El núcleo principal del sistema nervioso central, responsable de recibir, interpretar y entregar información que ingresa al cuerpo, es el cerebro. Aunque el cerebro es complejo, con múltiples divisiones llamadas lóbulos que son responsables de diferentes acciones y reacciones, básicamente se divide en dos tipos principales de tejido: materia blanca cerebral y materia gris. La materia blanca, la mayor parte de las secciones más profundas del cerebro, es responsable de la entrega de mensajes a través del gris para que estas señales sean transportadas a la parte apropiada del cuerpo.
Compuesto por parcelas de axones mielinizados o células nerviosas, la sustancia blanca procesa y transporta señales químicas y eléctricas para que el cuerpo pueda reaccionar a estímulos o cambios internos y externos. Los axones mielinizados son proyecciones de una neurona aislada con una vaina o cubierta de mielina. La vaina de mielina es una carcasa con carga eléctrica capaz de aumentar la velocidad de transmisión de los estímulos entrantes. Estas neuronas protegidas alejan los impulsos eléctricos del soma o del cuerpo celular, la parte esférica de una célula nerviosa donde se clasifica la información entrante. Esta es la vía principal para distribuir datos al resto del cuerpo.
La sustancia blanca cerebral parece blanquecina porque también está compuesta de tejido lipídico. El tejido lipídico es una colección de moléculas como la grasa, algunos tipos de esteroides, vitaminas y cadenas de ácidos grasos. Este tejido es una característica importante de la materia blanca, ya que le da la capacidad de recibir y transmitir información mientras protege a la célula nerviosa del daño. Dentro de este tejido lipídico de sustancia blanca cerebral hay pequeños vasos sanguíneos llamados capilares cuya función es suministrar nutrientes como el oxígeno y eliminar los desechos como el dióxido de carbono.
Las células nerviosas aisladas de mielina de la sustancia blanca cerebral permiten que la información se distribuya rápidamente a la parte apropiada del cuerpo. Este método de procesamiento rápido de la información recopilada por el cerebro permite que el cuerpo reaccione instantáneamente a las circunstancias cambiantes. Este proceso también permite que el cuerpo mantenga la homeostasis, la estabilidad interna del cuerpo.
Dentro del cerebro hay tres tipos diferentes de materia blanca cerebral. El tracto de proyección envía mensajes desde la corteza a otras partes del cerebro o a los diferentes músculos del cuerpo. El tracto comisural envía información entre los hemisferios o lados derecho e izquierdo del cerebro. El tracto de asociación transmite información entre diferentes secciones o lóbulos del cerebro en el mismo lado. Este complejo sistema le da al cerebro la capacidad de procesar y reaccionar de inmediato.