Kortikale Aktivierungen während experimentell induzierter Kältehyperalgesie – eine fMRI-Studie

Fragestellung: Kältehyperalgesie ist ein charakteristisches Merkmal neuropathischer Schmerzsyndrome. Auch bei gesunden Probanden lässt sich dieses Phänomen experimentell durch topische Mentholapplikation induzieren. Ziel der gegenwärtigen Studie war daher die Darstellung der kortikalen Repräsentation von Menthol-induzierter Kältehyperalgesie mittels funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRI).

Methoden: Zwölf Probanden wurden mit fMRI in einem Blockdesign untersucht. Im MR-Scanner wurden zunächst schwellenadaptierte nichtnoxische Kaltreize (Kaltschmerzschwelle + 5°C) sowie noxische Kaltreize (Kaltschmerzschwelle –5°C) mit einem Thermostimulator (TSA, Medoc) am Unterarm appliziert. Danach erfolgte die Induktion von Kältehyperalgesie durch topische Mentholapplikation. Schließlich wurden kortikale Aktivierungen während Kältehyperalgesie gleicher Schmerzintensität wie auf zuvor unbehandelter Haut untersucht. Subkomponenten der kälteinduzierten Schmerzempfindungen wurden mit dem McGill Fragebogen evaluiert.

Ergebnisse: Auf einer Numerischen Rating Skala für Schmerz (0–10) wurde nichtnoxische Kälte mit 0.9, die Bedingungen Kaltschmerz und Kältehyperalgesie mit jeweils 4.1 und 4.5 bewertet. Der Unterschied zwischen Kaltschmerz und Hyperalgesie war nicht signifikant. Die affektiven Komponenten von hyperalgetischen- und experimentellen Kaltschmerz waren gleich groß. Bei allen getesteten Bedingungen (nichtnoxische Kälte, Kälteschmerz, Kältehyperalgesie) wurden signifikante Aktivierungen der bilateralen Inselrinde, bilateraler frontaler Kortexareale sowie des anterioren cingulären Kortex detektiert. Im Vergleich Kältehyperalgesie versus Kälteschmerz gleicher Intensität fand sich eine signifikante Mehraktivierung von bilateralen Arealen im medialen frontalen Kortex (BA 9).

Schlussfolgerungen: Bei Menthol-induzierter Kältehyperalgesie werden bilateral Areale im medialen frontalen Kortex mehr aktiviert als bei gleich intensiv empfundenem Kälteschmerz. Unsere Ergebnisse deuten auf eine wichtige Rolle von frontalen Kortexarealen bei der Vermittlung von Stimulus-induzierten Schmerzphänomenen hin.

Gefördert durch das „Deutsche Forschungsnetzwerk Neuropathischer Schmerz“ (DFNS) des BMBF