Bei ihren Experimenten sind Schmerzforscher auf Labormäuse angewiesen und das schafft ein Problem: Die Tiere können keine Fragebögen ausfüllen und beispielsweise auf einer Skala von 1 bis 10 die Stärke ihrer Schmerzen angeben. Weil es bislang kaum möglich ist, die Schmerzen der Mäuse in den Experimenten wirklich zu erfassen, können auch keine besseren Schmerzmedikamente entwickelt werden, meint der Schmerzforscher Jeffrey Mogil von der McGill University im kanadischen Montreal.
"Obwohl wir wissen, dass spontane Schmerzen das wichtigste Symptom bei chronischen Schmerzpatienten sind, messen wir das in Tiermodellen nicht. Wir schauen uns an, wie berührungsempfindlich die Tiere sind. Das wird gemacht indem man einen leichten mechanischen Druck ausübt oder sie mit etwas Heißem oder Kaltem berührt. Auch Menschen mit chronischen Schmerzen sind berührungsempfindlich, aber das ist natürlich nicht ihr wichtigstes Symptom."
Jeffrey Mogil überlegte, dass Mäuse möglicherweise ihren Schmerz ganz ähnlich wie Menschen auch in ihren Gesichtern zeigen. In einem Experiment fügte er den Versuchstieren verschieden starke Schmerzen zu und filmte dabei die Mimik der Tiere. Außerdem machte er auch Videoaufnahmen von Placeboexperimenten, bei denen den Tieren keine Schmerzen zugefügt wurden. Er wollte ausschließen, dass die Mäusegesichter vielleicht nur Angst oder Aufregung zeigen.
Die Aufnahmen zeigte er Experten für Gesichtsausdrücke beim Menschen. Ihnen gelang es tatsächlich, einige Parallelen zu menschlichen Schmerzausdrücken zu entdecken - beispielsweise das Zusammenkneifen der Augen. Sie fanden aber auch heraus, dass Mäuse über die Stellung der Schnurrhaare und ihrer Ohren ausdrücken, wie stark ein Schmerz ist. In fünf Bereichen des Mäusegesichts lässt sich ein Schmerz wiederfinden. Jeffrey Mogil machte nun mit Studenten, die keine Ahnung von den Schmerzexperimenten hatten, einen Test. Sie mussten anhand der Skala für die Schmerzmimik der Mäuse bestimmen, wie stark das jeweilige Tier unter Schmerzen litt.
"Es ist erstaunlich einfach. Schon nach einer Stunde Übung liegt man in der Mehrzahl der Fälle richtig. Mit etwas mehr Erfahrung kann jemand den Schmerzzustand einer Maus sogar sehr genau erfassen. Das einzige Problem ist, dass unsere Methode ziemlich arbeitsaufwendig ist. Die Fotos für die Mimikanalyse aus den Videoaufnahmen zu extrahieren, kostet einfach sehr viel Zeit."
In den ersten Experimenten hatte der kanadische Schmerzforscher den Labormäusen einen definierten Schmerzreiz zugefügt und wusste daher ungefähr, wie stark die Schmerzen der Tiere waren. Ihm ging es aber eigentlich darum, spontan auftretende Schmerzen zu messen. Deswegen untersuchte er Mäuse, die unter Migräne litten. Und tatsächlich zeigten sich auch bei diesen Tieren die charakteristischen Schmerzausdrücke. Die Methode scheint also tatsächlich zu funktionieren. Dabei hielten viele andere Schmerzforscher Jeffrey Mogils Idee am Anfang noch für eine Spinnerei. Das hat sich inzwischen aber geändert. Andreas Zimmer ist ebenfalls Schmerzforscher. Er leitet in Bonn das Institut für Molekulare Psychiatrie:
"Ich glaube, dass das auf jeden Fall ein Schritt ist in die richtige Richtung. Das ist jetzt die erste Studie, die publiziert wird. Wir müssen abwarten, ob sich dieses Verfahren bewährt, ob sich dieses Verfahren wirklich leicht implementieren lässt in andere Labore, ob es geeignet ist für Hochdurchsatzexperimente, die in der Pharmaentwicklung auch notwendig sind. Es ist in jedem Fall eine interessante Entwicklung, ob es der Weisheit letzter Schluss ist, werden wir erst sehen, wenn mit dieser Methode ein neues Medikament entwickelt wird."
