rTMSが高齢者の徐波活動と処理速度を向上、認知機能低下において
左背外側前頭前皮質に適用された反復経頭蓋磁気刺激（rTMS）の1回のセッションが、その後の睡眠中の徐波活動を増加させ、主観的認知機能低下のある高齢者における処理速度の改善と関連していたことが、Journal of NeuroEngineering and Rehabilitationに掲載された概念実証パイロット無作為化対照試験で明らかになった。
これらの知見は、非侵襲的脳刺激が高齢者の睡眠関連認知プロセスを強化できるという予備的エビデンスを提供し、認知機能低下のリスクがある高齢者の認知機能を支援する非薬理学的経路を開く可能性がある。
研究結果
ピッツバーグ大学の研究者らは、主観的認知機能低下のある高齢者20名（平均年齢70歳、SD 5.2）を登録し、アクティブrTMS群（n=11）またはシャム刺激群（n=9）に無作為に割り当てた。参加者は左背外側前頭前皮質を標的とした10Hz rTMSの40分間のセッションを1回受けた。彼らは高密度EEG記録を用いて睡眠実験室で2晩過ごした——刺激前の1晩と刺激後の1晩である。認知バッテリーでは、記憶保持、実行機能、および持続的注意が評価された。
アクティブrTMS群は、シャム群と比較して、処理速度の指標であるストループ反応時間に有意な改善を示した。この改善は、刺激後の最初のノンレム睡眠期における前頭頭頂部の徐波活動の増加と関連していた。
二次分析により、処理速度の向上はストループ一致試行と中立試行にも及んでおり、スターンバーグ作動記憶課題における反応時間の短縮とも相関していた。しかし、この研究では記憶保持や他の実行機能測定に対する有意な効果は見られなかった。
重要性
ノンレム睡眠中の徐波活動は、シナプス恒常性の確立されたマーカーであり、記憶の固定と認知機能を支えると考えられている。先行研究では、若年成人のSWAを増加させることで記憶と認知パフォーマンスが向上することが示されているが、SWAと認知機能が加齢とともに自然に低下する高齢者集団では、この関係は十分に特徴づけられていない。
この研究は、rTMSが高齢者のSWAを急性に増加させることができ、この増加が機能的に関連性がある——すなわち、処理速度の測定可能な改善と結びついている——という概念実証を提供する。より大規模な試験で確認されれば、このアプローチは加齢に伴う認知健康を支援するための拡張可能な非薬理学的介入となり得る。
限界
著者らは、これは重要な限界のあるパイロット研究であると強調している。サンプルサイズは小さく（n=20）、介入はわずか1回のrTMSセッションのみであり、研究は記憶保持やより広範な実行機能の改善を示さなかった。処理速度を超えた持続的な認知向上のエビデンスがなければ、観察された効果の臨床的関連性はまだ確立されていない。これらの知見は、より大規模で複数セッションの長期フォローアップ試験での再現が必要である。
結論
この概念実証研究は、左DLPFCへの1回のrTMSセッションが、主観的認知機能低下のある高齢者の睡眠中の前頭頭頂部徐波活動を増加させ、この増加が処理速度の改善と関連していることを示している。この結果は、複数セッションのrTMSプロトコルを用いたより大規模な無作為化対照試験の根拠を提供し、徐波活動の持続的強化が認知機能低下リスクのある高齢者集団において臨床的に意味のある認知的利益をもたらすかどうかを判断するものである。
出典
Stepan ME, Mayeli A, et al. Effects of repetitive transcranial magnetic stimulation on cognition through sleep slow-wave activity in older adults. J Neuroeng Rehabil. 2026 Jul 1. DOI: 10.1186/s12984-026-02064-w. PMID: 42387564.
雅子 訳