Le tronc cérébral, le thalamus et le cortex cérébral sont les trois structures du cerveau qui reçoivent et traitent les sensations de douleur, selon BrainFacts.org. Différentes parties du cortex cérébral sont impliquées dans des sensations douloureuses provenant de parties spécifiques du corps. Le traitement de la douleur se produit dans le cortex sensoriel.
D'autres régions du cerveau sont également associées à la perception de la douleur, selon le Macalester College. Les signaux de douleur atteignent le cerveau par deux voies différentes, appelées voie rapide et voie lente. La voie rapide se connecte au thalamus par les fibres A-delta, qui sont des voies neurales qui transmettent des informations sensorielles concernant la douleur et la température au cerveau. Une fois que les signaux de douleur ont atteint le thalamus, ils sont ensuite transférés vers les sections sensorielles et motrices du cortex pour un traitement ultérieur.
La voie lente, comme son nom l'indique, transmet les signaux de douleur moins rapidement que la voie rapide. La voie lente commence par les fibres C détectant un stimulus douloureux par le biais de changements chimiques, de pression ou de température. Les fibres C transmettent des informations sensorielles à la corne dorsale de la moelle épinière, activant le système nerveux central. L'information sensorielle voyage à travers le système nerveux central vers diverses zones du cerveau, y compris le cortex préfrontal, l'amygdale et l'hypothalamus. La voie lente est associée à la réaction émotionnelle qui se produit en réponse à des stimuli douloureux, déclare Macalester College.