Bilaterale Hirnstammaktivierung durch noxische Hitzereize im Gesicht gesunder Probanden

Kubina, Bärbel Sonja; Ellrich, Jens

doi:910016456

Bilaterale Hirnstammaktivierung durch noxische Hitzereize im Gesicht gesunder Probanden = Bilateral brainstem activation by thermal stimulation of the face in healthy volunteers

Kubina, Bärbel Sonja

2009

Verantwortlichkeitsangabevorgelegt von Bärbel Sonja Kubina

ImpressumAachen : Publikationsserver der RWTH Aachen University 2009

UmfangV, 51 S. : Ill., graph. Darst.

Aachen, Techn. Hochsch., Diss., 2009

Genehmigende Fakultät
Fak10

Hauptberichter/Gutachter
Ellrich, Jens (Thesis advisor)

Tag der mündlichen Prüfung/Habilitation
2009-12-01

Online
URN: urn:nbn:de:hbz:82-opus-30229
URL: https://publications.rwth-aachen.de/record/51487/files/Kubina_Baerbel.pdf

Einrichtungen

Lehr- und Forschungsgebiet Experimentelle Neurochirurgie (N.N.) (533800-3)

Inhaltliche Beschreibung (Schlagwörter)
Trigeminus (Genormte SW) ; Gesichtsschmerz (Genormte SW) ; Schmerz (Genormte SW) ; Hirnstamm (Genormte SW) ; Medizin (frei) ; Orofazial (frei) ; brainstem (frei) ; orofacial (frei) ; pain (frei)

Thematische Einordnung (Klassifikation)
DDC: 610

Kurzfassung
Kontralaterale sensible Defizite im Rahmen des Wallenberg-Syndroms bei lateralen medullären Infarkten deuten auf eine bilaterale Verarbeitung trigeminaler Projektionen im menschlichen Hirnstamm hin. Auf der Basis von Experimenten an Nagern und klinischen Daten, sollten mögliche bilaterale Projektionen nozizeptiver Afferenzen des orofazalien Bereichs in den Nucleus spinalis nervi trigemini (STN) bei gesunden Menschen nachgewiesen werden. Die nozizeptive Verarbeitung im Hirnstamm wurde mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) an 19 gesunden Probanden untersucht. Noxische Hitzereize (39, 43, 46°C) wurden mit einer Peltier-Thermode auf die linke Stirn (V1) und die linke Unterkieferregion (V3) appliziert. Die Analyse der fMRT-Daten erfolgte mittels SPM2 und BrainVoyager. Durch eine Region-of-Interest Analyse wurden Aktivierungen im STN selektiert. Die Ergebnisse wiesen signifikante, bilaterale Aktivierung aufgrund von noxischer thermischer Stimulation auf (p < 0.01, T > 2.8), wobei kontralaterale Signale häufiger nach V1- als nach V3-Stimulation zu finden waren. Während sich bei V1-Reizung die Signalantworten eher in kaudalen Anteilen des STN befanden, erzeugte V3-Stimulation Aktivität in rostralen Gebieten des STN. Diese humanen fMRT-Daten zeigen eine bilaterale Aktivierung des Hirnstamms durch schmerzhafte, auf das Gesicht applizierte Hitzereize. Dabei scheint eine kontra¬laterale Aktivierung im Hirnstamm bei V1-Stimulation deutlicher auszufallen, als bei V3-Reizung. Diese Resultate weisen auf eine ähnliche Reizverarbeitung bei Mensch und Nager hin und könnten dazu beitragen atypische klinische Befunde bei medullärem Hirninfarkt zu erklären.

Contralateral sensory deficits in Wallenberg’s lateral medullary syndrome suggest bilateral processing of trigeminal afferent input in the human brainstem. On the basis of experiments in rodents and clinical data, the present study addresses the hypothesis of bilateral projection of facial nociceptive input onto the spinal trigeminal nucleus (STN) in healthy humans. Nociceptive processing in the brainstem was investigated by functional magnetic resonance imaging (fMRI) in 18 healthy volunteers. Heat stimuli (39, 43, 46°C) were applied by a Peltier type thermode to the left forehead (V1) and the left mental region (V3). Analyses of fMRI data were performed with SPM2 and BrainVoyager software. A region-of-interest approach analyzed local activation in the STN. Heat evoked significant bilateral activation in the STN (P < 0.01, T > 2.8). Contralateral activation was more frequent during stimulation of the V1 than of the V3 region. Whereas activation by V1 stimulation was located in caudal STN, V3 stimulation induced activity in more rostral parts of the STN. Functional MRI data in humans suggest bilateral brainstem activation when heat is applied to the face. Contralateral brainstem activity is more pronounced by stimulation of V1 as compared to V3. The results indicate similar nociceptive processing in humans and rodents and may explain clinical findings.

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