Sensitivierung

Sensitivierung (engl.: sensitization) bezeichnet die Zunahme der Stärke einer Reaktion bei wiederholter Darbietung desselben Reizes. Der gegenteilige Prozess einer Abnahme der Reaktionsstärke ist die Habituation. Die Sensitivierung wurde in einer Reihe von Laboruntersuchungen belegt. Beispielsweise zeigen Katzen bei wiederholter, schneller Darbietung eines kurzen elektrischen Schock an einem ihrer Gliedmaßen eine zunehmend stärkere motorische Reaktion.

Merkmale

Sensitivierung weist folgende Merkmale auf:

Kurze zeitliche Dauer

Die Sensitivierung einer Reaktion ist in der Regel von kurzer Dauer. In den meisten Fällen genügt bereits ein Zeitintervall von mehreren Sekunden zwischen den Reizdarbietungen, um den Sensitivierungseffekt (also eine zunehmende Stärke) der Reaktion aufzuheben.

Reiz- und Reaktionsunspezifizität

Im Gegensatz zur Habituation ist Sensitivierung wenig reizspezifisch. Ist die Reaktion auf einen Reiz sensitiviert, so treten in der Regel auch Reaktionen auf andere Reize in verstärkter Form auf. Daraus schloss man, dass Sensitivierung die Erhöhung eines generellen Erregungsniveaus (engl.: arousal) des Organismus bewirkt. Dieses generelle Erregungslevel ist eine Eigenschaft eines postulierten Zustandssystems (engl.: state-system). Sensitivierung auf einen Reiz bewirkt eine Veränderung dieses Zustandssystems und führt zu einer generell gehobenen Bereitschaft des Organismus, auf Reize verstärkte Reaktionen zu zeigen.

Belege für diese State-System-Theorie fand man in einem Experiment mit Ratten (M. Davis 1974): Diese teilte man in zwei Gruppen. Die erste Gruppe befand sich in einem Käfig mit eher leisem (60 dB) Hintergrundrauschen. Ihr wurden wiederholte sehr laute Töne dargeboten. Diese Töne führten anfangs zu einer starken Reaktion (engl.: startle-Reflex, ein kurzer Luftsprung), die mit wiederholter Reizdarbietung abnahm. Die Reaktion dieser Gruppe habituierte also. Der zweiten Gruppe bot man dieselben lauten Töne dar, jedoch herrschte in ihrem Versuchskäfig gleichzeitig ein lauteres (80 dB) Hintergrundrauschen. In dieser Gruppe beobachtete man eine Zunahme der Reaktion auf den lauten Ton mit wiederholter Reizdarbietung - also Sensitivierung.

Dieses führt man darauf zurück, dass die Ratten mit dem lauten Hintergrundgeräusch ein generell erhöhtes Erregungsniveau aufwiesen und ihre Reaktion auf den Ton deshalb sensitivierte. Somit lässt sich dieses Ergebnis mit der State-System-Theorie verbinden.

Wirkungsweise auf zellulärer Ebene

Bei der Sensitivierung kommt es zunächst zu einem Aktionspotential am Neuron L29, wodurch Serotonin ausgeschüttet wird. Dies aktiviert die Serotoninrezeptoren an der Endplatte des sensorischen Neurons. Darauf folgt die Ausschüttung von Proteinkinease A im sensorischen Neuron. Proteinkinease A blockiert die Kalzium-Kanäle des sensorischen Neurons. Durch die Blockierung der Kanäle kann nicht mehr so viel Kalzium aus der Zelle diffundieren, wodurch die Länge des Aktionspotentials deutlich verlängert wird. Die Konsequenz daraus ist ein stärkerer Einstrom von Calcium, was in einer stärkeren Ausschüttung von Neurotransmittern in den synaptischen Spalt als bei einem gewöhnlichen Aktionspotential resultiert. Dies verursacht wiederum einen stärkeren Response am Motoneuron.

Literatur

• Henrik Walter, Markus Barth: Funktionelle Bildgebung in Psychiatrie und Psychotherapie: Methodische Grundlagen und klinische Anwendungen. Schattauer Verlag, Stuttgart 2005, S. 214 f. (online)
• Helge Beck, Eberhard Kochs, Gunter Hempelmann (Hrsg.): Anästhesiologie, Intensivmedizin, Notfallmedizin: Schmerztherapie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2002, S. 256 f. (online)
• Friedrich Ebinger: Schmerzen bei Kindern und Jugendlichen: Ursachen, Diagnostik und Therapie. Georg Thieme Verlag, Stuttgart 2010, S. 30 ff. (online)
• Gerhard Gründer, Otto Benkert (Hrsg.): Handbuch der Psychopharmakotherapie. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg 2012, S. 288 ff. (online)

Weblinks

• Sensitivierung im Lexikon der Neurowissenschaft auf spektrum.de
• Einfache Formen des Lernens: Habituierung und Sensitivierung auf gehirnlernen.de
• Lernen und Lernvorgänge: Sensitivierung auf der Webseite der Ruhr-Universität Bochum