高齢者に対する経頭蓋レーザーの神経認知機能への効果

高齢者に対する経頭蓋レーザーの神経認知機能への効果

Beneficial neurocognitive effects of transcranial laser in older adults

Enrique Vargas, Douglas W. Barrett, Celeste Saucedo, Li-Da Huang, Jacob A. Abraham, Hirofumi Tanaka, Andreana P. Haley, F. Gonzalez-Lima

Lasers Med Sci. 2017 July; 32(5): 1153-1162. doi: 10.1007/s10103-017-2221-y.

No.2021-17

執筆担当：関西福祉科学大学 保健医療学部 リハビリテーション学科　梛野浩司

掲載：2021年6月8日

【論文の概要】

波長1064nm, 出力250W/㎠での経頭蓋赤外線レーザー刺激（Transcranial infrared laser stimulation: TILS）は健常成人の右前頭葉へのphotobiomodulation（PBM）により安全で神経認知機能を改善することが証明されている．そこで，この論文では健常高齢者に対して神経認知機能および認知機能に影響すると考えられる脳機能についてTILSの効果を検証した。対象者は主観的に記憶障害を訴える12名（男性５名、女性７名；年齢19-90歳）とし、うち３名は中等度の頭部外傷を負ったもの、うち１名はMCIと診断されているものであった。測定項目は、認知機能として精神運動警戒課題（psychomotor vigilance task, PVT）、遅延見本合わせ（delayed match-to-sample, DMS）を介入前後で測定した。その他、内頸動脈内膜中膜厚を測定した。脳機能として、６名に対し脳波（EEG）をTILS実施前・実施中・実施後に測定し、そして残りの６名に対してはTILS介入前後でfMRIを測定した。fMRIでは記憶の２バック課題を行っている際の脳活動を測定した。

結果、PVT反応時間（p<0.001）、PVT誤答率（p<0.001）、DMS正答率（p<0.05）で有意な改善がみられ、内動脈内膜中膜厚は年齢と正の相関（r=0.83）を示しPVT反応時間（r=0.42）とPVT誤答率（r=0.47）と正の相関を示した。EEGではTILS中にα、β、γのパワーが増加し、fMRIでは課題中のBOLD信号が減少していることから課題遂行における効率化が示された。

【解説】

TILSはPBMを利用したもので、PBMではシトクロム酸化酵素の発現を促進する。高次脳機能の基礎となる代謝能力を反映してシトクロム酸化酵素が発現することから、PBMが神経機能を高め認知機能向上することが考えられている１）。この論文では、対象群に対しての介入前後比較であるためコントロール群が設定されていないことから根拠としては不十分ではある。また、認知機能の検査項目については学習効果の影響２）を受けやすいため解釈には注意が必要である。しかし、本論文ではEEGおよびfMRIを用いてTILSの脳機能への影響を調べているところが新しい取り組みである。EEGにおけるα、β、γのパワーレベルの向上は認知パフォーマンスに関与することが知られている3）ことから、TILSによる認知機能への効果を裏付ける形となっている。 今後、TILS関連の研究が発展しPBMのエビデンスが構築されることで新たな介入手段として臨床活用される可能性がある。

【引用・参考文献】

1) Rojas JC, Gonzalez-Lima F. Neurological and psychological applications of transcranial lasers and LEDs. Biochem Pharmacol. 2013 Aug 15;86(4):447-57. doi: 10.1016/j.bcp.2013.06.012. Epub 2013 Jun 24. PMID: 23806754.

2) 山下光．心理学者から見た神経心理学的評価．認知神経科学．9(3・4), p125-132, 2017.

3) Palva S, Palva JM (2011) Functional roles of alpha-band phase synchronization in local and large-scale cortical networks. Front Psychol 2:204 [PubMed: 21922012] Palva S, Palva JM (2011) Functional roles of alpha-band phase synchronization in local and large-scale cortical networks. Front Psychol 2:204 [PubMed: 21922012]