Der verborgene Mechanismus der Schmerzlinderung

Hast du dich jemals gefragt, warum du dir instinktiv den Kopf reibst, nachdem du ihn gestoßen hast? Warum du deine Hand schüttelst, nachdem du sie verbrannt hast? Warum deine Eltern dein Knie streicheln, nachdem du hingefallen bist?

Oder warum sollte es sich irgendwie gut anfühlen?

Neben bekannten Funktionen wie Kognition, Bewegung und Sinneswahrnehmung besitzt unser Gehirn eine unglaubliche, verborgene Fähigkeit: die Fähigkeit, nützliche Mechanismen einzusetzen, die unbewusst ablaufen. Die bereits erwähnten sekundären Reaktionen auf Schmerz – Reiben, schnelle Bewegungen und Streicheln – sind keine Fehler, sondern Merkmale unseres evolutionär entwickelten Nervensystems. Um diese Reaktionen zu verstehen, müssen wir zunächst ihre Ursache und ihren Wirkmechanismus verstehen.

Schmerzempfindung verstehen

In unserer Haut und im tieferen Gewebe befinden sich verschiedene Strukturen, die auf unterschiedliche Reize reagieren. Einige reagieren auf Berührung, andere auf die Tiefensensibilität und wieder andere auf schädliche oder schmerzhafte Reize. Diese werden Nozizeptoren genannt und durch verschiedene Reize – extreme Temperaturen, starken Druck, aggressive Chemikalien – aktiviert. Deshalb können uns unterschiedliche Dinge in unserer Umwelt Schmerzen bereiten.

Die bloße Aktivierung dieser Nozizeptoren reicht jedoch nicht aus, um Schmerzempfindung auszulösen. Wie bereits Descartes feststellte, wird Schmerz vom Gehirn wahrgenommen. Signale müssen das Gehirn erreichen, um empfunden zu werden. Für schädliche Signale sind zwei Transportwege möglich: Sie können über die schnelleren Aδ-Axone (5 bis 30 m/s) oder die langsameren C-Axone (weniger als 1,0 m/s) weitergeleitet werden. Beide Axontypen weisen einen geringen Durchmesser auf und leiten Signale langsamer als andere, größere Fasern.

Über diese Fasern wird das Signal an das Gehirn weitergeleitet. Dies geschieht jedoch nicht über eine feste, direkte Verbindung. Es handelt sich um einen wesentlich komplexeren und dynamischeren Prozess, der Modulation beinhaltet.

Schmerzmodulation

Bevor die Schmerzsignale das Gehirn erreichen, werden sie im Rückenmark weitergeleitet. Diese Schaltstelle ist der Ausgangspunkt einer zentralen Idee von Ronald Melzack und Patrick Wall aus dem Jahr 1965, die die Schmerzforschung revolutionieren sollte: die Gate-Control-Theorie des Schmerzes. Diese Theorie besagt, dass das Rückenmark ein neurologisches „Tor“ enthält, das Schmerzsignale entweder zum Gehirn durchlässt (Tor öffnen) oder blockiert (Tor schließen).

Im Rückenmark hemmen kleine Nervenfasern, die Schmerzsignale leiten, die sogenannten Bremszellen (inhibitorische Interneurone), welche normalerweise die Übertragungszellen steuern, die für die Weiterleitung von Schmerzsignalen an das Gehirn verantwortlich sind. Werden diese Bremszellen gehemmt, werden die Übertragungszellen aktiver, wodurch Schmerzsignale das Gehirn erreichen können. Dies wird als Öffnung des Schmerztors bezeichnet. Im Gegensatz dazu aktivieren große Nervenfasern, die nicht-schmerzhafte Signale wie Berührung oder Bewegung leiten, die Bremszellen, reduzieren die Aktivität der Übertragungszellen und verhindern so, dass Schmerzsignale das Gehirn erreichen. Dies wird als Schließung des Schmerztors bezeichnet.

Anders ausgedrückt: Kleine Nervenfasern erhöhen die Aktivität der Übertragungszellen und damit die Schmerzsignale, während große Nervenfasern deren Aktivität verringern und so die Schmerzsignale blockieren. Sind beide Fasertypen gleichzeitig aktiv, wirken sie gegensätzlich auf die Schmerzweiterleitung. Durch diese Schließung des Schmerztors werden die Schmerzsignale, die das zentrale Nervensystem erreichen, reduziert oder vollständig unterdrückt, wodurch der Schmerz weniger oder gar nicht mehr wahrgenommen wird.

Reiben, schnelle Bewegungen und Streicheln sind also keine nutzlosen Reaktionen. Sie aktivieren große Nervenfasern, die die Schmerzsignale unterdrücken.

Anwendungen im realen Leben

Diese revolutionäre Theorie wird als Erklärung für einige der heutigen Schmerztherapien angesehen, wie zum Beispiel die transkutane elektrische Nervenstimulation (TENS) oder die Akupunktur.

Die TENS-Therapie nutzt schwache elektrische Ströme, die auf die Haut angewendet werden, um Schmerzen zu lindern. Obwohl die genauen Wirkmechanismen noch nicht vollständig geklärt sind, beruht die Idee darauf, dass TENS größere Nervenfasern aktiviert, welche die Schmerzsignale kleinerer Nervenfasern blockieren und so verhindern, dass diese das Gehirn erreichen – ganz im Sinne der Gate-Control-Theorie.

Akupunktur könnte auf ähnliche Weise funktionieren. Wenn Nadeln an bestimmten Punkten des Körpers platziert werden, sollen sie diese größeren Nervenfasern stimulieren und dadurch die Nervenleitung wieder schließen.

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