The mysterious science of pain

In 1995, the British Medical Journal published a report about a builder who accidentally jumped onto a nail, which pierced straight through his steel-toed boot. He was in such agonizing pain that any movement was unbearable. But when the doctors took off his boot, they discovered that the nail had never touched his foot at all. What's going on? Joshua W. Pate investigates the experience of pain.

1,810,594 views | Joshua W. Pate • TED-Ed

Yingyu Liu, Translator
Ava Liu, Reviewer

1995 年，英国医学杂志 发表了一份惊人的报告， 一个 29 岁的建筑工人不小心 踩上一根 15 厘米长的钉子， 钉子直接刺穿了他的钢头靴。 奇痛异常，连最小的晃动 都会让他痛到无法承受。 但是当医生把他的靴子脱掉后， 他们惊讶的发现： 钉子根本没有刺到他的脚。

几百年来， 科学家认为疼痛 是对伤害的直接反应。 按照这种逻辑，伤害越严重， 造成的疼痛感就会越强烈。 但是当我们逐渐了解 痛感这门科学， 我们发现即使身体的 威胁信号机制正常运作， 痛感和组织损伤 也并不总是同时发生。 我们能够经历剧烈的、 与实际伤害不成比例的疼痛， 甚至在没有受伤时感到疼痛， 像那个建筑工人， 以及案例中男性伴侣在孕妇怀孕或 分娩期间所经历疼痛。

这是为什么呢？ 实际上有两种现象在起作用： 痛苦的经历和被称作为 伤害感受的生物过程。 伤害感受是神经系统中 对有害或潜在有害刺激 保护性反应的一部分。 传感器处于专门的神经末梢， 用于检测机械、热和化学威胁。 如果足够多的传感器被激活， 电信号从神经输出到脊椎和大脑。 大脑衡量这些信号重要性， 如果大脑认为身体需要保护， 就会产生痛感。 通常，疼痛使身体 免受进一步伤害或损坏。 但是除了伤害感受， 还有一整套因素可以影响疼痛经历， 并降低疼痛的示警功能。
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首先，有些生物因素会 将伤害性信号放大到大脑。 如果神经纤维被反复激活， 大脑可能认为 神经纤维需要变得更敏感 才能充分保护身体抵御威胁。 更多的压力传感器会 添加到神经纤维， 直到它们变得非常敏感， 即使只是轻微接触皮肤， 也会激发强烈的电信号。 还有一些情况， 神经发送的信号更为有效， 并且将信息放大。 这些放大信号的形式 在慢性疼痛病人中最常见， 也就是疼痛持续超过三个月的病人。 当神经系统被推入 持续的高度戒备状态， 疼痛持续的时间 会超过身体受伤的时间。 这造成了一个恶性循环， 疼痛持续时间越长， 扭转就会变得越困难。

心理因素当然也会影响痛感， 可能通过潜在影响伤害感受和 通过直接影响大脑。 一个人的情绪状态、记忆， 对于疼痛的信念和对于治疗的期待 都可以影响他们的疼痛感。 一项研究中发现： 相比那些相信自己可以控制的孩子， 认为自己无法控制疼痛的孩子 真的会经历更剧烈的疼痛。 环境因素也很重要。 在一个实验中， 在志愿者的手背上放置冷冻的冰棍， 虽然冰棍的温度每次都是相同的， 看着红灯的人比 看着蓝灯的人痛感更强， 最后，社会因素比如家庭的支持， 也可以影响疼痛的感知。 所有这一切都意味着 疼痛治疗需多管齐下， 由疼痛专家、物理治疗师、 临床心理学家、护士， 和其他医疗专业人士的介入， 这种方法通常最有效。
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虽然我们才刚刚开始 探索痛感的机制， 但是已经发现了 一些有前景的研究领域。 直到最近， 我们以前认为神经胶质细胞 周围神经元只是支撑结构， 但现在我们知道他们对 影响伤害感受有很大的作用。 研究表明，禁用某些 杏仁核中的脑电路 可以消除大鼠的疼痛。 对少见的没有痛感的人进行基因检测 已经发现了其他几个 可以开发药物的方向， 及最终可能实现的基因治疗。

Joshua W. Pate: The mysterious science of pain | TED Talk