Chronische Rückenschmerzen können das Gehirn bei einer Schmerzverstärkung anders reagieren lassen als kurzfristige Schmerzen. In einer Untersuchung mit 114 Erwachsenen war nach einer durch Bewegung ausgelösten Schmerzepisode ein Netzwerk aktiver, das normalerweise mit Selbstreflexion, persönlichen Erinnerungen und Gedanken über die eigene Person verbunden ist. Das Ergebnis unterscheidet sich von typischen Reaktionen auf akute Schmerzen und könnte helfen, die Besonderheiten chronischer Beschwerden besser zu verstehen. Es beweist jedoch weder, dass dieses Netzwerk die Schmerzen verursacht, noch dass sich daraus bereits eine neue Behandlung ableiten lässt.
Ein Griff nach einer Einkaufstasche, das Aufstehen aus einem Sessel oder eine Bewegung beim Anziehen kann bei Menschen mit chronischen Rückenschmerzen eine deutliche Verschlechterung auslösen. Solche Schmerzschübe sind für Betroffene oft schwer vorherzusagen und lassen sich nicht immer allein durch die sichtbare Bewegung erklären. Ein Forschungsteam untersuchte deshalb, wie das Gehirn auf eine solche Verstärkung bereits bestehender Schmerzen reagiert. Die Arbeit von Morgan Gianola und Kollegen erschien im Fachjournal British Journal of Anaesthesia und konzentrierte sich auf chronische Schmerzen im unteren Rücken.
Die Forschenden wollten dabei nicht nur feststellen, welche Hirnregionen mit Schmerz und Bewegung zusammenhängen. Sie prüften auch, ob sich ein Netzwerk verändert, das bei akuten Schmerzen häufig weniger aktiv ist. Gerade dieser Vergleich machte den Befund interessant: Bei einer durch Bewegung ausgelösten Verschlechterung chronischer Rückenschmerzen zeigte sich ein anderes Muster als bei einem kurzen Schmerzreiz durch Hitze.
An der Untersuchung nahmen 114 Erwachsene mit chronischen Schmerzen im unteren Rücken teil. Als chronisch gelten Beschwerden in diesem Zusammenhang, wenn sie mindestens drei Monate anhalten. Die Forschenden erfassten zunächst die Gehirnaktivität mit einer funktionellen Magnetresonanztomografie, kurz fMRT. Dieses Verfahren misst Veränderungen der Durchblutung, die als indirekter Hinweis auf die Aktivität von Nervengewebe dienen. Es zeichnet nicht unmittelbar einzelne Nervenzellen oder deren elektrische Signale auf.
Nach der ersten Aufnahme wurde ein Bein der Teilnehmenden angehoben, bis die Bewegung die bekannten Rückenschmerzen verstärkte. Das Bein blieb zehn Sekunden in dieser Position und wurde anschließend wieder abgesenkt. Danach untersuchte das Team die Gehirnaktivität erneut. Im Durchschnitt stieg die von den Teilnehmenden angegebene Schmerzintensität durch das Manöver um 23 Prozent. Die Forschenden verglichen die Aufnahmen vor und nach der Schmerzverstärkung, um Veränderungen zu erkennen, die mit dem ausgelösten Schub zusammenhingen.
Zusätzlich nutzte das Team einen kurzen Hitzereiz an den Waden als Vergleich für akuten Schmerz. Die beiden Bedingungen waren nicht identisch: Der chronische Schmerz wurde durch eine Bewegung im Zusammenhang mit der bestehenden Rückenbeschwerde verstärkt, während die Hitze einen kurzfristigen Schmerzreiz an einer anderen Körperstelle auslöste. Dieser Vergleich kann daher Unterschiede sichtbar machen, aber nicht jede mögliche Ursache des abweichenden Gehirnmusters ausschließen.
Bei der Bewegung waren wie erwartet Hirnregionen stärker aktiv, die an der Verarbeitung von Schmerzen und Bewegungen beteiligt sind. Darüber hinaus fanden die Forschenden nach dem Schmerzschub eine erhöhte Aktivität in Teilen des sogenannten Default-Mode-Netzwerks. Dieses Netzwerk wird häufig mit nach innen gerichteten Denkprozessen in Verbindung gebracht, etwa mit Selbstreflexion, autobiografischen Erinnerungen und gedanklichem Abschweifen. Bei vielen Aufgaben, die die Aufmerksamkeit auf einen äußeren Reiz lenken, nimmt seine Aktivität ab.
Auch akuter Schmerz geht in Untersuchungen oft mit einer verminderten Aktivität in Teilen dieses Netzwerks einher. Im Experiment mit den chronischen Rückenschmerzen war das Muster anders: Nach der bewegungsbedingten Schmerzverstärkung nahm die Aktivität in beteiligten Bereichen zu. Beim Hitzereiz zeigte sich dagegen eine Verringerung in einem Teil des Netzwerks, wie sie bei akutem Schmerz eher erwartet wird. Der Befund deutet darauf hin, dass eine erneute Verstärkung chronischer Schmerzen im Gehirn nicht einfach wie ein stärkerer kurzfristiger Schmerzreiz verarbeitet wird.
Das Default-Mode-Netzwerk ist allerdings kein spezielles Schmerzsystem. Es ist an mehreren inneren Denkprozessen beteiligt und kann aus unterschiedlichen Gründen aktiv sein. Aus der gemessenen Aktivität allein lässt sich deshalb nicht ablesen, welche Gedanken eine Person hatte oder ob sie bewusst über ihre Schmerzen nachdachte. Die Forschenden interpretieren das Muster vielmehr als Hinweis darauf, dass bei chronischen Schmerzschüben auch Prozesse beteiligt sein könnten, die mit der Wahrnehmung des eigenen Körpers und der eigenen Erfahrungen zusammenhängen.
