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Die Kipppunkt-Theorie – Wenn das Migränehirn kippt

Gleich kippt's / Bild: Cindy Tang via Unsplash

Dr. rer. nat. Markus A. Dahlem
Dr. rer. nat. Markus A. Dahlem

Dr. Markus Dahlem forscht seit mehr als 25 Jahren über die Entstehung der Migräne. Als Physiker interessiert ihn grundsätzlich, ob mathematische Berechnungen etwas zum Grundverständnis von Erkrankungen beitragen können. 

Die meisten Migräne-Betroffenen führen ein Kopfschmerztagebuch, um ihre individuellen Auslöser zu finden. Was viele nicht so genau wissen: Wann sind diese Auslöser eigentlich wirksam? Die Kipppunkt-Theorie veranschaulicht dies.

Was passiert, wenn das Migränehirn kippt – Die Kipppunkt-Theorie

Einer Migräne-Attacke geht meistens eine Vorbotenphase voraus, die bis zu 48 Stunden lang sein kann. In dieser Phase können die Betroffenen z.B. besonders licht-, geruchs- oder geräuschempfindlich sein. Einige fühlen sich auch besonders leistungsfähig, powern sich beim Sport aus, und wenig später setzen dann die Kopfschmerzen ein. Dies sind aber nur die Vorboten, nicht die Auslöser der Migräne-Attacke. Vorboten und Auslöser sind leicht zu verwechseln.

Was eine Migräne wirklich auslösen kann, ist individuell verschieden. Allerdings werden Auslöser nur in der Vorbotenphase wirksam und sind außerhalb dieser Phase ungefährlich. Wie das geschieht, erklärt die sogenannte Kipppunkt-Theorie. 

Der Kipppunkt ist der Übergang von der schmerzfreien Zeit in eine Kopfschmerzphase. Nahe an einem Kipppunkt, also kurz bevor das Gehirn von der schmerzfreien Zeit herüber in die Kopfschmerzphase der Migräne „kippt“, treten im ganzen Körper große Schwankungen auf. Diese Schwankungen betreffen physiologische, hormonelle und emotionale Veränderungen und äußern sich für Betroffenen durch verschiedene Vorboten. 

In dieser Phase ist man für Auslöser sehr empfindlich. Die Überempfindlichkeit auf Reize und Reizüberflutung bilden einen sich selbst verstärkenden Prozess mit Henne-Ei-Problematik. 

Es war lange bekannt, dass Vorbotensymptome häufig als Auslösefaktoren missverstanden werden und dass diese Auslöser meist zumindest nicht wirksam sind, manchmal aber anscheinend doch. Die Kipppunkt-Theorie löst das plausibel auf.

Der Migränezyklus von Kopfschmerzen und kopfschmerzfreien Zeiten ist durch die schwankende Widerstandsfähigkeit gegen eine Migräne-Attacke gekennzeichnet, die sogenannte Resilienz.

Die Kipppunkt-Theorie sagt zum einen voraus, dass in einer Phase hoher Resilienz vermeintliche Auslöser einfach wirkungslos abprallen (lateinisch resilire: "zurückprallen"). Dazu gab es bereits eine Studie von Anders Hougaard, die dies vorerst belegt.

In einer Phase niedriger Resilienz sollte im Gegensatz dazu auch der geringste Anlass zur Attacke führen. Mit anderen Worten, im Bereich des Kipppunktes reichen mitunter auch unvermeidbare innere Schwankungen in der Körperphysiologie aus, um eine Attacke auszulösen. Gleichzeitig ist es in der Vorbotenphase vor der Migräne-Attacke so, dass sich Vorboten mit Auslösern decken und geradezu miteinander verschmelzen.

Die Kipppunkt-Theorie
Die Kipppunkt-Theorie

Vorboten und Auslöser - innere und äußere Störungen

Vereinfacht und unvollständig vorab erklärt, kann man sich Vorboten als innere Störungen und Auslöser als äußere Störungen vorstellen, die beide gleichermaßen, wenn ein Kipppunkt naht, extrem verstärkt werden und ein und dasselbe Netzwerk zum Mitschwingen bringen. Licht-, Geruchs- und Lärmempfindlichkeit sind also durch innere Schwankungen dieses Netzwerkes erzeugte Symptome. Licht, Gerüche und Lärm wirken von außen auf dieses störanfällige Netzwerk.

