と健常者17人についてグループ分けし、

*メンタルプラクティスのみ　または、
*メンタルプラクティス＋理学療法

を1日4時間x2週間行い、その影響をfMRIで調べた。

fMRI 結果から 脳の5箇所の領域（左右の一次運動野と前運動皮質、補足運動野）のネットワークのつながりを解析した。


次のことがわかった。

・健常者も脳卒中患者も0.06-0.08Hzで脳のネットワークが同期していた。

・脳卒中患者では活動が低下しているネットワークパターンがあった。

・この低下したネットワークパターンはメンタルプラクティスのみでは改善しなかった。

・メンタルプラクティス＋理学療法のグループでこのネットワーク活動が回復し、

・実際の運動機能の回復にも反映していた。

メンタルプラクティスと理学療法を組み合わせたリハビリは非常に効果的であり、脳機能ネットワークを調べることでリハビリ成果を評価できるかもしれない、


というおはなし。




感想：

ちかごろ話題のデフォルト・モード・ネットワークってやつか、、

脳卒中患者のデフォルト・モード・ネットワークは…

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Significance of longitudinal changes in the default-mode network for cognitive recovery after stroke.
2014　　6月　　韓国

脳卒中患者の認知機能の回復過程はよくわかっていない。

そこで、基底状態にある脳活動を表すデフォルト・モード・ネットワークとの関連を脳機能MRIを使って調べてみたそうな。


右脳損傷の11人の脳卒中患者と11人の健常人について安静時のfMRIを発症1か月、3ヶ月、6ヶ月後に撮影し、デフォルト・モード・ネットワークと認知機能の回復状況との関連を解析した。


次のようになった。

・発症1か月後の脳卒中患者では後帯状皮質、楔前部、内側前頭回のデフォルト・モード・ネットワーク連結性が大きく低下していた。

・3ヶ月後にはこれら脳領域のデフォルト・モード・ネットワーク連結性は元に戻っていた。

・損傷を受けていない側の脳の背外側前頭前野のデフォルト・モード・ネットワーク連結性が認知機能の回復と著しい相関があった。

・これは脳損傷で低下した認知機能の代償的なプロセスと考えられた。

回復過程にある脳卒中患者のデフォルト・モード・ネットワークの変化と認知機能に影響する脳領域を示すことができた、


というおはなし。


感想：

デフォルト・モード・ネットワークってなんぞや？と思い検索してみると、、、面白かった。

浮かび上がる脳の陰の活動

キーワードトレンドをみると、4,5年まえから急に注目されている。


[デフォルト・モード・ネットワーク]の関連記事

10年後の作業記憶と脳内ネットワーク

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Improvement of cognition across a decade after stroke correlates with the integrity of functional brain networks

2023　　2月　　スウェーデン

脳卒中後の作業記憶の障害は、実行機能やエピソード記憶にも影響して認知症リスクを高めるという。

作業記憶が改善するメカニズムはほとんどわかっていないので、脳内ネットワークの結合性に注目してくわしくしらべてみたそうな。

笑いも泣きも止まらない──橋脳卒中が壊す“右脳ネットワーク”と、その立て直し方

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Brain metabolic changes associated with post-stroke pathological laughing and crying: an 18F-FDG-PET study in pontine stroke

2025　　7月　　韓国

病的笑い・泣き（Pathological Laughing and Crying：PLC）は、脳卒中のあとに突然こらえきれない笑いや泣きが出てしまう症状である。感情そのものがおかしくなるわけではなく、その出し方を調節する仕組みが壊れることで起きる。

なかでも橋（pons）という脳幹の一部を傷めた脳卒中では、PLCが比較的よく見られることが知られている。しかし、橋の損傷がなぜPLCにつながるのか、特に脳のどこに代謝の異常が出ているのかははっきりしていなかった。

そこで、橋脳卒中患者を対象に、脳の糖代謝を調べるPET検査を使ってPLCの背景をくわしくしらべてみたそうな。

脳卒中経験者の社会ネットワークの変化

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A Typology to Explain Changing Social Networks Post Stroke.
2017　　3月　　イギリス

