軽度のCOVIDは脳障害につながる

COVID-19は一部の患者に、短期記憶喪失、集中困難、言葉を思い出す問題、ブレインフォグ(long COVIDとして知られる状態)などの認知症状を引き起こすことがある。初期の研究のほとんどは重篤なCOVID症状で入院した患者に焦点を当てたものであったが、long COVID患者のほとんどは軽症のCOVIDの後に発症することが明らかになった。

最近、科学雑誌『Nature』に掲載された新しい研究(Smithら)は、COVIDの軽症例でさえ脳に影響を及ぼす可能性があることを示唆している。研究者らは磁気共鳴画像法(MRI)を用いて、同じ患者のCOVID-19に感染する前と後の脳を比較した。その結果、嗅覚や味覚の喪失、頭痛、記憶障害など、一般的な症状に結びつく可能性のある脳の領域の変化が見つかった。

複数のメディアがこの研究を大々的に取り上げたが、その多くは読者に結果の説明しか提供しなかった。米国で集学的なlong COVIDリハビリテーションレジメンを提供している唯一の医療提供者グループの1つとして(これまでのところ、性能の悪い薬に頼ることなく)、我々はより多くの物語を提供することができる。最近の研究で明らかになったCOVID後の脳障害についてコメントできるだけでなく、…

long COVID症例について我々が学んだこと、そしてそれがNature論文の発見とどのように合致するか

long COVID治療アプローチにとってこのことが意味するもの

私たちの治療はもともと、脳震盪後の患者が持続的な症状から回復するのを助けるために考案されたものです。わずか1週間の治療で、90%以上の患者に改善が見られます。これまでのところ、現在のスクリーニング基準に合格したLong COVID患者にも同様の結果が得られています。COVID-19の具体的な症状について相談し、当クリニックでの治療が可能かどうかを判断するには、カウンセリングをご予約ください。

COVID感染後の脳の灰白質の減少を示す『Nature』誌に掲載された研究の画像。

スミスらの研究は、軽症の患者に焦点を当てた最初の研究の一つである。800人近いボランティアが参加したこの研究は、脳スキャンを含む最も大規模なCOVID-19研究でもある。

英国オックスフォード大学の研究者らは、51歳から81歳の患者785人に認知テストを実施し、脳をスキャンした。脳画像はUKバイオバンク・プロジェクトの一環として行われた。この30年にわたる長期研究は2006年に開始され、40歳から69歳までの50万人のボランティアを追跡調査し、遺伝と環境がさまざまな病気の発症にどのように影響するかを研究するものである。コロナウイルスの大流行が起こったとき、研究者たちはすでに4万人以上をスキャンしており、同じ患者のスキャン前とスキャン後を調べるには完璧なツールであった。

研究対象は以下の通りである:

2020年3月から2021年4月の間にSARS-CoV-2に感染した401人の患者。そのほとんどが軽症であったが、15人が入院し、2人が重篤な治療を必要とした。これらの患者は、最初にパンデミック前(2014年から2019年の間)にスキャンされ、その後COVID-19の診断から約4~5ヵ月後に再度スキャンされた。
COVIDを発症していないボランティア384人。このグループは、COVID-19グループと年齢、性別、民族、スキャン間隔、血圧、肥満、喫煙、社会経済状態、糖尿病などの危険因子についてマッチングされた。

研究は何を示したのか?

この結果は、COVIDの軽症例でさえ脳に深刻な影響を及ぼす可能性があることを明確に示している。

感染後6ヵ月未満で、一部の患者は眼窩前頭皮質や海馬傍回を含む脳の特定領域で、脳の体積と灰白質の厚さが最大2%減少していた。

これらの損失は、COVID患者が経験する症状のいくつかを説明できるかもしれない。例えば、眼窩前頭皮質orbitofrontal cortex(脳の前方、眼窩のすぐ上に位置する)は感覚野と広範に結合しており、嗅覚や味覚の喪失を説明できるかもしれない。さらに、首の付け根にある海馬のすぐ上にある海馬傍回parahippocampal gyrusは、記憶、意思決定、空間処理に重要な役割を果たしており、ブレインフォグ、記憶喪失、不安などの認知症状を説明できる可能性がある。

比較のために言っておくと、私たちは誰でも年を取るにつれて脳の容積を失うが、2%は通常の老化によって高齢者が毎年経験する損失のほぼ10倍である。

さらに、COVID後の患者は認知テストでより苦労した。おそらく、認知にも関係する脳の構造である小脳と呼ばれる脳の特定部分の萎縮が原因であろう。注意力、視覚選別能力、処理速度を測定する質問に答えるのに時間がかかった。記憶想起、反応時間、推論テストに関しては差はなかった。

COVIDが認知機能に影響を与えることを示したのは、この研究が初めてではない。複数の研究が、COVID-19患者が注意力、記憶力、実行機能のテストにおいて、健常者よりも有意に低い得点を示すことを示している。

心配な発見のひとつは、感染者と健常者の差が年齢が上がるにつれて大きくなることである。50歳代と60歳代ではその差はわずかであったが、70歳代と80歳代ではその差はかなり拡大した。これは、若い患者の方が回復が早いからなのか、それとも高齢の患者ほど深刻な影響を受けないからなのか、判断は難しい。

COVID-19の軽症例がなぜこのような変化を引き起こすのか?

