La douleur neuropathique peut être conceptualisée comme le résultat d’un processus d’« apprentissage aberrant », lié aux capacités de plasticité du système nerveux.

Les modifications périphériques décrites dans les modèles animaux sont multiples, et leur rapport avec les différents symptômes est loin d’être élucidé. En périphérie, on note singulièrement des décharges ectopiques dans les fibres myéliniques lésées, une activité anormale dans des fibres non lésées, une surexpression des canaux calciques, donnant lieu à une augmentation de la libération de neurotransmetteurs excitateurs, et des phénomènes d’arborisation sympathique vers le ganglion rachidien.

Les mécanismes médullaires comportent une sensibilisation centrale, des phénomènes d’embrasement et de potentiation à long terme. Ces phénomènes seraient sous-tendus par des changements de connectivité – encore controversés – des terminaux non nociceptifs, et des variations de sensibilité des récepteurs post-synaptiques. Contribueraient aussi à ces modifications physiopathologiques l’atténuation de l’inhibition spinale par perte neuronale sélective et le développement de phénomènes inflammatoires, avec sécrétion de cytokines par les macrophages et les cellules gliales.

Les modifications dans la corne postérieure médullaire modifient l’activité des projections vers le tronc cérébral qui, par des boucles rétroactives, augmentent encore l’hyperactivité spinale. Ces effets sont retardés, suggérant que la sensibilisation spinale nécessite, pour être entretenue, la mise en jeu de mécanismes de facilitation descendante impliquant le tronc cérébral.

Tous ces phénomènes entraînent des changements d’activité des réseaux thalamocorticaux, qui développent des processus autonomes à même d’entretenir la douleur.

La représentation corticale des territoires corporels change après lésion nerveuse, et ces changements pourraient être corrélés à la survenue de douleurs.

L’allodynie et l’hyperalgésie neuropathiques s’accompagnent de modifications corticales très incomplètement reproduites par les modèles expérimentaux. L’allodynie expérimentale et l’allodynie neuropathique partagent l’activation de la « matrice douleur » corticale, ainsi que la bilatéralisation des activités insulaires. Néanmoins, alors que l’allodynie expérimentale tend à accroître l’activité des réseaux limbiques et affectifs du cortex périgénual et orbitofrontal, ce sont les procédures d’analgésie qui conduisent à l’hyperactivité de ces mêmes structures en situation d’allodynie neuropathique. Cela laisse supposer que leur rôle dans l’allodynie expérimentale serait réactif et protecteur, et que l’incapacité à générer leur activation pourrait contribuer à l’expression clinique de la douleur neuropathique.

Neuropathic pain can be conceptualized as the result of an “aberrant learning” process, associated with maladaptive plasticity of the nervous system.

A number of modifications of the peripheral nervous system have been described in animal models of neuropathic pain, but their relation with different symptoms in humans is far from fully understood. We note in particular ectopic discharges in damaged myelinated fibers, abnormal activity in undamaged fibers, overexpression of calcium channels increasing the release of excitatory neurotransmitters, and sympathetic sprouting towards the spinal ganglia.

Spinal mechanisms involve central sensitization, kindling and potentiation phenomena. Underlying these phenomena may be connectivity changes — still controversial — of non-nociceptive terminals and variations in the sensitivity of postsynaptic receptors. Also contributing to these pathophysiologic modifications are attenuation of spinal inhibition by selective neuronal loss and the development of inflammatory phenomena, including cytokine secretion by macrophages and glial cells.

Changes in the dorsal horn modify the activity of projections towards the brainstem and increase spinal hyperactivity still further by feedback loops. These effects are delayed, suggesting that maintenance of spinal sensitization requires the involvement of mechanisms of descending facilitation involving the brainstem.

These phenomena induce changes in the activity of thalamocortical networks, which develop autonomous processes that maintain the pain.

The cortical representation of body areas change after nervous lesions, and these changes may correlate with the emergence of pain.

Neuropathic allodynia and hyperalgesia are supported by cortical modifications that experimental models reproduce very incompletely. Experimental allodynia and neuropathic allodynia share the activation of the cortical pain matrix as well as the bilateralization of insular activity. However, although experimental allodynia tends to increase the activity of limbic and affective networks of the perigenual and orbitofrontal cortex, in neuropathic allodynia, analgesic procedures lead to increased activity in these structures. This suggests that their role in experimental allodynia would likely be reactive and protective, and that inability to generate their activation may contribute to the clinical expression of neuropathic pain.