Still, devido aos achados seminais envolvendo o PAG e a redução da dor, o PAG tornou-se mais conhecido pelo seu papel na analgesia. Embora esta tenha sido uma função reconhecida do PAG durante várias décadas, as complexidades totais do mecanismo subjacente à analgesia facilitada pelo PAG ainda não são completamente compreendidas. O caminho principal parece envolver neurônios que se projetam do PAG para os núcleos da medula – principalmente os núcleos de raphe, que são aglomerados de neurônios produtores de serotonina. Os neurônios raphe ativados projetam-se até a medula espinhal onde inibem os neurônios do corno dorsal da medula espinhal que são responsáveis pela transmissão de sinais de dor. Este caminho parece estar envolvido em uma variedade de respostas de inibição da dor, incluindo analgesia experimentada durante eventos de estresse agudo e o alívio da dor que obtemos ao tomar analgésicos opióides.
O interesse no papel do PAG na inibição da dor fez com que as outras funções conhecidas do PAG fossem frequentemente negligenciadas; é claro, no entanto, que o PAG está envolvido em muito mais do que apenas analgesia. Por exemplo, o PAG parece desempenhar um papel na regulação da frequência cardíaca e da pressão arterial, e pensa-se que o PAG pode ajudar a ajustar a actividade cardiovascular no contexto de experiências emocionais particulares. O PAG também parece contribuir para uma série de outros processos autonómicos e é importante para o controlo e contracção da bexiga em humanos e outros animais. O PAG tem um papel na produção de vocalizações; a estimulação do PAG pode provocar vocalizações em animais e lesões do PAG podem perturbá-las em humanos e outros animais. Na tentativa de entender as contribuições do PAG para as vocalizações, alguns têm levantado a hipótese de que o PAG é importante para coordenar padrões motores respiratórios e laríngeos que facilitam a produção de vocalizações. O PAG também parece estar envolvido com respostas emocionais. Parece ser especialmente provável que seja influente na produção de reacções de medo e defensivas, uma vez que a estimulação do PAG pode provocar este tipo de reacções numa variedade de animais; os participantes humanos também demonstraram activação do PAG quando uma ameaça se aproximava deles.
Existem ainda muitas outras funções associadas ao PAG que não foram aqui mencionadas. Assim, apesar de ser uma área relativamente pequena do cérebro, o PAG está densamente interconectado com várias outras regiões do cérebro, e parece estar envolvido em uma gama diversificada de funções. É, portanto, compreensível que alguns pesquisadores acreditem que chamá-lo de “centro de analgesia” seja representativo de uma perspectiva limitada sobre o PAG.