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パーキンソン病における筋シナジー
Muscle Synergies in Parkinson's Disease.
PMID: 32517013 PMCID: PMC7308810. DOI: 10.3390/s20113209.
抄録
過去20年以上にわたり、ヒトや他の脊椎動物を対象とした実験研究では、運動制御の生理学的基盤を調べるための計算ツールとして、筋シナジー解析がますます利用されるようになってきています。筋シナジーの理論的背景は、運動システムが筋群を単一のユニットとして調整する潜在的な能力に基づいており、その結果、高次元のデータを低次元の要素に減らすことができます。筋シナジー解析は、パーキンソン病（PD）における特定の運動症状の病態生理学的基盤を検討するための新たなフレームワークとなる可能性があります。PDにおけるこれらの運動症状に寄与する正確なメカニズムは、まだほとんどわかっていない。PDにおけるバランスおよび歩行障害の病態生理をよりよく理解することは、新しい治療戦略を開発するために必要である。このナラティブレビューでは、PDにおける運動症状の評価における筋の相乗効果について議論する。まず、生理学的データから筋シナジーを抽出するための理論的背景と計算手法について議論する。次に、バランス、歩行、上肢運動を含むさまざまな運動課題におけるPDの筋シナジーを評価した研究を批判的に検討する。最後に、PDの将来の研究プロトコルを促進するために、筋シナジー解析の将来性と課題について考察する。
Over the last two decades, experimental studies in humans and other vertebrates have increasingly used muscle synergy analysis as a computational tool to examine the physiological basis of motor control. The theoretical background of muscle synergies is based on the potential ability of the motor system to coordinate muscles groups as a single unit, thus reducing high-dimensional data to low-dimensional elements. Muscle synergy analysis may represent a new framework to examine the pathophysiological basis of specific motor symptoms in Parkinson's disease (PD), including balance and gait disorders that are often unresponsive to treatment. The precise mechanisms contributing to these motor symptoms in PD remain largely unknown. A better understanding of the pathophysiology of balance and gait disorders in PD is necessary to develop new therapeutic strategies. This narrative review discusses muscle synergies in the evaluation of motor symptoms in PD. We first discuss the theoretical background and computational methods for muscle synergy extraction from physiological data. We then critically examine studies assessing muscle synergies in PD during different motor tasks including balance, gait and upper limb movements. Finally, we speculate about the prospects and challenges of muscle synergy analysis in order to promote future research protocols in PD.