腹根传入，近来的研究表明，在腹根中有30%是无髓鞘纤维，其中大多数是背根神经节细胞的传入轴突，这违背了经典的感觉传入由背根进入脊髓的概念。腹根传入的功能目前尚不清楚，腹根传入途径的实验结果亦不一致。有证据表明伤害性信息也可通过腹根C纤维传入，终止在背角的浅层，其传入的具体途径有多种可能。

　　（2）胶状质区（SG，Ⅱ层）是痛觉的初级整合中枢：伤害性传入主要终止在胶状质区，它与SG中间神经元、背角层投射神经元的树突和脑干下行纤维形成局部神经网络。在SG有丰富的经典递质、神经肽及其受体，它是伤害性信息传入的第一站，是脊髓中神经结构和化学组成最复杂的区域。SG有两类主要的神经元，称为柄细胞和岛细胞，它们的形态和功能明显不同，前者主要参与兴奋性突触传递，后者被认为是抑制性中间神经元，它们共同构成痛觉的初级整合中枢（具体整合过程见痛觉的调制部分）。

　　（3）P物质和兴奋性氨基酸介导伤害性初级传入向背角传递：在初级感觉神经元中有十几种生物活性物质，目前只有谷氨酸和P物质较多地符合作为伤害性信息传递信使的条件。P物质是第一个发现的神经肽，它包含11个氨基酸，主要作用于速激肽家族中的SP受体（NK-1受体）；谷氨酸是兴奋性氨基酸的代表，中枢神经系统中绝大部分兴奋性突触均以谷氨酸为其递质。这两类物质及其受体构成两个触发和传递不同性质、不同时程疼痛的递质系统，一个是由非NMDA受体（谷氨酸的一个受体亚型）介导的短时程反应的兴奋性氨基酸系统，一个是由NK-1受体和NMDA受体（谷氨酸的另一个受体亚型）共同介导的P物质与兴奋性氨基酸共存的长时程反应系统。

　　经过初级整合的痛觉信息由不同的上行通路传递痛觉信息到脑的高级中枢，主要通路有脊丘束（STT）、脊网束（SRT）、脊—中脑束（SMT）、脊颈束（SCT）和背柱突触后纤维束（PSDC）。丘脑是最重要的痛觉整合中枢，丘脑外侧核群神经元的反应具有躯体定位投射系统，神经元放电的频率和时程与刺激强度变化成正相关，所以能定量反映外界刺激，这些神经元将外周刺激的部位、范围、强度和时间等属性进行编码，再传递到皮层；而丘脑髓板内核群神经元对外周刺激缺乏明确的躯体投射关系，感受野大，反应阈值高，这些神经元的轴突广泛投射到大脑皮层，包括与情感有关的额皮层，它们可能主要行使痛觉情绪反应功能。

　　知觉是感觉整合的最高级中枢大脑皮层独有的功能，痛觉作为一种主观感觉，其传入冲动必然会到达大脑皮层进行信息加工，最终上升到意识，近年来脑成像的大量研究表明，实验性急性痛和病理痛激活不同脑区，提示不同的皮层区域参与不同性质的痛觉信息加工，生理性痛信息主要在丘脑的特异核团和皮层体感区加工整合，而与边缘系统有密切联系的皮层区整合病理性痛传入，这证实了皮层体感区在临床病理性痛的感知机理中，作用不大的早期临床观察结论。

　　3、痛觉调制系统

　　在神经系统中不仅有痛觉信息的传递通道，而且有一个完整的痛觉调制系统，目前研究的比较深入的有两个系统，一是脊髓伤害性信息的节段调制系统，一是脑高级中枢的下行调制系统。

　　（1）脊髓伤害性信息的节段调制系统：闸门控制学说(gate control theory)是一个关于脊髓痛觉调制的学说，该学说认为在脊髓背角内存在一种类似闸门的神经机制，这个闸门控制着从外周向中枢神经系统发放的神经冲动强度。

　　经典的闸门控制学说（图3-1a）认为，节段性调制的神经网络由初级传入A类和C类纤维、背角投射神经元（T细胞）和胶状区抑制性中间神经元（SG细胞）组成。A类和C类纤维传入均激活T细胞活动，而对SG细胞的作用相反，最后是否产生疼痛，取决于T细胞的传出能力，即A类初级传入冲动与C类传入冲动在T细胞上相互作用的最终平衡状态。A传入兴奋SG细胞，C传入抑制SG细胞的活动，当损伤引起C纤维紧张性活动时，就压抑抑制性SG细胞的活动，使闸门打开，C传入冲动大量进入脊髓背角；当诸如轻揉皮肤等刺激兴奋A传入时，SG细胞兴奋，从而使闸门关闭，抑制T细胞活动，从而缓解疼痛。

　　由于40年来疼痛研究的进展，研究者对闸门控制学说进行了修改（图3-1b），生理学的研究明确了SG存在兴奋性和抑制性两类神经元，超微结构的观察进一步证明，SG神经元与C传入纤维、投射神经元（T细胞）与其它SG中神经元形成突触联系。A传入激活SG细胞，可通过突触前抑制、前馈抑制和直接对投射细胞的突触后抑制产生节段性抑制。突触后抑制机理在脊髓痛觉传递的调制中发挥重要作用，在新的模式中体现了这一机制，并强调了脑对脊髓的下行控制。

　　近年来的研究表明，局部回路中γ-氨基丁酸（GABA）能和阿片肽神经元在节段性调制中起主要作用。

　　GABA能神经元在伤害性信息的突触前调制中起重要作用，GABA受体有两种亚型，GABAa受体分布在整个脊髓，GABAb受体主要集中在背角的Ⅰ、Ⅱ层。在突触前C传入末梢和突触后背角痛敏神经元均有分布。电生理的研究表明，GABA一般引起中枢神经元的超极化，但对背根节初级感觉神经元的作用有所不同，两种GABA受体亚型的激活对初级传入末梢作用的离子机制也不一样。研究提示GABA能神经元是通过突触前抑制调制脊髓伤害性信息的。

　　在背角胶质区存在大量脑啡肽能和强啡肽能中间神经元及阿片受体，并与伤害性传入C纤维的分布高峰重叠。在切断背根或用辣椒素破坏C传入纤维后，背角μ型阿片受体的结合减少50%，说明μ型阿片受体在C传入突触前末梢和背角神经元突触后膜均有存在。脊髓椎管内微量注射吗啡或阿片肽产生镇痛，静脉内注射或微电泳这些物质明显抑制背角敏感神经元的活动，表明阿片肽参与背角痛觉信息的调制。这种调制作用既有突触前又有突触后机制。将μ受体激动剂微电泳注到C纤维终止的胶质区，可选择性抑制背角神经元的伤害性反应，而不影响非伤害性反应。这种对同一神经元的不同反应的选择性抑制提示突触后膜电位没有明显变化，说明药物可能主要作用在突触前水平。由于迄今为止的研究尚未发现背角阿片肽轴突与初级传入C末梢有轴突-轴突型突触存在，所以，阿片肽参与突触前抑制可能是通过非突触相互作用影响靶细胞，阿片肽能神经元在初级传入末梢附近释放阿片肽，经过“容积传递”弥散到突触前末梢上与阿片受体结合发挥作用。

　　（2）脑高级中枢对背角伤害性信息传递的下行调制：40年来，痛觉研究的最突出的进展之一是中枢神经系统内源性痛觉调制系统的发现，这一系统包括两个部分，一是下行性抑制系统，一是下行性易化系统。