ในสมองมีเส้นประสาทหรือไม่ ?
ประสาทสมอง
ประสาทสมอง () เป็นเส้นประสาทที่เกิดจากสมองและก้านสมองโดยตรง ตรงข้ามกับประสาทไขสันหลังซึ่งเกิดจากไขสันหลังหลายปล้อง ประสาทสมองเป็นทางเชื่อมของสารสนเทศระหว่างสมองและหลายบริเวณ ส่วนใหญ่คือศีรษะและคอ
เดนไดรติก สไปน์
เดนไดรติก สไปน์เป็นโครงสร้างพิเศษที่ยื่นออกมาจากเดนไดรต์ของเซลล์ประสาท โดยทั่วไปแล้วเดนไดรติก สไปน์ยาวประมาณ 0.5–2 ไมโครเมตร แต่อาจจะยาวถึง 6 ไมโครเมตรก็ได้ซึ่งพบได้ในเซลล์ประสาทบริเวณ CA3 region ของสมองส่วนฮิปโปแคมปัส (hippocampus) ในทุกๆ ความยาวหนึ่งไมโครเมตรของเดนไดรต์เซลล์ประสาทที่โตเต็มที่ จะพบเดนไดรติก สไปน์หนาแน่นประมาณ 1-10 อัน พบว่าเกือบทั้งหมดของไซแนปส์ของสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมชนิดที่มีผลเชิงกระตุ้นเกิดขึ้นที่เดนไดรติก สไปน์ ซึ่งในเดนไดรติก สไปน์ ที่โตเต็มที่จะเกิดเพียงหนึ่งไซแนปส์ที่ส่วนหัว (spine head) ของมัน
เปลือกสมอง
เปลือกสมองมีการเชื่อมต่อกับเขตใต้เปลือกสมองหลายเขต เช่น ทาลามัสและปมประสาทฐาน และส่งข้อมูลไปยังเขตเหล่านั้นโดยใยประสาทนำออก และรับข้อมูลจากเขตเหล่านั้นโดยใยประสาทนำเข้า โดยส่วนมาก ข้อมูลเกี่ยวกับความรู้สึกทางประสาทความรู้สึกต่าง ๆ รับการส่งไปยังเปลือกสมองผ่านทาลามัส แต่ว่า ข้อมูลเกี่ยวกับกลิ่นรับการส่งผ่านส่วนป่องกลิ่น (olfactory bulb) ไปยังคอร์เทกซ์รูปชมพู่ (piriform cortex) ซึ่งเป็นคอร์เทกซ์ที่ประมวลการรับรู้ของกลิ่น การเชื่อมต่อโดยมากในคอร์เทกซ์ไปจากเขตคอร์เทกซ์หนึ่งไปยังอีกเขตหนึ่ง ไม่ใช่ไปยังเขตใต้เปลือกสมอง เบรเท็นเบอร์ก และชูส (ค.ศ. 1991) ประมาณการเชื่อมต่อภายในคอร์เทกซ์ไว้ที่ 99% (และดังนั้น การเชื่อมต่อกับส่วนนอกคอร์เทกซ์ไว้ที่ 1%)
เส้นประสาทเฟเชียล
เส้นประสาทเฟเชียล หรือ เส้นประสาทสมองเส้นที่ 7 () เป็นหนึ่งในเส้นประสาทสมองจากจำนวนทั้งหมด 12 คู่ เส้นประสาทนี้ออกมาจากก้านสมองที่ระหว่างพอนส์และเมดัลลา ออบลองกาตา และทำหน้าที่ควบคุมกล้ามเนื้อแสดงสีหน้า และรับรสจากส่วนด้านหน้า 2/3 ของลิ้นและช่องปาก นอกจากนี้ยังทำหน้าที่เลี้ยงใยประสาทก่อนปมประสาทของพาราซิมพาเทติกไปยังปมประสาทของศีรษะและคออีกจำนวนมาก
เซลล์ประสาท
แต่ว่า เซลล์ประสาทนำเข้าและเซลล์ประสาทส่งออก ก็ยังหมายถึงนิวรอนที่ทั่วไปยิ่งกว่านั้น ที่นำข้อมูลไปยังหรือส่งข้อมูลไปจากเขตต่าง ๆ ในสมอง
มนุษย์
สมองของมนุษย์ อันเป็นจุดรวมระบบประสาทส่วนกลางในมนุษย์ ควบคุมระบบประสาทส่วนนอก นอกเหนือไปจากควบคุมกิจกรรมนอกอำนาจจิตใจที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเป็นหลัก เช่น การหายใจและการย่อยอาหารแล้ว ยังเป็นที่คั้งของคำสั่งที่ "สูงกว่า" เช่น ความคิด การให้เหตุผลและภาวะนามธรรม ขบวนการที่เกี่ยวกับการคิดนี้ซึ่งประกอบด้วยจิตและพฤติกรรม มีการศึกษาในสาขาจิตวิทยา
เดนไดรติก สไปน์
เดนไดรติกสไปน์ () เป็นโครงสร้างเยื่อหุ้มเซล์ในส่วนของเดนไดรต์ที่ยื่นออกไปมีลักษณะคล้ายหนามขนาดเล็กทำหน้าที่สร้างไซแนปส์ระหว่างเซลล์ประสาท โครงสร้างเดนไดรติกสไปน์นี้ พบได้ในเดนไดรต์ของเซลล์ประสาทส่วนใหญ่ในสมอง เช่น เซลล์ประสาทรูปปิรามิด (pyramidal neuron) ในสมองส่วนคอร์ติคอล และ เซลล์เปอร์กินเจ (Purkinje cell) ในสมองส่วนซีรีเบลลัม เป็นต้น
เซลล์ประสาท
เซลล์ประสาท 
หรือ นิวรอน (, , หรือ )
เป็นเซลล์เร้าได้ด้วยพลัง ของเซลล์อสุจิที่ทำหน้าที่ประมวลและส่งข้อมูลผ่านสัญญาณไฟฟ้าและเคมี
โดยส่งผ่านจุดประสานประสาท (synapse) ซึ่งเป็นการเชื่อมต่อโดยเฉพาะกับเซลล์อื่น ๆ 
นิวรอนอาจเชื่อมกันเป็นโครงข่ายประสาท (neural network)
และเป็นองค์ประกอบหลักของสมองกับไขสันหลังในระบบประสาทกลาง (CNS) และของปมประสาท (ganglia) ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS)
นิวรอนที่ทำหน้าที่โดยเฉพาะ ๆ รวมทั้ง 
นิวรอนโดยทั่วไปจะมีตัวเซลล์ที่เรียกว่า soma, ใยประสาทนำเข้า/เดนไดรต์ (dendrite), และแกนประสาทนำออก/แอกซอน (axon)
คำภาษาอังกฤษว่า neurite สามารถใช้เรียกทั้งเดนไดรต์และแอกซอน โดยเฉพาะในระยะที่เซลล์ยังไม่พัฒนาแยกเป็นเซลล์โดยเฉพาะ ๆ (undifferentiated)
ส่วนเดนไดรต์เป็นโครงสร้างบาง ๆ ที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ บ่อยครั้งยาวเป็นร้อย ๆ ไมโครเมตรและแยกออกเป็นสาขา ๆ รวมกันเป็นต้นไม้เดนไดรต์ (dendritic tree) ที่ซับซ้อน 
แอกซอน (หรือเรียกว่า nerve fiber ถ้ามีปลอกไมอีลิน) เป็นโครงสร้าง (process) ที่ยื่นออกจากตัวเซลล์ตรงตำแหน่งเฉพาะที่เรียกว่า axon hillock และอาจยาวถึง 1 เมตรในมนุษย์หรือมากกว่านั้นในสปีชีส์อื่น ๆ
