การไวต่อสิ่ง เร้า (Sensitization) เป็นปรากฏการณ์ทางจิตวิทยาที่การได้รับสิ่งเร้า ซ้ำๆ ส่งผลให้การตอบสนองเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง ซึ่งไม่ได้จำเพาะเจาะจงกับสิ่งเร้าเดิม แนวคิดนี้ได้รับการศึกษาโดยใช้ปฏิกิริยาตอบสนองของสัตว์ เช่นAplysiaเพื่อทำความเข้าใจกลไกทางประสาทที่อยู่เบื้องหลังได้ดียิ่งขึ้น การวิจัยเกี่ยวกับการไวต่อสิ่งเร้าครอบคลุมปรากฏการณ์ต่างๆ รวมถึงการไวต่อยาและการไวต่อสิ่งเร้าข้ามกลุ่ม (Cross-sensitization) ซึ่งการตอบสนองจะเพิ่มขึ้นสำหรับสิ่งเร้าทั้งกลุ่ม นอกเหนือจากสิ่งเร้าเดิมที่ได้รับซ้ำๆ นอกจากนี้ยังพบว่าเกี่ยวข้องกับพยาธิสภาพของความผิดปกติทางสุขภาพต่างๆ อีกด้วย^{[ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]}

เอริค แคนเดลเป็นหนึ่งในนักวิจัยกลุ่มแรกๆ ที่ศึกษาพื้นฐานทางประสาทของความไวต่อสิ่งเร้า โดยมุ่งหวังที่จะทำความเข้าใจกลไกในระดับเซลล์และโมเลกุลของการเรียนรู้และความจำ^{[ 6 ]}เขาเริ่มทำการทดลองในช่วงทศวรรษ 1960 และ 1970 เกี่ยวกับปฏิกิริยาการหดตัวของเหงือกของทากทะเลAplysia ^{[ 7 ]}แคนเดลและเพื่อนร่วมงานของเขา ทำให้ปฏิกิริยานี้ คุ้นชิน ก่อนโดยการสัมผัสท่อดูดของสัตว์ซ้ำๆ จนกระทั่งปฏิกิริยาการ หดตัวของเหงือกอ่อนลง จากนั้นพวกเขาก็จับคู่การช็อกไฟฟ้าที่เป็นอันตรายต่อหางกับการสัมผัสท่อดูด ทำให้ปฏิกิริยาการหดตัวของเหงือกปรากฏขึ้นอีกครั้ง หลังจากความไวต่อสิ่งเร้านี้ การสัมผัสท่อดูดเบาๆ เพียงอย่างเดียวก็ทำให้เกิดปฏิกิริยาการหดตัวของเหงือกที่รุนแรง และผลของความไวต่อสิ่งเร้านี้คงอยู่เป็นเวลาหลายวัน^{[ 8 ]}การวิจัยเพิ่มเติมในห้องปฏิบัติการของแคนเดลได้เปิดเผยบทบาทของสารสื่อประสาทเซโรโทนินในกระบวนการนี้โดยการเริ่มต้นเส้นทางการส่งสัญญาณ cAMP-PKA ซึ่งส่งผลให้เกิดการเสริมสร้างความแข็งแรงของไซแนปส์^{[ 7 ]}ในปี พ.ศ. 2543 เอริค แคนเดล ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาหรือการแพทย์จากการวิจัยกระบวนการเรียนรู้ของเซลล์ประสาท^{[ 9 ]}

เช่นเดียวกับกระบวนการเรียนรู้และความจำหลายอย่าง พื้นฐานทางชีววิทยาของการกระตุ้นความไวในระยะสั้นจะแตกต่างจากการกระตุ้นความไวในระยะยาว ตัวอย่างเช่น ในAplysiaการช็อกเพียงครั้งเดียวที่หางส่งผลให้เกิดการกระตุ้นความไวในระยะสั้น เนื่องจากปฏิกิริยาการหดตัวของเหงือกที่เพิ่มขึ้นจะคงอยู่เพียงไม่กี่นาที อย่างไรก็ตาม หลังจากได้รับการกระตุ้นความไวหลายครั้งต่อวันเป็นเวลาหลายวัน ปฏิกิริยาที่เพิ่มขึ้นจะคงอยู่เป็นเวลาหลายสัปดาห์ การกระตุ้นความไวในระยะยาวนี้ต้องอาศัยการสังเคราะห์โปรตีน ซึ่งแตกต่างจากการกระตุ้นความไวในระยะสั้น^{[ 10 ]}

