頭痛 - 何が起こっているのか？

頭痛の病因

頭痛の薬物療法の選択肢は、その病因に関する理解が不十分なため、依然として限られています。頭痛は一過性であり、患者は発作時に激しい不快感や嘔吐を経験することが多く、仮説の検証が困難です。そのため、研究への参加が困難です。動物を用いた頭痛の実験モデルの作成も、頭痛の根本的メカニズムに関する知識が限られていること、また頭痛はしばしば症状群の一部に過ぎず、その一部の要素は頭痛自体の発症の24時間前に発現する可能性があるため、多くの困難に直面しています。頭痛の原因は非常に多様です。一部の患者では、神経画像検査やその他の追加検査方法によって、疼痛の原因となる構造的変化や炎症性変化を特定できます。二次性頭痛の患者では、基礎疾患の治療によって頭痛が消失することがよくあります。しかし、大多数の患者は、片頭痛や緊張性頭痛などの一次性頭痛に苦しんでおり、これらの一次性頭痛では、身体診察や追加検査を行っても異常は認められません。様々な一次性頭痛の中でも、片頭痛の病因は最も活発に研究されてきました。片頭痛の病因に関する従来の理論は、2つのカテゴリーに分けられます。

血管形成説

1930 年代後半、ハロルド・ウルフ博士とその同僚は次のことを発見しました。

1. 片頭痛発作中、多くの患者では頭蓋外血管が伸張し、脈動しますが、これが頭痛の発症に重要な役割を果たす可能性があります。
2. 覚醒した患者の頭蓋内血管の刺激は同側頭痛を引き起こす。
3. 麦角アルカロイドなどの血管収縮薬は頭痛を止めますが、硝酸塩などの血管拡張薬は発作を引き起こします。

これらの観察に基づいて、ウルフは、頭蓋内血管の収縮が片頭痛の前兆の発生に関与している可能性があり、頭痛は頭蓋内血管の反動拡張と伸張、および血管周囲の痛覚終末の活性化から生じると提唱しました。

神経発生説

代替的な神経因性説によれば、片頭痛の発生源は脳であり、個人の感受性は脳に固有の閾値を反映していると考えられています。この説を支持する人々は、片頭痛発作中に生じる血管の変化は片頭痛の原因ではなく結果であると主張しています。彼らは、片頭痛発作にはしばしば局所性（前兆）または自律神経性（前駆症状）の神経症状が伴い、血管の収縮だけでは説明できないという事実に注目しています。

これらの仮説のどれも単独では、片頭痛やその他の一次性頭痛の起源を説明できない可能性があります。片頭痛を含む頭痛は、遺伝的要因と後天的要因を含む多くの要因の作用によって引き起こされると考えられており、その一部は脳機能に関連し、一部は血管や循環する生理活性物質に関連しています。例えば、家族性片麻痺性片頭痛は、カルシウムチャネルPQのα2サブユニットをコードする遺伝子の点変異によって引き起こされると報告されています。

頭痛の形態学的基質

頭痛の起源に関する現代的な考え方は、ここ60年の間に形成されました。頭痛を引き起こす主な頭蓋内構造は、髄膜、髄膜血管、そして脳血管です。1930年代後半から1940年代にかけて、開頭手術を受けた覚醒状態の患者を対象とした研究では、髄膜血管への電気的・機械的刺激が、片側性の強烈な刺すような頭痛を引き起こすことが示されました。脳実質への同様の刺激では、疼痛は生じませんでした。三叉神経（V頭蓋神経）の小さな偽単極性枝と、髄膜および髄膜血管を支配する上頸部節は、頭部に疼痛感覚を生み出す体性感覚求心性神経の主な発生源です。これらの無髄C線維が活性化されると、血管周囲終末からの痛覚情報は三叉神経節を通過し、延髄の三叉神経尾側核浅板にある二次ニューロンにシナプス結合する。これらの主に求心性のニューロンは、軸索の中枢部と末梢部（すなわち鞘部）にサブスタンスP、カルシトニン遺伝子関連ペプチド（CGRP）、ニューロキニンAなどの神経伝達物質を含んでいる。

三叉神経尾側核は、より前頭側の三叉神経核、中脳水道周囲灰白質、縫線核、そして下行性皮質抑制系からも入力を受け、頭痛の制御において重要な役割を果たしています。三叉神経中枢投射が疼痛情報伝達においてどのような役割を果たすかについては、ほとんど解明されていません。しかし、三叉神経尾側核の二次ニューロンが、三叉神経複合体のより前頭側部、脳幹網様体、腕傍核、そして小脳を含む他の脳幹および皮質下構造に疼痛情報を伝達すると考えられています。疼痛情報は、前頭側の三叉神経核から、疼痛に対する感情的および自律神経的反応を媒介する大脳辺縁系領域に伝達されます。三叉神経尾側核からは、視床基底部、後部、内側部にも投射が送られます。視床基底部腹側からは、ニューロンが軸索投射を体性感覚皮質に送り、その機能は痛みの場所と性質を特定することです。内側視床は前頭皮質に投射し、前頭皮質は痛みに対する情動反応を担います。しかし、入手可能なデータによると、内側視床は痛覚の情動要素と弁別要素の両方の伝達に関与する可能性があります。侵害受容性求心性伝達の調節は、三叉神経から大脳皮質に至るまで、1つまたは複数のレベルで起こり得、これらの各レベルは薬物作用の潜在的な標的となります。