Độ nhạy cảm trung ương là gì? Nghiên cứu khoa học liên quan

Định nghĩa độ nhạy cảm trung ương (central sensitization)

Độ nhạy cảm trung ương là trạng thái tăng cường bất thường khả năng xử lý và khuếch đại tín hiệu đau của hệ thần kinh trung ương, khiến cơ thể phản ứng quá mức với các kích thích mà bình thường không gây đau. Đây không phải là hậu quả của tổn thương mô đơn thuần, mà là kết quả của thay đổi thần kinh – hóa sinh tại nhiều cấp độ từ tủy sống đến vỏ não.

Hiện tượng này phản ánh sự chuyển đổi từ đau cấp tính sang đau mạn tính do hệ thần kinh “học” cách phản ứng với kích thích theo hướng quá mức. Nó đóng vai trò trung tâm trong nhiều rối loạn đau không rõ nguyên nhân mô học, đặc biệt khi triệu chứng đau tồn tại hoặc lan rộng mà không tương quan với tổn thương ngoại vi.

Độ nhạy cảm trung ương đặc trưng bởi hai biểu hiện chính:

• Hyperalgesia: tăng mức độ đau đối với kích thích đau
• Allodynia: đau do những kích thích vốn không gây đau như chạm nhẹ hoặc nhiệt độ ấm

Đây là cơ chế sinh lý bệnh quan trọng trong các hội chứng đau mạn tính, đã được chứng minh qua nhiều nghiên cứu thần kinh học và mô hình động vật. Tài liệu chuyên sâu tham khảo tại NCBI – Central Sensitization in Chronic Pain.

Cơ chế sinh lý thần kinh

Tại tủy sống, các neuron cảm giác thứ cấp, đặc biệt là nhóm neuron phản ứng đa dạng (wide dynamic range neurons), trở nên quá mẫn do kích thích liên tục từ ngoại vi. Điều này gây nên hiện tượng “wind-up” – tích lũy điện thế hoạt động lặp lại, làm ngưỡng kích hoạt giảm dần và phản ứng điện tăng lên dù cường độ kích thích không đổi.

Cơ chế phân tử bao gồm:

• Hoạt hóa kéo dài các thụ thể NMDA bởi glutamate
• Phóng thích các chất trung gian như substance P, BDNF (brain-derived neurotrophic factor)
• Giảm hoạt động của các neuron ức chế GABAergic
• Tăng biểu hiện gen liên quan đến phản ứng viêm thần kinh tại tủy sống và não

Hệ quả là hệ thần kinh trung ương duy trì trạng thái kích thích kéo dài, dẫn đến cường độ tín hiệu đau tăng lên và phạm vi cảm nhận đau lan rộng. Các vùng não như insula, anterior cingulate cortex và thalamus cũng tham gia quá trình này, biểu hiện qua tăng hoạt động trong các nghiên cứu hình ảnh học thần kinh chức năng.

Các đặc điểm lâm sàng

Người mắc độ nhạy cảm trung ương thường mô tả cảm giác đau lan rộng, đau không rõ ranh giới giải phẫu, kéo dài dù không còn nguyên nhân gây đau ban đầu. Đặc điểm đau có thể dao động, thay đổi vị trí theo thời gian, và xuất hiện ngay cả khi nghỉ ngơi.

Một số triệu chứng thường đi kèm:

• Mệt mỏi kéo dài không giải thích được
• Khó ngủ hoặc rối loạn giấc ngủ
• Rối loạn nhận thức nhẹ (brain fog)
• Thay đổi tâm trạng, dễ kích thích, lo âu

Bệnh nhân thường có phản ứng đau mạnh với các kích thích nhẹ như va chạm nhẹ, áp lực quần áo, nhiệt độ mát. Các phản ứng này không giải thích được bằng cơ chế tổn thương mô đơn thuần, mà chỉ có thể hiểu dưới góc độ thay đổi thần kinh trung ương.

