Nằm trong cột sống, tủy sống là phần kéo dài hình trụ của thân não, vừa dẫn truyền tín hiệu giữa cơ thể và não, vừa chứa các mạch cục bộ có khả năng tạo ra phản xạ và các kiểu vận động nhịp nhàng.

Các sợi trục thần kinh cảm giác đi vào tủy sống ở phía lưng; các sợi trục thần kinh vận động đi ra ở phía bụng. Các bó dẫn truyền hướng lên mang thông tin cảm giác đến não; các bó dẫn truyền hướng xuống truyền các mệnh lệnh vận động và tín hiệu điều chỉnh. Cấu trúc phân đoạn có nghĩa là mỗi cấp độ của tủy sống chi phối một vùng cụ thể của cơ thể, cho phép xác định vị trí tổn thương chính xác trên lâm sàng. Các bộ tạo mẫu trung tâm trong tủy sống có thể tạo ra tín hiệu giống như vận động ngay cả khi bị tách rời khỏi não.

Chấn thương làm gián đoạn các đường dẫn truyền thần kinh dài và gây liệt, mất cảm giác ở vùng dưới vị trí tổn thương, thường kèm theo phản xạ quá mức sau khi sốc tủy sống giảm bớt. Do khả năng tái tạo ở hệ thần kinh trung ương bị hạn chế, chấn thương tủy sống vẫn là nguyên nhân chính gây ra tàn tật vĩnh viễn. Nghiên cứu về bảo vệ thần kinh, tái tạo và giao diện não-máy tính đang tìm cách khôi phục chức năng sau những chấn thương như vậy.

• Truyền tín hiệu giữa não và cơ thể.
• Chứa các mạch phản xạ và tạo mẫu.
• Được tổ chức theo từng phân đoạn
• Dễ bị tổn thương nghiêm trọng với những hậu quả lâu dài.