疼痛是每個人都有過的感覺和經歷。電、機械的、極冷的、極熱的和許多化學物質，只要能形成能使身體組織受損的能量，都會引起疼痛。然而，由於疼痛的機制複雜，要對疼痛給出一個全面科學的定義並不容易。
神經生理學家認為，疼痛是由疼痛終末傳遞的神經衝動通過脊髓丘腦束投射到皮層感覺分析區而產生的感覺；神經生化學家認為，疼痛是神經細胞膜代謝變化和神經遞質變化的結果；實驗心理學家傾向於認為疼痛是由超過痛閾的刺激引起的；臨床心理學家傾向於認為疼痛是由超過痛閾的刺激引起的。人們認為疼痛不僅是與刺激有關的感覺，而且是一種主觀的個體特徵，更與心理活動有關。
國際疼痛研究學會（IASP）將疼痛定義為「由真實或潛在的組織損傷引起的不愉快感覺和情緒心理感受」。更多的研究表明，雖然疼痛有生理原因，但都受到心理因素的影響，而心理因素往往是導致疼痛的重要原因。據調查，大約75%的疼痛沒有明確的器質性，換句話說，相當一部分可能是「精神性疼痛」。
然而，痛覺的功能是保護性的，因為疼痛往往是傷害或疾病最常見、最重要的徵兆和症狀，對身體起著報警系統的作用，可以防止身體進一步受損。因此，從生物學的角度來看，疼痛可以被定義為：「一個生物正在發現一種有害的刺激，並作出反應，以儘量減少傷害。」。不過這個定義的問題是，會把植物、真菌和細菌的反應也都包括進來了。
低等動物也能感知疼痛？
對於高等脊椎動物來說，無論是鳥、蛇、老鼠還是人，疼痛的結構和生理機制都是一樣的。高等脊椎動物至少和我們一樣對疼痛敏感，因為它們的許多感官，如視覺、聽覺、觸覺等等，都比人類敏銳得多。為了生存，動物必須儘可能地依賴於對惡劣環境的敏銳感知，其程度遠遠超過當今人類。除了大腦皮層的複雜性（不是直接感知疼痛的地方），動物的神經系統幾乎和人類一樣，它們對疼痛的反應，如恐懼、出汗、血壓升高、心率加快、代謝異常，也非常相似。
然而，許多人認為像魚這樣的低等脊椎動物沒有疼痛。在他們看來，只有大腦有新皮質的動物才會有疼痛。那麼，魚真的沒有疼痛嗎？很難證明。例如，當魚咬鉤時，它會因為疼痛或反射而做出反應嗎？當一個人的手摸到燙手的東西也會迅速出來，不是因為他的大腦已經感覺到疼痛，而是因為反射。自動把手抽開這個動作受脊髓的控制，大腦不受影響。當然，脊髓同時向大腦發送電信號，告知大腦剛剛發生的事情。所以手被抽開來後，人就會意識到燙傷和疼痛，這樣他就能記住教訓。所以當魚受到刺激做出反應時，這種反應是由於反射還是疼痛？現在還不清楚。
但就在幾年前，科學家發現虹鱒能感覺到疼痛。它的頭部有58個特殊的受體，其中22個可以歸類為疼痛受體，可以向大腦傳遞信號。在顯微鏡下，這些受體與人類的疼痛受體非常相似。因此，虹鱒魚具有痛感的物質基礎。
實驗將虹鱒分為兩組，一組注射蜂毒或醋酸，另一組注射鹽水或不加任何處理。結果發現，注入蜂毒或醋酸的虹鱒魚表現出不正常的行為，如在容器底部的礫石上揉鼻子、搖晃身體等。最後，科學家們給虹鱒魚注射了嗎啡。很快，魚的行為變得正常了。因此，科學家得出結論，虹鱒的反應不僅僅是反射，而且它們確實有疼痛。
