Les récepteurs nociceptifs assurent à la fois les fonctions de transduction et de transmission (100). Mais, il n'existe pas, à proprement parler, de récepteurs nociceptifs, simplement des terminaisons nerveuses libres amyéliniques rencontrées au niveau des tissus cutanés et musculaires, des articulations, des fascias et des viscères. Un récepteur doit posséder deux caractéristiques essentielles pour être qualifié de nociceptif : une réponse proportionnelle à l'intensité du stimulus et un seuil de réponse plus élevé que les simples thermo et mécanorécepteurs répondant à des stimuli légers (27). Pour sa part, une fibre doit répondre de façon sélective à des stimulations intenses. Une exception toutefois : les fibres à large gamme dynamique réagissent différemment selon l'intensité de la stimulation (27). Il existe une étroite corrélation entre la décharge des fibres nociceptives périphériques et l'évaluation subjective de la douleur (186,187). Trois classes de fibres cutanées affectent directement ou indirectement la perception de la douleur. Les fibres A-alpha, principalement responsables de la conduction des afférences non nociceptives, agissent sur la modulation de la douleur. Les fibres A-delta, de petites fibres myélinisées, jouent un rôle important dans la localisation de la stimulation nociceptive. Les fibres C, de petites fibres amyélinisées, responsables aussi des afférences nociceptives.

À l'origine de la nociception, l'application d'un stimulus capable de nuire à l'intégrité de l'organisme. Suivant sa nature, ce stimulus est ignoré par certains récepteurs mais perçu par d'autres. Les récepteurs nociceptifs sensibles au stimulus le transforment, par transduction, en influx nerveux. La fréquence des impulsions électriques encode des informations au sujet du stimulus déclencheur. Mais, le stimulus agit-il directement sur le nocicepteur ? Difficile à affirmer. La faible latence et le seuil parfois modéré des réponses supportent parfois cette hypothèse, particulièrement dans le cas des A-delta mécanonocicepteurs(27). Dans d'autres situations, le stimulus agit sur des cellules intermédiaires, les cellules réceptrices. Celles-ci activent les nocicepteurs. On retrouve ces cellules intermédiaires au niveau des systèmes visuel et auditif (100). Enfin, le manque de corrélation entre les seuils d'excitation mécanique et thermique dans les nocicepteurs polymodaux (ceux qui répondent normalement aux stimulations thermiques, mécaniques ou chimiques) tend à confirmer l'hypothèse voulant qu'un nocicepteur possède plus d'un mécanisme de transduction. En bref, le stimulus exciterait le nocicepteur directement ou via des cellules réceptrices. Voyons maintenant en détail le trajet de l'information nociceptive en abordant les sept thèmes suivants : substances chimiques, propagation du message, entrée dans le SNC, organisation des afférences dans la moelle, de la moelle au thalamus, du thalamus au cortex et voies de la douleur.