Ein internationales Wissenschaftlerteam hat die Existenz eines Systems einer Art "Mini-Gehirn" im Rattenkörper nachgewiesen, das das Schmerzgefühl unterdrücken kann, indem es die Erregung einzelner Neuronen blockiert. Wenn bestätigt werden kann, dass ähnliche Mechanismen im menschlichen Körper existieren, wird dies zur Schaffung neuer wirksamer Schmerzmittel führen.
Moderne Konzepte besagen, dass das Schmerzempfinden auftritt, wenn das Zentralnervensystem (Rückenmark und Gehirn) bestimmte Signale wahrnimmt. In einer neuen Studie konnten Wissenschaftler jedoch nachweisen, dass das periphere Nervensystem in diesem Prozess eine wichtige Rolle spielt.
Das periphere Nervensystem umfasst die Hirnnerven, die vom Gehirn abzweigen, sowie die Wirbelsäule oder die Spinalnerven, die von der Wirbelsäule ausgehen. Eine der Hauptaufgaben des peripheren Nervensystems ist die Kommunikation zwischen dem Körper und der Außenwelt. Die Hauptrolle in diesem Prozess spielen sensorische Neuronen, die als afferent bezeichnet werden. Sie übertragen Informationen von Rezeptoren in den Sinnesorganen an das Zentralnervensystem.
Gleichzeitig enthält der Körper auch spezialisierte Neuronen oder Nozizeptoren, die nur dann aktiviert werden, wenn Reize das Gewebe des menschlichen Körpers schädigen oder schädigen können. Sie befinden sich in inneren Organen oder in der Haut und werden aktiviert, wenn der äußere Einfluss eine bestimmte Erregbarkeitsschwelle überschreitet. Nachdem das Zentralnervensystem von Nozizeptoren ein Signal mit einer gefährlichen Wirkung erhalten hat, verarbeitet es dieses Signal und löst somatische, autonome und Verhaltensreaktionen aus, die adaptive Reaktionen auf Schmerzreize liefern.
Schmerzimpulse werden von sensorischen Neuronen zu einem bestimmten Teil des Gehirns übertragen, der als Thalamus bezeichnet wird. Dies ist eine Art Staging-Post, in dem der Prozess der Umverteilung von Informationen stattfindet, die von den Sinnen kommen. Der Thalamus enthält mehrere Kerne. Für den Fall, dass Informationen über Schmerzen vor dem Eintritt in die sensorische Kortikalis der Gehirnhälften in bestimmte sensorische Kerne gelangen und eine Person dann genau bestimmen kann, wo sie Schmerzen hat. Für den Fall, dass Informationen durch unspezifische Kerne gelangen, ist der Schmerz stumpf und schlecht lokalisiert.
Die Impulse gelangen über Myelinfasern in spezifische Sinneskerne und über Nichtmyelinfasern in unspezifische. Die erste Methode wurde Neospinothalamus genannt und ist evolutionär jünger.
In einer der wissenschaftlichen Fachpublikationen von 1965 wurde die Arbeit des kanadischen Psychologen Ronald Melzak in Zusammenarbeit mit dem Neurobiologen Patrick Wall veröffentlicht. In dem Artikel versuchten die Autoren, eine Theorie der Kontrolltore zu formulieren. Laut Wissenschaftlern wird der Impuls von den sensorischen Neuronen des Rückenmarks nicht nur auf Zellen übertragen, die zum Thalamus führen, sondern auch auf hemmende Neuronen, die das weitere Vorrücken des Signals verhindern. Für den Fall, dass die Stärke des Schmerzimpulses stark genug ist, werden hemmende Neuronen blockiert und das Signal gelangt ins Gehirn. Gleichzeitig tritt die Erregung dieser Neuronen auf, wenn andere Arten von Impulsen durch Berührung, Vibration oder Druck empfangen werden. Je mehr eine Person Druck oder Berührung spürt, desto mehr lässt der Schmerz nach.
Im peripheren Nervensystem existieren ähnliche Logikschaltungen. Bestimmte Teile des Rückenmarks umfassen nicht nur C- und Aδ-Fasern, sondern auch Aβ-Fasern, die schmerzfreie Impulse leiten. Sie blockieren die Funktionen von Nozizeptoren und verhindern, dass Signale weiterleiten, oder alles passiert genau umgekehrt. Die Control-Gate-Theorie erklärt somit, wie Schmerzempfindungen reduziert werden können. Wenn Sie beispielsweise eine verletzte Stelle reiben, lässt das Unbehagen nach. Die anästhetische elektrische Stimulation basiert auf diesem Prinzip, das mit Elektroden durchgeführt wird.
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Darüber hinaus schlug Melzak vor, dass das Gehirn selbst das Schmerzgefühl kontrollieren kann. Aufgrund der Aktivierung des Sylvian-Aquädukts tritt eine Analgesie auf, die die Aktivierung der absteigenden Nervenbahnen hervorruft, die die Erregung von Nozizeptoren im Rückenmark unterdrücken. Das Gehirn kann bestimmen, auf welche Schmerzimpulse es reagieren soll und welche ignoriert werden können.
In einer neuen Studie, die vor relativ kurzer Zeit veröffentlicht wurde, versuchten Wissenschaftler zu beweisen, dass die Nervenknoten des peripheren Systems auch die Übertragung von Schmerzimpulsen steuern können. Diese Knoten, Ganglien des peripheren Systems genannt, sind Cluster von Neuronen, die bestimmte Funktionen ausführen, in diesem Fall sensorische. Die Forscher fanden heraus, dass in den Ganglien Nervenzellen an der Synthese von Proteinen beteiligt sind, die für die Synthese einer speziellen Aminosäure GABA erforderlich sind.
γ-Aminobuttersäure oder GABA ist der wichtigste Neurotransmitter des Zentralnervensystems, der die Funktion der Hemmung erfüllt. Wenn diese Säure auf die Kontaktstelle von Neuronen trifft, tritt zwischen diesen Zellen eine Impulsblockierung auf. In der Vergangenheit wurde allgemein angenommen, dass diese Säure nur für das Zentralnervensystem charakteristisch ist, aber jetzt ist es offensichtlich geworden, dass sie auch Neurotransmitterfunktionen im peripheren Nervensystem ausführt. Wie Nikita Gamper bemerkt, sind die Ganglien eine Art "Mini-Gehirn", das entscheidet, ob Schmerzsignale weiter ins Gehirn gesendet oder blockiert werden sollen.
Studien an Ratten haben gezeigt, dass Aminobuttersäure das Ausmaß entzündlicher und neuropathischer Schmerzen drastisch reduziert. Es bleibt jedoch unklar, ob im menschlichen Körper etwas Ähnliches existiert. Wenn ein solches System existiert, können Wissenschaftler es bei der Entwicklung neuer schmerzlindernder Medikamente anwenden.
