A9 Migräne (ausgebreitete kortikale Depression)

Thema

Die Großhirnrinde hält normalerweise eine stabile Kaliumkonzentration im extrazellulären Raum aufrecht, der ihre Neuronen umgibt. Bei Migräne mit Aura ist dieses Gleichgewicht gestört: Die Großhirnrinde gibt Kalium in den extrazellulären Raum ab, und dieses Kalium diffundiert durch die gesamte Rinde. Überschreitet die extrazelluläre Kaliumkonzentration einen lokalen Schwellenwert in der Großhirnrinde, wird eine Depolarisationswelle ausgelöst, die sich langsam durch die Rinde ausbreitet. Diese fortgepflanzte Depolarisationswelle ist mit der Migräneaura verbunden.

Die Ausbreitungsgeschwindigkeit dieser Depolarisationswelle in der Großhirnrinde hängt von zwei Faktoren ab: Je höher die Diffusionsfähigkeit des extrazellulären Kaliums ist, desto schneller breitet sich die Depolarisationswelle aus; je höher die Freisetzungsrate von extrazellulärem Kalium ist, desto schneller breitet sich die Depolarisationswelle ebenfalls aus. Diese Art der Ausbreitung, die durch die Freisetzung und Diffusion einer Substanz in der Großhirnrinde gesteuert wird, ist analog zu derjenigen, die in einem anderen Modell des Nervensystems die Ausbreitung einer elektrischen Entladung beschreibt.

Während die Depolarisationswelle die Großhirnrinde durchläuft, verändert sich auch deren Blutfluss: Zunächst tritt eine Hypoperfusionsphase ein, in der die Durchblutung der Großhirnrinde abnimmt. Darauf folgt eine Hyperämiephase, in der die Durchblutung der Großhirnrinde über den Normalwert ansteigt. Diese Dynamik des Blutflusses entspricht derjenigen, die bereits in einem anderen Modell zur Beschreibung der Blutversorgung der Großhirnrinde verwendet wurde.

Der Durchgang der Depolarisationswelle durch die Großhirnrinde aktiviert zudem das trigeminovaskuläre System, welches als Reaktion auf diese Aktivierung ein spezifisches vasoaktives Peptid freisetzt. Dieses spezifische vasoaktive Peptid ist direkt für zwei Effekte verantwortlich: Zum einen bewirkt es eine Vasodilatation der die Großhirnrinde umgebenden Hirnhäute, zum anderen fördert es die progressive Sensibilisierung der zentralen Schmerzbahnen.

Diese fortschreitende Sensibilisierung zentraler Schmerzbahnungen, ausgelöst durch das vom trigeminovaskulären System freigesetzte vasoaktive Peptid nach Durchgang der Depolarisationswelle durch die Großhirnrinde, ist der Prozess, der die Migräneaura in den charakteristischen Migränekopfschmerz überführt. Derselbe Mechanismus wird später allgemeiner zur Beschreibung chronischer neuropathischer Schmerzen erläutert. Insgesamt erklärt die abnorme Aktivität der Großhirnrinde – von der initialen Freisetzung von extrazellulärem Kalium bis zur Sensibilisierung der Schmerzbahnungen – sowohl die Aura als auch den Schmerz der Migräne.

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