Wenn Bewegung Rückenschmerzen auslöst, richtet das Gehirn den Blick nach innen

Einfach erklärt

Eine Studie zeigt: Bei Menschen mit anhaltenden Rückenschmerzen reagiert das Gehirn anders, wenn eine Bewegung den Schmerz auslöst, als bei einem kurzen Schmerz durch Wärme. Dabei wird ein Hirnnetzwerk aktiver, das oft mit Gedanken über sich selbst und eigenen Erlebnissen verbunden ist. Das erklärt noch keine Behandlung und beweist nicht, dass eine neue Therapie hilft – es zeigt aber, dass chronischer Schmerz mehr sein kann als ein kurzer körperlicher Reiz.

Schmerz, der über den Augenblick hinausgeht

Schmerzen im unteren Rücken sind weit verbreitet. Die Weltgesundheitsorganisation bezeichnet sie als weltweit häufigste Ursache für Einschränkungen im Alltag. Dauern die Beschwerden länger als 12 Wochen, gelten sie als chronisch. Bei manchen Betroffenen können alltägliche, meist einfache Bewegungen plötzlich eine Schmerzepisode auslösen. Der Umgang mit der Erkrankung ist dann komplizierter, als nur einen Schmerz zu lindern, der kurz auftritt und wieder verschwindet.

Das bedeutet nicht, dass der Schmerz unwirklich oder eingebildet wäre. Die körperliche Empfindung ist real. Zu einer länger andauernden Schmerzerfahrung können aber auch die Erwartung gehören, dass der Schmerz wiederkommt, Erinnerungen an frühere Episoden und der Versuch, Aktivitäten zu vermeiden, die Beschwerden auslösen könnten. Deshalb betrachten Forschende das Gehirn nicht bloß als Empfänger von Signalen aus dem Rücken. Es ist Teil eines Systems, das Empfindungen deutet und mit Aufmerksamkeit und persönlichen Erfahrungen verknüpft.

Welche Hirnkreisläufe sich genau verändern, wenn eine Bewegung eine Episode chronischer Schmerzen auslöst, war bislang schwer zu bestimmen. Untersuchungen, die verschiedene Bedingungen künstlich voneinander trennen, zeigen nicht unbedingt, was bei einer Bewegung geschieht, die unmittelbar mit dem Alltag der Betroffenen und ihrer Erkrankung verbunden ist. Das Forschungsteam verglich deshalb eine durch Bewegung ausgelöste Schmerzepisode mit einem kurzen, durch Wärme verursachten Schmerzreiz.

Bewegungstest und Vergleich mit einem Wärmereiz

An der Studie nahmen 114 Menschen mit chronischen Schmerzen im unteren Rücken teil. Bei allen wurde ein sogenannter Beinhebetest durchgeführt, ein klinisches Verfahren, mit dem bei manchen Patientinnen und Patienten Rückenschmerzen ausgelöst werden können. Während des Tests erfassten die Forschenden Veränderungen der Hirndurchblutung. Dafür nutzten sie die funktionelle Magnetresonanztomografie mit arterieller Spinmarkierung, kurz ASL.

Mit dieser Methode lässt sich die Durchblutung messen und daraus auf Aktivitätsmuster schließen, ohne ein Kontrastmittel spritzen zu müssen. Das war wichtig, weil das Team die Reaktion des Gehirns während einer schmerzauslösenden Bewegung verfolgen wollte – und sich nicht allein auf die Schilderungen der Teilnehmenden nach dem Versuch verlassen wollte. So wurden Körperbewegung, Veränderung des Schmerzes und eine physiologische Messung der Hirnaktivität gemeinsam erfasst.

Um die chronische Schmerzepisode mit einer anderen Schmerzart vergleichen zu können, erhielten die Teilnehmenden zusätzlich einen unangenehmen, aber ungefährlichen Wärmereiz an der Wade. Die Forschenden verglichen ihn mit einem kurzen Schmerz, wie er etwa entstehen kann, wenn man versehentlich eine heiße Oberfläche berührt. So ließ sich beobachten, wie das Gehirn auf eine Bewegung reagierte, die mit einem chronischen Rückenproblem verbunden ist, und wie es auf einen davon unabhängigen, vorübergehenden Wärmereiz reagierte.

