Estrutura Microscópica

 O cérebro é composto de duas grandes classes de células, neurônios e células das glia. Neurônios recebem mais atenção, mas, na verdade, as células gliais são mais frequentes, formando uma proporção de pelo menos 10 para 1. Existem diversos tipos de células gliais, que realizam um grande número de funções importantes como: suporte estrutural, suporte metabólico, isolamento, e guia para o desenvolvimento.
 A característica que torna os neurônios tão importantes é a capacidade de enviar sinais uns para os outros através de longas distâncias, algo que não ocorre nas células gliais. Eles enviam esses sinais através de um axônio, uma fina fibra protoplasmática que parte do corpo celular e projeta-se, normalmente com inúmeras ramificações, para outras áreas, às vezes perto, às vezes em partes distantes do cérebro ou do corpo. A extensão de um axônio pode ser extraordinária: por exemplo, se uma célula piramidal do neocórtex fosse aumentada até que o tamanho de seu corpo fica-se do tamanho de um corpo humano, seu axônio, igualmente aumentado, seria um cabo com algumas polegadas de diâmetro, estendendo-se por mais de um quilômetro. Esses axônios transmitem sinais na forma de impulsos eletroquímicos chamados potenciais de ação, que duram menos que um milésimo de segundo e viajam através do axônio numa velocidade de 1 a 100 metros por segundo. Alguns neurônios emitem potenciais de ação constantemente, 10 a 100 vezes por segundo, normalmente em padrões temporais irregulares; outros neurônios ficam em repouso a maior parte do tempo, mas ocasionalmente emitem uma rajada de potenciais de ação.
 Axônios transmitem sinais para outros neurônios, ou para células não-neuronais, através de uma junção especializada chamada sinapse. Um único axônio pode fazer diversas conexões sinápticas. Quando um potencial de ação, viajando através do axônio, chega à sinapse, ele faz com que um composto químico chamado de neurotransmissor seja liberado. O neurotransmissor liga-se a moléculas receptoras na membrana da célula alvo. Alguns tipos de receptores neuronais são excitatórios, ou seja, eles aumentam a frequência dos potenciais de ação na célula alvo; outros receptores são inibitórios, ou seja, eles diminuem a frequência dos potenciais de ação; outros tem efeitos efeitos modulatórios complexos na célula alvo.
 Na verdade, são os axônios que preenchem a maior parte do espaço do cérebro. Normalmente, grandes grupos deles viajam juntos em aglomerados chamados tratos de fibras nervosas. Em muitos casos, cada axônio é envolto por uma grossa bainha de uma substância lipídica chamada Mielina, que serve para aumentar muito a velocidade de propagação do potencial de ação. Mielina tem a coloração branca, então partes do cérebro preenchidas exclusivamente por fibras nervosas aparecem como substância branca, por outro lado, a substância cizenta marca as áreas com altas densidades de corpos celulares neuronais.