脳卒中のあと人々は社会との接点をうしないがちになるという。

脳卒中経験者の社会的ネットワークがどのように変化するのかしらべてみたそうな。


シティ・オブ・ロンドンの脳卒中センター2箇所の患者87人について6-15ヶ月ほどフォローしたところ、


次のことがわかった。

・彼らの社会的ネットワークは、多様なつながり、友人ベース、家族ベース、親しい家族のみ、家族なし、のいずれかに分類できた。

・ぜんたいのおよそ3分の1が 多様なネットワークから家族中心のネットワークに移っていた。

・もともと友人関係の強い人や家族のいない人の友人ネットワークは安定していた。

・家族がいない人でさらに社会的に孤立するケースが、脳卒中前の3％から脳卒中後17％に増加していた。

・引きこもりになりがちな要因として 身体障害のみならず地域に根ざしたサポートの不足や精神的なダメージが考えられた。

脳卒中を経験すると社会的ネットワークが変化しがちである。身体的、精神的ダメージにより 家族よりも友人たちとの接点が失われてゆく傾向がある、


というおはなし。


感想：

みな死ぬときはひとりなんだから、その前段階として孤独が深まるのは自然なこと。無理して社会とつながることはないかな。

脳卒中後うつ患者の脳内ネットワーク

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A Study of the Brain Abnormalities of Post-Stroke Depression in Frontal Lobe Lesion.
2017　　10月　　中国

脳卒中後のうつ症状は患者の30-60%に見られリハビリの大きなさまたげになる。

そのメカニズムはいまだよくわかっていない。いくつかのネットワーク仮説が提唱されてきたがいずれの研究も病変位置がさまざまな患者をひとまとめにして評価していた。

今回、もっともよくあるタイプの前頭葉脳卒中のうつ患者に限定して、
脳の各部分の体積変化を評価するvoxel-based morphometry (VBM)と
安静時脳機能MRI(rs-fMRI)から脳の部位間の同期的機能結合(FC)を評価する方法を
組み合わせてしらべてみたそうな。


前頭葉に梗塞のある脳卒中患者30人について
うつ程度を評価するテストと
MRIの解剖画像および安静時のBOLD画像を撮影して関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・うつ患者の前頭前皮質と辺縁系、運動皮質の灰白質体積が減少していた。

・前帯状皮質を起点にしたとき、前頭前皮質、帯状皮質、運動皮質との機能結合は低下し、海馬回、海馬傍回、島皮質、扁桃体との機能結合は増加していた。

・病変のある側の脳半球は活動が低下していた。

脳卒中後うつ患者では前頭前野から辺縁系にかけてのネットワークのはたらきが気分に影響していた。さらに運動皮質やデフォルトモードネットワークもまきこんだネットワークも脳卒中後うつに影響していると考えられた、


というおはなし。


感想：

そんなことだろうと思っていたよ。

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脳ネットワークの可塑的変化をグラフ解析したところ、、

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Functional reorganization and prediction of motor recovery after a stroke: A graph theoretical analysis of functional networks.
2015　　10月　　韓国

回復途上にある脳卒中患者の 脳機能ネットワークの可塑的変化をグラフ理論にもとづき解析してみたそうな。


12人の脳卒中患者について、発症後2週間、1ヶ月、3ヶ月、6ヶ月の各時点で
安静時の脳機能MRI測定および上下肢の運動機能を評価した。

脳機能ネットワークの位相幾何学的な再編状況をグラフ理論で解析したところ、


次のことがわかった。

・損傷脳半球でネットワークの再編活動が起きていた。

・ネットワークのランダムネスは最初の3ヶ月間は非常に活発だったが、

・3ヶ月以降は止んでしまった。

・発症直後の損傷脳半球グラフの平均最短距離が小さいほど3ヶ月以降の回復度が良かった。

グラフ理論的アプローチは脳卒中患者の脳機能ネットワークの動的変化を理解するのに役立つだろう、


というおはなし。





感想：

3ヶ月で止まっちゃうのね、、、

2度めの脳卒中で可塑性が再び高まる可能性について

脳卒中後のソーシャルネットワーク

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Social Network Trajectories in Myocardial Infarction Versus Ischemic Stroke.
2018　　4月　　アメリカ

