発作のあいだ、脳では本当は何が起きているのか

1937年の春のある午後、モントリオール神経学研究所の手術室で、一人の若い女性が頭蓋骨の側面を開いたまま、目を覚ました状態で手術台に横たわっていた。彼女は治療抵抗性の焦点発作を抱えており、外科医ワイルダー・ペンフィールドは手袋をはめた手で、露出した彼女の大脳皮質に向き合い、細い双極電極をそのつややかな表面に触れさせていた。患者は痛みを感じなかった。脳そのものには痛覚受容器がなく、頭皮は局所麻酔で感覚を失わせてあったからだ。ペンフィールドは番号を振った小さな札の上に電極を押し当て、そこに短い電流のパルスを送り、彼女に何を感じたか尋ねた。手術台の向こうでは、同僚のハーバート・ジャスパーが、ストリップチャート記録計の上で一列に描かれていく波がペンで上下するのを見守り、彼女の皮質に生きて流れる電気的リズムをなぞっていた。

一点また一点と、一つの覚醒した頭蓋の上で、彼らは地図を作り上げていた。刺激を加えた各部位には番号付きの札が与えられ、後に手術チームがそれを脳のスケッチへと書き写した。この手法は二十世紀を通じててんかん外科を定義することになり、同じ人物の手によって、1950年までに、いまでは脳を学ぶ学生が誰もが最初に習う運動と感覚のホムンクルスを生み出すことになる。だが、その優美な地図の背後には、無骨な問いが横たわっていた。人が発作を起こすとき、電気的に、そして生物学的に、実際には何が起きているのか。

発作とてんかんの違い

まず、人がしばしば混同してしまう二つの言葉から始めるとわかりやすい。発作とは一つの出来事であり、突然の、一過性の 過同期性神経細胞発火 のエピソードである。ふだん、あなたの皮質の神経細胞はゆるやかで不規則な合唱のように発火し、互いを興奮させたり抑制したりして、まとまりのある思考と運動を生み出すバランスを保っている。発作のあいだ、そのバランスが崩れ、ある神経細胞の集団が一斉に放電を始め、暴走するリズムのなかで、通常の脳活動では決して許されないほど高度に同期する。これがどこで起こり、どこまで広がるかによって、結果は激しいけいれんにも、短いぼんやりとした凝視にも、奇妙な匂いにも、片手だけがぴくつく動きにもなりうる。

てんかんは出来事ではなく、診断である。発作が誘因なく繰り返し起こり、ごく低い血糖値、アルコール離脱、小さな子どもの高熱といった急性で可逆的な原因では説明できないときに用いられる用語だ。人は一生に一度だけ発作を起こしても、てんかんと呼ばれることはない。てんかんを持つ人は、構造的あるいは化学的な何らかのかたちで、繰り返し発作を生み出しやすい素因を持つ脳を抱えている。世界ではおよそ六千五百万人がこの病とともに生きており、多くの集団で有病率はおよそ0.6から1.0パーセント、そして発症率は人生の両端、つまり幼い子どもと高齢者で頂点を迎える。

このすべてをのぞき見るための窓が 脳波図、すなわちEEGであり、1929年にドイツの精神科医ハンス・ベルガーによって臨床に導入された。頭皮に電極を置くことで、ベルガーは頭蓋の下で発火する数百万もの皮質神経細胞の電気活動の総和を記録することができた。EEGはいまも発作を分類するための最も信頼できる基準となる手段であり続けている。なぜなら、その出来事を定義する異常な同期は、記録の波形に特徴的な痕跡を残すからだ。

腕を這い上がる行進と、それが明らかにしたもの

EEGもペンフィールドの電極も登場するはるか前に、一人の物静かなイギリス人医師が、ただ発作を注意深く観察するだけで、その深い論理を推し量っていた。ジョン・ヒューリングス・ジャクソンはロンドンのクイーンズスクエアにある麻痺者・てんかん患者のための国立病院で働いており、1873年に、ある種の運動発作に見られる整然としたパターンを記述した。けいれんはまず患者の親指で始まり、次に手首へと上がり、それから腕を上り、顔へ、そして脚へと下り、まるで何かが隠された領土を横切って走り抜けていくかのように、決まった順序で進んでいった。

ジャクソンは二つの結論を導き出し、それらは後にきわめて正しかったことが判明した。第一に、彼は運動皮質には体部位局在地図、すなわち隣り合う身体部位が隣り合う脳の領域によって支配されるという整然とした表現が含まれているにちがいないと推論した。なぜなら、そうした地図だけが、けいれんがあの特定の順序で這い進む理由を説明できるからだ。第二に、彼は発作そのものを「灰白質の放電性病変」、すなわち皮質活動の局所的で異常な爆発が地図の上を外へと広がっていくものとして理解した。彼が記述したこの連続は、いまもジャクソン行進と呼ばれており、脳の表面が身体の図表のように組織化されていることを示す、医学のなかで最も鮮烈な実証の一つであり続けている。

