Können wir die Entstehung von Schmerz im Computer realistisch simulieren?
Der verzweifelte Nutzer schöpft kurz Hoffnung, doch nein, der Computer fühlt ganz sicher keinen Schmerz. Genau das ist eine Chance der Computermodelle.
Die Schmerzforschung steht mit ihren Tierexperimenten – auch Tiermodelle genannt – offensichtlich vor einzigartigen Anforderungen an Tierschutz und Ethik. Das sind nicht die einzigen Probleme.
Enttäuscht beginnt ein Übersichtsartikel zu Tiermodellen in der Schmerzforschung (Animal models of pain: progress and challenges, Nature Reviews Neuroscience, 2009):
„Viele sind frustriert über den Mangel an translationalen Fortschritten [translational meint die Übersetzung der Resultate der Tiermodelle in die klinische Forschung am Menschen, Anmerkung M.A.D.] im Bereich Schmerz, wo die große Erkenntnisgewinne der Grundlagenforschung anhand der Tiermodelle nicht auf die Entwicklung vieler, neuer klinisch wirksamer Verbindungen führten.”
Die Entwicklung von Computermodellen der Schmerzentstehung wäre also nicht allein aus Tierschutz und Ethik von vorrangigen Interesse sondern weil ein solch neuer Ansatz neue Aspekte einbringen könnte.
Trotzdem gewinnt das Gebiet der Computermodelle für Schmerzentstehung bisher nicht an Fahrt. Genau genommen existiert es noch gar nicht. Man findet genau 1 (in Worten: eine) Veröffentlichung mit einem mathematischen Modell zur der etwas in die Jahre gekommenen „Gate Control Theorie” (A mathematical model of the gate control theory of pain, J. Theor. Biol. 1989). Die Computermodelle zur Migräne aus meiner Arbeitsgruppe betreffen zunächst die schmerzlosen neurologischen Reiz- und Ausfallerscheinungen, die sogenannte Migräneaura. Wir machen damit jedoch auch Vorhersagen zu der Schmerzentstehung. Aktuell bin ich am Max Planck Institut für Physik komplexer Systeme und arbeite an einem Computermodell zur Schmerzentstehung.
Warum nicht mehr Schmerzmodelle am Computer entworfen werden, ist mir ein Rätsel, insbesondere wenn man die Lage vergleicht mit anderen Bereichen. Es gibt zahlreiche Veröffentlichungen von Computermodellen für Epilepsie, für die Parkinson-Krankheit oder für Herzrhythmusstörungen, um auch ein anderes Organsysteme zu nennen. Über diese Themen forschen weltweit viele interdisziplinäre Verbünde in denen heute ganz natürlich auch Computermodelle ihre Rolle spielen. Schmerzen sind noch Neuland im Bereich Computational Neuroscience.