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Medizin

Kernspin macht Schmerzen messbar

Donnerstag, 11. April 2013

Boulder – US-Forscher haben ein Muster von Hirnaktivitäten in der funktionellen Kernspintomographie (fMRT) gefunden, das Schmerzreaktion auf thermische Reize messbar macht. Ihre Studie im New England Journal of Medicine (2013; 368: 1388-1397) belegt eine hohe Übereinstimmung mit den Angaben der Patienten bei körperlichen Schmerzen. Auch die Wirkung eines starken Opiats konnte gemessen werden.

Schmerzen gehören zu den häufigsten Gründe für Arztbesuche. Den Medizinern fehlt jedoch bisher ein klares Instrument, um das Ausmaß der Schmerzen objektiv messen zu können. Auch in wissenschaftlichen Studien sind die Forscher auf die subjektiven Angaben der Patienten angewiesen, die zumeist in visuellen Analogskalen (VAS) gemessen werden. Es ist zwar seit einiger Zeit möglich, eine Schmerzreaktion im Gehirn anhand einer gesteigerten Aktivität in bestimmten Hirnarealen zu erkennen. Es fehlte aber an einem Instrument, das die Schmerzreaktion exakt messbar macht, vergleichbar einem Thermometer bei Fieberreaktionen.

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Um einen solchen Maßstab zu finden, haben Tor Wager von der Universität von Colorado in Boulder und Mitarbeiter eine Reihe von Experimenten durchgeführt. Im ersten Experiment wurden gesunde Versuchsteilnehmer durch thermische Reize am Arm unterschiedlich starken Schmerzreizen ausgesetzt. Gleichzeitig wurde die Reaktion im fMRT aufgezeichnet. Dort wird die Hirnaktivität an einer gesteigerten lokalen Durchblutung erkennbar. Gleichzeitig bewerteten die Probanden die Schmerzreaktion auf einer VAS. Die Daten wurden mittels einer Software zum Maschinellen Lernen analysiert.

Als Ergebnis schlug die Software eine Schmerz-Signatur vor. Sie umfasste laut Wager die Aktivierung somatospezifischer Regionen im ventrolateralen Thalamus, im sekundären somatosensorischen Cortex und im dorsalen posterioren Insellappen. Es wurden aber auch Regionen der psychologischen Schmerzverarbeitung wie der anteriore Insellappen und der anteriore cinguläre Cortex (Teil des Stirnhirns) aktiviert.

Die Schmerz-Signatur wurde dann in einer zweiten Studie an 33 Probanden validiert. Mit Erfolg: Wie Wager berichtet, konnten die VAS-Angaben der Patienten mit einer Genauigkeit von 93 Prozent vorhergesagt werden. In der dritten Studie verglichen die Forscher die thermale Schmerzreaktion mit seelischen Schmerzen. Die Teilnehmer hatten sich kürzlich von ihrem Partner getrennt und der Anblick von Fotos des oder der „Ex“ lösten bei ihnen im Gehirn eine Reaktion aus, die sich allerdings klar von der thermischen Schmerzreaktion unterschied.

Im letzten Experiment konnten Wager und Mitarbeiter beobachten, wie die Schmerzreaktion durch die Infusion des Opiats Remifentanil blockiert wurde. Dies war übrigens auch dann der Fall, wenn den Patienten fälschlicherweise erzählt wurde, sie würden nur ein Placebo erhalten.

Noch ist unklar, ob die Schmerz-Signatur über die Testsituation mit einem thermischen Reiz hinaus Schmerzreaktionen messen kann. Im klinischen Alltag treten bekanntlich sehr unterschiedliche Schmerzqualitäten auf. Sollten sich die Ergebnisse jedoch bestätigen, könnte die Untersuchung zunächst in der Forschung und später auch im klinischen Alltag Einzug halten. An einem Bedarf ist nicht zu zweifeln. Aufgrund des hohen technischen Aufwands dürfte der Einsatz jedoch auf gezielte Fragestellungen beschränkt bleiben. © rme/aerzteblatt.de

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