rTMSは認知機能低下のある高齢者の徐波活動と処理速度を向上させる
Journal of NeuroEngineering and Rehabilitationに掲載された概念実証パイロットランダム化比較試験によると、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（SWA）を増加させ、主観的認知機能低下のある高齢者の処理速度の改善と関連していたことが明らかになった。
これらの知見は、非侵襲的脳刺激が高齢化人口における睡眠関連の認知プロセスを強化できるという予備的証拠を提供し、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な道を開く可能性がある。
研究結果の概要
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（n=11）またはシャム刺激（n=9）のいずれかを受けるよう無作為に割り付けた。参加者は、左背外側前頭前皮質を標的とした10 Hz rTMSの40分間のセッションを1回受けた。彼らは睡眠実験室で2晩を過ごし、高密度EEG記録を行った。刺激前の1晩と刺激後の1晩である。認知バッテリーにより、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Stroop反応時間において有意な改善を示した。この改善は、刺激後の最初のNREM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。
副次分析により、処理速度の恩恵はStroopの一致試行および中立試行にも拡張され、Sternberg作動記憶課題における反応時間の短縮とも相関していることが明らかになった。しかし、記憶保持やその他の実行機能測定については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。これまでの研究では、若年成人のSWAを増加させると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、この増加が処理速度の測定可能な改善と関連しているという機能的な関連性があることを実証している。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機能を支えるための、拡張可能な非薬理学的介入となり得る。
限界
著者らは、これは重要な限界を伴うパイロット研究であると強調している。サンプルサイズが小さく（n=20）、介入は1回のrTMSセッションのみで構成され、記憶保持やより広範な実行機能の改善は実証されなかった。処理速度を超えた持続的な認知向上の証拠がなければ、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。より大規模で複数セッションの試験において、より長い追跡期間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rTMSの1回のセッションが、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、徐波活動の持続的な向上が認知機能低下のリスクがある高齢者集団において臨床的に意味のある認知効果をもたらすかどうかを判断するために、複数セッションのrTMSプロトコルを用いたより大規模なランダム化比較試験の根拠を提供する。
雅子 訳
Source
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.