Um axônio é uma estrutura celular longa e ramificada, exclusiva das células nervosas. Como todas as células animais, as células nervosas – também conhecidas como neurônios – são cobertas por uma membrana semipermeável, e é essa membrana que compõe os axônios. Essas estruturas são responsáveis por transportar informações das células nervosas para todas as outras células do corpo. A interferência com os sinais à medida que eles viajam pelos axônios foi identificada como a causa de certos distúrbios neurológicos degenerativos.
O neurônio em si é composto de três estruturas básicas: o corpo celular, o axônio e vários dendritos ramificados. O corpo celular abriga o núcleo e outras organelas. Os dendritos coletam informações de outras partes do corpo e as carregam para o neurônio. O axônio transporta impulsos elétricos do neurônio para todas as outras células do corpo. Uma bainha de gordura que cobre a estrutura em todo o seu comprimento serve para isolar os sinais elétricos de interferências. Conhecida como bainha de mielina, essa cobertura protetora é composta principalmente por células de gordura e é responsável pela cor esbranquiçada característica do tecido neural.
Os vários ramos da estrutura permitem ao neurônio enervar várias células com um único sinal. Cada ramo é capaz de produzir milhares de estruturas especializadas, conhecidas como terminais sinápticos. Estes interagem com outras células por meio de sinais elétricos ou pela liberação de mensageiros químicos conhecidos como neurotransmissores. Cada terminal sináptico entra em contato com uma célula-alvo, que pode ser uma célula nervosa ou funcional, como uma fibra muscular ou um glóbulo branco. O ponto de contato entre um axônio e uma célula-alvo é conhecido como sinapse.
Os neurônios enviam informações ao longo dos axônios na forma de impulsos elétricos. O ponto em que a base da estrutura se origina do corpo celular é conhecido como outeirinho do axônio. É nesta região que os sinais elétricos são gerados. Chamados de potencial de ação, esses impulsos elétricos transmitem informações variando o comprimento e a frequência dos sinais em uma espécie de código Morse neurológico.
O neurônio é capaz de criar a voltagem necessária para o potencial de ação, controlando a concentração de vários íons, tanto dentro quanto fora da célula. Ao canalizar íons positivos ao longo do comprimento do axônio, o neurônio é capaz de gerar breves sinais elétricos para ativar a célula ou células enervadas na extremidade receptora da mensagem.
A bainha de mielina é um componente crítico desse processo. Ao isolar os axônios da interferência, as bainhas de mielina garantem que os neurônios sejam capazes de transmitir informações com rapidez e precisão. A degeneração da bainha de mielina está associada à comunicação neuronal interrompida, frequentemente observada em pacientes com diagnóstico de esclerose múltipla. Da mesma forma, acredita-se que a doença de Alzheimer esteja relacionada à destruição do tecido de mielina em certas partes do cérebro.