Migräne ist eine dynamische Erkrankung, ein Netzwerk im Gehirn mit einem individuellen Kipppunkt. Vorboten und Auslöser folgen nicht aufeinander (in welcher Reihenfolge auch immer), sondern beziehen sich aufeinander und spitzen sich zu einem gemeinsamen Ereignis zu.

Naht der Kipppunkt, verstärken sich beide Störungen gleichermaßen und bringen gemeinsam das Netzwerk zum Schwanken. Der Kippprozess, auch "slow-fast-analysis" genannt, verzeichnet seine Ursache in der schwankenden Widerstandsfähigkeit oder Resilienz im Migränezyklus.

Die Abnahme der Resilienz zieht sich über Tage und Wochen hinweg. Deswegen stellen die folgenden zwei Bilder nur kurze Schnappschüsse eines Zustands im Gehirn dar, der über viele Stunden besteht und eine Phase im Migränezyklus darstellt. Die kopfschmerzfreie Zeit (im Durchschnitt 14 Tage) und die Vorbotenphase (bis zu 48 Stunden). 

Würde die Resilienz schnell abnehmen, wäre eine Darstellung der Widerstandsfähigkeit mittels Schnappschüssen nicht hilfreich und es wäre auch kein Prozess, den man Kippprozess nennen würde.

1. Hohe Resilienz

Laut der Theorie prallen vermeintliche sensorische Auslöser in einer Phase der hohen Resilienz ab, sie sind demnach wirkungslos. Die Lage des Balls symbolisiert den Zustand des Gehirns. Dieses befindet sich in einem sicheren Zustand hoher Resilienz, welcher durch die Tiefe der rechten Kuhle dargestellt wird. Treten nun äußere (sensorischer Input) oder innere Störungen (körpereigene Schwankungen) auf, gerät die grüne Landschaft in ein leichtes Beben, welches zu minimalen Bewegungen des Balls führt, bis er sich wieder in seine Ausgangsposition begibt. Der graue Kasten zeigt die kleinen und kurzen Ausschläge des Balls, welche jedoch selbst bei starken Störungen, schnell wieder abklingen. 

Hohe Widerstandskraft

2. Niedrige Resilienz

Dagegen verursacht niedrige Resilienz Vorboten und versetzt das Gehirn in einen störungsanfälligen Zustand, der im Bild durch die flache rechte Kuhle dargestellt wird. In diesem Fall führen Störungen zu sehr großen Abweichungen aus der Ruhelage. Wie die Ausschläge im grauen Kasten zeigen, rollt der Ball nur sehr langsam in seine Ausgangsposition zurück und läuft Gefahr selbst bei geringstem Input in eine andere Kuhle überzukippen. 


Visualisierung niedriger Resilenz

3. Die kritische Verlangsamung

Das dritte Kennzeichen der Kipppunkt-Theorie stellt die kritische Verlangsamung ("critical slowing down") dar, welche kurz vor dem Kipppunkt eintritt. Das Phänomen besagt, dass je näher sich das Migränehirn am Kippunkt zur Attacke befindet, desto größer und stärker werden bestimmte innere physiologische Schwankungen, sensorische Störungen und externe Einflüsse. Dies erklärt die extreme Überempfindlichkeit von Migräne-Erkrankten, wenn es um die Wahrnehmung von Vorboten ihrer Attacken geht.

Für Betroffene bedeutet dies, die Aufmerksamkeit auf den eigenen ganz individuellen Migränezyklus zu richten. Dabei kann eine störanfällige Phase anhand von Vorboten erkannt werden, so dass nicht grundsätzlich Auslöser gemieden werden müssen. Heißhungerattacken können zum Beispiel – häufig als Vorbote – bis zu 48 Stunden vor dem eigentlichen Einsetzen der Schmerzen auftreten. Diese werden vom Betroffenen nicht selten als Auslöser, anstatt als Vorboten der bevorstehenden Attacke wahrgenommen.