Aún así, debido a los descubrimientos seminales relacionados con el GAP y la reducción del dolor, el GAP se hizo más conocido por su papel en la analgesia. Aunque esta ha sido una función reconocida del GAP durante varias décadas, las complejidades completas del mecanismo subyacente a la analgesia facilitada por el GAP aún no se comprenden completamente. La vía principal parece implicar a las neuronas que se proyectan desde el GAP a los núcleos de la médula, principalmente los núcleos del rafe, que son grupos de neuronas productoras de serotonina. Las neuronas del rafe activadas se proyectan hacia la médula espinal, donde inhiben las neuronas del asta dorsal de la médula espinal responsables de transmitir las señales de dolor. Esta vía parece estar involucrada en una variedad de respuestas de inhibición del dolor, incluyendo la analgesia experimentada durante eventos agudos estresantes y el alivio del dolor que obtenemos al tomar analgésicos opiáceos.
El interés en el papel del GAP en la inhibición del dolor ha hecho que a menudo se pasen por alto las otras funciones conocidas del GAP; está claro, sin embargo, que el GAP está involucrado en mucho más que la analgesia. Por ejemplo, el GAP parece desempeñar un papel en la regulación del ritmo cardíaco y la presión arterial, y se cree que el GAP puede ayudar a ajustar la actividad cardiovascular en el contexto de determinadas experiencias emocionales. El GAP también parece contribuir a otros procesos autonómicos, y es importante para el control y la contracción de la vejiga en humanos y otros animales. El GAP desempeña un papel en la producción de vocalizaciones; la estimulación del GAP puede provocar vocalizaciones en animales y las lesiones del GAP pueden interrumpirlas en humanos y otros animales. En un intento de comprender las contribuciones del GAP a las vocalizaciones, algunos han planteado la hipótesis de que el GAP es importante para coordinar los patrones motores respiratorios y laríngeos que facilitan la producción de vocalizaciones. El GAP también parece estar implicado en las respuestas emocionales. Parece ser especialmente probable que influya en la producción de reacciones de miedo y defensa, ya que la estimulación del PAG puede provocar este tipo de reacciones en una variedad de animales; los participantes humanos también mostraron la activación del PAG cuando una amenaza se acercaba a ellos.
Hay todavía muchas otras funciones asociadas al PAG que no se han mencionado aquí. Así, a pesar de ser un área relativamente pequeña del cerebro, el PAG está densamente interconectado con varias otras regiones cerebrales, y parece estar involucrado en una diversa gama de funciones. Por lo tanto, es comprensible que algunos investigadores crean que llamarlo «centro de analgesia» es representativo de una perspectiva limitada del PAG.