Há muito tempo, descobriu-se que a injeção de pequenas quantidades de morfina em regiões específicas do cérebro, como o núcleo periventricular próximo ao terceiro ventrículo e a substância cinzenta periaquedutal do tronco cerebral, pode gerar analgesia extrema. Estudos posteriores identificaram que substâncias semelhantes à morfina, especialmente os opioides, também atuam em outras áreas do sistema de analgesia, incluindo os cornos dorsais da medula espinhal. Muitos medicamentos que afetam a excitabilidade neuronal agem diretamente sobre os receptores sinápticos. Isso levou à hipótese de que os “receptores para morfina” no sistema de analgesia poderiam, na verdade, ser receptores para neurotransmissores semelhantes à morfina, naturalmente produzidos pelo sistema nervoso. Por isso, pesquisas extensas foram realizadas para identificar o opioide natural do corpo humano.
Cerca de uma dúzia dessas substâncias opioides foram encontradas em diferentes partes do sistema nervoso. Elas são originadas da degradação de três grandes proteínas: pró-opiomelanocortina, proencefalina e prodinorfina. Entre os principais opioides naturais estão a β-endorfina, a metencefalina, a leuencefalina e a dinorfina. As encefalinas estão presentes no tronco cerebral e na medula espinhal, nas regiões descritas como parte do sistema de analgesia, enquanto a β-endorfina é encontrada no hipotálamo e na hipófise. Já a dinorfina ocorre principalmente nas mesmas áreas que as encefalinas, mas em quantidades bem menores.
Embora os detalhes do sistema opioide do cérebro ainda não sejam totalmente compreendidos, sabe-se que a ativação do sistema de analgesia por estímulos neurais que chegam à substância cinzenta periaquedutal e à região periventricular, ou pela administração de opioides como a morfina, pode praticamente suprimir os sinais dolorosos provenientes dos nervos periféricos. Além disso, outra descoberta importante no controle da dor foi que a estimulação de fibras sensoriais grandes do tipo Aβ, localizadas em receptores táteis periféricos, reduz a transmissão dos sinais de dor provenientes da mesma área corporal. Isso ocorre devido à inibição lateral local na medula espinhal, explicando por que técnicas simples, como massagens em áreas próximas à dor, são frequentemente eficazes no alívio. Esse mesmo princípio provavelmente justifica o uso de linimentos para aliviar dores localizadas.
Esse mecanismo, aliado à ativação psicogênica do sistema de analgesia central, também pode ser a base do alívio da dor proporcionado pela acupuntura. Diversas abordagens clínicas têm sido desenvolvidas com base nesse conceito. Por exemplo, estimuladores podem ser posicionados em áreas específicas da pele ou implantados na medula espinhal para atuar nas colunas sensoriais dorsais. Em alguns casos, eletrodos são colocados diretamente nos núcleos intralaminares do tálamo ou em áreas periventricular e periaquedutal do diencéfalo. Isso permite que o próprio paciente ajuste a intensidade da estimulação. Relatos mostram que, em certos casos, o alívio da dor pode durar até 24 horas após apenas alguns minutos de estímulo.