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大脑主要由神经元和胶质细胞组成，约有140亿个神经元，胶质细胞是神经元的10倍。这两类细胞的细胞体分布在脑组织表面，呈灰色，称为灰质，也称大脑皮层，平均厚度为2-3mm。它们的轴突位于大脑皮层下和大脑的中央部分，是白色的，称为白质。这样，脑组织就分成了两部分：灰质和白质。灰质是神经细胞体的聚集区，白质是神经细胞轴突(也叫神经纤维)的聚集区。

白质的主要成分是神经纤维，由轴突和髓鞘组成。白质对各种有害刺激的典型反应是髓鞘改变，主要表现为弥漫性脱髓鞘和轴突损伤，沃勒变性(轴突轴突和髓鞘变性，崩解并因皮质神经元丢失而被吞噬细胞吞噬)。

白质主要由穿通动脉供血，几乎没有侧支循环。这一特点决定了脑白质容易因缺血而受损，脑白质病变的小动脉数量减少。

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