8 Comment ça marche? Les Origines
Les informations issues de la stimulation nociceptive de nature mécanique, chimique ou thermique sont envoyées depuis la périphérie, à travers le neurone primaire, et vers les cornes postérieures de la moelle épinière où il y a un premier contact synaptique avec le neurone secondaire. Le deuxième neurone établira également des contacts synaptiques dans différentes régions du tronc cérébral telles que le gris périaqueductal (PAG) et le noyau raphe magnus (NRM), une partie de la moelle ventromédiale rostrale (RVM). Ensuite, linformation passe par la moelle épinière / la moelle épinière jusquau thalamus, où elle établit un contact synaptique avec le neurone tertiaire avant dêtre transportée vers les centres supérieurs du cerveau. A chaque contact synaptique, linformation est intégrée et subit des influences inhibitrices ou excitatrices (Marchand, 2012).
Dans le thalamus, les noyaux du complexe ventro-basal reçoivent leurs afférences de la voie spinothalamique et se projettent vers les cortex somatosensoriels primaire et secondaire (SI et SII), avec des champs récepteurs précis. Les régions SI et SII sont principalement responsables de la localisation et de la perception de laspect sensori-discriminant de la douleur, composante stable liée à lévaluation de lintensité de la douleur ainsi quaux caractéristiques spatiales et temporelles de la douleur. Lautre groupe important de noyaux du thalamus, ceux du complexe centromédien ou intralaminaire du thalamus somatosensoriel, reçoivent leurs afférences de la voie spinoréticulaire et se projettent, avec de grands champs récepteurs, vers les structures du tronc cérébral et du système limbique, y compris le thalamus , cortex frontal, cortex cingulaire antérieur (ACC) et cortex insulaire (IC). Ce dernier se connecte au SI, au SII, au cortex cingulaire et aux structures limbiques comme lamygdale et le complexe périrhinal. La voie spinoréticulaire est principalement impliquée dans la composante motivo-affective de la modulation de la douleur qui est liée à lévaluation du désagrément de la douleur. Le PAG est en partie responsable du désagrément de la douleur; sa stimulation fait que de forts sentiments de détresse inconfortables sont perçus comme de la douleur (Marchand, 2012).
CPM est basé sur les mécanismes spinobulbospinaux DNIC initialement étudiés chez le rat par Le Bars et ses collègues (Le Bars et al. 1979a, 1979b; Villanueva & Le Bars, 1986) qui a soutenu quune stimulation douloureuse conduit linformation nociceptive vers les centres supérieurs du cerveau via la voie spinothalamique et la transmission des afférences au tronc cérébral structures comprenant le PAG et le NRM, qui envoient des efférences inhibitrices aux segments spinaux et produisent finalement une inhibition diffuse (à laide dinterneurones inhibiteurs). Le CPM déclenché par HNCS affecte tous les neurones convergents enregistrés dans la corne dorsale de la moelle épinière ou le noyau caudalis du système trijumeau (Villanueva & Le Bars, 1986). Reynolds (1969) a aidé à démêler les mécanismes neurophysiologiques de la CPM lorsquil a réalisé que la stimulation du SNC du gris central du mésencéphale (PAG) produisait une analgésie suffisante pour pratiquer une chirurgie abdominale chez le rat sans aucune autre forme danesthésie.
De nombreuses études ont terminé ce modèle. PAG et NRM ont été ciblés pour les voies descendantes sérotoninergiques et noradrénergiques, respectivement. Ces voies recrutent des interneurones enképhalinergiques dans la moelle épinière et produisent une réponse analgésique en réduisant lactivité des afférents nociceptifs. Cependant, des études de lésions effectuées à différents niveaux du tronc cérébral chez les rongeurs suggèrent que le CIDN utilise des structures du bulbe rachidien caudal et ne nécessiterait donc pas dentrée PAG du mésencéphale. Une étude récente utilisant limagerie par résonance magnétique fonctionnelle (IRMf) pour déterminer les sites précis du tronc cérébral responsables de la CPM chez des individus sains a observé une association entre lexpression de lanalgésie et la réduction du signal dans les régions du tronc cérébral suite à une contre-irritation: la subdivision caudalis du noyau trijumeau spinal , cest-à-dire la synapse primaire, la région du sous-noyau reticularis dorsalis (SRD) et les pons dorsolatéraux dans la région du noyau parabrachial (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016a). Par rapport aux sujets présentant une analgésie CPM, ceux présentant une CPM altérée ont montré une plus grande augmentation de lintensité du signal dans les cortex préfrontal médio-cingulaire et dorsolatéral et une connectivité fonctionnelle accrue avec le SRD après une contre-irritation (Youssef, Macefield, & Henderson, 2016b). Le SRD transmet une inhibition descendante généralisée aux neurones secondaires spinaux via les funicules dorsolatéraux (Nir & Yarnitsky, 2015).La modulation descendante de la douleur induit une analgésie par activation des récepteurs opioïdes dans le noyau médullaire réticulaire dorsal (MRD) (Villanueva, Bouhassira, & Le Bars, 1996). Dans les études animales, la naloxone antagoniste des récepteurs opioïdes injectée dans le MRD a empêché le DNIC, tandis que linjection de naloxone dans le RVM na pas affecté lanalgésie du DNIC (de Resende, Silva, Sato, Arendt-Nielsen, & Sluka, 2011). En utilisant un paradigme de sommation spatiale, la naloxone systémique a bloqué les inhibitions endogènes (Julien & Marchand, 2006). Ladministration de lidocaïne, un analgésique local, dans le RVM, a inversé lallodynie induite par un litige sur le nerf rachidien chez le rat, ce qui suggère que lactivation de linhibition descendante du RVM protège contre la douleur neuropathique chronique chez les animaux (De Felice et al., 2011). Chez les patients souffrant de douleur neuropathique et de mécano-allodynie dynamique, le CS clinique (brossage ou pression dans la zone allodynique) a réduit la sensation de douleur mais na pas inhibé les réponses électrophysiologiques, tandis que le CS expérimental (tests de pression à froid ou de garrot) inhibait les deux sensations douloureuses et le réflexe RIII, suggérant des mécanismes supraspinaux impliqués dans leffet CPM de cette douleur (Bouhassira, Danziger, Attal, Guirimand, & Atta, 2003).
