Dokument: Neurophysiologische Untersuchungen zur kortikalen Repräsentation von Schmerz

Titel:Neurophysiologische Untersuchungen zur kortikalen Repräsentation von Schmerz
Weiterer Titel:Neurophysiological investigations on the cortical representation of pain
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URN (NBN):urn:nbn:de:hbz:061-20070524-143259-0
Kollektion:Publikationen
Sprache:Deutsch
Dokumententyp:Wissenschaftliche Abschlussarbeiten » Habilitation
Medientyp:Text
Autor:PD Dr. Ploner, Markus [Autor]
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Dateien vom 24.05.2007 / geändert 24.05.2007
Stichwörter:Schmerz, Gehirn, Neurophysiologie, Magnetenzephalographie
Beschreibung:Schmerz ist eine komplexe sensorische, kognitive und affektive Erfahrung. Schmerz wird entscheidend von vorangegangenen Erfahrungen und der aktuellen Situation geprägt und ist somit stets subjektiv. In seiner physiologischen Funktion ist er unverzichtbar für den Erhalt der physischen Unversehrtheit, von seiner physiologischen Funktion gelöst stellt er als chronischer Schmerz ein entscheidendes medizinisches Problem dar.
In einer Reihe neurophysiologischer Studien unter Verwendung der Magnetenzephalographie und der kutanen Laserstimulation wurden die zentralnervösen Mechanismen der Verarbeitung und Wahrnehmung von Schmerz näher charakterisiert. Insbesondere wurden die Zeitverläufe und funktionellen Charakteristika schmerzbezogener kortikaler Aktivierungen untersucht, um so Einblicke in die hierarchische Organisation und die funktionelle Bedeutung einzelner Hirnareale für die Schmerzwahrnehmung zu erlangen.
Die Arbeiten zeigen, daß die kortikale Verarbeitung von Schmerz sowohl zwischen als auch innerhalb verschiedener kortikaler Areale teilweise parallel organisiert ist. Dies gilt für Schmerz aus oberflächlichen wie tiefen Körpergeweben. Auf Verhaltensebene findet sich dies mit einer Dissoziierbarkeit und somit Unabhängigkeit verschiedener perzeptueller Aspekte von Schmerz wieder. Die parallele Organisation der Schmerzverarbeitung entspricht einer basalen, evolutionär alten Organisationsform und unterscheidet Schmerz von anderen Modalitäten. Funktionell mag die parallele Organisation von Schmerz eine höhere Robustheit, schnellere Verarbeitungsabläufe und einen direkteren Zugang zu motorischen und gedächtnisrelevanten Arealen ermöglichen.
Die vorgelegten Arbeiten legen nahe, daß die einzelnen an der Schmerzverarbeitung beteiligten kortikalen Areale unterschiedliche Teilfunktionen versehen. Der primäre somatosensorische Kortex (S1) ist prädestiniert für sensorische Funktionen. Der sekundäre somatosensorische Kortex (S2) mag mit kognitiven und sensomotorisch integrativen Funktionen befaßt sein, während der vordere zinguläre Kortex (ACC) mit der affektiven Komponente von Schmerz assoziiert ist. Die genannten Areale sind unterschiedlich an der Generierung der Sensationen Ersten und Zweiten Schmerzes beteiligt. Erster Schmerz ist eng mit der Aktivierung von S1 verbunden, während Zweiter Schmerz insbesondere mit einer Aktivierung des ACC einhergeht. Dies mag die unterschiedlichen biologischen Funktionen beider Sensationen widerspiegeln. Erster Schmerz signalisiert Bedrohung, versorgt das Individuum mit ausreichend sensorischer Information für eine schnelle und angemessene motorische Antwort und dient damit der umgehenden Beendigung einer Gefahrensituation. Zweiter Schmerz mit einer starken affektiven Komponente bindet längeranhaltend Aufmerksamkeit, initiiert Verhaltensweisen zur Schadensbegrenzung und Heilung und vermittelt eine erholungsfördernde und heilende Funktion von Schmerz.
Weitere Studien zeigen, daß die Effekte von Schmerz über die direkte Aktivierung umschriebener Hirnareale hinausgehen. Entsprechend unserer alltäglichen Erfahrung moduliert Schmerz global den Funktionszustand und die Erregbarkeit sensorischer und motorischer Systeme. Dies entspricht wahrscheinlich einem globalen Aufmerksamkeitseffekt im Sinne einer „alerting“-Funktion von Schmerz. Diese „alerting“-Funktion optimiert die Funktion sensorischer und motorischer Systeme, um das Individuum auf die Verarbeitung von und Reaktion auf existentiell relevante Reize vorzubereiten. Eine pathologische Vermehrung einer solchen schmerzbezogenen Aufmerksamkeit scheint wesentlich an der Chronifizierung von Schmerz beteiligt.
Eine auf den eigenen Befunden basierende schematische Übersicht über die Organisation der Schmerzverarbeitung zeigt Abbildung 14. Zusammenfassend konnten die vorgelegten Studien zum Wissen über die physiologischen Grundlagen der zentralen Schmerzverarbeitung beitragen. Es gelangen Einblicke in die hierarchische Organisation des kortikalen Netzwerks der Schmerzverarbeitung sowie Zuordnungen zwischen der Funktion einzelner kortikaler Areale und verschiedenen Aspekten der Schmerzwahrnehmung. Darüber hinaus konnten globale attentionale Effekte von Schmerz beschrieben werden.
Wesentliche Fragen für die weitere Arbeit sind das Zusammenspiel der verschiedenen kortikalen Areale in der Generierung eines individuellen Perzepts. Auch die exogene und endogene z.B. attentionale Modulation der Schmerzwahrnehmung werden aktuell intensiv untersucht, sind aber noch nicht ausreichend verstanden. Ein verbessertes Verständnis dieser Mechanismen verspricht dabei Einblicke in die Entstehung und Linderung von Schmerz. Die Übertragung der experimentellen Paradigmen und beobachteten Phänomene der vorgelegten Arbeiten auf chronisch schmerzkranke Patienten könnte somit therapeutisch verwertbare Einblicke in die Entstehung chronischen Schmerzes liefern.
Fachbereich / Einrichtung:Medizinische Fakultät
Dokument erstellt am:24.05.2007
Dateien geändert am:24.05.2007
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