เซลล์ประสาทเป็นเซลล์ประสาทที่ประกอบด้วยร่างกายหรือโสม; เส้นโครงที่เรียกว่า dendrites และเส้นใยประสาทเรียกว่าซอน ซอนของแต่ละเซลล์เชื่อมต่อกับเซลล์อื่นและทำหน้าที่เป็นเส้นทางสู่ส่วนต่าง ๆ ของสมอง หลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมองความเสียหายของซอนสามารถเกิดขึ้นได้โดยตรงจากแรงกระแทกหรือเป็นผลมาจากสารที่ถูกปล่อยออกมาจากเซลล์ที่ได้รับบาดเจ็บหรือกำลังจะตาย การบวมยังสามารถทำให้แอกซอนแยกตัวออกจากเซลล์แม่ของพวกเขาซึ่งนำไปสู่ความเสียหายมากขึ้น โรคต่าง ๆ เช่นหลายเส้นโลหิตตีบสามารถทำให้เกิดการเสื่อมของซอนเช่นกัน
ระบบประสาทขึ้นอยู่กับการเชื่อมต่อระหว่างแต่ละเซลล์เพื่อให้ทำงานได้อย่างถูกต้อง การบาดเจ็บแบบกระจายของแอกซอนเป็นหนึ่งในความเสียหายของซอนซึ่งเส้นใยประสาทถูกตัดการเชื่อมต่อ สิ่งนี้มักเกิดขึ้นในระหว่างการชนที่ความเร็วสูงเช่นอุบัติเหตุทางรถยนต์ การบาดเจ็บสามารถขัดขวางการสื่อสารระหว่างส่วนต่าง ๆ ของสมองเนื่องจากเซลล์ประสาทไม่สามารถโต้ตอบได้ หลังจากได้รับบาดเจ็บเกิดขึ้นอาการบวมที่ตามมาอาจทำให้ซอนแยกออกจากเซลล์ประสาท
ความเสียหายของ Axon บางครั้งเกิดขึ้นเป็นส่วนหนึ่งของเหตุการณ์แบบเรียงซ้อน เมื่อเซลล์ประสาทได้รับความเสียหายและซอนถูกตัดการเชื่อมต่อเซลล์ประสาทจะปล่อยสารเคมีระดับสูงออกมาซึ่งก่อตัวขึ้นในระดับที่เป็นพิษ เซลล์ประสาทอื่น ๆ จะตายเมื่อสารเคมีผ่านการเจาะเซลล์ดีซีไบโอนิวคลีอิก (DNA) และกระตุ้นการตายของเซลล์ แคลเซียมมากเกินไปสามารถเข้าสู่เซลล์ประสาทที่เสียหายได้เช่นกันและทำให้เกิดอาการบวมซึ่งมักทำให้เกิดความเสียหายกับซอน การศึกษาทางการแพทย์แนะนำว่าการลดระดับแคลเซียมไอออนหลังจากได้รับบาดเจ็บที่สมองทำให้เซลล์ตายได้ลดลง
ความเสียหายต่อเซลล์ประสาทยังเกิดขึ้นเมื่อยืดแกน หากยืดตัวเร็วเกินไปโครงร่างโครงกระดูกของซอนอาจล้มเหลวซึ่งนำไปสู่การบวมและการแช่แคลเซียมเพิ่มเข้าไปในเซลล์ ปฏิกิริยาการอักเสบที่เกี่ยวข้องกับหลายเส้นโลหิตตีบนำไปสู่ความเสียหายและการเสื่อมซอนซอน ปลอกหุ้มไมอีลินรอบ ๆ แอกซอนมักจะไม่บุบสลายเพื่อให้สภาพสามารถคงอยู่และให้อภัยได้หลายครั้ง
หลังจากความเสียหายของแอกซอนเส้นใยประสาทสามารถเติบโตได้เพื่อแทนที่แอกซอน แต่บางครั้งการหยุดชะงักของกระบวนการที่ละเอียดอ่อนนี้ก็เกิดขึ้น ระดับสารสื่อประสาทสูงการขาดออกซิเจนหรือการไหลเวียนของเลือดไม่เพียงพอไปยังพื้นที่ที่เสียหายสามารถส่งผลเสียต่อการงอกของเซลล์ประสาท เส้นใยสามารถผิดทิศทางและเชื่อมต่อในพื้นที่ที่ไม่ถูกต้องหากกิจกรรมไฟฟ้าในสมองสูงพอ ผลระยะยาวที่ร้ายแรงอาจส่งผลให้เกิดอาการชักการสูญเสียความจำและอาการปวดเรื้อรัง
