常见的疼痛研究模型及方法（一）

疼痛是机制非常复杂的神经活动。疼痛研究已经成为当前神经科学研究的重要课题之一。由于疼痛机制的复杂性，使得在患者身上研究与疼痛有关的神经机制成为不可能的事。因而，我们的研究需要相应的动物模型。本章介绍了在现代神经科学研究中常用的疼痛动物模型。在概要介绍了疼痛研究的意义及其现状之后，重点介绍了在生理痛研究和急性、慢性病理痛研究中所应用的动物模型。生理痛的模型即常用的动物伤害性感受阈测定法；急性病理痛的模型则主要是各种急性炎症模型模型；慢性病理痛的模型则包括慢性炎症模型和慢性神经损伤模型。 

前言 

疼痛(pain)是人们一生中经常遇到的不愉快的感觉。它提供躯体受到威胁的警报信号，是生命不可缺少的一种特殊保护功能。另一方面，它又是各种疾病最常见的症状，也是当今困扰人类健康最严重的问题之一。近年来，仅在美国就有三至四千万人患有慢性痛。据估计，美国每年用于治疗慢性痛的费用约为400~600亿美元；澳大利亚每年用于治疗疼痛的费用占全部医疗费用的40%。随着医学的进步和人类生活水平的提高，烈性传染病逐渐得到控制，疼痛在人的身心痛苦和医疗费用消耗上的相对地位将越来越重要。 

由于难以在人体对疼痛进行深入的机制研究，有必要建立疼痛的动物模型。但疼痛是是包括性质、强度和程度各不相同的多种感觉的复合，并往往与自主神经系统、运动反应、心理和情绪反应交织在一起，它既不是简单地与躯体某一部分的变化有关，也不是由神经系统某个单一的传导束、神经核和神经递质进行传递的，所以很难将某种客观指标与疼痛直接联系起来。因而，我们只能根据模型动物对伤害性刺激的保护反应和保护性行为来推测它们的疼痛程度。 

伤害性感受(nociception)和痛觉是两个有密切关系但又不相同的概念。前者是指中枢神经系统对由于伤害性感受器的激活而引起的传入信息的加工和反应，以提供组织损伤的信息；痛觉则是指上升到感觉水平的疼痛感觉。两者之间有时并没有严格的相关性。 

生理痛模型与常用的痛阈测定法 

概述 

为了能够对痛觉现象及其机制作深入细致的观察，特别是在中枢神经系统的形态学、细胞生物学和分子生物学水平研究痛觉机制，必须建立动物的痛觉模型。又由于痛觉是意识水平的感觉，我们无法确定动物是否具有痛觉，只能观察其对伤害性刺激的行为反应。因而在下文的描述中有时用伤害性感受阈(nociceptive threshold)取代痛阈(pain threshold)。 

正常情况下，疼痛是机体对外界伤害性刺激的感受，它是一种报警系统，提示实存的或潜在的组织损伤的可能性。如果这种伤害性刺激是可以回避的，那么痛觉就是一种具有完全的积极意义的感觉形式，称为生理痛。这种意义上的疼痛模型实际上就是对伤害性感受阈的测量。它是通过观察动物对伤害性温度和机械刺激的逃避反应实现的。 

如果动物遇到无法逃避的伤害性刺激，就会引起它的情绪反应，发出嘶叫声。这是需要高级神经中枢配合的反应，并且不受局部运动功能的影响。因而，在伤害性刺激下引起的嘶叫反应也可以作为伤害性感受阈的测量指标。 

热辐射-逃避法 

这是最常见的伤害性感受阈测量方式。最常用的有热辐射-甩尾法、热辐射-甩头法和热辐射-抬足法。 

热辐射-甩尾法 

以大鼠为例。先将大鼠固定在特制的塑料筒中，令其尾部暴露在外并自然下垂，待动物安静20分钟后再予测定。辐射热源可采用8.75毫米放映灯泡(电压为18.5伏，可调节)，经透镜聚焦后发射出直径约4毫米的光束，照射相当于尾部中、下三分之一交界处的皮肤(光源与尾部皮肤必须紧密相贴)；采用与光源并联的电子计时器同步记录照射持续时间，即当照射开始同时启动秒表，当动物尾部出现明显逃避应时，关闭光源并同时停止计时。所测得的时间间隔即为甩尾反应潜伏期(Tail-Flick Latency, TFL)。 

一般在正式测量之前先调节电压，使TFL值保持在4~6秒左右，然后每5分钟测定一次，取三次测定的平均值作为基础伤害性感受阈。若动物在镇痛作用下TFL延长至超过15秒，则停止照射并以15秒作为甩尾潜伏期的上限，以免照射过久灼伤皮肤。 

用类似的方法也可以在小鼠测定其热辐射-甩尾反应潜伏期。