Απαραίτητες για την επικοινωνία μεταξύ ορισμένων περιοχών του εγκεφάλου, οι νευρικές ίνες είναι στην πραγματικότητα προέκταση νευρικών κυττάρων που αναφέρονται ως νευράξονες. Επίσης αποκαλούμενες ίνες u, οι αλληλοσυνδεόμενες νευρικές ίνες χωρίζονται σε δύο τύπους: ίνες σύνδεσης και ίνες κομμωτικών νεύρων. Ενώ οι νευρικές ίνες συσχέτισης είναι απαραίτητες για την επικοινωνία μεταξύ τμημάτων του ίδιου εγκεφαλικού ημισφαιρίου, οι κομμωτικές ίνες είναι υπεύθυνες για τις συνδέσεις στα δύο ημισφαίρια του εγκεφάλου.
Ο νευρώνας είναι ένας τύπος κυττάρου που μεταδίδει αισθητηριακές και κινητικές πληροφορίες προς, από και μεταξύ δομών του εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένων λειτουργιών που περιλαμβάνουν λήψη αποφάσεων, αντίληψη και συναίσθημα. Κάθε νευρικό κύτταρο αποτελείται από ένα σώμα, ή σόμα, και επεκτάσεις που μοιάζουν με αράχνη που προεξέχουν από αυτό, που αναφέρονται ως δενδρίτες. Οι νευράξονες είναι μακριές, λεπτές ίνες που συνδέονται με το σώμα κάθε κυττάρου, με αρκετούς μικροσκοπικούς κλάδους με βολβούς σε κάθε άκρο που ονομάζονται τερματικοί σταθμοί, οι οποίοι περιέχουν νευροδιαβιβαστές, χημικές ουσίες υπεύθυνες για την επικοινωνία μεταξύ των νευρικών κυττάρων. Οι δενδρίτες λαμβάνουν πληροφορίες καθώς οι νευράξονες τις μεταδίδουν μακριά από το κυτταρικό σώμα με τη μορφή ηλεκτρικών παλμών. Από όλους τους νευρώνες μέσα στον εγκέφαλο, αυτοί των ινών σύνδεσης είναι ο πιο άφθονος τύπος.
Πολλά είδη νευρικών ινών υπάρχουν στο ανθρώπινο σώμα. Ωστόσο, οι διασυνδεόμενες ίνες είναι υπεύθυνες για τη μετάδοση πληροφοριών μόνο σε περιοχές του εγκεφάλου. Οι ίνες σύνδεσης είναι μυελινωμένοι νευράξονες που βρίσκονται ακριβώς κάτω από τον εγκεφαλικό φλοιό και καλύπτονται από γλοιακά κύτταρα που λειτουργούν για να μονώσουν και να οδηγήσουν παλμούς πολύ γρήγορα. Δεδομένου ότι οι ίνες σύνδεσης είναι απαραίτητες για συνδέσεις στην ίδια πλευρά του εγκεφάλου, οι ίνες μικρής σύνδεσης συνδέουν συγκεκριμένα τμήματα σε έναν συγκεκριμένο λοβό, όπως η περιοχή του Wernicke που βρίσκεται στον κροταφικό λοβό απαραίτητο για την κατανόηση της γλώσσας. Κυρίως υπεύθυνοι για τη σύνδεση ενός λοβού με έναν άλλο, οι ίνες μακράς σύνδεσης, όπως ο κατώτερος διαμήκης γοφός, καθιστούν δυνατή την επικοινωνία του κροταφικού και ινιακού λοβού μεταξύ τους.
Ορισμένες ασθένειες καταστρέφουν τις ίνες σύνδεσης, συμπεριλαμβανομένων των θηκών μυελίνης που τις περιβάλλουν. Από το 2011, η σκλήρυνση κατά πλάκας (ΣΚΠ) είναι η νούμερο ένα ασθένεια που προκαλεί απομυελίνωση, μια διάσπαση της λευκής ουσίας με αποτέλεσμα την επιβράδυνση ή την πλήρη παύση των νευρικών ερεθισμάτων, προκαλώντας συμπτώματα που υποδηλώνουν βλάβη στο κεντρικό νευρικό σύστημα (ΚΝΣ). Η πρώιμη έναρξη χαρακτηρίζεται από περιόδους αισθητηριακής απώλειας της αίσθησης ή παραισθησία, μια κατάσταση κατά την οποία ένα άκρο αισθάνεται σαν να τσιμπάει, να κνησμού και να μυρμηκιάζει. Οι εκδηλώσεις στην αρχή γενικά έρχονται και παρέρχονται, εμφανίζονται μήνες, ακόμη και χρόνια, μεταξύ τους. Θεωρείται ότι προκαλείται από συνδυασμό γενετικών και περιβαλλοντικών παραγόντων, οι επιθέσεις MS στο ΚΝΣ οφείλονται σε μια αυτοάνοση αντίδραση όπου το σώμα αντιδρά ενάντια στους δικούς του ιστούς, με αποτέλεσμα φλεγμονή και οδηγεί σε βλάβη των νευρικών κυττάρων. Παρόλο που δεν υπάρχει θεραπεία για τη σκλήρυνση κατά πλάκας, τα συμπτώματα μπορούν να αντιμετωπιστούν και η εξέλιξή της να επιβραδυνθεί.