身体は、転ぶ前から動いている――予測的姿勢制御と反応的姿勢制御で読み解くバランス能力

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コップに手を伸ばす、その前に起きていること

机の上のコップを取ろうとした瞬間、私たちは腕だけを動かしているのでしょうか。実は、手が動き始める前から、脚や体幹では姿勢を整える活動が始まることがあります。身体は、これから起こる重さの移動や反動に備えているのです。ところが、歩いている途中で足が滑ったときには、事前の準備だけでは間に合いません。今度は、起きてしまった乱れを受け取り、足を踏み出したり、何かにつかまったりして立て直す必要があります。

この「少し先を見越す働き」と「起きたことに応じて修正する働き」が、予測的姿勢制御と反応的姿勢制御です。どちらも、立っている時間の長さだけでは見えにくいバランス能力を支えています。前者の代表が予測的姿勢調整で、後者に関連して代償的姿勢調整（CPAs）という用語も使われます。本記事では、研究で示されている仕組みをたどりながら、評価と治療を、実際の生活動作へつなげて考えます。^[1][8]

1．バランスには「先回り」と「立て直し」がある

予測的姿勢制御は、これから生じる身体の乱れを見越して、あらかじめ姿勢や筋活動を調節する働きです。その代表が、予測的姿勢調整、anticipatory postural adjustments（APAs）です。立位で素早く腕を動かすと、腕の運動に伴う力が身体全体へ伝わります。その影響を小さくしたり、目的の動きに利用したりするため、脚や体幹の活動が主動作に先行します。BouissetとZattaraによる古典的な研究は、随意運動より前に姿勢の調整が起こることを示しました。^[1]

反応的姿勢制御は、実際に起きた姿勢の乱れに応じて、身体を支え直す働きです。足関節や股関節を使って重心の運動を調節することもあれば、足を一歩出して支持できる場所をつくり直すこともあります。ここでいう「乱れ」は、転びかけるほど大きなものに限りません。身体や床面に加わる、姿勢を変化させる作用を、研究では外乱と呼びます。^[6]

二つの違いを考えるときは、外乱が身体の内側から生じたか、外から加わったかだけで分類しないことが大切です。自分で腕を動かす場面でも、その後に修正が必要になることがあります。反対に、外から来るボールでも、軌道や到達する時点が分かれば、接触前に準備できます。一つの動作の中に、予測と反応が連続して含まれるのです。^[11]

2．歩き出す身体は、いったん「動き出せる状態」をつくる

バランス能力というと、「重心を支持基底面の中に保つ力」を思い浮かべるかもしれません。支持基底面とは、両足など、身体を支える接触部分で囲まれる範囲です。この考え方は静かな立位の理解に役立ちますが、歩行や方向転換では、重心がどこにあるかに加え、どちらへ、どれくらいの速さで動いているかが重要になります。

例えば、同じ場所まで身体が傾いていても、ゆっくり戻りつつある場合と、勢いよく倒れ続けている場合では、その後に必要な対応が違います。Hofらは、身体重心の位置と速度を組み合わせた「外挿重心」という考え方を示しました。これは単純化した力学モデルに基づくもので、個人の転倒をそれだけで判定する指標ではありませんが、バランスを動きの途中で考える手がかりになります。^[3]

さらに面白いのは、歩き始めに、足圧中心が一時的に後方へ動くことです。足圧中心は、足裏に分布する床からの力を一つにまとめたときの作用点で、身体重心そのものとは異なります。前へ進む準備なのに、足圧中心は後ろへ動く。この位置関係の変化が、身体を前へ加速させる条件をつくります。左右方向にも荷重の調整が起こり、足を持ち上げる準備につながります。^[2][5]

この仕組みを知ると、姿勢制御の見え方が変わります。予測的な調整は、身体を固めるためだけに働くわけではありません。進む、取る、立ち上がるという目的に合わせて、身体を動かしやすい状態へ移す働きでもあります。「揺れが少ない」ことに加えて、「必要なときに、必要な方向へ動ける」ことを見る理由が、ここにあります。

