Einleitung: Thermoregulation stellt einen komplexen Prozess dar, mit dem Ziel, eine homöostatische
Körperkerntemperatur aufrecht zu erhalten. Die Rolle des cerebralen Cortex bei der
Thermoregulation ist bisher nur unzureichend untersucht. Darüber hinaus fand bisher
keine systematische Untersuchung der kortikalen Aktivität und möglichen funktionellen
Konnektivität verschiedener Hirnregionen unter thermoregulatorischer Stimulation des
sympathischen Nervensystems statt. Deshalb haben wir die cerebrale Aktivierung während
Thermoregulation mittels 18-Fluordesoxyglukose Positronen-Emissions-Tomografie (FDG-PET)
untersucht.
Methoden: Zehn gesunde männliche Probanden wurden jeweils dreimal in einem Wasser-perfundierten
Thermoanzug untersucht. Nach einer Akklimatisierung (32°C Wassertemperatur) wurde
die Temperatur entweder auf 50°C erhöht („Warm“), auf 7°C gesenkt („Kalt“) oder bei
32°C belassen („Neutral“). Zu Beginn der Temperaturänderung wurden 150±10 MBq 18-FDG
injiziert. Gleichzeitig wurden sympathische Parameter (u.a. Herzrate, Schweißmessung)
abgeleitet.
Ergebnisse: 1) Der kategorische Vergleich zwischen „Kalt“ und „Neutral“ zeigte bei Kaltstimulation
einen Anstieg des cerebralen Glukose-Metabolismus im linken infrapontinen Hirnstamm
sowie in der linken cerebellären Hemisphäre, eine reduzierte FDG-Aufnahme in der rechten
anterioren Insel sowie im rechten mid-cingulären Cortex. Der Vergleich „Neutral“ gegen
„Warm“ zeigte bei Neutralstimulation eine vermehrte FDG-Aufnahme im anterioren und
linken mid-cingulären Cortex sowie im rechten anterioren und posterioren insulären
Cortex; es fand sich eine verminderte FDG-Aufnahme in der linken cerebellären Hemisphäre
und im kaudalen Hirnstamm. 2) Für die Vergleiche von 1) zeigte die Konnektivitätsanalyse
jeweils negative Korrelationen zwischen den Aktivierungen auf kortikaler und Hirnstammebene.
3) In der Korrelationsanalyse zeigte sich eine negative Korrelation zwischen Änderungen
der Herzrate und der FDG-Aufnahme im anterioren cingulären Cortex und linken Gyrus
frontalis medialis sowie zwischen der kumulativen Schweißproduktion und der FDG-Aufnahme
im mid-cingulären Cortex.
Schlussfolgerung: Unsere Ergebnisse lassen eine inhibitorische Kontrollfunktion des cerebralen Cortex
über autonome Zentren im Hirnstamm folgern.
Unterstützt durch die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG-Bi 579/1–3)