Ein Hirnnetzwerk reagierte anders als erwartet

Im Mittelpunkt der Ergebnisse stand das sogenannte Ruhezustandsnetzwerk des Gehirns, englisch Default Mode Network oder DMN. Es wird manchmal auch als Selbst-Netzwerk bezeichnet und besteht aus miteinander verbundenen Bereichen in den Stirn-, Scheitel- und Schläfenlappen. Aktiv ist es häufig, wenn die Aufmerksamkeit nach innen gerichtet ist – etwa beim Nachdenken über persönliche Erlebnisse, die eigene Identität, Gefühle oder Gedanken. Richtet sich die Aufmerksamkeit dagegen auf eine Aufgabe oder ein äußeres Ereignis, nimmt seine Aktivität meist ab.

Als das Anheben des Beins eine Episode von Rückenschmerzen auslöste, nahm die Aktivität dieses Netzwerks zu. Beim schmerzhaften Wärmereiz sank sie dagegen. Das entsprach dem bekannten Muster der Reaktion auf akuten Schmerz. Der Unterschied betraf also nicht nur die Stärke der Empfindung, sondern auch die Richtung der Veränderung in einem Netzwerk, das mit nach innen gerichtetem Denken verbunden ist.

Üblicherweise hilft eine geringere Aktivität des Ruhezustandsnetzwerks dabei, die Aufmerksamkeit auf eine unmittelbare Gefahr zu lenken. Bei der beobachteten Reaktion auf die chronische Schmerzepisode war es umgekehrt. Fadel Zeidan, der die Studie leitete und an der University of California San Diego School of Medicine als Professor für Anästhesiologie arbeitet, erklärte, dass das Team während der Schmerzepisode eine Aktivierung des Netzwerks beobachtete. In Studien zu gewöhnlichem Schmerz werde hingegen häufig eine Abnahme seiner Aktivität festgestellt. Der Befund deutet darauf hin, dass chronische Schmerzepisoden Vorgänge umfassen können, die über die Verarbeitung der körperlichen Empfindung hinausgehen.

Die Aktivierung eines Netzwerks, das mit dem eigenen Erleben verbunden ist, beweist jedoch nicht, dass Schmerzen die Identität eines Menschen verändern. Sie bedeutet auch nicht, dass Betroffene sich bewusst dafür entscheiden, den Schmerz auf sich selbst zu beziehen. Beobachtet wurde ein Muster der Hirnaktivität bei einer Gruppe von Teilnehmenden. Es liefert einen Hinweis darauf, dass die Reaktion auf chronischen Schmerz mit Systemen zusammenhängen kann, die am inneren Erleben beteiligt sind. Was diese Verbindung für den Alltag bedeutet, muss in weiteren Studien untersucht werden, die Hirnbilder über längere Zeit mit den Erfahrungen der Patientinnen und Patienten abgleichen.

Engere Verbindungen zur Verarbeitung körperlicher Empfindungen

Die Forschenden verglichen nicht nur die Aktivität des Netzwerks bei den beiden Schmerzarten. Sie stellten auch fest, dass bei Teilnehmenden mit stärkeren Rückenschmerzen das Ruhezustandsnetzwerk enger mit dem primären somatosensorischen Kortex verbunden war. Dieser Hirnbereich verarbeitet Sinnesreize aus dem Körper, darunter auch Signale, die mit dem Rücken zusammenhängen.

Stärkere Schmerzen während des Beinhebetests gingen außerdem mit mehr Aktivität in Hirnregionen einher, die an der Verarbeitung von Empfindungen und Bewegung beteiligt sind. Aus diesen Zusammenhängen lässt sich nicht ableiten, dass eine bestimmte Hirnregion den Schmerz verursacht. Sie zeigen aber, dass die Stärke der Schmerzepisode mit messbaren Veränderungen in den Systemen des Gehirns einherging, die Empfindungen und Bewegung verarbeiten – zusätzlich zur Veränderung im Selbst-Netzwerk.

