Нервные волокна, проводящие болевые импульсы, проходят в составе задних корешков в дорсальные рога спинного мозга.
Они расщепляются в нервных клетках чувствительных ганглиев. Из указанных клеток формируется второй нервный путь, переходящий в боковой столб другой стороны. Незначительная часть нервных волокон может идти в системе дорсального столба одноименной стороны в направлении к головному мозгу. Перекрещивающиеся подокна идут в вентральном боковом столбе, проходят продолговатый мозг и заканчиваются в зрительном бугре. Последний соединяется с корой полушарий посредством так называемых проекционных волокон, начинающихся в ядрах зрительного бугра. Этот важнейший нервный путь проводит различные болевые ощущения (экстероцептивные, проприоцептивные, интероцептивные, ноцицептивные).
Первые — отражают состояние внешней среды, вторые — состояние скелетной мускулатуры, интероцептивные — состояние внутренних органов и частей тела, ноцицептивные — проводящие болевые импульсы.
В зрительном бугре получают отражение не только все виды чувствительности, но и физиологические (патологические) процессы, происходящие в различных областях переднего мозга, в том числе и эмоциональные проявления (ярость, злость и т. д.).
Согласно данным Кеннона, подтвержденным другими авторами, при указанных состояниях в кровь выделяется адреналин. При сильных и сверхсильных болевых раздражениях болевые импульсы проводятся также короткими путями серого вещества спинного мозга, причем эта способность выражена тем больше, чем ниже стоит животное в филогенетическом ряду. Проведение глубокой чувствительности от мускулов и суставов осуществляют проводящие пути спинного мозга, заложенные главным образом в боковых столбах.
Тактильные ощущения проводятся по дорсальным столбам одноименной стороны, причем часть волокон направляется в каудальном направлении, а остальные идут к головному мозгу. На уровне продолговатого мозга волокна соединяются с соответствующими нервными клетками и образуют второй путь, идущий дальше в головной петле и расщепляющийся в нервных клетках зрительного бугра. Отсюда начинается третий нервный путь, оканчивающийся в коре полушарий мозга.