Боль - жизненно важное защитное чувство, возникающее при воздействии на организм сверхсильных раздражителей. Защитное свойство присуще острой боли, которая легко уменьшается под действием анальгетиков. Однако при определённых условиях и изменениях в соматосенсорной системе (периферических и/или центральных отделах) сама боль может стать болезнью.
Согласно современным представлениям основная часть болевой импульсации (после переключения в задних столбах спинного мозга) поступает в головной мозг по спиноретикулярному и латеральному спиноталамическому трактам.
Латеральный спиноталамический тракт проводит болевую кожную чувствительность, а также болевую чувствительность от мышечно-суставного аппарата и внутренних органов. Чувствительные узлы спинно-мозговых нервов образованы телами первых нейронов всех видов чувствительности, в том числе и болевой. Периферические отростки (дендриты) первых нейронов болевой чувствительности оканчиваются в коже, мышечно-суставном аппарате, внутренних органах специфическими рецепторами - ноцицепторами. Центральные отростки (аксоны) тех же нейронов образуют синапсы со вторыми чувствительными нейронами болевой чувствительности, расположенными в заднем роге спинного мозга. Центральные отростки вторых нейронов на уровне спинного мозга переходят на противоположную сторону и в составе латерального спиноталамического тракта доходят до ядер таламуса. От нейронов этих ядер (третьих чувствительных нейронов) отходят отростки к коре постцентральной извилины и теменной доли.
На уровне ствола мозга существует антиноцицептивная система, которую активируют болевые импульсы. При её активации выделяются опиатоподобные нейромедиаторы - эндорфины. Они активно вырабатываются при стимуляции головного мозга электрическим током с частотой 70-80 Гц. Эту особенность используют во время проведения транскраниальной электроаналгезии.