Neuroplastizität - Zentralnervöse Veränderungen bei chronischen Schmerzsyndromen

Zusammenfassung

Sowohl bei neuropathischen als auch bei nichtneuropathischen Schmerzsyndromen kommt es im Bereich des zentralen Nervensystems zu einer Reihe von neuroplastischen Veränderungen auf verschiedenen Ebenen, welche sowohl das schmerzverarbeitende System als auch das motorische bzw. somatosensible System betreffen. Diese neuroplastischen Veränderungen konnten insbesondere in den letzten Jahren durch den Einsatz moderner neurophysiologischer sowie funktionell bildgebender Verfahren nachgewiesen werden. Besonders intensiv untersucht wurden dabei bislang Patienten, die nach einer Extremitätenamputation an Phantomschmerzen leiden, oder solche mit komplexem regionalen Schmerzsyndrom (CRPS). Dabei ließ sich einerseits eine Beziehung zwischen chronischem Schmerz und zentralnervösen neuroplastischen Veränderungen herstellen und andererseits eine ganze Reihe von sensorischen und motorischen klinischen Auffälligkeiten über die zentralnervösen Veränderungen erklären. Erste Pilotstudien bei diesen beiden chronischen Schmerzsyndromen geben Hinweise auf ein großes therapeutisches Potenzial neuer Methoden, die auf eine Modulation bzw. Reversion zentralnervöser neuroplastischer Veränderungen abzielen. Durch die Weiterentwicklung dieser viel versprechenden Therapieansätze sind in Zukunft weitere Fortschritte bei der Behandlung chronischer Schmerzsyndrome zu erwarten.

Summary

In chronic neuropathic and non-neuropathic pain conditions, neuroplastic changes occur at different levels of the central nervous system (CNS), involving not only the nociceptive, but also the somatosensory and motor system. During the past few years, modern electrophysiological and functional imaging technologies have provided growing insight into these neuroplastic changes in the human CNS. Especially patients suffering from phantom pain after limb amputation, and patients suffering from complex regional pain syndrome (CRPS) have been intensively studied. In these patients, a close relationship between chronic pain and neuroplastic changes was established. On the other hand, the neuroplastic changes offered a possible explanation for a variety of clinical sensory and motor symptoms accompanying chronic pain. In both chronic pain syndromes, pilot studies provided first evidence for a possible benefit from new therapeutical approaches aiming to modulate or reverse such central neuroplastic changes. For the future, further development of such therapeutical strategies seems to be a promising tool for further therapeutical progress in the treatment of chronic pain conditions.

Key Words

chronic pain - neuroplasticity - CNS - phantom limb pain - complex regional pain syndrome

