Schmerzgedächtnis

Schmerzen beeinflussen die biochemische Aktivität der an der Schmerzleitung und -wahrnehmung beteiligten Nervenzellen. Intensive, wiederholte oder chronische Schmerzen können daher - im Sinne eines negativen "Lerneffekts" - zur dauerhaften Potenzierung der synpatischen Übertragung von Schmerzinformationen sowie zu Veränderungen der zerebralen Nervenzellstrukturen führen. Dieses Erinnerungsbild bewirkt, dass nozizeptive Rezeptoren empfindlicher auf Schmerzreize reagieren. Aus diesem Grund können unzureichend behandelte Schmerzen eine Hyperalgesie, eine Allodynie oder spontan auftretende Schmerzen nach sich ziehen.

Das Schmerzgedächtnis ist zur Zeit (2019) Gegenstand intensiver Grundlagenforschung.

Zelluläre Vorgänge, die zu sogenannten Schmerzspuren im Rückenmark führen, ähneln Mechanismen im Hippocampus, die mit kognitivem Lernen und Gedächtnis in Zusammenhang stehen. Diese Veränderungen im Rückenmark sowie in der Insula und im limbischen System werden als molekulare Grundlage des Schmerzgedächtnis angesehen. Starke Schmerzreize führen dabei zu einer erhöhten Freisetzung von Glutamat mit lang anhaltender Erregung von Glutamatrezeptoren vom Subtyp der NMDA-Rezeptoren. Dieser Ionenkanal ist normalerweise durch Magnesiumionen blockiert. Eine sehr starke Depolarisation führt jedoch zu einer Aufhebung der Blockierung und anschließend zu einem Kalziumeinstrom. In Folge werden verschiedene Signaltransduktionswege anhaltend aktiviert. Diese synaptische Langzeitpotenzierung (LTP) wird z.B. durch Phosphorylierung der Glutamatrezeptoren vom Subtyp der AMPA-Rezeptoren verursacht. Desweiteren führt Kalzium zur Aktivierung von Transkriptionsfaktoren wie CREB (cAMP responsive element binding protein) sowie zur Expression der Genfamilie IEG (immediate early genes).

Physiologischerweise dienen absteigende Bahnen aus dem Hirnstamm einer Schmerzhemmung, indem u.a. endogene Opioide ausgeschüttet werden. Normalerweise stellen diese Mechanismen einen Schutz vor der zentralen Sensibilisierung dar. Inter- und intraindividuelle Schwankungen dieses Systems erklären die unterschiedliche Neigung zur Chronifizierung von Schmerzen bei ähnlichen Erkrankungen.

Durch verschiedene Ansätze kann versucht werden, eine synaptische LTP und somit zentrale Sensibilisierung für Schmerzen zu verhindern:

• Verminderung der Glutamatfreisetzung durch periphere Nervenblockaden (Infiltrations-, Leitungs-, Plexusanästhesie) oder durch Spinalanästhesie mit Opioiden
• Verminderung der Glutamatwirkung am NMDA-Rezeptorkanal (z.B. durch Ketamin oder Memantine)

Der Nutzen dieser präventiven Analgesie ist jedoch umstritten.

Eine Allgemeinanästhesie oder Sedativa können die Entstehung eines Schmerzgedächtnisses nicht verhindern, da sie auf Rückenmarksebene nur unzureichend wirken.

Keines der heute (2019) verfügbaren Analgetika kann ein Schmerzgedächtnis löschen. Gegenirritationsverfahren stellen jedoch einen vielversprechenden Ansatz dar: Hierbei werden sensible Nervenfasern vom Typ Aδ erregt, z.B. durch transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS), physikalische Therapie (Wärme-, Kälteanwendung) oder bestimmte Formen der (Elektro-)Akupunktur. Dadurch könnten Signaltransduktionswege aktiviert werden, die zu einer synaptischen Langzeit-Depression führen.

Grundsätzlich wird bei chronischen Schmerzen ein multimodaler Ansatz verfolgt (incl. Entspannungsverfahren, kognitive Verhaltenstherapie und Patientenedukation)

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