Das Team stellte außerdem fest, dass der Anstieg der Herzfrequenz während des Tests die Stärke der Schmerzepisode zuverlässig widerspiegelte. Diese körperliche Messung ergänzt die Schilderung der Teilnehmenden, ersetzt aber weder die Schmerzeinschätzung noch macht sie die Herzfrequenz zu einem eigenständigen Diagnoseverfahren. Wichtig ist der Befund, weil er zeigte, dass die subjektiv erlebte Schmerzstärke zeitgleich mit einer messbaren körperlichen Reaktion auftrat.

Wie Schmerz über die eigentliche Episode hinauswirken kann

Das beobachtete Aktivitätsmuster im Gehirn könnte teilweise erklären, warum chronischer Schmerz nicht auf die Minuten beschränkt ist, in denen jemand gerade Schmerzen hat. Die Sorge vor einer weiteren Episode, Erinnerungen an frühere Schmerzen und die Angst vor einer bestimmten Bewegung können den Alltag beeinflussen. Manche Menschen nehmen womöglich aus Sorge vor einer Wiederholung oder aufgrund früherer schmerzhafter Erfahrungen weniger an alltäglichen Aktivitäten teil.

Diese Aspekte machen die körperliche Seite des Schmerzes nicht weniger real. Sie ordnen sie vielmehr in ein umfassenderes Erleben ein. Das Schmerzsignal kann vorhanden sein; zugleich können die Deutung der Empfindung, die Aufmerksamkeit, Gefühle und Erwartungen mitbestimmen, wie stark sie den Alltag beeinträchtigt. Dazu passt die Beobachtung, dass ein Netzwerk für nach innen gerichtete Aufmerksamkeit während der schmerzauslösenden Bewegung aktiver war. Die Studie kann jedoch weder erklären, wie solche Verbindungen bei einzelnen Menschen entstehen, noch belegen, dass alle Menschen mit Rückenschmerzen dieselben Erfahrungen machen.

Gerade deshalb ist der Vergleich zwischen der chronischen Schmerzepisode und dem Wärmereiz aufschlussreich: Das Gehirn reagierte nicht auf alle schmerzhaften Reize gleich. Auf den kurzen Schmerz folgte eine geringere Aktivität des Netzwerks, während die durch Bewegung ausgelöste Episode mit einer Zunahme einherging. Der jeweilige Kontext, die Dauer der Beschwerden und die Erfahrungen, die Betroffene mit ihrem Schmerz verbinden, könnten den Unterschied teilweise erklären. Welche Rolle jeder dieser Faktoren spielt, muss jedoch in umfassenderen Studien geprüft werden.

Was bedeuten die Ergebnisse für die Behandlung?

Viele Behandlungen zielen darauf ab, das Schmerzempfinden zu verringern oder die Weiterleitung von Schmerzsignalen zu begrenzen. Wenn chronische Schmerzepisoden jedoch auch Netzwerke einbeziehen, die mit persönlichem Erleben und nach innen gerichteter Aufmerksamkeit zusammenhängen, erfasst ein Ansatz, der nur auf die körperliche Empfindung zielt, möglicherweise nicht alles, was die Erkrankung im Leben der Betroffenen ausmacht. Die Studie liefert einen wissenschaftlichen Anlass, diese Möglichkeit weiter zu untersuchen. Sie belegt weder, dass bestehende Behandlungen wirkungslos sind, noch dass eine andere Therapie nachweislich hilft.

Zeidan und seine Kolleginnen und Kollegen haben in jüngeren Arbeiten Achtsamkeitsmeditation und den Wirkstoff Psilocybin als mögliche Ansätze in der Schmerzforschung untersucht. Bei der Achtsamkeitsmeditation übt man, die Aufmerksamkeit auf Gedanken und Empfindungen im gegenwärtigen Moment zu richten, ohne sie vorschnell zu bewerten. Psilocybin ist eine psychoaktive Substanz, die in wissenschaftlichen Studien unter anderem im Hinblick darauf untersucht wird, wie Schmerz mit früheren Erfahrungen, Gefühlen und Erwartungen zusammenwirkt. Beide Ansätze sind weiterhin Gegenstand der Forschung. Ihre Erwähnung in der Studie ist weder eine Behandlungsempfehlung noch ein Beleg dafür, dass sie bei Rückenschmerzen wirksam sind.

