Le tissu nerveux est constitué de cellules nerveuses, les neurones, qui sont entourées par un tissu de soutien. Ce tissu de soutien est composé de différentes cellules (astrocytes, oligodendrocytes) que l'on regroupe sous le nom de cellules gliales.
Les neurones sont formés d'un corps cellulaires et de multiples prolongements. Le prolongement principal est appelé axone et sert à la conduction de l'influx nerveux.
Dans le système nerveux central, la matière grise correspond à une accumulation de corps cellulaires des neurones. La matière blanche, quand à elle, est formée par des faisceaux d'axones.
Au niveau des hémisphères cérébraux, la matière grise est principalement répartie en périphérie tandis que la substance blanche se trouve en profondeur. Il existe toutefois dans le centre ou la base du cerveau quelques formations de matière grise que l'on appelle noyaux.
Au niveau du tronc cérébral, les formations de matière grise se trouvent généralement en profondeur de la substance blanche.
Au niveau de la moelle épinière, la matière grise est localisée centralement tandis que la substance blanche a une répartition périphérique.
La répartition substance blanche - substance grise à l'intérieur de l'encéphale est illustrée par des coupes IRM du cerveau. Sur quelques coupes, le thalamus et quelques noyaux gris centraux (putamen, tête du noyau caudé, substance noire) ont été indiqués comme exemple de «substance grise profonde». Sur d'autres coupes, le corps calleux et la capsule interne ont été indiqués comme exemple de «faisceau de substance blanche»
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