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Melanie Spindler et al: The Influence of Chronic Pain and Cognitive Function on Spatial-Numerical Processing, Front Behav Neurosci. 2018; 12: 165. doi:  10.3389/fnbeh.2018.00165

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Prof. Dr. Christiane Thiel
Department für Psychologie
Tel: 0441-798/3641
christiane.thiel@uni-oldenburg.de 

  • Eine Patientin befindet sich auf einer Liege vor dem Magnetresoanztomographen. Eine Technikerin installiert über ihrem Kopf eine Spule, die für die Messung gebraucht wird.

    Mit dem Magnetresonanztomographen erforschen Oldenburger Neurowissenschaftler die Aktivität verschiedener Gehirnregionen. Foto: Archivbild/Universität Oldenburg

Rechnen in der Röhre

Regelmäßig sucht das Department für Psychologie der Universität Probanden für verschiedene Studien. Was erwartet die Versuchspersonen? Unsere Redakteurin Ute Kehse hat es ausprobiert: Sie nahm an einer Untersuchung zu chronischen Schmerzen teil.

Regelmäßig sucht das Department für Psychologie der Universität Probanden für verschiedene Studien. Was erwartet die Versuchspersonen? Unsere Redakteurin Ute Kehse hat es ausprobiert: Sie nahm an einer Untersuchung zu chronischen Schmerzen teil.

Bevor es losgeht, stellt mir Melanie Spindler viele Fragen: Ob ich wirklich nirgendwo Metall im Körper habe – zum Beispiel ein künstliches Gelenk, Reste einer Zahnspange oder eine Tätowierung? Hatte ich schon einmal einen epileptischen Anfall? Wie sieht es mit Migräne aus? Sie bittet mich, Münzen oder Handy aus den Hosentaschen zu entfernen und meinen Gürtel abzulegen.

Die Vorsichtsmaßnahmen sind nötig, weil Spindler und ihre Kollegin Gülsen Yanc mich gleich in ein weißes Ungetüm im Nachbarraum schieben werden – den Magnetresonanz-Tomographen (MRT) der Universität, der seit 2016 vor allem in der neuropsychologischen, audiologischen und medizinischen Forschung zum Einsatz kommt. Das tonnenschwere Gerät erzeugt ein starkes Magnetfeld und könnte beispielsweise Metallteile im Körper in Bewegung versetzen. Die wichtigste Frage stellt Spindler zum Schluss: Leide ich unter Platzangst? Eigentlich nicht, aber beim Anblick der engen Röhre stellen sich doch leichte Beklemmungen ein. Gülsen Yanc beruhigt mich: Wenn ich mich unwohl fühle, kann ich jederzeit einen Not-Knopf betätigen. „Dann brechen wir die Messung ab und holen Sie raus“, sagt sie. „Am wichtigsten ist, dass es Ihnen gut geht.“

Verändern chronische Schmerzen das Gehirn?

Die Patientenliege ist überraschend bequem, mit einem Polster unter den Beinen liegt es sich recht entspannt. Yanc, Röntgentechnikerin im Labor für Biologische Psychologie, befestigt noch ein weißes Gestell über meinem Kopf. „Das ist eine Spule, die wir für die Messungen brauchen“, erläutert sie. In der Studie „ChroPain2“, an der ich teilnehme, geht es um chronische Schmerzen. Es handelt sich um ein Projekt, das von Dr. Carsten Bantel, Oberarzt an der Universitätsklinik für Anästhesiologie und Schmerztherapie in Kooperation mit Prof. Dr. Christiane Thiel, Leiterin der Abteilung Biologische Psychologie, geleitet wird. Melanie Spindler, Studentin im Master-Studiengang Neurocognitive Psychology, betreut die Messungen. Das Team will herausfinden, ob die ständigen Gelenkschmerzen, unter denen Rheumapatienten leiden, bestimmte Bereiche im Gehirn verändern. Hinweise darauf gibt es: „Einige Studien zeigen, dass chronische Schmerzen sich auf kognitive Prozesse wie zum Beispiel die Aufmerksamkeit auswirken“, berichtet Spindler. Das erscheint plausibel: Wer kann sich schon gut konzentrieren, wenn es dauernd irgendwo weh tut? Auch die Struktur des Gehirns verändert sich bei Schmerzpatienten, haben andere MRT-Untersuchungen ergeben.

Ich gehöre zur gesunden Kontrollgruppe: Das Forschungsteam versucht zu jedem Patienten, der an der Studie teilnimmt, eine ungefähr gleichaltrige, gesunde Person gleichen Geschlechts zu finden. So wollen die Forscher feststellen, ob die Gehirne von Kranken und Gesunden tatsächlich unterschiedlich arbeiten.

Still liegen im Dunkeln

Dafür muss ich nun in die Röhre. Weil der Tomograph bei Messungen so laut rumpelt wie ein startender Düsenjet, bekomme ich Ohrstöpsel – und den Hinweis, dass ich meinen Kopf so wenig wie möglich bewegen soll. Gerade in diesem Augenblick überkommt mich ein Hustenreiz. Was tun, wenn das während einer Messung passiert? „Es wäre toll, wenn Sie mit dem Husten warten, bis das Gerät gerade nicht misst“, sagt Yanc. „Wenn Sie Ihren Kopf um mehr als drei Millimeter verschieben, wird die Messung unbrauchbar.“ Also gut, ich versuche es. Die Liege gleitet in die runde Öffnung des Geräts. Über einen Spiegel blicke ich auf einen Bildschirm, der sich innerhalb der MRT-Röhre befindet.

