二重課題歩行の前頭前野 n-バックのときは

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Brain activation of the PFC during dual-task walking in stroke patients: A systematic review and meta-analysis of functional near-infrared spectroscopy studies

2023　　2月　　中国

脳卒中患者はマルチタスクが困難である。

歩行に認知課題を重ねるデュアルタスク（二重課題）歩行をさせると脳卒中患者の日常生活での歩行能力を推し量ることができる。

二重課題によっていずれかいっぽうの課題パフォーマンスが低下することがある。その背景としてCapacity理論、Bottleneck理論、Multiple resource理論などが提唱されている。

脳の前頭前野が二重課題の実行にかかわるとされ、おおくの研究がなされているので、二重課題内容と前頭前野についての研究の体系的レビューをこころみたそうな。

Stroke誌：デュアルタスクで転倒を防ぐ

元
Dual-Task Exercise Reduces Cognitive-Motor Interference in Walking and Falls After Stroke
2018　　12月　　香港

脳卒中経験者では運動と認知機能が同時要求される二重課題のパフォーマンスが低下することがわかっていて、転倒との関連も指摘されている。

つまり脳卒中経験者の転倒はバランス能力の問題ではなく二重課題下での注意リソースの配分に原因がある可能性がある。

二重課題訓練が歩行パフォーマンスを改善するとするこれまでの研究のおおくは運動機能に重点をおいたものがおおく、歩行バランス能力が向上したのか単に注意の優先度を変えたのか区別がつかないうえにサンプル数も少なかった。

そこで、二重課題訓練による歩行および認知機能の両方を評価して おおくの被験者でくらべてみたそうな。


軽中程度の運動麻痺のある慢性期の脳卒中経験者84人をつぎの3グループに分けた。

*単一課題訓練（通常の歩行リハビリ）
*二重課題訓練（注意配分しながらの歩行）
*比較グループ（上肢訓練）

これを1回60分ｘ週3回ｘ8週間おこない、

この前後および8週間後に

歩行課題テスト：前方歩行、タイムアップアンドゴー、障害物ありの前方歩行および

認知課題テスト：言語流暢性テスト、連続引き算 、

の各組み合わせをおこなった。

歩行時間短縮効果と、単位時間あたりの正答率を評価 比較した。
その後6ヶ月間の転倒回数や社会参加、QoLも調査した。


次のようになった。

・二重課題訓練グループでのみ歩行タイムの短縮があった。とくに前方歩行+流暢性テストで9.5％、前方歩行+連続引き算で9.6％、TUG＋流暢性テストで16.8％ 改善した。

・この改善効果は8週間後も続いていた。

・認知機能テストは二重課題訓練による正答率のあきらかな変化はなかった。

・二重課題訓練により転倒数が22.2％減少し、25.0％の転倒リスク低下につながった。

・社会参加やQoLに変化はなかった。

歩行中の注意配分をうながす訓練により、二重課題時の移動能力および転倒数が減少した、


というおはなし。


転倒の原因


感想：

すでにこの事実に気づいていたので、外出時には常にスマホONにしてポケモンを狩りながら歩くようにしている。そのおかげで現在トレーナーレベル32 まできた。

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加齢を超える上肢機能への影響！脳卒中の二重課題干渉の真実

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Increased dual-task interference during upper limb movements in stroke exceeding that found in aging - a systematic review and meta-analysis

2024　　7月　　フランス

上肢の二重課題干渉に関する研究は、脳卒中患者のリハビリテーションにおいて重要な洞察を提供する。

二重課題干渉とは、同時に行われる運動課題と認知課題の両方に対するパフォーマンスの低下を指し、日常生活の多くの場面で発生する。

そこで、脳卒中患者の上肢運動中の二重課題干渉が加齢による影響を超えるかどうかをくわしくしらべてみたそうな。

二重課題と前頭前皮質 脳卒中患者のばあい

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Prefrontal cortex activation during a dual task in patients with stroke.
2017　　10月　　日本

身体運動と認知活動を同時におこなう二重課題では いずれかもしくは両方の課題パフォーマンスが低下する。
脳卒中患者ではこれが転倒の原因になりうる。

二重課題には前頭前皮質がつよく関係していることが報告されているので、脳卒中患者について二重課題中の前頭前皮質の活動と各課題パフォーマンスとの関連についてしらべてみたそうな。


