Vlákna C se nacházejí v periferních nervech somatického smyslového systému. Přenášejí vjemy fyziologického stavu těla z periferie do centrálního nervového systému.
Axony vláken C jsou seskupeny do takzvaných Remakových svazků. Ty vznikají, když nemyelinizovaná Schwannova buňka obklopí axony těsně k sobě. Schwannova buňka zabraňuje jejich vzájemnému dotyku tím, že mezi axony vmáčkne svou cytoplazmu. Stav Remakových svazků se mění s věkem. Počet axonů vláken C v každém svazku Remak se liší podle umístění. Například na modelu potkana se velké svazky s více než 20 axony nacházejí na výstupu z dorzálního kořenového ganglia L5, zatímco menší svazky s průměrně 3 axony se nacházejí v distálních nervových segmentech. Do svazku Remak přispívá více neuronů s průměrným poměrem asi 2 axonů na svazek. Plocha průřezu svazku Remak je úměrná počtu axonů, které se v něm nacházejí. Svazky Remak v distálním periferním nervu jsou seskupeny s dalšími svazky Remak. Bylo prokázáno, že Remakovy Schwannovy buňky elektrochemicky reagují na akční potenciály axonů v nich obsažených.
V pokusech, při nichž je nerv poškozen, ale blízká C vlákna zůstávají neporušená, je pozorována zvýšená spontánní aktivita v C vláknech. Tento jev podporuje teorii, že poškozená nervová vlákna mohou uvolňovat faktory, které mění funkci sousedních nepoškozených vláken. Studium svazků Remak má důležité důsledky pro regeneraci nervů po utrpěném poranění. V současné době trvá obnova funkce distálních C vláken měsíce a stále může dojít pouze k neúplnému obnovení funkce. To může mít za následek abnormální senzorickou funkci nebo neuropatickou bolest. Předpokládá se, že svazky Remak uvolňují určité trofické faktory, které podporují regeneraci poškozených axonů.
Vlákna C se v míše napojují na projekční neurony druhého řádu v horních lamelách dorzálního rohu v substantia gelatinosa. Projekční neurony druhého řádu jsou typu WDR (wide dynamic range), které přijímají vstup jak z nociceptivních terminálů, tak i z myelinizovaných vláken typu A. Ve spinothalamickém traktu existují tři typy projekčních neuronů druhého řádu: se širokým dynamickým rozsahem (WDR), s vysokým prahem (HT) a s nízkým prahem (LT). Tyto klasifikace jsou založeny na jejich reakcích na mechanické podněty. Neurony druhého řádu vystupují do mozkového kmene a thalamu ve ventrolaterálním neboli anterolaterálním kvadrantu kontralaterální poloviny míchy a tvoří spinothalamický trakt. Spinothalamická dráha je hlavní dráha spojená s vnímáním bolesti a teploty, která bezprostředně kříží míchu laterálně. Tato funkce křížení je klinicky důležitá, protože umožňuje identifikovat místo poranění.
Vlákna Aδ jsou díky své vyšší rychlosti vedení zodpovědná za pocit první ostré bolesti. Reagují na slabší intenzitu podnětu. Vlákna C však reagují na silnější intenzitu podnětu a jsou zodpovědná za pomalou, tupou a déle trvající druhou bolest.
Tato variabilita vstupních signálů vyžaduje, aby různé buňky kůry v lamina 1 měly různou modální selektivitu a morfologii. Tyto různé neurony jsou zodpovědné za různé pocity, které vnímáme v našem těle, a lze je klasifikovat podle jejich reakcí na rozsahy podnětů. Mozek využívá integraci těchto signálů k udržení homeostázy v těle, ať už se jedná o podněty související s teplotou nebo bolestí.