Die Enge um mich herum vergesse ich schnell. „Sie können jetzt die Augen schließen und brauchen nichts weiter zu machen“, sagt Yanc, die jetzt im Nachbarraum sitzt und mir über ein Mikrofon Anweisungen gibt. Der Bildschirm wird dunkel, die Messung beginnt. Ein vielleicht zwei Sekunden dauerndes, dumpfes Brummen wiederholt sich ununterbrochen. Die Ursache des Geräuschs sind Spulen in der Wand des MRT. Sie erzeugen das Magnetfeld für die Messung und werden durch starke Wechselströme in Schwingung versetzt. Sechs Minuten lang macht das Gerät nun schichtweise Aufnahmen von meinem Gehirn. „Wir brauchen diese hochauflösenden Bilder als Grundlage für unsere Studie“, hat Melanie Spindler im Vorgespräch erklärt. Erst kommt mir die Zeit unglaublich lang vor. Wie soll ich es hier drin insgesamt eine Stunde aushalten, ohne mich zu bewegen? Doch dann schweifen meine Gedanken trotz der dröhnenden Geräusche ab, ich entspanne mich.

Plötzlich wird es wieder hell, und Gülsen Yanc kündigt an, dass es gleich mit der ersten richtigen Aufgabe weitergeht. Nun wird es ein bisschen stressig: Auf dem Bildschirm erscheint eine Subtraktionsaufgabe: 98 – 13. Melanie Spindler hat mir erklärt, dass ich das Ergebnis der Rechenaufgabe laut und deutlich sagen und den Subtrahenden dann immer weiter vom Ergebnis abziehen soll. Ich spreche also gegen das Geräusch des MRT an, das sich jetzt anhört wie eine Mischung aus Presslufthammer und Zahnarztbohrer. 85 – 72 – 59 – 46… Schon ist die Zeit abgelaufen, und es geht weiter mit einer neuen Aufgabe. Danach gönnt mir das Programm eine kleine Pause: Für ein paar Augenblicke muss ich ein kleines, helles Kreuz auf dem schwarzen Bildschirm fixieren, bis die nächste Rechenaufgabe erscheint.

Graue Zellen in Aktion

Sieben Minuten lang wechseln sich Rechnen und kurze Pausen ab, danach folgt ein weiterer Messzyklus. Im Anschluss geht es mit einer neuen Aufgabe weiter: Diesmal muss ich Abstände auf einer Linie abschätzen. Den Forschern geht es mit diesen Aufgaben nicht nur um die Unterschiede zwischen Schmerzpatienten und Kontrollgruppe, erklärt mir Melanie Spindler später. Im MRT wollen sie und ihre Kollegen auch die Aktivität bestimmter Gehirnregionen messen. Sie interessieren sich insbesondere für den „intraparietalen Sulcus“, eine Furche im Scheitellappen des Großhirns. „Man geht davon aus, dass dort die Zahlenverarbeitung stattfindet“, erläutert Spindler. Damit diese Region aktiv wird, müssen also die grauen Zellen dort ordentlich etwas zu tun bekommen.

Schließlich verschwinden die Presslufthammer-Geräusche, es wird wieder hell in der Röhre. Ich bin froh, dass ich die MRT-Untersuchung ohne Hustenanfall überstanden habe. Nun geht es weiter in einen Nachbarraum, wo Melanie Spindler noch weitere Aufgaben im Programm hat, diesmal ohne High-Tech-Equipment. „Wir messen zum Beispiel das räumliche und das verbale Arbeitsgedächtnis und die Verarbeitungsgeschwindigkeit des Gehirns. Außerdem führen wir ein kleines Intelligenz-Screening durch“, erläutert sie.

In einer früheren Studie haben die Oldenburger Forscher bereits herausgefunden, dass Schmerzpatienten Entfernungen auf dem Zahlenstrahl schlechter abschätzen konnten als die Kontrollgruppe. Die Ergebnisse hat das Team soeben in der Zeitschrift Frontiers of Behavioral Neurosciences veröffentlicht. „Mit den MRT-Messungen wollen wir herausfinden, woher dieser Unterschied kommt – ob etwa bei Schmerzpatienten andere Areale im Gehirn aktiviert werden als bei den gesunden Probanden“, erläutert sie.

Hilfe für Schmerzpatienten

Die Studie soll dazu beitragen, Patienten mit chronischen Schmerzen besser helfen zu können. „Schmerzpatienten müssen bei Untersuchungen sehr häufig ihre Schmerzintensität einschätzen, meist anhand einer so genannten visuellen Analogskala, die einem Zahlenstrahl ähnelt“, sagt Spindler. Die Überlegung des Teams: Falls der Zahlensinn von Menschen mit chronischen Schmerzen tatsächlich beeinträchtigt ist, ist diese Methode vielleicht nicht so gut geeignet. Sie hoffen nun, neue Möglichkeiten zu finden, um die Intensität der Schmerzen genauer einzuschätzen.

Für mich ist die Untersuchung nun vorbei. Die zweieinhalb Stunden sind wie im Flug vergangen. Für Melanie Spindler hingegen geht die Arbeit jetzt erst los: Sie muss die Ergebnisse der Rechenaufgaben im MRT, die MRT-Bilder und die Ergebnisse der Tests auswerten. Bis die Studienergebnisse vorliegen, wird es also noch ein paar Monate dauern. Spindler verspricht: Sobald es eine Veröffentlichung gibt, benachrichtigt sie mich per E-Mail. Ich bin gespannt – und hoffe, dass die Ergebnisse tatsächlich schon bald Schmerzpatienten zugutekommen.

Prej9rsse &cq Kohzvmmunikati/3on (prm5sesse@uv3cxol.03tozde6hy0) (Stand: 10.12.2018)