脳卒中患者14人と健常者14人について、二重課題時の前頭前皮質の活動をマルチチャンネルの近赤外線センサーを装着しながら測定した。

歩行課題と連続引き算課題を単一もしくは二重で与えたときの 歩行加速度と引き算精度から各パフォーマンス変化を評価した。


次のようになった。

・二重課題時のパフォーマンス低下度はいずれの課題も脳卒中患者であきらかにおおきかった。

・二重課題時の前頭前皮質の活動も脳卒中患者が弱かった。

・右の前頭前皮質の活動が脳卒中患者の身体活動パフォーマンスに関連するいっぽう、

・左の前頭前皮質は健常者の認知機能パフォーマンスに関連していた。

二重課題時に前頭前皮質が優先する課題の種類は脳卒中患者と健常者で異なっていた、


というおはなし。


感想：

運転しながら音楽聴いたり会話する余裕がでてきたよ さいきん。

二重課題で歩行能力アップ

歩きながら考え事すると脳はどうなるの？

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。

脳卒中の二重課題干渉時の優先順位付け

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Dual-Task Walking in Challenging Environments in People with Stroke: Cognitive-Motor Interference and Task Prioritization
2018　　5月　　オランダ

歩行は強く意識しなくてもできる運動であるが、これに別の認知課題が加わると歩行スピードが落ちたり認知課題スコアの低下を招く。

これを「二重課題干渉効果」と呼び、特に脳卒中患者で顕著であることがわかっている。

歩行課題に障害物を置き難度を高めた場合、認知課題よりも運動課題が優先されると考えられていて、これを 姿勢優先原理（posture-first principle）と呼ぶ。

そこで、歩行課題にバリエーションをもたせたときに 二重課題干渉効果と優先度に違いがでるものか実験してみたそうな。

nature.com：不安とデュアルタスク下での上肢機能

元

The effects of anxiety and dual-task on upper limb motor control of chronic stroke survivors

2020　　9月　　イラン

不安症は脳卒中患者の24％にみられるという。

また特定課題に認知課題を重ねるデュアルタスクは、注意リソースを要する運動能力の評価に用いられるが上肢機能についての調査はすくない。

そこで、慢性期脳卒中患者のリーチ把持動作（reach and grasp）におよぼす不安とデュアルタスクの影響をくわしくしらべてみたそうな。

脳卒中経験者の方向転換 二重課題のとき

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The performance of stroke survivors in turning-while-walking while carrying out a concurrent cognitive task compared with controls.
2017　　12月　　香港

歩行中の方向転換動作には視覚、前庭感覚、体性感覚を統合する高度な認知機能が要求される。

じっさい高齢の脳卒中患者の転倒のおおくは方向転換中におきる。
方向転換中の転倒はまっすぐ歩行時の転倒にくらべ大腿部骨折が7.9倍起きやすいという報告もある。

そこで脳卒中患者に認知課題を与えたときの歩行中の方向転換動作の変化を、健常者とくらべてみたそうな。


脳卒中経験者59人と健常者45人について
聴覚ストロープテストの反応時間と精度 および
歩行中の方向転換動作に要する時間とステップ数を測定し、
さらに両者を組み合わせたとき（二重課題）の結果も比較した。


次のようになった。

・脳卒中経験者は二重課題時に正答精度があきらかに低下したが、反応速度に変化はなかった。

・方向転換動作については単一課題時と二重課題時でほぼおなじだった。

・健常者とくらべ脳卒中経験者はいずれの課題でも反応時間が長く精度は低かった。

・おなじく脳卒中経験者の方向転換にかかる時間とステップ数は健常者よりも大きかったが、

・二重課題にしたときの変化割合（dual-task cost）は健常者とあきらかな差がなかった。

脳卒中経験者では方向転換動作を優先するために認知課題を犠牲にしているようにみえた、


というおはなし。


感想：

注意リソースの競合理論というのがあって、1）注意リソース自体の減少、2）注意リソース分配能力の低下、3）要求される注意リソース量の増加、
二重課題もんだいは これらの組み合わせで説明がつくらしいんだけど、

じぶんにあてはめると 注意リソースの総量は変わらないけれど 麻痺した手足を操るためにあらたにおおくの注意を要するため 結果として足らなくなる、
そういう印象がある。

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考え事をしながら散歩する効果

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A randomised controlled trial of a walking training with simultaneous cognitive demand (dual task) in chronic stroke
2018　　10月　　イギリス

