现在科学家利用一种新的造影技术观察人类的脑部，其中白质几乎填满了半个大脑。白质由数百万条“沟通管线”组成，管线里包覆着一根长长的轴突（又称突起），管线外包覆着称为髓磷脂的白色脂质，而这些“白色缆线”的功能是负责沟通不同脑区的灰质（神经元）、在神经元间传递动作电位。髓磷脂几乎包覆了整个神经纤维，功能是作为神经传导的“绝缘体”，根据研究，当绝缘层厚度与其包覆的神经纤维粗细成一定比例－－3：5时，可以达到最快的传导速度[1]。
如果以长途电话比喻灰质，白质就是将其彼此相连结的海底电缆线，而髓磷脂就是防止海底电缆线因接触海水而漏电的绝缘材料。
髓鞘发育不全或萎缩可能是造成许多疾病的原因，也可能是神经元间沟通不良的结果。
白质异常的相关疾病非常多，已知的疾病包括多发性硬化症[2]、脑性麻痹[3]、亚历山大症[4]，其他仍在研究的则有阅读障碍[5]、音痴、精神分裂症[6]、注意力不足过动症、躁郁症[7]、语言障碍、自闭症[8]等，其也与因老化、阿兹海默症、甚至罹患病态性说谎而认知衰退的患者有关[1]。
以音痴（tone deafness）为例，是分析声音的高层次皮质中枢出错所致，加拿大麦吉尔大学（McGill University）的心理学家海德（Kristi L. Hyde）发现，音痴的人右前脑特定神经纤维束的白质比一般人少。美国耶鲁大学贾可布森（Leslie K. Jacobsen）进一步指出，在胚胎发育末期或青春期，这条神经纤维束正在形成髓鞘，此时若暴露于吸烟环境，则会干扰白质的形成，而脑扫描的新技术扩散张量照影（DTI）观察到，这个结构与听觉测式的表现有直接关联。调节寡突细胞发育的受体，已知会受到尼古丁的影响；髓鞘形成关键时期暴露于环境因子，可造成终生的影响[1]。
2005年，名钢琴家乌兰（Fredrik Ullén）与同事利用DTI来研究职业钢琴家的脑部，发现职业钢琴家的某些白质区远比非音乐家来得发达，而这些白质区所连结的大脑皮质部位，是那些协调手指运动的重要脑区，以及与创造音乐有关的其他认知脑区。乌兰还发现，每日练琴时间越长的钢琴家，这些白质束的DTI讯号就越强，轴突髓鞘越厚越紧密[1]。
辛辛那提儿童医院的神经科学家许密得霍斯特（Vincent J. Schmithorst）进行的另一项DTI研究似乎也与上述研究相呼应。他比较5~18岁孩童的白质之后，发现高度发展的白质构造与高IQ有直接关系[1]。
乌兰的研究还有另一项发现：越早学习乐器的人，整个脑子的白质构造越是高度发展。[来源请求]青春期之后才学习乐器的人，只会增加前脑白质的发育程度，因为只剩前脑还在形成髓鞘。这个发现意味着，在某种程度上，神经纤维的髓鞘绝缘，限定了学习新技巧的年龄，这是进行或起码是轻易进行某种学习的机会之窗或关键期[1]。
- ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 R. Douglas Fields，〈大脑白质有价值〉，黄荣棋译，《科学人》第74期2008年4月号，第44-54页，2009-4-19查阅。
- ^ 中枢神经系统退化
- ^ 肌肉控制严重受损
- ^ 中枢神经系统受损
- ^ 拼字、阅读或更一般性的语言障碍
- ^ 妄想、幻觉
- ^ 周期交替躁狂症状与忧郁症状
- ^ 沟通障碍与情绪疏离
