本文ノート
歩いているとき、足を一歩ずつ「出そう」と考える人はほとんどいません。考えているのは、行き先、段差、隣の人との会話です。運動の多くは、脊髄、脳幹、小脳、大脳基底核、大脳皮質の回路の組み合わせで、意識にのぼらないまま制御されています。意識が主に受け持つのは、目標を決めること、初めての動きや難しい場面に対応すること、うまくいかないときに方法を切り替えることです。
脳が予測にもとづいて働くことや、意識にのぼらない処理の一般論は脳と無意識で扱い、このページは運動の制御と学習にしぼります。
臨床でこの知識が必要になるのは、セラピストの声かけが患者の注意の向け方を変えるからです。「お腹を固めて」は注意を体の部位に、「床を押して」「あの線まで」は体の外にある動きの結果に向けます。どちらを選ぶかで動きと学習が変わる可能性がある一方、その差の確かさについては、最近の研究で読み方が大きく分かれています。
根拠の強さを分けて読む
| 系統的レビュー・メタ解析 | 外的焦点は内的焦点より、運動の実行と学習で優れる（実行は73件・1,824名、学習は40件・1,274名のメタ解析）6。ただし同じデータを出版バイアスを考慮して解析し直すと、効果はほぼゼロになる7。二重課題での歩行の悪化は、地域で暮らす高齢者の将来の転倒と関連する。前向きの研究は少なく、臨床で使う検査の手順は決められていない5。 |
|---|---|
| 研究はあるが限定的 | 腕を素早く動かす前に、下肢と体幹の筋が働き始める（健康な成人の筋電図）2。小脳に損傷のある9名では、歩行の予測による調整が崩れ、反応による調整は保たれる3。腰の痛みを予期するだけで、体幹を固める戦略に変わる（健康な8名）10。明示的な規則を多く持つ学び方は、プレッシャーの下で崩れやすい（ゴルフのパットの実験）9。 |
| 理論・モデル・動物の研究が中心 | ヒトの中枢パターン発生器の存在と、ふだんの歩行への寄与（議論が続く）1。大脳基底核と皮質のあいだでの制御の移り変わりと習慣化（サルやラットの研究が中心で、矛盾する結果がある）4。OPTIMAL 理論（期待、自律性、外的焦点が目標と動作の結びつきを強めるという理論）8。 |
少し掘り下げる
脊髄：反射とリズムをつくる回路
もっとも速い制御は脊髄で起こります。筋が急に引き伸ばされるとその筋を縮める伸張反射が、足の裏に痛い刺激が加わると脚を引っ込める屈曲反射が、本人が気づく前に始まります。
歩行のリズムについては、中枢パターン発生器（CPG）という考え方があります。動物では、脳から切り離した脊髄でも律動的な筋活動をつくれることが示されています。ヒトでの存在には議論がありますが、脊髄損傷のある人に脊髄刺激や薬による神経調節を行うと、意思による制御も一歩ごとの感覚入力もない状態で、腰髄が動物のCPGに似た律動的な活動パターンをつくれます。ふだんの歩行では、歩行周期の特定の区分の筋活動や、目標の速さに合わせた歩調の調整を手伝い、脳の制御の負担を減らしている可能性がある、という段階です1。
動く前に、姿勢が準備されている
立ったまま腕を素早く動かすと、その反動で体は揺れます。神経系は揺れてから直すだけでなく、先回りして備えます。健康な成人が立位で両腕を素早く曲げる、または伸ばす研究では、下肢と体幹の筋の活動が腕の筋より先に、遠位から近位の順に始まりました。このパターンは動きの種類ごとに決まっていて、体を後ろの壁に固定すると変わり、動きの種類を変えると数回の試行をかけて切り替わりました。著者らは、腕の動きと結びついてあらかじめプログラムされ、予想される出来事と姿勢の条件に合わせて調整される活動だと結論しています2。
本人はこの準備に気づいていません。体幹の深部の筋の働き出しと腰痛との関係は運動制御と安定化で、立位の安定は重心・圧中心・支持基底面で扱います。
練習で、動きは自動化する
新しい動きは、はじめは手順を一つずつ考えながら、ゆっくり、ばらつきながら行われます。練習を重ねると速く正確になり、やがて注意をあまり使わずにできるようになります。教科書では、意識して手順を考える段階、動きをまとめていく段階、自動化した段階に分けるモデル（Fitts と Posner による古典的なモデル）がよく使われますが、実際の境目はなだらかです。
