大腦是人體感受疼痛的高階中樞，任何刺激只有傳導至大腦才可激發出相應的不良情緒反應和感受，引起腦內或皮層下的神經遞質及功能改變。
疼痛經常是主觀的，每個人在生命的早期就透過損傷的經歷學會了表達疼痛的確切詞彙。無疑這是身體區域性狀態或整體的感覺，而且也總是令人不愉快的一種情緒感受。
一個是傷害性刺激作用於機體所引起的痛感覺；另一個是機體對傷害性刺激的痛反應，並伴隨有較強烈的情緒色彩，表現為一系列的軀體運動性反應和內臟植物性反應。
在臨床實踐中也發現有不夠完善之處，最重要的是定義對感覺神經系統在疼痛發生機制中的核心作用及外周與中樞之間的相互作用（各種刺激作用於機體受損部位組織釋放致痛物質作用於痛覺感受器發出衝動經脊髓後根沿脊髓丘腦後束內囊上傳至大腦皮質痛覺感覺區經整合分析和調控產生痛覺及反應）。
Figure1：General cross-sectional anatomy of the spinal cord。
Cells and connections in Laminae of Rexed are indicated。 Large-diameter， heavily myelinated afferents （1） enter medially through the posterior funiculus， whereas small-diameter afferents （2） enter laterally near the substantia gelatinosa。 This corresponds to the way tactile and proprioceptive information is processed， relative to pain and temperature information。 These afferents then contact interneurons （3） and， in some cases， motor neurons （4） directly。
圖1:脊髓大體橫斷面解剖
反芻層細胞和連線顯示。大直徑，有大量髓鞘的傳入神經（1）通過後索內側進入，而小直徑的傳入神經（2）透過靠近膠質質的側面進入。相對於疼痛和溫度資訊，這與觸覺和本體感受資訊的處理方式是一致的。這些傳入神經然後直接接觸中間神經元（3），在某些情況下，還直接接觸運動神經元（4）。
脊髓丘腦束
是指脊髓向丘腦投射傳導淺感覺的直接通路。
機體組織損傷，無疑包括神經組織、肌肉組織、結締組織和上皮組織，不可能僅侷限於感覺神經組織。組織受到實在或潛在損傷刺激時由感覺神經從外周到脊髓再到大腦皮層的所引起的複雜生理、心理或病理改變的核心。而神經纖維損傷或變異、疾病或中樞神經系統本身的損傷也可導致疼痛，則稱為“神經病理性”疼痛。
Figure2：Spinothalamic tract。
Pain， temperature， and some touch and pressure afferents end in the posterior horn。 Second- or higher-order fibers cross the midline， form the spinothalamic tract， and ascend to the ventral posterolateral （VPL） nucleus of the thalamus （and also to other thalamic nuclei not shown）。 Thalamic cells then project to the somatosensory cortex of the postcentral gyrus， to the insula， and to other cortical areas （also not shown）。 Along their course through the brainstem， spinothalamic fibers give off many collaterals to the reticular formation （RF）。 The inset to the left shows the lamination of fibers in the posterior columns and the spinothalamic tract in a leg-lower trunk-upper trunk-arm sequence。 The inset to the right shows the longitudinal formation of the spinothalamic tract。 Primary afferents ascend several segments in Lissauer s tract before all their branches terminate； fibers crossing to join the spinothalamic tract do so with a rostral inclination。 As a result， a cordotomy incision at any given level would spare most of the information entering the contralateral side of the spinal cord at that level， and to be effective， the incision must be made several segments rostral to the highest dermatomal level of pain。
圖2：脊髓丘腦束
疼痛，溫度，一些觸覺和壓力感受器在後角。二級或更高階纖維穿過中線，形成丘腦脊髓束，並上升到丘腦腹後外側核（也到其他未顯示的丘腦核）。然後丘腦細胞投射到中央後回的體感皮層、島葉和其他皮層區域（也沒有顯示）。脊髓丘腦纖維沿其經過腦幹的路線，釋放出許多絡脈到網狀結構。左側插圖顯示脊髓後柱和脊髓丘腦束的纖維分層，排列順序為腿-下幹-上幹-臂。右側的插圖顯示脊髓丘腦束的縱向形成。在所有的分支終止之前，初級傳入纖維在背外側束上升2節段；纖維交叉以側斜的方式加入脊髓丘腦束。因此，在任何給定的水平切口都可以避免大部分資訊進入該水平的脊髓對側，並且為了有效，切口必須在最高的面板疼痛節段做幾個側吻合。
Figure3：Pain， plasticity and gain。
The three forms of neural plasticity that increase gain in the somatosensory system to produce pain hypersensitivity are illustrated， highlighting changes they produce and their effects on pain transmission。
圖3：痛苦、可塑性和收穫
神經可塑性的三種形式，它們增加軀體感受系統的敏感性，從而產生痛覺過敏。
Figure4：Target sites for management of pain。
Pharmacologic approaches to management of pain are based on location in the nervous system。
圖4：疼痛管理的目標部位
治療疼痛的藥理學方法是基於神經系統的位置。
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