Phantomschmerzen, Spiegeltherapie und Rubber Hand illusion

Es ist ein häufiges Phänomen, dass Menschen nach einer Amputation noch Gefühle und sogar Schmerzen in ihrem verlorenen Körperteil spüren können. Bis zu 75% der amputierten Menschen haben ein Gefühl dafür, wo sich beispielsweise der verlorene Arm befindet und in welcher Position die Hand gehalten wird. Gelegentlich kann es auch zu nicht-schmerzhaften Empfindungen kommen wie Kribbeln oder Jucken. Und sogar etwa die Hälfte der betroffenen Menschen verspürt Schmerzen in dem verlorenen Körperteil. Diese Schmerzen heißen Phantomschmerzen.

Fakten

Meistens treten Phantomschmerzen zeitnah nach der Amputation auf, können aber auch etwas verspätet einsetzen. Betroffene beschreiben die Schmerzen überwiegend als sehr stark, einige als mäßig. Häufig tritt eine Verbesserung nach einiger Zeit ein, aber etwa 10% berichten ein nicht verändertes Empfinden. Und bei der Hälfte der Patienten und Patientinnen kommt es zu einer starken Einschränkung im Alltagsleben.

Für eine korrekte Diagnose der Phantomscherzen ist es wichtig sie von den Stumpfschmerzen abzugrenzen. Stumpfschmerzen werden am Stumpf wahrgenommen und haben oft ihre Ursache in einem problematischen Heilungsprozess. So können die Prothesen am Stumpf schmerzen, oder eine Entzündung unter der Haut entstehen. Die Unterscheidung von den Phantomschmerzen ist aber nicht so schwer. Während Patienten und Patientinnen den Ort der Stumpfschmerzen eben am Stumpf benennen, so werden die Phantomschmerzen im verlorenen Arm wahrgenommen. 

Phantomschmerzen sind also sehr häufig und haben starke Auswirkungen, was aber ist die Ursache, wenn doch das betroffene Körperteil nicht mehr vorhanden ist? Und wenn so viele Menschen betroffen sind, welche Behandlungsmöglichkeiten gibt es?

Die Neurobiologie des Schmerzempfindens

Um Phantomschmerzen richtig einzuordnen und dann die Ursachen zu bestimmen ist es unerlässlich zu verstehen, wie das Gehirn Schmerzen wahrnimmt.

Denn es gibt zwei Arten an Schmerz: Nozizeptiver Schmerz und neuropathischer Schmerz. Bei Ersterem wird der Schmerz durch Reizwahrnehmung an den Nozizeptoren auf der Haut oder anderen Oberflächen wahrgenommen und über Nerven an das Gehirn weitergeleitet. Auf dem Weg kommt die Information über den Reiz durch das Rückenmark und löst dort einen Reflex aus, der versucht den Reiz zu beenden. Greift man beispielsweise aus Versehen nach einem heißen Topfdeckel, so wird die Hand schnell weggezogen, um der Hitze zu entkommen.   

Beim neuropathischen Schmerz hingegen werden Nerven eingezwängt oder ganz durchtrennt. Das Beschädigen eines Nervs wird direkt ans Gehirn weitergeleitet und dort häufig als Schmerz wahrgenommen. Ein typisches Beispiel dieser Art ist der Bandscheibenvorfall, bei dem die Wirbelkörper sich verschieben und auf einen oder mehrere Nerven drücken. Das resultiert in schlimmen Rückenschmerzen, die aber behandelt werden können.  Ein weiteres Beispiel der neuropathischen Schmerzen – und für uns das wichtigere – ist der Phantomschmerz. 

Die Ursache

Bisher ist nicht eindeutig, was die Ursache für Phantomschmerzen sein könnte, allerdings gibt es mehrere gute Theorien und Forschungsansätze. 

Behaltene Repräsentation

Zum einen das Offensichtliche: Durch die Amputation wurden Nerven durchgetrennt. Je nachdem wie komplikationsreich der Regenerationsprozess abläuft, können die Enden der beschädigten Nerven verzweigen und aussprossen. Manchmal kommt es dabei auch zur Bildung sogenannter Neurome, das sind Wucherungen des Nervengewebes. Sowohl das Aussprossen als auch diese Neurome können zu spontanen und grundlosen afferenten Impulsen führen. Das bedeutet, dass die Nerven, die einst beispielsweise zu einem Finger gehört haben, Impulse an das Gehirn schicken. Das Gehirn weiß allerdings nicht, dass der Nerv nicht mehr vom Finger kommt – der ist ja amputiert.  Alles, was das Gehirn weiß, ist, dass der Reiz immer noch an der gleichen Stelle im Kortex verarbeitet wird, an der vorher alle Informationen über den Finger angekommen sind. Der oder die Betroffene empfindet die falschen Impulse als Schmerzen in seinen Fingern, auch wenn diese nicht mehr vorhanden sind. Diese mögliche Ursache nennt man behaltene Repräsentation.

