老年期の実行機能障害と認知症

実行機能(EF)とは.特定の目標を達成するために.目標に向けた行動を柔軟かつ最適な方法で計画.開始.順序付け.監視することを可能にする認知スキルである。EF障害は.アルツハイマー病を含む様々な精神神経疾患に広く見られる。 アメリカ精神医学会は1994年にEF障害を認知症の診断を支持する臨床的根拠の1つとしたが.EF研究は臨床の場で相応の注目を浴びておらず.このことは従来の認知症測定がEFに対して鈍感であるという事実と相まって.認知症患者におけるEF障害の状態を著しく過小評価.あるいは軽視することにつながっている。 EFは日常生活能力や機能の低下と密接な関係があり.EFは軽度認知障害(McI)から認知症への移行を予測し.認知症患者の要介護度を決定する。 したがって.加齢性認知症におけるEFの研究に注目する意義は大きい。 I.EFの紹介 1.EFと歴史的背景:EFは重要な認知能力として.認知分野の地位と役割は徐々に認識されている。 「の変化をもたらし.前頭葉がEFにとって重要であることを示唆した。 その後.A1exanderらは.前頭葉が大脳基底核-視床皮質ループに関連しており.このループの損傷が「前頭葉行動」を引き起こすことを示した。 現在では.EFにはさまざまな脳領域の連携と相互作用が必要だと考えられている。 EFは主に脳の前頭葉の機能であるが.前頭葉と他の脳領域との間には広範なつながりがあるため.他の脳領域の損傷によってEF障害が生じる可能性がある。 EFは以下の認知能力から構成される:(1)注意と抑制:タスクに関連する情報への注意と処理.および無関係な情報の抑制。 (2)タスク管理:複雑なタスクを処理する際に.タスク間で注意を切り替えることを指す。 (3)作業記憶:情報を短時間記憶し保持する能力を指す。 (4)モニタリング機能:処理順序の次のステップを決定するために.ワーキングメモリーの内容を更新・確認することを指す。 (5)計画を立てる:目標とする行動の処理順序を計画することを指す。 2.EFの解剖学的基盤:EFに関連する脳構造には.背外側前頭前皮質.前頭眼窩表面.前帯状回.大脳基底核.小脳が含まれる。 すなわち.興奮性グルタミン酸作動性線維が前頭皮質から線条体新皮質へ.そして抑制性v-モノアミノ酪酸(GABA)作動性線維がここから淡蒼球または黒質へ.さらに視床の特定領域へ.最後に視床から興奮性グルタミン酸作動性線維が前頭皮質領域へ戻り.全体の閉ループが完成する。 最後に.視床は興奮性グルタミン酸線維を前頭皮質領域へ戻し.閉ループ全体を完成させる。 このループは.ウィスコンシンカードソーティングテスト(WCST)の際に興奮する。 (2)外側前頭眼窩顔面ループ:このループは.状況判断.行動の選択.情動反応と関連している可能性がある。 損傷は人格変化.行動抑制.感情障害につながる。 反応/無反応テスト(go/no-go)はこのループを刺激する可能性がある。 (3)前帯状ループ:このループは行動のモニタリングとエラー訂正に重要な役割を果たす。 ストループテストはこのループを刺激する。 したがって.EFは構造的に前頭葉全体.大脳基底核円弧状および視床皮質ネットワーク.すなわち前頭葉システムの完全性に依存している。機能的には.前頭葉システムの情報処理過程に影響を及ぼすあらゆる障害は.その場所や関連性にかかわらず.EFの障害につながる可能性がある。 3.一般的に用いられているEFの測定方法:EFには.計画.注意/抑制.ワーキングメモリなど様々な認知能力が含まれるため.単一の検査方法でEFのすべての側面を包括的に評価することは困難である。 Royallらは.ベッドサイドでのスクリーニング法として.executiveintenriew(executive interview tool)とexecutiveclockdrawing(executiveclockdrawing operation)の2つを推奨している。 executiveclockdrawingtask,)を用いてEFを測定することを提案し.これらは良好な信頼性と妥当性を有し.実施が容易でEFの臨床的または疫学的スクリーニングに適していることが明らかにされた。 ExIT5は.25項目から構成され.50点満点で.点数が高いほどEFが良好であり.検査所要時間の目安は10分である。 ExIT5は.従来のEF検査と高い相関があり(r=0.90).Minute Mental State Examination(MMSE)に比べて認知機能障害を早期に発見できることから.ベッドサイドでEFを評価するための有効かつ信頼性の高いツールであると考えられている。 最近では.Fanらによって開発された注意ネットワークテスト(ANT)のように.