3．身体は何を手がかりに、少し先を予測しているのか

予測には、現在の身体の状態を把握することと、予定している動作の結果を見積もることが必要です。どこに体重がかかっているか、足元は硬いか、手に持つ物は重いか。視覚、前庭感覚、筋や関節などからの体性感覚が、この見積もりの材料になります。Peterkaの実験では、利用できる感覚情報の条件が変わると、姿勢制御で各感覚に置く比重が変化することが示されました。感覚は、いつも同じ割合で使われているわけではないのです。^[4]

この先回りする働きは、フィードフォワード制御の一例として捉えられます。現在の姿勢や過去の経験を手がかりに、動作が身体へ及ぼす影響を見越して準備します。その後、実際に起きた動きを感覚で受け取り、必要に応じて修正する働きがフィードバック制御です。両者は、準備して終わり、修正して終わりと分かれるわけではなく、動作の中で組み合わされます。^[1][4]

予測的な調整の内容も、固定された筋の収縮順序だけで表せるものではありません。予定する動作の方向や速さ、支持する条件によって、必要な筋活動は変わります。筋活動を増やすだけでなく、既に働いている筋の活動を弱めることも調整に含まれます。「この筋を先に収縮させればAPAが完成する」と、一つの筋へ還元しすぎないことが大切です。^[1][2]

神経系では、補足運動野を含む運動関連領域などが関わります。Jacobsらは、パーキンソン病のある人8名と対照者8名で、補足運動野への反復経頭蓋磁気刺激が、歩き始めのAPAの時間的な性質を変えることを示しました。これは、動作の準備とタイミングに関わる手がかりです。ただし、「予測的姿勢制御は補足運動野だけの仕事」と証明した研究ではなく、この実験から磁気刺激を一般的なバランス治療として勧めることもできません。^[5]

臨床では、この時間的な関係が重要になります。十分な力を発揮できても、支える準備と手足を動かす時点がうまく合わなければ、動作は途切れやすくなります。逆に、動作が遅いからといって、それだけでAPAの障害とは言えません。痛み、筋力、感覚、理解、恐怖などが同じ動作に影響するため、条件を変えて確かめる必要があります。

4．反応的姿勢制御は、身体が選ぶ「次の一手」

外乱を受けた身体には、複数の立て直し方があります。足をその場に置いたまま足関節周囲の働きで調整する方法、股関節や体幹の運動を組み合わせる方法、ステップを出す方法、手で支持を得る方法です。どの方法が役立つかは、乱れの大きさや速さ、足元、身体の能力、周囲の環境によって変わります。

HorakとNashnerの実験では、支持面の長さを変えると、同じような外乱に対する筋活動や身体の使い方が変化しました。足関節戦略と股関節戦略は、条件に応じて組み合わされます。「まず足関節、失敗したら股関節、最後にステップ」という固定された階段として覚えると、実際の柔軟な調整を捉えきれません。^[6]

ステップが出たことにも、意味があります。足を動かせば、身体を支えられる場所自体を変えられます。状況によっては、一歩出ることが回復に適した選択になります。そのため、評価でも練習でも「足を絶対に動かさない」をいつも成功条件にすると、立て直しの選択肢を狭める可能性があります。ただし、ステップが必要となる大きさや歩数は外乱の条件に左右されるため、一歩出た、二歩出たという結果だけで能力を決めることもできません。

こうした反応には自動的な成分がありますが、脊髄の単純な反射だけで全体を説明できるわけではありません。若年健常者の研究では、外乱後のステップに伴う大脳皮質の活動も記録されています。自動的に始まる調整と、その場の状況に合う行動を組み立てる過程が重なっていると考えると、反応的姿勢制御を「反射が速いかどうか」だけで扱わずに済みます。^[7]

5．評価は「どの場面で、何が間に合わないか」から始める

評価の入口になるのは、本人が困っている具体的な場面です。立っているときは安定しているのに、手を伸ばすとふらつくのか。歩き始めの一歩が出にくいのか。普段の歩行は可能でも、人と接触したり、足を引っかけたりすると立て直しにくいのか。同じ「バランスが悪い」という訴えでも、必要な評価は変わります。

