想象一下您刚刚走进一张桌子。也,你可能会立即弯下腰开始摩擦受影响的胫骨——但这真的有什么作用吗?嗯,根据一种关于疼痛如何起作用的理论,事实证明,我们奇怪的小本能确实可以帮助减轻我们的痛苦。人体是不是很神奇?
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新理论的诞生
为了了解这里可能发生的事情,我们需要回到 1965 年,开创性论文作者:罗纳德·梅尔扎克和帕特里克·D·沃尔。在其中,两人向世界介绍了他们的新疼痛理论,称为门控制理论。这是神经科学研究的一个重要时刻。
“疼痛门控理论……从此彻底改变了我们对疼痛机制和管理的理解,”写了Joel Katz 和 Brittany N. Rosenbloom 纪念该研究 50 周年。
“门控理论对医疗保健从业者如何看待疼痛、如何治疗患者产生了重大的临床影响,也许更重要的是,它为患者带来了缓解疼痛的希望。”
梅尔扎克和沃尔的论文发表之际,正值疼痛研究领域引发争议。当时有两种主要的相互竞争的理论,人们普遍认为它们是相互排斥的。梅尔扎克和沃尔都看到了两者的问题,但也有他们同意的观点。他们的新门控制理论试图将他们所有的信念综合成一个统一的理论。
与许多激进的提议一样,可以公平地说,它并没有立即受到其他科学家的欢迎。它需要数年时间才能获得广泛接受。
门控如何工作?
“门控制理论认为,有害刺激的感觉可以被神经纤维携带的无害刺激所阻断,这些神经纤维在疼痛输入之前到达大脑,因为这些神经纤维速度较慢,”疼痛专家朱迪思·谢曼博士在接受《科学》杂志采访时说道。克利夫兰诊所健康要点。
换句话说,非疼痛的刺激——比如当你走进桌子后摩擦胫骨时——可以取代较慢的疼痛信号,因为它们通过周围神经和脊髓传播到大脑。结果,根据理论,是你感觉疼痛减轻了。
全国各地的神经科学学生在学习过程中的某个时刻都会遇到过这样的图表。这是梅尔扎克和沃尔原论文中插图的色彩稍微丰富的版本。
门关闭时门控制如何工作的示意图,因此通行不会有任何痛苦。
图中顶部的 Aβ 纤维是直径较大的神经纤维,外侧有绝缘髓鞘。正因为如此,它们可以比底部较窄的无髓鞘 C 纤维更快地传输脉冲。我们正在谈论更快:Aβ 纤维的速度约为每小时 386 公里(每小时 240 英里),而 C 纤维的速度仅为每小时 3.2 公里(每小时 2 英里)。
还有第三种类型未在此特定图表中显示:Aδ,它位于中间的某个位置,但仍然位于较慢的一侧。
Aβ 纤维是由非疼痛刺激(如正常触摸和压力)激活的纤维。 Aδ 和 C 纤维是由和热量。
在上图的版本中,“门”是关闭的。当 C 纤维发射时,Aβ 纤维也在发射 - 请记住,它们更快、更高效。 Aβ 纤维反过来刺激图像中心的抑制性中间神经元,这些神经元最终控制疼痛信号是否到达神经元。。当它们受到 Aβ 纤维刺激时,会产生抑制反应,阻止疼痛信号通过。
这一切都发生在,具体来说背角,疼痛刺激大脑过程中的关键路径点。正是在这里,三种不同类型的纤维与次级神经元连接起来,然后通过几个复杂的神经通路– 中枢神经系统本身。
门控理论就是全部吗?
我们大多数人都可以从个人经验中证明门控制理论的优点——我们都做过“揉擦受伤的手臂或腿”的技巧,而且大多数人都同意它确实有助于控制疼痛。谢曼解释说,虽然这部分是为了分散我们对受伤的注意力,但至少部分是因为门控制。
但梅尔扎克和沃尔的论文已有 60 多年的历史,从生物学角度来说,这已经相当古老了。最近,有人建议,虽然该理论有其地位,但可能是时候进行更新以反映我们所掌握的一切了自60年代以来。
“自 1965 年以来,我们在脊髓感觉处理及其调节方面的研究取得了哪些进展?”哈佛医学院教授克利福德·J·伍尔夫 (Clifford J. Woolf) 在一次采访中问道2022年论文。
“我们需要放弃最初的门控理论的原因是,该模型虽然鼓舞人心且具有重大历史意义,但我们现在必须认识到,它已经过时且过于简单化。”
例如,伍尔夫解释说,我们现在知道 Aβ、Aδ 和 C 纤维有不同的亚型,而且我们知道背角本身的神经元构成比梅尔扎克和沃尔时代所理解的要复杂得多。
伍尔夫确实指出,该理论有助于引入关于,已成功应用于数千名患者。他还表示,至少该理论的最初支持者之一会对更新该理论的前景感到兴奋,以便它能够继续帮助后代的疼痛患者。
“在我职业生涯的初期,我有幸与帕特·沃尔一起工作,”伍尔夫透露,“我知道他会和我一样兴奋,因为他会像我一样兴奋地期待能够通过数据驱动详细了解脊髓中导致疼痛的感觉信息的实际处理过程,希望这最终会成为现实。”
但仍然很有趣的是,像摩擦或触摸伤口这样的简单动作——我们大多数人一直下意识地做的事情——可能会对疼痛在我们神经系统深处的传递方式产生真正的影响。
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