この研究では、著者らはこれらの脳の変化の原因についてはあまり調べていない。しかし、我々は過去にCOVIDが脳にどのような影響を与えるかについて書いたことがある。そのひとつは、脳の必要な領域への酸素と栄養素の正常な分配を乱すことである。

健康な脳では、神経細胞は脳を覆う血管のネットワークから酸素と栄養分を得ている。神経血管結合(NVC)と呼ばれるこの関係は、神経細胞が必要な時に必要なものを要求する複雑で動的なシグナル伝達システムに依存している。

しかし、COVIDに感染すると、このダイナミックな関係が破壊される。その結果、脳の多くの領域がその機能を果たせなくなる。これは神経血管結合機能障害と呼ばれる。その結果、患者は頭痛、ブレインフォグ、睡眠障害、会話の追跡困難、マルチタスクの困難など、多くの身体的・認知的症状を経験する。

スミスらの研究では、ウイルスの影響を受けた主な部位の一つは海馬であった。この部位は、成人の脳が新しい脳細胞を作り出す過程である成体神経新生に依存しているため、神経血管結合機能障害に対して特に脆弱であると考えられる。この機構は、持続的な資源の供給がなければ継続することができず、神経血管結合の機能不全はこの機構を崩壊させる可能性がある。

当初、研究者たちはこのプロセスは何の役にも立たないと考えていたが、最近の証拠によると、成体神経新生は、昨日どこに置いたかではなく、今日どこに車の鍵を置いたかというような、反復的ではあるが異なる短期記憶を形成するために特に重要であることがわかっている。

要するに、COVIDの軽症例では、ウイルスが海馬とその周辺領域の正常なNVCを破壊するため、脳組織にこのような変化を引き起こす可能性がある。その結果、神経新生のプロセスが阻害され、脳が縮小し、認知機能の低下や短期記憶喪失が進行する可能性がある。同様の組織損傷は、加齢患者や神経変性疾患(アルツハイマー病など)、外傷性脳損傷患者でも検出される。

その他の原因

これらの脳の異常には、NVCだけが関与しているわけではないと思われる。他の原因としては以下のようなものが考えられる:

炎症: 一部の患者では、COVID-19は免疫反応の亢進によって重篤な免疫反応を引き起こす。通常の状況では、サイトカインは少量ずつ放出され、感染に対する制御された反応の一部である。しかし、サイトカインストームは、脳を含む全身で感じられる過剰で制御不能な炎症反応を伴う。研究者たちは、サイトカインがワーキングメモリーや注意力に重大な影響を及ぼすことを知っており、今回の研究結果の一部を説明できるかもしれない。さらに、例えば血管系や肺における炎症は、二次的な神経機能障害を引き起こす可能性がある。

脳細胞への直接的なウイルス感染: 直接感染の可能性もあるが、ウイルスが脳に到達する侵入経路はまだ明らかではない。嗅覚障害はCOVID感染時によく見られる症状であることから、ウイルスが鼻腔の嗅粘膜を介して脳に到達する可能性がある。不思議なことに、ウイルスが到達しうる脳の部位のひとつに小脳がある。小脳は複数の認知機能に関与しており、感染後に認知テストを完了する際に患者の一部が困難を感じたことの説明がつくかもしれない。

軽症COVIDによる脳障害は可逆性か不可逆性か?

Smithらの研究では、最初のSARS-CoV-2感染から2回目の画像診断までの間隔は6ヵ月未満であった。この期間では、灰白質の減少やその他の認知障害が持続して長いCOVIDに発展するか、元に戻るかを判断するには不十分である。

ウイルスによる認知機能の変化が長期間続く可能性はある。例えば、ある報告によると、中国武漢の高齢者は感染から12ヵ月後も認知機能障害の兆候を示していた。対照的に、彼らの配偶者(ウイルスに感染しておらず、対照群として働いていた)は、同じ症状を示さなかった。

しかし、異常な変化は嗅覚の喪失と関連していることから、患者が嗅覚を回復すれば認知機能も回復するというのはもっともな話である。ある研究では、患者は感染から6ヵ月後も認知機能に若干の問題を抱えていたが、発病後、神経学的および認知機能に顕著な改善が見られたという。

以上のことから、long COVIDの多くの症状は治療によって可逆的であることがわかった。というのも、神経血管結合機能障害や、視力障害などそれに関連する症状の多くは可逆的だからである。

COVID Long-Hauler 患者の神経画像結果

COVIDの症状には、短期記憶喪失、集中困難、言葉を思い出す問題、ブレインフォグなどがある。

COVID long-haulerの報告が初めて表面化したとき、私たちはこの症状の症状が、私たちの脳震盪後症候群(PCS)患者の症状と非常によく似ていることに気づいた。