"nerve fiber" บ่อยครั้งรวมตัวกันเป็น "nerve fascicle" และในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) fascicle จะรวมตัวกันเป็น "nerve"
แม้ว่าตัวเซลล์ประสาทเองอาจจะมีเดนไดรต์ยื่นออกหลายอัน แต่จะมีแอกซอนยื่นออกเพียงแค่อันเดียว ถึงกระนั้น แอกซอนก็อาจแตกสาขาเป็นร้อย ๆ ครั้งก่อนจะสิ้นสุดลง
ลำเส้นใยประสาทตา
ลำเส้นใยประสาทตา () เป็นส่วนหนึ่งของระบบการมองเห็นที่อยู่ภายในสมอง ซึ่งเป็นลำเส้นใยประสาทที่ต่อเนื่องจากเส้นประสาทตา (optic nerve) โดยเริ่มจากส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm) (ที่ซึ่งข้อมูลภาพจากครึ่งลานสายตาของตาหนึ่งข้ามไปอีกข้างหนึ่ง และภาพจากอีกครึ่งลานสายตาทอดมายังสมองข้างเดียวกัน) ไปยังแลเทอรัล เจนิคูเลต นิวเคลียส (lateral geniculate nucleus)
เซลล์ขน
นิวรอนของ auditory nerve (โสตประสาท) หรือ vestibulocochlear nerve ซึ่งเป็นเส้นประสาทสมองที่ 8 เป็นตัวส่งสัญญาณต่อจากเซลล์ขนของคอเคลีย และระบบทรงตัว (vestibular system)
สารสื่อประสาทที่เซลล์ขนปล่อยเพื่อเร้าปลายประสาทของนิวรอนนำเข้า (afferent) ไปยังสมองเชื่อว่าเป็นกลูตาเมต
มีโครงสร้างก่อนไซแนปส์ของเซลล์ขนที่เรียกว่า presynaptic dense body หรือ ribbon synapse
ซึ่งล้อมไปด้วยถุงไซแนปส์ (synaptic vesicle) และเชื่อว่าช่วยให้สามารถปล่อยสารสื่อประสาทได้อย่างรวดเร็ว
แกนประสาทนำออก
แกนประสาท หรือ แอกซอน หรือ ใยประสาท
( มาจากภาษากรีกคำว่า ἄξων คือ "áxōn" แปลว่า แกน) เป็นเส้นใยเรียวยาวที่ยื่นออกจากเซลล์ประสาทหรือนิวรอน และปกติจะส่งกระแสประสาทหรือคำสั่งออกจากตัวเซลล์เพื่อสื่อสารกับเซลล์อื่น ๆ
หน้าที่ของมันก็เพื่อส่งข้อมูลไปยังนิวรอน กล้ามเนื้อ และต่อมต่าง ๆ 
ในเซลล์ประสาทรับความรู้สึกบางอย่างซึ่งมีรูปร่างเป็น pseudounipolar neuron (เซลล์ประสาทขั้วเดียวเทียม) เช่นที่รับความรู้สึกสัมผัสและอุณหภูมิ กระแสประสาทจะวิ่งไปตามแอกซอนจากส่วนปลายเข้าไปยังตัวเซลล์ แล้วก็จะวิ่งออกจากตัวเซลล์ไปยังไขสันหลังตามสาขาอีกสาขาของแอกซอนเดียวกัน
ความผิดปกติของแอกซอนอาจเป็นเหตุให้เกิดความผิดปกติทางประสาทซึ่งมีผลต่อทั้งเซลล์ประสาทในส่วนนอกและส่วนกลาง
ใยประสาทสามารถจัดเป็นสามหมวดคือ ใยประสาทกลุ่มเอเด็ลตา (A delta) กลุ่มบี (B) และกลุ่มซี (C)
โดยกลุ่มเอและบีจะมีปลอกไมอีลินในขณะที่กลุ่มซีจะไร้ปลอก
ระบบประสาท
ระบบประสาทของสัตว์ที่มีสมองจะมีความคิดและอารมณ์ ระบบประสาทจึงเป็นส่วนของร่างกายที่ทำให้สัตว์มีการเคลื่อนไหว (ยกเว้นสัตว์ชั้นต่ำที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เช่น ฟองน้ำ) สารเคมีที่มีฤทธิ์ต่อระบบประสาทหรือเส้นประสาท (nerve) เรียกว่า สารที่มีพิษต่อระบบประสาท (neurotoxin) ซึ่งมักจะมีผลทำให้เป็นอัมพาต หรือตายได้
เส้นประสาทเฟเชียล
เส้นประสาทเฟเชียลสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ส่วนใหญ่ๆ คือ ส่วนในกะโหลกศีรษะ (intracranial portion) ส่วนในกระดูกขมับ (intratemporal portion) และส่วนนอกกระดูกขมับ (extratemporal portion)
ใยประสาทสั่งการของเส้นประสาทเฟเชียลเริ่มตั้งแต่บริเวณซีรีบรัล คอร์เท็กซ์ จนถึงใยประสาทขมวดเป็นเส้นประสาทเฟเชียลและออกจากสมองที่มุมซีรีเบลโลพอนทีน (cerebellopontine angle) สามารถแบ่งออกได้อีกเป็น 3 ส่วน ได้แก่
สมองส่วนกลาง
ในทางกายวิภาคศาสตร์ สมองส่วนกลาง หรือ มีเซนเซฟาลอน () เป็นโครงสร้างหนึ่งของสมอง ประกอบด้วยเทคตัม (tectum) (หรือคอร์พอรา ควอไดรเจมินา (corpora quadrigemina)), เทกเมนตัม (tegmentum), เวนทริคิวลาร์ มีโซซีเลีย (ventricular mesocoelia), และซีรีบรัล พีดังเคิล (cerebral peduncle) นอกจากนี้ก็มีนิวเคลียสและมัดใยประสาทจำนวนมากมาย ด้านบนของสมองส่วนกลางเชื่อมกับไดเอนเซฟาลอน (diencephalon) ซึ่งประกอบด้วยทาลามัส ไฮโปทาลามัส ฯลฯ ส่วนด้านท้ายของสมองส่วนกลางเชื่อมกับพอนส์ (pons)
เปลือกสมอง
ในสมองดอง เปลือกสมองมีสีเทา ดังนั้น จึงมีชื่อว่าเนื้อเทา มีสีดังนั้นก็เพราะประกอบด้วยเซลล์ประสาทและแอกซอนที่ไม่มีปลอกไมอีลิน เปรียบเทียบกับเนื้อขาว (white matter) ที่อยู่ใต้เนื้อเทา ซึ่งประกอบด้วยแอกซอนที่โดยมากมีปลอกไมอีลิน ที่เชื่อมโยงกับเซลล์ประสาทในเขตต่าง ๆ ของเปลือกสมองและในเขตอื่น ๆ ของระบบประสาทกลาง
การเจริญของประสาทในมนุษย์
