Cilvēka fizioloģijas pētnieki jau sen ir zinājuši, ka atsevišķas nervu šūnas, ko sauc arī par neironiem, ir viena no retajām šūnām, kas spēj atjaunoties un pašatjaunoties. Nervu šūna pārraida elektriskos signālus caur garu strukturālu izvirzījumu, ko sauc par tās aksonu. Kad aksons ir ievainots un pilnībā atdalās, tas sāk atjaunoties un augt virzienā uz iepriekš nogrieztu otru galu. Līdz 21. gadsimta mijai par procesu bija uzzināts daudz, taču ar ierobežotu zinātnisko pārliecību par precīzu mehānismu pētnieki ir nodēvējuši šo šauri mērķtiecīgo pētījumu jomu par aksonu vadību.
Nervu šūnu var raksturot kā trīs daļu. Šūnas galvenajā korpusā, ko sauc par tās somu, ir daudz mazu, sazarotu izvirzījumu, ko sauc par dendritiem, kas uztver elektriskā signāla ķīmiskos parakstus. Lai pārraidītu signālu, soma ģenerē elektrisko lādiņu, kas pulsē gar citu atsevišķu izvirzījumu, tā aksonu. Neatkarīgi no tā, vai tas ir motors neirons, lai kontrolētu muskuļu kustību, vai maņu neirons, lai noteiktu ādas kutināšanu, viens mikroskopiski plāns aksons var sasniegt no pirksta līdz mugurkaula pamatnei. Aksonu vadīšanas pamatjautājums ir par to, kā nerva augošais, aktīvi pagarinošais aksons atrod ceļu uz pareizo, ārkārtīgi precīzo gala vietu.
Kļūdains minējums, ka šūna ir iekšēji iepriekš ieprogrammēta, tiek noraidīts, jo katrā šūnā ir viens un tas pats ģenētisko norādījumu kopums. Secinājums ir tāds, ka tam ir jābūt ārējam signālam, visticamāk, ķīmiskam signālam, kurā iekļūst aksons. Līdz ar to augošā aksona galā ir jābūt receptoram, lai atpazītu signālu. Pētnieki uzskata, ka tas ir viens no galvenajiem aksonu vadīšanas virzītājspēkiem.
Augošu vai atjaunojošu aksona galu sauc par tā augšanas konusu. Ir konstatēts, ka tas veido neparastus, ļoti mazus izvirzījumus, ko sauc par filopodijām, kas saskaras ar apkārtējiem audiem. Viņi meklē ķīmiskas vielas, ko sauc par šūnu adhēzijas molekulām, kas galvenokārt atrodamas uz noteiktu audu veidu šūnu sieniņām, kas dod signālu aksonam pieķerties šai vietai un turpināt meklēšanu. Tādējādi reģenerējošais aksons var izaugt pat par 0.08–0.2 collām (2–5 mm) dienā.
Pētnieki ir atklājuši, ka katru filopodiju ne tikai piesaista noteiktas ķīmiskās vielas, bet arī atbaida citas. Šo ķīmisko vielu noteikšana paātrina vai palēnina aksonu augšanas ātrumu, un tāpēc relatīvā noteikšana no katras filopodijas rada asimetrisku augšanu. Aksons tiek ķīmiski vadīts, lai augtu pakāpeniski koriģētos virzienos. Tomēr viena no grūtībām ar šo aksonu vadības modeli ir tāda, ka pētnieki kataloģizē daudzas bioloģiskās ķīmiskās vielas, uz kurām reaģē augšanas konuss.
Gluži dabiski, ka embrioloģija vai organisma agrīnās attīstības izpēte krustojas ar aksonu vadīšanas pētījumiem. Viena teorija, kas iegūta, novērojot vistu un varžu olas, liecina, ka aksoni aug atbilstoši telpiskajai topogrāfijai. Ķīmisko signālu relatīvā izkliede no daudzām blakus esošajām nervu šūnām darbojas kā sava veida magnētiskā izlīdzināšana, lai organizētu aksona augšanas virzienu. Cita teorija norāda, ka sarežģītāko dzīvnieku divpusējās simetrijas dēļ aksoniem jāsastopas ar lēmuma punktiem, ko sauc par komisūriem, lai novirzītu tos radikāli specifiskos virzienos, piemēram, pa labi vai pa kreisi. Ir pierādījumi par noteiktiem šūnu veidiem, ko sauc par virzošām šūnām, kas ietver citas augošas nervu šūnas, kurām ir šāda ietekme.
Cilvēka nervu sistēmu var iedalīt centrālajā nervu sistēmā, kas sastāv no galvas un muguras smadzenēm, un perifērajā nervu sistēmā, kas sazarojas visā ķermenī. Ir daudz ko uzzināt par to, kā smadzeņu un muguras smadzeņu nervu šūnas atjauno un labojas. Tiek pieņemts, ka labāka izpratne par vieglāk novērojamo perifēro nervu atjaunošanās procesu radīs potenciālu smadzeņu un mugurkaula traumu terapiju.