@ 2012.09.28 , 23:12

大科普:我们为什么能感受疼痛?

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没有人喜欢痛苦。不过这却是人类感官体验中恒定的一个部分。然而,我们为什么能够感觉到疼痛呢?痛是怎么影响我们的?每个人对疼痛的感觉都是一样的吗?

虽然我们不想承认,不过疼痛在我们的生活中扮演着很重要的角色。没有疼痛,我们或许都不会感觉到自己手上了,甚至有更多的人会踏上伤害自己的不归路... 总之下面就是疼痛存在的原因,还有它的作用机制——以及为什么科学家们在试图量化它。

为什么疼痛令人痛苦?

疼痛是一个非常复杂和多层面的过程。大自然经过精心设计让动物们在应该感到疼痛的时候感到和上海相应程度的疼痛——对于动物的自保,防止灭亡来说,这应该是进化中最完美的一步了。

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简单地说,疼痛是在进化中逐渐形成的一种自我防御机制,它会给生物以受伤的警告,让它们保护自己的身体,防止自己受到更多的伤害。这同样也是让生物对威胁迅速做出回应的,最有效的方法(虽然有些残忍)——而这种“疼痛反射”应该就是疼痛存在的一大原因。

确实,每一个不小心让手碰到炒锅,烤箱的人都很熟悉这种疼痛反射;在这种情况下,将手拿开这种本能反应是势不可挡的,甚至不容你思考。疼痛反射是能够救命的一种机制,而基于这一特征,疼痛作为一种强大的遗传特性,被一代又一代地遗传了下来。

一些生物学家曾经一直很想知道,为什么动物们会进化出疼痛这种应激模式,而不是其它的反应,比如体内的“危险信号”(“red flag”)——它的作用是一样的。由疼痛所造成的心理上的强迫,比如逃跑和抵抗,看起来好像是进化过度的表现(evolutionary overkill)。难道大自然就不能想出别的温柔点的,不那么折磨人的方法吗?

进化生物学家 Richard Dawkins 认为上述[黑体字内的]问题的答案是:不能。在他的著作《进化的证据》中,他写道,疼痛是进化中,让身无迅速了解危险处境并且做出相应反应的最有效方法。并且,如大家平常都能感受到的,疼痛越剧烈,来自身体的信息也越强烈。

Dawkins 认为,之前所说的体内的“危险信号”,“红灯”,或者随便什么名字,它们都不能起到相同的作用,动物是很容易低估所面临的情况的,就算是它出境已经很危险。就这一点而言,Dawkins 说他认为最“成功”的生物就是那些在面临危险时能够产生必要疼痛的生物——而这种疼痛的程度是不能被忽视的。

重要的是,所有的这些动物身上的应激反应,在人类身上也有一样的体现。有研究显示,天生对疼痛感觉迟钝的人平均寿命更短。所以不管我们喜不喜欢,我们都需要疼痛。

怎么给疼痛分类?

疼痛有不同的“型号”和种类——还有强度。

最常见的疼痛类型就是被称作“反应性疼痛”(由于疼痛类型在中文中译名很多,在量化和分类上的标准也没有统一,所以给出原词方便大家理解:nociceptive pain),它典型的地方就在于是对物理性伤害做出的直接反应。当你的脚趾被踩了,被烟头蚊香烫了,或者割到了手,你就会激活这种反应性疼痛受体(下一部分中会详细讲解)。

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另一种主要的分类是神经性疼痛,它是由我们身上任意神经系统受到伤害而引起的。也正是这种伤害能让人感觉到发麻,电休克,或者针刺感。这也是你使劲按自己的“funny bone”(肘的尺骨端,小时候叫它“麻筋”来着)时的感觉。

除此之外,还有幻肢痛(phantom pain),指患者感到被切断的肢体仍在,且在该处发生疼痛。疼痛多在断肢的远端出现,疼痛性质有很多种。

除了上述几种,还有其它的疼痛形式,比如神经痛(psychosomatic pain),爆发性疼痛(breakthrough pain,一般的疼痛处理方法无法减轻这种疼痛),诱发性疼痛(incident pain,比如拉扯伤口所造成的疼痛),疼痛说示不能(asymbolia)和无知觉痛(insensitivity,比如剧烈疼痛突然被减轻很多或者隐蔽性的疼痛,比如运动员在训练中严重受伤,但是在很长时间内没有感觉到疼痛和不适)。

