对于全世界 10 亿人来说，这些症状可能是毁灭性的：剧烈头痛、恶心、视力模糊和疲劳，可能会持续数天。但大脑活动如何引发这种最严重的头痛——偏头痛——长期以来一直困扰着科学家。

一项研究 1关于小鼠，发表于科学7 月 4 日，现在提供了引发偏头痛的神经系统事件的线索。它表明，短暂的脑丧失（当神经元活动停止时）会暂时改变脑脊液（大脑和脊髓周围的透明液体）的含量。这种改变的液体被认为通过以前未知的解剖间隙输送到颅骨中的神经，在那里它激活疼痛和炎症受体并引起头痛。

“这项工作重新思考了我们如何看待头痛的起源，”理查森德克萨斯大学达拉斯分校的神经学家格雷戈里·杜索尔说。 “头痛可能只是一个普遍的警告信号，表明大脑中发生了很多不正常的事情。”

“偏头痛实际上在这方面具有保护作用。疼痛具有保护作用，因为它告诉人们要休息、恢复和睡眠，”共同作者、哥本哈根大学神经学家梅肯·尼德加德 (Maiken Nedergaard) 说。

无痛大脑

大脑本身没有疼痛感受器；头痛的感觉来自大脑以外的区域，位于周围神经系统。但大脑与周围神经系统没有直接联系，它是如何激活神经引起头痛的，人们知之甚少，这使得治疗变得困难。

科学家们利用一种名为耳型偏头痛的特定类型头痛的小鼠模型开始对此进行研究。三分之一的偏头痛患者在头痛前会经历一个称为先兆的阶段，该阶段会出现恶心、呕吐、畏光和麻木等症状。它可以持续五分钟到一个小时。在先兆期间，当神经元活动短时间停止时，大脑会经历一种称为皮质扩散（CSD）的抑制。

对偏头痛的研究表明，当脑脊液中的分子从大脑中排出并激活脑膜（保护大脑和脊髓的层）中的神经时，就会发生头痛。

尼德加德的团队想要探索脑脊液中是否存在类似的渗漏，从而激活穿过面部和头骨的三叉神经。神经分支在颅骨底部的三叉神经节中连接。这是将面部和下巴之间的感觉信息传递到大脑的枢纽，包含疼痛和炎症蛋白的受体。

神经束

作者培育了经历过 CSD 的小鼠，并分析了它们脑脊液的运动和内容。在 CSD 期间，他们发现液体中某些蛋白质的浓度降至平时水平的一半以下。其他蛋白质的水平增加了一倍，包括疼痛传递蛋白 CGRP，它是偏头痛药物的目标。

研究人员还在三叉神经节周围的保护层中发现了一个以前未知的间隙，该间隙允许脑脊液流入这些神经细胞。因此，他们测试了不同蛋白质浓度的脊髓液是否影响对照小鼠的三叉神经。

CSD 后不久收集的液体增加了三叉神经细胞的活性，这表明头痛可能是由这些激活的细胞发出的疼痛信号引发的。 CSD 后 2.5 小时收集的液体没有相同的效果。

“脑脊液中释放的任何物质都会被分解。所以这是一个短期现象，”尼德加德说。

伦敦国王学院的神经学家菲利普·霍兰德（Philip Holland）说：“它确实展示了大脑的变化如何影响外周的这种美丽的潜在相互作用。神经系统的这两个组成部分之间可能存在交换，我们应该更加意识到这一点。”

杜索尔建议，未来的研究应该研究为什么脊髓液中的蛋白质撞击三叉神经节会引起头痛，而不是其他类型的疼痛。 “这将在行业中提出许多有趣的问题，并且可能成为许多新研究项目的起点。”