三、痛觉的调制
在神经系统中不仅有痛觉信息的传递系统,而且有痛觉信息的调制系统,实际上这两者密切联系,相互作用,不可截然分开。
(一)脊髓水平的调制
20世纪60年代,提出了“闸门控制”学说。刺激皮肤发生的传入神经冲动进入脊髓后,被引进三个系统:①闸门控制系统;②中枢控制系统;③作用系统。总之,中枢通过一个闸门控制系统来接受有关伤害性的信息。闸门控制学说把来自外周和中枢的冲动对痛觉传递的调制和痛觉传递本身结合在一起进行综合考虑,有力地推动了痛觉生理学的争鸣和发展。
在脊髓背角胶质区,存在着大量的GABA能的中间神经元,其轴突及含囊泡的树突与传入神经C纤维末梢形成突触联结。GABA受体类型中,GABAB主要集中在背角Ⅰ、Ⅱ层,C纤维末梢上存在着这类受体。用GABAB受体激动剂baclofen,可对背角神经元的伤害性反应产生长时程的抑制作用。
在背角胶质区,还有大量的阿片肽能(包括脑啡肽和强啡肽)中间神经元及各类阿片受体存在。脊髓鞘内注入微量吗啡或阿片肽则镇痛作用明显,提示阿片肽参与背角痛觉信息的调制,既有突触前机制,也有突触后机制。
(二)内源性痛觉调制系统
60年代研究吗啡镇痛作用的机制时,我国学者邹冈和张昌绍首先发现在兔第三脑室周围灰质内注入微量吗啡能够持久地抑制光热刺激所引起的痛反应。随后有许多工作证明从第三脑室尾端开始,沿中脑导水管到第四脑室头端为止的周围结构内注射微量吗啡均有镇痛作用,一般认为最有效区在中脑导水管周围灰质(PAG)的腹外侧部。以后有人发现脑刺激镇痛与注射吗啡的有效镇痛区是完全一致的。
1973年国际上报道了脑内存在着阿片受体。1975年又首次发现了甲硫脑啡肽和亮脑啡肽。关于阿片肽与镇痛关系的研究取得重大进展,证明阿片受体的分布与吗啡镇痛及脑刺激镇痛的有效部位十分一致,阿片肽在体内参与镇痛过程。
在总结大量实验资料的基础上,70年代中有人提出了内源性痛觉调制系统的概念。内源性痛觉调制系统,一般是以PAG为核心,联结延髓头端腹内侧网状结构(RVM),通过下行抑制通路对脊髓背角的痛觉初级传入活动进行调节。
1.下行抑制系统
(1)中脑导水管周围灰质
PAG是内源性痛觉调制系统中起核心作用的重要结构。它在痛觉调制中的重要性在于凡是由激活更高级中枢所产生的镇痛效应,大多数都被证明是通过它才得以实现的。PAG的镇痛作用是由于激活了下行抑制系统的结果,而在切断脊髓背外侧索(DLF)后消失。
(2)延髓头端腹内侧网状结构
中缝脊髓系统:中缝大核的5-羟色胺能神经元是PAG下行抑制的重要转递站。尽管PAG含有大量脑啡肽能神经元,但是它们不投射到NRM,许多实验表明PAG主要通过神经降压素(neurotensin)激活NRM中神经元的活动。
中缝旁脊髓系统:主要包括①大白鼠的网状旁巨细胞核(RPG);②外侧网状旁巨细胞核(Rpgl);③Rpg腹侧的网状巨细胞核的α部分(Rgcα)。这些核团的去甲肾上腺素能、脑啡肽能能、5-羟色胺能的下行纤维,都经DLF终止于脊髓背角,是痛觉下行抑制的重要组成部分。
在延髓,除了RVM,延髓尾部的外侧网状核(LRN)和蓝斑核(LC)也是下行抑制系统中的一个重要结构,去甲肾上腺素是LC和LRN下行抑制的主要神经递质。
总之,在汇集脑的高级部位的各种传出活动对脊髓痛觉信号的传导起调制影响时,PAG和RVM起着最后驿站或共同通路的作用。
2.下行易化系统
90年代初,下行易化系统的激活是通过降低痛阈值来提高机体对伤害性刺激的反应能力。这可能在某些生理及病理状态下有着一定的意义。
(三)间脑和端脑的调制
1.丘脑
丘脑既是各种躯体感觉信息进入大脑皮质之前的最重要的传递中枢,也是重要的整合中枢如髓板内核群包括中央核(CM)、中央外侧核(CL)及束旁核(Pf)等。Pf、CL是痛觉冲动的接受中枢,而CM核可能是一个调制痛觉的中枢结构。
2.边缘系统和基底神经节
在边缘系统的某些结构,如扣带回、海马和下丘脑等部位也可记录到痛敏细胞,这可能和痛的情绪成分有关。又有人观察到,刺激隔区、视前区可使动物的痛阈提高,也能缓解病人的顽痛症状。
尾核是基底神经节中最大的一个核团。近年来有资料表明,刺激尾核能产生镇痛作用,临床上电刺激尾核常常可以满意地缓解癌症病人的顽痛。
3.大脑皮质
这是多种感觉信号进入意识领域形成感觉的重要部位。因此大脑皮质的机能似在于痛觉的分辨而不是痛觉的感受。