Emotional modulation of pain: neural correlates

In zwei Studien mit funktioneller Magnetresonanztomographie (fMRT) wurden die neuronalen Korrelate der emotionalen Modulation von Schmerz untersucht. Als Schmerzreiz diente ein modifizierter und MRT-tauglicher Cold-Pressor Test (CPT). Zur Kontrolle der neuronalen Korrelate von Kälte, die während des CPT erlebt wird, wurde zudem eine nicht schmerzhafte Kälteinduktion realisiert. Die Emotionsinduktion geschah mit Hilfe emotionaler Bilder. Als Kontrollbedingung wurden den Probanden neutrale Bilder gezeigt. An beiden Studien nahmen jeweils 32 gesunde männliche Probanden teil. In einem within-subject Design erlebten die Probanden sowohl Schmerz als auch Kälte und sahen gleichzeitig angenehme und neutrale Bilder in der ersten Studie und unangenehme und neutrale Bilder in der zweiten Studie. Der modifizierte CPT löste signifikante Aktivierungen in neuronalen Strukturen aus, die konsistent mit der Schmerzverarbeitung in Verbindung gebracht werden: anteriorer zingulärer Kortex (ACC), Insula, primärer und sekundärer somatosensorischer Kortex, Thalamus und präfrontaler Kortex (PFC). Die Aktivierung in diesen Strukturen änderte sich signifikant bei der Betrachtung der emotionalen Bilder. Das Betrachten angenehmer Bilder reduzierte die Aktivierung im ACC, in der Insula, im primären und sekundären somatosensorischen Kortex und im PFC. Das Betrachten unangenehmer Bilder ging mit einer geringeren Aktivierung in der posterioren Insula, im ACC, im PFC und in den Basalganglien, sowie einer erhöhten Aktivierung in der anterioren Insula und im PFC einher. Diese Befunde zeigen, dass Emotionen nicht nur das subjektive Erleben von Schmerz, sondern ebenfalls die neuronale Schmerzverarbeitung modulieren können.Two experiments with functional magnetic resonance imaging (fMRI) were conducted to determine the neural correlates of the emotional modulation of pain. A modified MRI-usable cold-pressor test (CPT) was used to induce pain. To control the neural correlates of coldness which is experienced during the CPT, there was also a non-painful stimulation of coldness. Emotional pictures were used to induce positive and negative emotions. As a control condition the respondents viewed neutral pictures. Thirty two healthy male respondents participated in each study. In a within subject design each respondent experienced pain and coldness and viewed simultaneously pleasant and neutral pictures in the first study and unpleasant and neutral pictures in the second study. The modified CPT evoked significant activity in neural areas that are consistently linked with pain processing: anterior cingulate cortex (ACC), insular cortex, primary and secondary somatosensory cortices, thalamus, and prefrontal cortex (PFC). The activity in these areas was significantly modified when the subjects were exposed to the emotional pictures. Viewing pleasant pictures reduced the activation in the ACC, insular cortex, primary and secondary somatosensory cortices, and PFC. Viewing unpleasant pictures resulted in attenuated activation in the ACC, posterior insular cortex, PFC, and basal ganglia and in increased activation in the anterior insular cortex and PFC. These results suggest that emotions modulate not only the subjective experience of pain but also the neural pain processing