Mit einem selbstlernenden Computerprogramm wertet eine Forschungsgruppe aus Marburg und Frankfurt Schmerzexperimente aus, die gro\u00dfe Datenmengen liefern. Davon berichtete das Team in der Titelgeschichte des Fachblatts „Pain“.
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\nDemnach assen sich komplexe Informationen aus Schmerzversuchen mit maschinellem Lern strukturiert und anschaulich darstellen. Die Wissenschaftler um den Informatiker Prof. Dr. Alfred Ultsch von der Philipps-Universit\u00e4t wollen den neuartigen Ansatz k\u00fcnftig auch f\u00fcr klinische Untersuchungen chronisch kranker Menschen einsetzen.
\nJeder kennt Schmerzen, aber aus Sicht der Schmerzforschung ist das Ph\u00e4nomen wegen seiner Komplexit\u00e4t schwer zu erfassen. Wenn man einen Sonnenbrand hat, tut sogar die Ber\u00fchrung der Bettdecke weh. Und W\u00e4rmesalbe, auf einen steifen Nacken aufgetragen, f\u00e4ngt unter der Dusche h\u00f6llisch an zu brennen.
\nEbenso k\u00f6nnen Menschen mit chronischen Schmerzen empfindlicher auf Druck oder W\u00e4rme reagieren als Gesunde. Aber wie kann man diese subjektiven Empfindungen objektivieren, so dass man sie besser behandeln kann?
\nUm das herauszufinden, haben die Forschenden ein Schmerzmodell entwickelt. „Indem wir gesunde Probanden verschiedenen Reizen wie Druck, Hitze oder K\u00e4lte aussetzen und anschlie\u00dfend die Schmerzschwelle bestimmen, k\u00f6nnen wir klinischen Schmerz unter Laborbedingungen nachbilden“, erkl\u00e4rte Mitverfasser Prof. Dr. J\u00f6rn L\u00f6tsch von der Frankfurter Goethe-Universit\u00e4t.
\nMit ultravioletten Strahlen erzeugten L\u00f6tsch und seine Arbeitsgruppe bei 82 Probanden Mikrosonnenbr\u00e4nde auf etwa einem Quadratzentimeter der Haut und trugen an anderen Stellen Capsaicin-Salbe auf. Capsaicin kommt in Chili-Schoten vor und ist der Hauptwirkstoff vieler W\u00e4rmesalben. Beide Ma\u00dfnahmen f\u00fchren zu lokal begrenzten Sch\u00e4digungen des Gewebes und senken damit die Schmerzschwelle.
\nNun probierte das Team systematisch aus, wie viel empfindlicher die Betroffenen reagierten, wenn sie an diesen Stellen zus\u00e4tzlich gew\u00e4rmt, gek\u00fchlt, gedr\u00fcckt oder gestochen wurden. Die Probandinnen und Probanden sollten sagen, ab welcher Temperatur oder welchem Druck sie den allm\u00e4hlich gesteigerten Reiz sp\u00fcrten und wann er unangenehm wurde.
\nDie so gewonnenen 2.460 Messdaten analysierten und strukturierten L\u00f6tsch und Ultsch nun mit Hilfe des maschinellen Lernens. Das sich selbst organisierende Programm fand wie erwartet, dass der Mikrosonnenbrand alle Betroffenen f\u00fcr Hitze empfindlicher machte. Ebenso reagierten sie st\u00e4rker auf K\u00e4ltereize.
\nNach der Vorbehandlung mit Capsaicin war den Probandinnen und Probanden Hitze ebenfalls unangenehmer als zuvor. Bei der computergest\u00fctzten Analyse gab es jedoch eine \u00dcberraschung: Bei der Druckempfindlichkeit nach Behandlung mit Capsaicin kristallisierten sich zwei Untergruppen heraus, die sich durch ihr Geschlecht unterscheiden.
\nFrauen reagierten auf Druck empfindlicher als M\u00e4nner. „Die Studie war ein Methoden-Test“, erkl\u00e4rte Ultsch. Das Ergebnis ist eine dreidimensionale Darstellung, die nun das Titelblatt der weltweit f\u00fchrenden Fachzeitschrift „Pain“ ziert.
\nMit Hilfe des neuen Ansatzes wollen die Forschenden nun auch klinische Daten chronisch kranker Menschen untersuchen. Sie hoffen insbesondere, herausfinden zu k\u00f6nnen, wie man Patientinnen und Patienten helfen kann, bei denen die Schmerztherapie nicht zufriedenstellend funktioniert. <\/p>\n
* pm: Philipps-Universit\u00e4t Marburg<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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