ไขสันหลังเกิดจากส่วนล่างของท่อประสาท ผนังของท่อประสาทประกอบด้วยเซลล์นิวโรอิพิทีเลียม (neuroepithelial cell) ซึ่งเปลี่ยนสภาพเป็นนิวโรบลาสต์ (neuroblast) เกิดเป็นชั้นแมนเทิล (เนื้อเทา) ใยประสาทเกิดจากนิวโรบลาสต์เหล่านี้เพื่อเกิดเป็นชั้นขอบ (marginal layer) (เนื้อขาว)
สมอง
ระบบประสาทแบ่งออกเป็น 3 ส่วนคือ
เซลล์ประสาท
ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนในระบบประสาทกลาง (CNS) โดยทั่วไปจะหนาประมาณ 1 ไมโครเมตร แต่ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) จะหนากว่า
ส่วนตัวเซลล์มีขนาดประมาณ 10-25 ไมโครเมตรและมักจะไม่ใหญ่กว่านิวเคลียสของเซลล์ที่อยู่ในมันมากนัก
แอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการของมนุษย์ที่ยาวที่สุดอาจจะยาวกว่า 1 เมตร โดยวิ่งจากกระดูกสันหลังไปยังนิ้วเท้า
ส่วนแอกซอนของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกอาจวิ่งจากนิ้วเท้าไปถึง posterior column ของไขสันหลัง ซึ่งยาวกว่า 1.5 เมตรในผู้ใหญ่
ส่วนยีราฟอาจมีแอกซอนยาวหลายเมตรวิ่งไปตามคอของมันทั้งหมด
เปลือกสมอง
เปลือกสมองหรือ ส่วนนอกของสมองใหญ่ หรือ คอร์เทกซ์สมองใหญ่ หรือ เซรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือบางครั้งเรียกสั้น ๆ เพียงแค่ว่า คอร์เทกซ์ (แต่คำว่า คอร์เทกซ์ สามารถหมายถึงส่วนย่อยส่วนหนึ่ง ๆ ในเปลือกสมองด้วย) (, cortex, ) เป็นชั้นเนื้อเยื่อเซลล์ประสาทชั้นนอกสุดของซีรีบรัม (หรือเรียกว่าเทเลนฟาลอน) ที่เป็นส่วนของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางพวก เป็นส่วนที่ปกคลุมทั้งซีรีบรัมทั้งซีรีเบลลัม มีอยู่ทั้งซีกซ้ายซีกขวาของสมอง เปลือกสมองมีบทบาทสำคัญในระบบความจำ ความใส่ใจ ความตระหนัก (awareness) ความคิด ภาษา และการรับรู้ (consciousness) เปลือกสมองมี 6 ชั้น แต่ละชั้นประกอบด้วยเซลล์ประสาทต่าง ๆ กัน และการเชื่อมต่อกับสมองส่วนอื่น ๆ ที่ไม่เหมือนกัน เปลือกสมองของมนุษย์มีความหนา 2-4 มิลลิเมตร
สมองส่วนกลาง
คอร์พอรา ควอไดรเจมินา () มีลักษณะเป็นตุ่มนูนสี่ก้อนที่ด้านหลังของท่อน้ำสมอง (cerebral aqueduct) ตุ่มนูนคู่ที่บนเรียกว่าซุพีเรียร์ คอลลิคูลัส (superior colliculus) ส่วนคู่ล่างเรียกว่าอินฟีเรียร์ คอลลิคูลัส (inferior colliculus) โครงสร้างนี้ช่วยในการไขว้ทแยงของเส้นใยประสาทตา โดยซุพีเรียร์ คอลลิคูลัสเกี่ยวข้องกับการกลอกตาไปหาวัตถุ ส่วนอินฟีเรียร์ คอลลิคูลัสทำหน้าที่ในการเชื่อมการมองเห็นกับสัญญาณเสียง กล่าวคือช่วยในการมองตามเสียงที่ได้ยิน บริเวณนี้มีเส้นประสาทสมองคู่ที่ 4 ชื่อว่าเส้นประสาททรอเคลียร์ (trochlear nerve) ออกจากพื้นผิวด้านหลังของสมองส่วนกลางใต้อินฟีเรียร์ คอลลิคูลัส
วิถีประสาท
วิถีประสาท () เป็นเซลล์ประสาท (นิวรอน) ที่เชื่อมต่อกันเป็นทอด ๆ เพื่อส่งกระแสประสาทจากส่วนหนึ่งของระบบประสาทไปยังอีกส่วนหนึ่ง
นิวรอนอาจจะเชื่อมต่อกันโดยใยประสาทเพียงเส้นเดียว หรือโดยมัดใยประสาทที่เรียกว่า ลำเส้นใยประสาท (tract)
วิถีประสาทที่เชื่อมส่วนที่ห่างไกลกันในสมองหรือระบบประสาท จะเป็นมัดใยประสาทที่เรียกรวม ๆ กันว่า เนื้อขาว (white matter)
วิถีประสาทที่เชื่อมส่วนที่ใกล้ ๆ กัน เช่น ในระบบประสาทที่ใช้สารสื่อประสาทโดยเฉพาะ ๆ (neurotransmitter system) มักจะเรียกว่า เนื้อเทา (grey matter)
การเจริญของประสาทในมนุษย์
จุดกำหนดการเจริญของประสาทเอ็มบริโอบางจุดมีการเกิดและการเปลี่ยนสภาพของเซลล์ประสาทจากสารตั้งต้นสเต็มเซลล์ การย้ายที่ของเซลล์ประสาทที่ยังเจริญไม่เต็มวัยจากที่เกิดในเอ็มบริโอไปตำแหน่งสุดท้าย การเติบโตของแกนประสาทนำออกจากเซลล์ประสาทและการชี้ทาง (guidance) ของโกรธโคน (growth cone) เคลื่อนที่ตลอดเอ็มบริโอสู่คู่หลังประสานประสาท การสร้างจุดประสานประสาทระหว่างแกนประสาทนำออกกับคู่หลังประสานประสาทของมัน การเล็มประสาท (neuron pruning) ที่เกิดในวัยรุ่น และสุดท้ายการเปลี่ยนแปลงในจุดประสานประสาทตลอดชีวิตซึ่งคาดว่าเป็นฐานของการเรียนรู้และความจำ
ประสาทกายวิภาคศาสตร์
ระบบประสาทของมนุษย์แบ่งออกได้เป็นระบบประสาทกลาง หรือ ซีเอ็นเอส (central nervous system) และระบบประสาทนอกส่วนกลาง หรือ พีเอ็นเอส (peripheral nervous system) ระบบประสาทกลางประกอบด้วยสมอง (brain) และไขสันหลัง (spinal cord) ซึ่งมีหน้าที่หลักในการควบคุมพฤติกรรม ส่วนระบบประสาทนอกส่วนกลางประกอบด้วยเซลล์ประสาททั้งหมดที่อยู่นอกระบบประสาทกลาง ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็นระบบประสาทกาย (somatic nervous system) และระบบประสาทอิสระ หรือ เอเอ็นเอส (autonomic nervous system) 