Kortikale Reorganisation

In den letzten Jahren kam noch eine weitere Theorie auf, nämlich dass die Nachbar-Bereiche desjenigen Kortex Bereichs, der für die amputierten Körperteile zuständig war, sich auf diesen verlagern und es so zu einer Ko-Aktivierung kommen kann. Es wurden Experimente durchgeführt, bei denen man beispielsweise bei Querschnittsgelähmten Menschen den Mund berührt und eine Reaktion in den Bereichen des Kortex´ erzielt hat, die vorher für die gelähmten Körperteile zuständig waren. Dieses Phänomen der Ko-Aktivierung nennt sich kortikale Reorganisation. Auf Grund der kortikalen Reorganisation werden durch Reize in anderen Körperteilen die Bereiche im Gehirn Ko-Aktiviert, die zuvor für die amputierten Teile zuständig waren. Das Ausmaß dieser Verschiebung kann variieren. Beobachtet wurde, dass bei Patienten und Patientinnen mit starken Phantomschmerzen die Reorganisation der Kortex-Region recht groß war, während bei schmerzfreien Patienten keine auftrat. 

Die bisherigen möglichen Ursachen waren rein physisch und begründet in körperlichen Veränderungen durch die Amputation. Zusätzlich zu diesen spielen auch die psychosozialen Faktoren wie Depressionen und Stress eine große Rolle bei Phantomschmerzen. Sie haben zwar keinen Einfluss auf das Vorhandensein, allerdings beeinflussen sie deren Intensität stark.

Behandlungsmethoden

Was kann man nun tun gegen Phantomschmerzen? 

Nach einer eindeutigen Diagnose durch ein interdisziplinäres Team aus den Fachbereichen Chirurgie, Anästhesie, Physiotherapie und Schmerztherapie gibt es mehrere Therapiemethoden. Die Studien zur medikamentösen Behandlung sind begrenzt, doch gibt es einige Ansätze. Schmerztabletten helfen zwar eher gegen die Stumpfschmerzen, können aber auch als zusätzliche Behandlungsmethode bei Phantomschmerzen genutzt werden. Dabei haben Morphin und Gabapentin zwar eine Schmerzreduktion erzielt, hatten aber auch signifikante Nebenwirkungen. Intravenöses Ketamin hat kurzzeitig den Schmerz vermindert, bisher ist aber keine Langzeitwirkung nachgewiesen. Unter die Haut gespritztes Capsaicin hat in den ersten Wochen recht große Schmerzminderungen mit sich gebracht, aber nach etwa 12 Wochen hat die Wirkung nachgelassen. Aus klinischer Sicht scheint es deshalb sinnvoll auch Wirkstoffe zu nutzen, die für neuropathische Schmerzen typischerweise genutzt werden. Wie zum Beispiel Canabinoide und Antidepressiva. 

Sensorisches Diskriminationstraining

Ein weiterer Ansatz verspricht eine Lösung des zu Grunde liegenden Problems anstelle der Symptombehandlung. Das sensorische Diskriminationstraining. Hierbei werden Elektroden in engem Abstand an den amputierten Stumpf angebracht und reizen die Stelle durch Impulse. Die Patienten werden sehr intensiv darauf trainiert zu erkennen in welcher Frequenz und an welchem Ort die Reize wahrgenommen werden. Nach etwa 2 Wochen täglichen Trainings wurde bei den Patienten und Patientinnen eine deutliche Verbesserung sowohl der Ortseinschätzung als auch der Phantomschmerzen beobachtet. Dieses sensorische Diskriminierungstraining hat eine Verminderung der kortikalen Reorganisation zur Folge und die Wahrscheinlichkeit einer Ko-Aktivierung ist deutlich geringer. 

