Trakte der weißen Substanz sind Signalwege im Gehirn, die aus Bündeln weißer Substanz bestehen, Axonen, die mit Myelinschichten bedeckt sind. Einige dieser Bahnen werden während der Entwicklung des Fötus angelegt, während andere sich nach der Geburt entwickeln, wenn die Menschen beginnen, mit der Umwelt zu interagieren und Fähigkeiten zu erwerben. Eine als Diffusions-Tensor-Bildgebung bekannte Gehirn-Bildgebungstechnik ermöglicht es Forschern, Trakte der weißen Substanz zu identifizieren, und Ärzte können damit das Gehirn eines Patienten mit bekannten Bahnen vergleichen, um zu sehen, ob Anomalien oder ungewöhnliche Merkmale im Gehirn einer Person vorliegen.
Diese Trakte kann man sich als Signalkabel vorstellen. Das Myelin wirkt als Hülle, um die elektrische Leitfähigkeit zu erhöhen, was eine sehr schnelle Übertragung von Signalen entlang eines Trakts der weißen Substanz ermöglicht. Einige Bahnen, die als Kommissualtrakte bekannt sind, erstrecken sich über die Hemisphären des Gehirns, um Informationen zwischen der linken und rechten Gehirnhälfte zu kommunizieren. In der Bildgebung kann man sehen, wie sie sich durch die Mitte des Gehirns schlängeln, um vollständige Verbindungen herzustellen.
Assoziationsbahnen verlaufen zwischen den Lappen derselben Gehirnhälfte. Verschiedene Lappen müssen möglicherweise in der Lage sein, Informationen schnell zu kommunizieren, um sensorische Informationen und kognitive Prozesse zu verstehen. Projektionsbahnen können Informationen vom Gehirn an den Rest des Körpers übertragen. Sie können extrem lang sein, um die Übertragung von Signalen über große Entfernungen zu ermöglichen.
Forschungen am Gehirn zeigen, dass bei jungen Menschen, wenn ein Trakt der weißen Substanz ein Trauma erleidet, das Gehirn in der Lage sein kann, sich selbst neu zuzuordnen. Es kann benachbarte Traktate übernehmen, um neue Wege zum Versenden der Informationen zu finden. Je jünger Menschen sind, desto anpassungsfähiger werden ihre Trakte der weißen Substanz sein, was erklärt, warum sich kleine Kinder gut von einem Kopftrauma und invasiven Gehirnoperationen erholen können, einschließlich einer Operation zur Durchtrennung des Corpus callosum, der Struktur, die die beiden Gehirnhälften verbindet. Diese Operation kann bei Menschen mit schweren Anfällen angewendet werden, die auf konservativere Behandlungen nicht ansprechen.
Bei älteren Menschen kann es schwieriger sein, sich von Schäden an der weißen Substanz zu erholen. Menschen mit Hirnschäden durch Medikamente, Traumata, Operationen, Tumore, degenerative Erkrankungen usw. können schwere kognitive Defizite aufweisen. Die Defizite können sich je nach betroffener Hirnregion und dem Grad der Schädigung zusammenballen. Forscher, die sich für Demenz und kognitive Degeneration interessieren, untersuchen die Trakte der weißen Substanz, um mehr darüber zu erfahren, wie Schlüsselbereiche des Gehirns kommunizieren und was getan werden kann, um Menschen mit kognitiven Defiziten zu helfen.