Les faisceaux de matière blanche sont des voies de signalisation dans le cerveau constituées de faisceaux de matière blanche, des axones recouverts de couches de myéline. Certaines de ces voies se forment pendant le développement fœtal, tandis que d’autres se développent après la naissance, lorsque les gens commencent à interagir avec l’environnement et à acquérir des compétences. Une technique d’imagerie cérébrale connue sous le nom d’imagerie du tenseur de diffusion permet aux chercheurs d’identifier les voies de la substance blanche, et les médecins peuvent l’utiliser pour comparer le cerveau d’un patient avec des voies connues pour voir s’il existe des anomalies ou des caractéristiques inhabituelles dans le cerveau de quelqu’un.
Ces voies pourraient être considérées comme des câbles de signalisation. La myéline agit comme une gaine pour augmenter la conductivité électrique, permettant une transmission très rapide des signaux le long d’un tractus de matière blanche. Certaines voies, appelées voies commissales, s’étendent sur les hémisphères du cerveau pour communiquer des informations entre le cerveau gauche et le cerveau droit. En imagerie, on peut les voir serpenter au milieu du cerveau pour créer des connexions complètes.
Les voies d’association s’étendent entre les lobes de la même moitié du cerveau. Différents lobes peuvent avoir besoin de communiquer rapidement des informations pour donner un sens aux informations sensorielles et aux processus cognitifs. Les voies de projection peuvent transmettre des informations du cerveau au reste du corps. Ils peuvent être extrêmement longs pour permettre la conduction des signaux sur de grandes distances.
La recherche sur le cerveau démontre que chez les jeunes, si un tractus de substance blanche subit un traumatisme, le cerveau peut être capable de se remapper. Il peut s’emparer des tracts voisins pour trouver de nouvelles façons d’envoyer l’information. Plus les gens sont jeunes, plus leurs voies de substance blanche seront adaptables, expliquant pourquoi les jeunes enfants peuvent bien se remettre d’un traumatisme crânien et d’une chirurgie cérébrale invasive, y compris une intervention chirurgicale pour sectionner le corps calleux, la structure reliant les deux moitiés du cerveau. Cette chirurgie peut être utilisée chez les personnes souffrant de crises épileptiques sévères qui ne répondent pas à des traitements plus conservateurs.
Chez les personnes âgées, il peut être plus difficile de se remettre des dommages causés aux voies de la substance blanche. Les personnes atteintes de lésions cérébrales causées par des médicaments, des traumatismes, des interventions chirurgicales, des tumeurs, des maladies dégénératives, etc. peuvent présenter de graves déficits cognitifs. Les déficits peuvent se regrouper, selon la zone du cerveau impliquée et le degré de dommage. Les chercheurs intéressés par la démence et la dégénérescence cognitive étudient les voies de la substance blanche pour en savoir plus sur la façon dont les zones clés du cerveau communiquent et sur ce qui peut être fait pour aider les personnes souffrant de déficits cognitifs.