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讓你抓狂的疼痛 也讓科學(xué)家撓頭
本報(bào)記者 陸成寬
疼痛,是我們生命中的常客,有些人偶爾與它相遇數(shù)秒,有些人則和它“廝守終生”。它既是我們的威脅,也是我們的警鐘。從古希臘時(shí)期開始,人們就一直在研究到底什么是疼痛。有西方醫(yī)學(xué)奠基人之稱的希波克拉底在其鴻篇巨著《希波克拉底全集》中上千次描述到疼痛;柏拉圖和亞里士多德認(rèn)為疼痛和快樂一樣,只是一種情緒,完全是心理上的,就和憤怒、憂傷是一回事,和身體本身關(guān)系不大;到了17世紀(jì),法國哲學(xué)家笛卡爾認(rèn)為,疼痛是一種感覺,是連接肉體和精神的橋梁,疼痛是由刺激產(chǎn)生的精氣傳遞到大腦產(chǎn)生的,機(jī)體有控制精氣的閥門,肉體和精神都可產(chǎn)生疼痛。
后來,隨著科學(xué)的發(fā)展,出現(xiàn)了各種各樣解釋疼痛的理論,但疼痛的本質(zhì)究竟是什么卻至今仍未解釋清楚。
特異性學(xué)說 不同疼痛靠不同感受器感知
最早出現(xiàn)的比較有代表性的解釋疼痛的理論是特異性學(xué)說。該學(xué)說的“雛形”甚至可以追溯到幾千年前,但直到1858年德國生理學(xué)家莫里茲希夫在明確發(fā)現(xiàn)觸覺和痛覺經(jīng)不同的通路傳遞到大腦后,才首次提出了疼痛的特異性學(xué)說。
該學(xué)說認(rèn)為每種軀體感覺都存在特異性的通路,即不同的感受器(感受特定刺激的神經(jīng)元)負(fù)責(zé)感知不同的感覺,它們各司其職,一些負(fù)責(zé)溫度、一些負(fù)責(zé)壓力、一些負(fù)責(zé)震動等。比如,被熱水燙了以后,負(fù)責(zé)溫度的感受器就會發(fā)出預(yù)警,所以人才能感覺到燙,并做出躲避的動作。
北京大學(xué)神經(jīng)科學(xué)研究所研究員伊鳴告訴科技日報(bào)記者:“對于不同類型、不同強(qiáng)度的刺激,體表基本上都有相對應(yīng)的感受器,某個感受器被激活以后,可以把信號傳遞到我們的脊髓和大腦里去。實(shí)際上,我們發(fā)現(xiàn)大腦對不同類型疼痛的處理方式也不完全一樣。比如,不同的神經(jīng)通路分別負(fù)責(zé)機(jī)械性刺激和溫度刺激的處理,這使得我們可以在意識層面上判斷疼痛的性質(zhì)。比如說手被燙,很明顯感受到的是溫度引發(fā)的疼痛,這就是疼痛感受的特異性。”
然而,特異性學(xué)說無法解釋為什么被打以后,冰敷可以緩解疼痛的現(xiàn)象。按照該理論,負(fù)責(zé)感應(yīng)溫度的感受器和負(fù)責(zé)感應(yīng)機(jī)械性刺激的感受器分明是兩種不同類型的感受器,是不會“摻和”在一起的。實(shí)際情況卻是在高級神經(jīng)中樞里,不同類型刺激的“特性”就不那么明顯了。“不同類型的刺激‘特性’在外周感受器和外周神經(jīng)層面區(qū)分比較明顯。但是到了脊髓或腦這些高級神經(jīng)中樞里面,就會發(fā)生很多信號整合,產(chǎn)生一些‘共性’的反應(yīng),即對不同類型的刺激產(chǎn)生類似的反應(yīng),如不愉快感。疼痛是多維度的復(fù)合感知,而非單純傷害性信息的傳遞。”伊鳴說。也就是說,在整個系統(tǒng)里,不同類型的刺激,它們既有自己的特性,也有一些共性。
強(qiáng)度學(xué)說 痛不痛只是“度”的問題
因?yàn)闆]法解釋許多現(xiàn)象,所以后來又有人說,疼痛和感受器的種類沒什么關(guān)系,主要和刺激的強(qiáng)度有關(guān),這時(shí)候疼痛的強(qiáng)度學(xué)說出場了。
德國神經(jīng)病學(xué)家威廉·埃爾布于1874年首次提出疼痛的強(qiáng)度學(xué)說。該學(xué)說認(rèn)為并不存在針對各種類型、不同強(qiáng)度刺激的感受器,當(dāng)作用在神經(jīng)細(xì)胞上的刺激增加或積聚到一定水平,超過某個“閾值”時(shí)即可導(dǎo)致疼痛。也就是說,疼痛和感受器的種類沒有關(guān)系,主要和刺激的強(qiáng)度有關(guān)。
