Les contrôles descendants de la douleur

Dès le début des années 70, l'existence d'un contrôle inhibiteur tonique s'exerçant sur les neurones nociceptifs spinaux a été démontrée. La stimulation électrique d'une structure mésencéphalique particulière, la Substance Grise Péri Aqueducale (SGPA) permettait d'effectuer une laparotomie chez le rat vigile sans que ce dernier n'exprime des signes apparents de douleur. Ceci a conduit à l'hypothèse d'un système analgésique endogène. Maintenant on sait que l'analgésie peut être déclenchée par la stimulation de toute une série de sites localisés dans des structures très diverses s'étendant du bulbe au diencéphale (par ex : noyau du raphé, noyau réticulaire latéral, noyau du tractus solitaire, groupe catécholaminergique A5, région bulbaire rostro-ventrale, locus coeruleus, aire parabrachiale, substance grise périaqueducale, hypothalamus latéral...).

Pour des raisons thérapeutiques, des électrodes sont quelquefois placées dans la substance grise péri aqueducale, le complexe ventro basal ... de sujets humains en douleur chronique. Ces sujets stimulés sentent moins la douleur alors qu'ils perçoivent les stimuli tactiles, la pression et la température de la même façon avant et pendant stimulation.

Mécanismes

L'activité des neurones spino-thalamiques est enregistrée chez l'animal anesthésié.

Une stimulation qui serait douloureuse si l'animal était éveillé est appliquée dans la zone qui se projette à la cellule enregistrée(figure 2-3A).

Elle entraîne une augmentation d'activité de la cellule (augmentation du nombre de potentiels d'action) (figure 2-3B)

Figure 2-3(A) : effets inhibiteurs induits par les stimulations électriques du tronc cérébral (protocole expérimental)

Figure 2-3 (B) : résultats expérimentaux

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En présence de la stimulation centrale (Stim. NRM), la réponse aux fibres Ad et C est presque totalement inhibée.

Une électrode de stimulation est placée dans la SGPA ou dans le noyau raphé afin d'effectuer une stimulation centrale. Si la stimulation centrale est appliquée de façon concomitante à la stimulation douloureuse périphérique, la réponse de la cellule spino-thalamique est inhibée. Ainsi la stimulation centrale diminue la réponse des cellules spino-thalamiques à une stimulation nociceptive.

Ces effets sont abolis par injection i.v de naloxone, un antagoniste des récepteurs de la morphine (récepteurs aux opioïdes).

Ceci suggère l'intervention de neurones ayant pour neurotransmetteur une morphine endogène ou endomorphine (telle que les enképhalines, la b endorphine et la dynorphine). En effet, de tels neurones ont été mis en évidence dans la moelle épinière.

D'un point de vue anatomique, il est clairement établi que les neurones du raphé se projettent massivement au niveau de la corne dorsale de la moelle épinière. En revanche les projections spinales directes à partir de la SGPA sont rares et l'on admet que cette région exerce principalement son action par l'intermédiaire du noyau raphé (figure 2-4A)

Figure 2.4 : voies descendantes de contrôle de la douleur

Figure 2.5 : connexions intra-medullaires hypothétiques entre les fibres Ad ou C, les neurones spino-thalamiques, les neurones intra-médullaires enképhalinergiques (ENK) et les voies descendantes sérotoninergiques (5 HT)

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La mise en jeu de l'inhibition descendante par les stimuli nociceptifs eux-mêmes

Soit un neurone spino-thalamique qui répond à une stimulation nociceptive appliquée sur l'extrémité de la patte postérieure ipsilatérale d'un rat endormi. On observe que cette réponse nociceptive peut être inhibée par des stimulations nociceptives en de nombreux points du corps (autres que l'extrémité de la patte postérieure). Les stimuli non nociceptifs sont totalement inefficaces alors que de très puissantes inhibitions sont observées lors de l'application de divers stimuli nociceptifs. Il s'agit en fait du masquage d'une douleur par une autre douleur appelé contrôles inhibiteurs diffus par stimulation nociceptive (CIDN). (figure 2-5)

Ces effets inhibiteurs disparaissent lorsque la moelle est coupée au niveau cervical. Ceci suggère que les mécanismes qui sous-tendent ces phénomènes impliquent des structures supra-spinales. En effet, les CIDN disparaissent après lésion des noyaux du raphé.

Enfin le blocage des récepteurs sérotoninergiques ou des récepteurs opioïdes par la naloxone déprime les CIDN.

En résumé, les noyaux du raphé feraient partie de la boucle de rétro-action négative mise en jeu par des stimulations nociceptives intenses et entraineraient en retour l'inhibition de la transmission des messages nociceptifs au niveau médullaire

Figure 2-6 : hypothèse concernant le support anatomique des contrôles inhibiteurs diffus des informations nociceptives (CIDN)

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Il faut que ces stimuli soient douloureux et la puissance de l'inhibition observée est directement liée à l'intensité des stimuli nociceptifs diffus.

Ceci est à rapprocher des coutumes anciennes. Dès l'antiquité on utilisait des pointes de feu pour soulager certaines douleurs, des pinces nasales chez les bovins pour réaliser certaines interventions douloureuses comme la castration.

Lorsque deux stimulations nociceptives sont appliquées sur deux régions distinctes et distantes du corps, le foyer de neurones spino-thalamiques convergents activés par le stimulus le plus faible est inhibé.

Schéma bilan

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Institut national de Recherche pédagogique