Überempfindlichkeit bei Fibromyalgie
Überempfindlichkeit bei Fibromyalgie ist nicht dasselbe wie „zu empfindlich“ im üblichen Sinne. Es liegt nicht daran, dass wir emotional instabil sind, sondern daran, dass unsere physiologische Reaktion stärker ist als bei den meisten Menschen. Im Laufe der Jahre haben Forscher mehr darüber gelernt, wie das Gehirn von Menschen mit Fibromyalgie auf Veränderungen in unserer Umgebung reagiert – oder besser gesagt: überreagiert.
Wir wissen seit langem, dass Fibromyalgie mit einer abnormalen Überempfindlichkeit einhergeht. Am offensichtlichsten reagieren wir auf Schmerzen, aber auch Hitze, Kälte, Lärm, Licht, Gerüche, Menschenmengen, Bewegung und Chaos verursachen Beschwerden. Diese Überempfindlichkeit, wenn sie mit Schmerzen zusammenhängt, wird als Hyperalgesie bezeichnet.
Hyperalgesie ist eine Erkrankung mit diesem Merkmal und wurde kürzlich unter dem Oberbegriff der zentralen Sensibilitätssyndrome zusammengefasst, da das Symptom auf einer Funktionsstörung des zentralen Nervensystems beruht. Laufende Forschung gibt Aufschluss darüber, warum und wie diese übertriebene Reaktion auftritt.
Forscher der University of Michigan und der südkoreanischen Pohang University of Science and Technology sagen, sie hätten im Gehirn von Menschen mit Fibromyalgie Hinweise auf eine sogenannte „explosive Synchronisation“ gefunden.
Explosive Synchronisation (ES)
Eine neue Studie zeigt, dass die Gehirnnetzwerke von Patienten mit Fibromyalgie auf schnelle, globale Reaktionen auf kleine Veränderungen vorbereitet sind. Diese abnorme Überempfindlichkeit, die sogenannte explosive Synchronisation (ES), lässt sich auch bei anderen Netzwerkphänomenen in der Natur beobachten. Forscher der University of Michigan und der Pohang University of Science and Technology in Südkorea berichten von Hinweisen auf ES im Gehirn von Menschen mit Fibromyalgie, einer Erkrankung, die durch weit verbreitete, chronische Schmerzen gekennzeichnet ist.
Die in Scientific Reports veröffentlichte Arbeit beschreibt erst die zweite Studie zu ES anhand menschlicher Gehirndaten. „Diese Forschung zeigt erstmals, dass die Überempfindlichkeit von Patienten mit chronischen Schmerzen auf überempfindliche Gehirnnetzwerke zurückzuführen sein kann“, sagt Co-Autor Dr. Richard Harris, außerordentlicher Professor für Anästhesiologie am Michigan Medicine und am Chronic Pain and Fatigue Research Center. „Die Probanden wiesen ähnliche Symptome auf wie andere Netzwerke, die eine explosive Synchronisierung durchlaufen.“
Elektrisch instabile Befunde
Die Forscher zeichneten die elektrische Aktivität im Gehirn von zehn weiblichen Teilnehmerinnen mit Fibromyalgie auf. Die EEG-Ergebnisse zeigten überempfindliche und instabile Gehirnnetzwerke, so Harris. Wichtig ist, dass es eine starke Korrelation zwischen dem Schweregrad der ES-Erkrankungen und der von den Patientinnen zum Zeitpunkt der EEG-Untersuchung selbst angegebenen Intensität chronischer Schmerzen gab.
Lees Forschungsteam und seine Kollegen in Südkorea verglichen anschließend anhand von Computermodellen der Gehirnaktivität die Reizreaktionen von Fibromyalgie-Patienten mit denen im Normalzustand. Wie erwartet reagierte das Fibromyalgie-Modell empfindlicher auf elektrische Stimulation als das Modell ohne ES-Eigenschaften, so Harris. „Wir sehen erneut, dass das Gehirn bei chronischen Schmerzen elektrisch instabil und empfindlich ist“, so Harris. Er sagt, diese Art der Modellierung könne zukünftige Fibromyalgie-Behandlungen voranbringen.