挪威和美國的科學家還發現，金魚不僅有疼痛感，而且還記得疼痛的經歷。疼痛和反射的最大區別在於，疼痛是一種可以記憶和喚起的有意識的情緒。因此，我們可以認為，與高等脊椎動物一樣，魚類體內也有疼痛神經，以確保它們避免入侵。
事實上，不僅魚，而且許多無脊椎動物都能感到疼痛。長期以來，學術界一直在爭論螃蟹、大蝦、龍蝦、蝸牛、蠕蟲和其他無脊椎動物是否有疼痛。一些學者認為這些動物只有簡單的神經系統和未成形的大腦，所以它們不會感到疼痛。但英國科學家研究表明，甲殼類動物能夠感覺和記憶疼痛。
他們通過電擊寄居蟹的殼進行研究，寄居蟹逃離家園。當研究人員降低電壓，再次受到驚嚇時，生活在殼裡的寄居蟹不會立即從家中湧出，而是寧願不離開家，而是等待逃跑的機會。這意味著像寄居蟹這樣的甲殼類動物也會感到疼痛，並且可以評估它們的疼痛程度。此外，那些曾經被打敗的寄生蟹很快就會把自己的家園讓給新主人，這也說明它們還記得對方給自己造成的傷害。寄居蟹離開殼不僅僅是一個簡單的反射，而是因為它們避免傷害的需要超過了對殼的需要。
頭足類軟體動物在受到傷害性刺激時，會產生逃跑和防禦動作、體色變化、放出墨汁等反應。這是一種學習效應，可以推斷疼痛是存在的。頭足類動物的腹膜對損傷敏感，而內臟對損傷不敏感。然而，身體的損傷並不影響昆蟲的正常行為。在幼蟲身上，也有吃自己傷口的現象，因此其疼痛的存在仍被廣泛懷疑。然而，蚯蚓受傷時的劇烈旋轉運動仍然被解釋為純粹的反射。
「傷心」真是一種痛嗎？
大多數人認為，即使動物能感覺到疼痛，也沒有必要像人類一樣給人感覺。感情是人類獨有的。但事實並非如此。例如，美國心理學家最近發現失戀會給人帶來身體上的痛苦。他們發現了一個與心碎和身體疼痛相關的基因，這第一次證明了心痛也能引起身體疼痛。他們還認為，生理疼痛和心理疼痛的重疊可能是一種讓人通過借用一些生理疼痛機制在長期進化過程中，以相似的社會方式緊密相連的方式。
有趣的是，德國科學家以前在草原老鼠身上也發現過類似的現象。草原鼠是一夫一妻制哺乳動物，一生只有一個異性戀。配偶關係」。如果雄性被配偶「拋棄」，體內一種被科學家稱為「失戀痛苦分子」的化學物質水平會上升，並導致負責情緒的大腦區域釋放促腎上腺皮質激素，這使得草原鼠的「痛苦」反應非常強烈。如果使用化學抑制劑來阻斷這種分子的活性，它的失戀症狀就會消失，這與人類的情況非常相似。
感覺不到疼痛會快樂嗎？
疼痛是身體對傷害、疾病或危險發出的一種警告信號，是身體為防止危險升級而採取的必要的防護措施。沒有疼痛機制，人或動物是非常危險的。因此，疼痛是人和動物的主要生活特徵之一，具有重要的生物學意義。
然而，自然界也有例外，比如非洲裸鼠。它們是世界上最丑的動物之一。它們無毛，像香腸。他們皺巴巴的皮膚是粉紅色或黃色的。他們的牙齒又大又突出。他們的眼睛很小。他們的視力幾乎下降了。他們能通過靈敏的觸覺辨別方向。他們住在非洲中東部的地下洞穴里。這些洞穴一般深1.8米，狹窄黑暗，常年缺少氧氣。
