Eine neue Studie kommt zu dem Ergebnis, dass die Gehirnnetzwerke von Fibromyalgie-Patienten auf schnelle, globale Reaktionen auf geringfügige Veränderungen vorbereitet sind. Diese abnormale Überempfindlichkeit, explosive Synchronisation (ES) genannt, kann in anderen Netzwerkphänomenen in der Natur beobachtet werden.
Forscher der University of Michigan und der Pohang University of Science and Technology in Südkorea berichten über Hinweise auf ES im Gehirn von Menschen mit Fibromyalgie, einer Erkrankung, die durch chronische, ausgedehnte Schmerzen gekennzeichnet ist. Das in Scientific Reports veröffentlichte Papier beschreibt nur die zweite Studie zu ES in Daten des menschlichen Gehirns.
„Diese Forschung zeigt zum ersten Mal, dass die Überempfindlichkeit von Patienten mit chronischen Schmerzen möglicherweise auf überempfindliche Netzwerke im Gehirn zurückzuführen ist“, sagt Co-Hauptautor Richard Harris, Ph.D., außerordentlicher Professor für Anästhesiologie an der Michigan Pain Medizin. Forschungszentrum für Chronik und Müdigkeit. „Die Probanden hatten ähnliche Bedingungen wie andere Netzwerke, die eine explosive Synchronisation erleben.“
Bei ES kann ein kleiner Reiz zu einer dramatischen synchronisierten Reaktion im Netzwerk führen, wie es bei einem Stromnetzausfall (der Dinge schnell abschaltet) oder einem Anfall (der Dinge schnell wieder einschaltet) passieren kann. Dieses Phänomen wurde bis vor Kurzem eher in der Physik als in der Medizin untersucht. Forscher sagen, dass dies ein vielversprechender Ansatz ist, um weiterhin herauszufinden, wie eine Person Fibromyalgie entwickelt.
„Anders als der normale Prozess der allmählichen Verbindung verschiedener Zentren im Gehirn nach einem Reiz haben Patienten mit chronischen Schmerzen Bedingungen, die sie dazu veranlassen, sich auf abrupte und explosive Weise zu verbinden“, sagt Erstautor UnCheol Lee, Ph.D., ein Physiker und Assistent Professor für Anästhesiologie an der Michigan Medicine. Diese Bedingungen seien ähnlich wie bei anderen Netzen, die einer Umweltzerstörung unterliegen, einschließlich Stromnetzen, sagt Lee.
Elektrisch instabiler Befund
Die Forscher zeichneten die elektrische Aktivität im Gehirn von 10 weiblichen Teilnehmern mit Fibromyalgie auf. Die EEG-Ausgangsergebnisse zeigten überempfindliche und instabile Gehirnnetzwerke, sagt Harris. Wichtig ist, dass eine starke Korrelation zwischen dem Grad der ES-Erkrankungen und der von den Patienten zum Zeitpunkt der EEG-Untersuchung angegebenen Intensität chronischer Schmerzen bestand.
Als nächstes verwendeten Lees Forschungsteam und seine Mitarbeiter in Südkorea Computermodelle der Gehirnaktivität, um die Reizreaktionen von Fibromyalgie-Patienten mit dem Normalzustand zu vergleichen. Wie erwartet reagierte das Fibromyalgie-Modell empfindlicher auf elektrische Stimulation als das Modell ohne ES-Merkmale, sagt Harris.
„Wir sehen erneut, dass das Gehirn bei chronischen Schmerzen elektrisch instabil und empfindlich ist“, sagt Harris.
Er sagt, dass diese Art der Modellierung als Leitfaden für zukünftige Behandlungen von Fibromyalgie dienen könnte. Da ES im Wesentlichen außerhalb des Gehirns oder auf einem Computer modelliert werden kann, können Forscher die einflussreichen Regionen, die ein überempfindliches Netzwerk in ein stabileres Netzwerk umwandeln, umfassend untersuchen. Diese Regionen könnten bei lebenden Menschen mithilfe nicht-invasiver Hirnmodulationstherapien angegriffen werden.
George Mashour, M.D., Ph.D., Co-Seniorautor und Professor für Anästhesiologie an der Michigan Medicine, sagt: „Diese Studie stellt eine spannende Zusammenarbeit von Physikern, Neurowissenschaftlern und Anästhesisten dar. Der netzwerkbasierte Ansatz, der Gehirndaten einzelner Patienten und Computersimulationen kombinieren kann, eröffnet die Möglichkeit eines personalisierten Ansatzes zur Behandlung chronischer Schmerzen.“
Dieser Artikel wurde anhand von Materialien der University of Michigan erneut veröffentlicht. Hinweis: Das Material wurde möglicherweise hinsichtlich Länge und Inhalt bearbeitet. Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an die angegebene Quelle.