Тут закінчується другий і починається третій нейрон. Волокна останнього розсіяно направляються в область задньої центральної звивини тім'яної частки кори мозку, де й формується болюче почуття. Цим шляхом сприймається й трансформується строго обкреслена (локалізована) біль із певною проекцією на поверхні тіла. Її називають ще соматичним болем
Існує ще неспецифічний ретикуло-кортикальний шлях, що формує нелокалізований дифузійний біль (болить живіт, все тіло) (Г. Д. Лещенко, Б. Е. Панкратьєв, 1962). Відкриття даного шляху пов'язане з поясненням фізіологічної ролі ретикулярної субстанції стовбура мозку Moruzzi і Маgoun (1949), що, як вони показали, виконує роль своєрідного акумулятора в центральній нервовій системі, здатного захоплювати, затримувати імпульси, що йдуть по афферентному шляхи, переробляти їх і посилати до кори мозку, роблячи на неї генерализованное неспецифічний вплив, що активізує (П. К. Анохін, 1962).
Про участь ретикулярної субстанції у формуванні дифузійного болю свідчать не тільки численні експериментальні дані, але й анатомічні зв'язки її на всім протязі стовбура мозку зі специфічним трехнейронным чутливим шляхом. Крім того, у формуванні нелокализованнои болю беруть участь лобові частки кори мозку й желатинозная субстанція Роланда, розташована в задніх рогах спинного мозку
За допомогою электрофизиологических методів дослідження показано, що у виникненні болю беруть участь всі рівні центральної нервової системи (фронтально-орбітальна кора, таламические й лимбические системи, ядра заднього гіпоталамуса, елементи дорсальних відділів спинного мозку), що виключає наявність спеціального болючого центра (А. В. Вальдман, 1972).
У відповідності зі швидкістю проведення нервового імпульсу по чутливих волокнах розрізняють три види нервових волокон.