Wenn wir Schmerzen haben, arbeitet unser Gehirn auf Hochtouren. Schließlich muss es erkennen, wie, wo und warum der Schmerz stattfindet, muss bewerten, ob er bedrohlich oder harmlos ist und entscheiden, wie unser Körper darauf reagieren soll und welche Gefühle dabei entstehen. Dabei sind verschiedenste Gehirnregionen beteiligt, die miteinander kommunizieren müssen. Dabei spielt auch eine Rolle, wie wir den Schmerz bewerten. Verschiedene Studien haben schon gezeigt, dass das subjektive Schmerzempfinden auch mit der Aktivität in unterschiedlichen Gehirnarealen zusammenhängt. Das wurde jedoch vor allem dann beobachtet, wenn emotionale Faktoren oder erhöhte Aufmerksamkeit das Schmerzempfinden verstärkten. Der LMU-Neurowissenschaftler Enrico Schulz hat nun gemeinsam mit Wissenschaftler_innen der Universität Oxford untersucht, ob auch kognitive Strategien zur Schmerzlinderung - wie etwa Ablenkung durch Rückwärtszählen -  die Hirnaktivität beeinflussen.

Für ihre Studie fügten die Wissenschaftler insgesamt 20 Probanden und Probandinnen einen Kälteschmerz zu. Währenddessen sollten die Versuchspersonen zur Schmerzlinderung eine von drei Strategien anwenden: (a) von 1000 in 7er-Schritten rückwärts zählen, (b) sich gedanklich etwas Schönes vorstellen oder (c) sich selbst – als eine Art Autosuggestion – einreden, dass die Kälte nicht schmerzt. Mithilfe eines 7T-Magnetresonanztomographen fertigten die Wissenschaftler_innen dabei Bilder vom Gehirn an und analysierten dessen Aktivität.

*Rückwärtszählen erfordert viel Konzentration, der Schmerz tritt in den Hintergrund*
Die Schmerzintensität und damit die Wirksamkeit der verschiedenen Strategien zur Schmerzlinderung schätzten die Proband_innen mithilfe einer Schmerzskala von 0 bis 100 ein. Dabei zeigte sich, dass Rückwärtszählen die effektivste Methode war. „Offenbar erfordert diese Aufgabe eine so hohe Konzentration, dass der Schmerz in den Hintergrund rückt. Einigen Probanden gelang es sogar, die Schmerzstärke um die Hälfte zu reduzieren“, sagt Schulz. „Eine Probandin hat später berichtet, dass sie die Strategie sogar in der intensiven Phase von Geburtswehen erfolgreich angewandt hat.“

Bereits 2019 haben die Wissenschaftler_innen in einem in der Zeitschrift Cortex veröffentlichten Fachartikel berichtet, dass alle drei Strategien grundsätzlich wirksam gegen den Schmerz sind.

Dabei weist die Gehirnaktivität für jede Strategie ein eigenes Muster auf. Für die aktuelle Studie führten die Wissenschaftler_innen eine sehr aufwendige Analyse der MRT-Scans durch, für die sie das Gehirn in 360 Regionen unterteilten. „Auf diese Weise wollten wir untersuchen, welche Gehirnbereiche zusammenarbeiten müssen, damit die Schmerzreduktion gelingt“, sagt Schulz. „Interessanterweise zeigte sich, dass hierfür kein einzelnes Zentrum oder Netzwerk existiert, das heißt, für jede Strategie arbeiten unterschiedliche Regionen in unterschiedlichem Ausmaß zusammen.“

*Zählen ist eine klare Anforderung*
Die Schmerzlinderung ist offenbar ein so komplexer Prozess, dass zahlreiche über das ganze Gehirn verteilte Regionen kooperieren müssen. Wie die Wissenschaftler_innen zeigen, ist bei der Schmerzlinderung durch Rückwärtszählen unter anderem die enge Zusammenarbeit von linker und rechter Inselrinde entscheidend, die Schmerzlinderung durch die gedankliche Vorstellung von etwas Schönem gelingt hingegen nur durch den intensiven Austausch mit dem Stirnlappen. Da der Stirnlappen eine wichtige Kontrollinstanz im Gehirn ist, vermuten die Forschenden, dass die gedankliche Vorstellung von etwas Schönem möglicherweise mehr Kontrolle erfordert, weil das Gehirn mehr „Schubladen“ – etwa Erinnerungen – durchsuchen muss, bis es die „richtige“ findet, während „Zählen“ eine vergleichsweise klare Anforderung ist. „Grundsätzlich gilt im Gehirn aber das Gleiche wie im Arbeitsalltag“, sagt Anne Stankewitz, eine Mitautorin des Papers, „gute Teamarbeit führt zum Erfolg.“ Als nächstes wollen die Forschenden untersuchen, ob sich ihre Ergebnisse auch auf chronische Schmerzpatienten übertragen lassen.