矩形波状振動
サッケード(衝動性眼球運動)
1. サッケードとは
Section titled “1. サッケードとは”サッケードは、注視点を視界の一方から他方へ急速に移動させる同向性眼球運動(conjugate eye movement)である。テキストを読む際の眼球移動や眼振の急速相、REM睡眠中の眼球運動がその例である。
中心窩は直径約1.0 mm(視角約3°)の領域で、錐体視細胞が最高密度に分布する。サッケードで視線を急速移動させることにより、周囲環境をすばやく評価することが可能になる。
サッケードの分類
Section titled “サッケードの分類”- 随意サッケード:テキストを読む、指示された標的を見るなど、意図的に行われる。
- 不随意サッケード:眼振の急速相、REM睡眠中など、意図せず生じる。
- プロサッケード:出現した視覚刺激に向かってサッケードを行う課題。
- アンチサッケード:出現した刺激の反対方向にサッケードを向ける課題。反射的プロサッケードの抑制と随意的なサッケード生成の2プロセスが必要。
- 記憶誘導サッケード:視覚刺激が消えた後、記憶した位置に向けて遅延してサッケードを行う課題。
サッケードの主要パラメータ
Section titled “サッケードの主要パラメータ”以下のパラメータが臨床評価に用いられる。
| パラメータ | 内容 |
|---|---|
| 振幅 | 眼球移動の角度(°) |
| 潜時 | 刺激提示からサッケード開始までの時間(約200 ms) |
| ピーク速度 | 15°で約300〜350°/秒、35°で約475〜525°/秒 |
| 持続時間 | 振幅と線形関係。振幅と速度も線形関係にある |
| ゲイン | 実際の振幅/目標振幅の比 |
サッケード開始には約200ミリ秒を要し、最大速度は約700°/秒に達する。開始後は軌道が固定され、飛行中の修正はできない(弾道学的性質)。
ピーク速度は振幅に依存し、15°のサッケードで約300〜350°/秒、35°で約475〜525°/秒、最大で約700°/秒に達する。振幅と速度の間には線形関係がある。
2. 主な症状と臨床所見
Section titled “2. 主な症状と臨床所見”サッケード異常自体は患者が自覚しにくいことが多い。以下の症状で気づかれる場合がある。
- 動揺視(oscillopsia):サッケード侵入に伴い、視界が揺れる感覚を訴えることがある。
- 読書困難:サッケード速度の低下により、行を追う能力が低下する。
- 注視困難・複視:眼球運動の制御障害を反映する。
臨床所見(医師が診察で確認する所見)
Section titled “臨床所見(医師が診察で確認する所見)”通常の評価項目
Section titled “通常の評価項目”- サッケード開始の遅延:命令後にサッケードが速やかに生成されるか。遅延は眼球運動失行やハンチントン病で特徴的である。
- 可動範囲と同向性:眼球可動域制限の有無、両眼の速度の不一致を確認する。
- サッケード速度の低下:PSPでは垂直サッケード、SCA2では水平サッケードの緩徐化が特徴的である。
- サッケード測定異常(dysmetria):目標に届かない低測定(hypometric)は パーキンソン病で、目標を超える過大測定(hypermetric)は小脳疾患で特徴的である。
- 水平・垂直の独立評価:異なる疾患が各方向に独立して影響するため、両方向を別々に検査する必要がある。
サッケード侵入と振動の種類
Section titled “サッケード侵入と振動の種類”サッケード侵入は眼振と異なる異常眼球運動である。眼振は緩徐相ドリフトが一次的に生じるのに対し、サッケード侵入は急速眼球運動が一次的に生じる。2)
正弦波状振動
眼球フラッター(ocular flutter):水平方向の高頻度サッケードバースト。サッケード間に休止期がない。PPRF・小脳室頂核の障害。傍腫瘍症候群・ウイルス性脳炎で生じる。2)
オプソクローヌス:多方向性の不規則・高頻度サッケード。サッケード間に休止期がない。opsoclonus-myoclonus症候群(小児の神経芽細胞腫)が代表的。2)
サッケードパルス:固視点から短いサッケード後、直ちに修正サッケードを生じる。SWJとの違いはサッケード間の休止期がない点。2)
3. 原因とリスク要因
Section titled “3. 原因とリスク要因”サッケード異常は多様な神経疾患の症候として現れる。以下に代表的な疾患と異常パターンを示す。