Spiegeltherapie

Den gleichen Ansatz nutzt die Spiegeltherapie. Hierbei wird ein Spiegel so zwischen dem amputierten und dem gesunden Gliedmaß positioniert, dass es aussieht, als wäre das verlorene Körperteil noch vorhanden. Dann werden Bewegungen durchgeführt oder Reize angebracht. Für den Patienten entsteht ein Gefühl, als wäre das verlorene Körperteil noch vorhanden. Das sorgt für eine deutlich sichtbare Reduktion der kortikalen Überlappung. Außerdem ist es so möglich die amputierte Gliedmaße zu bewegen und so eventuell wahrgenommene Verkrampfungen zu lösen. Das alles deutet darauf hin, dass visuelle Wahrnehmung dominant ist im Vergleich zu den anderen Wahrnehmungsformen, auch der Taktilen. 

Die Spiegeltherapie funktioniert allerdings nur, wenn die gesunde und die amputierte Gliedmaße symmetrisch zueinanderstehen und eine parallele Bewegung möglich ist. Beispielsweise an den Beinen fühlt sich eine parallele Bewegung unnatürlich an. Zu diesem Zweck wird an Maschinen gearbeitet, die durch virtuelle Realität das fehlende Körperteil darstellen können. Bisher besteht das System aus einer Videobrille und einer Kamera. So kann die Bewegung des gesunden Beins aufgenommen und in Echtzeit auf die fehlende Extremität projiziert werden. Mit diesem Verfahren sind ausgefeilte Bein-Auge Koordinationen möglich und sogar komplexere Bewegungen des Phantombeines können dargestellt werden. Alles in Allem sorgt die Spiegeltherapie, ob virtuell oder real, dafür dass die kortikale Überlappung zurückgeht, oder direkt präventiv verhindert wird. 

Rubber Hand Illusion

Zusätzlich zu der Spiegeltherapie kann man auch mit der sogenannten Rubber Hand Illusion arbeiten. Hierbei wird anstelle der linken Hand eine Plastik Hand auf den Tisch gelegt, an dem der Teilnehmende sitzt und die echte Hand hinter einem kleinen Paravent versteckt. Die rechte Hand liegt auch auf dem Tisch. Dann werden beide Extremitäten mit einem Plüsch-Puschel gestreichelt, sowohl die Plastikhand als auch die rechte echte Hand. Und obwohl keine taktilen Reize aus der Plastik Hand an das Gehirn geleitet werden können, wird doch von vielen Teilnehmenden die falsche Hand als echt und zu sich gehörend wahrgenommen. Das liegt daran, dass der visuelle Input so stark ist, dass der fehlende taktile Reiz nicht so wichtig ist, zumal aus der rechten Hand auch ein taktiler Reiz gesendet wird. Dieses Phänomen kann genutzt werden, um es amputierten Menschen leichter zu machen ihre Prothese als zu sich gehörig wahrzunehmen. Man ersetzt bei der Illusion einfach die Plastikhand durch die Prothese und stimuliert sowohl diese als auch die noch vorhandene Hand. Das ermöglicht es den Patienten und Patientinnen eine bessere Verbindung mit ihrer Prothese aufzubauen. Und das Nutzen einer Prothese kann ebenfalls dazu beitragen, dass die Phantomschmerzen nachlassen. 

Fazit

Die Phantomschmerzen treten recht häufig auf und haben einen großen Einfluss auf das Leben der Patienten und Patientinnen. Leider gibt es bisher noch keine einheitliche Behandlungsmethode, die eine Verbesserung garantiert. Aber die Ansätze, die gegen die kortikale Reorganisation arbeiten und die Identifizierung der Amputierten mit ihrer Prothese steigern, sind vielversprechend.

Quellen

AstroScienceTech. (2022, 23. März). Rubber Hand Illusion [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=lYQLFl-hgts

Erlenwein, J., Diers, M., Ernst, J., Schulz, F. & Petzke, F. (2022). Klinisches Update zu Phantomschmerz. Schmerz, 37(3), 195–214.https://doi.org/10.1007/s00482-022-00629-x

Flor, H., Elbert, T. & Birbaumer, N. (1996). Entsteht Phantomschmerz durch Reorganisation der Signalleitung im Gehirn? Spektrum der Wissenschaft, 3, 16–17.

Phantomschmerzen. (o.D.). https://www.schmerzgesellschaft.de/topnavi/patienteninformationen/schmerzerkrankungen/phantomschmerzen

PIR. (2021, 12. Januar). Spiegeltherapie für Menschen nach Amputationen [Video]. YouTube. https://www.youtube.com/watch?v=jAlyjdzmhEY