Neuronale Netzwerke zur Schmerzregulation und -auflösung

Das Projekt untersucht die Rolle von Schaltkreisen im Hirnstamm - insbesondere im Bereich des periaquäduktalen Grau (PAG) - bei der Regulation und Auflösung chronischer Schmerzen.

Über die Analyse des Einflusses sozialer Faktoren und lernbezogener Modulationen auf diese Schaltkreise bei Menschen und Tiermodellen sollen zentrale Mechanismen und Signalwege identifiziert werden, die gezielt zur Schmerzauflösung angewendet werden können.

Hintergrund

Die hier untersuchte Plastizität der Hirnstamm-Schaltkreise rund um das PAG spielt eine wichtige Rolle bei chronischen Schmerzen. Es gibt Hinweise darauf, dass akute Schmerzen durch emotionale und soziale Faktoren sowie kognitive Prozesse wie Lernen moduliert werden. Soziale Faktoren und Lernen tragen vermutlich zur Entstehung und zum Fortbestehen chronischer Schmerzen bei. Die neuronalen Schaltkreise, die diesen Modulationen zugrunde liegen, müssen jedoch noch erforscht werden.

Forschungsziel

In diesem neuen Projekt der Klinischen Forschungsgruppe untersuchen wir die soziale Top-down-Modulation und die lernbezogene Plastizität von Hirnstamm-Schaltkreisen bei akuten und chronischen Schmerzen. Dabei kommen 7-Tesla-Hochfeldbildgebung bei gesunden Probanden, Reinforcement-Learning-Modellierung bei CRPS- und FMS-Patienten sowie moderne schaltkreisspezifische Ansätze bei Mäusen zum Einsatz.

Im Einzelnen befassen wir uns mit

der sozialen und lernbezogenen Modulation der Schmerzverarbeitung in der PAG und im koaktivierten Gehirn über verschiedene Spezies hinweg,
dem Schmerzextinktionslernen bei zwei verschiedenen chronischen Schmerzzuständen, nämlich dem komplexen regionalen Schmerzsyndrom (CRPS) und dem Fibromyalgiesyndrom (FMS).

Bedeutung

Ein besseres Verständnis der Rolle von Hirnstamm-Schaltkreisen, insbesondere des PAG, bei der Schmerzmodulation und -auflösung könnte neue therapeutische Ansätze eröffnen. Dieses Projekt soll klären, inwieweit soziale Faktoren und Lernmechanismen chronische Schmerzverläufe beeinflussen. Der translationale Ansatz, der Human- und Tierforschung integriert, bietet eine umfassende Grundlage für die Entwicklung personalisierter Strategien zur Behandlung chronischer Schmerzen und zur Verbesserung der Lebensqualität von Patienten.

Forschungsteam NP4

Leitung

Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Grit Hein
Translationale Soziale Neurowissenschaft
Klinik für Psychiatrie
Universitätsklinikum Würzburg

Univ.-Prof. Dr. rer. nat. Philip Tovote
Institut für Klinische Neurobiologie
Universitätsklinikum Würzburg