運動障害疾患
Section titled “運動障害疾患”- 進行性核上性麻痺(PSP):垂直サッケードの緩徐化が早期から出現し、眼筋麻痺に先行する。riMLF(内側縦束吻側間質核)のバーストニューロン障害による。SWJも高頻度に認める。
- パーキンソン病:水平・垂直サッケードの低測定。
- 多系統萎縮症(MSA):SWJ、サッケード測定異常。
- ハンチントン病:サッケード開始障害が主な眼科的所見。サッケード緩徐化も認める。
- 脊髄小脳変性症(SCA):SCA2では水平サッケード緩徐化が典型的。SCA with saccadic intrusions(SCASI)でマクロサッケード振動を呈する。
- フリードライヒ失調症:マクロサッケード振動、持続的SWJ。
- 眼球運動失行:頭部スラスト・瞬目によるサッケード開始の代償が特徴的。
- 毛細血管拡張性運動失調症:低測定サッケード、交互性斜偏位、SWJ。
神経精神疾患
Section titled “神経精神疾患”- アルツハイマー病(AD):低測定サッケード、潜時延長、ピーク速度低下、アンチサッケード障害。
- ADHD:不要なサッケード抑制能力の低下。
- 自閉症:アンチサッケードエラーの増加。
- 統合失調症(小児期発症):予測サッケード・侵入サッケードの増加。
サッケード侵入をきたす主な原因疾患
Section titled “サッケード侵入をきたす主な原因疾患”| 侵入の種類 | 代表的原因疾患 |
|---|---|
| SWJ | パーキンソン病・PSP・小脳性失調・MS・傍腫瘍性脳炎 |
| マクロサッケード振動 | 脊髄小脳変性症・小脳腫瘍・遺伝性小脳変性症 |
| サッケードパルス | 中毒性/代謝性脳症・MS・脳幹病変 |
| 眼球フラッター | 傍腫瘍性(抗Ri)・MS・ウイルス性脳炎後 |
| オプソクローヌス | OMS・神経芽細胞腫(小児)・抗Hu・抗Ri脳炎 |
垂直サッケードの緩徐化はPSPの早期所見であり、眼筋麻痺に先行することがある。ハンチントン病ではサッケード開始障害が特徴的である。SCA2では水平サッケードの緩徐化が典型的に認められる。
4. 診断と検査方法
Section titled “4. 診断と検査方法”臨床的評価(ベッドサイド)
Section titled “臨床的評価(ベッドサイド)”Termsarasabの5項目評価が基本的な枠組みとなる。
- サッケード開始:命令後の開始の速やかさを確認する。
- 可動範囲と同向性:可動域制限および両眼の速度差を評価する。
- サッケード速度:緩徐化の有無を確認する。
- サッケード正確さ:低測定・過大測定、修正サッケードの有無を確認する。
- サッケード侵入/振動:SWJ・マクロサッケード振動・フラッター/オプソクローヌスを同定する。
水平・垂直方向を独立して評価することが重要である。異なる疾患が各方向に独立して影響するためである。
眼球運動記録
Section titled “眼球運動記録”- 電子眼振計(ENG):角膜-網膜電位差を利用した眼球運動記録。サッケード・追従運動・固視を定量的に評価できる。2)
- ビデオ眼球運動記録(VOG):高速度眼球追跡による定量的評価が可能。2)
- 動画解析ソフト(Kinovaなど):ベッドサイドでの眼球運動の簡易定量評価に応用されている。1)
サッケード速度による鑑別
Section titled “サッケード速度による鑑別”外転サッケード速度が正常であれば、外見上の外転制限は第6脳神経麻痺ではなく見かけの外転障害(ADAD)と判断できる。5)
アンチサッケード課題の臨床応用
Section titled “アンチサッケード課題の臨床応用”- プロサッケード課題とアンチサッケード課題を gap/overlap 条件で実施する。3)
- アンチサッケード課題はプロサッケードよりもMCI/ADと健常者の鑑別に有効である。3)
- 評価指標:サッケード潜時・方向エラー率・振幅・ピーク速度。3)4)
5. 標準的な治療法
Section titled “5. 標準的な治療法”サッケード異常は多くの場合、基礎疾患の症候として現れる。そのため、原疾患の診断と治療が最優先となる。
各神経変性疾患・精神疾患に対する疾患固有の治療が基本である。サッケード異常への直接的な介入は二義的である。
水頭症に伴うMSWJの治療
