Schmerzgedächtnis: Eine neurologische Black Box?

12. November 2018

Bei einem Bandscheibenvorfall entwickelt sich der akute Schmerz oft zu chronischen Rückenschmerzen. An diesem Prozess ist auch das Schmerzgedächtnis beteiligt. Dr. Tobias Weigl erklärt im Video, wie sich das Gehirn dabei verändert.

 

Dr. Weigl arbeitet als Assistenzarzt für Anästhesiologie in der Uniklinik Bonn und betreut verschiedene Forschungsprojekte im Bereich der Neuromodulation (chronischer) Schmerzen.

Das Video in schriftlicher Ausführung:

Bei chronischen Rückenschmerzen, zum Beispiel nach einem Bandscheibenvorfall, der schon mehrere Jahre her ist, fragen Patienten oft: „Habe ich ein Schmerzgedächtnis?“ Und sie wollen wissen, was ist überhaupt ein Schmerzgedächtnis? Was findet dabei in unserem Gehirn statt? Natürlich ist der Begriff Schmerzgedächtnis bildlich gesehen und kein medizinischer Fachterminus. Aber hier finden tatsächlich zelluläre Veränderungen statt, die letztendlich zu einem sogenannten Schmerzgedächtnis führen.

Zu Beginn hat man meist ein akutes Geschehen, akute Schmerzen wie einen Bandscheibenvorfall, Verletzungen der Bänder, der Faszien, der Muskulatur oder andere Verletzungen wie einen Knochenbruch oder ähnliches. Und aus diesem akuten Geschehen wird dann oftmals ein chronisches Geschehen. Oftmals auch, weil die Behandlung zu Beginn nicht adäquat, nicht ausreichend ist, weil die Patienten nicht die Medikamente nehmen oder die Maßnahmen ergreifen, die wir Ärzte ihnen sagen.

Und dann kommt mit der Zeit eine Schmerzchronifizierung. Ich vergleiche das mit einer Wiese, über die man jedes Mal läuft und dann bildet sich da ein Trampelpfad. Das ist sozusagen das Schmerzgedächtnis. Und man nennt das auch eine neuronale Plastizität. Der erste, der das beschrieben hatte, war ein italienischer Psychiater, 1906, Ernesto Lugaro, er hat den Begriff der neuronalen Plastizität eingeführt. Und danach gab es sehr viele wissenschaftliche Studien, Forschungen dazu, gerade bezogen auf den Lernprozess. Wir wissen, wie wir lernen, so passiert es auch mit Schmerzen. Und diese neuronale Plastizität lässt sich auch auf Schmerzen übertragen.

Dabei spielen drei wichtige Ebenen eine Rolle:

  1. Peripher: Also dort, wo die Verletzung ist. Zum Beispiel dort wo der Bandscheibenvorfall ist, das Gewebe drum herum ist oder die Bänder, die Faszien. Oder bei Arthrose am Kniegelenk.
  2. Spinal: Hier ist vor allem wichtig das sogenannte WDR-Neuron. Das ist nämlich ein Neuron, das verschiedenen Input bzw. Reize aufnimmt und dann dafür sorgt, wie viel Schmerz weitergeleitet wird an das Gehirn.
  3. Die dritte Ebene ist das Gehirn, die kortikalen Strukturen, vor allem der primäre Kortex und auch damit assoziierte Bereiche. Was findet in diesen drei Strukturen nun statt? Da findet die sogenannte Langzeitpotenzierung statt. Das ist das, was zu diesem Trampelpfad, zu diesem Schmerzgedächtnis führt.

