关于疼痛的学说有很多种，它的出现与当时的科研水平有着密切的关系，代表了当时人们对疼痛的认识程度。主要的学说有特异学说、积聚学说、型式学说、疼痛第四学说以及闸门控制学说。

特异性学说认为疼痛是一种特异性感觉，和其他特殊感觉如触觉、冷热觉等，有其特殊的外周感受器和传导路径，并有特殊的中枢结构以产生痛觉。

1669年Descartes提出最早的特异学说，设想疼痛系统是一个从皮肤到脑的直达通路。1842年Müller正式提出脑仅通过感觉神经接受有关外界事物的信息，神经活动代表了有关刺激物的密码或符号的资料，提出了神经的特殊功能概念，认为从感官到产生疼痛的脑中枢是一个直达系统，感觉是所有感官的共同性质，但是每种感官的感觉种类是不同的。1958年Schiff通过动物实验，发现痛觉和触觉是各自独立的。切除脊髓灰质疼痛消失而触觉仍存在；切除白质后触觉消失而痛觉存在。1895年Von Fery研究区分躯体感觉为触觉、温觉、冷觉和痛觉，认为游离神经末梢是痛觉感受器，其他如触觉和冷热觉感受器，均各有生理特性，对某种特定的刺激最敏感，大脑内有疼痛中枢。1920年Head推断疼痛中枢在丘脑，提出皮质对丘脑疼痛中枢具有抑制性控制。

一般认为Aδ纤维传导快痛，C纤维传导慢痛，而内脏痛或深部组织痛主要是由Aδ和C纤维传导。特定的感觉传入信息进入脊髓后，沿着一定的中枢通路向上传导到丘脑核皮质。触压觉沿着背索上行，而痛、温觉则是由外侧索（可能是旧脊-丘束）上传至丘脑的有关核团。

积聚学说又称强度学说，最早是由达尔文提出的。1874年Erb明确阐述了这一学说，他认为各种感觉刺激只要达到足够的强度均可引起疼痛。1894年Goldscheider全面发展了“刺激强度中枢总和是决定疼痛的关键因素”的学说，指出引起疼痛的特殊类型神经冲动是由脊髓后角细胞对皮肤感受信息进行总和之后产生的。也就是说：产生疼痛的神经冲动具有特殊的形式，并在脊髓后角细胞进行整合并放大，从而使脊髓后角细胞兴奋数目超过临界水平而引起疼痛。

型式学说其主要观点在于产生疼痛的神经冲动具有特殊的型式。认为痛觉无特殊的感受器，而是非特异性感受器受到超强刺激或病理情况下非伤害性刺激的反应总和，其结果是向中枢发放大量的神经冲动，产生在时间和空间序列上特定的组合构型，导致中枢细胞的发放超过一定的临界水平而产生疼痛。其核心是把刺激强度与中枢对痛觉信息的调整作用看作疼痛产生与否的决定性因素。

周围型式学说又称模式学说，认为所有的神经末梢（除了支配头发细胞的神经纤维之外）都是相似的，所有皮肤神经冲动都具有时间和空间上的特性，但是各种感觉并没有特殊的传导路径，对非特异性感受器的刺激强度决定了疼痛的型式。但是这一学说忽视了“感受器纤维高度特异性分化”的生理学证据。

主要观点是感觉神经的病理刺激，可激发脊髓神经元自身兴奋及相邻神经元环链的异常反射，这种持续的兴奋作用可使T细胞（脊髓后角中传递痛觉信息的第一级中枢传递细胞）兴奋，从而将冲动传到大脑高级中枢产生痛觉。同时还可以扩散至脊髓的外侧角细胞和前角细胞，激活交感神经系统和躯体运动系统，引起血管收缩、心动过速、肌肉痉挛等。疼痛所致的脑中枢的精神活动如恐惧和焦虑等，也可促进和维持异常中间神经元的活动，并使中间神经元环链对病理刺激更加敏感。

该理论认为，在脊髓中存在多种突触传入系统，由细的躯体和内脏传入神经纤维在脊髓后角细胞进行整合后传到脑高位中枢形成痛觉，而粗的传入神经纤维则抑制后角神经元的这种调整作用。周围神经损伤时，粗纤维选择性地受到破坏，从而使细纤维活动失去抑制，在后角细胞不断整合而出现异常疼痛表现。

该学说的核心是将特异学说与精神因素相融合。认为对疼痛而言，机体存在感知和反应两大系统。和其他感觉（如触、温觉）的识别一样，疼痛的识别具有特殊结构功能和识别特性，通过“相对简单和原始的”神经感受和传导机制完成。另一方面，疼痛反应也包括了复杂的心理因素，是一个涉及个体认知功能的复杂的生理—心理过程，受既往经历、文化和各种心理状态的影响，这些因素可使个体间反应性痛阈相差甚远。

下图（图7-8-1）采用图形方式列举了在1900—1960年提出的有关疼痛机制的重要概念模型。A.特异学说，认为粗神经纤维（L）和细神经纤维（S）分别通过独立的、特异的、直接通路向大脑的触觉和疼痛中枢传导触觉和疼痛冲动。B.积聚学说，认为细神经纤维汇聚于脊髓后角可产生疼痛，同时触觉由粗纤维传递。C.中枢调整学说，伤害性感受冲动可引起神经细胞自身兴奋链长时间的活动，并强烈兴奋脊髓后角细胞，脊髓后角细胞向大脑传导异常类型的神经冲动束，同时向脊髓前角和外侧角细胞传导冲动，引起肌肉痉挛和交感神经兴奋性增高。D.感觉交互作用学说，认为粗神经纤维抑制（-）中枢传导神经元，而细纤维则兴奋（+）中枢传导神经元，这些神经元投射至链接到大脑的多突触系统。

该学说认为疼痛的产生决定于刺激所兴奋的传入纤维种类和中枢的功能结构特征。细纤维兴奋可以打开“闸门”，让疼痛神经冲动通过；粗纤维兴奋则使“闸门”关闭，阻止疼痛性冲动。

1965年，Melzack和Wall提出了“闸门控制”学说。刺激皮肤发生的传入神经冲动进入脊髓后，被引进三个系统即闸门控制系统、中枢控制系统和作用系统。闸门控制系统调制外周传入冲动至T细胞的传递，当T细胞的活动达到或超过一个临界水平时便激活了作用系统，从而产生痛觉和痛反应。外周传入冲动还可通过后索传到高级中枢控制系统，再反过来控制闸门控制系统。在该系统中，后角中的星形胶质细胞（SG）是闸门控制系统的关键。

修改后的闸门学说认为，胶质细胞包括兴奋性和抑制性两种网络，其中抑制性细胞轴突终末的活动不是局限于突触前抑制，也可能是突触后或两种机制都有。脑的下行控制受到通过闸门前后的感觉输入的影响，又返回脊髓对胶质细胞和T细胞的传递进行调制，除了由胶质细胞至T细胞的抑制性网络外，其他所有的突触连接都是兴奋性的（图7-8-2）。