Žmogaus fiziologijos tyrinėtojai jau seniai žinojo, kad atskiros nervinės ląstelės, dar vadinamos neuronais, yra vienos iš nedaugelio ląstelių, galinčių atsinaujinti ir savaime taisytis. Nervų ląstelė perduoda elektrinius signalus per ilgą struktūrinį išsikišimą, vadinamą aksonu. Kai aksonas yra sužalotas ir visiškai nutrūksta, jis pradeda atsinaujinti ir augti link anksčiau nupjauto kito galo. Iki XXI amžiaus sandūros apie šį procesą buvo sužinota daug, tačiau turėdami ribotą mokslinį tikrumą dėl tikslaus mechanizmo, mokslininkai šią siaurai tikslinę studijų sritį pavadino aksonų valdymu.
Nervinę ląstelę galima apibūdinti kaip turinčią tris dalis. Pagrindiniame ląstelės korpuse, vadinamame jos soma, yra daug mažų išsišakojusių išsikišimų, vadinamų dendritais, kurie paima cheminius elektrinio signalo parašus. Siekdama perduoti signalą, soma sukuria elektros krūvį, kuris pulsuoja išilgai kitos išskirtinės iškyšos, jos aksono. Nesvarbu, ar tai motorinis neuronas, kontroliuojantis raumenų judesius, ar sensorinis neuronas, aptinkantis odos kutenimą, vienas mikroskopiškai plonas aksonas gali pasiekti nuo piršto iki stuburo pagrindo. Pagrindinis aksonų valdymo klausimas yra tai, kaip augantis, aktyviai besitęsiantis nervo aksonas randa kelią į teisingą, itin tikslią galinę vietą.
Klaidingas spėjimas, kad ląstelė yra iš anksto užprogramuota, atmetamas, nes kiekvienoje ląstelėje yra tas pats genetinių nurodymų rinkinys. Daroma išvada, kad tai turi būti išorinis signalas, dažniausiai cheminis, į kurį patenka aksonas. Vadinasi, augančio aksono gale turi būti receptorius, kad atpažintų signalą. Tyrėjai mano, kad tai yra viena iš pagrindinių aksonų valdymo jėgų.
Augantis arba atsinaujinantis aksono galas vadinamas jo augimo kūgiu. Nustatyta, kad dėl to susidaro neįprasti, labai maži išsikišimai, vadinami filopodijomis, kurie liečiasi su aplinkiniais audiniais. Jie ieško cheminių medžiagų, vadinamų ląstelių adhezijos molekulėmis, dažniausiai randamų tam tikrų audinių tipų ląstelėse, kurios signalizuoja aksonui prilipti prie šios vietos ir tęsti paiešką. Tokiu būdu regeneruojantis aksonas gali augti net 0.08–0.2 colio (2–5 mm) per dieną.
Tyrėjai išsiaiškino, kad kiekvieną filopodiją ne tik traukia tam tikros cheminės medžiagos, bet ir atbaido kiti. Šių cheminių medžiagų aptikimas pagreitina arba sulėtina aksonų augimo greitį, todėl santykinis aptikimas iš kiekvienos filopodijos sukelia asimetrinį augimą. Aksonas yra chemiškai nukreiptas augti laipsniškai koreguojamomis kryptimis. Tačiau vienas šio aksonų valdymo modelio sunkumų yra tas, kad mokslininkai kataloguoja daugybę biologinių cheminių medžiagų, į kurias reaguoja augimo kūgis.
Natūralu, kad embriologija arba ankstyvojo organizmo vystymosi tyrimai kertasi su aksonų valdymo tyrimais. Viena teorija, gauta stebint vištų ir varlių kiaušinius, rodo, kad aksonai auga pagal erdvinę topografiją. Santykinis cheminių signalų išsklaidymas iš daugybės netoliese esančių nervų ląstelių veikia kaip tam tikras magnetinis derinimas, organizuojantis aksono augimo kryptį. Kita teorija pažymi, kad sudėtingiausių gyvūnų dvišalė simetrija reikalauja, kad aksonai susidurtų su sprendimo taškais, vadinamais commisures, kad nukreiptų juos radikaliai specifinėmis kryptimis, pavyzdžiui, į dešinę arba į kairę. Yra įrodymų, kad tam tikrų tipų ląstelės, vadinamos orientacinėmis ląstelėmis, apimančias kitas augančias nervines ląsteles, turi tokį poveikį.
Žmogaus nervų sistemą galima suskirstyti į centrinę nervų sistemą, susidedančią iš galvos ir nugaros smegenų, ir periferinę nervų sistemą, išsišakojusią visame kūne. Yra daug ką sužinoti apie tai, kaip smegenų ir nugaros smegenų nervinės ląstelės atsinaujina ir taisosi. Daroma prielaida, kad geriau suvokus lengviau pastebimą periferinių nervų regeneracijos procesą, bus galima gydyti smegenų ir stuburo sužalojimus.