Necesare pentru a permite comunicarea între anumite zone ale creierului, fibrele nervoase sunt de fapt extensii ale celulelor nervoase denumite axoni. Denumite și fibre U, fibrele nervoase care se interconectează sunt împărțite în două tipuri: fibre de asociere și fibre nervoase comisurale. În timp ce fibrele nervoase de asociere sunt necesare pentru comunicarea între părți ale aceleiași emisfere cerebrale, fibrele comisurale sunt responsabile pentru conexiunile între cele două emisfere ale creierului.
Un neuron este un tip de celulă care transmite informații senzoriale și motorii către, de la și între structurile creierului, inclusiv operațiuni care implică luarea de decizii, percepția și emoția. Fiecare celulă nervoasă constă dintr-un corp, sau soma, și extensii asemănătoare unui păianjen care ies din ea, denumite dendrite. Axonii sunt fibre lungi, subțiri, atașate de soma fiecărei celule, având mai multe ramuri minuscule cu bulbi la fiecare capăt numiti terminale, care conțin neurotransmițători, substanțe chimice responsabile de comunicarea dintre celulele nervoase. Dendritele primesc informații pe măsură ce axonii o transmit departe de corpul celular sub formă de impulsuri electrice. Dintre toți neuronii din creier, cei ai fibrelor de asociere sunt tipul cel mai abundent.
În corpul uman există multe tipuri de fibre nervoase; cu toate acestea, fibrele de interconectare sunt responsabile pentru transmiterea informațiilor doar în zonele creierului. Fibrele de asociere sunt axoni mielinizați situati chiar sub cortexul cerebral care sunt acoperiți cu celule gliale care lucrează pentru a izola și a conduce impulsurile foarte rapid. Deoarece fibrele de asociere sunt necesare pentru conexiunile de pe aceeași parte a creierului, fibrele de asociere scurte asociază în mod specific părți dintr-un anumit lob, cum ar fi zona lui Wernicke situată în lobul temporal necesar înțelegerii limbajului. Principalul responsabil pentru conectarea unui lob cu altul, fibrele lungi de asociere precum fasciculul longitudinal inferior fac posibilă comunicarea între lobii temporal și occipital.
Anumite boli distrug fibrele de asociere, inclusiv tecile de mielina care le inconjoara. Din 2011, scleroza multiplă (SM) este boala numărul unu care cauzează demielinizarea, o defalcare a substanței albe care duce la încetinirea sau încetarea completă a impulsurilor nervoase, producând simptome care indică afectarea sistemului nervos central (SNC). Debutul precoce este caracterizat de perioade de pierdere senzorială a senzației sau parestezie, o afecțiune în care un membru se simte ca și cum ar fi înțepături, mâncărime și furnicături. Manifestările de la început vin și pleacă în general, având loc luni, chiar ani, între ele. Considerat a fi cauzat de o combinație de factori genetici și de mediu, atacurile SM asupra SNC se datorează unui răspuns autoimun în care organismul reacţionează împotriva propriilor țesuturi, ducând la inflamație și ducând la deteriorarea celulelor nervoase. Chiar dacă nu există un remediu pentru SM, simptomele pot fi gestionate, iar progresia acesteia poate fi încetinită.