Wie werden Schmerzreize im ZNS wahrgenommen und verarbeitet
Mit der Positronen-Emissions-Tomographie (PET) und der funktionellen Magnet-Resonanz-Tomographie (fMRT) lässt sich die Aktivität jener Hirnareale, die Schmerzen verarbeiten, zusehends detaillierter erkennen. Diese Methoden zeigen, “welche Regionen des Gehirns für die Verarbeitung der sensorischen, gefühlsmäßigen und bewusst wahrgenommenen Areale des Schmerzes verantwortlich sind”, erläuterte PD Dr. Dr. Thomas R. Toelle aus München während des Deutschen Schmerzkongresses in Berlin.
Offensichtlich erzeugt kein zentrales Schmerzzentrum den “Gesamteindruck Schmerz”, sondern “vermutlich ein Netzwerk verschiedener funktioneller Systeme”. Es handelt sich dabei um Neuronen-Verbände in teilweise weit auseinander liegenden Hirnarealen, die Schmerzsignale aus unterschiedlichen Nervenbahnen empfangen und parallel oder hintereinander geschaltet verarbeiten.
So bewerten Nervenzellen im Thalamus und Neuronen der vorderen Großhirnrinde, ob ein ankommender Reiz die Schmerzschwelle überschreitet. Dafür, wie intensiv ein Mensch den Schmerz wahrnimmt, sind Nervenzell-Verbände im limbischen System zuständig. Ein anderer Neuronen-Verband entscheidet schließlich, ob der Schmerzreiz als unangenehm empfunden wird. Diese Zusammenhänge sind noch nicht alle geklärt, ließen sich aber zukünftig für therapeutische Zwecke nutzen. So könnte man mit Hilfe von PET und fMRT den Einfluss von Schmerzmitteln und anderen Medikamenten auf die verschiedenen Dimensionen des Schmerzes überprüfen. Da Schmerzen überdies individuell unterschiedlich verarbeitet werden, ließen sich auch maßgeschneiderte Therapien ermöglichen.
In PET-Versuchsreihen an gesunden Probanden und Patienten gelang es darüber hinaus, die Aktivität bestimmter Botenstoffe zu analysieren. Dazu injizieren die Forscher radioaktiv markierte Substanzen, die an dieselben Rezeptoren binden wie Endorphine. Je mehr Rezeptoren von diesen “exogenen Liganden” besetzt werden, desto stärker sind deren messbare Signale. Sind die Rezeptoren bei Schmerzen durch körpereigene Opiate quasi besetzt, können die “Konkurrenten” von außen nicht andocken. Dies haben Vergleiche mit gesunden Personen und Patienten mit rheumatoider Arthritis gezeigt. Erhalten letztere eine suffiziente Schmerztherapie, ist die Liganden-Bindung ähnlich ausgeprägt wie bei den Gesunden. Nach Toelle “sind die Rezeptoren im Schmerzzustand möglicherweise durch Endorphine belegt und stehen nach der Behandlung wieder für das Anlagern der exogenen Liganden zur Verfügung”.