脑

脑是中枢神经系统中主要的信息处理器官，中枢神经系统还包括脊髓。脑接收有关身体及周围环境的信息，协调运动和体内各项功能，并支持知觉、思维、情绪和记忆。在人类中，这些活动依赖于神经元和其他细胞构成的相互作用网络，而非单一的控制中心。研究脑及神经系统其他部分的科学称为神经科学。(nichd.nih.gov)

主要解剖分区

人脑位于颅骨内，与脊髓相连。其主要解剖分区包括大脑、间脑、脑干和小脑。这些分区包含具有特定功能的结构，彼此通过广泛的通路连接，使感觉信息和运动指令能够在神经系统的不同层级之间传递。(training.seer.cancer.gov)

大脑是脑中最大的部分，由左、右两个半球组成，两者通过胼胝体相连；胼胝体是一束粗大的神经纤维。大脑的外层，即大脑皮层，参与有意识的感觉、思维和随意活动。每个半球都包括额叶、顶叶、颞叶和枕叶，以及位于外侧深部褶皱内的岛叶。(training.seer.cancer.gov)

各脑叶具有不同的功能侧重。额叶区域参与复杂思维和问题解决；顶叶区域处理感觉信息；颞叶区域参与听觉和对声音的理解；枕叶区域处理视觉信息。这些描述指出的是大体上的功能关联，并不意味着各区域是彼此独立的功能单元：脑的功能依赖于不同区域之间的通信。例如，语言就涉及不止一个皮层区域。(nimh.nih.gov)

间脑包括丘脑和下丘脑。下丘脑通过调节身体内部的活动，帮助维持稳态。脑干由中脑、脑桥和延髓组成，连接较高级的脑区与脊髓，并包含参与呼吸和心率控制的系统。小脑位于脑干后方，参与维持平衡和协调运动。(training.seer.cancer.gov)

细胞与通信

神经元是接收和传递信号的特化细胞。典型的神经元具有胞体、接收输入信号的分支状树突，以及将信号传向其他细胞的轴突。感觉神经元传递与光、声音和压力等刺激有关的信息，运动神经元则传递引发肌肉运动的指令。其他神经元在神经系统的回路内建立联系并处理信息。(nichd.nih.gov)

细胞间的通信通常同时涉及电信号和化学信号。电信号沿轴突传播，并在突触处触发神经递质的释放；突触是相互通信的细胞之间的特化连接部位。作为化学信使的神经递质影响接收信号的细胞，使信息得以沿回路继续传递。由这类连接构成的大规模网络，使不同脑区能够协调活动。(nichd.nih.gov)

脑中还含有神经胶质细胞，它们承担神经元信号传递之外的多种重要功能，包括支持神经元、调节神经元周围的化学环境、清除细胞碎片，以及生成髓鞘——包裹许多轴突的绝缘物质。髓鞘有助于电冲动高效传播，神经元与神经胶质细胞之间的通信也参与髓鞘的形成。(nichd.nih.gov)

保护与内部环境

颅骨为脑提供物理保护，而称为脑脊膜的三层膜包围着脑和脊髓。由外向内，这三层膜分别是硬膜、蛛网膜和软膜。软膜紧贴脑表面；蛛网膜下方的空间内含有血管和脑脊液。脑脊液也充满脑内相互连通的腔隙，这些腔隙称为脑室；脑脊液还在中枢神经系统周围循环。(training.seer.cancer.gov)

血脑屏障调控物质在循环血液与脑细胞周围环境之间的转移。它主要由脑血管内衬所具有的特殊性质形成。这一屏障受损时，血液成分可能进入脑组织，引起肿胀和炎症反应。因此，血脑屏障不同于骨骼和膜所提供的机械性保护。(ncbi.nlm.nih.gov)

发育与可塑性

脑的发育涉及神经元的生成、迁移和分化，随后是连接的建立。发育中的神经元会对其他细胞发出的信号作出反应，这些信号有助于决定其位置、形态、化学特征以及在神经回路中的连接方式。基因影响这些过程，而环境条件和经历也会影响脑的发育和功能。(ninds.nih.gov)

脑的发育贯穿青春期，并持续到成年早期。不同系统的成熟速度各不相同；参与规划和确定优先事项的前额叶区域，就是发育历时较长的区域之一。神经可塑性是指神经系统适应和重组的能力。它包括与学习相关的神经回路活动和连接变化，也有助于损伤后的适应。可塑性并不意味着所有受损组织都能得到替代，也不意味着能够完全康复。(nimh.nih.gov)

疾病与检查研究

脑部疾病包括脑卒中、癫痫、创伤性损伤、发育障碍、感染、肿瘤，以及阿尔茨海默病和帕金森病等退行性疾病。这些疾病可能影响运动、感觉、认知或行为，也可能同时影响多种功能。神经系统检查会评估肌力、协调性、反射、记忆、言语和感觉反应等能力。(ninds.nih.gov)

研究人员和临床医生采用相互补充的方法检查脑的结构和活动。磁共振成像利用磁场和无线电波生成详细的组织图像。功能性磁共振成像测量的是与特定脑区活动相关的血液变化，而不是直接记录神经元信号。脑电图检查通过放置在头皮上的电极记录电活动。实验室分析、遗传检测和脑脊液检查可以提供有关感染、遗传性疾病、炎症及其他神经系统过程的更多信息。(ninds.nih.gov)