Οι οδούς λευκής ύλης είναι σηματοδοτικές διαδρομές στον εγκέφαλο που αποτελούνται από δέσμες λευκής ύλης, νευράξονες επικαλυμμένες με στρώματα μυελίνης. Μερικές από αυτές τις οδούς καθορίζονται κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης, ενώ άλλες αναπτύσσονται μετά τη γέννηση, καθώς οι άνθρωποι αρχίζουν να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον και αποκτούν δεξιότητες. Μια τεχνική απεικόνισης εγκεφάλου γνωστή ως απεικόνιση διάσπασης διάχυσης επιτρέπει στους ερευνητές να εντοπίσουν οδούς λευκής ύλης και οι γιατροί μπορούν να τη χρησιμοποιήσουν για να συγκρίνουν τον εγκέφαλο ενός ασθενούς με γνωστές οδούς για να διαπιστώσουν αν υπάρχουν ανωμαλίες ή ασυνήθιστα χαρακτηριστικά στον εγκέφαλο κάποιου.
Αυτές οι οδούς θα μπορούσαν να θεωρηθούν ως καλώδια σήματος. Η μυελίνη δρα ως περίβλημα για να αυξήσει την ηλεκτρική αγωγιμότητα, επιτρέποντας την πολύ γρήγορη μετάδοση σημάτων κατά μήκος μιας οδού λευκής ύλης. Ορισμένες οδούς, γνωστές ως κοινές οδούς, εκτείνονται στα ημισφαίρια του εγκεφάλου για την επικοινωνία πληροφοριών μεταξύ του αριστερού και του δεξιού εγκεφάλου. Στην απεικόνιση, μπορούν να φανούν να σπρώχνουν στη μέση του εγκεφάλου για να δημιουργήσουν πλήρεις συνδέσεις.
Οι σύνδεσμοι τρέχουν μεταξύ των λοβών στο ίδιο μισό του εγκεφάλου. Διαφορετικοί λοβοί μπορεί να χρειαστεί να είναι σε θέση να επικοινωνούν γρήγορα πληροφορίες για να έχουν νόημα αισθητηριακών πληροφοριών και γνωστικών διαδικασιών. Οι οδοί προβολής μπορούν να μεταδώσουν πληροφορίες από τον εγκέφαλο στο υπόλοιπο σώμα. Μπορεί να είναι εξαιρετικά μεγάλα για να επιτρέψουν την αγωγή των σημάτων σε μεγάλες αποστάσεις.
Έρευνα στον εγκέφαλο καταδεικνύει ότι σε νέους ανθρώπους, εάν μια οδός λευκής ύλης υποστεί τραύμα, ο εγκέφαλος μπορεί να είναι σε θέση να αναδιαμορφώσει τον εαυτό του. Μπορεί να αναλάβει γειτονικά φυλλάδια για να βρει νέους τρόπους αποστολής των πληροφοριών. Όσο πιο νέοι είναι, τόσο πιο προσαρμόσιμες θα είναι οι λευκές ουσίες τους, εξηγώντας γιατί τα μικρά παιδιά μπορούν να αναρρώσουν καλά από τραύμα στο κεφάλι και επεμβατική εγχείρηση εγκεφάλου, συμπεριλαμβανομένης της χειρουργικής επέμβασης για τη διάσπαση του κορμού του σώματος, τη δομή που συνδέει τα δύο μισά του εγκεφάλου. Αυτή η χειρουργική επέμβαση μπορεί να χρησιμοποιηθεί σε άτομα με σοβαρούς σπασμούς που δεν ανταποκρίνονται σε πιο συντηρητικές θεραπείες.
Σε άτομα μεγαλύτερης ηλικίας, μπορεί να είναι πιο δύσκολο να ανακάμψουν από βλάβες στις οδούς λευκής ύλης. Τα άτομα με εγκεφαλική βλάβη που προκαλείται από φάρμακα, τραύματα, χειρουργικές επεμβάσεις, όγκους, εκφυλιστικές ασθένειες και ούτω καθεξής μπορούν να βιώσουν σοβαρά γνωστικά ελλείμματα. Τα ελλείμματα μπορεί να συγκεντρωθούν μαζί, ανάλογα με την περιοχή του εγκεφάλου που εμπλέκεται και τον βαθμό βλάβης. Οι ερευνητές που ενδιαφέρονται για άνοια και γνωστικό εκφυλισμό μελετούν τις οδούς της λευκής ύλης για να μάθουν περισσότερα για το πώς επικοινωνούν οι βασικές περιοχές του εγκεφάλου και τι μπορεί να γίνει για να βοηθήσουν τα άτομα με γνωστικά ελλείμματα.