Von Schmerzen und Mitgefühl

Der Hirnscanner widmet sich unter anderem der Berichterstattung über den Zusammenhang von Schmerz und Mitgefühl. Und findet: Wer recherchiert, ist – mal wieder – klar im Vorteil.

Veröffentlicht: 05.10.2015

Am 28. September erschien eine Studie im Journal PNAS mit dem griffigen Titel „Placebo analgesia and its opioidergic regulation suggest that empathy for pain is grounded in self pain”. Der zweite Teil der Überschrift muss den einen oder anderen Journalisten so erstaunt haben, dass er den ersten Teil glatt übersehen hat.

Zum Hintergrund: Eine Forschergruppe um Claus Lamm von der Universität Wien maß mit einem fMRI-​Scanner die Hirnaktivität von 102 Studenten, während diese entweder selbst einen Schmerzreiz auf dem Handrücken erhielten oder das Gesicht einer Person sahen, die einem vergleichbaren Schmerzreiz ausgesetzt war. Während des Schmerzes auf der eigenen Hand erhöhte sich die Aktivität in zwei Hirnregionen, die an der Verarbeitung körperlicher Schmerzen beteiligt sind — der anterioren Insel und dem mittleren cingulären Cortex Die gleichen Regionen wurden ebenfalls aktiver, wenn die Probanden lediglich die schmerzverzerrten Gesichter von anderen sahen.

Cingulärer Cortex

Cingulärer Cortex/Cortex cingularis/cingulate cortex

Ein Bestandteil des präfrontalen Cortex, der sich auf der Stirnseite des Gehirns befindet. Wie ein halber Donut windet sich der cinguläre Cortex um den Balken. Funktionell gehört er zum limbischen System, das triebgesteuerte Verhaltensweisen reguliert.

Placebo wirkt auf Schmerzempfindung

Allerdings hatten 49 der Studenten vor dem Experiment einen Placebo erhalten – unter der Behauptung es handle sich um ein starkes Schmerzmittel. Im Durchschnitt schätzten diese Studenten ihren eigenen und den Schmerz anderer schwächer ein als die Teilnehmer in der Kontrollgruppe ohne Placebo. Und auch die mit Schmerzen – eigenen und fremden – assoziierte Hirnaktivität war in der Gruppe mit Placebo schwächer als in der Kontrollgruppe.

Die Forscher deuten ihre Ergebnisse so, dass die verringerte Hirnaktivität in den beiden Regionen zugleich die Eigen– und Fremdeinschätzung von Schmerzen verarbeitet. Diese Vermutung konnten sie in einem zweiten Experiment untermauern, bei dem eine Gruppe zum Placebo einen Opioid-​Blocker bekam, der die Placebo-​gesteuerte Schmerzlinderung erfolgreich verhinderte. Denn Placebos führen über einen noch ungeklärten Mechanismus dazu, dass in den schmerzverarbeitenden Regionen Endorphine – körpereigene Opioidpeptide – ausgeschüttet werden, und den Schmerz hemmen. Nach Gabe der Opioidblocker war die Hirnaktivität in den Schmerzregionen wieder wie bei den Menschen ohne Placebo-​Effekt. Bei den Probanden, die den Opioid-​Blocker bekamen wirkte der schmerzlindernde Placebo-​Effekt also nicht mehr. Zugleich schätzten diese Teilnehmer auch den Schmerz anderer als stärker ein.

Endorphine

Endorphine/-/endorphins

Abkürzung für endogene Morphine, also für Morphine, die vom Körper selbst gebildet werden. Sie spielen eine wichtige Rolle bei der Unterdrückung und Linderung von Schmerzen. Auch an Euphorie (Hochgefühl) sind sie beteiligt.

Wenn Journalisten überinterpretieren

„Schmerzmittel blockieren Mitgefühl” beschreibt die Süddeutsche Online diese Ergebnisse. Moment!? Die Forscher hatten doch gar kein Schmerzmittel verabreicht. Lediglich einen Placebo, der bei den Probanden Schmerzen linderte. Das sagt Werner Bartens, der Autor, zwar in seinem Artikel, allerdings stellt er nicht die Frage, warum kein echtes Schmerzmittel verabreicht wurde. Die Ergebnisse lassen sich nicht auf Schmerzmittel verallgemeinern, vor allem weil der schmerzlindernde Mechanismus bei Placebos ein ganz anderer ist als beispielsweise der gängiger Schmerzmittel wie Aspirin oder Paracetamol. Und, auch wenn der reißerische Ton viele Klicks bringt: Bei keinem der Placebo-​Probanden war das Mitgefühl „blockiert”. Lediglich die Bewertung der Schmerzstärke war leicht verringert. Außerdem sind die anteriore Insel und der cinguläre Cortex keine „Nervenbahnen”, wie der Autor schreibt, sondern Regionen des Cortex.

