Citation: I 604/01 13.08.2002 E. A

A.- a) B.________ a travaillé en qualité d'opératrice au service de la société Q.________ SA, jusqu'au 31 août 1996. A l'échéance de son contrat de travail, elle a bénéficié d'indemnités journalières de l'assurance-chômage. Dès le 16 janvier 1997, son médecin traitant, le docteur Z.________, a attesté d'une incapacité de travail totale, en raison d'une discopathie L1-L2, d'une myotendinite de l'appareil masticateur et de la nuque et d'infections récidivantes dans la région du sinus maxillaire supérieur droit. Le 28 juillet 1998, la prénommée a déposé une demande de rente d'invalidité à l'Office de l'assurance-invalidité du canton de Neuchâtel (ci-après : l'office AI), qui a confié une expertise au docteur Y.________, spécialiste en médecine interne et rhumatologie. Sur la base des constatations de l'expert, la demande de prestations a été rejetée par décision du 22 juin 1999. b) B.________ a déposé une nouvelle demande de rente d'invalidité le 22 mars 2000, en alléguant une péjoration de son état de santé. Elle indiquait être suivie par le docteur Z.________ et par le docteur X.________. D'après l'assurée, ce dernier, spécialiste en rhumatologie, retenait le diagnostic de maladie auto-immune et recommandait un nouvel examen de son droit à une rente d'invalidité. Le docteur W.________, médecin-conseil de l'office AI, a proposé de mettre en oeuvre une expertise rhumatologique, après s'être renseigné par téléphone auprès du docteur X.________. Mandaté en qualité d'expert, le docteur V.________, du Service de rhumatologie, médecine physique et réhabilitation du Centre hospitalier C.________ a exposé que l'assurée disposait d'une capacité de travail de 80 à 100 % dans une activité ne nécessitant pas le port de lourdes charges et permettant l'alternance des positions assise et debout. L'expert posait notamment le diagnostic de troubles somatoformes douloureux, de céphalées chroniques, de séquelles d'opération du sinus maxillaire droit - l'assurée avait subi une résection d'un kyste en 1982 -, et de status après résection du cornet moyen du nez à droite, en 1997 (expertise du 6 juillet 2000). L'assurée a par ailleurs informé l'office AI du fait qu'elle avait consulté le docteur U.________, psychiatre, en date du 22 août 2000, et a produit plusieurs rapports médicaux établis par les docteurs X.________ (rapport du 2 mars 2000), T.________, du Service de neuroradiologie de l'Hôpital H.________ (rapport du 17 juillet 2000) et Z.________ (rapport du 31 août 2000), en demandant qu'une instruction complémentaire soit mise en oeuvre. Le médecin-conseil de l'office AI s'est renseigné par téléphone auprès du docteur U.________, puis a proposé de nier le droit de l'assurée à des prestations de l'assurance-invalidité. Par décision du 19 septembre 2000, l'office AI a rejeté la demande de rente présentée le 23 mars 2000 par B.________.