ในการกระตุ้นระยะสั้นในAplysiaการช็อกที่หางทำให้เกิดการปล่อยเซโรโทนิน (5-HT) ออกมาในช่วงสั้นๆ บนตัวรับ 5-HT ของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกก่อนไซแนปส์ ซึ่งจะเริ่มต้นระบบตัวส่งสัญญาณรอง cyclic AMP ผ่านเอนไซม์ adenylyl cyclase และกระตุ้นโปรตีนไคเนส A ที่ขึ้นอยู่กับ cAMP (PKA) ซึ่งอาจนำไปสู่การฟอสโฟรีเลชันของช่องในเยื่อหุ้มเซลล์ก่อนไซแนปส์ ซึ่งจะเพิ่มการปล่อยสารสื่อประสาท^{[ 10 ]}

ในการกระตุ้นระยะยาว การทำงานของ PKA จะยืดเยื้อ ทำให้หน่วยย่อยเร่งปฏิกิริยามีเวลาเพียงพอที่จะเข้าสู่นิวเคลียส ในนิวเคลียส PKA จะทำงานร่วมกับมิทโทเจนแอคติเวตโปรตีนไคเนส (MAPK) เพื่อกระตุ้นโปรตีน CREB (cAMP response element-binding) ส่งผลให้มีการแสดงออกของยีน สังเคราะห์โปรตีนใหม่ และสร้างการเชื่อมต่อไซแนปส์ใหม่^{[ 10 ] [ 11 ]}

กลไกทางประสาทของภาวะไวต่อสิ่งเร้าทางพฤติกรรมมักไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด แต่โดยทั่วไปแล้วมักเกิดจากการที่ตัวรับในเซลล์มีแนวโน้มที่จะตอบสนองต่อสิ่งเร้ามากขึ้น ตัวอย่างของภาวะไวต่อสิ่งเร้าทางประสาท ได้แก่:

• การกระตุ้นด้วยไฟฟ้าหรือสารเคมีของ ฮิปโปแคมปัสของหนูทำให้สัญญาณไซแนปส์ แข็งแรงขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการที่เรียกว่าการเสริมศักยภาพระยะยาว (LTP) ^{[ 15 ]} LTP ของตัวรับ AMPAเป็นกลไกที่เป็นไปได้ที่อยู่เบื้องหลังความทรงจำและการเรียนรู้ในสมอง
• ใน การ กระตุ้นซ้ำๆ ของเซลล์ประสาทฮิปโปแคมปัสหรืออะมิกดาลอยด์ในระบบลิมบิกจะนำไปสู่การชักในสัตว์ทดลองในที่สุด หลังจากเกิดภาวะไวต่อสิ่งเร้าแล้ว อาจต้องใช้การกระตุ้นเพียงเล็กน้อยก็สามารถทำให้เกิดการชักได้ ดังนั้น การกระตุ้นซ้ำๆ จึงถูกเสนอให้เป็นแบบจำลองสำหรับโรคลมชักกลีบขมับในมนุษย์ ซึ่งการกระตุ้นแบบซ้ำๆ (เช่น แสงไฟกะพริบ) สามารถทำให้เกิดอาการชักได้^{[ 16 ]}บ่อยครั้งที่ผู้ป่วยโรคลมชักกลีบขมับรายงานอาการของผลกระทบด้านลบ เช่น ความวิตกกังวลและภาวะซึมเศร้า ซึ่งอาจเป็นผลมาจากการทำงานผิดปกติของระบบลิมบิก^{[ 17 ]}
• ใน ภาวะไว ต่อความรู้สึกส่วนกลางเซลล์ประสาทรับความเจ็บปวดในส่วนหลังของไขสันหลังจะไวต่อความรู้สึกมากขึ้นเนื่องจากความเสียหายของเนื้อเยื่อส่วนปลายหรือการอักเสบ^{[ 18 ]}ภาวะไวต่อความรู้สึกประเภทนี้ได้รับการเสนอแนะว่าเป็นกลไกที่เป็นไปได้ของอาการปวดเรื้อรัง การเปลี่ยนแปลงของภาวะไวต่อความรู้สึกส่วนกลางเกิดขึ้นหลังจากการทดลองซ้ำๆ กับความเจ็บปวด การวิจัยในสัตว์แสดงให้เห็นอย่างสม่ำเสมอว่า เมื่อสัตว์ทดลองได้รับสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดความเจ็บปวดซ้ำๆ ระดับความทนต่อความเจ็บปวดของสัตว์จะลดลงและส่งผลให้ตอบสนองต่อความเจ็บปวดได้รุนแรงขึ้น นักวิจัยเชื่อว่ามีความคล้ายคลึงกันระหว่างการทดลองในสัตว์เหล่านี้กับความเจ็บปวดเรื้อรังในคน ตัวอย่างเช่น หลังจากการผ่าตัดหลังเพื่อเอาหมอนรองกระดูกที่ยื่นออกมาซึ่งทำให้เกิดการกดทับเส้นประสาทออก ผู้ป่วยอาจยังคงรู้สึกเจ็บปวดอยู่ นอกจากนี้ ทารกแรกเกิดที่ได้รับการขลิบโดยไม่ใช้ยาชาแสดงปฏิกิริยาที่รุนแรงกว่าต่อขั้นตอนที่คล้ายกันในอนาคตมากกว่าผู้ที่ได้รับยาชา^{[ 19 ]}
• การไวต่อยา (หรือความทนทานแบบย้อนกลับ)เกิดขึ้นในความผิดปกติของการใช้สารเสพติดและถูกกำหนดให้เป็นผลของยาที่เพิ่มขึ้นหลังจากได้รับยาซ้ำหลายครั้ง (ตรงข้ามกับความทนทานต่อยา ) การไวต่อยาดังกล่าวเกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงใน การส่งสัญญาณ โดปามีน ในสมอง เมโซลิมบิก รวมถึงโปรตีนภายในเซลล์ประสาทเมโซลิมบิกที่เรียกว่าเดลต้าฟอสบีกระบวนการเชื่อมโยงอาจมีส่วนทำให้เกิดการเสพติด เนื่องจากสิ่งเร้าจากสิ่งแวดล้อมที่เกี่ยวข้องกับการใช้ยาอาจเพิ่มความอยากยา กระบวนการนี้อาจเพิ่มความเสี่ยงต่อการกลับไปเสพซ้ำในผู้เสพติดที่พยายามเลิกยา ^{[ 20 ]}

