La douleur est une expérience sensorielle et émotionnelle désagréable, associée à un dommage tissulaire présent.  Régler la source du dommage a généralement pour effet d’éliminer la douleur, mais que faire, faute de se médicamenter, lorsque celle-ci persiste?

La perception de la douleur constitue l’aboutissement d’un stimulus nociceptif qui parcourt l’ensemble du système nerveux tout en étant modulé par le système vestibulaire, le système nerveux sympathique, le système réticulé, le système sérotoninergique, l’hypothalamus, le thalamus et les neurones nociceptifs non spécifiques à large gamme dynamique (impliqués dans le phénomène des douleurs chroniques). À partir du site d’une lésion naît un message nerveux nociceptif (du latin nocere = nuire) qui est véhiculé le long des nerfs sensoriels jusqu’au cerveau où le message se transforme réellement en douleur. Tout au long de ce trajet, la douleur est modulée par l’activité de chacun de ces différents systèmes, qui peut agir de façon à en augmenter ou à en réduire l’intensité.

Pour interpréter la douleur, l’individu se réfère à sa situation émotionnelle et à l’ensemble de ses expériences passées. Ceci se fait par des liens directs et indirects avec le système limbique (centre des émotions) et le cortex frontal (centre de la mémoire avec l’hippocampe).

Lorsque la source d’une condition qui produit de la douleur  n’est pas traitée adéquatement et que la douleur s’étend sur des semaines ou des mois, un effet de plasticité neurale s’installe dans la moelle épinière sur les neurones nociceptifs non spécifiques à large gamme dynamique. Ces neurones amplifient le signal de douleur via les fibres A-delta et C, car il n’y a pas eu d’action d’inhibition du signal allant au cerveau pendant une longue période de temps. Ceci crée un changement de plasticité neurale et mène au phénomène de douleurs chroniques. Les neurones nociceptifs deviennent plus performants et ils amplifient tout message lié à la douleur, voire même transforment un message normalement non douloureux en message douloureux.

Par conséquent, même lorsque la source du problème ayant provoqué de la douleur a été réglée, l’individu continue à ressentir de la douleur. Ces cas de douleurs chroniques nécessitent des traitements qui agissent sur les centres supérieurs (formation réticulée, le système sérétoninergique) permettant d’inhiber le signal de douleur et de diminuer la plasticité neurale négative qui s’est développée au fil du temps.

En neurologie fonctionnelle, le traitement de la douleur se fait via des stimulations qui ont pour but d’activer les systèmes ayant un effet modulateur d’inhibition sur la douleur. Par exemple, des  stimulations lumineuses spécifiques agiront sur le système serotoninergique pour provoquer la sécrétion de sérotonine par le noyau raphé du cerveau, entrainant une diminution de la perception de la douleur. Aussi, la neurocryostimulation peut être utilisée pour stimuler l’hypothalamus par la voie spino-hypothalamique afin d’obtenir un effet modulateur inhibiteur sur la douleur.

En ciblant chaque système inhibiteur avec une stimulation appropriée, il est possible d’aider le cortex sensoriel à changer son interprétation de la douleur, qu’elle soit aiguë ou chronique.