一项涉及第一手疼痛敏感性的调节的研究发现了对其他人的疼痛的移情作用的相应变化，这提示移情作用可能是以参与直接情绪体验的神经响应和神经递质活动为基础的。与感受其他人的疼痛的移情作用有关的神经活动与在疼痛的第一手感知期间的活动部分重叠。
为了探索第一手疼痛与移情作用之间的联系，Claus Lamm及其同事对102人进行了功能磁共振成像扫描，给这些人提供了一个止疼药安慰剂，扫描时他们正体验到安慰剂带来的痛觉丧失以及对疼痛的第一手感受的减少。这些受试者还报告了在安慰剂带来的痛觉丧失期间对其他人的疼痛的移情作用减少，这组作者发现，与移情作用有关联的大脑区域的活动也减少了。在一个50人参与的相关实验中，这组作者诱导产生了安慰剂带来的痛觉丧失，但是提供了阿片类拮抗剂纳曲酮从而阻断这种安慰剂效应。与遇到了安慰剂带来的痛觉丧失的受试者相比，获得了纳曲酮的受试者表现出了对疼痛的正常化的第一手响应以及正常化的移情作用。
这组作者说，这些结果提示，与移情作用有关的神经活动与参与痛觉感知的神经路径有关联，而且对他人的移情作用可能来源于对疼痛的第一手体验。