ここで、「手を伸ばすと崩れるから予測の障害」「つまずいて転ぶから反応の障害」と即断しないことが重要です。上肢の可動域や痛み、下肢で支える力、足の感覚、視覚、注意、課題への理解、転倒への不安などを確認し、姿勢制御の問題と組み合わせて考えます。立ちくらみや失神を伴う転倒についても、姿勢制御の練習だけで説明を完結させないことが必要です。

BESTestは、このようにバランスを複数のシステムから捉えるために開発されました。生体力学的な制約、安定性の限界と垂直性、予測的姿勢調整、姿勢反応、感覚による姿勢の定位、歩行中の安定性という六つの領域を扱います。総合点に加え、どの課題で難しさが表れたかを見て、介入の仮説を立てるための枠組みです。^[8]

6．Mini-BESTestで、バランスの中身を見分ける

予測と反応を臨床で整理する際に使いやすい評価の一つが、Mini-BESTestです。標準の採点では14項目を各0〜2点で評価し、合計28点になります。予測的姿勢制御、反応的姿勢制御、感覚条件に応じた姿勢の定位、動的歩行の四つの領域を含みます。予測的な領域には立ち上がりやつま先立ちなどが、反応的な領域には前後・側方への代償ステップが含まれます。^[9][10]

ただし、Mini-BESTestの「予測的」という項目名は、筋電図でAPAそのものを直接測定しているという意味ではありません。例えば立ち上がりの成績には、筋力、痛み、動作方法なども影響します。領域や項目の違いは原因を考える手がかりであり、別々の神経機能を切り分けて診断する検査ではありません。

BBSやTUGにも、生活機能の経過を追ううえで価値があります。そのうえで、これらの通常の課題には、予告されない外乱への反応を直接調べる場面が十分に含まれていないことを意識します。良い点数が出たことを、すべての状況で安全という結論へ広げないことが大切です。標準検査は正式な実施・採点手順を使用し、対象集団の異なるカットオフ値をそのまま当てはめないようにします。

7．点数の隣に、「いつ・どちらへ・どう戻ったか」を記録する

予測的な調整を観察するときは、手足が動く前後のつながりを見ます。立位で手を伸ばす場面なら、動き出す前の荷重、腕と体幹の動き始め、動作後の揺れ、次の動作へ移れるかを確かめます。対象物を少し近づける、動作速度を変える、手に持つ物の重さを変えるといった条件の違いも、原因を考える材料になります。これは臨床上の観察であり、見た目だけで数十ミリ秒単位のAPAを判定する方法ではありません。

研究としてAPAを詳しく調べる場合は、主動作や外乱の開始時点をそろえ、筋電図の活動開始、床反力、足圧中心、身体重心などの変化を解析します。何を基準時点としたか、どの時間区間を予測・反応の区間として扱ったかによって結果が変わるため、「APAが早くなった」という表現にも測定条件が必要です。^[1][11]

反応的姿勢制御では、外乱の方向、初期姿勢、最初に出る足、足を置く位置、歩数、手の支持、介助の必要性、回復後の安定までを記録します。目立つ足の遅れだけでなく、その前に身体の勢いがどれくらい増えていたかも重要です。標準検査では決められた採点を守り、それとは別に、動作の特徴を書き添えると臨床へつながります。

また、「合図を聞いて前へ一歩出る課題」と、「身体が崩れたために一歩が必要になる課題」は、要求されることが異なります。前者は随意的なステップの準備や選択を含みますが、反応的な回復能力をそのまま測っているわけではありません。同じ外乱を同じ順序で繰り返すと予測や学習も加わるため、再評価ではその条件をそろえて記録します。