脳卒中経験者が地域で安全かつ目的をもって生活するためには単に歩けるだけではなく、歩行中の視覚や聴覚からの複雑な状況変化を判断しながら移動できることが必要である。

しかし脳卒中経験者は運動と認知課題を並行して処理する「二重課題能力」が低下していることがわかっている。

二重課題処理能力を鍛えることで脳卒中経験者の身体活動量が増えたとする報告がわずかながらある。

これをたしかめるべく、10週間の二重課題訓練プログラムを実験してみたそうな。

脳卒中後の“考えながら動く”が記憶と注意を救う ― 4週間で差が出たデュアルタスク訓練の衝撃

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A meta-analysis of the effects of dual-task training on cognitive function in stroke patients

2025　　12月　　中国

脳卒中のあとには約4割の人に認知機能の低下が起こり、リハビリの進みや日常生活の自立を大きく妨げる要因となっている。

これまでの認知訓練や運動療法は効果が限定的で、磁気刺激やVRなどの新しい方法も費用や設備の問題がある。近年、運動しながら同時に考える課題を行う「デュアルタスク訓練」が注目されているが、本当に通常のリハビリや単一課題訓練より認知機能に良いのか、どれくらいの期間続ければ効果が出るのかははっきりしていなかった。

そこで、脳卒中患者におけるデュアルタスク訓練の効果を、多数の臨床試験をまとめて解析してみたそうな。

二重課題トレーニングの認知障害への効果

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Effects of dual-task training in patients with post-stroke cognitive impairment: A randomized controlled trial

2022　　10月　　中国

脳卒中後の認知障害への運動と認知の二重課題トレーニングの有効性とそのメカニズムについての理解は充分でないので、ランダム化比較試験をやってみたそうな。

歩きながら考え事すると脳はどうなるの？

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Prefrontal Cortex Activation While Walking Under Dual-Task Conditions in Stroke: A Multimodal Imaging Study.
2015　　10月　　イギリス

多くの脳卒中経験者にとって 歩きながらの課題（会話など）はなかなか難しい。

そこで、歩行に加えて別の課題を与えた時の脳の働きを調べてみたそうな。


慢性期の脳卒中経験者と健常者の各グループについて、

*歩行のみ：単一課題
*歩行＋思考作業： 二重課題　を行い、

各々の脳の活動状態を近赤外線分光法およびfMRIにて観察 比較した。


次のことがわかった。

・両グループともに 二重課題時により多くの酸化ヘモグロビンを前頭前野に観測した。

・脳卒中経験者はいずれの課題でも有意な変化を記録した。

・単一課題から二重課題時の脳活動増加量は 脳卒中経験者の運動パフォーマンスの低下度に関連していた。

・脳卒中経験者の二重課題時の活動増加は、下側頭回、上前頭回、帯状皮質、中心前回に観測された。

・特に 脳卒中経験者の下側頭回、帯状皮質、前頭極の活動増加は二重課題時の行動変化と関連していた。

二重課題時の 脳活動の増加と運動パフォーマンスの低下は関連していた、


というおはなし。


感想：

脳卒中をやると脳に余裕がなくなるから 負荷がかかったときにすぐに脳がカッカしてしまう。

坂をのぼる軽自動車みたいにエンジン回転数が跳ね上がってしまう。そういうことだと思う。

いまだに 運転中に話しかけられると返事できないもんね。

二重課題で歩行能力アップ

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Cognitive and motor dual task gait training improve dual task gait performance after stroke - A randomized controlled pilot trial.
2017　　6月　　台湾

歩きながらの、会話や 傘をさす スマホをいじるなど 二重課題動作は日常生活にあふれている。

しかし脳卒中患者は二重課題をこなす能力が非常にかぎられていることがわかっている。

脳卒中患者に対し あえて二重課題の歩行訓練をほどこすことでより改善効果を得られるとする報告があるが研究例がひじょうに少ない。

そこで歩行訓練に認知課題または運動課題を重ねたときのそれぞれの歩行改善度をしらべてみたそうな。


脳卒中で片麻痺の患者28人を、次の3グループに分け歩行訓練を施した。

*認知課題＋歩行訓練
*運動課題＋歩行訓練
*ただの歩行訓練のみ

認知課題グループでは、歩きながらフレーズを繰り返す、数を数える、しりとり、詩を読むなどおこない、

運動課題グループでは、歩きながら複数のボールを抱える、両手で傘をさす、楽器を鳴らす、ドリブルするなど、
の訓練を1回30分x週3回x4週間おこなった。

そのご、各グループについて、 1)ただ歩く、 2）歩きながら連続引き算、3)歩きながら水を載せたトレイを運ぶ、
の動作中の歩行パラメータ（速度、歩調、歩幅、効率）を評価 比較したところ、


