位置覚とは、身体の各部位が空間内のどこにあるかを認識する能力です。
筋肉や関節の受容器からの情報を基に、目を閉じても手や足の位置を正確に把握できます。
本記事ではこの位置覚の定義や位置覚を失うとどのような状態になるのか？について解説します。
位置覚とは？
位置覚（position sense）とは、生体が体幹と四肢の関節における屈伸状態を感受し、その位置や動きを察知する感覚です。
具体的には、自分の手や足がどの位置にあるのかを感じ取る能力のことを指します。
筋の引っ張られ具合や、関節の角度を空間的に感知して、自分の四肢の位置を把握することができます。
これにより、暗闇の中でも身体を安全に動かすことが可能になります。
また、位置覚は空間認知の機能とも関係しています.
位置覚の伝導路について
位置覚の伝導路は、身体の深部受容器から大脳皮質までの情報伝達の経路です。
このプロセスとして簡潔に説明すると…
- 深部受容器からの信号生成
- 信号の伝達
- ニューロンの返還
- 位置覚の処理
…となります。
それぞれ解説します。
深部受容器からの信号生成
関節や筋肉などに存在する深部受容器は、身体内部の運動器官が機械的に変形する際にそれを検出し、信号を生成します。
これらの受容器には筋紡錘や腱紡錘が含まれ、筋肉の長さや張力の変化を感知します。
例えば、筋紡錘は筋肉の伸びを検出し、腱紡錘は筋肉の張力を感知します。
この過程は、触覚や位置の情報を含む信号の初期段階を形成します。
この信号生成プロセスにより、身体の各部位の位置や運動に関する重要な情報が収集されます。
信号の伝達
生成された信号は、末梢神経を通じて脊髄に伝達されます。
具体的には、機械受容体が組織の変形を検出すると、その情報を電気的な神経信号に変換し、末梢神経を経由して脊髄に送ります。
この伝達経路には、一次求心性ニューロンが関与し、信号は脊髄の後根を通って中枢神経系に到達します。
この段階では、信号の伝達速度や正確性が非常に重要であり、神経線維の髄鞘化がその効率を高めています。
また、位置覚の信号の伝達は次のような経路があります。
- 脊髄視床路経路：”精細な触圧覚”や”意識される深部感覚（振動覚・位置覚）”を伝える神経線維の経路
- 後索内側毛帯路経路：”粗大な触圧覚”や”意識されない深部感覚（筋張力・関節圧）”を伝える神経線維の経路
ニューロンの返還
脊髄から上行した信号は、延髄後索核を経て、視床の腹内側核に到達します。
ここで、ニューロンが再度シナプスを形成し、信号が変換されます。
視床は大脳皮質への情報伝達の中継点として機能し、様々な感覚情報を統合して処理します。
この過程において、信号は視床で適切にフィルタリングされ、次のニューロンに伝達されます。
最終的に、位置覚に関する信号は大脳皮質の特定の領域に送られます。
位置覚の処理
脳まで伝わった位置覚に関する信号は、大脳皮質の一次感覚野や体性感覚連合野で処理されます。
一次感覚野は、身体各部位からの感覚情報をマッピングし、初期の感覚処理を行います。
その後、体性感覚連合野が情報を統合し、身体の位置や運動の感覚を認識します。
これにより、私たちは自分の身体が空間内でどのように配置され、どのように動いているかを正確に把握することができます。
この高度な処理能力により、日常生活での精緻な運動やバランスの維持が可能になります。
位置覚の信号における2つの伝達経路
上述したように位置覚は…
- 脊髄視床路経路
- 後索内側毛帯路経路
…の2つの伝達経路があります。
それぞれ解説します。
脊髄視床路経路
脊髄視床路経路は、身体の精細な触圧覚や意識される深部感覚（振動覚・位置覚）を伝えるための主要な神経線維の経路です。
この経路では、受容器から生成された信号がまず末梢神経を経由して脊髄に到達します。
脊髄に到達した信号は、脊髄後根を通り、同側の後索（後索-内側毛帯系）を上行して延髄後索核に至ります。
この段階では、後索核でシナプスを形成し、信号が次のニューロンに伝達されます。
その後、信号は視床に向かい、さらに大脳皮質の一次感覚野に送られ、そこで最終的な処理と認識が行われます。
後索内側毛帯路経路
後索内側毛帯路経路は、粗大な触圧覚や意識されない深部感覚（筋張力・関節圧）を伝える神経線維の経路です。
この経路では、筋肉や関節の受容器から生成された信号が、末梢神経を経由して脊髄に伝達されます。
信号は脊髄後根を通り、同側の後索を上行し、脊髄内側毛帯核に到達します。
内側毛帯核でシナプスを形成した後、信号は延髄から上行して視床に向かいます。
視床で再度シナプスを形成し、大脳皮質の関連領域に信号が送られ、そこで統合的な感覚処理が行われます。
位置覚と運動覚の違いについて
位置覚と運動覚は、身体の感覚に関する要素であり、それぞれ異なる機能と役割を持ちます。
