این موضوع از مدتها پیش معما است که چرا یکی از اساسیترین تجربیات بشر یعنی احساس درد فیزیکی در طول شبانهروز در نوسان است. درواقع از همان ابتدای دوران پزشکی، پزشکان و بیماران متوجه شدند که بسیاری از انواع دردها در شب بدتر میشوند.
بیشتر پژوهشهایی که تاکنون انجام شده است، سعی کردهاند درد شبانه را با کمخوابی یا اختلال خواب ارتباط دهند، اما موفقیت چندانی حاصل نکردهاند. در مطالعهای که اخیراً منتشر شده است، دانشمندانی به سرپرستی کلاد گرونفیه از مرکز تحقیقات علوم اعصاب لیون فرانسه به بینشهایی درمورد تغییر حساسیت درد دست پیدا کردند و پیشنهاد کردند که ساعت شبانهروزی بر این تغییرات اثر دارد و در زمانهای مختلف شبانهروز یک اوج و یک فرود وجود دارد.
همه افراد دارای ریتمهای درونی در تمام سیستمهای بدن خود هستند. این فرایندهای زیستی که باعنوان ریتمهای شبانهروزی شناخته میشوند، توسط ساعت درونی بدن هدایت میشوند. لنس کریگسفلد، زیستشناس دانشگاه کالیفرنیا در برکلی میگوید آنها تقریباً بر تمام سیستمهای بدن تأثیر میگذارند و تقریباً تمام جنبههای فیزیولوژی و رفتار ما را کنترل میکنند. کریگسفلد و تیمش با نشان دادن این موضوع که یک محرک دردناک در حدود ساعت سه صبح با بیشترین درد و در ساعت سه بعدازظهر با کمترین درد ادراک میشد، تأثیر این ریتمها بر درد را آشکار کردند. نادر قاسملو، دانشمند متخصص درزمینهی درد در دانشگاه کوئینز کانادا که در پژوهش جدید مشارکت نداشت، گفت: «این مطالعه به سوالاتی پاسخ میدهد که مدتها پاسخی برای آن نداشتیم.»
عدم قطعیتها به مدت بسیار طولانی ادامه داشته است، زیرا اثبات این موضوع که فرایندی توسط ساعت درونی بدن هدایت میشود، دشوار است و طراحی چنین مطالعاتی دشوار است. پژوهشگران باید شرکتکنندگان را در محیط آزمایشگاهی کنترلشده قرار دهند تا بتوانند اثر هرگونه عامل محیطی یا رفتاری را که میتواند باعث نوسانات ریتمی شود، حذف کنند. این رویکرد «پروتکل روال ثابت» نامیده میشود که در آن همه چیز (نور، دما، دسترسی به غذا) ثابت نگه داشته میشود و مشخص نیست چه ساعتی از روز است.
شرکتکنندگان باید حداقل به مدت ۲۴ ساعت در وضعیت بدنی نیمه خوابیده در اتاق با نور کم دراز بکشند. آنها مجاز به خوابیدن، بیرون رفتن یا ایستادن نیستند. غذا به شکل میانوعدههای کوچکی در هر ساعت داده میشود. شرکتکنندگان میتوانند با اعضای تیم صحبت کنند، اما کارکنان نباید درمورد زمان چیزی بگویند.
گرونفیه توضیح میدهد که تحت این پروتکل، هیچ چیزی در محیط یا رفتار شرکتکنندگان ریتمیک نیست. بنابراین، اگر پژوهشگران سنجهای زیستی را پیدا کنند که دارای ریتم ۲۴ ساعته باشد، نتیجه میگیرند که آن الگو از درون و از سیستم زمانبندی شبانهروزی منشا میگیرد.
تیم گرونفیه برای کشف ماهیت ریتیمیک درد، ۱۲ مرد جوان سالم را پیدا کردند که موافقت کردند این پروتکل را به مدت ۳۴ ساعت انجام دهند. تیم تحقیقاتی، هر دو ساعت با استفاده از دستگاهی که روی ساعد قرار میگرفت و بهآرامی دمای آن یک درجه افزایش پیدا میکرد تا اینکه شرکتکنندگان درد را گزارش کنند، حساسیت به درد آنها را آزمایش میکرد.
شرکتکنندگان معمولاً دستگاه را پیش از رسیدن به حدود ۴۶ درجه سانتیگراد متوقف میکردند. شرکتکنندگان همچنین با دستگاهی که در دماهای خاصی تنظیم میشد (۴۲، ۴۴ و ۴۶ درجه سانتیگراد) آزمایش شدند و سپس از آنها خواسته میشد تا سطح درد خود را در مقیاس بصری نشان دهند.
قبل از اینکه تیم میتوانست در این دادهها بهدنبال ریتم بگردد، باید سنجهای از ساعت بدن هر فرد به دست میآورد. درحالیکه ریتمهای هر فرد چرخه روزانهای را دنبال میکند، برخی از آنها به سمت زودتر یا دیرتر در شبانهروز انحراف دارند که منجر به حالتهایی مانند چکاوکهای صبح، جغدهای شب و افراد حد واسط میشود.
پژوهشگران این کار را با جمعآوری نمونههای بزاق به صورت ساعتی برای ارزیابی افزایش ملاتونین (هورمونی که حدود دو ساعت پیش از زمان عادی خواب ترشح میشود) انجام دادند و سپس از این اطلاعات برای انطباق دادن ریتم افراد با ساعتی ۲۴ ساعته استفاده کردند. سپس چرخه واضحی از درد ظاهر شد. براساس این معیار استانداردشده، بهطور متوسط، حساسیت به درد بین ساعت ۳ تا ۴ صبح به اوج خود میرسید و حدود ۱۲ ساعت بعد به پایینترین سطح خود میرسید.
پژوهشگران همچنین نشان دادند که این ریتمها مختص محرکهای دردناک هستند. شرکتکنندگان همچنین وظیفهای را انجام دادند که در آن دما به آرامی افزایش پیدا میکرد تا اینکه گرما را تشخیص میدادند. اما در این آستانههای غیردردناک، الگوی ریتمداری برای شدت چیزی که افراد احساس میکردند، وجود نداشت. بث دارنال، مدیر آزمایشگاه نوآوریهای تسکین درد در دانشگاه استنفورد میگوید: «این بسیار منطقی و در عینحال نسبتاً غیرآشکار است، زیرا اگر خیلی بدیهی بود، مدتها پیش ثابت میشد.»
ازآنجا که شرکتکنندگان اجازه نداشتند که در طول شب بخوابند، پژوهشگران همچنین میتوانستند این تئوری رایج را آزمایش کنند که آیا افزایش درد با محرومیت از خواب ارتباط دارد. تیم پژوهشی استدلال کرد که هرگونه افزایش حساسیت درد ناشی از محرومیت خواب، با افزایش فشار خواب در طول شب بهتدریج تجمع پیدا میکند. این موضوع با الگوی کاهش و افزایشی که توسط سیستم شبانهروزی هدایت میشود، در تضاد است و بنابراین پژوهشگران از مدلسازی ریاضی برای بررسی این موضوع استفاده کردند که تغییر ادراک درد شرکتکنندگان تا چه حد توسط افزایش تدریجی درمقایسهبا تغییر ریتمدار توضیح داده میشود.