焦点性と全般性、現代医学はどのように発作を分類するか

現代の発作分類はどれも、たった一つの問いから始まる。異常な発火はどこで始まるのか。焦点発作 は一方の半球の一部で始まる。本人が完全な意識を保ったまま焦点性のままにとどまることもあれば、意識を障害することもあり、あるいは両半球を巻き込んで両側性のけいれんへと広がることもある。これに対し 全般発作 は、最初から両半球を巻き込み、強直間代、欠神、ミオクロニー、強直、間代、脱力という、いくつかの認められた形をとる。国際抗てんかん連盟は2017年に、この焦点性対全般性という用語体系を正式に定め、何十年もこの分野で用いられてきた「部分」対「全般」という古い言い回しを引退させた。

これは単なる呼び名の付け替えではない。この区別は、神経内科医がどの薬に手を伸ばすかから、手術がそもそも考えうるかどうかまで、その後に続くほとんどすべてを左右する。焦点発作には、定義上、起源となる場所、すなわち発作起始域があり、それは原理的には特定でき、状況が整えば取り除くことができる。全般発作には、切除すべき単一の起源が存在しない。したがって分類のこの二つの半分は、まったく異なる治療の道へとつながっており、人の最初の出来事のあとで本当に最初になすべき仕事は、このカテゴリーを正しく見極めることである。

全般発作の二つの顔

たいていの人は、発作を思い描いてくださいと言われると、強直間代発作を想像し、そして実際それはもっとも劇的なものだ。身体はまず強直相でこわばり、次に間代相のリズミカルなけいれんへと突入し、そのあいだずっと意識は完全に失われている。それが終わると、患者は通常、混乱、眠気、見当識障害といった発作後状態に入り、これは数分から数時間続くこともある。脳が、いま耐え抜いたばかりの代謝の嵐から回復するための時間を必要とするからだ。これが世間の想像する発作であり、それは実在する。だが、それはこの障害の一つの顔にすぎない。

もう一つの顔は、ほとんどその正反対だ。欠神発作は、けいれんをまったく伴わずに、およそ五秒から二十秒ほど続く短い意識の途切れである。本人はただぼんやりとなり、文の途中で止まり、まばたきや凝視をすることもあり、そして何事もなかったかのように再び続けるが、しばしば時間が経過したことにも気づいていない。EEG上では、これらの出来事は紛れもない痕跡を残す。毎秒三周期での全般性の 棘徐波 放電、すなわち小児欠神てんかんの有名な3Hzパターンである。外に現れる兆候があまりに微妙なため、これらの発作はしばしば白昼夢と取り違えられ、学校で一日に何十回もこれを起こしている子どもは、誰かがEEGを依頼しようと考えるよりずっと前に、不注意だと叱られているかもしれない。

安全に切り取るために脳を地図化する

ここで1937年の手術台の女性とペンフィールドのもとへ戻ろう。彼らの仕事は、この分類が投げかける実際的な問いに答えるからだ。焦点発作に起源となる場所があるのなら、それをただ取り除けばよいのではないか。ペンフィールドは1934年に、まさに発作起始域を切除することで薬剤抵抗性の焦点てんかんを治療するために、モントリオール神経学研究所を設立した。難しさは、その悪い組織がしばしば、運動、感覚、言語をつかさどる領域、すなわち患者が無傷で手術室を出るためには外科医が必ず温存しなければならない雄弁皮質の、危険なほど近くに位置していることにあった。

ペンフィールドの解決策は、覚醒下皮質刺激だった。局所麻酔のもとで患者の意識を保ったまま、彼は双極電極を通して短い電気パルスを送り込み、それぞれの場所が何を生み出すかに耳を傾けた。手にひりつく感覚、唇のぴくつき、不意に出てこなくなる言葉。切る前に刺激することで、彼は機能的な領土をリアルタイムで図にし、メスをその周りに沿って導くことができた。何千ものそうした札がもたらした永続的な産物が、あの一対のホムンクルス、すなわち巨大な手と唇と小さな胴を持つ、運動皮質と感覚皮質のゆがんだ小さな人形であり、これは1950年にペンフィールドとセオドア・ラスムッセンによって The Cerebral Cortex of Man のなかで発表された。ジャクソンは行進するけいれんから身体地図を演繹した。ペンフィールドはそれを、番号を振った一点ずつ、刺激によって目に見える形にしたのである。

