Il cervello è il centro dell’intelligenza, del pensiero e dell’istinto nella maggior parte delle creature superiori, compresi gli umani. Negli esseri umani, le strutture cerebrali di base sono il cervello, il cervelletto e il tronco cerebrale. Ognuno di questi è composto da organi e strutture più piccoli che mantengono diverse funzioni mentali e fisiche. Tutte le strutture cerebrali sono composte da cellule nervose, o neuroni, che interagiscono con grande efficienza, elaborando input sensoriali e intraprendendo risposte appropriate in frazioni di secondo.
Il cervello è un’estensione del sistema nervoso centrale, una rete di neuroni presenti in tutto il corpo umano. Questi neuroni trasmettono dati sensoriali e comandi muscolari da e verso il cervello attraverso il midollo spinale, situato all’interno della colonna vertebrale protettiva o della spina dorsale. Nella parte superiore del midollo spinale, il tronco cerebrale costituisce la base del cervello stesso. Come molte strutture cerebrali, il tronco cerebrale regola specifiche funzioni corporee, in questo caso azioni involontarie come la respirazione, la circolazione sanguigna e il sonno. Il tronco cerebrale comprende altre strutture cerebrali, tra cui il ponte e il midollo allungato.
Proprio dietro il tronco encefalico si trova il cervelletto, che coordina il movimento e l’orientamento elaborando le informazioni dalle orecchie e da altri organi sensoriali. Appena sopra il cervelletto e il tronco encefalico si trovano i gangli della base, noti anche come sistema limbico. Queste strutture cerebrali, tra cui il nucleo caudato, il putamen e il globus pallidus, regolano anche le funzioni motorie. Anche l’ippocampo e l’amigdala, coinvolti nella risposta emotiva e nella memoria di base, fanno parte del sistema limbico.
La struttura centrale del cervello è il cervello; il suo strato più esterno è la corteccia cerebrale, chiamata anche neocorteccia. Come le altre strutture cerebrali, la corteccia cerebrale è composta da neuroni. Nei cervelli conservati, i neuroni sono grigi, quindi il cervello viene spesso definito materia grigia. Nel cervello, milioni di neuroni comunicano tra loro attraverso connessioni chiamate sinapsi, mantenendo funzioni cerebrali più elevate come la parola, la memoria e la risoluzione di problemi complessi.
La corteccia cerebrale è divisa in emisferi destro e sinistro; ognuno controlla diversi processi mentali e fisici. Sotto questo strato esterno, la cosiddetta sostanza bianca è composta da assoni, i corpi comunicanti dei neuroni del cervello. Questa sostanza bianca contiene strutture cerebrali come il talamo e l’ipotalamo, che si occupano di funzioni più semplici come dolore, appetito e risposta ormonale. All’interno delle aree bianche e grigie della corteccia cerebrale, le varie strutture cerebrali elaborano informazioni, prendono decisioni e avviano azioni. Il cervello può coordinare milioni di tali interazioni in un dato secondo.