Les terminaisons de cellules nerveuses relativement non spécialisées qui déclenchent la sensation de douleur sont appelées nocicepteurs (noci- est dérivé du latin pour «blesser») (voir Figure 9.2) . Comme dautres récepteurs cutanés et sous-cutanés, ils transforment une variété de stimuli en potentiels récepteurs, qui à leur tour déclenchent des potentiels daction afférents. De plus, les nocicepteurs, comme les autres récepteurs sensoriels somatiques, proviennent des corps cellulaires des ganglions de la racine dorsale (ou du ganglion trijumeau). ) qui envoient un processus axonal à la périphérie et lautre dans la moelle épinière ou le tronc cérébral (voir Figure 9.1).
Parce que les axones nociceptifs périphériques se terminent par des «terminaisons libres» non spécialisées, il est conventionnel de catégoriser les nocicepteurs selon aux propriétés des axones qui leur sont associés (voir le tableau 9.1). Comme décrit dans le chapitre précédent, les récepteurs sensoriels somatiques responsables de la perception de stimuli mécaniques inoffensifs sont associés à des axones myélinisés qui ont des vitesses de conduction relativement rapides. Les axones associés aux nocicepteurs, en revanche, conduisent relativement lentement, nétant que légèrement myélinisés ou, plus communément, non myélinisés. En conséquence, les axones véhiculant des informations sur la douleur tombent soit dans le groupe Aδ des axones myélinisés, qui conduisent à environ 20 m / s, soit dans le groupe de fibres C des axones non myélinisés, qui conduisent à des vitesses généralement inférieures à 2 m / s. Ainsi, même si la conduction de toutes les informations nociceptives est relativement lente, il existe des voies de douleur rapides et lentes.
En général, les nocicepteurs Aδ à conduction plus rapide répondent soit à des stimuli mécaniques dangereusement intenses, soit à des stimuli mécanothermiques, et ont des champs réceptifs constitués damas de points sensibles. Dautres nocicepteurs non myélinisés ont tendance à répondre à des stimuli thermiques, mécaniques et chimiques, et sont donc dits polymodaux. En bref, il existe trois grandes classes de nocicepteurs dans la peau: les nocicepteurs mécanosensibles Aδ, les nocicepteurs mécanothermiques Aδ et les nocicepteurs polymodaux, ces derniers étant spécifiquement associés aux fibres C. Les champs réceptifs de tous les neurones sensibles à la douleur sont relativement importants, en particulier au niveau du thalamus et du cortex, probablement parce que la détection de la douleur est plus importante que sa localisation précise.
Études réalisées chez les deux humains et les animaux de laboratoire ont démontré il y a quelque temps que les axones à conduction rapide qui sous-tendent la sensation sensorielle somatique ne sont pas impliqués dans la transmission de la douleur. Une expérience typique de ce type est illustrée à la figure 10.1. Les axones périphériques sensibles à des stimuli mécaniques ou thermiques non douloureux ne se déchargent pas plus rapidement lorsque des stimuli douloureux sont délivrés à la même région de la surface de la peau. Les axones nociceptifs, en revanche, ne commencent à se décharger que lorsque la force du stimulus (thermique dans lexemple de la figure 10.1) atteint des niveaux élevés; à cette même intensité de stimulus, dautres thermorécepteurs se déchargent à une vitesse non différente de la vitesse maximale déjà atteinte dans la plage de température non douloureuse, indiquant quil existe à la fois des thermorécepteurs nociceptifs et non-nociceptifs. Tout aussi important, la stimulation directe des afférents sensoriels somatiques de grand diamètre à nimporte quelle fréquence chez lhomme ne produit pas de sensations décrites comme douloureuses. En revanche, les fibres Aδ et C de plus petit diamètre, conductrices plus lentement, sont actives lorsque des stimuli douloureux sont délivrés; et lorsquils sont stimulés électriquement chez des sujets humains, ils produisent de la douleur.