Auch andere Labore arbeiten daran, den Schmerzzustand der Mäuse besser zu erfassen. Elektroden können beispielsweise in Schmerzarealen im Gehirn der Tiere den Erregungszustand und damit die Schmerzintensität messen. Solche Verfahren sind im Moment allerdings noch um einiges aufwendiger als die Videoanalyse, mit denen Jeffrey Mogils Mitarbeiter die Schmerzausdrücke in den Mäusegesichtern deuten.
"Obwohl wir wissen, dass spontane Schmerzen das wichtigste Symptom bei chronischen Schmerzpatienten sind, messen wir das in Tiermodellen nicht. Wir schauen uns an, wie berührungsempfindlich die Tiere sind. Das wird gemacht indem man einen leichten mechanischen Druck ausübt oder sie mit etwas Heißem oder Kaltem berührt. Auch Menschen mit chronischen Schmerzen sind berührungsempfindlich, aber das ist natürlich nicht ihr wichtigstes Symptom."
Jeffrey Mogil überlegte, dass Mäuse möglicherweise ihren Schmerz ganz ähnlich wie Menschen auch in ihren Gesichtern zeigen. In einem Experiment fügte er den Versuchstieren verschieden starke Schmerzen zu und filmte dabei die Mimik der Tiere. Außerdem machte er auch Videoaufnahmen von Placeboexperimenten, bei denen den Tieren keine Schmerzen zugefügt wurden. Er wollte ausschließen, dass die Mäusegesichter vielleicht nur Angst oder Aufregung zeigen.
Die Aufnahmen zeigte er Experten für Gesichtsausdrücke beim Menschen. Ihnen gelang es tatsächlich, einige Parallelen zu menschlichen Schmerzausdrücken zu entdecken - beispielsweise das Zusammenkneifen der Augen. Sie fanden aber auch heraus, dass Mäuse über die Stellung der Schnurrhaare und ihrer Ohren ausdrücken, wie stark ein Schmerz ist. In fünf Bereichen des Mäusegesichts lässt sich ein Schmerz wiederfinden. Jeffrey Mogil machte nun mit Studenten, die keine Ahnung von den Schmerzexperimenten hatten, einen Test. Sie mussten anhand der Skala für die Schmerzmimik der Mäuse bestimmen, wie stark das jeweilige Tier unter Schmerzen litt.
"Es ist erstaunlich einfach. Schon nach einer Stunde Übung liegt man in der Mehrzahl der Fälle richtig. Mit etwas mehr Erfahrung kann jemand den Schmerzzustand einer Maus sogar sehr genau erfassen. Das einzige Problem ist, dass unsere Methode ziemlich arbeitsaufwendig ist. Die Fotos für die Mimikanalyse aus den Videoaufnahmen zu extrahieren, kostet einfach sehr viel Zeit."
In den ersten Experimenten hatte der kanadische Schmerzforscher den Labormäusen einen definierten Schmerzreiz zugefügt und wusste daher ungefähr, wie stark die Schmerzen der Tiere waren. Ihm ging es aber eigentlich darum, spontan auftretende Schmerzen zu messen. Deswegen untersuchte er Mäuse, die unter Migräne litten. Und tatsächlich zeigten sich auch bei diesen Tieren die charakteristischen Schmerzausdrücke. Die Methode scheint also tatsächlich zu funktionieren. Dabei hielten viele andere Schmerzforscher Jeffrey Mogils Idee am Anfang noch für eine Spinnerei. Das hat sich inzwischen aber geändert. Andreas Zimmer ist ebenfalls Schmerzforscher. Er leitet in Bonn das Institut für Molekulare Psychiatrie:
"Ich glaube, dass das auf jeden Fall ein Schritt ist in die richtige Richtung. Das ist jetzt die erste Studie, die publiziert wird. Wir müssen abwarten, ob sich dieses Verfahren bewährt, ob sich dieses Verfahren wirklich leicht implementieren lässt in andere Labore, ob es geeignet ist für Hochdurchsatzexperimente, die in der Pharmaentwicklung auch notwendig sind. Es ist in jedem Fall eine interessante Entwicklung, ob es der Weisheit letzter Schluss ist, werden wir erst sehen, wenn mit dieser Methode ein neues Medikament entwickelt wird."
Auch andere Labore arbeiten daran, den Schmerzzustand der Mäuse besser zu erfassen. Elektroden können beispielsweise in Schmerzarealen im Gehirn der Tiere den Erregungszustand und damit die Schmerzintensität messen. Solche Verfahren sind im Moment allerdings noch um einiges aufwendiger als die Videoanalyse, mit denen Jeffrey Mogils Mitarbeiter die Schmerzausdrücke in den Mäusegesichtern deuten.