Linhibition de la douleur par CPM repose en partie sur le cortex orbitofrontal (OFC) et lamygdale (Moont, Crispel, Lev, Pud, & Yarnitsky, 2011). Piché, Arsenault et Rainville (2009) plaident en faveur dau moins deux mécanismes neuronaux sous-jacents aux effets du CPM sur la douleur et la nociception vertébrale chez lhomme. Le stimulus de conditionnement inhibe la perception de la douleur de choc et lamplitude du réflexe RIII (nociception spinale) uniquement chez un sous-ensemble dindividus. De plus, lactivation soutenue de lOFC induite par le CS était prédictive de la diminution de la douleur tandis que lactivité soutenue dans le SI et le PAG prédisait la modulation du réflexe nociceptif (Piché et al., 2009).
Dans une autre étude, le conditionnement le stimulus induit des réductions des réponses dépendantes du niveau doxygène sanguin (BOLD) dans les régions classiques sensibles à la douleur, mais augmente les réponses BOLD dans les sous-régions de lACC. Pendant le CS, la diminution de la douleur était positivement corrélée à laugmentation de la force du couplage fonctionnel entre lACC sous-générique et les structures du système de contrôle de la douleur descendant. Ces résultats démontrent la contribution des régions cérébrales dordre supérieur (mécanismes supraspinaux) dans lactivation du CPM (Sprenger, Bingel, & Büchel, 2011). La force de la connectivité fonctionnelle au repos du PAG peut expliquer une partie de la variabilité normale du CPM; Une connectivité au repos plus élevée entre le PAG et les régions de traitement de la douleur corticale est en corrélation avec une plus grande efficacité du CPM (Harper et al., 2018). Les scores CPM sont également corrélés avec la modulation de la réponse BOLD induite par le laser dans linsula postérieure gauche / SII (Bogdanov et al., 2015).
Au cours de la CPM, la stimulation nociceptive active les neurones nociceptifs correspondant au segment rachidien quils innervent mais aussi dautres neurones nociceptifs de la moelle épinière desservant le reste du corps. Les effets modulateurs descendants agissent sur les neurones à large plage dynamique dans la corne dorsale spinale où convergent les fibres nociceptives C, Aδ et Aβ. Il a été démontré que pendant le HNCS, lintensité perçue des entrées nociceptives des fibres nociceptives Aδ et C, mais aussi des entrées de fibres Aβ-non nociceptives est réduite, parallèlement à la perception de la douleur inhibée et aux potentiels liés aux événements (ERP) (Rustamov , Tessier, Provencher, Lehmann, & Piché, 2016). Puisque les fibres Aβ sont liées aux afférents primaires qui envoient les informations nocives vers le haut directement à travers les colonnes dorsales pour atteindre les neurones du second ordre dans les noyaux de la colonne dorsale sans être relayées au niveau de la colonne vertébrale. Les réponses modulatrices de la douleur ne peuvent pas être attribuées uniquement aux mécanismes spinaux descendants (Torta, Churyukanov, Plaghki, & Mouraux, 2015).
Le CPM inhibe la douleur par voie cérébrale / mécanismes supraspinal et cérébro-spinal, reflétant lactivation du système analgésique endogène, où lactivité induite par la douleur ascendante évoque des voies descendantes, qui provoquent par la suite des effets inhibiteurs sur les entrées nociceptives de la colonne vertébrale. Cependant, les mécanismes sous-jacents du CPM chez lhomme et du DNIC chez lanimal sont encore mal compris.