自動化した行動の基準としてよく使われるのは、きっかけになる感覚の出来事があればほぼ必ずその行動が起こること、そして別の課題を同時に行っていてもうまく実行できること、の2つです4。後者が、臨床で使う二重課題の考え方の土台です。
二重課題で見える、自動化の程度
歩行が自動化していれば、歩きながら話しても歩き方はあまり変わりません。歩行に注意を多く使っている人では、別の課題を加えると、速さが落ちる、歩幅がばらつく、立ち止まる、といった変化が出ます。
地域で暮らす60歳以上を1年以上追跡した前向きの研究を集めた系統的レビューでは、二重課題での歩行の悪化は将来の転倒の危険の増加と関連し、その関連は1つの課題だけの検査より強いとされました。一方で、前向きの研究が少なく研究の不備もあるため、臨床で使う検査の手順を詳しく決めることはできないとも述べています5。二重課題は自動化の程度を見る手がかりで、それだけで転倒を予測する道具ではありません。
さらに掘り下げる
小脳：予測して、練習で書き換える
動きの調整には、ずれが起きてから感覚の情報で直す「反応による調整」と、次に起きることを見越して指令を変える「予測による調整」があります。前者は練習なしにすぐ起こり、条件が戻れば残りません。後者は練習で身につき、条件を戻したあとも逆向きのずれ（後効果）として残ります3。
左右のベルトを別の速さで動かせるトレッドミルで、片方をもう片方の2倍の速さにすると、人は数歩のうちに左右それぞれの重複歩距離と立脚期の割合を変え（反応）、歩き続けると左右の歩幅と両脚支持の時間の差がゆっくり小さくなります（予測）。小脳の変性疾患で歩行の運動失調のある9名と、年齢と性別をそろえた9名を比べると、反応による調整は保たれていましたが、予測による調整と後効果は小さいか、見られませんでした。著者らは、小脳は予測による調整に欠かせず、反応による調整は脊髄や脳幹などの下位の中枢が主に担っている可能性があると考えています3。
新しい靴や混んだ駅といった条件の変化に先回りして合わせる力は、くり返しの経験で育つと臨床では読めます。予測と誤差の一般論は脳と無意識で扱います。
大脳基底核：習慣への移り変わり
かつては、新しい行動は大脳皮質が担い、自動化とは制御が皮質下へ移ることだと考えられていました。その後、線条体（大脳基底核の入力部）のうち連合野とつながる領域は学習の初期に強く働いて練習とともに活動が下がり、運動野や運動前野とつながる感覚運動の領域は十分に練習したあとに強く働くことが報告されました。一方で、自動化した行動は線条体にもドパミンにも依存しないとする報告もあり、この矛盾は解決していません。多くはサルやラットの研究で、サルに同じ順番の動きを最長2年練習させた研究もあります4。
習慣になった動きは、きっかけになる状況で自動的に起こり、本人の意図とずれても続きやすくなります。腰を守るために固める、痛い側をかばって歩くといった動き方も、くり返すうちに状況と結びついた習慣になりうる、というのは臨床の推論です。
注意の向け方：外的焦点と内的焦点
2021年のメタ解析は、運動の実行について73件（1,824名）、学習について40件（1,274名）の研究を統合し、外的焦点は内的焦点より、実行（Hedges の g = 0.264、95%信頼区間 0.217〜0.310）、学習の保持（g = 0.583）、転移（g = 0.584）のいずれでも優れ、年齢、健康状態、技能の水準で差は変わらないと報告しました。体から遠い外的焦点の方が近い外的焦点より良いという結果（9件・272名）もありました6。
2024年には、同じデータを、出版バイアス（差が出た研究ほど発表されやすい偏り）の複数のモデルを含むベイズ的なメタ解析で解析し直した研究が出ました。すべての解析で出版バイアスの中程度から強い証拠があり、補正後の平均の効果は、実行で g = 0.01、保持で 0.15、転移で 0.09、遠い焦点と近い焦点の差で −0.01 と、ほぼゼロでした。データはむしろ差がないことを支持し、研究ごとのばらつきは大きく、まだ分かっていない条件で影響が変わると考えられています7。
2つを並べると、「外的焦点で動きが良くなる場面はあるが、平均の差は小さいか、ないかもしれない。どの条件で差が出るかはまだ分からない」と読むのが妥当です。なお、2021年の解析には、外的焦点の研究を長く進めてきた研究者も著者として加わっています6。外的焦点の声かけは最初に試す価値のある選択肢ですが、確かめずに正解として使うものではありません。
