本文发表于《大众科学》的前博客网络,反映了作者的观点,不一定代表《大众科学》的立场。
据估计,20.4%(即 5000 万)的美国人患有慢性疼痛,每年导致近 5600 亿美元的直接医疗费用,降低生产力并增加残疾。如今,慢性疼痛是成年人寻求医疗护理的最常见原因之一,并导致阿片类药物依赖、焦虑、抑郁、行动和日常活动受限以及总体生活质量下降。虽然短期止痛疗法提供了相对较好的解决方案,但尚未确定针对慢性疼痛的有效长期解决方案。
为了确定我们在慢性疼痛治疗中遗漏了什么,我们首先需要了解身体如何感知和响应疼痛。在全身,我们都有疼痛感受神经元,称为伤害感受器,它们通过发送“可能的威胁”信号来响应有害或潜在有害的刺激。信号通过神经传递到脊髓,脊髓处理疼痛信息并将其传递到大脑,在那里它被丘脑进一步处理,然后发送到大脑皮层,我们在那里感知到疼痛。
在接收到伤害性疼痛信息后,大脑的疼痛调节网络可以根据具体情况抑制或增强疼痛体验。通常,急性疼痛信息通常被认为是“好”信号,因为它会提醒身体注意潜在的损害,从而允许采取保护措施,之后可以抑制疼痛。然而,慢性疼痛通常是一个“坏”信号,反映了系统的某些功能障碍,无法抑制疼痛并允许其持续下去。
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疼痛研究人员面临的一个常见问题是,为什么类似的疾病或损伤会导致不同的人产生不同的疼痛程度。我们已经了解到,那些生活在平衡的疼痛调节系统中的人能够更好地抑制不必要或无威胁的疼痛信息,而那些系统失衡的人则缺乏这种抑制能力,更容易受到急性和慢性疼痛的影响。研究表明,患有偏头痛、紧张性头痛、纤维肌痛、肠易激综合征 (IBS)、颞下颌关节紊乱病 (TMD) 和骨关节炎等疼痛障碍的患者通常抑制疼痛的能力较低。
患有这些慢性疼痛疾病的个体通常依赖非处方 (OTC) 药物或更强的药物解决方案来阻断不必要的疼痛信号。事实上,2018 年全球阿片类药物市场规模为 254 亿美元。然而,OTC 药物和处方止痛药都不适合长期使用。与其开发更多用于长期疼痛管理的药物组合,不如重新思考我们如何整体地进行疼痛调节。随着医疗器械领域技术的进步,最近的技术使得非侵入性治疗疼痛疾病成为可能。
在不痛的地方治疗疼痛
“疼痛抑制疼痛”是一种历史悠久的医学观察,即当在远处部位引入另一种疼痛时,身体一个部位的疼痛将被感知为强度较低。其潜在机制是新的远程疼痛激活了内部抑制回路,从而抑制了原始疼痛。在研究人类的这种机制时,我们将这种现象称为“条件性疼痛调节”(CPM),该术语通常用于描述内源性疼痛抑制的过程。
近年来,一致的数据积累表明,CPM 在慢性疼痛患者中效率较低,特别是对于那些患有特发性疼痛综合征的患者。也就是说,他们通过另一种疼痛抑制对一种疼痛的感知能力降低了——无论是作为其慢性疼痛的原因还是结果。
同样,具有有效 CPM 的健康个体不太可能获得疼痛(例如,手术后),反之亦然。因此,以 CPM 为代表的疼痛抑制系统是医疗器械行业利用它来有效控制个体疼痛调节系统的有趣目标。这是通过应用接近疼痛的刺激来实现的,该刺激激活疼痛抑制并减轻临床疼痛。
如果我们以偏头痛为例,在头痛发作的同时施加刺激将产生疼痛抑制并减轻——甚至阻止——发作。值得注意的是,将 CPM 触发刺激放置在头部或颈部是行不通的,因为疼痛调节系统会将刺激视为原始疼痛的延伸。
因此,疼痛调节系统将继续发出疼痛信号,甚至根据疼痛空间总和增加疼痛信号。但是,如果我们将 CPM 设备放置在身体的远处区域,远离头部或颈部,我们可以发送一个刺激,疼痛调节中心会将其识别为与临床疼痛不同,并允许其诱导疼痛抑制,从而减轻临床疼痛。最令人兴奋的是,临床研究表明,CPM 的远程放置与偏头痛特异性药物疗法一样有效。
凭借神经调节和疼痛机制的最新研究成果,慢性疼痛患者有了新的选择。允许我们摆脱药物治疗方案并提供有效的长期、非侵入性镇痛的技术可能会取代阿片类药物和其他产生副作用的药物。随着我们对身体各种疼痛机制的理解不断发展,为各种特发性疼痛疾病提供有效长期缓解的创新解决方案指日可待。