Neuropsychologie
Der (v)erlernte Schmerz
Millionen von Menschen leiden unter chronischen Schmerzen. Um sie von ihrer nicht enden wollenden Pein zu befreien, gehen die Forscherinnen und Forscher des ZI neue Wege. Sie entwickeln beispielsweise Avatare, virtuelle Stellvertreter, die dauerhaft schmerzgeplagten Menschen dabei helfen, ihre Schmerzen zu beherrschen und Lebensfreude zurückzugewinnen.
von Claudia Christine Wolf
Der Schmerz sticht, hämmert und bohrt. „Ich war früher ein lebensfroher Mensch“, sagt Martin Gerlach*. „Doch seit meinem Bandscheibenvorfall kann ich nicht mehr lachen.“ Seine täglichen Spaziergänge hat der 48-Jährige längst aufgegeben, immer häufiger fehlt er bei der Arbeit. Als Martin als Patient ins ZI kommt, quälen ihn die chronischen Schmerzen schon anderthalb Jahre, Dutzende von Arztbesuchen hat er hinter sich gebracht und inzwischen eine Depression entwickelt. So ähnlich wie ihm geht es hierzulande rund 23 Millionen Menschen – so viele leiden laut Deutscher Schmerzgesellschaft unter Schmerzen, die nicht enden wollen.
Rein biologisch betrachtet, sind Schmerzen etwas Gutes, etwas Lebenswichtiges. Sie bewahren uns vor Schaden, etwa dann, wenn wir unsere Hand nach einer ersten Berührung der heißen Herdplatte reflexartig zurückziehen. Schmerzen warnen uns, wenn im Körper etwas nicht stimmt, beispielsweise aufgrund einer Erkrankung. Ist der Schmerz chronisch geworden, hat er seine schützende Warnfunktion verloren. Am Anfang der anhaltenden Pein steht meist ein schmerzhaftes Ereignis, ein Unfall, eine Operation, ein Vorfall der Bandscheibe. Bleiben die Schmerzen länger als drei Monate bestehen, obwohl die Ursache behoben ist, sind die Kriterien für die Diagnose „chronischer Schmerz“ erfüllt: Er ist entkoppelt vom Auslöser, er hat sich verselbstständigt und eine Gedächtnisspur im Gehirn hinterlassen.
Denn unser Nervensystem ist formbar: Die Struktur und Funktion einzelner Nervenzellen (Neuronen), ja ganzer Hirnregionen, verändern sich ein Leben lang, auch deren Kommunikation untereinander. Diese neuronale Plastizität ermöglicht es uns, beispielsweise eine neue Sprache oder Sportart zu lernen. Doch das Nervensystem kann auch lernen, Schmerzen zu empfinden. Welche Rolle Lern- und Gedächtnisprozesse beim Entstehen chronischer Schmerzen spielen, erforscht seit Jahrzehnten Herta Flor, Seniorprofessorin in der Abteilung für Neuropsychologie und Psychologische Resilienzforschung des ZI und Leiterin der Arbeitsgruppe Lernen und Gehirnplastizität bei psychischen Störungen. Das Ziel der Neuropsychologin ist es, wirksamere, auf die individuellen Bedürfnisse von Patientinnen und Patienten zugeschnittene Schmerztherapien zu entwickeln.
„Schmerz ist kein rein körperliches Phänomen“, begründet Herta Flor. „Je chronischer der Schmerz ist, desto stärker wird er von psychosozialen Faktoren beeinflusst.“ Erschwerend hinzu kommen häufig psychische Erkrankungen, allen voran Depressionen und Angststörungen, von denen fast die Hälfte aller Schmerzpatientinnen und -patienten betroffen ist. „Es ist deshalb wichtig, sich etwa bei chronischen Rücken- oder Kopfschmerzen nicht allein von Orthopäden oder Neurologen behandeln zu lassen, sondern auch von Psychologen und Psychiatern“, betont die Wissenschaftlerin. Sonst drohen die Betroffenen in einen Teufelskreis negativer Gefühle zu geraten. Am ZI werden Methoden entwickelt, um diese Abwärtsspirale zu durchbrechen.
