Die Modulation von Hirnstammschaltkreisen und deren Einfluss auf Schmerzresolution und Schmerzregulation

• Antragstellerinnen / Antragsteller: Professorin Dr. Grit Hein; Professor Dr. Philip Tovote
• Fachliche Zuordnung: Molekulare und zelluläre Neurologie und Neuropathologie ; Anästhesiologie
• Förderung: Förderung seit 2025
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 426503586

Chronische Schmerzen werden mit der Plastizität von Hirnstammschaltkreisen in Verbindung gebracht, bei denen das periaqueduktale Grau (PAG) von besonderer Bedeutung ist. Die zugrunde liegenden Mechanismen und deren Rolle bei Schmerzresolution und Schmerzregulation sind jedoch bislang nicht gut verstanden. In diesem Projekt verwenden wir hochaufgelöste Bildgebung beim Menschen und moderne zelltypspezifische Ansätze bei Mäusen, um die Modulation von PAG-Schaltkreisen zu untersuchen. In einem ersten Teilprojekt (WP 1) fokussieren wir auf soziale Modulationsprozesse, zwei andere Teilprojekte (WP 2 und WP 3) untersuchen Modulation durch Schmerzextinktionslernen. Beim Menschen untersuchen wir Schmerzextinktionslernen bei zwei verschiedenen chronischen Schmerzsyndromen, dem komplexen regionalen Schmerzsyndrom (CRPS) und dem Fibromyalgiesyndrom (FMS), im Vergleich zu gesunden Kontrollpersonen. Wir setzen mathematische Lernmodelle ein, deren wichtigste Parameter dann mit peripheren Schmerzmarkern in Verbindung gebracht werden. Im Tiermodell modellieren wir chronischen neuropathischen Schmerz durch Konstriktionsverletzung (CCI) und untersuchen die Aktivität ausgewählter PAG-Neuronenpopulationen mit Hilfe von Miniskop-gestützter tiefer Hirnkalzium-Bildgebung. Schmerzbedingte kurzzeitige Mikro- und lang anhaltende Makrozustände werden mit Nozizeptionstests untersucht, die mit integrierten Messungen kardio-vaskulärer Dynamiken kombiniert werden. Die Ergebnisse spezifizieren die Top-down Einflüsse von Hirnstammschaltkreisen auf peripheren Schmerz und Schmerzresolution.

• DFG-Verfahren: Klinische Forschungsgruppen
• Teilprojekt zu: KFO 5001: Periphere Mechanismen von Schmerz und deren Rückbildung