睡眠:最好的止痛藥!
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當夜深人靜時,伴隨疼痛的身體一定是輾轉反側難以入眠的。但如果睡眠不足對疼痛又會有什麼影響呢?美國加州大學伯克利分校的科學家們第一次通過識別睡眠剝奪大腦中的神經故障來回答這個問題:它會加劇和延長疾病或受傷所帶來的痛苦。
失眠會導致大腦的軀體感覺皮層(接收疼痛信號)的活躍程度增加126%。圖片來源: Matthew Walker and Adam Krause
這項研究於1月28日發表在《The Journal ofNeuroscience》上,它解釋了導致睡眠剝奪、慢性疼痛甚至阿片類藥物成癮等全球性流行病相互重疊的自我延續循環。美國國家睡眠基金會在2015年的一項調查發現,三分之二的慢性疼痛患者也遭受著反覆發作的睡眠中斷。
該研究的通訊作者、加州大學伯克利分校神經科學及生理學教授Matthew Walker說:「正如這項研究所表明的,如果糟糕的睡眠會增強疼痛感,那麼在護理患者的時候應該將睡眠問題放在更重要的位置,尤其是對住院患者來說。」
Matthew Walker
在該研究中,Walker教授和博士生Adam Krause對20多名健康年輕成年人的腿部施加導致不適的熱量,並同時掃描他們的大腦。他們發現,在睡眠不足的情況下,接收疼痛信號並對其進行評估並激活疼痛自然緩解的神經機制會受到擾亂。
研究人員證明了他們的猜測,即睡眠剝奪會增強疼痛敏感度(大腦軀體感覺皮層中的極度興奮反應證實了這一點)。然而令他們感到驚訝的是,大腦伏隔核的活動減弱。這是大腦獎勵迴路中的一個區域,該區域除了負責其它功能外,還會提升多巴胺水平以緩解疼痛。
Walker說:「睡眠不足不僅會增強大腦中的疼痛感應區域,而且還會抑制天然的鎮痛中心。」
在睡眠剝奪的大腦中,另一個活動下降的關鍵區域是腦島,該區域負責評估疼痛信號,並將其置於特定環境中以讓身體做好應對的準備。
研究第一作者、人類睡眠科學中心的博士生Krause說:「腦島是對疼痛信號進行評估和分類的關鍵神經系統,它使得我們自身的天然鎮痛系統能夠緩解疼痛。」
為了在更常見的日常生活場景中進一步測試睡眠與疼痛的關係,研究人員通過亞馬遜的土耳其機器人在線市場對全美國範圍內的230多名不同年齡段的成年人進行了調查。
受訪者被要求在幾天時間裡報告他們每晚的睡眠時間以及每天的疼痛程度。結果表明,即使睡眠-清醒模式只發生很輕微的改變,也與疼痛敏感度的變化有關。
Krause說:「研究結果清晰地表明,即使夜間睡眠發生輕微的變化,即只減少我們認為微不足道的睡眠時間,也會對你第二天的疼痛負擔產生明顯的影響。」
方案A:睡眠剝奪和睡眠充足交替進行,以睡眠充足抵消睡眠剝奪的影響,並在產生疼痛刺激的同時使用fMRI掃描大腦。方案B:網上調查,詢問受訪者連續兩晚的睡眠情況,並追蹤其睡眠時間的習慣性變化,然後進行日常疼痛評估。圖片來源: JNeurosci
在該實驗中,研究人員招募了25名沒有睡眠或疼痛障礙的健康年輕人。
疼痛閾值因人而異,因此研究人員首先記錄了每個研究參與者在一整夜睡眠後的疼痛閾值基線。他們通過逐漸增加受試者左腿下部皮膚的熱量水平,同時在功能性磁共振成像(fMRI)掃描儀中記錄他們的大腦活動來達到這一目的。
參與者對皮膚熱痛感進行1至10分的評級,造成不適的平均溫度為111華氏度(44攝氏度)。
在確定了每個參與者在一整晚睡眠後的疼痛敏感度基線後,研究人員就能夠通過在一個無眠的夜晚後重複這一過程來比較閾值是如何變化的。他們發現,絕大多數睡眠不足的受試者在華氏107度(41.7攝氏度)左右時,會更快地感到疼痛。
Krause說:「試驗表明,所有參與者感覺不適的溫度閾值都降低了。這表明在睡眠不足後他們對疼痛的敏感度上升。受傷也是如此,但不同之處在於大腦睡眠不足時對疼痛的評估方式。」
與此同時,一夜無眠之後的腦成像顯示軀體感覺皮層的活動顯著增加,而伏隔核和島葉皮層失活。這表明管理對疼痛刺激生理反應的神經機制出現了故障。
Walker也是暢銷書《Why We Sleep》的作者,他說:「樂觀地看,睡眠是天然的鎮痛劑,可以幫助我們控制和減輕疼痛。然而具有諷刺意味的是,人們經歷疼痛最嚴重的地方卻是最不適合睡眠的地方,比如醫院的病房。」Walker的目標是與醫院合作,為患者提供更有利於睡眠的環境。
他說:「我們的研究結果表明,如果將完整的睡眠列為醫療護理工作的一部分,那麼患者的護理將會得到顯著改善,醫院的病床也可以更快地騰出來。」
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