當美國神經生物學家研究非洲裸鼠的皮膚時，發現其體內沒有引起哺乳動物疼痛的P物質，於是決定通過實驗來測試非洲裸鼠對疼痛是否有反應。早在20世紀30年代，瑞典科學家首先在大腸中發現了P物質，後來發現P物質也存在於脊髓中。
研究人員將從辣椒中提取的一定量的酸和辣椒素注入非洲裸鼠的爪子中，發現它們對酸和熱引起的疼痛和灼燒沒有反應。他們還將攜帶P物質基因的改良病毒注入非洲裸鼠的後腿，發現它們恢復了辣椒素引起的燒灼感，但對酸引起的疼痛沒有反應。這個結果的確令人驚奇！因為科學家們在其他動物身上做過實驗，如魚、青蛙、爬行動物、鳥類和其他哺乳動物，幾乎所有的動物都對疼痛有反應。
科學家認為，非洲裸鼠抗痛的「秘密」可能與它們生活的地下洞穴環境有關。由於空氣循環不暢，非洲裸鼠呼出的二氧化碳不斷積聚在洞穴中，濃度越來越高，最後滲入細胞，導致體內組織酸性增加。自然，非洲裸鼠對酸痛的敏感性降低。一般來說，人們在空氣中吸入的二氧化碳少於0.1%。一旦比例上升到5%，人的眼睛和鼻子會有強烈的灼熱刺痛感，但在非洲裸鼠的生存環境中，二氧化碳的濃度高達10%。
在另一項研究中，科學家們發現老鼠前額葉皮層沒有特定的酶和基因。這種變化使老鼠仍然感到疼痛，但它們並不認為疼痛是一種不舒服的感覺，這樣它們就不會無意中傷害自己，而且還能減輕身體所受的疼痛
隨著基因工程的發展，科學家相信他們將能夠生產出不感到疼痛的動物。然而，這種方法雖然可以減輕工廠化養殖場動物的痛苦，但並沒有得到動物保護人員的普遍認可。
從動物了解止痛的機制
事實上，人和動物都有緩解疼痛的自然機制。法國研究人員在人類唾液中發現了一種天然的止痛藥，比嗎啡鎮痛效果強6倍。這種鎮痛物質在人體內自然產生，類似於嗎啡和其他麻醉性鎮痛藥的作用方式。它能在短時間內完成代謝變化，在人體內不會長期存在。這種物質最初是在老鼠身上發現的。然後他們在人體內尋找類似的物質，他們確實得到了一些東西。
人們還發現過許多有趣的止痛方法，例如，巧克力不僅能刺激大腦中減少疼痛的區域，而且飲用水也能達到同樣的效果。在實驗室里，科學家們給老鼠餵巧克力片或飲用水時，會在老鼠籠子下面點亮一個燈泡。燈泡發出的熱量使老鼠抬起爪子。但是，當老鼠吃巧克力或喝水時，它們對卡路里的疼痛反應會減慢，而且它們的爪子不會像不吃東西時那樣迅速地抬起。這表明，進食刺激了大腦中控制潛意識反應區域的系統，從而減緩了疼痛。這種自然形式的疼痛緩解可能有助於野生動物在進食時避免分心。
除了服用止痛藥，先前的研究表明安慰劑也有鎮痛作用。我國科學家通過一項研究證明，兩種不同類型的安慰劑，阿片類和非阿片類，也可以對小鼠產生鎮痛作用。安慰劑的鎮痛作用一直都很神秘。人們經常用「心理暗示」來解釋安慰劑的作用。
但小鼠的認知能力與人不同，說明安慰劑的鎮痛作用不是通過「心理暗示」來實現的。通過進一步的實驗發現，安慰劑發揮鎮痛作用的真正原因是它動員了一種類似嗎啡原理的小鼠鎮痛機制，從而起到了鎮痛作用。因此科學家推測，安慰劑在人體內起作用的原因是人體有自己的止痛機制。它是否起作用取決於能否使用這個機制。動員起來。