Son las diferentes secciones de neuronas las que componen los dos tipos de materia del cerebro: la materia gris y la materia blanca. La materia gris está formada por los cuerpos celulares y las dendritas de las neuronas, así como por otras células de soporte llamadas glía o células gliales. La materia blanca, por otro lado, está formada por los axones de las neuronas, recubiertos de mielina, un aislamiento graso que ayuda a las células cerebrales a comunicarse de manera más eficiente. Es la mielina la que le da a la materia blanca su color característico.

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Cada parte de la intrincada configuración del cerebro trabaja en conjunto para gobernar la percepción, el procesamiento y el comportamiento, y nos ayuda a dar sentido al mundo que nos rodea. Las regiones importantes del cerebro están fuertemente conectadas entre sí a través de circuitos o tramos de neuronas en red que ayudan a esas regiones a comunicarse entre sí con facilidad. Los neurocientíficos están aprendiendo que para comprender la función cerebral necesitan mirar más allá de la segregación funcional o la localización de una función particular en un área única. Hoy en día, los investigadores están centrando sus investigaciones en estas conexiones importantes, utilizando nuevas técnicas para seguir circuitos críticos para comprender mejor cómo los grupos de diferentes áreas del cerebro trabajan juntos para determinar el comportamiento humano. Este patrón de conexiones se llama conectoma.