Bei diesem Forschungsansatz geht es nicht unbedingt darum, jedes Schmerzsignal auszulöschen. Vielmehr soll untersucht werden, ob sich die Art verändern lässt, wie das Gehirn mit dem Schmerz umgeht – sodass das Schmerzerleben Denken und Alltag womöglich weniger stark beherrscht. Das ist eine Hypothese, die sorgfältige klinische Prüfungen erfordert. Dabei müssen die Ergebnisse mit anderen Ansätzen verglichen und die Teilnehmenden längerfristig beobachtet werden, um festzustellen, wie groß eine mögliche Verbesserung ist, wie lange sie anhält und ob sie sich von Person zu Person unterscheidet.

Das Zeidan-Labor für Gesundheit, Schmerz und Achtsamkeit an der University of California San Diego School of Medicine führt klinische Studien durch, in denen Hirnbildgebung eingesetzt wird. Dabei wird untersucht, ob Achtsamkeit oder Interventionen mit Psilocybin neuronale Vorgänge verändern, die mit nach innen gerichtetem Denken zusammenhängen. Ziel ist es, herauszufinden, ob diese Ansätze die Art beeinflussen, wie Menschen Schmerz erleben – nicht vorauszusetzen, dass sie ihn beseitigen oder für alle Patientinnen und Patienten geeignet sind.

Grenzen der Studie und nächste Schritte

Die Studie beschreibt die Reaktion des Gehirns von 114 Patientinnen und Patienten während eines bestimmten Tests. Sie beweist jedoch nicht, dass die Aktivierung des Ruhezustandsnetzwerks die anhaltenden Schmerzen verursacht. Auch kann eine Messung des Gehirns während eines Versuchs im Labor die komplexe Lebenssituation von Betroffenen über Wochen oder Monate nicht vollständig abbilden. Es ist wichtig, zwischen einem Zusammenhang von Schmerzstärke und Hirnaktivität einerseits und dem Nachweis einer Ursache oder einer wirksamen Behandlung andererseits zu unterscheiden.

In weiteren Studien muss geprüft werden, ob dasselbe Muster auch bei anderen Gruppen auftritt, wie es sich mit der Zeit verändert und ob es mit einer Besserung oder Verschlechterung der Beschwerden zusammenhängt. Auch die vorgeschlagenen Interventionen müssen zunächst in geeigneten klinischen Studien untersucht werden, bevor sich praktische Schlüsse ziehen lassen. Die Bildgebung eröffnet einen Blick darauf, was während einer Schmerzepisode im Gehirn geschieht. Ein fertiges Behandlungskonzept liefert sie für sich genommen aber nicht.

Die Studie wurde am 5. Oktober 2026 im British Journal of Anaesthesia veröffentlicht. Zu den Autorinnen und Autoren von der University of California San Diego School of Medicine gehörten Morgan Gianola, John Dean, Conan Chen, Daniel Barrows, Gabriel Rainier und Thomas Liu sowie Fadel Zeidan. Ein Teil der Finanzierung stammte aus der Förderung R01AT009693 des National Center for Complementary and Integrative Health, das zu den National Institutes of Health gehört, sowie vom Sanford Institute for Empathy and Compassion der Universität. Die Forschenden gaben an, dass keine Interessenkonflikte bestanden.

Fazit

Die Ergebnisse des Teams der University of California San Diego zeigen, dass das Gehirn bei einer durch Bewegung ausgelösten Episode chronischer Rückenschmerzen anders reagieren kann als bei einem kurzen Wärmeschmerz. Im ersten Fall nahm die Aktivität eines Netzwerks zu, das mit dem inneren Erleben verbunden ist; im zweiten sank sie. Stärkere Schmerzen gingen außerdem mit Veränderungen in Bereichen einher, die Empfindungen und Bewegung verarbeiten. Bei besonders starken Beschwerden war auch die Verbindung zwischen dem Selbst-Netzwerk und dem somatosensorischen Kortex ausgeprägter. Einen neuen Behandlungserfolg belegt die Studie nicht. Sie erweitert aber das Verständnis von chronischem Schmerz als einer Erfahrung, bei der Aufmerksamkeit, Erinnerungen und Erwartungen mitwirken können, und zeigt, warum weitere Forschung neben der körperlichen Empfindung auch die Auswirkungen auf den Alltag berücksichtigen sollte.