Vaniloidní receptor (VR-1, TRPV1) je receptor, který se nachází na volných nervových zakončeních C i Aδ vláken a reaguje na zvýšené teploty (>43 °C) a chemickou látku kapsaicin. Kapsaicin aktivuje vlákna C otevřením ligandem řízeného iontového kanálu a vyvoláním akčního potenciálu. Protože tento receptor reaguje jak na kapsaicin, tak na teplo, jsou chilli papričky vnímány jako pálivé. VR-1 je také schopen reagovat na extracelulární okyselení a může integrovat současné působení všech tří senzorických podnětů. VR1 je nezbytný pro zánětlivou senzibilizaci na škodlivé tepelné podněty. Druhý typ receptoru, vaniloidům podobný receptor (TRPV2,VRL-1), má vyšší práh aktivace, pokud jde o teplo, přibližně 52 °C, a reaguje také na kapsaicin a nízké pH. Oba typy receptorů jsou transmembránové receptory, které jsou za klidových podmínek uzavřené. Když jsou tyto receptory otevřené, umožňují přítok sodíku a vápníku, který iniciuje akční potenciál napříč vlákny. Oba receptory jsou součástí větší skupiny receptorů nazývaných receptory přechodných receptorových potenciálů (TRP). Pokud dojde k poškození těchto receptorů pro přenos tepla, může být výsledkem chronická neuropatická bolest způsobená snížením prahu tepelné bolesti pro jejich fosforylaci.
Po lézi nervových vláken C nebo Aδ se stávají abnormálně citlivými a způsobují patologickou spontánní aktivitu. Tato změna normální aktivity se vysvětluje molekulárními a buněčnými změnami primárních aferentních nociceptorů v reakci na poškození nervu. Abnormální aktivita poškozených nervů je spojena se zvýšenou přítomností mRNA pro napěťově řízené sodíkové kanály. Nepravidelné seskupení těchto kanálů v místech abnormální aktivity může být zodpovědné za snížení aktivačního prahu, což vede k hyperaktivitě.
Po poškození nervu nebo opakované stimulaci dochází u neuronů WDR (wide dynamic range) k celkovému zvýšení excitability. Tato hypervzrušivost může být způsobena zvýšenou odpovědí neuronu na škodlivý podnět (hyperalgezie), větším receptivním polem neuronu nebo rozšířením hypervzrušivosti do dalších segmentů. Tento stav je udržován vlákny C. Vlákna C způsobují centrální senzibilizaci dorzálního rohu v míše jako odpověď na svou hyperaktivitu. Mechanismus, který je základem tohoto jevu, zahrnuje uvolňování glutamátu těmito patologicky senzibilizovanými C vlákny. Glutamát interaguje s postsynaptickými NMDA receptory, což napomáhá senzitizaci dorzálního rohu. Presynaptické neuronální napěťově řízené N-kalciové kanály jsou z velké části zodpovědné za uvolňování tohoto glutamátu a také neuropeptidu, substance P. Exprese presynaptických neuronálních napěťově řízených N-kalciových kanálů se zvyšuje po lézi nervu nebo opakované stimulaci. Aktivace NMDA receptorů (glutamátem) zvyšuje postsynaptickou syntézu oxidu dusnatého. Předpokládá se, že oxid dusnatý migruje zpět do presynaptické membrány, aby posílil expresi napěťově řízených N-kalciových kanálů, což vede k fenoménu bolestivého zvratu. Tento abnormální cyklus centrální senzitizace má za následek zvýšenou bolest (hyperalgezii) a bolestivé reakce z dříve neškodných podnětů vyvolávají bolestivou odpověď (alodynii).
Centrální senzitizace neuronů dorzálního rohu, která je vyvolána aktivitou vláken C, je zodpovědná za časovou sumaci „druhé bolesti“ (TSSP). Tato událost se nazývá „windup“ a závisí na frekvenci větší nebo rovné 0,33 Hz podnětu. Windup je spojován s chronickou bolestí a centrální senzitizací. Tato minimální frekvence byla stanovena experimentálně porovnáním fMRI zdravých pacientů při vystavení různým frekvencím tepelných impulsů. Mapy fMRI ukazují společné oblasti aktivované odpověďmi TSSP, mezi které patří kontralaterální thalamus (THAL), S1, bilaterální S2, přední a zadní insula (INS), střední přední cingulární kůra (ACC) a doplňkové motorické oblasti (SMA). Události TSSP jsou také spojeny s dalšími oblastmi mozku, které zpracovávají funkce, jako je somatosenzorické zpracování, vnímání a modulace bolesti, poznávání, premotorická aktivita v kůře.