OPTIMAL 理論
Wulf と Lewthwaite は、学習者の期待を高める条件（うまくできそうだと思える経験）、自律性（練習の条件を自分で選べること）、意図した動きの結果に向ける外的焦点の3つが、目標と動作の結びつきを強めて実行と学習を助けるとする OPTIMAL 理論を提案しました。期待の効果にはドパミンの反応が関わり、外的焦点は熟練した動きを支える脳のネットワークのつながりを助け、期待と外的焦点が、注意が自分自身や課題と関係のないことへ戻るのを防ぐ、と推測しています8。これは理論で、外的焦点の効果の大きさは先の再解析7と合わせて読みます。期待と見込みの扱いは自己効力感とつながります。
暗黙的学習と、プレッシャーの下での崩れ
Masters は、熟練した動きが強く成功したい場面で崩れる原因の一つとして、動きのしくみについての明示的な知識を意識的に使って動こうとする、内向きの注意をあげました。意識的な処理が自動化した動きを乱すという考えです。ゴルフのパットを、規則を教えられて明示的に学ぶ条件と、規則を知らないまま暗黙的に学ぶ条件で身につけてもらい、評価される不安と金銭の報酬によるストレスの下で比べたところ、明示的な知識の少ない人の方が崩れにくいという仮説を支える結果でした9。
健康な人のスポーツ課題の研究で、患者で同じことが起こるかは確かめられていません。臨床では、「正しいやり方」の規則を多く覚えた患者が、評価される場面や痛みが怖い場面でぎこちなくなることがあります。
痛みと脅威があると、制御は守る方向へ
痛みがあるときの筋の使い方の変化と体幹を固める戦略は、運動制御と安定化とチェストグリッピングとバックグリッピングで扱います。ここでは、痛みを予期するだけで制御が変わることを示した研究を取り上げます。
健康な8名で、腕を動かすときの体幹の筋活動を筋肉内の電極で記録し、痛い皮膚刺激を背中に加えると予告した条件と肘に加えると予告した条件を比べた研究では、肘の痛みの予期では姿勢の調整は変わりませんでした。背中の痛みを予期すると、1回の腕の動きでは深部の体幹筋の働き出しが遅れ、くり返す動きでは深部の活動が減り、どちらでも表層の体幹筋の活動が増えました。腰痛をくり返す患者で見られる変化に似ており、著者らは、痛みの予期が脊柱を固める保護的な戦略を引き起こし、それは圧縮の負担を伴うと結論しています10。
痛みへの恐れがある患者では、この守るための固めに、体の部位への内向きの注意と意識的な制御が重なる可能性があります。予期による固め10と意識的な制御による崩れ9の研究を組み合わせた臨床の推論で、患者で直接確かめた研究は、このページで確かめた範囲では見つかりませんでした。恐怖と回避そのものは恐怖回避で扱います。
セラピストが見るべきこと
| 注意の向き | 動作中、患者は体の部位を見ているか、目標や環境を見ているか。「どこに気をつけて動きましたか」と聞き、答えを記録する。 |
|---|---|
| 自動化の程度 | 歩きながら話す、数を数える、物を持つと、速さ・歩幅・ふらつき・立ち止まりがどう変わるか。1つの課題のときと同じ方法で比べる5。 |
| 予測と反応 | 腕を挙げる、物を持ち上げる前に姿勢が準備されているか。予想できる動きへの備えと、予想外の揺れへの反応を分けて見る2,3。 |
| 固めと脅威 | 痛みや転倒が怖い動きで、息を止める、体幹や足趾を固める、動きが遅く慎重になるか。怖さの程度を数字でも聞く10。 |
| 規則への依存 | 「正しいやり方」を口に出しながら動いていないか。評価されていると感じる場面で動きがぎこちなくなるか9。 |
| 声かけへの反応 | 外的焦点と内的焦点の声かけで、動きの結果・滑らかさ・痛みがどう変わるか。どちらが合うかは人によって違う前提で比べる7。 |
| 急な変化 | 急に歩き方やバランスが変わった、片側の手足に力が入らない、ろれつが回らない。運動学習の問題として扱わず、医療機関での評価を優先する（下の注意を参照）。 |
臨床での使い方
声かけは、目標を体の外に置く
声かけは、注意の向け先を体の部位から、動きの結果や環境に移します。下は言いかえの例で、どの言葉が合うかは患者ごとに確かめます。