8．予測的姿勢制御の練習は、「動く準備」と「目的の動き」をつなぐ

予測的姿勢制御に働きかけるときは、本人が実現したい動作を軸にします。棚から物を取る、椅子から立ち上がる、最初の一歩を出す。その動作で、どのような荷重移動や支持が必要になるかを考え、達成できる条件から練習します。筋力や関節可動域の問題があれば、それらへの介入も組み合わせます。

例えばリーチなら、まず身体を支えやすい姿勢で、無理のない距離の物へ手を伸ばします。反応を見ながら、方向、速度、対象物の位置、支持の量などを一つずつ調整します。歩き始めでは、立位での荷重移動から足を出すまでをつなげ、必要に応じて足の位置や合図の有無を比べます。これらは姿勢制御の考え方を臨床へ落とし込む例であり、全員に同じ順序を適用する、効果が確立した一つの処方ではありません。

練習で予測的な調整が変わる可能性は、実験でも示されています。Aruinらは健常高齢者9名を対象に、ボールを投げる練習の前後を比較し、脚や体幹の筋活動が動作に先行して始まる時点の変化などを報告しました。また、Jagdhaneらの4週間の予備的研究では、高齢者6名を対象とした小規模な検討で、APAや臨床指標の改善が報告されています。身体の準備は学習によって変わり得る、という点に面白さがあります。^[11][12]

ただし、これらは人数の少ない研究です。短期的な筋活動の変化を、長期的な転倒減少や、重度の障害がある人への効果にそのまま広げることはできません。研究で使われた重いボールの課題を、高齢患者全員の標準メニューにする根拠でもありません。臨床では、動作が楽につながったか、支えを減らしても保てるか、本人の生活課題へ近づいたかを合わせて確認します。

9．反応的姿勢制御の練習は、「立て直す経験」を安全に重ねる

反応的姿勢制御への代表的な介入が、外乱に応じてバランスを回復する練習、perturbation-based balance training（PBT）です。床面の移動や、身体へ加える制御された外力などにより、立て直しが必要な状況をつくります。その中で、身体の勢いを調整する、足を適切な場所へ運ぶ、必要な支持を得るといった反応を練習します。

この練習を考えるときは、対象者への説明と安全確保を、課題の一部として設計します。「揺れが起きる可能性」と目的を事前に共有し、専門職の監督と、必要に応じた転落防止用ハーネスなどを用います。循環動態、骨折リスク、痛み、認知・理解、疲労などを確認し、本人が対処できる条件から調整します。研究でも対象者の選定や安全装置が用いられており、家庭で不意に人を押す方法へ置き換えることはできません。^[13][14][15]

初めは方向や時点を知らせて課題を理解できるようにし、実施可能であれば、方向、大きさ、時点などの予測しやすさを調整します。予告される外乱では予測的な準備も働くため、何を主に練習しているかを意識します。反応的な回復を狙うなら、本人が合図に合わせて足を出すだけでなく、実際に生じた乱れへ対応する経験が必要になります。

研究室の床面外乱と、人の手による外乱は、条件を完全には一致させられません。手で加える場合にも、どの部位へ、どちら向きに、どの程度の速さで加えたかを記録し、反応を比較できるようにします。難しさは外力の大きさだけでは決まりません。立つ幅、足の位置、外乱の方向、支持の利用可能性も変数です。臨床へ応用するときは、研究と同じ効果がそのまま再現されるとは限らないことを踏まえます。

10．「転倒が減る」という期待を、研究結果で確かめる

PBTの研究には、希望を感じさせる結果があります。Paiらは地域在住高齢者212名を無作為に割り付け、反復する滑りを経験する練習を検討し、その後の日常生活での転倒リスク低下を報告しました。ただし、12か月の転倒追跡を完了したのは142名であり、追跡からの脱落を含めて解釈する必要があります。「一度の練習で誰でも転ばなくなる」と一般化できる結果ではありません。^[13]

