Question to the brain

Kann das Gehirn Schmerzen empfinden?

Questioner: Hiltrud Walter via Facebook

Published: 20.12.2014

Bei Kopfschmerzen scheint der Schmerz direkt in meinem Gehirn zu pochen. Aber es werden doch auch Operationen am Gehirn bei vollem Bewusstsein durchgeführt. Kann das Gehirn also überhaupt Schmerzen empfinden?

The editor's reply is:

Antwort von Prof. Dr. Arne May, Institut für systemische Neurowissenschaften, Universitätsklinikum Hamburg-​Eppendorf:

Das Gehirn selbst empfindet keinen Schmerz. Was es generell für eine Schmerzweiterleitung braucht, ist ein in den schmerzempfindlichen Geweben befindlicher Rezeptor. Dabei handelt es sich um Nervenendigungen in der Peripherie des Körpers, die dann zu Neuronen im Rückenmark ziehen. Das Gehirn hat aber keine solchen Schmerzrezeptoren. Das bedeutet: Sie können in das Gehirn reinstechen oder es drücken, das merkt es nicht. Das weiß man seit den 1930er-​Jahren.

Damals stach der amerikanische Physiologe Harold Wolff mit einer kleinen Nadel Patienten ins Gehirn, die unter lokaler Anästhesie operiert wurden, also wach waren. Man hatte ihnen die Schädeldecke geöffnet, um nach einem Hirntumor zu suchen. Die Patienten bemerkten überhaupt nichts von dem Stich! Daraus folgerte Wolff, dass das Gehirn schmerzunempfindlich ist. Dann aber hat er die Hirnhaut – die innerhalb des Schädels das Gehirn umgibt – und die großen Gefäße des Gehirns mit einem Pinsel berührt. Diesmal tat den Patienten die Berührung massiv weh. Darauf schloss er zu Recht, dass die Hirnhaut aber auch die Gefäße anders als die eigentliche Hirnsubstanz über Schmerzrezeptoren verfügen.

Auch bei Kopfschmerzen tut das Gehirn selbst nicht weh. Es handelt sich stattdessen vermutlich um eine Entzündung der Hirnhäute oder der großen Gefäße. Bei Migräné etwa, einer besonders gut untersuchten Form von Kopfschmerz, trifft eine genetische Veranlagung auf Umweltfaktoren wie Stress oder Schlafentzug. Das kann einen Migräneschmerz auslösen. Wobei Tierversuche gezeigt haben, dass der Schmerz aus der Hirnhaut, und zwar von einer vorübergehenden so genannten aseptischen Entzündung stammt. Diese Entzündung wird vom Nervensystem gesteuert und lässt sich mit Kopfschmerzmedikamenten blockieren.

Wenn man nun auch dem Gehirn selbst keinen Schmerz zufügen kann, so ist es doch entscheidend für das Empfinden von Schmerzen. Nur im Gehirn gelangt Schmerz überhaupt in unser Bewusstsein. Die Nozizeption, die einfache Weiterleitung eines Schmerzreizes zum Gehirn, findet immer statt, – auch bei bewusstlosen Menschen etwa unter Narkose. Aber sobald das Gehirn wach ist, wird in ihm die Nozizeption übersetzt in eine bewusste Wahrnehmung, die so genannte Perzeption. Dabei wird der Reiz unter anderem mit Erfahrungswerten abgeglichen und damit, in welcher Situation man gerade ist: also ob der Schmerz gefährlich ist, ausgehalten werden sollte und vieles mehr.

Durch die Perzeption ist man fähig Konsequenzen aus dem Schmerz zu ziehen, also einen Handlungsplan zu entwerfen. Soll ich den bewussten Schmerz ertragen, etwa weil ich gerade Blut abgenommen bekomme? Oder soll ich reagieren, weil sich meine Hand auf der Herdplatte befindet? In diesem Sinne einer bewussten Verarbeitung „empfindet“ das Gehirn Schmerzen und ist sogar das einzige Organ der Welt, das das kann.

Link:

Homepage Arne May, Universitätsklinikum Hamburg-​Eppendorf

Rezeptor

Rezeptor/-/receptor

Signalempfänger in der Zellmembran. Chemisch gesehen ein Protein, das dafür verantwortlich ist, dass eine Zelle ein externes Signal mit einer bestimmten Reaktion beantwortet. Das externe Signal kann beispielsweise ein chemischer Botenstoff (Transmitter) sein, den eine aktivierte Nervenzelle in den synaptischen Spalt entlässt. Ein Rezeptor in der Membran der nachgeschalteten Zelle erkennt das Signal und sorgt dafür, dass diese Zelle ebenfalls aktiviert wird. Rezeptoren sind sowohl spezifisch für die Signalsubstanzen, auf die sie reagieren, als auch in Bezug auf die Antwortprozesse, die sie auslösen.

Neuron

Neuron/-/neuron

Das Neuron ist eine Zelle des Körpers, die auf Signalübertragung spezialisiert ist. Sie wird charakterisiert durch den Empfang und die Weiterleitung elektrischer oder chemischer Signale.

Rückenmark

Rückenmark/Medulla spinalis/spinal cord

Das Rückenmark ist der Teil des zentralen Nervensystems, das in der Wirbelsäule liegt. Es verfügt sowohl über die weiße Substanz der Nervenfasern, als auch über die graue Substanz der Zellkerne. Einfache Reflexe wie der Kniesehnenreflex werden bereits hier verarbeitet, da sensorische und motorische Neuronen direkt verschaltet sind. Das Rückenmark wird in Zervikal-​, Thorakal-​, Lumbal und Sakralmark unterteilt.

Nozizeptor

Nozizeptor/-/nociceptors

Nozizeptoren sind die Schmerzrezeptoren im Körper. Sie reagieren auf spitze Reize, auf Hitze oder auf chemische Reize wie Säure.
Sie reagieren also auf eine drohende oder bereits eingetretene Verletzung von Gewebe. Beim menschlichen Körper gibt es in jedem Gewebe Nozizeptoren außer im Gehirn und der Leber.

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