Schmerzhafte Lernprozesse
Wenn Schmerzen bestehen bleiben oder sich verstärken, spielen spezielle Lernprozesse eine Rolle, die als Konditionierungen bezeichnet werden. Bei der klassischen Konditionierung haben es Menschen gelernt, einen Reiz, der vormals neutral war – etwa eine körperliche Bewegung – , mit Schmerzen zu verbinden. Lernen die Betroffenen, dass sich der Schmerz durch ein bestimmtes Verhalten vermeiden lässt – zum Beispiel, indem man die Bewegung nicht mehr ausführt – spricht die Lerntheorie von einer negativen Verstärkung: Nach und nach stellen Betroffene ihre Aktivitäten ein. Sie wollen dem Schmerz ausweichen, manifestieren ihn aber dadurch umso mehr. „Viele Patientinnen und Patienten haben Angst vor Aktivität“, weiß Herta Flor. „Und weil sie Aktivitäten meiden, werden Muskeln abgebaut, die an normalen Bewegungsabläufen beteiligt sind und den Schmerzen entgegenwirken könnten.“
Herta Flor und ihr Team haben herausgefunden, dass Menschen, deren Gehirn stark auf Belohnungen anspricht, ein höheres Risiko haben, eine chronische Schmerzerkrankung zu entwickeln. Solch eine Belohnung kann beispielsweise eine fehlgeleitete Fürsorge eines anderen Menschen sein. Die Partnerin oder der Partner meinen es gut mit dem Schmerzgeplagten, sie versorgen ihn bei Jammern und Klagen mit einer Wärmflasche und spenden Trost. „Das Problem dabei ist, dass die erkrankte Person diese Aufmerksamkeit immer stärker mit den Schmerzen verbindet“, erläutert Flor. „Das macht die chronisch schmerzgeplagte Person mit der Zeit noch schmerzempfindlicher.“
Sollte man eine von Schmerzen gemarterte Person ignorieren? „Nein“, antwortet Herta Flor entschieden. „Aber man sollte seine Fürsorge nicht allein nur dann zeigen, wenn der andere Schmerzen hat, und damit die Konditionierung begünstigen.“ Besser sei es, von den Schmerzen abzulenken, etwa mit einem gemeinsamen Spaziergang. Wenn ein kranker Mensch aus seiner Diagnose oder seinen Beschwerden einen Zugewinn an Aufmerksamkeit und Beachtung zieht, sprechen Ärzte oft von einem Krankheitsgewinn – es handelt sich dabei jedoch um einen automatischen Lernprozess. Die Folge sind Veränderungen im Gehirn. Sie betreffen nicht nur den somatosensorischen Cortex der Großhirnrinde, ein wichtiges Areal für das Schmerzempfinden, sondern auch Gehirnregionen, die Emotionen und Motivation steuern.
Untersuchungen von Herta Flor zeigen, dass das Gehirn chronisch schmerzkranker Menschen weniger stark auf Reize reagiert, die Gesunde als angenehm empfinden. „Wir haben eine Streichelmaschine entwickelt“, berichtet die Forscherin, „eine Art automatischer Pinsel, der unsere Versuchsteilnehmer am Unterarm berührt.“ Gesunde Menschen beschreiben die Berührung als samtig, weich und angenehm. Bei ihnen ist der Nucleus accumbens aktiv, ein zentraler Teil des Belohnungssystems des Gehirns, sowie die Inselrinde, eine Hirnregion, die an der Verarbeitung von Emotionen beteiligt ist. Bei Menschen mit chronischen Schmerzen sind diese Hirnareale nicht aktiv. „Sie verarbeiten das Streicheln wie einen neutralen Reiz“, erläutert Flor. „Teilweise empfinden sie das Streicheln sogar als unangenehm.“
Auf den Alltag übertragen bedeutet das: Chronisch schmerz-geplagte Menschen sprechen auf die Berührungen von Pflegenden weniger positiv an. Eine streichelnde Hand empfinden sie nicht als tröstend – vermutlich fällt es ihnen insgesamt schwerer, positive Gefühle zu empfinden. Die veränderte emotional-motivationale Verarbeitung, vermutet Herta Flor, sei auch der Grund dafür, dass Menschen mit chronischen Schmerzen häufig an Depressionen oder Angststörungen leiden.
„SCHMERZ IST KEIN REIN KÖRPERLICHES PHÄNOMEN. JE CHRONISCHER DER SCHMERZ IST, DESTO STÄRKER WIRD ER VON PSYCHOSOZIALEN FAKTOREN BEEINFLUSST.“
Prof. Dr. Dr. h. c. Dr. h. c. Herta Flor
Seniorprofessorin in der Abteilung für Neuropsychologie und Psychologische Resilienzforschung
Die gute Nachricht
Es gibt auch eine gute Nachricht: Was einmal gelernt worden ist, kann auch wieder vergessen – oder überschrieben – werden. Patientinnen und Patienten müssen erfahren, dass sie den Schmerzen nicht hilflos ausgeliefert sind und die Negativspirale durchbrechen können. In der Praxis bewährt hat sich eine interdisziplinäre Therapie, die verschiedene Methoden der Medizin, Physiotherapie und Psychologie kombiniert und maßgeschneidert auf die individuellen Bedürfnisse der Schmerzpatientinnen und -patienten aus-richtet. Vielversprechend sind auch neue verhaltenstherapeutische Ansätze in Kombination mit der medikamentösen Behandlung. „Wichtig ist es, dass sich die Therapie in den Alltag der Betroffenen integrieren lässt“, betont Flor.