ระบบประสาทกายประกอบด้วยเซลล์ประสาทนำเข้า (afferent neuron) ที่ส่งข้อมูลการรับความรู้สึกจากอวัยวะรับความรู้สึกมายังสมองและไขสันหลัง และเซลล์ประสาทนำออกที่ขนส่งข้อมูลสั่งการออกไปยังกล้ามเนื้อหรืออวัยวะที่ตอบสนองอื่นๆ ระบบประสาทอิสระแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ ระบบประสาทซิมพาเทติก (sympathetic nervous system) ซึ่งเป็นชุดของเส้นประสาทที่กระตุ้นการตอบสนองแบบ "สู้หรือหนี" ("fight-or-flight" response) ส่วนระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (parasympathetic nervous system) ตรงกันข้ามกันคือเตรียมความพร้อมร่างกายให้พักผ่อนและเก็บพลังงานเอาไว้
เซลล์ประสาท
นิวรอนกับเซลล์เกลียที่เป็นตัวสนับสนุนโดยโครงสร้างและเมแทบอลิซึม รวมกันเป็นระบบประสาท
ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง นิวรอนส่วนมากจะอยู่ในระบบประสาทกลาง (CNS) แต่ก็มีบางส่วนอยู่ที่ปมประสาท (ganglia) ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) และมีเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากในอวัยวะรับความรู้สึกเช่นจอตาและหูชั้นในรูปหอยโข่ง (cochlea)
สมองใหญ่
เทเลนเซฟาลอนทำหน้าที่เกี่ยวกับการสั่งการในร่างกายมนุษย์ หน้าที่ดังกล่าวเริ่มต้นภายในไพรมารี มอเตอร์ คอร์เท็กซ์ (primary motor cortex) และบริเวณอื่นๆ ในบริเวณสั่งการของกลีบสมองด้านหน้า เมื่อสมองส่วนนี้เสียไป สมองจะไม่สามารถส่งสัญญาณผ่านเส้นประสาทไปยังเส้นประสาทสั่งการของกล้ามเนื้อ และทำให้เกิดโรคที่เรียกว่า "Motor Neurone Disease" การเสื่อมของสมองประเภทนี้ทำให้เกิดกล้ามเนื้ออ่อนแรง และขาดความแม่นยำ มากกว่าทำให้เกิดอัมพาตทั้งตัว
ไขสันหลัง
ไขสันหลัง ()คืออวัยวะที่มีลักษณะเป็นท่อยาวผอม ซึ่งมีเนื้อเยื่อประสาทเป็นส่วนประกอบสำคัญ อันได้แก่ เซลล์ประสาท (neuron) และ เซลล์เกลีย (glia) หรือเซลล์ที่ช่วยค้ำจุนเซลล์ประสาท ซึ่งไขสันหลังจะเป็นส่วนที่ยาวต่อลงมาจากสมอง (brain) สมองและไขสันหลังจะรวมกันเป็นระบบประสาทกลาง (central nervous system) ซึ่งบรรจุภายในและถูกปกป้องโดยกระดูกสันหลัง (vertebral column) หน้าที่หลักของไขสันหลังคือการถ่ายทอดกระแสประสาท (neural signals) ระหว่างสมองและส่วนต่างๆของร่างกาย ทั้งนี้เพียงตัวไขสันหลังเอง ยังสามารถควบคุมการเกิดรีเฟล็กซ์ (reflex) เช่นการยกขาทันทีเมื่อเผลอเหยียบตะปู และศูนย์สร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวกลาง (central pattern generator)
ปัญญาประดิษฐ์ทั่วไป
สำหรับการจำลองสมองระดับล่างนั้น จะต้องมีคอมพิวเตอร์ที่ทรงพลัง สมองของมนุษย์มีไซแนปส์จำนวนมหาศาล เซลล์ประสาท 1 แสนล้านตัวนั้นแต่ละตัวมีไซแนปส์เชื่อมต่อกับเซลล์อื่นประมาณ 7,000 ไซแนปส์ นักวิทยาศาสตร์คาดการณ์กันว่าสมองของมนุษย์ประกอบไปด้วยไซแนปส์ถึง 1 พันล้านล้านไซแนปส์ แต่อาจลดลงไปเมื่ออายุมากขึ้น แต่โดยเฉลี่ยแล้ว สมองจะมีอยู่ราว 100 ถึง 500 ล้านล้านไซแนปส์ หากลองประเมินการคำนวณของสมองแล้ว สมองจะมีการอัปเดตข้อมูลประมาณ 100 ล้านล้านไซแนปส์ใน 1 วินาที เรย์ คูร์ซเวล ประมาณไว้ว่าฮาร์ดแวร์จะต้องทำการคำนวณราว 10 ครั้งต่อวินาทีจึงจะสามารถคำนวณได้เทียบเท่ากับสมองมนุษย์ คูร์ซเวลเปรียบเทียบให้เห็นภาพง่ายๆจนสามารถประมาณได้ว่าน่าจะมีฮาร์ดแวร์ที่ทรงพลังพอที่จะทำการคำนวณปริมาณมหาศาลเช่นนั้นได้ในช่วงประมาณปี 2015 ถึง 2025 หากว่าคอมพิวเตอร์เติบโตแบบชี้กำลังอย่างที่เป็นอยู่ทุกวันนี้
เปลือกสมอง
เปลือกสมองเป็นอนุพันธ์ของ (คือมีวิวัฒนาการสืบมาจาก) แพลเลียม (pallium) ซึ่งเป็นโครงสร้างมีหลายชั้นพบในสมองส่วนหน้าของสัตว์มีกระดูกสันหลังทั้งหมด แพลเลียมชนิดพื้นฐานเป็นชั้นรูปทรงกระบอกมีโพรงมีน้ำอยู่ภายใน รอบ ๆ ทรงกระบอกมีเขต 4 เขต ได้แก่ แพลเลียมด้านท้อง (ventral) แพลเลียมด้านใน (medial) แพลเลียมด้านหลัง (dorsal) และแพลเลียมด้านข้าง (lateral) ซึ่งมีสันนิษฐานว่า ก่อให้เกิดคอร์เทกซ์ใหม่ ฮิปโปแคมปัส อะมิกดะลา (amygdala) และ คอร์เทกซ์รูปชมพู่ (piriform cortex)
เส้นประสาท