コンピュータ上で反応時間テストを開発する学者もおり.これもEFの測定に用いられている。 EF障害と老年期によくみられる認知症 1.アルツハイマー病(AD):老年期に最もよくみられる神経変性疾患であるADは.以下のような高次認知機能を幅広く有する。 記憶障害はADの中核症状であり.誰もが知っている症状である。 一般的に使用されている臨床認知尺度はEFをうまく反映できないか.あるいはEFを完全に無視することさえあるため.AD患者におけるEF障害は非常に過小評価されてきた。 また.記憶とEFの障害は.ADの初期段階におけるすべての認知的変化の中で最も重大かつ特徴的であり.EF.遅延想起.新しい知識を学習する能力の検査は.ADの早期診断に役立つと考えられている。 colletteらは.AD患者と健常高齢者各20人のEFを測定したところ.AD患者は健常高齢者よりもすべての遂行課題の成績が悪く.その原因因子を分析したところ.主に抑制と情報の記憶と処理の調整能力という2つのEF領域が関係していることがわかった。 研究者の中には.EF障害と記憶障害はAD感情の初期症状である可能性があり.経過の初期にEF障害が存在することがADの診断に役立つと考える者もいる1 J. しかし.EF障害はADの経過の初期に存在するが.重要ではないとも考えられており.一般的に使用されているEF検査 検査名 検査内容 検査名 検査内容 伝統的な検査ツール ベッドサイドスクリーニングツール caIjfom カード並べ替えテスト(ccsT) CG.wM(v) CIDxwM(s).CG 概念形成テスト cG.wM(v) 口語接続制御テスト CG.wM(v) ポルテウス迷路テスト(PM) P.wM(s) 構成的流暢性テスト CG.wM(s) レーブンの推論テスト(Raven’s Reasoning Test) R’s Reasoning Test (R’PM) wM(s), CGExrl25I, CG, wM(v&s) Stmop Colour Word Interference Test I, wM(v) Connecting the Dots Test, Part B I, wM(s) Toy Puzzle Test CG, wM(s) Frontal Lobe Functionality Rating Scale (FAB) I, cG, wM(v) ハノイタワーテスト(Hanoi Tower Test) I, cG, wM(v) (v) ハノイタワーテスト wM(s), P, I90/no90I, wM(v) クンドンタワーテスト wM(s), P, IWCSTCG, P, I 注: cG: 概念形成; I: 抑制; wM(s): 空間ワーキングメモリー; wM(v): 言語ワーキングメモリー; P: MMsEの得点が24点以下であることが明らかである。 EFが正常な高齢者ではそのような病理学的変化は見られなかったが.EFが正常な高齢者では死後.初期ADの病理学的変化が確認された。 DeKoskyとScheの研究によると.AD患者における中前頭葉の病理学的に有意なシナプス濃度と痴呆の重症度との最も強い相関は.早期のEF欠損とsPEcT(single-photon emission computed tomography)検査で確認された脳血流の低下の両方と関連していることがわかった。 2.血管性痴呆(VD):VD患者は.尾状核.淡蒼球.視床などの構造.前頭部や皮質下の結合線維に損傷を受けやすい広範な病変を通常有するため.EFループの完全性が破壊され.著しいEF障害を有する。 Pohjasvaらは.脳卒中後3-4ヵ月経過した55-85歳の虚血性脳卒中患者486人を対象に.包括的神経心理学的検査(CNTs)を実施した。 Pohjasvaらは.脳卒中発症3-4ヵ月後の55-85歳の486人の患者を対象に.包括的神経心理学的検査を実施し.基本的生活能力と複雑な生活能力(bADkとCADIJs)を評価した。その結果.40,6%にEF障害がみられ.そのほとんどが高齢者で.教育レベルが低く.日常生活動作能力が低下し.MMsEスコアが低く.そのほとんどが脳卒中部位が前方循環であった。 画像診断により.VD患者におけるMRI白質変化とEF障害との相関が確認された。 全体として.EF障害はAD患者よりもVD患者で顕著であり.障害のタイプも異なっていた。VD患者では抑制性障害が主であり.複雑な情報を処理する能力が低下しており.カード並べ替え課題を行う際の持続的なエラーが多かった。一方.自由想起と手がかり想起のテストはAD患者よりも強かった。注意シフトとワーキングメモリに関する障害はAD患者で顕著であったが.戦略を立てる能力は比較的保たれていた。 記憶障害に関しては.Yuspehらは.VD群はAD群よりも回想記憶と状況記憶が優れている一方.