最后,从长度上来说,又有急性疼痛(acute pain)与慢性疼痛(chronic pain)。患有风湿性关节炎的人们可能对慢性疼痛的体会最深。

疼痛的作用机制

如之前所指出的,疼痛中生理学,神经学基础是非常非常复杂的。本质上来说要产生疼痛必须有4种机制共同作用:一个神经元(nerve fiber),疼痛受体(pain receptors),脊柱(spinal column)还有大脑本身。

我们的身体里配备有不同的感觉神经纤维,分别对不同类型的刺激做出反应,比如基友的抚摸,滴在背上的蜡,被扎针,被水冲等。根据物理性接触的程度,我们的神经纤维会产生不同的化学反应,它也影响了人类大脑对感觉的解读。

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当我们[物理性地]伤害自己时,我们就激活了反应性疼痛的受体。这些神经纤维用途单一;它们唯一的功能就是为疼痛受体“拉警报”。本质上来说,我们感受疼痛的原理类似于电路。当我们的手打到钝器上时,反应性疼痛受体就会被牵涉进来,比如说踢到桌子腿,手被小刀割了。

一旦被牵涉其中,反应性疼痛受体会产生脉冲,而此脉冲信号会通过神经元传导到脊髓,脊髓将这个信号发送到大脑中。这完成这整个过程所花的时间只是一秒中的一个分数:这些脉冲信号被传播到身体各部分的速度约为1m/s。

当这个信号到达大脑,它会直接进入丘脑(thalamus),而丘脑再将这些信息发送至大脑中的不同区域进行神经学和意识翻译。举个例子,大脑皮质是负责找出导致疼痛的原因的,并且将它和其它类型的疼痛进行比较。信号也会被发送至丘脑,而丘脑会产生相应的情绪反应——可能是愤怒,沮丧——也可能是哭泣。

这个过程并不仅仅只是刺激与回应这么简单。假设发生一次外伤事故(比如踢到桌腿),它的手上反应会直接被转化为行为,比如将脚拿开。之后疼痛受体会感到持续性疼痛,以此提醒你不要忘了在这个位置踢到了桌腿——直到疼痛消失,伤势减轻。结论就是,神经纤维已经专业到,能够识别正在愈合的伤口和正在好转的伤势的。

因此文首说,疼痛产生,是一种多层面的过程,它受到任何时间发生的多项事实的影响。你感受到的疼痛类型(又叫内部灵敏感)或许会被多种外在环境所影响,包括心情,恐惧,期待,过去类似经历的回忆,等等。

不仅如此,疼痛的心理学方面理论强烈表明,疼痛过程中有一个极其重要的神经组件。拿幻肢痛当例子,当患者感受到从已被截掉的部位传来的疼痛,这其实是大脑在产生过去主观经历所产生的疼痛(附 TED 视频一个——减轻关节痛的方法)。

如何量化疼痛?

国际上研究疼痛的医学组织将此定义为“由于真实的疼痛和潜在的组织手伤所产生的不愉悦感觉和情绪感受”。很明显,这个定义非常模糊,也没什么学术价值,特别是考虑到疼痛的多种类型和变化这一点。

并且确实,要量化疼痛一个最基本的问题就是,每个人感受到的疼痛都不同。有些人天生就更加耐痛,而很多人会因为情绪的影响或对处境的悲观而夸大疼痛。因此我们需要的就是能够采用身体内部客观的信号和个体变化。

不过令人沮丧的是,目前还没有统一的,或者有工业标准的疼痛量化表。我们有超过20种被用于不同领域和环境的疼痛量化表。缺乏统一性直接导致了研究的难度增加。

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有一个标准的疼痛量化表就是 VHS(Visual Analog Scale / 视觉模拟疼痛评分法)。通过使用插图,病人被要求指出最接近真实反应的表情。VHS 的优点在于它适合每个年龄段的人,并且不需要病人学习术语,描写感受。实际上,研究显示,VHS 如果被好好执行,将是一个很有用的量表。

另外一个比较常见的的就是 NRS(Numeric Rating Scale / 数字疼痛分级法)。医疗机构的工作人员让病人们将疼痛程度评分在1到10之间的数字,10就是病人们能够想象到的最极端的疼痛。不幸的是,最近的研究显示,NRS 的精确性相当低

说它不精确的原因之一就是,人们对于极端疼痛的预期都不一样。那些身体有伤,正在经历疼痛的人更容易将极端疼痛程度想象得更可怕,也有可能更低。

结论就是,一个更可靠,详细的量表的发展,我们仍然在努力。不过考虑到疼痛中包含的大量不同机制与环境因素,这个量表可能永远都不会出现。

本文译自 : iO9 ,由译者 keep_beating 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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