In 1995, the British Medical Journal published an astonishing report about a 29-year-old builder. He accidentally jumped onto a 15-centimeter nail, which pierced straight through his steel-toed boot. He was in such agonizing pain that even the smallest movement was unbearable. But when the doctors took off his boot, they faced a surprising sight: the nail had never touched his foot at all.
Năm 1995, Tạp chí Y học Anh công bố một báo cáo đáng kinh ngạc về một thợ xây 29 tuổi vô tình giẫm lên một cây đinh dài 15 xen-ti-mét. Nó đâm xuyên qua giày bảo hộ lao động mũi thép của anh. Anh đau đớn đến mức không thể chịu được dù chỉ một lay động nhỏ. Nhưng sau khi bác sĩ cắt bỏ giày, họ ngạc nhiên khi thấy: cái đinh chưa bao giờ chạm đến chân anh.
For hundreds of years, scientists thought that pain was a direct response to damage. By that logic, the more severe an injury is, the more pain it should cause. But as we’ve learned more about the science of pain, we’ve discovered that pain and tissue damage don’t always go hand in hand, even when the body’s threat signaling mechanisms are fully functioning. We’re capable of experiencing severe pain out of proportion to an actual injury, and even pain without any injury, like the builder, or the well-documented cases of male partners of pregnant women experiencing pain during the pregnancy or labor.
Trong hàng trăm năm, các nhà khoa học tin rằng đau đớn là phản ứng của cơ thể khi có chấn thương. Theo logic đó, chấn thương càng nghiêm trọng thì càng đau đớn. Nhưng khi hiểu hơn về khoa học của nỗi đau, ta phát hiện ra đau đớn và thương tổn không phải lúc nào cũng song hành, ngay cả khi cơ chế cảnh báo đe dọa của cơ thể vẫn hoạt động bình thường. Ta có khả năng trải nghiệm cơn đau dữ dội hơn chấn thương thật, thậm chí, ngay cả khi không có bất kỳ vết thương nào, như người thợ xây, hoặc các trường hợp chồng thai phụ cảm nhận đau đớn khi vợ mình mang thai hoặc chuyển dạ.
What’s going on here? There are actually two phenomena at play: the experience of pain, and a biological process called nociception. Nociception is part of the nervous system’s protective response to harmful or potentially harmful stimuli. Sensors in specialized nerve endings detect mechanical, thermal, and chemical threats. If enough sensors are activated, electrical signals shoot up the nerve to the spine and on to the brain. The brain weighs the importance of these signals and produces pain if it decides the body needs protection. Typically, pain helps the body avoid further injury or damage. But there are a whole set of factors besides nociception that can influence the experience of pain— and make pain less useful.
Vậy chuyện gì đang xảy ra? Thực tế, có hai hiện tượng góp phần tạo nên điều này: cảm giác đau, và một quá trình sinh học gọi là thụ cảm đau. Thụ cảm đau là một phần của hệ thần kinh bảo vệ cơ thể trước các kích thích có hại hoặc có thể gây hại. Bộ phận thụ cảm tại đầu dây thần kinh chuyên biệt phát hiện các mối đe dọa cơ, nhiệt và hóa học. Khi kích hoạt đủ số thụ cảm, tín hiệu điện truyền tới dây thần kinh qua cột sống và lên não. Não đánh giá tầm quan trọng của các tín hiệu này và tạo ra đau đớn nếu thấy cơ thể cần được bảo vệ. Thông thường, đau đớn giúp cơ thể tránh thương tích và tổn hại nặng hơn. Nhưng có một loạt các yếu tố ngoài thụ cảm đau có thể ảnh hưởng đến cảm giác đau và làm nó sai lệch.
First, there are biological factors that amplify nociceptive signals to the brain. If nerve fibers are activated repeatedly, the brain may decide they need to be more sensitive to adequately protect the body from threats. More stress sensors can be added to nerve fibers until they become so sensitive that even light touches to the skin spark intense electrical signals. In other cases, nerves adapt to send signals more efficiently, amplifying the message. These forms of amplification are most common in people experiencing chronic pain, which is defined as pain lasting more than 3 months. When the nervous system is nudged into an ongoing state of high alert, pain can outlast physical injury. This creates a vicious cycle in which the longer pain persists, the more difficult it becomes to reverse.
