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当夜深人静时，伴随疼痛的身体一定是辗转反侧难以入眠的。但如果睡眠不足对疼痛又会有什么影响呢？美国加州大学伯克利分校的科学家们第一次通过识别睡眠剥夺大脑中的神经故障来回答这个问题：它会加剧和延长疾病或受伤所带来的痛苦。

失眠会导致大脑的躯体感觉皮层（接收疼痛信号）的活跃程度增加126%。图片来源： Matthew Walker and Adam Krause

这项研究于1月28日发表在《The Journal ofNeuroscience》上，它解释了导致睡眠剥夺、慢性疼痛甚至阿片类药物成瘾等全球性流行病相互重叠的自我延续循环。美国国家睡眠基金会在2015年的一项调查发现，三分之二的慢性疼痛患者也遭受着反复发作的睡眠中断。

该研究的通讯作者、加州大学伯克利分校神经科学及生理学教授Matthew Walker说：“正如这项研究所表明的，如果糟糕的睡眠会增强疼痛感，那么在护理患者的时候应该将睡眠问题放在更重要的位置，尤其是对住院患者来说。”

Matthew Walker

在该研究中，Walker教授和博士生Adam Krause对20多名健康年轻成年人的腿部施加导致不适的热量，并同时扫描他们的大脑。他们发现，在睡眠不足的情况下，接收疼痛信号并对其进行评估并激活疼痛自然缓解的神经机制会受到扰乱。

研究人员证明了他们的猜测，即睡眠剥夺会增强疼痛敏感度（大脑躯体感觉皮层中的极度兴奋反应证实了这一点）。然而令他们感到惊讶的是，大脑伏隔核的活动减弱。这是大脑奖励回路中的一个区域，该区域除了负责其它功能外，还会提升多巴胺水平以缓解疼痛。

Walker说：“睡眠不足不仅会增强大脑中的疼痛感应区域，而且还会抑制天然的镇痛中心。”

在睡眠剥夺的大脑中，另一个活动下降的关键区域是脑岛，该区域负责评估疼痛信号，并将其置于特定环境中以让身体做好应对的准备。

研究第一作者、人类睡眠科学中心的博士生Krause说：“脑岛是对疼痛信号进行评估和分类的关键神经系统，它使得我们自身的天然镇痛系统能够缓解疼痛。”

为了在更常见的日常生活场景中进一步测试睡眠与疼痛的关系，研究人员通过亚马逊的土耳其机器人在线市场对全美国范围内的230多名不同年龄段的成年人进行了调查。

受访者被要求在几天时间里报告他们每晚的睡眠时间以及每天的疼痛程度。结果表明，即使睡眠-清醒模式只发生很轻微的改变，也与疼痛敏感度的变化有关。

Krause说：“研究结果清晰地表明，即使夜间睡眠发生轻微的变化，即只减少我们认为微不足道的睡眠时间，也会对你第二天的疼痛负担产生明显的影响。”

方案A：睡眠剥夺和睡眠充足交替进行，以睡眠充足抵消睡眠剥夺的影响，并在产生疼痛刺激的同时使用fMRI扫描大脑。方案B：网上调查，询问受访者连续两晚的睡眠情况，并追踪其睡眠时间的习惯性变化，然后进行日常疼痛评估。图片来源： JNeurosci

在该实验中，研究人员招募了25名没有睡眠或疼痛障碍的健康年轻人。

疼痛阈值因人而异，因此研究人员首先记录了每个研究参与者在一整夜睡眠后的疼痛阈值基线。他们通过逐渐增加受试者左腿下部皮肤的热量水平，同时在功能性磁共振成像(fMRI)扫描仪中记录他们的大脑活动来达到这一目的。

参与者对皮肤热痛感进行1至10分的评级，造成不适的平均温度为111华氏度（44摄氏度）。

在确定了每个参与者在一整晚睡眠后的疼痛敏感度基线后，研究人员就能够通过在一个无眠的夜晚后重复这一过程来比较阈值是如何变化的。他们发现，绝大多数睡眠不足的受试者在华氏107度（41.7摄氏度）左右时，会更快地感到疼痛。

Krause说：“试验表明，所有参与者感觉不适的温度阈值都降低了。这表明在睡眠不足后他们对疼痛的敏感度上升。受伤也是如此，但不同之处在于大脑睡眠不足时对疼痛的评估方式。”

与此同时，一夜无眠之后的脑成像显示躯体感觉皮层的活动显著增加，而伏隔核和岛叶皮层失活。这表明管理对疼痛刺激生理反应的神经机制出现了故障。

Walker也是畅销书《Why We Sleep》的作者，他说：“乐观地看，睡眠是天然的镇痛剂，可以帮助我们控制和减轻疼痛。然而具有讽刺意味的是，人们经历疼痛最严重的地方却是最不适合睡眠的地方，比如医院的病房。”Walker的目标是与医院合作，为患者提供更有利于睡眠的环境。

他说：“我们的研究结果表明，如果将完整的睡眠列为医疗护理工作的一部分，那么患者的护理将会得到显著改善，医院的病床也可以更快地腾出来。”

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