Leiden ohne erkennbare Ursache muten dem Gesunden seltsam an. Für Menschen, die Gliedmaßen ganz oder zum Teil verloren haben, sind sie jedoch oft bittere Realität: Etwa 60 Prozent dieser Patienten erleben "Phantomschmerzen" in der fehlenden Extremität. Eine Heilung war bislang nicht in Sicht, doch Untersuchungen an der Universität Tübingen und an der Humboldt-Universität zu Berlin lassen Hoffnung aufkommen.

Warum schmerzt eine Hand, obwohl sie nicht mehr vorhanden ist? Es gibt keine Nerven mehr, die sensorische Signale von dort zum Gehirn weiter leiten könnten. Wenn das dennoch Schmerz wahrnimmt, liegt vermutlich ein Mißverständnis vor.

Nach heutigem Kenntnisstand repräsentieren bestimmte Bereiche der Großhirnrinde die unterschiedlichen Areale unseres Körpers, Experten sprechen von Hirnkarten. Diese können sich ändern, sei es durch Lernprozesse, sei es infolge von Krankheiten. Geht ein Arm verloren, bleiben Meldungen seiner Sinneszellen über Kälte, Druck, Muskelstatus und dergleichen aus – das betreffende Hirnareal wird sozusagen arbeitslos. Seine Empfindlichkeit für Reize wächst, und damit können Signale anatomisch benachbarter, hinsichtlich der zugehörigen Körperteile aber verschiedener Gehirnbereiche eine Wahrnehmung auslösen. Im Zuge dieser Entwicklung neigen diese Nachbarn überdies dazu, das nun brachliegende Gebiet zu annektieren.


So scheint sich bei vielen Handamputierten das Hirnareal der Lippen, wie bildgebende Verfahren erst vor kurzem zeigten, in Richtung des vormaligen Handareales zu verlagern (Spektrum der Wissenschaft, März 1996, Seite 16). Es mag grotesk anmuten, doch sensorische Reize, die vom Sprechen oder Essen herrühren, können dann als Empfindung in der verlorenen Extremität fehlinterpretiert werden.

Drei Arbeitsgruppen kooperieren derzeit, um dieses Phänomen besser zu verstehen: das Team von Herta Flor am Institut für Psychologie der Humboldt-Universität zu Berlin, die Gruppe Niels Birbauers am Institut für Medizinische Psychologie und die von Wolfgang Grodd am Institut für Experimentelle Kernspinresonanz des Zentralen Nervensystems, beide an der Universität Tübingen. Bislang wurden 14 Patienten daraufhin untersucht, ob der Gebrauch myoelektrischer Armprothesen, das Auftreten von Phantomschmerzen und die beschriebenen Änderungen im Gehirn in irgendeinem Zusammenhang stehen.

Solche Neuroprothesen nutzen eine noch vorhandene, willentlich kontrahierbare Muskulatur des Armstumpfes: Die beim Anspannen auftretenden elektrischen Potentiale werden mit Elektroden abgegriffen, verstärkt und dann zur Steuerung von Stellmotoren verwendet. Je nach kontrahiertem Muskel ergeben sich andere Aktionen der Prothese, und nach einigem Training kann der Patient verschiedene "Armbewegungen" ausführen.

Insgesamt 7 der 14 Patienten nutzten solche Systeme, andere lediglich kosmetische, also unbewegliche Prothesen oder gar keine. Laut Befragung litt die Hälfte der Patienten unter Phantomschmerzen, darunter auch 2 mit den myoelektrischen Geräten.


Welche Bereiche der Großhirnrinde würden die Betroffenen bei Lippenbewegungen aktivieren? Zur Klärung dieser Frage diente die funktionelle Kernspin-Tomographie, die mit den Bewegungen einhergehende Veränderungen der Gehirndurchblutung mißt.

Die sieben Schmerzpatienten zeigten eine signifikante Verlagerung der Lippenrepräsentation in den Bereich der fehlenden Hand um mehrere Millimeter (und zwar sowohl in das motorische, also der Bewegungssteuerung dienende, als auch in das sensorische, das heißt signalverarbeitende Areal). Und noch etwas: Patienten mit myoelektrischer Prothese, die unter Phantomschmerz litten, nutzten ihren Armersatz selten. Wer seine Restmuskulatur hingegen häufig gebrauchte, zeigte keine Arealverlagerung und litt auch nicht unter diesen Schmerzen.

Das Ergebnis läßt hoffen, daß eine früh-zeitige Ausstattung mit solchen Neuroprothesen und deren regelmäßiger Gebrauch frisch Amputierten hilft, ein unbeschwerteres Leben zu führen. Was ist der Grund für den Effekt, die Nutzung der Restmuskulatur: eine Stimulation durch die Prothese oder die visuelle Kontrolle der einigermaßen natürlich wirkenden Prothesenbewegung? Tierexperimente unterstützen die ersten beiden Thesen: Stimulation und Einsatz eines Körperteils vergrößern nämlich dessen Repräsentation im Gehirn


Aus: Spektrum der Wissenschaft 10 / 1999, Seite 98
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