ด้านนอกของเส้นประสาทจะถูกหุ้มด้วยแผ่นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันชนิดหนาที่เรียกว่า อิพินิวเรียม (epineurium) ใต้ชั้นนี้เป็นชั้นของเซลล์บางที่สร้างเป็นปลอกหุ้ม เรียกว่า เพอรินิวเรียม (perineurium) โดยมีเพอรินิวเรียม เซปตัม (perineurial septum) ที่ยื่นเข้าไปในเส้นประสาทและแบ่งเส้นประสาทออกเป็นมัดใยประสาทหลายมัด แต่ละใยประสาทจะถูกหุ้มด้วยแผ่นเอนโดนิวเรียม (endoneurium) โครงสร้างที่หุ้มนี้จะต่อเนื่องมาจากผิวของไขสันหลังไปยังระดับที่แอกซอนไซแนปส์กับใยกล้ามเนื้อหรือปลายประสาทในอวัยวะรับความรู้สึก แผ่นเอนโดนิวเรียมประกอบด้วยปลอกหุ้มด้านในของสารที่เรียกว่าไกลโคแคลิกซ์ (glycocalyx) และด้านนอกเป็นตาข่ายบาง ๆ ของเส้นใยคอลลาเจน เส้นประสาทนอกส่วนกลางจะมีเลือดมาเลี้ยงจำนวนมาก
เสือ
ผิวสมองบริเวณด้านนอกไม่เรียบ แต่เป็นร่องหยักเป็นคลื่น ซึ่งจำนวนของร่องหยักนี้จะเป็นตัวบ่งบอกถึงความสามารถของระบบประสาทในส่วนนั้น ระบบประสาทในส่วนใดที่มีความสามารถมากก็ย่อมที่จะมีข้อมูลเป็นจำนวนมาก ทำให้สมองในส่วนนี้มีรอยหยักมากยิ่งขึ้น ถ้าส่วนใดที่มีความสามารถน้อยก็ต้องการรอยหยักของสมองน้อย เป็นต้น แต่ถึงอย่างไรสำหรับสัตว์ที่สูญพันธ์ไปแล้วย่อมที่จะไม่มีสมองเหลือไว้ให้ศึกษา แต่ผิวด้านในกะโหลกของสัตว์กินเนื้อจะคงร่องและรอยหยักทุกอย่างเหมือนสมองชั้นนอก ทำให้นักโบราณชีววิทยา ศึกษาดูการเปลี่ยนแปลงและพัฒนาการของสมองภายในระบบประสาทจากซากดึกดำบรรพ์ได้ เหมือนกับตัวอย่างที่ยังคงมีชีวิตอยู่
ลำเส้นใยประสาท
ลำเส้นใยประสาท
เป็นมัดใยประสาท (มัดแอกซอน) ที่เชื่อมนิวเคลียสประสาทต่าง ๆ ของระบบประสาทกลาง
เพราะในระบบประสาทรอบนอก มัดใยประสาทเช่นเดียวกันจะเรียกว่า nerve fascicle (มัดใยประสาท)
ลำเส้นใยประสาทในระบบประสาทกลางแบ่งได้เป็น 3 ชนิด คือ ใยประสาทประสานงาน (association fiber) ใยประสาทเชื่อมซีกสมอง (commissural fiber) และใยประสาทโปรเจ็กชัน (projection fiber)
ลำเส้นใยประสาทยังอาจเรียกได้ด้วยว่า commissure (ใยประสาทเชื่อมซีกสมอง), fasciculus (มัดใยประสาท), หรือ decussation (ส่วนไขว้ทแยง)
ใยประสาทเชื่อมซีกสมอง เป็นตัวเชื่อมซีกสมองทั้งสองข้างในระดับเดียวกัน
ตัวอย่างก็คือ posterior commissure และ คอร์ปัส คาโลซัม
ส่วนไขว้ทแยงก็คือใยประสาทที่ข้ามไขว้ทแยงไปยังอีกซีกหนึ่งของสมองที่ไม่ใช่จุดกำเนิด (obliquely) เช่น ดังที่พบใน sensory decussation ที่ใยประสาทจากนิวเคลียส gracile nucleus และ cuneate nucleus ข้ามไขว้ทแยงไปยังซีกตรงข้ามของสมอง
ส่วนตัวอย่างของ fasciculus รวมทั้ง subthalamic fasciculus และ lenticular fasciculus
การรับรู้รส
นอกจากการรู้รสแต่ละอย่างจะมีเซลล์รับรสโดยเฉพาะ ๆ ที่ตุ่มรับรสแล้ว ส่วนสมองที่ทำงานเป็นตัวแทนการรู้รสแต่ละอย่าง ๆ ก็ดูจะแยกเป็นส่วน ๆ ด้วย ดังที่พบใน insular cortex 
คือในมนุษย์ปกติ เมื่อรู้รสหนึ่ง ๆ คอร์เทกซ์ส่วนรู้รสบริเวณโดยเฉพาะ ๆ จะทำงาน เป็นการเข้ารหัสข้อมูลรสทางประสาทที่เรียกได้ว่า labeled line code
ไขสันหลัง
ควรสังเกตว่า "ใยประสาทรับความเจ็บปวด" ใน ALS ส่วนหนึ่งนั้น จะไม่เดินตามทางปกติไปสู่ VPL แต่จะเดินทางไปสู่ เรติคิวลาร์ ฟอร์เมชัน (reticular formation) ในสมองส่วนกลาง (midbrain) แล้วส่งเส้นใยไปสู่สมองในหลายๆส่วน เช่น ฮิปโปแคมปัส (เพื่อสร้างความทรงจำเกี่ยวกับความรู้สึกเจ็บปวด) หรือไปสู่ เซนโทรมีเดียน นิวเคลียส (centromedian nucleus; เพื่อให้เกิดความรู้สึกเจ็บปวดแบบแผ่ซ่านและรู้สึกเจ็บไม่จำเพาะบริเวณ) แอกซอนของระบบ ALS บางส่วนไปสู่เนื้อสมองส่วน[[เพอริอควีดักทัล เกรย์ (periaqueductal gray) ในก้านสมองส่วน[[พอนส์]]และแอกซอนที่เป็นส่วนของเพอริอควีดักทัล เกรย์นั้นจะเดินทางไปสู่ [[นิวเคลียส ราฟี แมกนัส]] (nucleus raphe magnus) และเดินทางไปสู่บริเวณที่เป็นต้นตอของความเจ็บปวดเพื่อยับยั้งความรู้สึกเจ็บปวดนั้น ทำให้รู้สึกเจ็บพอเหมาะอย่างที่ควรจะเป็นคอร์ติโค สไปนัล แทรคท์ (corticospinal tract) เป็นทางเพื่อให้เซลล์ประสาทสั่งการส่วนบน (upper motor neuron) จากสมองส่วนซีรีบรอล คอร์เท็กซ์ (cerebral cortex) และนิวเคลียสในก้านสมอง (primitive brain stem motor nuclei) สามารถเดินทางลงมาได้
คอลัมน์ในคอร์เทกซ์
ในเปลือกสมองของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม เนื้อเทาที่หุ้มเนื้อขาว ประกอบด้วยชั้นเซลล์ประสาทต่าง ๆ เปลือกสมองของมนุษย์มีความหนาประมาณ 2-4 มิลลิเมตร ส่วนจำนวนของชั้นเซลล์ประสาทนั้น เหมือนกันในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทั้งหมด แต่ว่า มีจำนวนต่าง ๆ กันไปภายในคอร์เทกซ์ ส่วนในคอร์เทกซ์ใหม่ จะสามารถสังเกตเห็นชั้นทั้ง 6 ของคอร์เทกซ์ได้ แม้ว่า เขตหลายเขตอาจจะมีจำนวนชั้นบกพร่องไปบ้าง เช่นในเขต archipallium และ paleopallium