Da ES im Wesentlichen außerhalb des Gehirns oder im Computer modelliert werden kann, können Forscher umfassend auf einflussreiche Regionen testen, die ein überempfindliches Netzwerk in ein stabileres verwandeln. Diese Regionen könnten dann bei lebenden Menschen mit nichtinvasiven Hirnmodulationstherapien gezielt angesteuert werden.
Ein kleiner Reiz kann zu einer dramatischen synchronisierten Reaktion führen
Bei ES kann ein kleiner Reiz eine dramatische synchronisierte Reaktion im Netzwerk auslösen, wie dies bei einem Stromausfall (der Dinge schnell abschaltet) oder einem epileptischen Anfall (der Dinge schnell wieder einschaltet) der Fall sein kann. Dieses Phänomen wurde bis vor kurzem eher in der Physik als in der Medizin untersucht.
Forscher halten dies für einen vielversprechenden Ansatz im weiteren Bestreben, herauszufinden, wie Fibromyalgie entsteht. „Im Gegensatz zum normalen Prozess der allmählichen Vernetzung verschiedener Gehirnzentren nach einem Reiz weisen chronische Schmerzpatienten Erkrankungen auf, die sie zu einer abrupten, explosiven Vernetzung veranlassen“, sagt Erstautor UnCheol Lee, Ph.D., Physiker und Assistenzprofessor für Anästhesie am Michigan Medicine. Diese Erkrankungen ähneln anderen Netzwerken, die ES durchlaufen, einschließlich Stromnetzen, so Lee.
Der zugrunde liegende Mechanismus
Wenn Ärzte eine Krankheit verstehen wollen, ist es wichtig, den zugrunde liegenden Mechanismus herauszufinden. Er gibt die Antwort auf die Frage, warum sich der Körper so verhält, wie er ist. Ohne den zugrunde liegenden Mechanismus zu verstehen, ist es, als würde man versuchen, ein kaputtes Auto zu reparieren, ohne zu wissen, welches Teil kaputt ist.
Wenn ES der zugrundeliegende Mechanismus hinter der Überempfindlichkeit bei Fibromyalgie ist, dann wäre die Behandlung von ES weitaus wirksamer als die Einnahme von Medikamenten zur Schmerzlinderung – es könnte schließlich das sein, was über die Symptome hinausgeht und die aus dem Gleichgewicht geratene Physiologie korrigiert.
Natürlich ist eine kleine Studie nie schlüssig. Es wird Jahre dauern, bis diese Theorie stimmt, und noch mehr Zeit, um die besten Behandlungsmethoden zu finden. Sollten die Forscher jedoch Recht haben, könnte dies ein entscheidender erster Schritt zu besseren Behandlungsergebnissen für Menschen mit Fibromyalgie sein.
Die Erkenntnisse können auch über Fibromyalgie hinausgehen
Die Studie zeigt nicht nur, wie sich Überempfindlichkeiten in Gehirnnetzwerken möglicherweise lindern lassen, sondern demonstriert auch die Leistungsfähigkeit von Computermodellen des Gehirns. Diese könnten Auswirkungen auf die personalisierte Medizin haben, da Ärzte so die Wirkung einer bestimmten Therapie erkennen könnten, bevor sie diese bei einem bestimmten Patienten ausprobieren.
Die Erkenntnisse könnten auch über Fibromyalgie hinausgehen, so der Co-Leitautor der Studie, Richard Harris PhD, außerordentlicher Professor für Anästhesiologie an der University of Michigan und Mitglied des dortigen Forschungszentrums für chronische Schmerzen und Müdigkeit.
„Unsere Gruppe und andere vermuten, dass die bei Fibromyalgie-Patienten beobachtete Überempfindlichkeit des Gehirns wahrscheinlich auch bei vielen anderen Schmerzzuständen auftritt“, sagte er. „Beispielsweise ist eine erhöhte funktionelle neuronale Konnektivität – ein Ergebnis, das mit einer explosiven Synchronisation zwischen dem sensorischen Kortex und anderen Hirnnetzwerken zusammenhängen könnte – über mehrere Schmerzdiagnosen hinausgehend.“