嵐を鎮める、フェノバルビタールから食事療法まで

もちろん、たいていの患者にとって問題は手術ではなく薬であり、抗てんかん薬の物語は、ゆっくりとした、しばしば偶然による進歩の物語である。1912年に導入されたフェノバルビタールは最初の有効な抗てんかん薬であり、安価で長持ちすることから、鎮静作用はあるものの、いまも資源の乏しい環境では使われ続けている。1938年にはフェニトインが続いた。トレイシー・パットナムとヒューストン・メリットによって発見されたもので、彼らは電気で誘発した猫の発作モデルで化合物の抗てんかん活性をスクリーニングし、患者を眠らせることなく発作を抑える最初の薬を見つけ出した。現代の薬の品ぞろえはさらに幅広い。カルバマゼピンとオクスカルバゼピンは焦点発作の主力であり、バルプロ酸とラモトリギンは全般型をまたいでカバーし、そして1999年にFDAに承認されたレベチラセタムは、神経細胞が化学的信号をどのように放出するかに影響を与えるシナプス小胞タンパク質2Aという、真に新しい標的を通じて作用する。

これらの薬は、人々が思っているより頻繁に効果を上げる。およそ七十パーセントの患者が、一剤あるいは二剤の薬で完全な発作消失に至る。残るおよそ三十パーセントが薬剤抵抗性てんかんを抱える人々であり、彼らのために薬以外にも三つの確立された補助手段が存在する。1921年にメイヨー・クリニックのラッセル・ワイルダーによって導入された、高脂肪・低炭水化物のケトン食療法は、いまではGLUT1欠損症やドラベ症候群といった特定の症候群に対する第一選択である。1997年にFDAに承認された迷走神経刺激は、埋め込み型装置を用いて迷走神経にパルスを送り、治療を受けた患者のおよそ半数で発作頻度をおよそ五十パーセント減らす。そして、明確に定義された一つの群、すなわち内側側頭葉てんかんと海馬硬化を持つ人々にとっては、手術がすべてのなかで最も効果的な選択肢である。前側頭葉切除術は、サミュエル・ウィーブによる2001年の New England Journal of Medicine の試験で、薬物療法を続けるよりも明らかに優れていることが示された、ペンフィールドが先駆けた手術の現代の末裔である。

なぜ静かな発作こそが最も重要なのか

発作についての最も根強い誤解は、そのどれもが目に見える全身のけいれんを伴うという思い込みである。そうではない。欠神発作は無言のぼんやりとした凝視だ。焦点意識保持発作は、たった一つの孤立した症状からなることもある。幻の匂い、片手のぴくつき、突然あふれ出すデジャヴュ。そのあいだ本人は完全に意識を保ち、あとでそれを言葉にして説明できる。これらの非けいれん性の出来事を見分けることは、衒学的な作業などではない。なぜなら、それらは絶えず見逃されているからであり、また、それらは強直間代発作に用いられる薬とは異なる特定の薬に反応するからだ。不注意だと罰せられる子ども、繰り返し襲ってくる奇妙な感覚を不安だと片づけられる大人は、適切なEEGと適切な薬が解決できるはずの発作を起こしているのかもしれない。だとすれば、発作のあいだに何が起きているのかを理解することは、一つにはその定義を劇的なイメージの先へと広げ、一つの根底にある欠陥を共有する、驚くほど多様な出来事の一族全体を見渡すことなのだ。すなわち、あまりに多くの神経細胞が、あまりにうまく一斉に、同時に発火しているということを。

重要なポイント

発作とは過同期性神経細胞発火の単一のエピソードであり、一方てんかんとは、そうした発作が誘因なく繰り返し起こるときに下される診断であって、世界でおよそ六千五百万人が抱えるこの病は、1929年にハンス・ベルガーが導入したEEGを通じて最も確実に読み取られる。現代医学はまず発作を起源によって分類し、一方の半球で始まる焦点性の出来事と、最初から両半球を巻き込む全般性の出来事に分ける。この用語体系は国際抗てんかん連盟が2017年に正式に定めたものだ。全般型のなかでも、発作後の混乱を伴う激しい強直間代発作と、特徴的な3Hzの棘徐波を伴う無言の二十秒の欠神発作は、同じ障害の正反対の両極に位置している。ヒューリングス・ジャクソンが1873年の行進するけいれんから推論した体部位局在の論理は、後にモントリオールでのワイルダー・ペンフィールドの覚醒下皮質地図化によって目に見える形にされ、ホムンクルスと、雄弁皮質を温存するという外科原理の両方をもたらした。およそ七十パーセントの患者が、1912年のフェノバルビタールから1999年のレベチラセタムにいたる一剤あるいは二剤の抗てんかん薬で発作消失に達し、薬剤抵抗性の三分の一には、ケトン食療法、迷走神経刺激、側頭葉切除術が確立された選択肢として残る。そして最も重要な実際的教訓は、多くの発作はそもそもけいれんのようには見えないということであり、だからこそ静かなもの、すなわちぼんやりとした凝視や匂い、デジャヴュの揺らめきこそが、見分けられるようになる価値が最もあるのである。