Cette multi-convergence impose en même temps la nécessité d'assurer le relais de l'influx électrique dans les multiples connexions synaptiques. Ce transfert des influx électriques nociceptifs entre deux neurones se fait par l'intermédiaire de substances chimiques qu'on appelle des neurotransmetteurs (NTs). Il existe plusieurs substances chimiques jouant le rôle de neurotransmetteurs. La convergence qui se fait sur les dendrites des neurones nociceptifs centraux, à partir de sites et de structures multiples, impliquera plusieurs neurotransmetteurs différents afin de communiquer ces différentes informations.
Les principaux neurotransmetteurs "nociceptifs" identifiés jusqu'à maintenant, i.e. ceux qui transfèrent l'information "nociceptive" de la fibre périphérique à la fibre centrale, sont:
-
le glutamate
et - la substance P
mais il en existe plusieurs autres
- le peptide lié au gène de la calcitonie (Calcitonine Gene Related Peptide - CGRP)
- la somatostatine
- le polypeptide intestinal vaso-actif (Vaso-active Intestinal Peptide - VIP)
- et encore bien d'autres.
Un certain nombre de fibres nociceptives libèrent à la fois du glutamate et de la substance P qui coexistent au niveau de leur bouton pré-synaptique mais une bonne majorité des fibres nociceptives ne possèdent que le glutamate ou que la substance P comme neurotransmetteur nociceptif.
Le glutamate représente le plus important neurotransmetteur "excitateur" de tout le système nerveux central. Le GABA est pour sa part le plus important neurotransmetteur "dépresseur".