Diskriminationsleistungen des Schmerzsinnes und deren Korrelate in Laser-evozierten Potenzialen

In der vorliegenden Arbeit sollte die Fähigkeit untersucht werden, Schmerzreize auf der Haut zu lokalisieren und deren Intensität zu differenzieren. Während dieser Diskriminationsaufgaben wurde die elektrische Aktivität des Gehirns gemessen.Traditionell werden dem nozizeptiven System nur geringe Diskriminationsleistungen zugeschrieben. In einer ersten Versuchsreihe sollten daher die räumlichen Diskriminationsleistungen für nozizeptive und taktile Reize verglichen werden. Auf dem Handrücken konnten schmerzhaft Laserhitzereize genauso gut lokalisiert werden wie taktile Reize (von-Frey-Haar). Nur ein mechanischer Nadelreiz, der taktiles und nozizeptives System koaktivierte, konnte noch besser lokalisiert werden. In der zweiten Versuchsreihe wurden während verschiedener Diskriminationsaufgaben (räumliche Diskrimination, Intensitätsdiskrimination) und einer Ablenkungsaufgabe (mentale Arithmetik) Laser-evozierte Potenziale von der Kopfhaut abgeleitet. Eine Dipolquellenanalyse zeigte als erstes eine Aktivierung des frontalen Operculums, entsprechend einem zur Zeit noch umstrittenen Projektionsgebiet eines nozizeptiven Thalamuskerns (VMpo), gefolgt vom primären somatosensorische Kortex (SI) und dem Gyrus cinguli. Im Gegensatz zum taktilen System wurde SI signifikant später aktiviert als SII (bzw. das Operculum). Die Diskriminationsaufgaben erhöhten die Aktivität aller Quellen im Vergleich zu der Ablenkungsbedingung. Dies konnte sogar für die früheste Quelle im Operculum gezeigt werden.Die frühe sensorisch-diskriminative Komponente der Schmerzverarbeitung im Operculum zeigte eine Hemisphärenasymmetrie, mit stärkerer Aktivierung der linken Hemisphäre unabhängig von der Stimulationsseite.

The aim of this study was to examine the abilities to localise painful stimuli on the skin. Brain activity was measured while subjects had to discriminate between different locations and intensities of stimuli. The traditional concept that pain is only poorly localised was examined in the first study where the abilities to localise painful and tactile stimuli were compared. On the dorsum of the hands painful laser stimuli were localised as good as tactile stimuli (von Frey hair). Only painful pin prick stimuli, coactivating the nociceptive and tactile system, were better localised.In the second study laser-evoked potentials were measured during discrimination tasks (spatial and intensity discrimination) and a distraction task (mental arithmetik). The earliest generator revealed by dipol source analysis was in the frontal operculum, corresponding to the projection area of a nociceptive thalamus nucleus (VMpo) followed by the primary somatosensory cortex (SI) and the cingulate gyrus. In contrast to the tactile system, SI was activated significantly after SII (operculum). Discrimination tasks enhanced activity in all sources even the earliest source in the operculum.The earliest sensory-discriminative component of pain processing in the operculum showed a hemispheric asymmetry with stronger activation of the left hemisphere independently of the stimulated side.