La thermo-sensibilité périphérique est la perception de la température extérieure. Un changement de température (à la surface de la peau et d’autres tissus) est détecté par une famille de canaux ioniques sensibles à la température appelés récepteurs à potentiels transitoires, ou récepteurs TRP. Ces récepteurs sont situés sur des terminaisons nerveuses libres. Ceux qui détectent les températures froides sont plus proches de la surface de la peau que les terminaisons nerveuses détectant la chaleur. Ces canaux thermo-TRP, bien que sélectifs à la température, ont une perméabilité de cations relativement non sélective.

Les récepteurs du froid

Il existe au moins trois types de récepteurs qui sont activés par le froid, dont TRPM8 et TRPA1 sont particulièrement sensibles. Le TRPM8 a une gamme sensible à la température d’environ 10-26 ^oC (50-79 ^oF), et il est largement associée à la perception du froid non-douloureux, ou inoffensif. Le menthol, un composé présent dans les feuilles de menthe, peut également activer ce récepteur, ce qui aide à expliquer pourquoi cette saveur est souvent perçue comme fraîche. Lorsque les températures sont suffisamment basses pour être douloureuses (c.-à-d. un froid nocif), les récepteurs TRPA1 sont activés. Les récepteurs TRPA1 réagissent à toute température inférieure à 17 ^oC (~63 ^oF).

Les récepteurs du chaud

Il y a au moins sept récepteurs qui réagissent à la chaleur. Parmi eux, cinq répondent aux températures de la plage de chaleur anodine : TRPM2 (23-38 ^oC, ou ~73-100 ^oF), TRPC5 (26-38 ^oC, ou ~79-100 ^oF, TRPV4 (27-34 ^oC, ou ~81-93 ^oF), TRPV3 (33-40 ^oC, ou ~91-104 ^oF), et TRPM3 (> 40 ^oC, ou 104 ^oF). La chaleur douloureuse (c.-à-d. nocive) est détectée par les récepteurs TRPV1, qui réagissent à des températures supérieures à 42 ^oC (~108 ^oF). Le récepteur TRPV1 a d’abord été découvert parce qu’il répond bien à la capsaïcine, un composé présent dans les piments. Comme le menthol et le froid, la capsaïcine donne la perception de la chaleur sans changer la température. Les récepteurs TRPV2 réagissent à des températures très chaudes et douloureuses (c.-à-d. une chaleur nocive extrême), celles de plus de 52 ^oC (~126 ^oF).

Les chemins de la transduction et de la signalisation

L’information sur la température est transduite en signaux électriques dans les terminaisons nerveuses. Lorsque les nerfs portent des informations sur la température, l’information sur le chaud et le froid inoffensifs est séparée jusqu’à ce qu’elle atteigne le cerveau. Les signaux sur le froid sont transportés par des fibres Aδ myélinisées dédiées qui perpétuent rapidement les signaux, ainsi que des fibres C plus lentes et non myélinisées. Les signaux de chaleur sont portés par leurs propres fibres C non myélinisées. Comme l’information sur le toucher, l’information sur la température du côté gauche du corps est traitée dans l’hémisphère droit du cerveau. Le signal subit une décussation dans la moelle spinale avant d’être relayé à l’hypothalamus. Là, l’information est utilisée pour réguler ou ajuster les fonctions corporelles, comme frissonner ou transpirer. Des signaux du chaud et du froid inoffensifs sont finalement relayés à plusieurs zones corticales, notamment le cortex orbitofrontal.

L’information sur la température douloureuse prend un chemin séparé, en utilisant des fibres C et Aδ qui ne sont pas spécifiques à la température et peuvent transporter des signaux sur le chaud et le froid. Comme les signaux sur la température inoffensive, elle subit une décussation dans la moelle spinale et est envoyée à l’hypothalamus. De l’hypothalamus, l’information est envoyée au cortex cingulaire antérieur, qui génère la perception du froid ou chaud douloureux.

Les études suggèrent que les individus détectent d’abord consciemment un sentiment de froideur et de chaleur à environ 31 ^oC et 34 ^oC, respectivement. La plage entre 31^o et 34^o est similaire à la température de surface de la peau et peut ne pas être perceptible. La douleur causée par la froideur et la chaleur est perçue à des températures d’environ < 12 ^oC et > 45 ^oC, respectivement.