Mechanismen trigeminaler Schmerzverarbeitung auf Hirnstammebene bei Patienten mit chronischer Migräne : eine 3 Tesla fMRT-Studie

Abstract

In der Vergangenheit konnte wiederholt gezeigt werden, dass funktionelle Bildgebungsstudien eine ausgezeichnete Methode zur Erforschung pathophysiologischer Mechanismen der Migräne darstellen. Wenn dem Kopfschmerz Mitte des vergangenen Jahrhunderts noch eine vaskuläre Genese zugesprochen wurde, ist er heute als neurovaskuläre Erkrankung definiert. Im Fokus steht das trigemino-vaskuläre System, das eine entscheidende Rolle in der Vermittlung der Kopfschmerzen einnimmt. Welcher Aspekt dieses vielschichtigen Gebildes als eigentlicher Generator in Erwägung kommt, ist Teil einer seit Jahrzehnten währenden Diskussion in der Wissenschaft. Erkenntnisse vorangegangener Arbeiten haben zuletzt den Hirnstamm in den Mittelpunkt dieser Betrachtungen gerückt und eine mögliche Funktionsstörung dessen als Ausgangspunkt der Migräne gesehen. In der vorliegenden Studie sollten die Mechanismen trigeminaler Schmerzverarbeitung bei chronischer Migräne auf Hirnstammebene mittels fMRT untersucht werden. Für die Stimulation wurde auf eine bewährte Methode zurückgegriffen, welche Stankewitz und Kollegen entwickelten. Das vorrangige Interesse lag darin, die bekannten nozizeptiven Netzwerke im Hirnstamm darzustellen und Aktivierungen in bereits beschriebenen subkortikalen Hirnarealen zu zeigen. In dieser Studie wurden dafür erstmals Patienten mit chronischer Migräne untersucht. Patienten und gesunde Probanden sind dafür einem Stimulationsparadigma aus drei unterschiedlichen Reizen ausgesetzt worden: Ammoniak, einem Rosenduft und dem visuellen Reiz eines Schachbrettmusters. Insgesamt konnten 18 Patienten in die endgültige Analyse eingeschlossen werden. Die behavioralen Daten markieren signifikante Unterschiede im Vergleich beider Gruppen, indem sich die Patienten stärker durch die Stimulationsmethode beeinträchtigt zeigten. In der funktionellen Bildgebung konnten analog zu vergangenen Studien Hirnstammaktivierungen gefunden werden: im dorsalen rostralen Pons, Hypothalamus und in den Colliculi superiores. Die gewonnenen Erkenntnisse stützen die Annahme, dass Migräne auf einer Dysfunktion dieser Strukturen beruhen könnte und der Hirnstamm als eigentlichen Generator des trigemino-vaskularen Systems agiert.

In the past, it was repeatedly demonstrated that functional imaging studies are an excellent method of exploring pathophysiological mechanisms of migraine. Whereas in the middle of the last century migraine was designated as a vascular headache, it is now defined as a neurovascular disease. The focus is on the trigemino-vascular system, which plays a crucial role in mediating the headache. An important part of a long and open discussion in science is the question, which aspect of this structure acts as the actual generator. Findings of previous works have recently moved the brainstem at the center of these considerations and saw a possible dysfunction of this area as starting point for migraine. In the present study the mechanisms of trigeminal pain processing in chronic migraine should be investigated on the brainstem level using fMRI. The primary interest was to represent the known nociceptive networks in brainstem and show activations in already described subcortical brain areas (Stankewitz et al., 2011). For the first time, patients with chronic migraine were examined in this study. Patients and healthy subjects have been exposed to a stimulation paradigm of three different stimuli: ammonia, rose odor and the visual appeal of a checkerboard pattern. A total of 18 patients were included in the final analysis. The behavioral data highlight significant differences in comparison of both groups by patients showed more affection by the stimulation method. Analogous to recent studies the functional imaging showed brainstem activations in the dorsal rostral pons, hypothalamus and in the superior colliculi. These findings support the idea that migraine may be due to a dysfunction of these structures and that the brainstem acts as the actual generator of the trigemino-vascular system.