Literatur

• 1 Birbaumer N, Lutzenberger W, Montoya P. et al. . Effects of regional anesthesia on phantom limb pain are mirrored in changes in cortical reorganization.  J Neurosci. 1997;  17 5503-5508
• 2 Buonomano DV, Merzenich MM. Cortical plasticity: from synapses to maps.  Annu Rev Neurosci. 1998;  21 149-186
• 3 Davis KD, Kiss ZH, Luo L. et al. . Phantom sensations generated by thalamic microstimulation.  Nature. 1998;  391 385-387
• 4 Deuschl G, Blumberg H, Lucking CH. Tremor in reflex sympathetic dystrophy.  Arch Neurol. 1991;  48 1247-1252
• 5 Elbert T, Candia V, Altenmuller E. et al. . Alteration of digital representations in somatosensory cortex in focal hand dystonia.  Neuroreport. 1998;  9 3571-3575
• 6 Flor H. Phantom-limb pain: characteristics, causes, and treatment.  Lancet Neurol. 2002;  1 182-189
• 7 Flor H, Denke C, Schaefer M, Grüsser S. Effect of sensory discrimination training on cortical reorganisation and phantom limb pain.  Lancet. 2001;  357 1763-1764
• 8 Flor H, Elbert T, Knecht S. et al. . Phantom-limb pain as a perceptual correlate of cortical reorganization following arm amputation.  Nature. 1995;  375 482-484
• 9 Flor H, Muhlnickel W, Karl A. et al. . A neural substrate for nonpainful phantom limb phenomena.  Neuroreport. 2000;  11 1407-1411
• 10 Förderreuther S, Sailer U, Straube A. Impaired self-perception of the hand in complex regional pain syndrome (CRPS).  Pain. 2004;  110 756-761
• 11 Fukumoto M, Ushida T, Zinchuk VS. et al. . Contralateral thalamic perfusion in patients with reflex sympathetic dystrophy syndrome.  Lancet. 1999;  354 1790-1791
• 12 Galer BS, Jensen M. Neglect-like symptoms in complex regional pain syndrome: results of a self-administered survey.  J Pain Symptom Manage. 1999;  18 213-217
• 13 Iadarola MJ, Max MB, Berman KF. et al. . Unilateral decrease in thalamic activity observed with positron emission tomography in patients with chronic neuropathic pain.  Pain. 1995;  63 55-64
• 14 Juottonen K, Gockel M, Silen T. et al. . Altered central sensorimotor processing in patients with complex regional pain syndrome.  Pain. 2002;  98 315-323
• 15 Lotze M, Grodd W, Birbaumer N. et al. . Does use of a myoelectric prosthesis prevent cortical reorganization and phantom limb pain?.  Nature Neuroscience. 1999;  2 501-502
• 16 Maihöfner C, Handwerker HO, Neundorfer B, Birklein F. Cortical reorganization during recovery from complex regional pain syndrome.  Neurology. 2004;  63 693-701
• 17 Maihöfner C, Handwerker HO, Neundorfer B, Birklein F. Patterns of cortical reorganization in complex regional pain syndrome.  Neurology. 2003;  61 1707-1715
• 18 Maleki J, LeBel AA, Bennett GJ, Schwartzman RJ. Patterns of spread in complex regional pain syndrome, type I (reflex sympathetic dystrophy).  Pain. 2000;  88 259-266
• 19 Pleger B, Tegenthoff M, Ragert P. et al. . Sensorimotor retuning in complex regional pain syndrome parallels pain reduction.  Ann Neurol. 2005;  57 425-429
• 20 Pleger B, Tegenthoff M, Schwenkreis P. et al. . Mean sustained pain levels are linked to hemispherical side-to-side differences of primary somatosensory cortex in the Complex Regional Pain Syndrome I.  Exp Brain Res. 2004;  155 115-119
• 21 Ridding MC, Sheean G, Rothwell JC. et al. . Changes in the balance between motor cortical excitation and inhibition in focal, task specific dystonia.  J Neurol Neurosurg Psychiatry. 1995;  59 493-498
• 22 Rommel O, Gehling M, Dertwinkel R. et al. . Hemisensory impairment in patients with complex regional pain syndrome.  Pain. 1999;  80 95-101
• 23 Rommel O, Malin JP, Janig W, Zenz M. Klinische Auffälligkeiten bei Patienten mit chronischem komplexen regionalen Schmerzsyndrom (sympathische Reflexdystrophie / Kausalgie).  Anaesthesist. 2004;  53 965-977
• 24 Rommel O, Malin JP, Zenz M, Jänig W. Quantitative sensory testing, neurophysiological and psychological examination in patients with complex regional pain syndrome and hemisensory deficits.  Pain. 2001;  93 279-293
• 25 Schwenkreis P, Janssen F, Rommel O. et al. . Bilateral motor cortex disinhibition in complex regional pain syndrome (CRPS) type I of the hand.  Neurology. 2003;  61 515-519
• 26 Stanton-Hicks M, Jänig W, Hassenbusch S. et al. . Reflex sympathetic dystrophy: changing concepts and taxonomy.  Pain. 1995;  63 127-133
• 27 van Hilten JJ, van De Beek WJ, Vein AA. et al. . Clinical aspects of multifocal or generalized tonic dystonia in reflex sympathetic dystrophy.  Neurology. 2001;  56 1762-1765
• 28 Wasner G, Schattschneider J, Binder A. et al. . Das komplexe regionale Schmerzsyndrom.  Anaesthesist. 2003;  52 883-895
• 29 Wiech K, Preissl H, Birbaumer N. Neuronale Netzwerke und Schmerzverarbeitung.  Anaesthesist. 2001;  50 2-12

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