さらに、2026年に公表された地域在住高齢者を対象とするシステマティックレビュー・メタ解析では、PBT群の転倒発生率は対照群に比べて低く、率比は0.77、95％信頼区間は0.60〜0.99でした。相対的には約23％の低下に相当しますが、この転倒発生率のエビデンス確実性は「低い」と評価されています。対象は地域在住高齢者であり、入院患者や重度の神経疾患がある人すべてに、同じ効果量を当てはめることはできません。なお、この論文の文献検索は2024年6月までです。^[16]

この表で注目したいのは、「測定している成果」の違いです。Nørgaardらの試験では、生活中の転倒発生率の比は0.78でしたが、95％信頼区間は0.48〜1.27で、統計学的に明確な差は確認されませんでした。Mansfieldらの脳卒中研究でも、反応的バランスの改善が、そのまま生活中の転倒発生率の有意な低下へ結びついたわけではありません。^[14][15]

こうした結果は、PBTに価値がないという意味でも、転倒を防げると保証できるという意味でもありません。練習した反応が変わること、別の課題へ効果が移ること、生活中の転倒が減ることは、それぞれ確かめる必要があります。2026年の解析では練習量による違いも検討されていますが、群を分けた解析だけから「何時間行えば確実に有効」という境界を決めることはできません。

11．予測と反応を、同じ生活の中へ戻す

ここまでを、二人の架空の患者さんで考えてみます。Aさんは静かに立っていられますが、洗面台の奥へ手を伸ばすと身体が流れます。Bさんも立位保持はできますが、歩行中に足を引っかけると、足を出して立て直すことが難しくなります。これは考え方を説明する例であり、治療効果を示した症例報告ではありません。

Aさんでは、上肢の動かしにくさや痛み、下肢の支持、対象までの距離を確認しながら、動く前の準備とリーチ後の修正を見ます。Bさんでは、足を上げる能力や感覚、注意などとともに、外乱へのステップや手の支持を評価します。どちらも「立位で安定」という結果だけでは、生活の難しさを十分に説明できません。

作業療法では、こうした違いを、洗面、着替え、調理、物の出し入れといった活動へ戻せます。立ってズボンを操作する場面には、支持脚への荷重や手の操作が関わりますし、物を運ぶ場面では手で支持を得られる条件も変わります。生活動作をよく見ることが、予測と反応のどちらを、どの条件で確かめるかを具体的にしてくれます。

筋力練習、関節の動かしやすさへの介入、感覚・注意面への配慮、補助具や環境の調整も、この計画の中に位置づきます。二つの姿勢制御の名前だけで介入を決めず、本人が使える能力と活動の要求を合わせることが必要です。

12．再評価で知りたいのは、「どの場面で動きやすくなったか」

練習後は、まず同じ条件で何が変わったかを確認します。動作を始めやすくなったか、必要な介助が減ったか、外乱後の足の置き方や支持の得方が変わったか。次に、練習していない方向や活動でも利用できるか、翌日以降にも保たれているかを確かめます。生活中の転倒、転倒しかけた経験、本人の不安、活動の広がりも、別の成果として追っていきます。

ここで、小さな揺れ、少ない筋活動、少ない歩数を、すべての場面の理想にしないことが重要です。素早く歩き出すには重心を加速させる準備が必要になり、大きな外乱には複数歩や手の支持が役立つことがあります。標準検査の採点はその基準に従いつつ、生活の中では、その人が安全に目的を達成できたかを評価します。

コップを取り、方向を変え、つまずきから戻る。一見すると別々の動きの中で、身体は準備と修正をつなぎ続けています。予測的姿勢制御と反応的姿勢制御を知る面白さは、普段は見えないこの連携に気づけることです。次の動作を観察するとき、「どれだけ揺れたか」に加えて、「何を見越し、どう立て直したか」へ目を向けると、評価と治療の問いが少し変わってくるはずです。

バランスの評価と治療を、もう一歩深く学ぶ本

『バランス障害リハビリテーション』

障害像を的確にとらえるための基礎理論と評価・治療の進め方
望月 久 編集／メジカルビュー社／2021年刊／ISBN：9784758320320

予測的な準備と、乱れた後の立て直しを臨床で考えたい方には、この専門書が参考になります。出版社の公開目次では、予測的・補償的姿勢調節、身体重心と足圧中心、バランスの評価、神経疾患・運動器疾患・高齢者などへのリハビリテーションを扱うことが確認できます。姿勢制御のメカニズムを、具体的な評価と介入へつなげたいPT・OTなどの専門職向けの一冊です。