Liên quan với các hội chứng đau mạn tính

Độ nhạy cảm trung ương là cơ chế nền tảng trong nhiều hội chứng đau mạn tính không có tổn thương mô rõ rệt hoặc tồn tại đau dù đã điều trị triệt để nguyên nhân. Các bệnh lý có liên quan chặt chẽ bao gồm:

• Đau cơ xơ hóa (fibromyalgia): đau lan tỏa, mệt mỏi, mất ngủ
• Hội chứng ruột kích thích (IBS): đau bụng không tổn thương thực thể
• Đau vùng chậu mạn tính (CPP): phổ biến ở phụ nữ, không tìm thấy nguyên nhân hình ảnh học
• Đau đầu mạn tính: đặc biệt dạng migraine hoặc tension-type headache

Biểu đồ so sánh vai trò của độ nhạy cảm trung ương trong một số bệnh lý:

Bệnh lý	Có tổn thương mô?	Vai trò của CNS?	Tính chất đau
Đau cơ xơ hóa	Không	Rất cao	Lan tỏa, đau cơ khớp, kéo dài
Đau sau herpes	Có	Trung bình – cao	Đau bỏng rát, allodynia
Đau thần kinh tọa cấp	Rõ ràng	Thấp	Khu trú, đau theo rễ thần kinh

Sự hiện diện của độ nhạy cảm trung ương trong các hội chứng trên khiến điều trị trở nên phức tạp hơn, vì can thiệp thông thường (thuốc giảm đau, phẫu thuật) không giải quyết được cơ chế thần kinh đã thay đổi.

Đánh giá và đo lường

Độ nhạy cảm trung ương là một hiện tượng thần kinh chức năng, không thể đánh giá bằng xét nghiệm cận lâm sàng thông thường. Việc nhận biết dựa trên đặc điểm triệu chứng lâm sàng và các công cụ lượng giá được chuẩn hóa. Một trong những công cụ phổ biến nhất là bảng câu hỏi Central Sensitization Inventory (CSI), gồm 25 mục, được sử dụng để tầm soát sự hiện diện của các rối loạn liên quan đến nhạy cảm trung ương.

Chỉ số CSI có giá trị từ 0 đến 100. Mức điểm ≥ 40 cho thấy khả năng cao bệnh nhân có hiện tượng nhạy cảm trung ương. Bảng này đánh giá các triệu chứng như đau lan rộng, rối loạn giấc ngủ, nhạy cảm với âm thanh, ánh sáng và hóa chất, cũng như các rối loạn chức năng đi kèm (hội chứng mệt mỏi mãn tính, lo âu, trầm cảm…).

Ngoài ra, các phương pháp đo khách quan bao gồm:

• Pressure Pain Threshold (PPT): đo ngưỡng áp lực gây đau bằng thiết bị algometer
• Thermal Quantitative Sensory Testing (QST): xác định ngưỡng nhiệt gây đau
• Conditioned Pain Modulation (CPM): đánh giá khả năng ức chế đau nội tại

Tham khảo công cụ CSI và hướng dẫn sử dụng tại PMC – CSI in Clinical Practice.

Cơ sở phân tử và biểu hiện hình ảnh học

Về mặt sinh học thần kinh, độ nhạy cảm trung ương liên quan đến quá trình “tái lập trình” hoạt động synapse ở sừng sau tủy sống và các vùng não xử lý cảm giác. Việc hoạt hóa quá mức các thụ thể NMDA dẫn đến dòng ion Ca²⁺ vào tế bào thần kinh, kích hoạt các enzyme kinase và tăng biểu hiện gen liên quan đến sự nhạy cảm kéo dài.

Các chất dẫn truyền như glutamate, substance P và BDNF đóng vai trò chính. Ngoài ra, sự tham gia của vi thần kinh đệm (microglia) và astrocyte trong tủy sống gây phóng thích các cytokine gây viêm thần kinh như TNF-α, IL-1β, góp phần duy trì trạng thái kích thích. Điều này cho thấy vai trò của viêm thần kinh trong bệnh sinh của tình trạng này.