まず位置覚は、身体の部位が空間のどこにあるかを感じる能力であり、筋肉や関節からの情報に基づいています。
例えば、目を閉じても自分の手がどの位置にあるかを知ることができるのは位置覚のおかげです。
これに対して、運動覚は、身体の動きや筋肉の動きに関する感覚であり、筋肉の伸縮や関節の動きによって情報が伝えられます。
運動覚により、身体がどのように動いているかを感じ取ることができ、例えば歩行やランニング、ダンスなどの動作が正確に行えるのです。
位置覚に関する情報は、筋肉や関節の受容器から生成され、末梢神経を経由して脊髄に送られます。
これらの信号は、脊髄を通過し、後索内側毛帯系を上行して延髄の後索核でシナプスを形成します。
その後、信号は視床を経由して大脳皮質の一次感覚野に到達し、最終的に身体の位置として認識されます。
一方、運動覚の情報も同様に筋肉や関節の受容器から生成され、脊髄を通じて中枢神経系に送られます。
運動覚の信号は、脊髄視床路や前索系を通じて大脳皮質や小脳で処理され、身体の動きやバランスが調整されます。
これらの感覚は、互いに補完し合い、日常生活やスポーツなどで重要な役割を果たします。
位置覚は、視覚情報がなくても身体の各部位の位置を正確に知ることができ、運動覚はその位置を動かす過程を理解するのに役立ちます。
これにより、例えばバレエダンサーは正確な位置と動きを保つことができます。
また、これらの感覚はトレーニングやリハビリテーションにおいても重要であり、筋力や柔軟性の向上に寄与します。
位置覚の検査方法について
位置覚の検査方法には、主に…
- 再現法（Reproduction Method）：被験者が指示に従って特定の位置や動作を再現することにより、その人の位置覚能力を評価する手法
- 模倣法（Imitation Method）：模倣された動作と検査者の動作との精度や誤差を評価し、位置覚の特性を明らかにする方法
…の2つの方法があります。
これらの方法は、位置覚の障害を評価するために用いられます。
位置覚のリハビリ方法について
位置覚のリハビリ方法には、感覚情報を意識的に取り込む訓練や、障害部位に直接刺激を与える訓練などがあります。
ここでは…
- 再現法（Reproduction Method）
- 模倣法（Imitation Method）
- 感覚情報の意識的取り込み
- 視覚的フィードバックの活用
- 手足の位置感覚訓練
…について解説します。
再現法（Reproduction Method）
再現法は、患者が特定の位置や動作を覚え、それを再現することで位置覚を評価・訓練する方法です。
この方法では、治療者が患者に特定の位置を示し、患者は目を閉じてその位置を感じ取り、その後自分でその位置を再現します。
このプロセスを繰り返すことで、患者は自己の位置感覚を高め、正確な位置を再現する能力を養います。
再現法は、特に細かい動作や位置の感覚を強化するのに有効です。
模倣法（Imitation Method）
模倣法は、患者が特定の動作を他の部位で模倣することで位置覚を評価・訓練する方法です。
例えば、一方の肢体で行われた動作を反対側の肢体で模倣し、その精度を評価します。
これにより、患者は左右対称の動作を正確に再現する能力を高めることができます。
模倣法は、両側の協調性を高め、身体全体の位置覚をバランスよく訓練するために効果的です。
感覚情報の意識的取り込み
感覚情報の意識的取り込みでは、患者が自分の障害部位に対して注意を向け、感覚刺激を意識的に感じ取るようにします。
例えば、障害部位に触れたり、圧を加えたりすることで、患者はその部位の感覚を再認識します。
これにより、脳がその部位の感覚情報を再び正確に処理するようになり、位置覚の改善が促進されます。
この方法は、感覚の鈍化が見られる患者に特に有効です。
視覚的フィードバックの活用
視覚的フィードバックを利用して、患者が自分の身体の位置を視覚的に確認しながら訓練を行う方法です。
鏡を使って自分の動作を見たり、コンピュータやタブレットを使ってリアルタイムのフィードバックを得たりします。
視覚的フィードバックを通じて、患者は位置感覚を視覚情報と統合することができ、自己の動きをより正確にコントロールすることができます。
この方法は、特に視覚と位置覚の連携を強化するのに役立ちます。
手足の位置感覚訓練
手足の位置感覚訓練では、患者がイスに座り、片方の足を床の適当な位置に置き、目を閉じてその位置を感じ取ります。
その後、反対側の足を同じ位置に近づけるようにします。これにより、患者は自身の身体の位置を正確に感じ取る能力を訓練します。
この方法は、特に下肢の位置感覚を強化し、バランス感覚を向上させるのに効果的です。
また、日常生活における歩行や立ち上がりなどの動作においても重要な役割を果たします。