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Na medula espinal, a distribuição da substância branca e cinzenta é inversa à distribuição no cérebro e cerebelo, anteriormente estudados. A substância branca se situa na periferia e a substância cinzenta no centro.
Pela substância branca da medula passam importantes conjuntos de feixes de axônios transmitindo:

1- informações do organismo para o encéfalo

2- informações do encéfalo para neurônios (neurônios motores) situados na própria medula e situados fora da medula.

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Na substância cinzenta se tem  três regiões distintas:

A região mais próxima da substância branca é a camada granular,formada por muitos pequenos neurônios. A região seguinte é formada por enormes neurônios denominados células de Purkinje. A camada mais externa da substância cinzenta é a camada molecular, formada por neurônios de tamanho muito pequeno, além de neurônios a substância cinzenta possui células da neuróglia.

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No sistema nervoso central o tecido nervoso está organizado de tal maneira que os corpos celulares dos neurônios ficam agrupados em várias regiões, estas regiões constituem a substância cinzenta do sistema nervoso central.
Os prolongamentos dos neurônios (principalmente seus axônios) também se organizam constituindo regiões denominadas de substância branca. Na substância branca os axônios formam feixes de diferentes calibres.

Enquanto que a substância cinzenta é o local de recepção e de integração de informações e resposta, a substância branca constitui as vias de comunição entre o sistema nervoso central e os locais externos á ele, assim como as vias de comunicação entre diferentes regiões do sistema nervoso central.

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No cérebro a substância cinzenta está presente em dois locais:

- na periferia do órgão e logo abaixo de sua superfície, no córtex cerebral;

- no interior do cérebro, em aglomerados de diferentes tamanhos denominados núcleos.

No cérebro, a substância branca ocupa o interior do órgão, abaixo do córtex e em torno dos núcleos.

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A distribuição das substâncias branca e cinzenta no cerebelo é semelhante à do cérebro. No entanto, esta distribuição se refere a cada uma das folhas:

- a substância cinzenta se situa na periferia das folhas;

- a substância branca se situa no centro das folhas e no centro de cada ramificação das folhas.

Em cada folha, portanto, a substância branca forma um eixo interno e a substância cinzenta se situa em torno deste eixo. Além disto, a substância branca preenche a região central do cerebelo.