Các nghiên cứu hình ảnh học thần kinh bằng fMRI và PET cho thấy:

• Tăng hoạt động ở vùng insula và anterior cingulate cortex (ACC)
• Giảm khả năng điều hòa đau ở vùng não giữa
• Liên kết bất thường giữa các vùng cảm giác – nhận thức

Bài viết tổng hợp dữ liệu hình ảnh học có thể tham khảo tại ScienceDirect – Functional Imaging of Central Sensitization.

Phân biệt với đau ngoại biên và đau thần kinh

Việc phân biệt độ nhạy cảm trung ương với đau ngoại biên (nociceptive) và đau thần kinh (neuropathic) là quan trọng để định hướng điều trị. Trong khi đau ngoại biên thường đi kèm tổn thương mô cụ thể và đau thần kinh liên quan đến tổn thương dây thần kinh, độ nhạy cảm trung ương là hiện tượng khuếch đại không phụ thuộc hoàn toàn vào kích thích ngoại vi.

So sánh lâm sàng ba loại đau:

Đặc điểm	Đau ngoại biên	Đau thần kinh	Nhạy cảm trung ương
Tổn thương mô	Có	Có, tại thần kinh	Không rõ, hoặc tồn tại sau khi mô đã lành
Vị trí đau	Khu trú	Phân bố theo dây thần kinh	Lan rộng, không đặc hiệu
Phản ứng với kích thích nhẹ	Bình thường	Đau rát, tê	Allodynia, đau kéo dài

Công cụ như painDETECT, DN4 và CSI có thể phối hợp để phân loại cơ chế đau khi triệu chứng chồng lấn.

Chiến lược điều trị

Điều trị độ nhạy cảm trung ương cần kết hợp các phương pháp điều biến thần kinh, hành vi và phục hồi chức năng. Đặc điểm quan trọng là các thuốc giảm đau thông thường (paracetamol, NSAIDs) thường không hiệu quả nếu không kèm tổn thương mô cấp tính.

Chiến lược đa mô thức bao gồm:

• Giáo dục về đau (Pain Neuroscience Education): giúp bệnh nhân hiểu cơ chế thần kinh, giảm lo lắng
• Liệu pháp hành vi – nhận thức (CBT): kiểm soát suy nghĩ tiêu cực và lo âu liên quan đến đau
• Vận động trị liệu có phân độ: phục hồi chức năng mà không gây kích thích quá mức hệ thần kinh
• Thuốc điều biến trung ương: như amitriptyline, duloxetine, pregabalin

Các thủ thuật can thiệp như tiêm giảm đau, phong bế thần kinh thường không hữu ích, trừ khi có bằng chứng đi kèm của đau thần kinh ngoại biên.

Vai trò trong phục hồi chức năng và quản lý đau

Trong chương trình phục hồi chức năng cho bệnh nhân đau mạn tính, đánh giá mức độ nhạy cảm trung ương giúp lựa chọn cách tiếp cận phù hợp. Với người có nhạy cảm cao, cần bắt đầu từ cường độ thấp, tăng dần để tránh “flaring” – hiện tượng đau tăng sau vận động.

Mô hình điều trị tiên tiến như:

• Graded Exposure Therapy (GET)
• Pain Neuroscience Education (PNE)

đã cho thấy hiệu quả rõ rệt trong giảm mức độ đau, cải thiện chức năng vận động và giảm sử dụng thuốc trong các nghiên cứu đối chứng ngẫu nhiên.

Việc phối hợp giữa bác sĩ, nhà vật lý trị liệu, nhà tâm lý học và bệnh nhân là chìa khóa cho quản lý hiệu quả tình trạng nhạy cảm trung ương.

Tài liệu tham khảo

1. Woolf CJ. Central sensitization: Implications for the diagnosis and treatment of pain. PMC, 2018.
2. Neblett R et al. The Central Sensitization Inventory (CSI): Psychometric properties and clinical utility. PMC, 2017.
3. Louw A et al. The efficacy of pain neuroscience education. PMC, 2015.
4. Van Wilgen CP et al. From sensitization to behavior: educational strategies in chronic pain. PMC, 2020.
5. ScienceDirect – Functional imaging of central sensitization