Характерные изменения при бешенстве обнаруживаются при гистологическом исследовании центральной нервной системы. Согласно исследованиям И. В. Давыдовского и П. П. Движкова, Ш. И. Криницкого с сотрудниками, особенно резко поражаются продолговатый мозг в области дна четвертого желудочка, шейное и поясничное утолщения спинного мозга и симпатические ганглии.
Микроскопически изменения в головном мозгу при бешенстве можно характеризовать как острый негнойный (иногда геморрагический) энцефалит. Определяется выраженная сосудистая реакция в виде расширения сосудов, кровоизлияний, изменений стенок сосудов, периваскулярной инфильтрации с образованием клеточных муфт.
Последние особенно часты в субэпендимарных слоях стенок III и IV желудочков. Кроме этого, преимущественно вокруг гибнущих или распавшихся ганглиозных клеток обнаруживается пролиферация глии с образованием клеточных глиозных узелков, так называемых узелков бешенства Бабеша (по имени автора, впервые описавшего их). Эти узелки в наибольшем количестве обнаруживаются в стволовой части мозга (продолговатый мозг, сильвиев водопровод, стенки третьего желудочка).
