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A11 – Mechanismen des appetitiven und aversiven schmerzbezogenen Lernens in Gesunden und chronischen Rückenschmerzpatienten

Ulrike Bingel, Katharina Schmidt

Projekt A11 untersucht die Akquisition, das Extinktionslernen und das Reinstatement von schmerzbezogener Angst sowie deren zugrundliegende neuronale Mechanismen in Patienten mit chronischen unteren Rückenschmerzen und gesunden Kontrollpersonen. Wir nutzen ein differentielles Angstkonditionierungsparadigma, in dem schmerzhafte Hitzereize als unkonditionierte Stimuli (US) dienen und erheben neben Verhaltensdaten auch physiologische und neuronale (MRT) Daten, um folgende Fragestellungen zu untersuchen: (1) schmerz-spezifische Mechanismen der Angstkonditionierung, (2) der Effekt von pharmakologisch induziertem Stress auf das Extinktionsgedächtnis und das Reinstatement und (3) Gemeinsamkeiten und Unterschiede der aversiven und appetitiven Konditionierung im Kontext Schmerz.

Leitfragen des Projekts A11:

  • Unterscheiden behaviorale und neurale Mechanismen des Erwerbs, der Extinktion und des reinstatement von CS-US-Assoziationen zwischen somatischen Schmerzreizen und gleichstark aversiven auditiven Reizen? Sind diese schmerzspezifischen Effekte bei Patienten mit chronischen unteren Rückenschmerzen verstärkt?
  • Beeinträchtigt die systemische Gabe des Glukokortikoids Hydrocortison die Erinnerung an extingierte Angst vor Schmerz? Ist dieser Effekt bei Patienten mit chronischen unteren Rückenschmerzen verstärkt?
  • Unterscheiden Lern- und Extinktionsmechanismen zwischen Hinweisen auf eine Schmerzlinderung und eine Schmerzverschlechterung? Was sind die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen aversivem und appetitivem Lernen im Kontext von Schmerz?
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Ulrike Bingel

Projektleiterin A11

Universität Duisburg-Essen

Katharina Schmidt

Projektleiterin A11

Universität Duisburg-Essen

Katja Wiech

Beraterin A11

University of Oxford

Bálint Kincses

Postdoc A11

Universität Duisburg-Essen

Lea Busch

Doktorandin A11

Universität Duisburg-Essen

Jialin Li

Doktorandin A11

Universität Duisburg-Essen

Jaspreet Kaur

Doktorandin A11

Universität Duisburg-Essen

10 projektrelevante Publikationen

Claassen J, Koenen LR, Ernst TM, Labrenz F, Theysohn N, Forsting M, Bingel U, Timmann D, Elsenbruch S (2020) Cerebellum is more concerned about visceral than somatic pain. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 91(2): 218–219.

Eippert F, Bingel U, Schoell E, Yacubian J, Büchel C (2008) Blockade of endogenous opioid neurotransmission enhances acquisition of conditioned fear in humans. J Neurosci. 28(21): 5465–5472.

Ernst TM, Brol AE, Gratz M, Ritter C, Bingel U, Schlamann M, Maderwald S, Quick HH, Merz CJ, Timmann D (2019) The cerebellum is involved in processing of predictions and prediction errors in a fear conditioning paradigm. eLife. 8.

Forkmann K, Wiech K, Ritter C, Sommer T, Rose M, Bingel U (2013) Pain-specific modulation of hippocampal activity and functional connectivity during visual encoding. J Neurosci. 33(6): 2571–2581.

Forkmann K, Wiech K, Sommer T, Bingel U (2015) Reinstatement of pain-related brain activation during the recognition of neutral images previously paired with nociceptive stimuli. Pain. 156(8): 1501–1510.

Koenen LR, Icenhour A, Forkmann K, Theysohn N, Forsting M, Bingel U, Elsenbruch S (2018) From Anticipation to the Experience of Pain: The Importance of Visceral Versus Somatic Pain Modality in Neural and Behavioral Responses to Pain-Predictive Cues. Psychosom Med. 80(9): 826–835.

Schmidt K, Forkmann K, Sinke C, Gratz M, Bitz A, Bingel U (2016) The differential effect of trigeminal vs. peripheral pain stimulation on visual processing and memory encoding is influenced by pain-related fear. NeuroImage. 134: 386–395.

Schmidt K, Forkmann K, Elsenbruch S, Bingel U (2020) Enhanced pain-related conditioning for face compared to hand pain. PLoS One. 15(6): e0234160.

Schmidt K, Forkmann K, Schultz H, Gratz M, Bitz A, Wiech K, Bingel U (2019) Enhanced Neural Reinstatement for Evoked Facial Pain Compared With Evoked Hand Pain. J Pain. 20(9): 1057–1069.

Spisák T, Kincses B, Schlitt F, Zunhammer M, Schmidt-Wilcke T, Kincses ZT, Bingel U (2020) Pain-free resting-state functional brain connectivity predicts individual pain sensitivity. Nat Commun. 11(1): 187.