V současné době je dostupnost léků osvědčených k léčbě neuropatické bolesti omezená a u jednotlivých pacientů se značně liší. Mnoho vyvinutých léků bylo objeveno buď náhodou, nebo pozorováním. Některé léčebné postupy z minulosti zahrnují opiáty, jako je výtažek z máku, nesteroidní protizánětlivé léky, jako je kyselina salicylová, a kokain. Další nedávné léčby sestávají z antidepresiv a antikonvulziv, ačkoli nebyl proveden žádný podstatný výzkum skutečného mechanismu těchto léčebných postupů. Pacienti však na tyto léčebné postupy reagují různě, možná kvůli rozdílům mezi pohlavími nebo genetickým předpokladům. Vědci si proto uvědomili, že žádný lék ani jedna skupina léků nezmírní všechny bolesti. Výzkum se nyní zaměřuje na základní mechanismy, které se podílejí na vnímání bolesti a na to, jak může dojít k jejímu poškození, aby bylo možné vyvinout vhodný lék pro pacienty postižené neuropatickou bolestí.
Mikroneurografie je technika využívající kovové elektrody k pozorování nervového provozu myelinizovaných i nemyelinizovaných axonů v eferentních a aferentních neuronech kůže a svalů. Tato technika je zvláště důležitá při výzkumu zahrnujícím C vlákna. Lze pozorovat jednotlivé akční potenciály z nemyelinizovaných axonů. Záznamy z eferentních postgangliových sympatických C vláken svalů a kůže přinášejí důležité poznatky o nervovém řízení autonomních efektorových orgánů, jako jsou cévy a potní žlázy. Záznamy aferentních výbojů z nociceptorů C identifikovaných značkovací metodou se rovněž ukázaly jako důležité nástroje k odhalení mechanismů, které jsou základem vjemů, jako je svědění.
Interpretace mikroneurografických údajů může být bohužel obtížná, protože z této metody nelze určit axonální membránový potenciál. Doplňková metoda, která se používá k lepšímu pochopení těchto údajů, zahrnuje zkoumání záznamů vzrušivosti po hrotu a posunů latence; tyto vlastnosti jsou spojeny se změnami membránového potenciálu nemyelinizovaných axonů, jako jsou C vlákna. Moalem-Taylor a spol. experimentálně použili chemické modulátory se známými účinky na membránový potenciál ke studiu postšpičkové supervzrušivosti C vláken. Výzkumníci zjistili tři výsledné události. Chemické modulátory mohou vyvolat kombinaci ztráty superexcitability spolu se zvýšenou axonální excitabilitou, což svědčí o depolarizaci membrány. Za druhé může být hyperpolarizace membrány důsledkem blokády axonálního hyperpolarizací aktivovaného proudu. A konečně, nespecifické zvýšení povrchového náboje a změna aktivace sodíkových kanálů v závislosti na napětí je důsledkem aplikace vápníku.
soma, axon (axonový pahorek, axoplazma, axolema, neurofibrila/neurofilamenta), dendrit (Nisslovo tělísko, dendritická páteř, apikální dendrit, bazální dendrit) typy (bipolární, pseudounipolární, multipolární, pyramidový, Purkyňův, granulární)
GSA, GVA, SSA, SVA, vlákna (Ia, Ib nebo Golgiho, II nebo Aβ, III nebo Aδ nebo rychlá bolest, IV nebo C nebo pomalá bolest).
GSE, GVE, SVE, horní motorický neuron, dolní motorický neuron (α motorický neuron, γ motorický neuron)
neuropil, synaptický váček, nervosvalové spojení, elektrická synapse – Interneuron (Renshaw)
Volné nervové zakončení, Meissnerovo tělísko, Merkelovo nervové zakončení, Svalové vřeténko, Paciniho tělísko, Ruffiniho zakončení, Neuron čichového receptoru, Fotoreceptorová buňka, Vlasová buňka, Chuťový pupen
astrocyt, oligodendrocyt, ependymální buňky, mikroglie, radiální glie.
Schwannovy buňky, oligodendrocyty, Ranvierovy uzly, internodium, Schmidt-Lantermanovy řezy, neurolemma.
epineurium, perineurium, endoneurium, nervový svazek, meningy