นิวเคลียส (ระบบประสาท)
ส่วนของสมองที่สำคัญบางตำแหน่งมีลักษณะเป็นกลุ่มของนิวเคลียสที่ทำงานประสาทกันระหว่างโครงสร้าง ได้แก่ ทาลามัสและไฮโปทาลามัสซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างย่อยลงไปอีกมากมาย เมดัลลา ออบลองกาตาและพอนส์ก็ประกอบด้วยนิวเคลียสเล็กๆ จำนวนมากทำหน้าที่ทั้งรับความรู้สึก สั่งการ และการควบคุมการทำงานของร่างกาย
ก้านสมอง
ก้านสมอง (Brainstem) เป็นส่วนที่อยู่ด้านหลังและล่างของสมอง เชื่อมระหว่าง สมองใหญ่ กับ ไขสันหลัง ประกอบด้วย เมดดูล่าออปลองกาต้า  พอนส์ และมิดเบรน ซึ่งเป็นที่อยู่ของเซลล์นิวเคลียสของเส้นประสาทสมอง
กำเนิดประสาท
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กำเนิดประสาทในผู้ใหญ่ (adult neurogenesis) พบว่าเกิดในเขตหลัก ๆ 3 เขตในสมอง คือ dentate gyrus ของฮิปโปแคมปัส, subventricular zone ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ผนังด้านข้างตลอดโพรงสมองข้าง, และ olfactory bulb ซึ่งเป็นโครงสร้างประสาทเกี่ยวกับการได้กลิ่น
แต่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางอย่าง กำเนิดประสาทเพื่อทดแทนเซลล์เก่าก็เกิดได้ด้วยเหมือนกัน
และโดยนัยเดียวกัน ยาแก้ซึมเศร้าหลายอย่างพบว่าเพิ่มอัตรากำเนิดประสาทในฮิปโปแคมปัส
จอตา
แม้ว่าเรตินาจะมีเซลล์รับแสงกว่า 130 ล้านเซลล์
แต่ว่า มีใยประสาท (ซึ่งก็คือแอกซอน) เพียงแค่ 1.2 ล้านเส้นในเส้นประสาทตา
นี้แสดงว่า ต้องมีการประมวลผล (pre-processing) ในเรตินา
รอยบุ๋มจอตาเป็นส่วนที่มีข้อมูลแม่นยำละเอียดที่สุด
แม้ว่าจะกินเนื้อที่เพียงแค่ 0.01% ของลานสายตาทั้งหมด (คือเป็นส่วนเพียงแค่ 2 องศาในลานสายตา)
แอกซอนประมาณ 10% ในเส้นประสาทตามีไว้เพื่อข้อมูลจากรอยบุ๋มจอตา
เรตินาไม่ได้ส่งข้อมูลทั้งหมดที่ได้รับไปยังสมองเป็นแบบหนึ่งต่อหนึ่ง
คือ เรตินาต้องเข้ารหัสและบีบอัดภาพหนึ่ง ๆ ลงเพื่อให้เหมาะกับสมรรถภาพการรองรับที่จำกัดของเส้นประสาทตา
การบีบอัดนั้นจำเป็นเพราะว่ามีเซลล์รับแสงถึง 100 เท่ามากกว่า RGC ดังที่กล่าวแล้ว
เรตินาทำอย่างนี้โดยใช้กระบวนการ decorrelation ต่อข้อมูลภาพดังที่จะกล่าวต่อไป
โดยใช้โครงสร้างสัญญาณเป็นจุดกลางและส่วนรอบ ๆ มีการประมวลผลโดย bipolar cell และ RGC
เส้นประสาท
เส้นประสาท หรือ ประสาท เป็นโครงสร้างในร่างกายที่มีลักษณะเป็นมัดของเส้นใยของเนื้อเยื่อประสาทที่เชื่อมระหว่างอวัยวะในระบบประสาทกับอวัยวะต่าง ๆ ในร่างกาย ทำหน้าที่ในการนำกระแสประสาท เส้นประสาทประกอบด้วยกลุ่มของแอกซอนจำนวนมาก ซึ่งเป็นโครงสร้างยาวที่ยื่นออกมาจากเซลล์ประสาท อย่างไรก็ตามเส้นประสาทไม่ได้ประกอบขึ้นจากตัวเซลล์ประสาท แต่ประกอบขึ้นจากแอกซอนที่ยื่นออกมาจากเซลล์ประสาท และในเส้นประสาทก็มีเซลล์เกลียซึ่งทำหน้าที่สร้างเยื่อไมอีลินห่อหุ้มอะเมซอน
ระบบประสาทกลาง
โครงสร้างพื้นฐานของซีเอ็นเอสมีการเก็บรักษาเอาไว้ในระหว่างวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิด วิวัฒนาการของสมองที่เห็นได้ชัดเจนคือการเจริญเป็นเทเลนเซฟาลอน ในสมองของสัตว์เลื้อยคลานโครงสร้างดังกล่าวเป็นเพียงแค่ติ่งเมื่อเทียบกับออลแฟคทอรี บัลบ์ (olfactory bulb) ที่มีขนาดใหญ่ ในขณะที่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลับมีขนาดใหญ่จนเป็นโครงสร้างส่วนใหญ่ของระบบประสาทส่วนกลาง ในสมองของมนุษย์ส่วนเทเลนเซฟาลอนจะใหญ่จนคลุมส่วนไดเอนเซฟาลอนและสมองส่วนกลาง ในการศึกษาการเจริญเติบโตของสมองที่สัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (allometric study) ในระหว่างสัตว์แต่ละชนิดแสดงให้เห็นความต่อเนื่องที่โดดเด่นระหว่างหนูถึงปลาวาฬ และทำให้ทราบเกี่ยวกับความรู้ด้านวิวัฒนาการของระบบประสาทกลางจากการศึกษารอยบนกะโหลกที่เกิดจากสมอง
เซลล์ประสาทสั่งการ
ลำเส้นใยของเนื้อขาว (white matter tracts) เป็นมัดแอกซอนที่ใช้ส่งกระแสประสาทจำนวนมาก ๆ 
ลำเส้นใยอยู่ที่ไขสันหลังและปรากฏเป็นสีขาวเนื่องจากปลอกไมอีลินที่หุ้มแอกซอน
แม้จะมีทั้งเส้นประสาทนำออกและเส้นประสาทนำเข้า เส้นประสาทนำออกจะส่งสัญญาณจากไขสันหลังไปยังอวัยวะปฏิบัติการเท่านั้น
ลำเส้นใยเช่นนี้ยังเป็นแหล่งกำเนิดของเซลล์ประสาทสั่งการล่าง () 
มีลำเส้นใยของเนื้อขาวสำหรับเซลล์ประสาทสั่งการ 7 เส้นหลัก ๆ ในไขสันหลัง ดังต่อไปนี้
เปลือกสมองส่วนรู้รส
คล้ายกับระบบรู้กลิ่น ระบบรู้รสสามารถกำหนดโดยหน่วยรับรสโดยเฉพาะ ๆ ในระบบประสาทส่วนปลาย และวิถีประสาทที่ส่งและประมวลข้อมูลเกี่ยวกับรสในระบบประสาทส่วนกลาง
