Bei Kopfschmerzen scheint der Schmerz direkt in meinem Gehirn zu pochen. Aber es werden doch auch Operationen am Gehirn bei vollem Bewusstsein durchgeführt. Kann das Gehirn also überhaupt Schmerzen empfinden?
Das Gehirn selbst empfindet keinen Schmerz. Was es generell für eine Schmerzweiterleitung braucht, ist ein in den schmerzempfindlichen Geweben befindlicher Rezeptor. Dabei handelt es sich um Nervenendigungen in der Peripherie des Körpers, die dann zu Neuronen im Rückenmark ziehen. Das Gehirn hat aber keine solchen Schmerzrezeptoren. Das bedeutet: Sie können in das Gehirn reinstechen oder es drücken, das merkt es nicht. Das weiß man seit den 1930er-Jahren.
Damals stach der amerikanische Physiologe Harold Wolff mit einer kleinen Nadel Patienten ins Gehirn, die unter lokaler Anästhesie operiert wurden, also wach waren. Man hatte ihnen die Schädeldecke geöffnet, um nach einem Hirntumor zu suchen. Die Patienten bemerkten überhaupt nichts von dem Stich! Daraus folgerte Wolff, dass das Gehirn schmerzunempfindlich ist. Dann aber hat er die Hirnhaut – die innerhalb des Schädels das Gehirn umgibt – und die großen Gefäße des Gehirns mit einem Pinsel berührt. Diesmal tat den Patienten die Berührung massiv weh. Darauf schloss er zu Recht, dass die Hirnhaut aber auch die Gefäße anders als die eigentliche Hirnsubstanz über Schmerzrezeptoren verfügen.
Auch bei Kopfschmerzen tut das Gehirn selbst nicht weh. Es handelt sich stattdessen vermutlich um eine Entzündung der Hirnhäute oder der großen Gefäße. Bei Migräné etwa, einer besonders gut untersuchten Form von Kopfschmerz, trifft eine genetische Veranlagung auf Umweltfaktoren wie Stress oder Schlafentzug. Das kann einen Migräneschmerz auslösen. Wobei Tierversuche gezeigt haben, dass der Schmerz aus der Hirnhaut, und zwar von einer vorübergehenden so genannten aseptischen Entzündung stammt. Diese Entzündung wird vom Nervensystem gesteuert und lässt sich mit Kopfschmerzmedikamenten blockieren.
Wenn man nun auch dem Gehirn selbst keinen Schmerz zufügen kann, so ist es doch entscheidend für das Empfinden von Schmerzen. Nur im Gehirn gelangt Schmerz überhaupt in unser Bewusstsein. Die Nozizeption, die einfache Weiterleitung eines Schmerzreizes zum Gehirn, findet immer statt, – auch bei bewusstlosen Menschen etwa unter Narkose. Aber sobald das Gehirn wach ist, wird in ihm die Nozizeption übersetzt in eine bewusste Wahrnehmung, die so genannte Perzeption. Dabei wird der Reiz unter anderem mit Erfahrungswerten abgeglichen und damit, in welcher Situation man gerade ist: also ob der Schmerz gefährlich ist, ausgehalten werden sollte und vieles mehr.
Durch die Perzeption ist man fähig Konsequenzen aus dem Schmerz zu ziehen, also einen Handlungsplan zu entwerfen. Soll ich den bewussten Schmerz ertragen, etwa weil ich gerade Blut abgenommen bekomme? Oder soll ich reagieren, weil sich meine Hand auf der Herdplatte befindet? In diesem Sinne einer bewussten Verarbeitung „empfindet“ das Gehirn Schmerzen und ist sogar das einzige Organ der Welt, das das kann.
Das Gehirn besitzt kein einzelnes Schmerzzentrum, sondern verarbeitet Schmerzsignale in einem Netzwerk aus verschiedenen Arealen, der sogenannten Schmerzmatrix. Dazu gehören der Thalamus, der somatosensorische Kortex, der Insellappen und das Cingulum. Hier werden Schmerzreize lokalisiert, bewertet und emotional verarbeitet.
Zentrale Schmerzverarbeitung im Überblick:
- Entstehung: Schmerz entsteht erst im Gehirn, nicht am Ort der Verletzung. Es ist eine Reaktion des Gehirns auf eine vermeintliche Bedrohung.
- Schmerzmatrix (beteiligte Hirnareale):
- Chronifizierung: Bei chronischen Schmerzen bilden sich im Gehirn durch fehlerhafte Lernprozesse (Neuroplastizität) dauerhafte Schmerzmuster, auch wenn die ursprüngliche Ursache geheilt ist.
- Schmerz nach Schlaganfall: Schädigungen im Hirn (z. B. Thalamus) können zu brennenden oder einschiessenden zentralen Schmerzen führen.
Wichtige Faktoren:
Schmerz ist subjektiv und wird von Psyche, Stress und Erfahrungen beeinflusst. Das Gehirn selbst hat keine Schmerzrezeptoren, weshalb Gehirngewebe nicht wehtun kann.