2021年刊の書籍のため、本記事で紹介したそれ以降の試験・総説は、参考文献の原論文と合わせて確認してください。

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参考文献

1. Bouisset S, Zattara M. A sequence of postural movements precedes voluntary movement. Neurosci Lett. 1981. 原文・書誌情報
2. Crenna P, Frigo C. A motor programme for the initiation of forward-oriented movements in humans. J Physiol. 1991;437:635–653. 原文・書誌情報
3. Hof AL, Gazendam MGJ, Sinke WE. The condition for dynamic stability. J Biomech. 2005;38:1–8. 原文・書誌情報
4. Peterka RJ. Sensorimotor integration in human postural control. J Neurophysiol. 2002;88:1097–1118. 原文・書誌情報
5. Jacobs JV, Lou JS, Kraakevik JA, Horak FB. The supplementary motor area contributes to the timing of the anticipatory postural adjustment during step initiation in participants with and without Parkinson’s disease. Neuroscience. 2009. 原文・書誌情報
6. Horak FB, Nashner LM. Central programming of postural movements: adaptation to altered support-surface configurations. J Neurophysiol. 1986;55:1369–1381. 原文・書誌情報
7. Payne AM, Ting LH. Balance perturbation-evoked cortical N1 responses are larger when stepping and not influenced by motor planning. J Neurophysiol. 2020;124:1875–1884. 原文・書誌情報
8. Horak FB, Wrisley DM, Frank J. The Balance Evaluation Systems Test (BESTest) to differentiate balance deficits. Phys Ther. 2009;89:484–498. 原文・書誌情報
9. Franchignoni F, Horak F, Godi M, Nardone A, Giordano A. Using psychometric techniques to improve the Balance Evaluation Systems Test: the mini-BESTest. J Rehabil Med. 2010;42:323–331. 原文・書誌情報
10. Oregon Health & Science University. Mini-BESTest: Balance Evaluation Systems Test. Revised 2013. 開発者公開の実施・採点用紙。 原文・書誌情報
11. Aruin AS, Kanekar N, Lee YJ, Ganesan M. Enhancement of anticipatory postural adjustments in older adults as a result of a single session of ball throwing exercise. Exp Brain Res. 2015;233:649–655. 原文・書誌情報
12. Jagdhane S, Kanekar N, Aruin AS. The Effect of a Four-Week Balance Training Program on Anticipatory Postural Adjustments in Older Adults: A Pilot Feasibility Study. Curr Aging Sci. 2016;9:295–300. 原文・書誌情報
13. Pai YC, Bhatt T, Yang F, Wang E. Perturbation training can reduce community-dwelling older adults’ annual fall risk: a randomized controlled trial. J Gerontol A Biol Sci Med Sci. 2014;69:1586–1594. 原文・書誌情報
14. Nørgaard JE, et al. Effect of Treadmill Perturbation-Based Balance Training on Fall Rates in Community-Dwelling Older Adults: A Randomized Clinical Trial. JAMA Netw Open. 2023;6:e238422. 原文・書誌情報
15. Mansfield A, et al. Does perturbation-based balance training prevent falls among individuals with chronic stroke? A randomised controlled trial. BMJ Open. 2018;8:e021510. 原文・書誌情報
16. Sharma S, et al. Perturbation-Based Balance Training Reduces Falls and Fall Injuries in Older People: Insights on Mechanisms and Training Parameters From a Systematic Review. J Am Med Dir Assoc. 2026;27:106316. 原文・書誌情報

文献・公式資料の確認日：2026年11月6日。臨床上の課題例は、記載した研究を踏まえた応用案であり、個別の方法や組み合わせすべての有効性を直接検証したものではありません。