Il existe dans le réseau nerveux, différents types de fibres avec différentes fonctions. Ces fibres sont des cellules nerveuses dont la caractéristique anatomique est de s'étendre sous la forme de "fins prolongements filamenteux" au lieu d'être de forme ronde comme une bonne majorité de cellules des tissus autres que le tissu nerveux. La cellule nerveuse s'appelle un neurone.
Le neurone est l'unité anatomique et fonctionnelle du système nerveux. Il est entouré d'une membrane cellulaire appelé membrane neuronale. L'influx électrique observé dans un neurone est en fait véhiculé au niveau de la membrane neuronale.
Il existe, au niveau des neurones nociceptifs, deux grandes divisions anatomiques:
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les neurones périphériques, qui partent des différentes structures où existent des nocicepteurs et qui transportent les influx douloureux jusqu'à la moelle
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les neurones centraux, qui transportent les influx douloureux à l'intérieur de la moelle et du cerveau jusqu'à leur point de réception et "d'interprétation".
Les neurones nociceptifs périphériques diffèrent des neurones nociceptifs centraux à certains égards.