記憶内容を自分の意志で再現する能力はAD群ほど優れていないことを明らかにした。 3.前頭側頭型認知症(fmntotemporaldementia):皮質性認知症のもう一つのタイプで.臨床的には社会的行動.人格変化.EF障害を特徴とする。 EFの障害は.知覚.言語.記憶が正常な患者においても.特に意思決定や作業変更の際に検出されることがある。 皮質性痴呆のAD患者と比較すると.EF障害は両症例で類似しているが.FTD患者ではより持続的なエラーと前頭葉解放徴候が見られるのに対し.ADでは記憶障害がより顕著で一般的であるという違いがある。 4.パーキンソン病痴呆:パーキンソン病(Parkinsondisease.PD)患者の痴呆の発生率は約12%~30%である。PD患者は痴呆を発症する前にEF障害があり.それは順序障害.計画された操作の実行障害.定型的な切り替え能力の障害などに現れる。EF障害はPD患者の能力喪失の主な神経認知メカニズムであり.痴呆への転換リスクの予測価値がある。 EF障害は.PD患者における能力喪失の主な神経認知メカニズムであり.認知症への転化リスクの予測値を持っている。 前頭葉と線条体の間には解剖学的に密接な関係があり.線条体のドパミン減少が前頭葉のドパミン減少につながると考えられている。進行性核上性麻痺(pmgressivesupranuclea.palsy.PSP):EF障害はPSPの障害によくみられ.PDと比較して.PSPの障害は注意力.課題転換.分類能力においてより顕著である。 の低下が顕著である。 これは.前頭葉で起こることが知られている求心性神経ブロックと中脳上方活性化システムの機能障害に関連している可能性がある。 第3に.老年期認知症の研究におけるEF障害の意義である。1 EFは日常生活能力と関連している。料理.掃除.服薬を正確に時間通りに行うことは.日常生活における目標指向的行動であるため.EF障害では当然これらの行動が障害される。日常生活能力を評価するためにAllenによって考案されたAuencogIlitive1尺度( AuencogIlitive1evelassessment.ACLA)は.一連の実行タスクに基づいており.そのスコアは日常生活能力における個人のパフォーマンスと有意な相関がある(調理 r = 0, 83; トイレに行く r = 0, 75; 着替え r = 0, 74など)。 Dymekらは.ExIは包括的認知機能評価から独立しており.EXIT25は.患者が治療を理解し受け入れる要因の分析では.全分散の56%を占め.理性的な意思決定がなされる要因の分析では.45%を占めていることを明らかにした。 Boyleらは.VD患者のEFと日常生活能力について検討し.重回帰分析を用いて相関を確認した。 2.EF障害は認知症予備群の認知症への移行を予測できる:McIとは.軽度の記憶障害または認知障害を有するが.まだ認知症のレベルに達していない高齢者を指す。McIはEF障害を有することが多く.AD発症リスクは健常者の約10倍である。 a1bertらは.20項目の神経心理学的検査で3年間追跡調査したMcIの高齢者123人の研究において.23人はAD発症の可能性が高く.記憶とEFの4項目のベースライン検査のスコアが他の対象者より有意に悪かった。chenらは.幅広い神経心理学的検査でEFに障害があり.認知症発症の危険性のない551人の地域在住高齢者の研究において.AD発症の危険性は健常者の約2倍であることを明らかにした。 hjasvaaraらは.虚血性脳卒中患者を対象とした研究で.EFが認知症になりやすい脳卒中患者の早期発見や脳卒中患者の障害の予測に有用であることを明らかにした。 脳卒中患者の障害を予測する EFは認知症患者の要介護度を決定する:現在.ADのような変性疾患を伴う認知症に対する特異的な治療法はなく.他の加齢に伴う認知症の治療も満足のいくものではない。 認知症患者の看護・介護を強化することで.予後や生存の質をある程度改善することができる。 Royall et ¨は.ExIT25.MMsE.身体的健康状態.行動上の問題と要介護度との相関を調べるために呼びかけ.重回帰分析の結果.EFを反映するExIと125の測定値が1位であり.独立して要介護度と相関していることを示した。 EF検査の活用は.最も要介護度の高い人の選別に役立ち.医療資源の合理的利用に資するとともに.家族の社会的負担を軽減する。 結論として.EFは重要な認知スキルとして.近年認知神経科学の最先端のトピックとなっている。 高齢期の認知症患者では.一般にEFの障害の程度が異なるため.認知症患者の診断.生活能力の評価.予後を考える上で.EFの障害の状況を把握するために認知症患者のEF検査を実施する意義は大きい。