Đầu tiên là các yếu tố sinh học khuếch đại tín hiệu đau ở não. Khi các sợi thần kinh được kích hoạt nhiều lần, não có thể quyết định nó cần nhạy cảm hơn để bảo vệ cơ thể trước các mối đe dọa. Các sợi thần kinh nhận càng lúc càng nhiều căng thẳng cho đến khi nó trở nên nhạy cảm đến mức chỉ cần chạm nhẹ vào da cũng đủ để phát ra tín hiệu điện cực mạnh. Trong các trường hợp khác, dây thần kinh thích ứng để gửi tín hiệu hiệu quả hơn, khuếch đại thông điệp. Các dạng khuếch đại thường thấy ở những người bị đau mãn tính. Đau mãn tính được định nghĩa là cơn đau kéo dài hơn ba tháng. Khi hệ thần kinh rơi vào trạng thái cảnh giác cao độ, đau đớn có thể kéo dài hơn tổn thương thực, tạo thành một vòng luẩn quẩn: đau đớn càng kéo dài, càng khó điều trị dứt điểm.
Psychological factors clearly play a role in pain too, potentially by influencing nociception and by influencing the brain directly. A person’s emotional state, memories, beliefs about pain and expectations about treatment can all influence how much pain they experience. In one study, children who reported believing they had no control over pain actually experienced more intense pain than those who believed they had some control. Features of the environment matter too: In one experiment, volunteers with a cold rod placed on the back of their hand reported feeling more pain when they were shown a red light than a blue one, even though the rod was the same temperature each time. Finally, social factors like the availability of family support can affect perception of pain. All of this means that a multi-pronged approach to pain treatment that includes pain specialists, physical therapists, clinical psychologists, nurses and other healthcare professionals is often most effective.
Rõ ràng, yếu tố tâm lý cũng ảnh hưởng đến nỗi đau, có khả năng ảnh hưởng đến thụ cảm đau và ảnh hưởng trực tiếp đến não. Trạng thái cảm xúc của một người, ký ức, niềm tin về nỗi đau và kỳ vọng trong điều trị đều có thể ảnh hưởng lên mức độ đau đớn mà họ cảm nhận. Trong một nghiên cứu, những đứa trẻ tin rằng chúng không kiểm soát được nỗi đau, cảm thấy đau hơn những đứa trẻ tin rằng chúng có thể kiểm soát phần nào. Môi trường xung quanh cũng rất quan trọng: Trong thí nghiệm đặt một thanh lạnh lên lưng bàn tay, các tình nguyện viên cho biết họ cảm thấy đau khi thấy ánh sáng đỏ hơn là ánh sáng xanh, dù nhiệt độ hai thanh là như nhau. Cuối cùng, các yếu tố xã hội như sự động viên của gia đình cũng có thể ảnh hưởng đến nhận thức về cơn đau. Điều này có nghĩa là phương pháp điều trị cơn đau kết hợp chuyên gia về nỗi đau, nhà vật lý trị liệu, tâm lý học lâm sàng, y tá và các chuyên gia chăm sóc sức khỏe thường cho kết quả tốt nhất.
We’re only beginning to uncover the mechanisms behind the experience of pain, but there are some promising areas of research. Until recently, we thought the glial cells surrounding neurons were just support structures, but now we know they have a huge role in influencing nociception. Studies have shown that disabling certain brain circuits in the amygdala can eliminate pain in rats. And genetic testing in people with rare disorders that prevent them from feeling pain have pinpointed several other possible targets for drugs and perhaps eventually gene therapy.
Tuy chỉ mới được khám phá, cơ chế hoạt động của cơn đau, được xem là lĩnh vực nghiên cứu đầy hứa hẹn. Mãi cho đến gần đây, ta mới biết các tế bào thần kinh đệm quanh tế bào thần kinh không chỉ là cấu trúc hỗ trợ, mà còn có vai trò quan trọng, lên thụ cảm đau. Nghiên cứu đã chỉ ra việc vô hiệu hóa một số mạch máu trong vùng hạch hạnh nhân có thể loại bỏ cơn đau ở chuột. Và việc xét nghiệm gen của những người mắc bệnh hiếm gặp khiến họ không cảm thấy đau đã mở ra một số liệu pháp điều trị mới, và có lẽ, cuối cùng là liệu pháp gen.