次のようになった。

・連続引き算中の歩幅と歩行効率が 認知課題＋歩行訓練グループで改善した。

・トレイ運び中の歩行速度、歩幅と歩行効率が運動課題＋歩行訓練グループで改善した。

認知課題および運動課題を脳卒中患者の歩行訓練に重ねることにより、それぞれの状況に応じた改善が見られた。こういった訓練は簡単にリハビリに取り入れることができるのでどんどんやったらいい、


というおはなし。


感想：

野生のポケモンが現れると いつもは立ち止まっていたんだけど、さいきんは歩きながらモンスターボール投げられるようになった、、これも二重課題訓練の成果だと思う。

じつは治っていない空間無視を見つける方法

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Increased Cognitive Load Reveals Unilateral Neglect and Altitudinal Extinction in Chronic Stroke
2019　　5月　　ベルギー

半側空間無視は脳卒中で右脳を損傷した患者の13-82％にみられる。かれらの60-90％は3-12ヶ月のうちに回復するという。

急性期では頭部と両目の向きが脳の損傷側へ偏っているので半側空間無視に気づきやすい。

つうじょう診断には紙と鉛筆をつかったテストが用いられるが その感度の低さとテストへの慣れが問題視されている。

そしてじゅうぶんに時間が経ち無視症状がなおったようにみえる患者でも、左右同時に視覚刺激をあたえたときに対側のターゲットを消失（extinction）することがよくある。

これら隠れた注意障害をあぶりだすために認知負荷のかかる二重課題下におく方法がいくつか報告されている。

そこで かつて半側空間無視があった2人の患者についてこれを確かめてみたそうな。




右脳の脳卒中で3年以上経ち、当初あった半側空間無視の症状が通常のテストではすでにみられない患者2人について、

視野の中心部に現れるターゲットの形状 および
視野周辺部（左右、上下）のターゲットを認識させるテストを、
個別または同時に（二重課題）おこなった。




次のようになった。

・患者#1について、二重課題時に左方の無視と上方の消失があきらかになった。

・患者#2は左右方向の無視症状は示さなかったが、二重課題時にターゲットを上下同時表示した際に 下方ターゲットを試行回数の半数以上で見落とした。

・このとき上下ターゲットを別個に表示した場合には 見落としはなかったことから、水平性消失（altitudinal extinction）と考えられた。

通常の検査ではもはや半側空間無視がみとめられない慢性期の脳卒中経験者にたいして、二重課題を与えることで空間的注意障害をあらたに確認することができた、


というおはなし。





感想：

刺激が1つずつ提示されているのに見落としてしまうことを無視（neglect）、2つ同時提示したときにいっぽうを見落としてしまうことを消失（extinction）という。

ようするに注意がいっぱいいっぱいなときには思わぬ見落としがおきる。左方にかぎらず。

同側への無視が起きる条件

刺激密度が高いときの半側空間無視

二重課題エクサゲームで転倒予防訓練

元
Cognitive-motor exergaming for reducing fall risk in people with chronic stroke- A randomized controlled trial
2019　　6月　　アメリカ

脳卒中患者の40-70%は転倒を経験するという。脳卒中患者は認知と運動の二重課題下でいずれかもしくは両方のパフォーマンスが低下することがわかっていて、転倒のリスク要因と考えられる。

VRゲームをつかった運動訓練（エクサゲーム：exergaming）に認知課題を重ねることでバランス能力をより改善できるものか実験してみたそうな。



慢性期脳卒中で自立歩行のできる片麻痺患者24人を、

認知-エクサゲームグループと通常バランス訓練グループにわけて6週間の訓練をおこなった。

エクサゲームにはNinteno Wii fit を使用し、ゲームソフト Bub-ble Balance, Table Tilt, Tight-Rope Walking, SoccerHead, Basic Run, Basic Step について認知課題を与えながらプレイさせた。



