Nevropatska bolečina je širok pojem, ki zajema vsa bolečinska stanja, pri katerih je primarni patofiziološki mehanizem okvara zgradbe in/ali delovanja živčevja, ne glede na mesto okvare. Je kronična bolečina, ki se slabo odziva na zdravljenje. Od nociceptivne se loči po vrsti poškodbe, saj gre pri nociceptivni za poškodbo tkiva, pri nevropatski pa za poškodbo živca. Bolečinski odgovori so pomnoženi po škodljivem ali neškodljivem stimulusu. Vzroke NPB so povezani z diabetesom, alkoholizmom, boleznimi kot sta pelagra in beriberi, zlorabo zdravil ali kot posledica infektivnih bolezni kot je HIV, ali pa redkih dednih obolenj. Eden od možnih vzrokov je lahko tudi rak. Centralno lahko vzroke iščemo v hrbtenjačnem kanalu (kompresija, tumorji, multipla skleroza, pomankanje vit B12 in drugi), možganskem deblu (MS, tumorji, medularni sindrom,..), talamusu, v spinalnih ganglijih ali celo kortikalno. Klinični znaki vključujejo težko lokalizacijo in opis bolečine, ki ni podobna nobeni drugi, odstopanja v anatomski porazdelitvi senzibilitete, abnormalno delovanje simpatika, bolečino lahko spremlja vrtoglavica, čustveni izbruhi, ključni pa sta huda bolečina na sicer neobičajne stimuluse ter 'spontana' bolečina.

Kronična bolečina (daljša od 7 tednov) se od akutne (nociceptivne) loči po odsotnosti obrambne funkcije. Osnovna patofiziološka značilnost nevropatije je sprememba v prevajanju bolečinskega dražljaja na ravni nociceptorja, ki bo veliko šibkejše ali odsotne dražljaje posredoval s povečano močjo, trajanjem in ferkvenco. Temu pravimo alodinija. Povečano doživljanje bolečih dražljajev pa imenujemo hiperalgezija. V poškodovanem tkivu se pojavijo vnetni mediatorji (histamin, prostaglandini), ki izločajo različne snovi s katerimi povečujejo senzibiliteto nociceptorjev, poleg tega pa izzovejo izražanje novih receptorjev in natrijevih kanalov. Škodljivi stimulusi (npr. že nanos gorčičnega olja ali pa npr.vnetje) znižajo bolečinski prag vzdražnosti določene vrste C –nocioreceptorskih vlaken in izzovejo povečano percepcijo bolečine ali mehanskih oziroma termičnih dražljajev. Če do kože, bodisi iz poškodovanega tkiva ali iz okolice, prihajajo identični in do določene mere ponavljajoči se dražljaji, pride do naraščajočega odziva nevronov v dorzalnem rogu hrbtenjače, kar pomeni možnost povečanja polja z odzivnostjo hrbtenjače in je fiziološki pojav. Na dodajanje počasnih in ponavljajočih se neprijetnih ali škodljivih dražljajev, se običajno ljudje odzivajo z naraščajočo intenzivnostjo zaznane bolečine, čemur pravimo sumacija. Prav ta fenomen se pri nekaterih bolnikih razvije v kronično bolečino.

Ektopična živčna aktivnost
Nekateri nociceptorji se aktivirajo samo pri bolečinskih dražljajih, drugi pa se poleg tega aktivirajo tudi pri periferni mehanski stimulaciji. Pri kronični bolečini postanejo ti drugi, normalno neaktivirani nevroni, visoko odzivni na šibke dražljaje. Tako lahko že nežen dotik ali spremembe v zunanji temperaturi povzročijo bolečinski dražljaj, čemur pravimo alodinija. Vzdraženje C-vlaken v koži aktivira bolečinske nevrone v CŽS, kar se kaže kot povečana percepcija bolečine. V primeru NPB – npr. poškodbi perifernega živca se živčni končiči lahko regenerirajo in tvorijo nevrom (benigni tumor iz živčnih vlaken) ki lahko razvije spontano delovanje (ektopična sprožitev delovanja), s povečano občutljivostjo na kemične, toplotne in mehanske dražljaje in povzroči nastajanje spontanih impulzov na področju v bližini dorzalne korenine spinalnega ganglija.

Centralna senzitizacija
Mehanizem lahko enostavno razložimo na primeru glutamata, ki v normalnih okoliščinah na postsinaptični membrani aktivira le AMPA receptorje, medtem ko NMDA zavirajo Mg+ ioni. Ob zadostnem trajanju in jakosti dražljaja lahko AMPA receptorji povzročijo močno depolarizacijo postsinaptične membrane in sproščanje Mg+ z NMDA receptorja. Ta se nato lahko odzove na glutamat s črpanjem Na in Ca ionov v postisinaptično celico, slednji pa sprožijo kaskadne poti, ki lahko fosforilirajo in ojačajo pretok Na skozi AMPA kanal, stimulirajo premik dodatnih AMPA receptorjev na membrano in facilitirajo sproščanje nevrotransmiterja (glutamata) prek retrogradnih signalov (NO). Ravno NMDA receptorji so odgovorni za pojav kronične bolečine, saj se s časom poveča tako število kot odziv nociciptivnih nevronov v zadajšnjem rogu hrbtenjače, ker pride do fosforilacije NMDA in AMPA ter do povečane ekspresije napetostno odvisnih Na kanalčkov – hitreje dosežemo akcijski potencial. Ta proces se lahko nadaljuje tudi po prenehanju stimulacije iz periferije. Pri vztrajanju signalov iz periferije pride tudi do vzdraženja ostalih receptorjev v bližini.
Hiperpatija – povečan je vzdražnostni prag, zakasnitev percepcije stimulusa, pride do sumacije ponavljajočih se stimulusov, boleča zakasnjena senzitizacija, včasih traja dlje časa.

Za preučevanje NPB pri bolnikih obstajajo številni testi, vprašalniki in preiskave, ki pa niso popolnoma zanesljivi in zlahka zavedejo. Zdravljenje je zelo odvisno od vzroka, ki bolečino povzroča (npr mehanski pritisk (disk na hrbtenjačo) v hrbtenjačnem kanalu se bo zdravil operativno), uporabljajo se številne fizioterapevtske in psihološke tehnike, mirror box terapija, neopioidna in opioidna zdravila, antidepresivi, ketamin (NMDA antagonist) ter bolj invazivne tehnike, npr. denervacija

Antidepresivi se uporabljajo predvsem pri nevropatski bolečini. Analgetični učinek dosežejo pri odmerkih, nižjih od antidepresivnih. Njihov učinek naj bi bil posledica zaviranja ponovnega privzema
noradrenalina, antagonističnega delovanja na receptorje za histamin in NMDA receptorje, zaviranje α-adrenergičnih receptorjev. Lokalni anestetiki zavirajo povečano vzdražnost, ki nastane po
senzitizaciji. Mehanizem delovanja je nespecifično zaviranje natrijevih kanalčkov.