心血管疾患のうち とくに脳卒中になったあとは社会とのつながりソーシャルネットワークが縮小するとかんがえられる。

しかし長期のくわしい研究がないのでしらべてみたそうな。


5888人を11年前後フォローした The Cardiovascular Health Study の結果から

患者平均年齢73.5、心筋梗塞395人 脳梗塞382人のデータを抽出した。

患者のソーシャルネットワークは 高齢者の家族と友人 社会サポートを評価する "Lubben Social Network Scale" スコア（LSNS）で表され 関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・心筋梗塞のあとソーシャルネットワークのスコアの傾向はそれ以前(-0.01/y)とほぼ変わらず(-0.06/y)安定していたが、

・脳卒中のあとはスコアがあきらかな減少傾向(-0.14/y)に転じた。

心血管疾患後のソーシャルネットワークは心筋梗塞では変化がなかったが、脳卒中ではわずかではあるがあきらかな減少傾向をしめした、


というおはなし。


感想：

うえのグラフみるとイベント直後のスコアの落ち込みとその後の減少傾向がおもったよりわずか。

LSNSは本人へのアンケートだから、認めたくないだけで実は友人関係が切れているケースがおおいと思うんだ。経験的に、、

運動イメージ中の脳ネットワーク結合を調べた結果、、

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Conditional Granger Causality Analysis of Effective Connectivity during Motor Imagery and Motor Execution in Stroke Patients.
2016　　5月　　中国

運動イメージ訓練は脳卒中リハビリ法のなかでも最も効果的な方法の1つとされている。しかしそのメカニズムはいまだよくわかっていない。

そこで運動イメージ中の脳卒中患者の皮質ネットワークの結合がどの方向に変化しているのか調べてみたそうな。


左脳損傷で右手麻痺の患者10人と健常者10人について、
右手の指を実際に動かしている時とイメージのみの場合での60秒間のfMRIデータを撮り、

一次運動野（M1）、前運動皮質（PMC）、補足運動野（SMA）間の結合性変化を解析したところ、


次のことがわかった。

・実際に指を動かしている時、患者は健常者にくらべ損傷脳のM1,PMC,SMAの相互の結合が明らかに低下していたものの、

・非損傷側のPMCとM1の相互の結合は強まっていた。

・運動イメージ中は患者の方が各皮質間のネットワークの結合が強く、

・特に非損傷側の皮質間相互の結合が顕著だった。

実運動では損傷脳での結合性は患者で低下していたが、それを補うように非損傷脳でのネットワークが強化されていた。運動イメージは損傷脳の影響を受けにくく各皮質間ネットワークを強化しているように見えた、


というおはなし。




感想：

イメージトレーニングは気のせいじゃないんだな。

脳卒中後のうつ不安とデフォルトモードネットワーク

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Depression and anxiety symptoms are associated to disruption of default mode network in subacute ischemic stroke.
2016　　10月　　ブラジル

脳卒中後のうつや不安のメカニズムはよくわかっていない。

いっぽう安静時の脳活動でもあるデフォルトモードネットワーク（DMN）は感情プロセスに深く関わっているという。

そこで脳卒中後うつ不安患者のDMNとの関連を調べてみたそうな。


脳梗塞患者34人について、うつ、不安、認知機能の評価をおこなった。
安静時fMRIから各領域のDMN機能的接続性を評価し関連を解析したところ、


次のことがわかった。

・うつや不安の症状は 左下頭頂小葉と基底核についてのDMNの機能的接続性の高まりとつよい関連があった。

・特にうつ症状は左下頭頂小葉の機能的接続性と関連し、

・不安症状は小脳、脳幹、右中前頭回と関連があった。

脳卒中後のうつや不安は 脳の特定の損傷位置が原因というよりはネットワークの機能不全によるものかもしれない、


というおはなし。



感想：

DMNのリズムってものすごいゆっくりなんだよね、、

脳卒中患者のデフォルト・モード・ネットワークは…

脳幹梗塞のデフォルト・モード・ネットワーク

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Decreased functional connectivity within the default-mode network in acute brainstem ischemic stroke
2018　　7月　　中国