就好像有人輕輕地?fù)崦艘幌履愕哪槪悴粫X得疼;但如果強(qiáng)度加大,將輕輕撫摸變?yōu)椤按笞彀统椤睍r(shí),你就會感覺到疼痛了。強(qiáng)度理論好像和“撇開劑量談毒性都是耍流氓”是一個調(diào)調(diào),也能解釋很多問題。
但是,該理論卻不能解釋為什么燙傷以后,冰敷可以緩解疼痛的現(xiàn)象。按照該理論,冰水如果積聚到一定水平也會讓感受器發(fā)出預(yù)警,在雙重刺激下,疼痛感應(yīng)該會加劇才是啊。
門控學(xué)說 刺激信號和傷害信號互相競爭
我們的腿磕了一下以后,會馬上用手在周圍揉,這樣做痛覺就會顯著緩解。這對于一般人來說是常識一樣的現(xiàn)象卻引起了美國人羅納德·梅爾扎克和帕特里克·沃爾的注意,為了解釋這個現(xiàn)象他們于1965年提出了“閘門控制學(xué)說”,簡稱“門控學(xué)說”。
“門控學(xué)說的基本理論原理是,在我們體表施加的不同刺激,是由不同類型的感受器和不同類型的神經(jīng)纖維傳遞到脊髓的,其中有一種沒有髓鞘的細(xì)直徑纖維主要傳遞傷害性信號,也就是痛的信號。另外一種有髓鞘的粗直徑神經(jīng)纖維,傳遞非傷害性的觸覺信號,這兩種信息在脊髓背角層面上可以產(chǎn)生一種競爭的關(guān)系。”伊鳴說,“如果觸覺信號足夠強(qiáng)就可以抑制掉傷害性信號,可以想象當(dāng)我們受到傷害性刺激的時(shí)候,最開始是傷害性纖維傳遞到我們脊髓背角,如果我們施加觸覺刺激,如揉局部皮膚,就在痛的信號之上加了一個非傷害的刺激信號,這個信號就會競爭性地抑制掉傷害性信號,使得我們痛覺減輕,這就是門控理論的通俗解釋。”
因此,如果被打了一頓,揉一揉痛的地方,就會刺激粗大的感受器,讓神經(jīng)系統(tǒng)被粗神經(jīng)纖維傳遞的信號“迷惑”,暫時(shí)忘記了細(xì)神經(jīng)纖維傳遞的疼痛信號。
以上幾種對疼痛的解釋都是基于生理因素的,其實(shí)疼痛的形成很復(fù)雜,并不完全是生理因素造成的,還包括許多心理因素和環(huán)境因素。國際疼痛學(xué)會(IASP)在今年就將疼痛定義為:“是具有感覺、情緒、認(rèn)知和社會層面的實(shí)際或潛在組織損傷所引起的痛苦體驗(yàn)。”看來要想真正了解疼痛,還需要一個很漫長的過程。
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幻肢痛:不存在的肢體為啥也會感覺痛
在常見的疼痛之外,還有一種疼痛讓人費(fèi)解,那就是幻肢痛。幻肢痛現(xiàn)象是因截肢或外傷而使人失去身體某一部分后仍持續(xù)感知那部分肢體存在或者出現(xiàn)疼痛的現(xiàn)象。幻肢痛是一種神經(jīng)病理性疼痛,全身各部位組織切除后均可發(fā)生,尤以四肢和乳房切除后多見。
對于幻肢痛現(xiàn)象,目前認(rèn)為最重要的發(fā)生機(jī)制是大腦皮層的功能重組,而外周和中樞機(jī)制都參與其中。據(jù)伊鳴介紹,從外周機(jī)制上講,截肢手術(shù)之后,病人的肢體與局部神經(jīng)同時(shí)被切斷。來自受損神經(jīng)的異常放電與術(shù)后早期出現(xiàn)的幻肢痛有關(guān)。
中樞機(jī)制在幻肢痛的發(fā)生中更重要。我們的肢體都是受到大腦皮層支配的,包括感覺和運(yùn)動。病人被切掉肢體之后,原來支配切除部位的腦區(qū),就會突然間沒有了信號來源。因此,會出現(xiàn)一種代償性的反應(yīng)。例如截肢后對側(cè)大腦皮質(zhì)軀體感覺區(qū)內(nèi)面部代表區(qū)擴(kuò)大,并向中線方向伸入到相鄰的被截掉的肢體代表區(qū)。這時(shí)大腦就可能把面部刺激“誤認(rèn)為”肢體刺激,產(chǎn)生幻肢痛。大腦皮質(zhì)功能重組的程度與幻肢痛的程度有明顯相關(guān)性。
編輯:趙彥
關(guān)鍵詞:疼痛 刺激 信號 感受器