หน่วยรับรสจะพบได้ที่ผิวลิ้น เพดานอ่อน คอหอย และหลอดอาหารส่วนบน
ซึ่งรสชาติจะส่งไปทางประสาทสมอง 3 เส้นจาก 12 เส้น
สาขา chorda tympani และ greater superior petrosal ของเส้นประสาทเฟเชียล (VII) จากปมประสาท geniculate ganglion ส่งข้อมูลรสชาติจากลิ้นด้านหน้าประมาณ 2/3
ส่วนสาขา lingual branch ของประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve, IX) จากปมประสาท petrosal ganglion/inferior ganglion of glossopharyngeal nerve ส่งข้อมูลจากลิ้นด้านหลังประมาณ 1/3 รวมทั้งปุ่มเซอร์คัมแวลเลต
ในขณะที่สาขา superior lingual branch ของประสาทเวกัส (vagus nerve, X) จากปมประสาท nodose ganglion/inferior ganglion of vagus nerve ส่งข้อมูลรสไปจากส่วนต่าง ๆ ด้านหลังของช่องปากรวมทั้งเพดาน คอหอย ฝากล่องเสียง และ 1/3 ส่วนต้นของหลอดอาหาร
เยื่อหุ้มสมอง
เยื่อหุ้มสมองและไขสันหลัง (meninges) เป็นระบบของเยื่อหุ้มที่ปกคลุมระบบประสาทกลาง เยื่อหุ้มสมองประกอบด้วยชั้น 3 ชั้นได้แก่ เยื่อดูรา หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอก (dura mater) , เยื่ออะแร็กนอยด์ หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นกลาง (arachnoid mater) , และเยื่อเพีย หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นใน (pia mater) หน้าที่หลักของเยื่อหุ้มสมองและน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) คือเพื่อปกป้องระบบประสาทกลาง
ป่องรู้กลิ่น
ในสัตว์มีกระดูกสันหลังโดยมาก ป่องรับกลิ่นเป็นส่วนหน้าสุด (rostral) ของสมอง ดังที่เห็นในหนู
แต่ในมนุษย์ ป่องรับกลิ่นอยู่ที่ด้านล่างสุด (inferior) ของสมอง
ป่องรับกลิ่นมีฐานและเครื่องคุ้มกันเป็นส่วนของกระดูกเอทมอยด์คือแผ่นกระดูกพรุน (cribriform plate) ซึ่งในสัตว์มีกระดูกสันหลัง จะเป็นตัวแยกป่องจากเยื่อรับกลิ่น (olfactory epithelium) 
แอกซอนจากเซลล์ประสาทรับกลิ่นที่เยื่อรับกลิ่นซึ่งบุบางส่วนของโพรงจมูก จะรวมตัวเป็นมัด ๆ ซึ่งรวม ๆ กันเรียกว่า ประสาทรับกลิ่น/ฆานประสาท (olfactory nerve) แล้ววิ่งผ่านแผ่นกระดูกพรุนไปยังโครงสร้างนิวโรพิลที่เรียกว่าโกลเมอรูลัสในป่องรับกลิ่น โดยไปสุดเป็นไซแนปส์ที่สื่อประสาทแบบเร้าด้วยกลูตาเมต
เส้นประสาทตา
จักษุประสาท, ประสาทตา, ประสาทการเห็น หรือ ประสาทสมองเส้นที่ 2 () เป็นเส้นประสาทที่ทำหน้าที่รับภาพจากจอตาที่ดวงตา เพื่อไปแปลผลที่สมอง
เซลล์รับกลิ่น
เซลล์ประสาทรับกลิ่น () เป็นเซลล์ที่ถ่ายโอนกลิ่นเป็นกระแสประสาทภายในระบบรับกลิ่น
เป็นเซลล์ที่อยู่ภายในเยื่อรับกลิ่นที่บุบางส่วนของโพรงจมูก (ประมาณ 5 ซม ในมนุษย์) บริเวณยอดเซลล์จะมีเส้นขนเล็ก ๆ (olfactory cilia) ที่ทำหน้าที่จับโมเลกุลกลิ่นจากสิ่งแวดล้อมที่เข้ามาภายในรูจมูก 
เซลล์จะถ่ายโอนกลิ่นเป็นกระแสประสาทแล้วส่งผ่านเส้นประสาทรับกลิ่น (olfactory nerve) ซึ่งวิ่งผ่านรูในกระดูก cribriform plate เหนือโพรงจมูกขึ้นไปยังป่องรับกลิ่นในสมอง
การรับกลิ่นของมนุษย์จะไม่พัฒนาเทียบเท่ากับสัตว์บางชนิดเช่นสุนัข ซึ่งมีประสาทรับกลิ่นที่ดีเยี่ยม
เซลล์ประสาท
นิวรอนเป็นเซลล์โดยเฉพาะที่พบในสัตว์กลุ่ม eumetozoa ทุกอย่าง
และมีสัตว์เพียงบางอย่างเช่น ฟองน้ำ และสัตว์ไม่ซับซ้อนบางประเภท ที่ไร้นิวรอน
เส้นประสาท
เซลล์ประสาทที่ประกอบกันเป็นเส้นประสาทจะทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลทางไฟฟ้าเคมีเข้าและออกจากสมอง โดยปลายด้านหนึ่งจะทำหน้าที่รับข้อมูล (ซึ่งมักจะเป็นด้านเดนไดรต์) และอีกปลายจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง (ซึ่งมักจะเรียกว่าแอกซอน) โดยกระแสประสาทจะข้ามผ่านช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ไซแนปส์ (synapse)
ระบบประสาท
ระบบประสาทกลาง ประกอบด้วย สมอง และไขสันหลัง
กล้ามเนื้อ
ใยประสาทนำออก (Efferent nerve fiber) ของระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ทำหน้าที่นำคำสั่งไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ และทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย เส้นประสาท (nerve) ทำหน้าที่นำคำสั่งทั้งนอกอำนาจจิตใจและในอำนาจจิตใจจากสมอง ทั้งกล้ามเนื้อในชั้นลึก กล้ามเนื้อในชั้นตื้น กล้ามเนื้อใบหน้า และกล้ามเนื้อภายในต่างถูกควบคุมโดยส่วนต่างๆ ของ primary motor cortex ของสมอง ซึ่งอยู่หน้าร่องกลาง (central sulcus) ของสมองซึ่งแบ่ง frontal lobes และ parietal lobes
สมองส่วนกลาง
