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Fehlalarm im Gehirn

Kampf dem virtuellen Schmerz. Phantomschmerzen wurdenbereits vor mehr als 100 Jahren wissenschaftlich beschrieben, doch bis heute gibt es für sie keine Erklärung, geschweige denn eine Therapie.

Es ist ein virtueller Schmerz, der aber für die Betroffenen quälend real ist. Manche beschreiben ihn als stechend, andere als glühend oder brennend. Manche empfinden die Schmerzen wie Stromstöße, oder sie fühlen scharfe Kanten unter den Fußsohlen, obwohl sie gar keine Füße mehr haben. Ratlosigkeit des medizinischen Personals kennzeichnet die Versorgung dieser Patienten. Wenn gar nichts mehr hilft und die Schmerzen nicht auszuhalten sind, werden als ultima ratio Elektroden in Hirnbereiche verpflanzt, in denen schmerzhemmende Nerven vermutet werden. Der Patient selbst aktiviert die Elektroden, wenn er die Schmerzen nicht mehr aushält. Doch nur jedem Dritten hilft diese Therapie, manchmal werden dadurch sogar zusätzliche Schmerzen ausgelöst.

Jetzt geben neue Erkenntnisse aus der Grundlagenforschung erstmals Anlaß zur Hoffnung auf eine wirksamere Behandlung. „Aus Tierexperimenten war schon in den achtziger Jahren bekannt, daß es nach Amputationen oder Nervenverletzungen zu Umlagerungen im Gehirn kommt“, erklärt Herta Flor, Professorin für Klinische Psychologie und Verhaltenswissenschaft an der Berliner Humboldt-Universität. Reize werden nicht mehr dort verarbeitet, wo es bei Gesunden geschieht. Bei Versuchen mit Affen hatte dann 1991 der amerikanische Forscher Prof. Tim P. Pons aus Bethesda/Maryland gezeigt, daß sich die aktiven Zentren im Gehirn sogar mehrere Zentimeter weit verschieben können.

Ein Jahr später stellte an der Universität von Kalifornien in San Diego der Hirnforscher Prof. Vilayanur Ramachandran die Überlegung zur Debatte, solche Umlagerungen als Ursache für Phantomempfindungen zu erklären. Ramachandran hatte beobachtet, daß Menschen, denen die linke Hand amputiert worden war, Wassertropfen über diese Phantomhand laufen spürten, wenn sie in Wirklichkeit über ihre linke Wange flossen. Er erklärte das damit, daß im Gehirn die Areale, die Sinnesempfindungen von der linken Hand und der linken Wange wahrnehmen, dicht beieinander liegen. Nach der Amputation sind die Nervenfelder für die linke Hand quasi arbeitslos. Dann kann es vorkommen, vermutet Ramachandran, daß ein Sinnesreiz von der linken Wange in die Wahrnehmungszentren der linken Hand weitergeleitet werde. Die reagieren, wie sie es immer taten und melden eine Berührung – an einer Hand allerdings, die nicht mehr da ist.

Die Berliner Psychologin Flor begann, den Somatosensorischen Cortex bei Amputierten genauer unter die Lupe zu nehmen. Dieser Teil der Großhirnrinde erstreckt sich als einige Zentimeter breites Band von Ohr zu Ohr. In ihm landet eine Fülle von Informationen von der Oberfläche unseres Körpers: Tastreize, Vibrationen, Berührungen, Hitze- und Kälteempfinden – und Schmerzimpulse. Informationen, die von Nerven aus einem bestimmten Körperabschnitt herangeleitet werden, landen immer in jeweils einem definierten Hirnareal. Das ergibt in der Summe mehrere „Karten“, in denen jedes Körperteil seinen festen Verarbeitungsplatz hat. Signale von der linken Körperhälfte werden dabei rechts im Gehirn wahrgenommen, Signale von rechts in der linken Hirnhälfte. Die „Kontinente“ der Körperkarten sind obendrein gegenüber der Wirklichkeit durcheinandergemischt. Die Region, in der Tastreize von der Lippe verschaltet werden, grenzt zum Beispiel direkt an die Region für die Hand.

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Vor drei Jahren fand Flor zusammen mit ihren Kollegen Prof. Thomas Elbert in Konstanz und Prof. Niels Birbaumer in Tübingen heraus, daß die Phantomschmerzen um so stärker sind, je mehr die Verarbeitung der Sinnesreize in der Großhirnrinde verschoben ist. Je weiter beispielsweise Informationen, die im Areal für die Unterlippe verarbeitet werden sollten, in das benachbarte Handareal vorgedrungen sind, desto stärker sind die Phantomschmerzen, wenn diese Hand fehlt. Versuche mit Handamputierten haben die anfängliche Spekulation inzwischen belegt.

Mit vergelichsweise geringem technischen Aufwand hat der kalifornische Hirnforscher Vilayanur Ramachandran schon 1996 erfolgreich behandelt. Er stellte zwölf Patienten, die nur noch eine Hand hatten, vor eine Spiegelkiste. Die Patienten legten ihre noch intakte Hand in die eine Hälfte der Kiste und schauten von oben hinein – auf einen schräg angebrachten Spiegel. Der optische Trick führt zu dem Eindruck, daß die amputierte Hand wieder an ihrem Platz sei.

Einer der Patienten war Dick Steven. Seit er vor neun Jahren seine linke Hand verloren hat, plagen ihn Phantomschmerzen und das unerträgliche Gefühl, der linke Arm sei in der Stellung eingefroren, die er unmittelbar vor der Amputation der Hand hatte. Zunächst sollte Steven mit geschlossenen Augen versuchen, beide Hände zu öffnen und zu schließen. Mit rechts kein Problem, doch für den linken Arm über der fehlenden Hand hielt die Empfindung des Eingefrorenseins an. Als der Patient den Versuch mit geöffneten Augen wiederholte und dabei neben seiner rechten die gespiegelte „linke Hand“ sah, stellte er nach ein paar Sekunden verblüfft fest: „Ich spüre, wie mein Arm sich bewegt.“ Steven nahm den Spiegelkasten mit nach Hause und übte. Drei Wochen später war sein Phantomarm verschwunden, auch seine Schmerzen waren weg. „Wir hatten erreicht, was man die erste Amputation eines Phantomglieds nennen könnte“, sagt Ramachandran. Er berichtet über ähnliche Wirkungen bei anderen Patienten, aber die Berlinerin Herta Flor ist skeptisch: „Wir konnten den Effekt bei eigenen Versuchen mit zwei Patienten nicht bestätigen.“

Bernhard Epping
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