Funktionelle Somatotopie des Nervus Trigeminus unter nozizeptiver Stimulation

Abstract

Dem fünften Hirnnerven, Nervus Trigeminus, wird eine große Bedeutung in der Pathogenese primärer Kopf- und Gesichtsschmerzerkrankungen zugeschrieben. Er versorgt mit seiner Radix Sensoria das gesamte Gesicht, Mund- und Nasenschleimhaut, einen Großteil der Hirnhäute sowie mit seiner Radix Motoria die Kaumuskulatur.

Die Fasern des Nervus Trigeminus sind in ihrem gesamten Verlauf somatotop gegliedert. Die drei großen Äste (Nervus Ophthalmicus, Nervus Maxillaris, Nervus Mandibularis) ziehen zunächst durch das Ganglion Trigeminale, ehe die Fasern je nach Sinnesmodalität in den verschiedenen Kerngebieten des Nervus Trigeminus innerhalb des Hirnstamms enden. Nozi- beziehungsweise thermozeptive Fasern ziehen dabei in den größten Kern, Nucleus Spinalis Trigeminalis welcher sich in weitere Subnuclei (Pars Caudalis, Pars Interpolaris, Pars Oralis) unterteilen lässt. Tierstudien legen nahe, dass auch innerhalb des Subnucleus Caudalis eine streng somatotope Anordnung der trigeminalen Fasern besteht. So sollen periorale Fasern rostral, Fasern aus lateralen Gesichtsregionen in kaudalen Arealen des Subnucleus Caudalis enden. Dies würde bedeuten, dass die dermatomale Aufteilung des Gesichts nicht nur in drei U-förmige Dermatome anhand der peripheren Äste, sondern gemäß der zentralen Projektion der nozizeptiven Fasern auch in zwiebelschalenförmige, circumoral vom Mund ausgehende Dermatome für nozizeptive Afferenzen erfolgt. Unklar ist zu diesem Zeitpunkt jedoch, ob diese auch beim Menschen existiert beziehungsweise von funktioneller Bedeutung ist. Dies könnte insbesondere im Hinblick auf primäre Kopf- und Gesichtsschmerzerkrankungen hinsichtlich therapeutischer Optionen eine Rolle spielen.

In vorliegender Arbeit wird erstmals die funktionelle Somatotopie innerhalb des Nucleus Spinalis Trigeminalis für den Nervus Ophthalmicus sowie Nervus Mandibularis am Menschen mittels funktioneller Magnetresonanztomographie dargestellt. Hierfür erfolgte die nozizeptive elektrische Stimulation über vier, innerhalb des Nucleus Spinalis Trigeminalis möglichst weit voneinander präsentierenden Lokalisationen der Kopf- und Gesichtshaut. Für alle vier Stimulationsorte wurden unter nozizeptiver Stimulation Aktivierungen innerhalb des Hirnstamms detektiert, welche sich hauptsächlich auf Höhe C1 sowie auf Höhe der Pons befinden. Zudem konnte in Kontrastierung perioraler gegen periaurikulärer Dermatome gezeigt werden, dass periorale Areale eher in rostrale, periaurikuläre Areale in kaudale Bereiche projizierten. Dies unterstützt die Annahme des sogenannten „Zwiebelschalenmodells“, also die Aufteilung des Gesichts in circumoral verlaufende Dermatome für nozizeptive Informationen.