Szlaki istoty białej są ścieżkami sygnalizacyjnymi w mózgu zbudowanymi z wiązek istoty białej, aksonów pokrytych warstwami mieliny. Niektóre z tych dróg powstają podczas rozwoju płodowego, podczas gdy inne rozwijają się po urodzeniu, gdy ludzie zaczynają wchodzić w interakcje z otoczeniem i nabywać umiejętności. Technika obrazowania mózgu znana jako obrazowanie tensora dyfuzji pozwala naukowcom zidentyfikować szlaki istoty białej, a lekarze mogą to wykorzystać do porównania mózgu pacjenta ze znanymi traktami, aby sprawdzić, czy w czyimś mózgu występują nieprawidłowości lub niezwykłe cechy.
Te odcinki mogą być traktowane jako kable sygnałowe. Mielina działa jak osłona zwiększająca przewodność elektryczną, umożliwiając bardzo szybką transmisję sygnałów wzdłuż szlaku istoty białej. Niektóre odcinki, znane jako odcinki spoidłowe, obejmują półkule mózgu, aby przekazywać informacje między lewą a prawą półkulą. W obrazowaniu można je zobaczyć, jak wiją się przez środek mózgu, tworząc kompletne połączenia.
Przewody asocjacyjne biegną między płatami w tej samej połowie mózgu. Różne płaty muszą być w stanie szybko przekazywać informacje, aby nadać sens informacjom sensorycznym i procesom poznawczym. Ścieżki projekcyjne mogą przekazywać informacje z mózgu do reszty ciała. Mogą być bardzo długie, aby umożliwić przewodzenie sygnałów na duże odległości.
Badania nad mózgiem pokazują, że u młodych ludzi, jeśli przewód istoty białej dozna urazu, mózg może być w stanie zmienić swoją mapę. Może przejąć sąsiednie trakty, aby znaleźć nowe sposoby przesyłania informacji. Im młodsi ludzie, tym bardziej elastyczne będą ich drogi istoty białej, co wyjaśnia, dlaczego małe dzieci mogą dobrze wyzdrowieć po urazie głowy i inwazyjnej operacji mózgu, w tym operacji odcięcia ciała modzelowatego, struktury łączącej dwie połówki mózgu. Ta operacja może być stosowana u osób z ciężkimi napadami, które nie reagują na bardziej zachowawcze leczenie.
U osób starszych powrót do zdrowia po uszkodzeniu przewodów istoty białej może być trudniejszy. Osoby z uszkodzeniem mózgu spowodowane lekami, urazami, operacjami, nowotworami, chorobami zwyrodnieniowymi itd. mogą doświadczać poważnych deficytów poznawczych. Deficyty mogą skupiać się razem, w zależności od obszaru mózgu objętego chorobą i stopnia uszkodzenia. Naukowcy zainteresowani demencją i degeneracją poznawczą badają szlaki istoty białej, aby dowiedzieć się więcej o tym, jak komunikują się kluczowe obszary mózgu i co można zrobić, aby pomóc osobom z deficytami poznawczymi.