脳幹部の梗塞患者には認知障害がおおいと言われている。

いっぽうMRIで安静時の脳画像を時系列的に撮影したときに0.1ヘルツ未満の信号強度変化が観測される。この信号変化と脳の各部位との関係性の一部をデフォルトモードネットワーク（DMN）と呼ぶ。これまでDMNの結合性低下と認知障害との関連がいくつも報告されている。

そこで、脳幹梗塞患者のDMNと関連要因についてしらべてみたそうな。


急性脳幹梗塞の患者21人と健常者25人について安静時MRI撮影を行い、independent component analysis (ICA)でDMNを検出した。

DMNの機能結合性と臨床パラメータとの関連を解析したところ、


次のようになった。

・脳幹梗塞患者では右内側前頭前皮質および右楔前部の機能結合性が低下していた。

・脳幹梗塞患者でのこの機能結合性の低下は 高ホモシステインレベルとあきらかな関連をしめしていた。

脳幹梗塞でのデフォルトモードネットワークの機能結合性の低下はホモシステインレベルの上昇と関連していた。これは脳幹梗塞と認知障害についての神経病理的プロセスを反映しているのかも、、


というおはなし。


感想：

なにも考えずに寝ているだけの脳活動から 「ボケ」がわかっちゃうのがDMN。

[デフォルトモードネットワーク]の関連記事

nature.com：身内ほど救急車を呼ばないパラドックス

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Social networks and risk of delayed hospital arrival after acute stroke
2019　　3月　　アメリカ

心臓発作のシーンでは医療機関へかかるまでの時間が長くなると患者の死亡率が高くなる。この時間のおくれは患者の症状の目撃者が 状況を理解できず救急車をよばないことによると考えられている。

しかし1000人以上の心臓発作患者の調査では まったくの他人や会社の同僚はすぐに救急要請をするものの、患者に親しい家族とくに配偶者は救急車を呼ばないというパラドックスが報告されている。

これと同様の傾向が脳卒中患者についても見られるものかくわしくしらべてみたそうな。

安静時脳ネットワークにみるイメージ訓練の効果

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The reorganization of resting-state brain networks associated with motor imagery training in chronic stroke patients
2019　　9月　　中国

運動イメージ訓練（motor imagery training：MIT）は脳卒中患者の上肢リハビリで高い成果をあげている。

その効果は脳皮質上の活動変化として いくつものタスクベースのfMRI研究で確認されている。

いっぽう安静時fMRIをつかった研究はまだ1件しかない。

そこでMITの脳卒中リハビリへの効果が安静時fMRIのネットワーク解析結果にどう反映されるものか、実験してみたそうな。



慢性期の脳卒中で片麻痺の34人を、
通常リハビリ
通常リハビリ＋MIT
の2グループにわけた。

MITはリラックスした状態の1人称視点で手の動作を思い描く。これを1日30分間ｘ4週間おこなった。

この前後での安静時fMRIを測定し、上肢の機能回復度（FM-UL）との関連を解析したところ、



次のようになった。

・MITグループでFM-ULスコアがよりおおきく改善した。

・両グループともに半球間結合が高まり、損傷脳半球内での一次運動野（M1）間の結合が低下した。

・しかしMITグループでは、損傷脳半球内のM1と中心前回および中心後回 中部帯状回 縁上回の結合がたかまった。いっぽう通常リハビリグループではこれらの結合は低下していた。

・脳ネットワークのクラスター係数はMITグループでのみあきらかに上昇していて、これはFM-ULスコアと正の相関があった。

運動イメージ訓練は脳内ネットワークの再編をとおして運動機能の回復にむすびついていると考えられる、


というおはなし。





感想：

安静時fMRIだから手をうごかせない患者でもMITリハビリの進展をモニターできるな。

運動イメージ中の脳ネットワーク結合を調べた結果、、

嚥下リハビリと腸内細菌の共起ネットワーク

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Re-initiation of Oral Food Intake Following Enteral Nutrition Alters Oral and Gut Microbiota Communities
2019　　12月　　日本