Section titled “水頭症に伴うMSWJの治療”水頭症により可逆的にMSWJが出現することがある。脳室ドレナージや VP shunt により、水頭症の改善とともにMSWJが消失する。1)
Tanakaら(2021)は、54歳男性の右視床出血・急性水頭症の症例を報告した。緊急脳室ドレナージ後にMSWJ(右方への侵入サッケード、2〜3 Hz、振幅>5°、修正潜時中央値200 ms)が出現し、day 2に水頭症改善とともに消失した。day 36にドレナージクランプ後MSWJが再出現したが、VP shunt後 day 39に再消失し、6か月後の再発はなかった。1)
サッケード侵入に対する特異的薬物療法は確立されていない。一部の眼球運動障害に対しバクロフェン・ガバペンチン・メマンチン等が試みられる。2)
サッケード適応
Section titled “サッケード適応”正常なサッケード精度は継続的な適応プロセスの結果である。加齢や疾患による変化に対して無意識的に修正が行われる。
6. 病態生理学・詳細な発症機序
Section titled “6. 病態生理学・詳細な発症機序”サッケード生成の神経回路
Section titled “サッケード生成の神経回路”- 前頭眼野(FEF):随意サッケードの大部分をトリガーする。対側PPRFおよび上丘に直接投射する。
- 上丘(SC):不随意サッケードを主に開始する。SC内の固視ニューロン(rostral pole)がomnipauseニューロンを興奮させ、固視を維持する。1)
- 頭頂葉:上頭頂小葉・頭頂眼野が上丘と直接接続する。頭頂葉損傷でプロサッケード潜時が増加する。
- 大脳基底核:線条体が反射サッケードの生成と抑制に関与する。黒質網様部からのGABA作動性投射の薬理的阻害で抑制不能なサッケード侵入が生じる。1)
- 小脳:虫部と室頂核がサッケード精度に関与する。室頂核/小脳流出路の障害でマクロサッケード振動(過大測定の反復)が生じる。2)
- FEFとSCは相補的であり、一方が損傷しても水平サッケード生成は可能だが、両方損傷で著明な欠損が生じる。
水平サッケードの経路
Section titled “水平サッケードの経路”FEF → SC → PPRF(橋網様体傍正中核)→ 外転神経核 → MLF → 動眼神経核
外転神経核には2種のニューロンが存在する。(1)同側外側直筋を直接支配する下位運動ニューロン、(2)正中線を越えMLFに合流し、対側の内側直筋支配動眼神経核ニューロンに終止する核間ニューロンである。
垂直サッケードの経路
Section titled “垂直サッケードの経路”FEF → SC → riMLF(内側縦束吻側間質核)→ 滑車神経核・動眼神経核 → 上斜筋・下斜筋・上直筋・下直筋
riMLFは両側の滑車神経核・動眼神経核に軸索を送る。riMLFのバーストニューロン障害によりPSP初期の下方サッケード緩徐化が生じる。Cajal間質核(iC)は上下方向の注視眼位保持に関与し、片側iC病変はocular tilt reactionをきたす。
アンチサッケードの神経機構
Section titled “アンチサッケードの神経機構”正しいアンチサッケード生成には2つのプロセスが必要である。(1)反射的プロサッケードの抑制、(2)ターゲット鏡像位置への随意サッケードの生成。4)
- SC内の固視ニューロンと運動ニューロンが拮抗的に放電を調節する。4)
- DLPFCとACCがトップダウン抑制シグナルをSCに送る。4)
- SEFがSC・FEFに補助的運動指令を送り、随意アンチサッケードの成功に寄与する。4)
- アンチサッケード課題はDLPFC・SEF・FEF・ACC・後頭頂皮質・視床・線条体からなる前頭-頭頂-皮質下ネットワークを動員する。3)
saccadic oscillationの神経機序
Section titled “saccadic oscillationの神経機序”サッケードはpulse-step刺激で生成される。burst neuronからの高頻度発射(pulse信号)が眼球を動かし、tonic neuronへの眼位保持刺激(step信号)で眼位を保持し、pause neuronが眼位を維持する。脳幹局所神経回路が破綻するとサッケード侵入が生じる。矩形波状振動(intersaccadic intervalあり)と正弦波状振動(intervalなし)に大別される。
MSWJの可逆的メカニズム(水頭症)
