Khi các tế bào thần kinh trung ương trong tủy sống hoặc thân não bị nhiễm trùng trong các thí nghiệm trên động vật gặm nhấm, các RABV sẽ lây truyền nhanh chĩng theo các con đường tế bào thần kinh. RABV cũng lan truyền trong thần kinh trung ương, cũng như trong hệ thần kinh ngoại vi bằng cách vận chuyển nhanh theo trục. Các nghiên cứu về hạch tế bào thần kinh rễ ở lưng chuột được nuơi cấy cho thấy rằng sự vận chuyển nhanh ngược dịng theo trục của RABV nằm trong khoảng 100 - 400 mm/ngày. Tuy nhiên, các nghiên cứu ở khỉ đã cho thấy sự truyền lây của RABV là do sự vận chuyển dịng ngược theo trục với sự vận chuyển qua synap. Các nghiên cứu được thực hiện với RABV tái tổ hợp thiếu glycoprotein gen RABV cho thấy sự lây lan hạn chế trong não của chuột sau khi cấy vào não (Etessami et al., 2000). Sau khi cấy virus tái tổ hợp theo phương pháp lập thể vào thể vân chuột, sự lây nhiễm vẫn bị hạn chế ở các tế bào thần kinh bị nhiễm ban đầu và khơng cĩ bằng chứng về sự lan truyền qua synap tới các tế bào thần kinh thứ cấp. Do đĩ, glycoprotein RABV cần thiết cho sự lan truyền qua synap của RABV từ tế bào thần kinh này sang tế bào thần kinh khác (Udow et al., 2013).
Các nghiên cứu siêu cấu trúc được thí nghiệm trên chồn hơi cho thấy hầu hết sự xâm nhập của virus xảy ra trên màng tiếp hợp hoặc màng sinh chất lân cận của đuơi gai, cho thấy cĩ sự chuyển giao virus giữa các dây thần kinh. Đơi khi người ta cũng quan sát thấy các virion xuất hiện trong gian bào. Mặc dù RABV cĩ tính kích thích thần kinh cao, nhưng người ta đã quan sát thấy RABV của chồn hơi lây nhiễm tế bào Bergmann trong tiểu não nhiều hơn tế bào Purkinje ở những con chồn hơi bị nhiễm thực nghiệm (Jackson, Phelan, and Rossiter, 2000). Ở những con chồn hơi bị nhiễm virus đường phố, sự lây nhiễm ban đầu hiện diện ở tủy sống ở thắt lưng và quá trình truyền lây lên não xảy ra thơng qua nhiều loại đầu dây thần kinh tăng và giảm dần, bao gồm các liên kết giữa bĩ nhân đỏ-gai, vỏ não-tủy sống, Bĩ gai - đồi bên, bĩ tiền đình gai, bĩ lưới gai, dịch não tủy, tủy sống (Begeman et al., 2018).