Auch Der Standard aus Wien titelt „Wie sich das Mitgefühl ein– und ausschalten lässt”. Peinlich, wo hier doch so gar nichts ausgeschaltet wurde. Immerhin verweist der Standard aus Wien darauf, dass in kommenden Studien nun echte Schmerzmittel zum Einsatz kommen sollen. Dem Autor ist die Frage nach dem Warum der Placebos also wenigstens aufgefallen, auch wenn er sie nicht explizit stellt. Noch schmerzfreier als Süddeutsche Online und der Standard aber schreibt das „Wissenmagazin” Sciencexx „Schmerztolerante haben weniger Mitgefühl”, was in der Studie schlicht nicht getestet wurde.

Nicht einmal die Autoren der Studie selbst begründen, warum sie Placebos echten Schmerzmitteln vorgezogen haben: Womöglich hat die Ethikkommission ihrer Universität die Gabe echter Schmerzmittel verboten, oder die Forscher vermuteten einen besonderen Vorteil für die Aussagekraft der Studie? Man weiß es nicht. Die Frage nach dem Zweck der Placebos bleibt also offen, obwohl Placebos bei verschiedenen Menschen unterschiedlich stark wirken; die Autoren hatten sogar zehn Probanden aus der Studie ausgeschlossen, weil diese nicht gut genug auf den Placebo-​Effekt ansprangen.

Cingulärer Cortex

Cingulärer Cortex/Cortex cingularis/cingulate cortex

Ein Bestandteil des präfrontalen Cortex, der sich auf der Stirnseite des Gehirns befindet. Wie ein halber Donut windet sich der cinguläre Cortex um den Balken. Funktionell gehört er zum limbischen System, das triebgesteuerte Verhaltensweisen reguliert.

Cortex

Großhirnrinde/Cortex cerebri/cerebral cortex

Der Cortex cerebri, kurz Cortex genannt, bezeichnet die äußerste Schicht des Großhirns. Sie ist 2,5 mm bis 5 mm dick und reich an Nervenzellen. Die Großhirnrinde ist stark gefaltet, vergleichbar einem Taschentuch in einem Becher. So entstehen zahlreiche Windungen (Gyri), Spalten (Fissurae) und Furchen (Sulci). Ausgefaltet beträgt die Oberfläche des Cortex ca 1.800 cm2.

Was ist das eigentlich: Mitgefühl?

Keiner der Artikel, die der Hirnscanner zu dieser Studie finden konnte, hat die offensichtlichen Fragen gestellt: Was ist Empathie eigentlich? Ist die Einschätzung der Schmerzstärke das gleiche wie Mitgefühl? Wie viel Mitgefühl ich mit den Schmerzen eines anderen habe, hängt ja auch davon ab wie nahe ich der Person stehe. Im anderen Extrem wissen Folterer sehr genau, welchen Schmerz sie ihrem Opfer zufügen, ohne dabei mitzufühlen. Kann es also sein, dass die beiden Hirnregionen schlicht die Stärke der eigenen oder fremden Schmerzen analysieren? Solche Fragen blieben unberührt.

Neben den Berichten über die Empathie-​Studie hatte das Gehirn während der letzten zwei Wochen wenig Raum in deutschen Medien. Erwähnenswert unter den wenigen Artikeln ist die Ankündigung eines Gehirn-​Implantats, dass US-​Soldaten mit Hirnverletzungen und Alzheimer-​Patienten beim Erinnern helfen soll. Ein Lehrstück anspruchsloser Berichterstattung ist der Artikel „Forscher wollen Gedächtnisstörungen mit einem Gehirn-​Implantat bekämpfen” auf der Online-​Seite des Magazins WIRED. Im dritten der vier so kurzen wie inhaltsarmen Absätze schreibt der Autor „Das Gehirnimplantat arbeitet […] wie ein Übersetzungsprogramm: Angeblich kann es Eindrücke aus dem Kurzzeitgedächtnis so modifizieren, dass das Gehirn sie auch im Langzeitgedächtnis ablegen kann.”