| 立ち上がり | 内的焦点「お腹を固めて、膝を伸ばして」→ 外的焦点「足の裏で床を押して」「頭を前の壁の印に近づけるように立って」 |
|---|---|
| 片脚立ち | 内的焦点「お尻に力を入れて、膝を内側に入れないで」→ 外的焦点「前の目印から目を離さずに」「足の下のタオルにしわを寄せないように」 |
| 腕の挙上 | 内的焦点「肩をすくめないで、肩甲骨を下げて」→ 外的焦点「指先で壁の高い印に触れて」 |
| 歩行 | 内的焦点「かかとから着いて、膝を伸ばして」→ 外的焦点「床のテープの先まで」「足音を小さくして歩いて」 |
| 持ち上げ | 内的焦点「腰を曲げないで、膝を曲げて」→ 外的焦点「箱をお腹に引き寄せてから、台の上へ運んで」 |
研究の結果は、外的焦点がよいとする解析6と、補正すると差がほぼないとする再解析7に分かれます。臨床では、差がないかもしれない前提で、試しやすい候補として外的焦点の声かけを使い、内的焦点と比べて動きの結果と患者の感じ方を記録します（臨床の判断です）。
外的焦点が合わないとき
注意の向け方の影響は条件によって大きく変わります7。外的焦点の声かけで動きが変わらない、目標が分かりにくいと感じる患者もいます。体幹を固め続ける患者が固めを減らす練習では、まず固めているときと緩めているときの違いに気づくことが入口で、この段階では体の部位に注意を向けます（チェストグリッピングとバックグリッピング）。気づいたあとは注意を動きの結果へ戻す、という順番は臨床の考え方で、比べた研究はこのページで確かめた範囲では見つかりませんでした。
課題と環境で、動きを引き出す
言葉で指示するより、目標の高さや距離、床の目印、座面の高さ、物の重さといった課題と環境を一つずつ変える方が、動きを自然に引き出せることがあります。
二重課題は、まず評価として使います5。練習に取り入れるのは、1つの課題で安全に安定してできるようになってからです。話しながら歩く、物を持って歩くなど、生活で実際に起こる組み合わせを選び、転倒の危険がある人では手すりや付き添いを用意します。二重課題の練習がどの人にどれだけ役立つかはこのページの研究からは言えないので、同じ検査で経過を比べながら進めます。
修正しすぎない
明示的な規則を多く持つ学び方はプレッシャーの下で崩れやすいという研究9から、1回の練習で伝える修正は1つにしぼります。うまくいかない試行を毎回言葉で直さず、目標を示して数回くり返してもらい、「どこを直したか」より「狙いに届いたか」を話題にします。これは研究からの臨床の推論で、患者で比べた研究ではありません。
練習量と変化のつけ方
自動化には長い練習が必要です4。院内の限られた回数では足りないため、困っている生活の動作そのものを自宅や職場で少しずつくり返す計画を立てます（運動システム機能障害）。基本の形ができたら、速さ、床、環境、持つ物を少しずつ変えます3。恐れが強い患者では、怖い動作を小さく分けて試す進め方を組み合わせます（認知機能的療法）。
急に歩き方やバランスが変わった、片側の手足に力が入らない、ろれつが回らない、ものが二重に見える場合は、脳卒中など急いで評価が必要な病気の可能性があります。練習を続けず、救急を含めて医療機関での評価を優先します（歩行周期と足部、レッドフラッグ・安全管理）。
患者説明への変換
歩く、立つ、物を取るといった動きの多くは、頭で考えなくても体が自動で調整しています。練習では、体の細かい動きより動きの目標に気持ちを向けた方が、体が自然に調整しやすいことがあります。
患者には、「腕を動かす前に、脚や背中の筋肉が自動で準備しています」と、体の自動の働きを信頼してよいことを伝えます。
声かけを変えるときは理由も伝えます。「膝の向きを考えるより、床の線に沿って歩くことだけ考えてみてください。どちらが歩きやすいか比べましょう。合わなければ別の言い方を試します」と伝え、患者自身に違いを確かめてもらいます。二重課題の検査では、「歩くことにどれくらい注意を使っているかを見て、練習の目安を決めるためです」と説明します。
痛みが怖くて固めてしまう患者には、「痛みを予想すると、体は守ろうとして自然に固めます。固める量を少し減らしても大丈夫な場面を、一緒に確かめていきましょう」と伝えます。動きがぎこちなくなったときは「考えすぎて動きにくくなるのはよくあることです。目標だけに気持ちを向けて、もう一度やってみましょう」と声をかけます。