Subperceptual noisy galvanic vestibular stimulation in bilateral vestibulopathy: a double-blind, sham-controlled crossover pilot study

何百万人もの人々にとって、内耳は身体の静かなジャイロスコープとして機能しています。それは、頭が空間内のどこにあるのかを常に脳に伝える、液体で満たされた管からなる繊細なシステムです。このシステムが両側で機能不全に陥ると、「両側前庭機能不全」として知られる状態となり、世界は方向感覚を失わせる場所へと変貌します。患者は単にめまいを感じるだけでなく、特に暗い場所や凹凸のある地面の上で、安定して立ったり、つまずかずに歩いたりするという根本的な能力を失います。頭の動きに合わせて目の動きを調整できなくなるため、歩くたびに視界がぶれる「眼振性動揺（オシロプシア）」という現象が起こることもあります。理学療法によって、視覚や触覚に頼って補う方法を学ぶ患者もいますが、内耳そのものの喪失に対する治療法はなく、重度の損傷がある人々にとっては、転倒や孤立のリスクが高いままです。科学者たちは、この壊れたシステムを再始動させる方法を長年探し求め、「ノイジー・ガルバニック前庭電気刺激（noisy galvanic vestibular stimulation）」と呼ばれる手法を模索してきました。この手法は、耳の後ろの皮膚に非常に微弱でランダムな電流を流すもので、本人が感じ取ることができないほど微細なプロセスとして設計されています。理論としては、この微小な電気的な「ノイズ」が、損傷した内耳からのかすかな残存信号を脳が拾い上げるのを助けるのではないかと考えられています。これは、電波の弱い放送局をよりはっきりと聴くために、ラジオの音量を上げるようなものです。

ユニバーシティ・カレッジ・ロンドンの研究チームは、このアプローチがこの深刻な平衡障害を持つ人々に実際に役立つかどうかを検証するために着手しました。彼らは、確定診断を受けた両側前庭機能不全の患者10名を募り、管理された実験室環境へと招き入れました。目的は、この知覚できない電気刺激の単回投与が、患者の立ち上がり、歩行、および安全な移動能力を改善できるかどうかを確認することでした。研究はバイアスを避けるために極めて慎重に設計されました。つまり、ダブルブラインド（二重盲検）方式であり、患者も研究者も、誰が実際の刺激を受けているのか、あるいは偽の刺激（シャム）を受けているのかを知りませんでした。患者は耳の後ろに電極を装着し、装置は、0から100ヘルツの間でランダムに変動するゼロ平均ホワイトノイズ信号（最大強度はプラスマイナス0.4ミリアンペア）を送り出しました。この強度は、人間が感知できる閾値を下回るように特別に選ばれており、もし改善が見られたとしても、それが患者がピリピリとした刺激を感じて頑張ろうとした結果ではなく、電流による生物学的な効果によるものであることを保証するためです。

テストのプロトコルは厳格かつ包括的でした。各患者は、バランス能力を限界まで試す一連の課題に挑みました。彼らは、硬い床と柔らかいフォームの表面の両方で、目を開けた状態と閉じた状態の両方で立ち、異なる感覚条件下でどれほど姿勢を維持できるかをテストしました。また、通常の快適な速度、および非常にゆっくりとした速度での6メートルの歩行を行いました。これは、バランスに問題がある人々にとって、直立を維持するために速度に頼ることが多いため、驚くほど難しい課題です。さらに、椅子から立ち上がり、3メートル歩き、回転して、再び座るという、制限時間付きの移動テストも行われました。あらゆる動きは、足、足首、頭、腰に配置されたマーカーの位置をマッピングする高精度カメラによって追跡されました。これにより、研究者は単に移動の速さや距離だけでなく、リズム、対称性、および歩幅の微妙な変化までも測定することができました。

データが分析されたとき、結果は明白であり、迅速な解決策への期待に対しては、大部分において失望させられるものでした。電気刺激は、患者の姿勢の安定性を向上させず、歩行速度を上げたり、リズムを整えたり、バランスを改善したりすることもできませんでした。患者は、実際の刺激とシャム刺激の区別がつかず、これによりブラインド（盲検化）が成功しており、電流が本当に知覚下であったことが確認されました。グループレベルでは、刺激は姿勢の揺れ、機能的な移動能力、または歩行の全般的な質に対して、測定可能な影響を与えませんでした。一つだけ小さな統計的シグナルがありました。実際の刺激を受けているときの方が、シャムの場合よりも歩幅の一定性がわずかに高かったという点です。しかし、この単一の発見は、歩行速度を個別に調査したり、多数の変数に対して補正を行ったりした場合には成立しませんでした。これは真の治療効果ではなく、偶然の発生であった可能性が高いものです。

研究者たちは、この特定の種類の電気刺激を固定された強度で単回投与しても、両側前庭機能失調の人々のバランスや歩行を改善することはないと結論付けました。彼らは、以前の研究で示唆されていた恩恵とは、アプローチが異なっていたことを指摘しています。以前の研究では、全員に同じ固定量を用いるのではなく、各患者に最適な電気量を個別にテストしていました。しかし、それらの研究であっても、サンプル数が少なく、今回の試験のような厳格なブラインド化が欠けていました。著者らは、電気電流が、深刻な損傷を持つ患者に残っている神経線維を活性化させるには強すぎたか、あるいは「ノイズ」が、その基礎となる部分を失ってしまったシステムを助けることはできないためではないかと示唆しています。この研究は治療法を見出したわけではありませんが、厳格なダブルブラインド試験がこの患者集団において可能であることを証明しました。彼らが開発したプロトコルは、あらゆる変数を注意深く制御し、患者が何が起きているのかを推測できないようにしたものであり、今後、この技術が内部コンパスを失った人々にとって信頼できる治療法になり得るかを最終的に判断するための、より大規模な研究のテンプレートとなるでしょう。