Langzeitpotenzierung findet an den Zellen statt im Rückenmark und auch im Gehirn. Denn letzlich kommen ja immer wieder Schmerzen an, es werden immer wieder Aktionspotenziale ausgelöst, es kommt zu einer räumlichen oder zeitlichen Summation, der Erhöhung der Aktionspotenziale. Das führt dazu, dass neben den Natriumkanälen auch die Kalziumkanäle öffnen. Die Kalziumkanäle sind ja durch Magnesium blockiert und durch die vielen Aktionspotenziale öffnen auch die. Das führt dazu, dass mehr Kalzium in die Synapse einströmt. Das hat letztlich Auswirkungen auf drei wichtige Enzyme

  1. Das erste Enzym, auf das es Auswirkungen hat, ist die NO-Synthase. Dieses Enzym bewirkt einen verstärkten Rückstrom von Stickstoff-Monoxid in die Präsynapse. Und Stickstoff-Monoxid wiederum veranlasst an den präsynaptischen Strukturen eine erhöhte Freisetzung von Transmittern pro Aktionspotenzial. Daraus resultiert eine vermehrte Öffnung von Ionen-Kanälen an der Post-Synapse. Es kommt zu einer verbesserten Übertragung der Aktionspotenziale, eine steigende Anzahl geöffneter Kalzium-Kanäle mit einem noch stärkerem Kalzium-Einstrom in die Zelle. Es kommt letztlich zu einem sich verstärkenden Prozess, ein sogenannter Teufelskreis entsteht.
  2. Das ist die Calcium-Calmodulin-Kinase II. Sie bewirkt, dass mehr Natrium-Ionenkanäle in die postsynaptische Membran eingeleitet werden. Die Wahrscheinlichkeit für die Übertragung eines eingehen Aktionspotenzials und die Öffnung von Calzium-Kanälen erhöht sich. Die Calcium-Calmodulin-Kinase II bewirkt also auch einen verstärkenden Kreislauf und dass ein Schmerzgedächtnis entsteht.
  3. Das dritte Enzym ist die Adenylatcyclase. Das Enzym beschleunigt die Umsetzung von ATP zu cAMP. Und cAMP ist ja ein sogenannter Second Messenger und bewirkt eine Aktivierung von Genen zur Bildung von Genen. Die gebildeten Proteine könne dann ruhende Synapsen oder neue Synapsen veranlassen.

Also hier ganz wichtig sind diese drei Enzyme. Das erste ist dafür da, dass mehr Neurotransmitter freigesetzt werden, das zweite, sozusagen ein höhere Stufe, sorgt für mehr Ionen-Kanäle und das dritte – sogar noch höher – dass es Veränderungen an den Genen gibt. Das ist dann was Mittelfristiges und der Grund weshalb ein Schmerzgedächtnis nicht gleich wieder verschwinden kann.

Also, was ist das nun, das Schmerzgedächtnis? Es sind Veränderungen an den Strukturen, prä- und postsynaptisch an den Neuronen und zwar vor allem im Rückenmark und im Gehirn.

Die Entstehung eines Schmerzgedächtnisses ist ein komplexer, andauernder und nicht klar definierbarer Prozess, der aber viele verschiedene Strukturen involviert. Und letztlich muss man sagen, aus Studien weiß man: Es ist möglich, diese Langzeitpotenzierungen auszulösen, durch eine gezielte hochfrequente Stimulation, also über 100 Hertz.

Das Gute ist und das zeigen Studien auch, dass man auch das Gegenteil einer sogenannten Langzeitdepression auslösen kann. Insgesamt ist das Schmerzgedächtnis aber noch eine Blackbox. Man weiß relativ gut, wie es entsteht, auch welche Strukturen daran beteiligt sind. Aber das zu behandeln, zu therapieren, das ist nicht so einfach. Und deswegen ist da letztendlich die interdisziplinäre multimodale Schmerztherapie der Goldstandard, den man heutzutage hat.

26 Wertungen (4.38 ø)
Medizin, Neurologie

1 Kommentar:

Tierheilpraktiker/in

Großartig erklärt! Vielen Dank dafür!

#1 |
  0


Copyright © 2019 DocCheck Medical Services GmbH
Sprache:
DocCheck folgen: