При возбуждении импульсы поступают в центральную невную систему. В спинном мозге они входят в состав задних корешков. Первый нейрон располагается в спинном ганглии. Импульсы от них идут к нейронам задних рогов спинного мозга. 15-20 % могут входить в спинной мозг в составе передних рогов (это касается импульсов от рецепторов внутренних органов, т. е. вегетативной нерной системы). В задних рогах спинного мозга различают 3 вида нейронов, обеспечивающих болевую чувствительность.
Нейроны, которые возбуждаются только по действием ноциимпульсации (волокна А и С).
Полимодальные (конвергентные) нейроны — в них поступают ноцицептивные и неноцицептивные импульсы.
Нейроны желатинозной субстанции — это в основном тормозные интернейроны, тормозящие активность нейронов первых двух групп.
Таким образом, на уровне задних рогов спинного мозга располагается первый интеграционный центр болевой чувствительности.