Ein Beispiel für eine alltagstaugliche Neuerung ist das Positivtagebuch, das Herta Flor und ihre Mitarbeitenden entwickelt haben. Derzeit arbeiteten viele Behandelnde noch mit einem Schmerztagebuch: Die Patientinnen und Patienten notieren, wann und wo sie Schmerzen empfunden haben. Herta Flors Forschungsergebnisse zeigen, dass es sinnvoller ist, die Aufmerksamkeit nicht auf die Schmerzen, sondern auf etwas Angenehmes zu lenken. Im Positivtagebuch beantworten die Betroffenen deshalb Fragen wie: Wann war ich heute schmerzfrei? Welche Momente haben sich gut angefühlt? Wann war ich körperlich aktiv?
Als möglichen Gamechanger, als grundlegende Veränderung bei der Behandlung von Schmerzen, bewertet der Europäische Forschungsrat (ERC) das aktuelle von Herta Flor geleitete Forschungsprojekt: MECHPAIN – das vom ERC mit rund 2,4 Millionen Euro über einen Zeitraum von fünf Jahren geförderte Vorhaben mit dem Titel „Ein Mechanismen-basierter Ansatz zur Prävention chronischer Schmerzen und den damit verbundenen psychischen Störungen“ – konzentriert sich auf die psychobiologischen Ursachen, die dazu führen, dass sich akute Schmerzen in anhaltende Schmerzen verwandeln. „Wir wollen herausfinden, welche gemeinsamen Mechanismen verschiedene Schmerzarten entstehen lassen, und Therapien entwickeln, die unabhängig von der Schmerzkategorie sind“, erklärt Herta Flor. Das Ziel des großen internationalen Forschungsprojektes ist es, neue personalisierte Therapien zu entwickeln, die verschiedene Behandlungsweisen nutzen und verhindern, dass es überhaupt zu chronischen Schmerzen und damit einhergehenden psychischen Erkrankungen kommt. Auch digitale Interventionen sollen dafür genutzt werden.
Computergenerierte Lernwelten
Ein Beispiel für eine digitale Intervention ist eine mobile Anwendungssoftware (App), die Prof. Dr. Ulrich Reininghaus, Heisenberg-Professor und Leiter der Abteilung Public Mental Health am ZI, auf Basis der neuen Forschungsergebnisse zum Schmerzentstehen gemeinsam mit Herta Flor entwickelt hat. Flor bewertet solch digitale Anwendungen als essenzielle Bestandteile künftiger Therapien: „Fast jeder hat heutzutage ein Smartphone, mithilfe einer App können Menschen lernen, wie sie ihre Schmerzen im alltäglichen Leben meistern können.“ Über den Tag verteilte Benachrichtigungen etwa können dazu aufrufen, momentane Empfindungen zu protokollieren und in unangenehmen Momenten Vorschläge für Aktivitäten machen, etwa ein heißes Bad zu nehmen oder einen Spaziergang zu machen. Die App habe zudem den Vorteil, individuelle Vorlieben, Möglichkeiten, Aktivitätslevel und Fortschritte zu berücksichtigen. In Studien wird die maßgeschneiderte Anwendungssoftware bereits genutzt – mit vielversprechenden Resultaten. „Leider ist es aufgrund der neuen Datenschutzrichtlinien nicht einfach, die App in ein zertifiziertes Produkt zu verwandeln“, bedauert Herta Flor.
Eine weitere neue Interventionsmöglichkeit ist das Training in virtuellen Welten. Das ZI verfügt über ein Virtual-Reality-Labor, einen Raum, der in eine computergenerierte Welt eintauchen lässt. „Darin kann man gut mit Patientinnen und Patienten mit chronischen Schmerzen arbeiten“, berichtet Herta Flor. „Auch Angststörungen lassen sich im Virtual-Reality-Labor hervorragend behandeln.“ Um chronisch schmerzgeplagten Menschen mit virtuellen Methoden helfen zu können, haben Herta Flor und ihr Team Avatare entwickelt, grafische Stellvertreter der Schmerzpatientinnen und -patienten. Der Avatar kann seinem Patienten Übungen ohne schmerzverzerrte Mimik vorführen und sie leicht erscheinen lassen. Bei den Avatar-Einsätzen stellte sich heraus, dass Personen mit chronischen Schmerzen die Vorführungen ihres virtuellen Gegenübers intuitiv nachahmten – und Freude am Training erleben. Auch das trägt zur Heilung bei.
Bei allen Vorteilen, die digitale Lösungen versprechen: „Apps und Avatare können nur Bausteine von Behandlungen sein“, betont Herta Flor. „Menschliche Therapeutinnen und Therapeuten können sie nicht ersetzen.“
Fotos: © Unsplash
Zentralinstitut für Seelische Gesundheit (ZI) - https://www.zi-mannheim.de