脱髓鞘疾病主要涉及中枢神经系统内髓鞘的异常，包括三种类型：轴索受损引起的脱髓鞘、髓鞘发育缺陷导致的白质营养不良、以及髓鞘受损但轴索未受损的情况。病理变化分为急性与慢性两种，急性病灶常见于皮质下白质，表现为大片脱髓鞘坏死，内有大量格子细胞，多集中在血管附近。慢性病灶则可能表现为脑结构相对完整，轻者仅部分髓鞘脱失或变薄，重者则完全脱失。
多发性硬化是一种常见于青壮年的中枢神经系统脱髓鞘疾病，遗传因素对其发生有一定影响。根据不同部分的病灶，患者可能出现多种症状。神经系统由神经元构成，神经元分为细胞体和细胞突两部分。细胞体含有细胞核和细胞质，细胞突包括轴突和树突。轴突通常形成神经纤维，髓鞘则是包裹在有髓鞘神经轴突外面的髓鞘膜，其由髓鞘形成细胞的细胞膜形成，在中枢神经系统中主要由少突神经胶质细胞负责，而在周围神经系统中则是由许旺细胞负责。
脱髓鞘疾病是一类病因各异、临床表现多样但病理特征相似的获得性疾患，其主要特征为神经纤维髓鞘的脱失而神经细胞保持相对完整。髓鞘的作用在于保护神经元并加速神经冲动的传递。急性脱髓鞘性疾病中，神经髓鞘可以再生，且再生速度较快，虽然再生髓鞘较薄，但一般不影响功能恢复。慢性脱髓鞘性疾病中，反复的脱髓鞘与髓鞘再生过程可能导致许旺细胞显著增殖，神经纤维可能变粗，伴随轴突丧失，因此功能恢复不完全。
脱髓鞘疾病患者出现头痛的情况较为罕见，但确实存在。头痛的原因主要有两方面：一方面，病变的神经纤维可能导致冲动在轴突中部发生并传导至周围和中枢，这种异位冲动可能由于易患性增高或机械刺激敏感性增加引起；另一方面，脱髓鞘过程中伴随的淋巴细胞、浆细胞和多形核白细胞浸润，可能形成严重的炎性反应，刺激脑膜或导致颅内压力增高，从而引发头痛。
