Schmerz ist ein wichtiges Warnsignal unseres Körpers. Doch es gibt Schmerzen, die bleiben. Chronische Schmerzen halten oft auch dann noch an, wenn die ursprüngliche Ursache längst verheilt oder behoben ist. Schuld daran ist das sogenannte Schmerzgedächtnis. Dieses kommt zustande, wenn das anfangs starke und anhaltende Bombardement mit Schmerzsignalen zu Veränderungen in der Genaktivität, dem Zellstoffwechsel, der Signalleitung und der Aktivität von Nervenzellen im Rückenmark und Gehirn führt. Als Folge dieser Veränderungen kann sich der Schmerz verselbständigen: Es kommt zu einer Überempfindlichkeit, durch die selbst harmlose Reize Schmerzen auslösen. “Schmerz ist eine der grundlegendsten Erfahrungen, die ein Organismus haben kann”, sagt Erst-Autor Prasad Shirvalkar von der University of California in San Francisco. “Trotzdem gibt es noch vieles, das wir über den Schmerz und seine Mechanismen nicht verstehen.”
Wo zeigt sich chronischer Schmerz im Gehirn?
Ein Problem für die Schmerzforschung und Schmerztherapie war bisher, dass es keine objektive Messmethode für chronische Schmerzen gibt. Mediziner sind auf die Befragung und Selbsteinschätzung der Patienten angewiesen. Auch wo im Gehirn sich chronischer Schmerz manifestiert und ob sich dies von der Hirnaktivität bei akutem Schmerz unterscheidet, ist erst in Ansätzen bekannt. So legen Studien nahe, dass vor allem Areale im hinter der Stirn liegenden präfrontalen Cortex am Schmerzempfinden beteiligt sind. Eine Chance, mehr herauszufinden, bot sich Shirvalkar und seinem Team in Form von vier Patienten mit schweren, anhaltenden chronischen Schmerzen. Einer litt unter Phantomschmerzen nach einer Amputation, bei den drei anderen Patienten war ein Schlaganfall der Auslöser der chronischen Schmerzen.
Im Rahmen der Studie implantierten die Forscher den vier Schmerzpatienten Elektroden so unter die Schädeldecke, dass diese spezifisch die Aktivität in zwei Arealen des präfrontalen Cortex aufzeichneten, dem anterioren cingulären Cortex (ACC) und dem orbitofrontalen Cortex (OFC). “Messungen mit funktionaler Magnetresonanztomographie (fNRT) zeigen, dass beide Areale bei akutem Schmerz aufleuchten”, sagt Shirvalkar. “Wir wollten herausfinden, ob diese Regionen auch bei der Verarbeitung von chronischem Schmerz eine Rolle spielen. Vor allem hat uns interessiert, ob es dabei Hirnsignale gibt, die mit der Intensität des Schmerzes zusammenhängen.” Über drei bis sechs Monaten hinweg gaben die vier Testpersonen mehrfach am Tag mithilfe einer standardisierten Schmerzskala an, wie intensiv ihre chronischen Schmerzen waren. Zur jeweils gleichen Zeit zeichneten die Elektroden ihre Hirnaktivität auf. Das Team sammelte auf diese Weise drei bis sechs Monate lang Daten und wertete diese dann mithilfe eines lernfähigen Algorithmus aus.
