
以下文章经许可转载自对话,这是一个报道最新研究的在线出版物。
在20世纪80年代之前,临床医生实际上是在新生儿身上进行手术,没有给他们麻醉剂或止痛药。这并不是因为他们认为婴儿完全没有感觉疼痛的能力。而是他们不知道新生儿能感受到多少疼痛,并且担心药物可能太危险,不值得使用。
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幸运的是,我们今天掌握了更多信息。由于婴儿无法告诉我们他们有多痛,科学家们发明了几种巧妙的方法来试图弄清楚他们的感受。但是,我们仍然有很多不了解的地方。而我们的新研究,发表在《当代生物学》上,表明我们可能低估了婴儿在压力下感受到的痛苦程度。
进展相对缓慢的原因是,长期以来,没有一种公认的可靠方法来衡量婴儿的疼痛感知。只是在过去的几十年里,科学家们才越来越努力地做到这一点——而结果可能适用于其他无法沟通的人。
第一个线索来自20世纪80年代早期的动物模型。这些模型表明,感知疼痛事件所需的神经系统内的结构和功能连接从出生时就存在。然而,我们仍然不知道这些连接是否足够成熟,足以让婴儿以与成人完全相同的方式体验疼痛。
与此同时,临床研究人员开始探索测量人类婴儿疼痛的方法。在进行疼痛的程序后,例如用于血液测试的足跟采血(很像成人血液测试中使用的手指采血),婴儿表现出几种明显的反应。这些反应包括生理方面(心率或呼吸的变化)和激素方面(释放“应激激素”皮质醇)以及行为方面(哭闹或做鬼脸)。
该领域的广泛研究表明,应结合这些测量方法评估婴儿疼痛,从而开发出新生儿临床疼痛评分系统,例如早产儿疼痛量表。
大脑中的疼痛
该领域的另一个重大进展来自伦敦大学学院的菲茨杰拉德实验室,该实验室不再仅仅使用行为和生理反应的观察来测量疼痛。相反,它转向了大脑。我们知道疼痛的感知是由中枢神经系统产生的,因此这些研究人员旨在直接测量负责疼痛感觉的神经元(脑细胞)的活动。
为了做到这一点,他们使用了无创测量方法,如肌电图(EMG)和脑电图(EEG),这些方法测量肌肉和脑细胞在疼痛事件后产生的电活动。这种方法的优点是客观和定量,因为它不依赖于观察评分。
这些研究证实,婴儿确实会在大脑中处理疼痛,但他们随着年龄增长,体验有所不同。首先,该实验室记录了脊髓反射——例如旨在保护身体免受有害刺激的退缩反射——并发现早产儿对感觉刺激比年长的婴儿更敏感。他们让婴儿反复接受无痛的触摸,发现年幼的婴儿在受到比年长的婴儿更轻的触摸后会移动他们的肢体。事实上,年长的婴儿习惯了反复的触摸,最终停止移动他们的肢体。
他们还发现,早产儿对疼痛和无痛的触摸都会做出全身运动的反应。在年长的婴儿(足月龄,约40周)中,这成熟为更有目的性的刺激肢体退缩,变得更特定于疼痛,而不是任何触摸。
重要的下一步是记录大脑中的活动,这是疼痛感知发生的地方。他们使用脑电图(EEG)完成了这项工作,脑电图使用放置在头皮上的电极来跟踪和记录脑电波。他们发现,早产儿表现出大量的脑活动爆发,就像早期的反射一样,这些爆发并非特定于疼痛(简单的敲击可能会产生与足跟采血类似的效果)。接近正常足月龄(提前几周),婴儿更有可能表现出清晰的疼痛特异性脑电波,类似于在成人中看到的脑电波。
然而,虽然这是对疼痛事件发生后神经系统中发生的事情的直接解读,但你不应该认为这是婴儿感受的直接反映。这是因为疼痛的感觉需要一个情感成分以及感觉部分,尽管我们可以测量感觉方面,但我们无法测量或假设新生儿的情感处理。
压力和疼痛
在我们最新的研究中,我和我在菲茨杰拉德实验室的同事专注于压力和疼痛。许多婴儿由于必要的临床程序而经历生理压力。例如,住院婴儿通常每天需要进行多次疼痛的程序作为他们护理的一部分,而那些没有经历疼痛程序的婴儿也可能会将诸如称重或嘈杂的声音(警报)等事件视为压力。
我们首次在一次临床需要的血液测试中同时测量了疼痛和压力。在56名住院新生儿中,在血液测试后测量了与疼痛相关的脑活动和行为反应,同时使用唾液中应激激素(皮质醇)的浓度和心率模式测量了婴儿的背景压力水平。
结果表明,对于没有压力的婴儿,疼痛的程序通常会导致大脑活动和行为的协调增加,以面部表情的形式表现出来。压力较大的婴儿在疼痛程序后大脑中会产生更大的反应,但重要的是,这不再与行为变化相匹配。换句话说,压力大的婴儿的大脑中可能存在强烈的与疼痛相关的活动,但你无法仅通过观察他们的行为来判断这一点。
由于压力水平升高会增加与疼痛相关的大脑活动量,因此很明显我们应该监测和控制住院婴儿的压力水平。压力大的婴儿可能看起来对疼痛没有反应,尽管他们的大脑仍在处理疼痛。这种现象已经在早产儿身上观察到,他们有时会“麻木”并在不知所措时变得没有反应。但这并不意味着他们没有经历任何事情。重要的是,这意味着医生和护士可能会低估他们的疼痛。
考虑到它的巨大重要性,我们对新生儿的实际感受知之甚少似乎令人惊讶。值得庆幸的是,研究正在以惊人的速度解开这个谜团。