Différents mécanismes s'associent pour qu'un signal périphérique nocif soit intégré comme une douleur par le cerveau. Le cheminement du signal comporte 3 neurones et 2 synapses. Complexe mais fascinant !

Transduction : conversion d'un stimulus nocif/nociceptif (mécanique, chimique, thermique) en une activité électrique génératrice d'un potentiel d'action (signal).

Naissance du signal nociceptif

Un stimulus douloureux primaire agit sur les nocicepteurs :

• Entrée intra-cellulaire de Ca++ et Na+
• Dépolarisation membranaire
• Sommation de potentiels
• Activation de canaux sodiques voltage-dépendants
• Entrée de Na+
• Dépolarisation rapide
• Potentiel d'action
• Propagation d'une impulsion

Dans les conditions ordinaires, des stimulations de basse intensité ou non douloureuses ne sont pas responsables de la transduction. Après un traumatisme ou une réaction inflammatoire, le seuil est abaissé et des stimulus non douloureux sont transformés en impulsions nerveuses.

Le signal nociceptif chemine depuis la périphérie jusqu'au centre à travers le premier neurone sensoriel. On connaît 3 types de fibres afférentes primaires : Aβ, Aδ et C.

Certaines fibres Aδ se terminent dans les couches plus profondes (IV et V).

Transmission : mécanisme synaptique de transfert d'information entre les neurones de 1er et 2e ordre.

Les neurones de 2e ordre intègrent les entrées venant des différentes sources et transmettent l'information vers le thalamus. On connaît 2 types de neurones de 2e ordre :

3.1 Neurones spécifiques

• Sont originaires de la couche I de la corne dorsale
• Transmettent uniquement les impulsions des neurones primaires Aδ et C

3.2 Neurones à large champ

• Sont originaires des couches plus profondes (lame V)
• Reçoivent des influx des neurones Aβ, Aδ et C
• Répondent de façon graduée en fonction de la fréquence du signal
• Leur stimulation répétée accroît la réponse neuronale et la force synaptique (wind up)

3.3 Voies cordonales ascendantes vers le Thalamus

Le tractus spinothalamique se termine dans le thalamus : c'est le cordon le plus important dans la perception de la douleur. Les autres tractus :

• Spinoréticulaire
• Spinomésencéphalique — important pour l'aspect affectif de la douleur

Perception : expérience consciente de la douleur sensorielle et affective.

Les neurones de 3e ordre issus du thalamus atteignent :

• Cortex somatosensoriel SI dans la circonvolution post-centrale du lobe pariétal
• Cortex somatosensoriel secondaire (SII) dans l'opercule pariétal — impliqués dans l'aspect discriminatif de la nociception. C'est grâce à ce système qu'on peut avoir l'information sur la localisation et l'intensité du signal nociceptif.

L'ensemble du trajet décrit ci-dessus correspond à la MATRICE NOCICEPTIVE.

La Matrice Douloureuse

Le potentiel d'action va être traité pour créer la sensation de douleur au sein de la Matrice Douloureuse, par stimulation et intégration des structures suivantes :

• Cortex préfrontal : cognition et fonctions exécutives
• Cortex Cingulaire Antérieur : désagréabilité de la douleur et réactions comportementales
• Système limbique (Insula) : apprentissage, mémorisation, conscience intéroceptive (DIG, URO), adaptations émotionnelles
• Projections corticostriales : noyau caudé et noyau accumbens (NAc), motivation, effet placebo, addiction

Des liens existent avec le cortex moteur pour tout ce qui concerne l'aspect comportemental et moteur associé à la douleur et avec l'hypothalamus pour les réactions végétatives.