Ängstliche Erinnerungen an Schmerzen, die im präfrontalen Kortex gespeichert sind, könnten später im Leben die Erfahrung von Schmerzen prägen.

12. Mai 2023 feature

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von Ingrid Fadelli, Medical Xpress

Obwohl Schmerz und Angst sehr unterschiedliche Erfahrungen sind, zeigen vergangene Studien, dass sie manchmal eng miteinander verwandt sein können. Wenn sich beispielsweise viele Tiere und Menschen in gefährlichen oder lebensbedrohlichen Situationen befinden, kann akute Angst ihre Wahrnehmung von Schmerz unterdrücken und ihnen ermöglichen, ihre volle Aufmerksamkeit darauf zu richten, was mit ihnen geschieht.

Umgekehrt zeigte die Forschung, dass Menschen, die starke Schmerzen erfahren, langfristige und assoziative Angstgedächtnisse entwickeln können, die sie vor Situationen mit Schmerzen ängstlich machen. Diese Erinnerungen können wiederum ihre Empfindlichkeit gegenüber Schmerzen erhöhen oder zur Entwicklung von unvorteilhaften Verhaltensmustern führen, die darauf abzielen, Schmerzen zu vermeiden.

Die Zunahme der Intensität, mit der Tiere oder Menschen Schmerzen nach sehr schmerzhaften vergangenen Erfahrungen wahrnehmen, könnte mit ihrer furchtsamen Erwartung von Schmerzen verbunden sein. Die genauen neuralen Grundlagen dieses Prozesses sind jedoch noch unzureichend verstanden.

Wissenschaftler der Universität Heidelberg haben kürzlich eine Studie durchgeführt, die darauf abzielte, besser zu verstehen, welche Regionen des Gehirns von Mäusen sehr schmerzhafte Erfahrungen speichern und wie diese gespeicherten Erinnerungen zukünftige Erfahrungen von Schmerz beeinflussen können. Ihre Ergebnisse, veröffentlicht in Nature Neuroscience, legen nahe, dass diese Erinnerungen im präfrontalen Cortex, dem Bereich, der den vorderen Teil des Säugetiergehirns abdeckt, gespeichert werden.

Die Forscher führten eine Reihe von Experimenten an erwachsenen Mäusen mit einer neuronalen Markierungsmethode und optogenetischen Techniken durch. Während dieser Experimente erhielten die Mäuse kleine elektrische Schocks an ihren Füßen und wurden darauf konditioniert, wieder Furcht vor diesen Schocks zu haben. Das Team verwendete auch optogenetische Techniken, um unterschiedliche neuronale Schaltkreise im Gehirn der Mäuse zu aktivieren oder zu unterdrücken, um zu bestimmen, wie dies ihre Empfindlichkeit gegenüber Schmerzen beeinflussen würde.

"Wir zeigen bei Mäusen, dass ein langfristiges assoziatives Angstgedächtnis, das in neuronalen Engrammen im präfrontalen Cortex gespeichert ist, in späteren Lebensphasen bestimmt, ob eine schmerzhafte Episode das Schmerzerleben prägt", schrieben Alina Stegemann, Sheng Liu und ihre Kollegen in ihrem Papier. "

"Darüber hinaus erweitern sich präfrontale Angstengramme unter Bedingungen von entzündlichen und neuropathischen Schmerzen, um Neuronen darzustellen, die Nociception und taktile Empfindung repräsentieren, was zu ausgeprägten Veränderungen in der präfrontalen Konnektivität zu fear-relevanten Hirnregionen führt. Umgekehrt kehrt die Deaktivierung präfrontaler Angstengramme chronisch etablierte Hyperalgesie und Allodynie um."

Die jüngste Arbeit dieses Forscherteams skizziert einige der neuronalen Mechanismen, die eine Rolle in der Aufrechterhaltung von Schmerzen über längere Zeiträume aufgrund der Bildung von furchterzeugenden assoziativen Erinnerungen an vergangene Schmerzen spielen könnten. Ihre Ergebnisse könnten potenziell die Entwicklung neuer therapeutischer Interventionen für chronische Schmerzmanifestationen inspirieren, die mit früheren schmerzhaften Erfahrungen verbunden sein können. Diese therapeutischen Interventionen könnten beispielsweise kognitive Verhaltenstherapie mit Medikamenten kombinieren, die auf neuronale Schaltkreise im präfrontalen Cortex abzielen.

"Diese Ergebnisse zeigen, dass eine diskrete Untergruppe von präfrontalen Cortex-Neuronen für die debilitierende Komorbidität von Furcht und chronischen Schmerzen verantwortlich sein kann und dass die Abschwächung des Angstgedächtnisses von Schmerzen chronischen Schmerz selbst lindern kann", schrieben Stegemann, Liu und ihre Kollegen in ihrem Papier. "Unsere Studie liefert kausale Beweise für die Verringerung von pathologischem Schmerz durch Überwindung der antizipatorischen Angst und gibt einen Impuls für die Entwicklung von Interventionen, die auf die präfrontale Schaltkreise bei Menschen mit chronischem Schmerz und komorbider Angst abzielen."

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