Projekte

In den letzten Jahren wurden neue elektrophysiologische Verfahren entwickelt welche in der Lage sind unser sensorisches Nervensystem Modalitäten-spezifisch zu messen. Beispielsweise können Hitze-leitende Nervenfasern durch einen kurzen Hitzestimulus und das dadurch entstehende EEG-Potential gezielt untersucht werden. Als Standardverfahren für die Funktionstestung der dünnen Nervenfasern und des spino-thalamischen Trakts wurden Laser-evozierten Potentiale für die Diagnostik verschiedener Erkrankungen validiert.

Abbildung 1

Abbildung 1: Funktionsweise Laser-evozierter Potentiale

Gegenstand aktueller Forschung ist die Etablierung weiterer valider Untersuchungsverfahren, welche Kältefasern, mechanische Schmerzfasern, Wärmefasern und Berührungsfasern selektiv messen. Mit dem Ziel, Erkrankungen im frühen Stadium zu erkennen und damit irreversible Nervenschäden zu vermeiden sowie Therapiestrategien frühzeitig anzupassen.

Die Arbeitsgruppe Neurophysiologie befasst sich schwerpunktmäßig mit:

Etablierung von Kälte-evozierten Potentialen

Polyneuropathien zählen zu den häufigsten neurologischen Erkrankungen, welche die Schmerzempfindung, Mobilität, Funktionalität und Lebensqualität erheblich einschränken. Bis zu 16% der über 70jährigen Patienten leiden unter Polyneuropathien.

Konventionelle elektrophysiologische Methoden sind nicht in der Lage Nervenfaser-Veränderungen in der frühen Phase dieser Erkrankung zu detektieren. Insbesondere die Integrität dünner Nervenfaserklassen und des spino-thalamischen Traktes sind nicht mittels konventionellen Neurographie oder somato-sensorisch evozierten Potentialen zu erfassen.

Im Gegensatz dazu ist es essentiell eine zielgerichtete Behandlung im Frühstadium der Erkrankung zu beginnen, um eine weitere Schädigung des sensorischen Systems zu verhindern.

Der Großteil der Polyneuropathiepatienten leidet unter einem Funktionsverlust der Kälte-leitenden Nervenfasern. Bisher war diese Nervenfaser-Subklasse nicht durch objektive elektrophysiologische Verfahren zu messen.

Kälte-evozierte Potentiale (CEP) sind ein neues potentiell wertvolles diagnostisches Verfahren, welches in der Lage ist Funktionsstörungen der dünnen Nervenfasern zu detektieren. Dies ist eine wichtige Voraussetzung um die Erkrankung im frühen Stadium zu erfassen, zu einem Zeitpunkt zu dem Patienten Missempfindungen oder Schmerzen berichten, ohne dass in der neurologischen Untersuchung sensorische Defizite gefunden werden können. Die frühe Quantifizierung sensorischer Störungen mit CEP kann die Behandlung entscheidend beeinflussen (z.B. diätetische Maßnahmen, Einsatz von Antidiabetika oder Vitamin-Substitution, Vermeidung von toxischen Substanzen, Enzyme-Therapie für die M. Fabry-Patienten, etc.) und weitere sensorische Schäden vermeiden.

Im aktuellen Projekt wird das CEP-Verfahren bei Polyneuropathiepatienten hinsichtlich der diagnostischen Wertigk

Neue elektrophysiologische Methoden zur vollständigen Erfassung des somatosensorischen Systems

In den letzten Jahren wurden unterschiedliche elektrophysiologische Verfahren entwickelt, um jede einzelne Nervenfaserfunktion objektiv zu messen. Einige dieser Verfahren wie beispielsweise die somatosensorisch evozierten Potentiale zur Messung der Berührungsfasern oder die Laser evozierten Potentiale zur Messung der Hitzefasern werden bereits in der klinischen Routinediagnostik angewendet. Andere Verfahren wie beispielsweise die Wärme-evozierten Potentiale, die Kälte-evozierten oder Pinprick-evozierten Potentiale werden bisher ausschließlich in Forschungslaboren zum Verständnis unterschiedlicher Nervenfaserfunktionen eingesetzt.

Ziel des Projektes ist die elektrophysiologische Erfassung aller bekannten Nervenfaserfunktionen mittels evozierten Potentialen. Hierzu werden unterschiedliche im Stimuli appliziert und deren zentrale Verarbeitung mittels EEG-gestützten Potentialanalysen verglichen.

Abbildung 2

Abbildung 2: Beispiel eines elektrophysiologischen Profils mit Erfassung unterschiedlicher Nervenfaser-Modalitäten.

Untersuchung zentraler Schmerzverarbeitungsstörung

Periphere und zentrale Sensibilisierungsprozesse sind wichtige Faktoren bei der Entstehung chronischer Schmerzen. Bei gesunden schmerzfreien Menschen ist das zentrale Nervensystem in der Lage die Intensität wiederholt eintreffender Schmerzreize durch endogene Schmerzhemmung und zentrale Modulation herunter zu regeln. Ein Synonym für die Schmerzadaptation oder Schmerzgewöhnung ist die Habituation. In schmerzmedizinischen Untersuchungen wurde bisher das individuelle subjektive Schmerzrating anhand visueller oder analoger Schmerzskalen erfasst, um Habituationsprozesse sichtbar zu machen.

Ein neuer wissenschaftlicher Ansatz ist die Induktion zentraler Habituation durch repetitive schmerzhafte Laserstimulation bei simultaner Aufzeichnung Laser-evozierter Potentiale; es lässt sich bei allen gesunden Probanden eine elektrophysiologische Habituation im Sinne einer reduzierten Schmerzwahrnehmung und einer reduzierten LEP-Amplitude auslösen. Dieses Habituationsphänomen betrifft beide Hemisphären und beeinflusst die Ableitung unterschiedlicher Nervenfaserklassen, was sich in einer reduzierten Potentialamplitude äußert.

Bei Patienten mit nozizeptiven und neuropathischen Schmerzsyndromen ist die LEP-Habituation im Vergleich zu gesunden Kontrollen deutlich reduziert, als Hinweis auf eine veränderte zentrale Schmerzverarbeitung. Insbesondere zentrale Sensibilisierungsprozesse scheinen eine wichtige Rolle zu spielen und wirken der physiologischen LEP-Habituation entgegen.

Abbildung 3

Abbildung 3: Zeitverlauf der LEP-Habituation bei Patienten und Kontrollen sowie Patienten mit und ohne Zeichen zentraler Sensibilisierung.

In aktuellen Projekten wird untersucht, in wieweit die Messung der LEP-Habituation als diagnostisches Instrument zur Detektion veränderter zentraler Schmerzverarbeitung genutzt werden kann. Der Nachweis einer pathologischen zentralen Schmerzverarbeitung könnte zukünftig Therapieentscheidungen hinsichtlich zentral-wirksamer Analgetika beeinflussen und Therapieerfolge bei Wiederherstellung einer physiologischen LEP-Habituation abbilden.

 

Arbeitsgruppen der Neurologie an der Christian-Albrechts-Universität zu Kiel

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