Wie das Gehirn Schmerzen ohne Berührung findet
Eine neue Studie zeigt erstmals, wie das Gehirn ohne Tastsinn erkennen kann, wo sich Schmerzen im Körper befinden.
Dieser als räumliche Schärfe bezeichnete Honvorgang variiert im gesamten Körper und ist in Stirn und Fingerspitzen am empfindlichsten.
Die Forschung, in der Zeitschrift veröffentlicht Annalen der Neurologie26 gesunde Freiwillige, die schmerzproduzierende Laser erlebten, erstellten die erste systematische Karte der Verteilung der Schmerzschärfe im Körper.
Die Forscher vom University College London (UCL) stellten fest, dass die räumliche Schärfe zur Körpermitte hin stärker wird - mit Ausnahme der haarlosen Haut an den Händen -, während die Berührungsschärfe an den Extremitäten am größten ist. Diese Ergebnisse waren bei allen Teilnehmern sehr konsistent.
An der Studie war auch ein seltener Patient beteiligt, dem der Tastsinn fehlte, der aber normalerweise Schmerzen verspürt. Die Ergebnisse für diesen Patienten stimmten mit denen für gesunde Freiwillige überein und zeigten, dass die Schmerzschärfe keinen funktionierenden Tastsinn erfordert.
„Die Schärfe für Berührungen ist seit mehr als einem Jahrhundert bekannt und wird täglich in der Neurologie getestet, um den Zustand der sensorischen Nerven am Körper zu beurteilen. Es fällt auf, dass bisher niemand das Gleiche gegen Schmerzen getan hat “, sagte die Hauptautorin Dr. Flavia Mancini vom UCL Institute of Cognitive Neuroscience.
„Wenn Sie versuchen, Schmerzen mit einem physischen Objekt wie einer Nadel zu testen, stimulieren Sie auch die Berührung. Dies trübt die Ergebnisse, wie ein Sehtest mit Sonnenbrille. Mit einem speziell kalibrierten Laser stimulieren wir nur die Schmerznerven in der oberen Hautschicht und nicht die tieferen Zellen, die Berührungen wahrnehmen. “
Für die Studie wurden Laserpaare auf verschiedene Körperteile jedes Teilnehmers gerichtet. Diese verursachten ein kurzes Gefühl von Nadelstichschmerzen. Manchmal wurde nur ein Laser aktiviert, manchmal beide, aber den Patienten wurde nichts davon gesagt.
Die Teilnehmer wurden gefragt, ob sie einen oder zwei „Stiche“ in unterschiedlichen Abständen zwischen den beiden Lasern fühlten. Die Forscher zeichneten den Mindestabstand zwischen den Balken auf, bei dem die Freiwilligen genau sagen konnten, ob es sich um einen oder zwei Nadelstiche handelte.
"Diese Maßnahme zeigt uns, wie genau Menschen die Schmerzquelle an verschiedenen Stellen ihres Körpers lokalisieren können", sagte der leitende Autor Dr. Giandomenico Iannetti von der UCL-Abteilung für Neurowissenschaften, Physiologie und Pharmakologie.
„Berührung und Schmerz werden durch verschiedene sensorische Systeme vermittelt. Während die Tastschärfe gut untersucht wurde, wurde die Schmerzschärfe weitgehend ignoriert, abgesehen von der üblichen Lehrbuchbehauptung, dass Schmerz eine geringere Schärfe als Berührung hat. “ Sagte Iannetti.
„Wir haben das Gegenteil festgestellt: Die Schärfe für Berührung und Schmerz ist tatsächlich sehr ähnlich. Der Hauptunterschied liegt in ihren Verläufen über den Körper. Zum Beispiel ist die Schmerzschärfe am Arm an der Schulter viel höher als am Handgelenk, während das Gegenteil für Berührungen gilt. “
Die Schärfe sowohl bei Berührung als auch bei Schmerzen korreliert tendenziell mit der Dichte der Nervenfasern in jedem Körperteil. Die Fingerspitzen bleiben jedoch trotz einer geringen Dichte schmerzempfindlicher Nervenzellen äußerst empfindlich.
"Die hohe Schmerzschärfe der Fingerspitzen ist ein Rätsel, das weiterer Untersuchungen bedarf", sagte Mancini. "Dies kann daran liegen, dass Menschen regelmäßig ihre Fingerspitzen benutzen und das Zentralnervensystem möglicherweise lernt, die Informationen genau zu verarbeiten."
Quelle: University College London