私たちは脳の画像診断を使って、COVIDとPCSの類似性を確認した。私たちが画像化した長COVID患者は、明らかな神経血管結合機能障害を示している。

注:多くのlong COVID患者が自律神経系の機能障害を経験していることもわかっており、これは軽度外傷性脳損傷患者と共通する点です。私たちの治療プログラムではそれを考慮しています。

そのため、私たちの治療プロトコルをCOVID長期の患者さん向けにアレンジしました。このアプローチが成功したのは、COVIDが長引くと軽度の脳損傷を引き起こすからです。私たちの治療プログラムの中心は、脳損傷の長期的な症状に対するものなのです。当クリニックでは、脳感染症、CO中毒、「ケモ」脳、一過性脳虚血発作など、脳に同様の影響を及ぼす疾患による症状が持続する患者も治療している。

すべての患者に対して、海馬や眼窩前頭皮質を含む脳の神経血管結合をより健全な状態に戻すことによって、症状に対処することを目的としている。治療を開始する前に、患者は機能的神経認知画像法(fNCI)と呼ばれる脳スキャンを受け、ウイルスの影響を受けた部位を調べる。fNCIでは、患者が一連の認知タスクを実行する間に、56の脳領域の血流動態を評価する。

当院のセラピストは、これらの結果をもとに、患者一人ひとりに合わせた治療計画を立て、これを「認知機能強化治療(Enhanced Performance in Cognition Treatment)」、略してEPICと呼んでいる。

コグニティブFXの長いCOVID症状に対する治療法
専門医が治療をサポートする

EPIC治療では、より健康的なNVC、自律神経機能、視力を回復させるために集学的治療を行います。ほとんどの患者は、疲労、ブレインフォグ、睡眠障害、視覚障害、頭痛などの症状が改善されるのがわかる。

通常、固定式自転車やトレッドミルを使った有酸素運動を毎日行うことが、当院の治療プログラムの重要な要素である。私たちのセラピストは、これらのセッションで患者がどのように反応するかをモニターし、必要に応じて各活動の時間と強度を調整する。研究によると、運動は脳由来神経栄養因子(BDNF)と呼ばれる脳内で放出される化学物質を通して、成人の神経新生(上記で説明)を刺激する。BDNFはこれらの新しい神経細胞を維持することに関与し、ひいては記憶と学習を向上させる。

有酸素運動で脳を準備することで、毎日行う他のセラピーを受け入れやすくなる。そのセラピーとは

神経筋治療
感覚運動療法
認知療法
作業療法
視覚療法
前庭療法
心理療法
などなど。

たとえば認知療法では、記憶、注意力、実行機能、言葉の見つけ方など、認知機能の障害に対処します。エクササイズには、単語ゲーム、パズル、隠れたパターン探し、単語リストの暗記などがある。

認知療法にはマルチタスクゲームも含まれる。

EPICウィーク中、認知療法はサム・ペンベルトンのお気に入りのセラピーだった。「1週間を通して上達したと実感したのは、認知活動でした。1時間のセラピーで、誰かと1対1でした。認知アクティビティとは、カードの山を並べ替えるようなもので、同時に誰かが4文字の文章を渡してくるので、カードを並べ替えながらそれをアルファベット順に並べなければならない。マルチタスクの連続でした

感覚運動療法は、認知FXで使用しているもうひとつのタイプの療法です。手と足にセンサーを装着し、指定された拍子に合わせてタップしたり、拍手したり、踏み鳴らしたりできるかを測定します。同時に、タブーをプレイしたり、視覚的な検索パズルを解くなど、さまざまな認知タスクをこなすこともある。

多くの場合、マルチタスクは精神的にも肉体的にも有効だ。

これらの運動は奇妙に聞こえるかもしれないが、身体への効果は本物である。long COVID患者の一人であるサラは、治療開始わずか1日目に感じたことを話してくれた: 「目が覚めて、20ヶ月ぶりに目が見えるような精神的な明晰さを感じました。初めて眼鏡をかけたような感じです。はっきりと考えることができた。たった1日でそんなことを言うのは変に聞こえるだろうけど、そういうことなんだ。脳のスイッチが入ったんだ」。

私たちのところに来るCOVID-19生存者の多くが呼吸困難を経験していることがわかった。ウイルスが呼吸器系を攻撃して始まることを考えれば、これは驚くべきことではない。私たちのセラピストは、患者がリラックスして呼吸をコントロールできるように、深呼吸や横隔膜呼吸などのさまざまなエクササイズを指導しています。患者さんの多くは、自宅でこれらのエクササイズを続け、改善を続けています。

治療が終わると、患者はもう一度脳スキャンを受け、治療中に脳がどのように改善したかを調べる。また、患者はセラピストと面談して進歩を評価し、回復への旅を続けるために自宅で行う一連のエクササイズを受け取ります。

当院の治療はもともと、脳震盪後の患者が持続的な症状から回復するのを助けるために考案された。わずか1週間の治療で、90%以上の患者に改善が見られる。これまでのところ、当院の現在のスクリーニング基準に合格したLong COVID患者にも同様の結果が出ています。COVID-19の具体的な症状について相談し、当クリニックでの治療が可能かどうかを判断するには、カウンセリングをご予約ください。