La douleur est une expérience multidimensionnelle comprenant des aspects sensori-discriminatifs mais aussi affectivo-émotionnels et cognitifs qui doivent être considérés comme une part essentielle de l’expérience douloureuse. En effet, la composante affective et émotionnelle, qui attribue à la douleur son caractère désagréable, peut se manifester par la survenue d’épisodes anxieux et/ou dépressifs. Si la composante cognitive permet de moduler la perception de la douleur, cette dernière peut également avoir des répercussions sur les fonctions cognitives. Il est donc nécessaire de mieux comprendre les mécanismes à l’origine de ces composantes qui affectent négativement la qualité de vie des patients atteints de douleur chronique. Les techniques modernes non invasives d’imagerie cérébrale, telles que la tomographie à émission de positons, l’imagerie fonctionnelle à résonance magnétique, la spectroscopie magnétique à résonance et la morphométrie par voxel, sont des méthodes permettant l’exploration approfondie des mécanismes cérébraux de la douleur, particulièrement ceux supportant les aspects émotionnels et cognitifs. Cependant, les interactions qui existent entre la douleur chronique et les composantes émotionnelles et cognitives restent encore trop peu étudiées et l’implication des systèmes de neurotransmission (i.e., neurotransmetteurs, récepteurs, voies de transduction intracellulaire) commence seulement à émerger. Le but principal de cette revue est de présenter les données récentes de la littérature concernant la « signature » cérébrale des différents aspects de la douleur chronique en s’appuyant sur différentes études cliniques et précliniques. Enfin, les structures cérébrales ainsi que les mécanismes cellulaires et moléculaires impliqués dans les aspects affectivo-émotionnels et cognitifs seront plus particulièrement discutés.

Pain is a multidimensional experience with sensory-discriminative but also motivational-affective and cognitive dimensions, which should be considered as an essential part of the pain experience. The affective and emotional component, which confers the unpleasant and intrusive sensation of pain, could induce anxious and depressive episodes. The cognitive component can modulate pain perception and conversely, pain can affect cognitive functions. It is therefore crucial to better understand the mechanisms underlying those aspects of pain, which severely compromise quality of life of chronic pain patient. Modern non invasive brain imaging techniques, such as positron emission tomography (PET), functional resonance imaging (fMRI), magnetic resonance spectroscopy (MRS) and voxel-based morphometry (VBM), have provided additional methods to explore brain mechanisms of pain notably those underlying the motivational-affective and cognitive aspects. However, few studies have been devoted to mechanisms associated with chronic pain. Besides, the neurotransmission system and pathways involved (i.e., neurotransmitters, intracellular transduction pathway) are still unclear especially in chronic pain conditions. In this review, we discuss the latest data investigating the cerebral signature of the different dimensions of chronic pain. Finally, we will particularly focus on the cellular and molecular mechanisms underlying emotional-affective and cognitive aspects of pain.