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摘要: 不知道?

为什么被打脸了以后,人会捂住脸?

本文由公众号 “把科学带回家” 提供
给孩子最好的科学教育


我们大家都有这样的经历,身体受伤,比如脸被打了之后,捂住受伤的地方,或者轻轻地揉,就没那么疼了。


 

这是什么原理呢?

 

要明白抚摸和按压的止痛效果,先要看看疼痛到底是怎么回事。

  

从古希腊时期开始,人们就一直在研究到底什么是疼痛。亚里士多德和柏拉图认为疼痛和快乐一样,只是一种情绪,完全是心理上的,就和愤怒、忧伤是一回事,和身体本身关系不大。到了17世纪,笛卡尔提出人体就是一台机器,所以疼痛是完完全全的生理反应,是神经纤维造成的,和人的心理关系不大。



▲ 笛卡尔,就是那个说“我思故我在”的叔叔。笛卡尔坐标系也是他的发明。


 

后来随着科学的进步,出现了各种各样解释疼痛的理论。

 

比如有人说,不同的感受器(感受特定刺激的神经元)管不同的感觉,一些管温度,一些管压力,一些管震动等等。这类解释叫做特异性理论(The Specificity Theory of Pain)。比如被烫了之后,管温度的感受器就会发出警报,所以你才会觉得被烫了。

 




但是它不能解释,为什么被你妈打脸了以后,冰敷可以缓解疼痛的现象。管温度和管被打的机械感受器明明是两种啊,为什么它们会互相搅和呢?

 

因为没法解释许多现象,所以后来又有人说,疼痛和感受器的种类没什么关系,主要和刺激的强度有关,这时强度理论(Intensity Theory of Pain)出场了。

 

比如,你妈轻轻地摸你脸一下,因为你的脸皮比较厚,所以不会变形,也不会觉得疼,因为强度不够嘛。但是如果你妈加大强度,你的脸肯定变形了,你肯定会觉得疼了。



 

强度理论好像和“撇开剂量谈毒性都是耍流氓”是一个调调,也能解释很多问题。不过这个理论显然不能解释,为什么烫伤以后,用冰水敷一下,感觉会舒服一些。按照这个理论的话,冰水也会让温度感受器发出“哇哇哇”的警报,这样双重刺激之下,不是应该更疼才对吗?

 

很明显,这两派是对立的、水火不容的,而且各自都拿得出证据来支持自己,但是各自也有解释不通的地方。那怎么办呢?这时候出现了一个重量级的新理论,它把旧理论不能解释的地方都给解释透了,这就是门控理论(Gate Control Theory of Pain)



▲ 感受器主要是A类和C类神经纤维,它们的直径有很大差异,A类总是大于C类。

从左到右:A阿尔法、A贝塔、A德尔他和C类神经纤维。

 


门控理论说,感受器的确分不同的种类,有一些比较粗大( Aα fiber, Aβ fiber),它们主要管抚摸啊、压力啊、震动啊这些感觉。而且因为它们长得比较粗大(有髓鞘包裹)的关系,信号传得快、传得急,可以和汽车、飞机的速度相当,所以给你的感觉是快速而强烈的。

 

还有一类感受器比较细小,它们主要管化学、温度和机械刺激造成的疼痛(Aδ fiber, C fiber),它们的信号传得慢,速度和人走路、骑车差不多,所以这类感受器给你带来的感觉是缓慢的隐隐作痛。



▲ 图片中从上到下分别是Aα、Aβ、Aδ和 C 类神经纤维。

Aα、Aβ比较粗,传导速度和飞机、跑车类似;Aδ和 C 类相对更细,传导速度更慢,和自行车、走路速度类似

 


当你被打了以后,一开始的那一阵剧痛是粗大的感受器(Aδ fiber)带来的,后来的隐隐作痛是细小的感受器(C fiber)带来的。

 

这两类感受器是死对头。如果它们都受到了刺激,那么它们会互相抵消。因此,你不会接收到双份的感觉,而是信号更强的那类感受器带来的感觉。

 

所以,如果被打了一顿,揉一揉痛的地方,就会刺激粗大的感受器,让神经系统被粗大的感受器迷惑,暂时忘记了细小感受器造成的隐隐作痛。

 

门控理论不光能解释为什么被打了以后揉一揉、摸一摸会舒服一些,还能解释为什么蚊子包痒的时候使劲挠会舒服

 

当你的蚊子包痒时候,是一类细小神经纤维(一类特殊的C fiber)在向你的中枢神经系统汇报情况。如果使劲地挠,粗大的神经纤维就被你撩地生气了,它也开始给上头汇报情况。两种不同粗细的神经纤维互相阻挠,最后你就不那么痒了。所以靠挠止痒的方式,本质上讲就是以毒攻毒啊。



▲ 蚊子包的止痒符——十字钻心叉

 


门控理论还能解释,为什么身体哪里隐隐不舒服,比如腰酸背痛的时候,用震动按摩仪按摩,或者使劲晃那个地方,就会好受一些。因为隐隐作痛的往往是你的细小感受器。在你震动身体的时候,许多感受震动的粗大的感受器被激活了,它们会抑制细小感受器,所以你会暂时觉得好受些。





 

当然了,疼痛并不完全是生理因素造成的,还包括许多心理因素和环境因素。比如世界疼痛学会(IASP,是的,世界上有专门研究疼痛的学会)在1986年给疼痛的定义是:“当组织受伤时感到的不愉快的感觉和情绪”。多好的定义啊,把生理、心理和环境因素都讲到了。我们对疼痛的了解还在不断地加深,但从目前看,门控理论是最站得住脚的一个。

 

 

所以你懂了吧,谁的脸被打疼了,你可以对 ta 的脸进行下面的操作,告诉 ta 这样可以减轻疼痛:


1. 摸一摸




2. 压一压




3. 摇一摇






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图片来源:Daily Mail, NASA, ESA, Haiku Deck, giphy, wikipedia

参考资料:

Bourane, Steeve, et al. "Gate control of mechanical itch by a subpopulation of spinal cord interneurons." Science 350.6260 (2015): 550-554.

Fukuoka, Miyuki, Yoshiki Miyachi, and Akihiko Ikoma. "Mechanically evoked itch in humans." PAIN? 154.6 (2013): 897-904.

Ross, Sarah E. "Pain and itch: insights into the neural circuits of aversive somatosensation in health and disease." Current opinion in neurobiology 21.6 (2011): 880-887.

http://jn.physiology.org/content/109/1/5

https://www.canonsociaalwerk.eu/1846_anesthesie/Canon%20Palliatieve%20Zorg%20-%20Ontstaan%20van%20anesthesie%20-%20Science%20-%20melzackandwallgatecontroltheory.pdf

http://thebrain.mcgill.ca/flash/d/d_03/d_03_cl/d_03_cl_dou/d_03_cl_dou.html