挥之不去的隐隐痛楚，喝下一杯热咖啡时突然传来的一阵锐痛——几乎所有现代人都经历过这样要命的牙痛。但是，牙痛的确切原因到底是什么呢？简而言之，因为牙齿与头发或指甲不同，它由活组织构成，一旦这些组织出了问题，就会向脑部发送疼痛信号。杜克大学演化人类学家克里斯汀•沃尔（Christine Wall）如是说。她的研究方向是牙齿的演化。“在牙釉质内部，还有另外两层活组织。
”这些活组织里分布着神经，一旦接触到过冷过热的食物，或者遭遇可能导致牙齿破裂的巨大外力，它们就会向脑部发送信号。牙齿是活的，坏了会疼的。牙齿分为好几层：坚固的外表层称为牙釉质，它没有活性；但牙釉质内层是含有神经的硬质组织牙本质，继续深入牙齿内部，你就将看到布满血管和神经的软组织构成的牙髓，从牙冠到牙根，牙髓充盈着牙齿内部的所有空间，直达牙龈。牙釉质遭到侵蚀出现龋洞，这是最常见的牙疼原因。
细菌利用粘在牙齿上的碳水化合物（尤其是经过深度加工的高糖食物）繁衍生息，就会产生菌斑。“这些细菌的代谢产物会侵蚀牙齿。”阿肯色大学牙科人类学家彼得•昂加尔（Peter Ungar）说。一旦牙釉质遭到侵蚀，那么牙本质遇热遇冷或者受到压力时都会疼痛。若是细菌侵入牙髓腔，也可能导致发炎感染。你每喝一口热咖啡，每吃一口冰淇淋，牙髓腔里的神经都会尖叫着发送疼痛信号。
根据美国牙体牙髓学会（AAE）的建议，在这种情况下，通常需要进行根管治疗，抽出发炎的牙髓，重新向腔内注入一种类似橡胶的弹性材料。
牙周病也可能导致疼痛，感觉十分类似牙疼。如果细菌侵入牙龈线下，引发免疫系统的反应，就会产生牙周病。昂加尔说，身体无法分辨牙龈组织和入侵的细菌，所以免疫系统会攻击你自己的组织。“牙周病是全世界头号自体免疫疾病。”AAE表示，牙周病还会导致牙龈萎缩，让一小部分牙根暴露在外，因此患者会变得对冷热格外敏感。除此以外，牙冠过厚也会让你在咀嚼时感到牙疼，因为太厚的牙冠可能会挤压牙龈或是改变牙齿内部的受力情况。
昂加尔说，虽然现在大部分人都尝过牙疼的滋味，但是在人类历史的早期，牙疼可能远没有如今这么频繁。昂加尔告诉我们，直立人、尼安德特人和史前人类的化石很少出现龋齿的迹象。就连人类以外的灵长类动物都不如现代人这么容易牙疼。但是农业革命后，现代人类的龋齿率开始上升；到17世纪以后，随着高度精制的碳水化合物融入我们的日常饮食，牙病的发病率更是一路暴涨。
不过某些化石的确显示出龋齿的痕迹。“但概率非常非常非常低，而且狩猎采集者更少出现牙病，因为他们很少吃到富含糖分的高碳水食物。”昂加尔说。但是，昂加尔的最新研究表明，以狩猎采集为生的非洲部族哈扎人（Hadza）出现龋齿的概率很高，很可能是因为他们喜欢嚼蜂巢、习惯吸烟。与人类亲缘关系更远的动物可能不会那么频繁地出现慢性牙疼。
沃尔说，哺乳动物只有一套恒牙，但鳄鱼之类的爬行动物在牙齿遭到损伤以后还能长出新牙。哺乳动物对自己牙齿的感知也更强，这会影响它们对疼痛的感受。哺乳动物总是需要完成大量的咀嚼动作——确切地说，它们得先把食物嚼碎，然后再吞下去，所以这些动物必须时时刻刻清楚自己的牙齿在哪里、状况如何。沃尔说，正是出于这个原因，哺乳动物需要在脑部演化出更复杂的网络，以便阐释来自牙齿的神经信号。“这套系统需要持续不断的反馈。
每咀嚼一次，食物的质地都会发生变化，”沃尔说，“你必须知道：如果我在下一次咀嚼运动中保持同样的力量，那么会不会嚼得太烂？”
昂加尔表示，无论牙疼在人类演化史上的起源是什么，现在我们对付它的方法都很简单：少吃过甜或过酸的食物，坚持正确刷牙，定期检查牙齿，预防牙菌斑堆积。