前段时间，被封“90后梗王”的袁隆平院士被上微博热搜，在小视频中直呼带学生“脑壳疼”，呼出了广大导师们的心声，恰也反应了老院士耿直风趣的个性。在现实生活中，“脑壳疼”似乎是每个人的“家常便饭”，学习考试“脑壳疼”、工作考核“脑壳疼”、日常杂务“脑壳疼”······那么，“脑壳疼”是怎么产生的？“脑壳疼”等于“脑壳”疼吗？
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什么是“脑壳疼”？
说到“脑壳疼”，首先大家的第一印象就是头痛，或者是头皮痛，“脑壳”的字面定位似乎就是“颅骨”疼痛，但是实际上，神经科很多表现为撕裂样、爆炸样、针刺样的“脑壳”疼痛与颅骨并无关系，更多的最后被诊断为偏头痛、紧张性头痛、血管性头痛等。那么，这个“脑壳疼”究竟是怎么产生的呢？
“疼”是怎么产生的？
“疼”，一种因病、刺激或创伤而起的难受的感觉，与“痛”近义，本文的“疼”即“痛”。首先，我们来复习一下痛觉的传导通路。
疼痛是一种与实际或潜在的组织损伤相关的情感体验，人体防御机制可对此做出反应，以避免进一步组织损伤。人体的痛觉传导通路见图1。
图1 痛觉传导通路（《奈特人体解剖学图谱》）
传导疼痛觉（快速局限性疼痛）、温度觉、光和触觉的无髓鞘（C纤维）和小髓鞘（Aσ纤维）的初级躯体感觉纤维终止于板层I和V的神经元，并发出纤维交叉到对侧形成脊髓丘脑束，并投射至丘脑腹后外侧核（VPL），随后发出纤维进一步投射至第一躯体感觉皮质和第二躯体感觉皮质（S1）。
初级感觉的C纤维参与后角内广泛串联网络的形成，并向双侧投射形成脊髓网状束，此系统主要终止于网状结构（RF），并经多突触投射至丘脑的非特异性核团、背内侧核和前核。
部分脊髓网状纤维终止于上丘深层（脊髓顶盖通路）和中脑水管周围灰质，对慢性剧烈疼痛信息的处理与整合区则位于扣带回、岛回和前额叶皮质。
从微观机制上讲，在受到刺激后疼痛的产生机制主要包括转导、传递和调节三步，相关的神经递质包括炎症介质如PGE 2、PGI 2、LTB 4、NGF、BK、ATP、腺苷、SP、NKA、NKB、5-HT、组胺、谷氨酸、NE和NO；非炎症介质如CGRP、GABA、阿片样肽、甘氨酸和大麻素等，其通过与不同通道相关受体的相互作用以及在突触前和突触后神经元末端产生作用（图2）。
图2 痛觉产生的机制
传导：刺激事件转化为化学组织事件；化学组织和突触间隙事件在神经元中转化为电事件；神经元电活动在突触中被转换为化学反应。
传递：通过沿神经元通路传递电活动；通过突触间隙神经递质将信息从一个细胞的突触后末端传递到另一个细胞的突触前末端。
调节：通过初级传入神经元、脊髓背角和高级大脑中枢的所有伤害性通路发生上调或下调。
了解了痛觉传导通路及大概的机制后，我们知道，痛觉首先需要一个接受痛觉刺激的感受器，完整的传入通路，以及对此出现反应的中枢。而我们的大脑，类如中央后回感觉皮层、丘脑等结构，似乎承担了“反应中枢”的角色，那么问题来了，脑内有痛觉感受器吗？感知疼痛的位置一定是痛觉效应器所在的位置吗？
“疼”的定位
痛觉感受器（pain receptor）/伤害感受器（nociceptor），两者相仿，本文暂归为一类。痛觉感受器遍布人体大部分组织，包括内脏、皮肤、关节、骨骼、肌肉等，但唯独不存在于中枢神经系统（脑膜除外）！这就可以解释清醒开颅手术的操作。
不同的伤害类型，如极端温度、机械损伤、化学药品损伤等均可刺激感受器或直接损伤组织，引起痛觉相关递质释放，造成痛觉感受。值得注意的是，痛觉感受器均有“沉默”特性，即在正常情况下对刺激无反应，但在炎性反应后被激活，可以接受其他刺激，产生痛觉。
表1 痛觉感受器的类型
不同感受器分布的痛觉传入纤维不同，包括C纤维和Aσ纤维，两者纤维结构不同，造成痛觉信号传导速度和传递范围上的差异，从而产生不同痛觉感受（表2、3）。
表2 痛觉传入纤维类型
表3 疼痛类型
那么，我们先来解决另一个问题——疼痛位置与感受器分布一致吗？
答案自然是否定的，主要包括如下方面：
1.感受定位不精确：与纤维在不同组织中的分布密度有关，也与该部位包含的组织类型数量有关。
2.痛觉过敏：化学和沉默伤害感受器在组织损伤发生后即被激活，因此疼痛感会随着时间改变。如最初撞击激活机械感受器，沿着Aσ纤维向大脑发送快痛信号；而当该区域炎症反应开始后，化学和/或沉默伤害感受器可能沿C纤维传递信号，从而产生不同的痛感；当此些沉默的伤害感受器被炎性介质激活后，可能会出现痛觉过敏，受伤部位可能会感觉到更剧烈的疼痛。
3.牵涉痛：主要指内脏组织疼痛引起体表其他部位的疼痛，与内脏感觉纤维继交感神经后回答脊髓背根神经节，与体表纤维同源。
下一个问题，“脑壳疼”的感觉到底从哪里来的呢？猜想如下：
1.脑膜受累：颅压增高、脑膜炎症等情况下刺激脑膜中的痛觉感受器。
2.血管受累：大脑异常电活动刺激周围血管中的伤害感受器，与偏头痛产生相关；外周血管炎性反应导致痛觉感受等。
3.肌肉受累：颅面部肌肉过度紧张或炎性反应导致疼痛，如紧张性头痛等。
4.多重因素：我们的大脑除核心的脑组织外，尚包括外部的脑膜、颅骨、软组织等结构，而这些结构中含有感受器分布。遗憾的是，这些不同类型的组织传递痛觉的内容不同，脑组织无法精确定位，导致出现不同性质的痛觉感受。
小结
本文主要从疼痛的机制出发，分析了疼痛产生的通路、机制，痛觉感受器的分类及组成等，回答了“脑壳疼”这一流行语的两个关键问题。而大脑对于我们而言，除简单点的疼痛处理中枢外，更有复杂的意识感知等作用，换言之，我们的意识有时候也在控制着我们的疼痛感知。新话题将在下一篇文章中具体描述。
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