Les récepteurs NMDA jouent un rôle particulier lors des phénomènes d'hyperstimulation (ou hyperexcitation) nociceptive "d'origine périphérique". Cette hyperstimulation d'origine périphérique provient le plus souvent de contexte
- inflammatoire,
- ischémique
- neurogène.
L'hyperstimulation d'origine périphérique mène alors à une situation d'hyperactivité dans la neurotransmission nociceptive au niveau des synapses de la corne postérieure. En fait, lorsque les neurones nociceptifs centraux de la corne postérieure reçoivent un surplus d'influx nociceptifs en provenance de la périphérie, les membranes post-synaptiques deviennent alors hyperexcitables et cette "hyperexcitabilité" se prolonge parfois plusieurs heures sans qu'il ne soit nécessaire de maintenir aucune hyperstimulation nociceptive. Les récepteurs NMDA jouent un rôle particulier autant pour ce qui est de la portion "initiation" de ces phénomènes que de la portion "maintien".
En situation d'hyperexcitation d'origine périphérique, tous les neurones nociceptifs centraux deviennent même hypersensibles à tous les types d'influx "sensitifs" qu'ils reçoivent, il n'est donc plus nécessaire d'avoir une stimulation "véritablement" nociceptive pour que les neurones nociceptifs centraux signalent de la douleur vers les régions supérieures. C'est donc dire qu'ils se mettent à réagir à plusieurs types de NTs impliqués dans la neurotransmission des influx sensitifs "non-nociceptifs". Ces mêmes neurones centraux deviennent donc en fait extrêmement faciles à activer.
Que s'est-il donc produit alors ?
Dans les circonstances d'hyperstimulation nociceptive intense et soutenue, la membrane post-synaptique est soumise à un bombardement de NTs nociceptifs de plusieurs types. En fait, les terminaisons pré-synaptiques sont capables de produire plusieurs types de NTs en situation d'hyperstimulation. Le glutamate, devenu "hyperprésent" pour sa part, s'est alors mis à déclencher une intense dépolarisation des récepteurs NON-NMDA, qui sont situés "malheureusement" à proximité des récepteurs NMDA. Ce bombardement "à haute fréquence nociceptive" produit une accentuation très nette des phénomènes de dépolarisations dans la membrane post-synaptique au pourtour immédiat des récepteurs NMDA. Lorsque le voltage transmembranaire atteint une certaine valeur de dépolarisation "cible" au pourtour immédiat des récepteurs NMDA et qu'en même temps ce dernier est soumis à un intense bombardement au glutamate, l'ion Mg++, présent dans le canal ionique (des récepteurs NMDA) et qui faisait obstruction à l'ouverture de ces mêmes canaux ioniques, est délogé de sa position. Le bouchon "vient de sauter"! Ce n'est pourtant pas le début de la fête, c'est plutôt le début de la catastrophe!
Pour que les récepteurs NMDA s'ouvrent, il aura donc fallu plusieurs conditions en même temps:
- un "excès" de glutamate,
- une hyperactivation des récepteurs NON-NMDA
- un débordement de dépolarisation au pourtour des NMDA,
- l'atteinte d'un voltage transmembranaire "cible" au pourtour des NMDA.
Les canaux ioniques munis de récepteurs NMDA sont uniques sous cet aspect. Ils doivent donc subir une double "régulation" ou "activation" pour s'ouvrir.
Lorsque les canaux ioniques munis de récepteurs NMDA sont enfin ouverts i.e. lorsque le "bouchon Mg++" est supprimé, commence alors, à travers ces canaux ioniques un flot incessant de Na+ et de Ca++ migrant vers l'intérieur des neurones centraux, le tout s'accompagnant d'un flot incessant de K+ migrant à l'extérieur. Ce flot incessant produit une dépolarisation de plus en plus massive dans les zones membranaires concernées et donc une hyperexcitabilité de plus en plus marquée et de plus en plus étendue à ces mêmes niveaux. Une fois que les récepteurs NMDA ont commencé à être activés, le phénomène d'hyperexcitabilité est long à s'éteindre étant donné certains mécanismes d'autoentretien de l'hyperexcitabilité que les récepteurs NMDA induisent. En effet, les NMDA réussissent:
- non seulement à réduire la charge négative intracellulaire, qui peut alors passer, à titre d'exemple, de - 70 mV à - 15 mV,
- à maintenir ce potentiel transmembranaire à ces mêmes valeurs pendant longtemps.
A des valeurs de - 15 mV toujours à titre d'exemple, il ne faut que de très faibles stimuli pour déclencher des trains d'activations d'influx et les membranes post-synaptiques des neurones centraux nociceptifs et même que de leur portion dendritique répondent alors à la moindre arrivée d'influx nociceptifs par les fibres C dans la corne postérieure.