Có thể nói, tủy sống là nơi kết nối não bộ với thế giới bên ngoài. Nhờ tủy sống, não có thể hoạt động. Tủy sống giống như một trạm chuyển tiếp, nhưng rất thông minh. Nó không chỉ định tuyến các thông điệp đến và đi từ não mà còn có một hệ thống các quá trình tự động riêng, được gọi là phản xạ.
Đỉnh của tủy sống là một bó dây thần kinh hợp nhất với thân não, nơi điều khiển các quá trình cơ bản của cuộc sống, chẳng hạn như thở và tiêu hóa. Ở chiều ngược lại, tủy sống kết thúc ngay dưới xương sườn - trái với những gì chúng ta có thể mong đợi, nó không kéo dài đến tận đáy cột sống.
Tủy sống được tổ chức thành 30 đoạn, tương ứng với các đốt sống. Mỗi đoạn được kết nối với một bộ phận cụ thể của cơ thể thông qua hệ thống thần kinh ngoại vi. Các dây thần kinh phân nhánh ra khỏi cột sống ở mỗi đốt sống. Các dây thần kinh cảm giác mang thông điệp đến; dây thần kinh vận động gửi thông điệp đến các cơ và các cơ quan. Thông điệp truyền đến và đi từ não qua mọi phân đoạn.
Một số thông điệp cảm giác ngay lập tức được tủy sống hành động mà không cần bất kỳ hành động nào từ não. Rút khỏi vật nóng và giật đầu gối là hai ví dụ. Khi một thông điệp cảm giác đáp ứng được các thông số nhất định, tủy sống bắt đầu phản xạ tự động. Tín hiệu đi từ dây thần kinh cảm giác đến một trung tâm xử lý đơn giản, khởi đầu một lệnh vận động. Thời gian được tiết kiệm vì thông điệp không cần phải chuyển đến não, được xử lý và được gửi lại ngay. Trong các vấn đề sinh tồn, phản xạ cột sống cho phép cơ thể phản ứng cực nhanh.
Tủy sống được bao bọc bởi sự gắn kết giữa các đốt tủy và dịch não tủy. tuy nhiên đôi khi vẫn xảy ra những chấn thương. Khi một trọng những đốt tủy bị chấn thương, kể từ vị trí đó về sau đề ngắt kết nối với não bộ, gây ra hiện tượng tê liệt. Vì thế, chấn thương ở vị trí càng thấp, chức năng vận hành bị mất càng ít.
Khả biến thần kinh: Bob Woodruff, phóng viên của ABC, trong một lần công tác đưa tin ở Iraq, một vụ nổ bom anh đã bị chấn thương não trầm trọng. Hậu quả là anh phải đối mặt với những kém chức năng nhận thức, cụ thể là vùng trí nhớ và vùng ngôn ngữ. Dù thế, với sự hỗ trợ với cường độ dày đặc từ liệu pháp nhận thức và âm ngữ, Woodruff dần hồi phục. (Fernandez, 2008, October 16).
Khả biến thần kinh (neuroplasticity) là một trong những yếu tố cho sự hồi phục của Woodruff. Thuật ngữ 'khả biến thần kinh' nghĩa là khả năng thay đổi linh hoạt và thích nghi của hệ thần kinh. Tính linh hoạt có thể được hình thành từ hai nguyên nhân. Hoặc là do kết quả của sự học tập, trải nghiệm, và sự hình thành trí nhớ hoặc là do tổn thương ở não.Khả năng này giúp bộ não hình thành các synap mới, loại trừ các synap không còn hữu ích, thay đổi tế bào thần kinh đệm. Con người lúc trẻ sở hữu hệ thần kinh mềm dẻo nên dễ dàng biến đổi, vì thế não bộ liên tục thay đổi và thích nghi tốt hơn.