次のようになった。

・床がいきなり動き出す状況での二重課題下では エクサゲームグループは運動能力および認知能力が改善し、通常訓練グループは、運動能力のみ改善した。

・自分の意思で重心移動をする状況での二重課題下ではエクサゲームグループでのみ運動能力の改善がみられた。

エクサゲームを使った認知-運動訓練はバランスと認知コントロールの改善に効果的かも、


といういおはなし。




感想：

完全没入型VRで高層ビルの屋上の縁を歩かせれば（←動画リンク）バランス鍛えられるとおもうよ。

完全没入型バーチャルリアリティ上肢リハビリ

デュアルタスク歩行より有酸素運動が効果的？

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Aerobic physical exercise versus dual-task cognitive walking in cognitive rehabilitation of people with stroke: a randomized clinical trial

2023　　10月　　ポルトガル

脳卒中患者の認知機能の回復には、認知課題と歩行を同時におこなうデュアルタスク運動と同様に、有酸素運動が用いられていることが報告されている。

認知機能の回復において、有酸素運動とデュアルタスク歩行のどちらがよりおおきな改善をもたらすものか、くわしくしらべてみたそうな。

脳卒中患者の前頭前野ががんばっている理由とは

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Prefrontal over-activation during walking in people with mobility deficits: Interpretation and functional implications.
2018　　3月　　アメリカ

歩行機能を自動制御している中枢神経系に脳卒中などでダメージがおよんだ場合、足りなくなった注意や運動制御に要するリソースを他の領域に求め補うという考え方がある。

このあたりを確かめるべく歩行課題を複雑にしていったときの前頭前野の活動を 異なる被験者グループで測定してみたそうな。


若い健常者9人と
歩行困難のある高齢者15人、
片麻痺の脳卒中患者24人について

*通常歩行、
*障害物ありの歩行、
*言語課題（与えた文字で始まる単語を多く言わせる課題）中の歩行、

の各状況下での課題直後とさらに30秒後の前頭前野の酸化ヘモグロビンの量を近赤外線分光器で測定した。

また歩行スピードをもって歩行機能とした


次のようになった。

・通常歩行時とくらべたときの障害物歩行時の前頭前野の活動レベルはグループごとにあきらかに異なり、若者がもっとも低く 次いで高齢者＜脳卒中患者 の順だった。

・同様に歩行スピードの低下度も 脳卒中患者＞高齢者＞若者 の順でおおきかった。

・若者の場合、通常歩行時の活動レベルが言語課題歩行時にくらべ非常に低いことから前頭前野の処理リソースがとてもおおきいことが伺える。

・高齢者と脳卒中患者では歩行課題の複雑さを上げると歩行機能が低下したことから、CRUNCH（Compensation-Related Utilization of Neural Circuits Hypothesis）仮説に則っていると考えられた。

高齢者や脳卒中患者の前頭前野は歩行の複雑さを増すと過活動になりその働きは限界に達し歩行機能が低下した、


というおはなし。


感想：

まだまだ若いとおもっていたけど、期せずして脳みそだけ高齢者の仲間入りをしてしまったようだ。

さいきん自動車運転中に同乗者と天気についての会話ができるようになってきたけど、記憶をたどる必要のあるやや複雑な話題になると とたんに返事ができなくなってしまう。

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認知障害のある脳卒中患者のバランス能力

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Effect of Cognitive Function on Balance and Posture Control after Stroke

2021　　1月　　中国

脳卒中患者の60%は入院中に転倒を経験し、その73%は発症から6ヶ月以内に起きるという。

脳内の認知-運動ネットワークが動作の正確性に関与すると考えられるので、脳卒中患者の認知機能とバランス能力との関連を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。

脳卒中リハビリの未来がここに！最新技術で回復が加速する理由とは？

元

Stroke rehabilitation: from diagnosis to therapy

2024　　8月　　中国

脳卒中後のリハビリテーションは、回復のために非常に重要なプロセスであり、様々な新しいアプローチが導入されている。

最新の研究では、リハビリ方法を個々のニーズに合わせることで、回復の効果を向上させる可能性があることが示唆されている。

技術の進歩により、リハビリテーションの選択肢は広がり、これらの新しいアプローチは、早期の回復と生活の質の向上に寄与する可能性がある。

そこで、脳卒中リハビリテーションの各側面に関する最新情報をまとめてみたそうな。