Khả năng virus lây lan đến thần kinh trung ương từ một vị trí ngoại vi, hoặc sự xâm lấn thần kinh, là một thành phần quan trọng của rối loạn thần kinh sau các con đường xâm nhập tự nhiên của virus. Đường lây nhiễm rất quan trọng trong việc đánh giá tình trạng rối loạn thần kinh khi thực nghiệm. Trong các phịng thí nghiệm người ta thường cấy virus RABS vào não, bàn chân, tiêm bắp, trong phúc mạc và nội nhãn. Lồi,
tuổi tác và tình trạng miễn dịch của vật chủ cũng được chứng minh là những yếu tố quan trọng trong sự rối loạn thần kinh. Các biến thể virus kháng kháng thể đơn dịng (MAR) được chọn lọc trong phịng thí nghiệm từ các chủng RABV trong CVS và ERA với các kháng thể trung hịa antiglycoprotein.
Các đột biến liên quan đến vị trí kháng nguyên III nằm giữa các gốc acid amine 330 và 338 của CVS và ERA glycoprotein. Các đột biến cĩ sự thay đổi acid amine ở vị trí 333, mất arginine hoặc lysine đã làm giảm độc lực ở chuột sau khi cấy vào não, trong khi các đột biến acid amine ở các vị trí khác vẫn gây độc cho thần kinh. So sánh các đột biến với virus ban đầu khi thí nghiệm trên chuột với các con đường lây nhiễm khác nhau là một cách tiếp cận hữu ích trong việc tìm hiểu cơ sở sinh học của rối loạn thần kinh RABV. Cả hai biến thể MAR RV194-2 và Av01 đều cĩ sự thay thế glutamine thành arginine của CVS tại vị trí 333 của glycoprotein.
Các đột biến RABV gây độc cĩ thể gây nhiễm trùng ở các vị trí ngồi màng cứng gần với vị trí gây nhiễm trong các thí nghiệm khác nhau. Ví dụ, gây nhiễm Av01 ở biểu mơ thủy tinh thể ở chuột. Tương tự, gây nhiễm RV194-2 ở lưỡi chuột và chuột cống gây nhiễm trùng cục bộ ở các mơ biểu mơ lưỡi, tế bào tuyến và cơ. Trong các thí nghiệm này, các biến chủng của virus cĩ thể lấy dinh dưỡng từ tế bào và ít bị hạn chế hơn so với chủng CVS ban đầu cĩ tính hướng thần kinh cao hơn.
Nghiên cứu trên chuột cho thấy tính xâm lấn thần kinh sau khi gây nhiễm ngoại vi virus AvO1 hoặc RV194-2. Sau gây nhiễm 24 giờ, kháng nguyên RV194-2 được phát hiện trong nhân Edinger-Westphal của dây thần kinh vận động (thần kinh phĩ giao cảm). Ở 48 giờ, virus cũng lây lan đến hạch bên của dây thần kinh sinh ba (thần kinh cảm giác hướng tâm). Ngược lại, Av01 được truyền trong dây thần kinh sinh ba nhưng khơng phải ở sợi phĩ giao cảm. Các tế bào thần kinh trong hạch sinh ba cũng bị nhiễm bệnh ở 48 giờ, cho thấy tốc độ lây lan giống nhau giữa 2 biến chủng.
Vì sự lan truyền ly tâm của CVS bị hạn chế, nên so sánh sự lan truyền của CVS và các biến thể từ CNS khơng hữu ích như so sánh mức độ lan truyền đến CNS và trong CNS. Sử dụng phương pháp cấy ghép nội nhãn của chuột, lây lan CVS từ nhân của hệ thống thị giác phụ đến các tế bào hạch của võng mạc ở cả hai mắt, trong khi Av01 khơng cho thấy bằng chứng về sự lan truyền ly tâm trong mơ hình này.