Die meisten Menschen westlicher Länder leiden im Lauf ihres Lebens zumindest zeitweise unter Rückenschmerzen. In der Mehrzahl der Fälle verschwinden die Schmerzen von alleine wieder, bei einigen bleiben sie jedoch – oftmals ohne erkennbaren somatischen Pathomechanismus – bestehen. Seit Jahren häufen sich wissenschaftliche Veröffentlichungen, die eine Beteiligung kognitiver Prozesse bei der Entstehung und Aufrechterhaltung von chronischem Rückenschmerz nahelegen. Ziel dieser Arbeit ist es, einzelne kognitive Einflussvariablen auf Aktivierungen in Strukturen des Großhirns sowie Möglichkeiten einer differenziellen Aktivierung relevanter Hirnstammstrukturen zu untersuchen, die bei der Verarbeitung und Modulation von chronischem Rückenschmerz zum Tragen kommen. Als Untersuchungsmethode wird die funktionelle Magnetresonanztomographie (fMRT) eingesetzt. Studie 1 und 2 liefern methodische Grundlagen für die Testung spezifischer Hypothesen bzgl. einer Einflussnahme zentralnervöser Verarbeitungsprozesse auf die Wahrnehmung und Aufrechterhaltung chronischer Rückenschmerzen. Studie 1 hält wichtige Informationen zum Verständnis der Gewichts Schätzaufgabe bereit und zeigt wahrscheinlich, weshalb diese Aufgabe von chronischen Rückenschmerzpatienten schlechter erfüllt werden kann als von gesunden Kontrollpersonen. Mit dem in Studie 2 gezeigten Paradigma gelingt es, entscheidende Strukturen im Hirnstamm differentiell zu aktivieren, die bei der Modulation von (chronischen) Schmerzen beteiligt sind. Studie 3 zeigt, dass chronischer Rückenschmerz Einfluss auf die kognitive Verarbeitung von schmerzassoziierten Reizen haben kann. Hier sind schmerzverarbeitungsrelevante Hirnstrukturen bei chronischem Rückenschmerz in der Tendenz höher aktiviert oder zeigen eine veränderte Funktionalität. Die Ergebnisse verweisen auf eine Anpassung neuronaler Prozesse im ZNS an den chronischen Rückenschmerz.