Белое вещество находится снаружи от серого вещества. Борозды спинного мозга разделяют белое вещество на симметрично расположенные слева и справа три канатика: передний, боковой и задний. Белое вещество представлено отростками нервных клеток. Совокупность этих отростков в канатиках спинного мозга составляют три системы пучков — трактов (проводников):
1) короткие пучки ассоциативных волокон, которые связывают сегменты спинного мозга, расположенные на разных уровнях;
2) восходящие (чувствительные, афферентные) пучки, направляющиеся к центрам головного мозга или к мозжечку;
3) нисходящие (двигательные, эфферентные) пучки, идущие от головного мозга к клеткам передних рогов спинного мозга. В белом веществе задних канатиков находятся восходящие пути, а в передних и боковых канатиках проходят восходящие и нисходящие системы волокон.
Белое вещество располагается по периферии серого вещества спинного мозга и представляет собой совокупность миелинизированных и маломиелинизированных нервных волокон, собранных в пучки. В белом веществе спинного мозга расположены нисходящие волокна (идущие из головного мозга) и восходящие волокна, которые начинаются от нейронов спинного мозга и проходят в головной мозг. По нисходящим волокнам передается преимущественно информация от моторных центров головного мозга к мотонейронам (двигательным клеткам) спинного мозга. По восходящим волокнам поступает информация, как от соматических, так и от висцеральных чувствительных нейронов. Расположение восходящих и нисходящих волокон носит закономерный характер. На спинной (дорсальной) стороне расположены преимущественно восходящие волокна, а на брюшной (вентральной) - нисходящие волокна.
Борозды спинного мозга разграничивают белое вещество каждой половины на передний канатик белого вещества спинного мозга, боковой канатик белого вещества спинного мозга и задний канатик белого вещества спинного мозга.
Передний канатик ограничен передней срединной щелью и переднебоковой бороздой. Боковой канатик расположен между переднебоковой бороздой и заднебоковой бороздой. Задний канатик находится между задней срединной бороздой и заднебоковой бороздой спинного мозга.
Белое вещество обеих половин спинного мозга связано двумя комиссурами (спайками): дорсальной, лежащей под восходящими путями, и вентральной, находящейся рядом с моторными столбами серого вещества. В составе белого вещества спинного мозга различают 3 группы волокон (3 системы проводящих путей):
- короткие пучки ассоциативных (межсегментных) волокон, связывающие участки спинного мозга на различных уровнях;
- длинные восходящие (афферентные, чувствительные) проводящие пути, которые идут от спинного мозга к головному;
- длинные нисходящие (эфферентные, двигательные) проводящие пути, идущие от головного мозга к спинному.
Межсегментные волокна образуют собственные пучки, расположенные тонким слоем по периферии серого вещества и осуществляющие связи между сегментами спинного мозга. Они присутствуют в переднем, заднем и боковом канатиках. Большую часть переднего канатика белого вещества составляют нисходящие проводящие пути. В боковом канатике белого вещества есть и восходящие, и нисходящие пути. Они начинаются как из коры больших полушарий, так и от ядер ствола головного мозга. В заднем канатике белого вещества расположены восходящие проводящие пути. В верхней половине грудной части и в шейной части спинного мозга задняя промежуточная борозда спинного мозга делит задний канатик белого вещества на два пучка: тонкий пучок (пучок Голля), лежащий медиально, и клиновидный пучок (пучок Бурдаха), расположенный латерально. Тонкий пучок содержит афферентные пути, идущие от нижних конечностей и от нижней части тела. Клиновидный пучок состоит из афферентных путей, проводящих импульсы от верхних конечностей и от верхней части тела. Разделение заднего канатика на два пучка хорошо прослеживается в 12 верхних сегментах спинного мозга, начиная с 4-го грудного сегмента. Нужно отметить, что собственно от нейронов спинного мозга начинаются только межсегментарные и восходящие в головной мозг волокна. Поскольку они происходят от спинальных нейронов, их еще называют эндогенными (внутренними) волокнами. Длинные нисходящие волокна обычно начинаются от нейронов головного мозга. Их называют экзогенными (внешними) волокнами спинного мозга. К экзогенным волокнам относят и входящие в спинной мозг отростки чувствительных нейронов, расположенных в ганглиях задних корешков. Отростки этих нейронов формируют длинные восходящие волокна, достигающие головного мозга и составляющие большую часть заднего канатика. Каждый сенсорный нейрон формирует и вторую, более короткую межсегментарную ветвь. Она распространяется только на несколько сегментов спинного мозга.