Section titled “MSWJの可逆的メカニズム(水頭症)”第4脳室出口孔の閉塞による水頭症→第3脳室・中脳水道拡大→上丘への機械的伸展→固視ニューロン活性低下→omnipauseニューロン活性低下→MSWJ発生という経路が想定される。水頭症治療で可逆的に改善することは、機能的機序であり破壊的機序ではないことを示唆する。1)
7. 最新の研究と今後の展望(研究段階の報告)
Section titled “7. 最新の研究と今後の展望(研究段階の報告)”アルツハイマー病・MCIのサッケードバイオマーカー
Section titled “アルツハイマー病・MCIのサッケードバイオマーカー”Opwonyaら(2022)3)は35件の原著論文を系統的にレビューし、27件のメタアナリシスを実施した。プロサッケード潜時はAD群がMCI群より有意に延長(gap・overlap条件下)、アンチサッケードエラー率はAD群がMCI群より有意に高い(gap条件下)ことが示された。アンチサッケードパラダイムはプロサッケードよりも患者と健常者の鑑別に有効であり、特定のサッケードパラダイムと条件の選択によりMCI・AD・健常者の区別が可能であることが示唆された。眼球追跡技術は非侵襲的・安価なADバイオマーカーとしての可能性を有する。
アンチサッケード課題によるアルコール使用障害評価
Section titled “アンチサッケード課題によるアルコール使用障害評価”Siら(2022)は、慢性アルコール使用が抑制制御の障害を引き起こすことを示した。高用量(0.8 g/kg)・低用量(0.4 g/kg)ともにアンチサッケード潜時を増加させ、速度を低下させる。アンチサッケードの抑制制御はアルコール使用障害(AUD)の初期バイオマーカーとなりうることが示唆され、VR技術・モバイルデバイスを用いたサッケード評価の可能性も論じられた。4)
アンチサッケード課題はMCI・ADの鑑別に有用であり、非侵襲的バイオマーカーとしての研究が進んでいる。3)ただし、現時点では臨床診断補助の研究段階であり、確立した標準検査として用いられているわけではない。
8. 参考文献
Section titled “8. 参考文献”- Tanaka K, Ando D, Irie K, et al. Macrosquare-wave jerks subsiding after hydrocephalus treatment in a thalamic hemorrhage patient. Intern Med. 2021;60:2487-2490. doi:10.2169/internalmedicine.6293-20.
- Gurnani B, et al. Nystagmus and nystagmoid movements review. Clin Ophthalmol. 2025;19:1617-1650.
- Opwonya J, Doan DNT, Kim SG, Kim JI, Ku B, Kim S, et al. Saccadic Eye Movement in Mild Cognitive Impairment and Alzheimer’s Disease: A Systematic Review and Meta-Analysis. Neuropsychology review. 2022;32(2):193-227. doi:10.1007/s11065-021-09495-3. PMID:33959887; PMCID:PMC9090874.
- Si Y, Wang L, Zhao M. Anti-saccade as a Tool to Evaluate Neurocognitive Impairment in Alcohol Use Disorder. Frontiers in psychiatry. 2022;13:823848. doi:10.3389/fpsyt.2022.823848. PMID:35573351; PMCID:PMC9094713.
- Lam D, Blah TR, Lau FS, Agar A, Francis IC. Apparent Defective Abduction Without Diplopia. Cureus. 2022;14(9):e29155. doi:10.7759/cureus.29155. PMID:36258930; PMCID:PMC9562731.