Wer etwas tiefer recherchiert wird allerdings enttäuscht. Der WIRED-​Artikel verweist direkt auf eine Pressemitteilung der University of Southern California. Diese wiederum berichtet davon, dass die Forscher Dong Song und Ted Berger ein Hirnimplantat auf der EMBC-​Konferenz 2015 in Mailand vorgestellt hätten, das irgendwie eine geschädigte Region des Hippocampus überbrücken könne, die Region, die für das Ablegen neuer Erinnerungen notwendig ist.

Empathie

Empathie/-/empathy

Der Begriff „Empathie“ geht auf das altgriechische Wort für „Leidenschaft“ zurück. Heute versteht man unter Empathie das Vermögen, sich in andere hineinzuversetzen und deren Gefühle, Gedanken und Handlungsweisen nachzuvollziehen. Die physiologische Basis dafür sehen viele Neurowissenschaftler in den Spiegelneuronen: Nervenzellen, die beim Beobachten einer Handlung ebenso aktiv sind wie bei deren Ausführung.

Kurzzeitgedächtnis

Kurzzeitgedächtnis/-/short-term memory

Als Kurzzeitgedächtnis wird eine Art Zwischenspeicher des Gehirns bezeichnet, in dem Informationen mehrere Minuten lang behalten werden können. Der Umfang ist mit 7±2 Informationseinheiten (Chunks) sehr begrenzt. Dies können beispielsweise Zahlen, Buchstaben oder Wörter sein.

Langzeitgedächtnis

Langzeitgedächtnis/-/long-term memory

Ein relativ stabiles Gedächtnis über Ereignisse, die in der etwas entfernteren Vergangenheit passiert sind. Im Langzeitgedächtnis werden Inhalte zeitlich nahezu unbegrenzt gespeichert. Unterschiedliche Gedächtnisinhalte liegen in unterschiedlichen Gehirn-​Arealen. Die zelluläre Grundlage für diese Lernprozesse beruht auf einer verbesserten Kommunikation zwischen zwei Zellen und wird Langzeitpotentierung genannt.

Hippocampus

Hippocampus/Hippocampus/hippocampual formatio

Der Hippocampus ist der größte Teil des Archicortex und ein Areal im Temporallappen. Er ist zudem ein wichtiger Teil des limbischen Systems. Funktional ist er an Gedächtnisprozessen, aber auch an räumlicher Orientierung beteiligt. Er umfasst das Subiculum, den Gyrus dentatus und das Ammonshorn mit seinen vier Feldern CA1-​CA4.

Veränderungen in der Struktur des Hippocampus durch Stress werden mit Schmerzchronifizierung in Zusammenhang gebracht. Der Hippocampus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerz durch Angst.

Es fehlt die Neuigkeit

Solche Implantate sind aber bei weitem keine Neuigkeit. Schon im Jahr 2012 wurde publiziert, dass mit einem solchen Implantat die Aktivität von einem Teil des Hippocampus zu einem anderen übertragen werden kann, und zwar so, dass die empfangende Region mit dem neuen Input auch etwas anfangen kann. Die Studie von 2012 wurde allerdings nur an fünf Affen durchgeführt – die nach mehr als zwei Jahren Training eine geringe Verbesserung ihrer Erinnerungsfähigkeit mit dem Implantat zeigten.

Auf diese Studie wird im WIRED-​Artikel nicht einmal verwiesen, und der Begriff Hippocampus fällt nicht. Auch die Tatsache, dass der genaue Mechanismus, mit dem das Gehirn Erinnerungen schafft und abruft, weiterhin ungeklärt ist, bleibt unerwähnt. Die einzige tatsächliche Neuigkeit von der Mailänder Konferenz ist, dass die Software, mit der die Aktivitätsmuster von der einen Region des Hippocampus zur anderen übersetzt werden, auch beim Hippocampus von Menschen funktioniert. Surprise surprise. Aber zu derart hoher Differenziertheit ließ sich der WIRED-​Autor nicht hinreißen. Da kann es der Leser auch gleich beim Lesen der Pressemitteilung belassen.

Hippocampus

Hippocampus/Hippocampus/hippocampual formatio

Der Hippocampus ist der größte Teil des Archicortex und ein Areal im Temporallappen. Er ist zudem ein wichtiger Teil des limbischen Systems. Funktional ist er an Gedächtnisprozessen, aber auch an räumlicher Orientierung beteiligt. Er umfasst das Subiculum, den Gyrus dentatus und das Ammonshorn mit seinen vier Feldern CA1-​CA4.

Veränderungen in der Struktur des Hippocampus durch Stress werden mit Schmerzchronifizierung in Zusammenhang gebracht. Der Hippocampus spielt auch eine wichtige Rolle bei der Verstärkung von Schmerz durch Angst.

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