脳卒中後の嚥下障害は6ヶ月時点で11-13%にみられ、肺炎や栄養不良の原因になる。これをさけるためにチューブを使った経管栄養が用いられる。

しかし長期に経管栄養をほどこすと下痢や便秘、微量栄養素の欠乏がおきる。

いっぽう健康には多くの微生物が関わっていてそれらの多様性とはたらきのネットワークの崩れ（dysbiosis）がおおくの病気を引き起こすとする報告が多数ある。

そこでリハビリによって嚥下障害を克服し経口摂取ができるようになった患者の口腔内と腸内の細菌叢の変化をくわしくしらべてみたそうな。

心房細動患者のデフォルトモードネットワークに異常

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Default Mode Network Disruption in Stroke-Free Patients with Atrial Fibrillation.
2018　　3月　　ブラジル

歳をかさねると心房細動がおきやすくなり脳卒中のリスクが高まる。たとえ脳卒中にならなくても心房細動が認知障害のリスクを上げるという報告が増えている。しかしそのメカニズムはよくわかっていない。

いっぽう安静時の脳活動パターンである "デフォルトモードネットワーク"（DMN）がアルツハイマー病やパーキンソン病、てんかんの患者で異常をしめすことがわかっている。

そこで脳卒中でない心房細動患者にDMNの異常がないかしらべてみたそうな。


脳卒中や認知症でない心房細動患者21人と同年齢の健常者21人について、
安静時のfMRI検査をおこないDMNを評価した。


次のことがわかった。

・健常者にくらべ心房細動患者のDMNは、前頭葉（左中前頭回、左上前頭回、前帯状皮質）と左角回、両側楔前部のコネクティビティ（接続性）が減少していた。

脳卒中でない心房細動患者のデフォルトモードネットワークの接続性はふつうではなかった。これをみれば将来の認知障害を予測できるかも、、


というおはなし。


感想：

高度なIT技術を脳科学に活かしたかのようなネーミングと、目を閉じて寝ているだけでデータ取得できるシンプルさがウケているんだとおもう。

なにを意味しているのかはよくわからないけど、、

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軽い脳卒中の遂行機能障害とネットワーク

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Poststroke acute dysexecutive syndrome, a disorder resulting from minor stroke due to disruption of network dynamics

2020　　12月　　アメリカ

ちいさな梗塞の脳卒中であっても、患者はしばしばその病変位置によらず、遂行機能障害、たとえば注意力、集中力、処理速度の低下をしめす。

この原因メカニズムをしらべるために脳磁図（MEG）を用いて脳のネットワークダイナミクスを計測してみたそうな。

Stroke誌：安静時fMRIの機能結合と脳卒中の予後予測

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Resting-State Functional Connectivity Magnetic Resonance Imaging and Outcome After Acute Stroke
2018　　10月　　スペイン

脳卒中の予後は、神経症状の重さNIHSSスコアや梗塞の体積 位置を参照して予測されてきた。

近年、なんのタスクも課さずにただ寝ているだけの被験者のfMRIデータから脳活動のネットワーク的なつながりをみることができるようになった。

さらにこのネットワーク的つながりと実際のタスクパフォーマンスが関連することがわかってきた。

そこで脳卒中患者の予後を安静時fMRIのデータから予測できるものか実験してみたそうな。

検査では“正常”でも… 二重課題であらわれる半側空間無視の正体

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Susceptibility to multitasking in stroke is associated to multiple-demand system damage and leads to lateralized visuospatial deficits

2025　　5月　　イタリア

脳卒中のあとに起きる認知の問題は人によってさまざまであり、脳の損傷部位と症状の重さが必ずしも一致しない。このギャップは、従来「脳の予備力（リザーブ）」がうまく働くことで、見かけ上は軽く済んでいると説明されてきた。

しかし、そのような説明だけではすべてのケースを理解するには不十分である。とくに、日常生活では問題が生じているにもかかわらず、標準的な検査では「異常なし」と判断される患者が少なくない。そこで本研究では、「見かけ上は問題がないが、実際には潜在的な障害がある」状態に着目した。

そこで、マルチタスク（二重課題）のように脳にとって負荷の大きい状況をつくり出すことで、普段は見えない認知障害、特に左右の空間への注意のかたより（＝半側空間無視に類似した症状）があらわれるのではないかという仮説を立て、くわしくしらべてみたそうな。