【科學講堂】神經細胞受刺激 敏感喊痛避危險

◆ 神經細胞只要受到刺激,我們就會感到痛楚。
◆ 神經細胞只要受到刺激,我們就會感到痛楚。

◆ 被太陽曬傷後會特別敏感,是因為細胞「提醒」我們不要再傷害自己。圖為嚴重曬傷的武警官兵。 資料圖片
◆ 被太陽曬傷後會特別敏感,是因為細胞「提醒」我們不要再傷害自己。圖為嚴重曬傷的武警官兵。 資料圖片

  長期痛症令不少人飽受折騰。美國2016年的調查顯示,大概百分之二十的成年人(約五千萬人)在過去的6個月,差不多每天都有痛症的經驗;而大概二千萬人的痛症,嚴重到影響他們的工作和日常生活。相類的調查顯示,歐洲的情況也差不多。現在我們對長期痛楚的了解有多少?今次就和各位討論一下。

  突然敏感會出錯 無害感覺變痛楚

  痛楚的感覺大家一定有過。我們身體不同的部分遍布用來感受痛楚的神經細胞,當它們受到刺激(比如說高溫的刺激),我們就會感到痛楚,好讓我們避開危險。不過各位有否奇怪,我們對痛楚的敏感度與感覺,好像會隨時間、狀況而變?例如被太陽曬傷以後,平常令我們舒服的溫水會突然之間讓皮膚十分難受。

  這是一種被稱為周邊敏感化(peripheral sensitization)的現象。由太陽引起的發炎,會令身體中的神經細胞變得敏感,因而特別容易感應到平常不會偵測出來的刺激。

  中央神經系統受刺激

  也有中央敏感化(central sensitization)這種現象,比如在手術以後,一些病人的中央神經系統會受到刺激,錯誤地將無害的感覺演繹為痛楚。因此縱然遠離手術的部位沒有任何發炎,稍為輕輕觸碰也會令這些病人感到痛楚。

  對大部分人來說,中央敏感化和周邊敏感化是短期的現象,被太陽曬傷或進行手術以後,或許有一段時間會特別敏感,「提醒」我們不要再傷害自己,但一段時日之後就會回復正常。不過這些現象為我們提供了寶貴的機會,去了解身體如何感應痛楚。

  發炎反而減痛楚 新方向研止痛藥

  許多以動物為主的研究,已確認到了中央敏感化和周邊敏感化相關的生化渠道和細胞。例如當受到損傷的時候,神經細胞附近的不少細胞會受到刺激,例如嗜中性白血球(neutrophil)、巨噬細胞(macrophage)、T淋巴細胞(T cell)、B淋巴細胞(B cell)等等,更會釋放出有關的因子令神經線變得敏感。

  不過這些讓神經變得敏感的過程,也有可能幫助減退痛楚。2022年加拿大有研究分析了背痛病人的基因反應,發覺如果病人發炎的症狀受藥物阻擋,嗜中性白血球不會如預期般運作消退痛楚。這是一個尚待臨床證實的「驚奇」。一直以來,我們認為發炎應該盡快停止,否則將會發展成長期痛症;這個研究卻初步顯示,發炎症狀的存在,可能有助身體的免疫系統,作出適當的行動消滅痛楚。

  過去的數十年,亦有不少研究在分析長期痛症病人腦部的結構。利用動物的實驗指出,長期的痛症會令牠們部分的神經網絡重組,繼而改變牠們對痛楚的感覺。2019年史丹福大學更有研究探討腦部神經元跟痛楚的關係,研究發現當腦部杏仁核(amygdala)中的一些神經元被關閉掉,實驗中的老鼠依然會感到痛楚,但牠們受到的困擾好像減少了。一些研究人員因此開始了新的研究方向,除了直接處理痛楚的感覺,或許可以開發藥物,減低痛楚為我們帶來的不適。

  痛楚是一種複雜的現象。可幸的是,現在我們對痛楚已有一定的認識,亦已開發了不少的療法。希望在不遠的未來,我們能有更大的進展,幫助大量痛症的病人。

  ◆ 杜子航 教育工作者

  早年學習理工科目,一直致力推動科學教育與科普工作,近年開始關注電腦發展對社會的影響。