การไวต่อสิ่งเร้า ข้ามชนิด (Cross-sensitization ) เป็นปรากฏการณ์ที่การไวต่อสิ่งเร้าหนึ่งถูกขยายไปยังสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้อง ส่งผลให้การตอบสนองเฉพาะต่อทั้งสิ่งเร้าดั้งเดิมและสิ่งเร้าที่เกี่ยวข้องนั้นเพิ่มมากขึ้น^{[ 21 ] [ 22 ]}ตัวอย่างเช่น ประเภทของความไวต่อสิ่งเร้าข้ามชนิดต่อผลกระทบทางประสาทและพฤติกรรมของ ยา เสพติดได้รับการอธิบายอย่างดี เช่น การไวต่อการตอบสนองการเคลื่อนไหวของสารกระตุ้น ส่งผลให้เกิดความไวต่อสิ่งเร้าข้ามชนิดต่อผลกระทบการกระตุ้นการเคลื่อนไหวของสารกระตุ้นอื่นๆ ในทำนองเดียวกันการไวต่อรางวัล ของ ยาเสพติดชนิดใดชนิดหนึ่งมักส่งผลให้เกิดความไวต่อรางวัลข้ามชนิดซึ่งเกี่ยวข้องกับการไวต่อคุณสมบัติการให้รางวัล ของยาเสพติดชนิดอื่นๆ ใน กลุ่มยาเดียวกันหรือแม้แต่รางวัลตามธรรมชาติ บางอย่าง

ในสัตว์ พบว่ามีการเกิด ภาวะไวต่อสารเสพติดข้ามชนิดกันระหว่างการบริโภคยาเสพ ติดหลายชนิด ซึ่งสอดคล้องกับทฤษฎียาเสพติดที่เป็นจุดเริ่มต้นและระหว่าง การบริโภค น้ำตาลกับ การใช้ ยาเสพติดด้วยตนเอง^{[ 23 ]}

การไวต่อ สารก่อภูมิแพ้ได้รับการบ่งชี้ว่าเป็นกลไกที่ก่อให้เกิดหรือรักษาความต่อเนื่องในพยาธิสภาพที่ดูเหมือนไม่เกี่ยวข้องกันหลายอย่าง รวมถึงการเสพติดภูมิแพ้โรคหอบหืดกระเพาะปัสสาวะทำงานมากเกินไป[ ^{24 ] และ}อาจ มีส่วนทำให้เกิดกลุ่มอาการที่อธิบายไม่ได้ทางการแพทย์บาง อย่างเช่นไฟโบรมัยอัลเจียรวมถึงการวินิจฉัยที่ถกเถียงกันเรื่องความไวต่อสารเคมีหลายชนิด การไวต่อสารก่อภูมิแพ้ยังอาจมีส่วนทำให้เกิดความ ผิดปกติทางจิตใจ เช่นโรคเครียดหลังเหตุการณ์สะเทือนใจโรควิตกกังวลหรือโรคตื่นตระหนกและ ความ ^ผิดปกติทางอารมณ์ [ ^{25 ] [ 26 ] [ 27 ]}

• การเสริมศักยภาพระยะยาว
• ความไวต่อสารเคมีหลายชนิด
• ความยืดหยุ่นของระบบประสาท
• ความยืดหยุ่นของไซแนปส์
• ผลกระทบของท็อกวิลล์