Ein weiterer Befund betraf die Verbindung zwischen dem Default-Mode-Netzwerk und Hirnregionen, die Empfindungen aus dem Rücken verarbeiten. Teilnehmende, die stärkere chronische Schmerzen angaben, zeigten eine ausgeprägtere funktionelle Verbindung zwischen diesen Bereichen. Funktionelle Verbindung bedeutet, dass Aktivitätsmuster in verschiedenen Regionen stärker miteinander zusammenhängen. Sie beweist nicht, dass eine Region die andere direkt steuert oder dass ein bestimmter Signalweg die Schmerzen auslöst.
Die Forschenden sehen darin einen möglichen Hinweis darauf, dass lang anhaltende Schmerzen enger mit der inneren Wahrnehmung des eigenen Körpers verknüpft sein können. Chronischer Schmerz besteht nicht nur aus einem einzelnen Signal, das bei einer Verletzung entsteht. Er kann über lange Zeit wiederkehren, Erwartungen an bestimmte Bewegungen beeinflussen und Teil der alltäglichen Aufmerksamkeit werden. Das neue Ergebnis passt zu der Annahme, dass die Verarbeitung chronischer Schmerzen mehrere Hirnnetzwerke einbezieht, nicht nur Regionen, die körperliche Reize registrieren.
Die Richtung des Zusammenhangs bleibt jedoch offen. Das veränderte Aktivitätsmuster könnte sich durch lang anhaltende Schmerzen entwickelt haben. Es könnte auch dazu beitragen, wie Schmerzschübe erlebt werden. Ebenso ist möglich, dass Faktoren wie die nachwirkende Schmerzempfindung, Anspannung oder die Erwartung weiterer Schmerzen die Messung beeinflusst haben. Die Studie kann zwischen diesen Erklärungen nicht entscheiden.
Veränderungen in einem Netzwerk, das auch bei Selbstreflexion aktiv ist, bedeuten nicht, dass chronische Rückenschmerzen eingebildet oder hauptsächlich psychisch verursacht sind. Die Teilnehmenden berichteten über eine messbare Zunahme ihrer Schmerzen, und die Bildgebung zeigte dazu passende Veränderungen in mehreren Hirnregionen. Das Ergebnis ergänzt das Verständnis der biologischen Verarbeitung von Schmerzen, ersetzt aber weder die Untersuchung körperlicher Ursachen noch eine individuelle medizinische Einschätzung.
Eine wichtige Grenze liegt im Zeitpunkt der Aufnahmen: Die zweite Gehirnaufnahme erfolgte nach dem auslösenden Bewegungsmanöver. Deshalb kann nicht ausgeschlossen werden, dass anhaltender Schmerz oder die emotionale Reaktion auf den Schub das Aktivitätsmuster mitprägten. Außerdem handelt es sich um eine beobachtende Bildgebungsstudie und nicht um einen Versuch, bei dem eine bestimmte Gehirnaktivität gezielt verändert wurde. Die Untersuchung zeigt somit eine Verbindung zwischen einem provozierten Schmerzschub und der Reaktion des Gehirns, aber keinen ursächlichen Mechanismus.
Auch lässt sich aus den Ergebnissen nicht ableiten, dass das gleiche Muster bei allen Menschen mit chronischen Rückenschmerzen auftritt. Die Studie untersuchte eine bestimmte Gruppe und eine konkrete Art, den Schmerz vorübergehend zu verstärken. Weitere Untersuchungen müssen klären, ob sich der Befund bei anderen chronischen Schmerzarten, bei unterschiedlichen Bewegungen oder über längere Zeiträume wiederfindet.
Die Ergebnisse könnten langfristig dabei helfen, Behandlungen besser zu verstehen, die neben körperlichen Faktoren auch den Umgang mit wiederkehrenden Schmerzen berücksichtigen. Das Forschungsteam untersucht, ob Ansätze wie Achtsamkeitsmeditation oder kognitive Verhaltenstherapie die Aktivität des Default-Mode-Netzwerks beeinflussen und Beschwerden lindern können. Die aktuelle Studie selbst hat diese Behandlungen jedoch nicht getestet. Sie liefert daher keinen Nachweis, dass eine bestimmte Methode das gemessene Muster verändert oder chronische Rückenschmerzen beseitigt.
Kognitive Verhaltenstherapie wird bereits bei chronischen Schmerzen eingesetzt. Sie kann Menschen dabei unterstützen, mit Belastungen, Vermeidungsverhalten und den Auswirkungen anhaltender Beschwerden umzugehen. Daraus folgt aber nicht, dass Schmerz allein durch Gedanken entsteht. Chronische Rückenschmerzen können viele körperliche und psychosoziale Einflussfaktoren haben, die im Einzelfall unterschiedlich zusammenspielen. Eine Gehirnaufnahme aus einer Forschungsstudie ist derzeit auch kein klinischer Test, mit dem sich die passende Therapie für eine einzelne Person bestimmen ließe.
Der wichtigste Beitrag der Untersuchung liegt deshalb zunächst in der Erklärung: Ein durch Bewegung ausgelöster Schub chronischer Rückenschmerzen ging mit einer Gehirnreaktion einher, die sich von der typischen Reaktion auf einen kurzen Hitzeschmerz unterschied. Das eröffnet eine neue Forschungsfrage darüber, wie das Gehirn anhaltende Schmerzen und die Wahrnehmung des eigenen Körpers miteinander verbindet. Ob sich daraus künftig gezieltere Behandlungen entwickeln lassen, müssen weitere Studien zeigen.
Gianola M. et al., Brain mechanisms supporting movement-evoked chronic low back pain: An observational brain imaging study; doi:10.1016/j.bja.2026.08.010
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