ระหว่างฐานซีรีบรัมทั้งสองมีแอ่งเรียกว่า อินเตอร์พีดังคิวลาร์ ฟอซซา (interpeduncular fossa) เป็นแอ่งที่เต็มไปด้วยน้ำหล่อสมองไขสันหลัง บริเวณนี้มีเส้นประสาทกล้ามเนื้อตา (oculomotor nerve) ออกมาจากระหว่างฐานซีรีบรัม เส้นประสาทนี้ทำหน้าที่หดรูม่านตาและกลอกตา นอกจากนี้บริเวณนี้จะเห็นเส้นประสาททรอเคลียร์วิ่งโอบรอบด้านนอกของซีรีบรัล พีดังเคิล
เซลล์พีระมิด
เซลล์พีระมิด หรือ เซลล์ประสาทพีระมิด หรือ นิวรอนพีระมิด () เป็นเซลล์ประสาทหลายขั้วที่พบในเขตต่าง ๆ ของสมองรวมทั้งเปลือกสมอง ฮิปโปแคมปัส และอะมิกดะลา
เป็นหน่วยส่งสัญญาณแบบเร้าหลักของ prefrontal cortex (คอร์เทกซ์กลีบหน้าผากส่วนหน้า) ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม และของลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลัง (corticospinal tract)
เป็นเซลล์อย่างหนึ่งในสองอย่างที่มีลักษณะเฉพาะ คือ Negri bodies เมื่อชันสูตรศพหลังติดเชื้อโรคพิษสุนัขบ้า
นักประสาทวิทยาศาสตร์ชาวสเปนซานเตียโก รามอน อี กาฮาล เป็นผู้ค้นพบและศึกษาเซลล์นี้เป็นบุคคลแรก
ตั้งแต่นั้นมา ได้มีการศึกษาเซลล์พีระมิดในประเด็นต่าง ๆ ตั้งแต่สภาพพลาสติกของระบบประสาท (neuroplasticity) จนถึงเรื่องประชาน
ระบบประสาท
ระบบประสาทของสัตว์ มีหน้าที่ในการออกคำสั่งการทำงานของกล้ามเนื้อ ควบคุมการทำงานของอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย และประมวลข้อมูลที่รับมาจากประสาทสัมผัสต่างๆ และสร้างคำสั่งต่าง ๆ (action) ให้อวัยวะต่าง ๆ ทำงาน (ดูเพิ่มเติมที่ ระบบประสาทกลาง)
เซลล์ประสาทสองขั้ว
ยังมีเซลล์ประสาทสองขั้วในปมประสาทของไขสันหลัง (spinal ganglia) อีกด้วย เมื่อเซลล์อยู่ในสภาพเอ็มบริโอ
บางครั้งส่วนยื่น (extension หรือ process) ที่ออกมาจากเซลล์มาจากขั้วตรงกันข้ามกัน ดังนั้นเซลล์จึงมีรูปร่างคล้ายกระสวย
ส่วนในเซลล์อื่น ส่วนยื่นทั้งสองออกมาจากเซลล์ที่จุดเดียวกัน
ในบางกรณีที่ดูเหมือนจะมีใยประสาทสองเส้นเชื่อมอยู่กับเซลล์
แต่ใยประสาทเส้นหนึ่งจริง ๆ แล้วมาจากเซลล์ที่อยู่ติดกันและกำลังวิ่งผ่านไปเป็นสาขาเชื่อมกับ ganglion cell
หรือบางทีอาจจะเป็นใยประสาทของเซลล์นั้นเองที่พันรอบส่วนที่ยื่นออกมาเป็นเกลียว
ข่ายประสาทแขน
ข่ายประสาทแขนทำหน้าที่รับและส่งสัญญาณประสาททั้งหมดไปยังแขนทั้งแขน ยกเว้นกระแสประสาทของกล้ามเนื้อสองมัด ได้แก่ กล้ามเนื้อทราพีเซียส (trapezius) ซึ่งเลี้ยงโดยเส้นประสาทสมองคู่ที่ 11 spinal accessory nerve และบางส่วนของผิวหนังบริเวณรักแร้ ซึ่งเลี้ยงโดย intercostobrachialis nerve
ประสาทวิทยาศาสตร์
การศึกษาทางชีววิทยาของสมองของมนุษย์มีเนื้อหาเกี่ยวโยงกันของสาขาวิชาต่าง ๆ ในหลายระดับ มีตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระดับเซลล์ (นิวรอน) ซึ่งมีทั้งระดับการทำงานของกลุ่มของนิวรอนจำนวนน้อย เช่น ในคอลัมน์ของสมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortical columns) ไปจนถึงระดับการทำงานของระบบต่าง ๆ ในสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับระบบประสาทการมองเห็น และไปจนถึงระดับการทำงานของระบบขนาดใหญ่ เช่น การทำงานของสมองส่วนซีรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือ ซีรีเบลลัม และการทำงานของสมองทั้งหมด
เซลล์พีระมิด
นิวรอนพีระมิดเป็นนิวรอนหลักภายในลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลัง (corticospinal tract)
การทำงานของระบบสั่งการปกติจะต้องอาศัยพัฒนาการเป็นการเชื่อมต่อกันระหว่างแอกซอนภายในลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลังกับไขสันหลัง
โดยแอกซอนของนิวรอนจะยื่นไปเชื่อมต่อที่จุดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับ growth factor
เช่น เมื่อเชื่อมต่อกันอย่างถูกต้อง นิวรอนพีระมิดจะมีบทบาทในวงจรที่ทำให้เคลื่อนไหวอาศัยสายตาได้
ระบบประสาทกลาง
ในการพัฒนาของทารกในครรภ์ ระบบประสาทกลางจะเริ่มจากการสร้างเป็นนิวรัล เพลต (neural plate) ซึ่งเป็นโครงสร้างพิเศษของเอกโทเดิร์ม (ectoderm) ซึ่งเป็นเนื้อเยื่อของตัวอ่อนชั้นนอกที่สุด ระหว่างการเจริญของเอ็มบริโอ นิวรัล เพลตจะพับขึ้นและเกิดเป็นท่อเรียกว่า นิวรัล ทูบ (neural tube) ช่องว่างกลวงภายในท่อนิวรัล ทูบจะพัฒนาต่อมาเป็นระบบช่องว่างในสมองและไขสันหลัง (ventricular system) บริเวณในนิวรัล ทูบจะมีการเปลี่ยนสภาพของเซลล์ (Cellular differentiation) เป็น transversal systems ในตอนแรกนิวรัล ทูบจะพัฒนาเปลี่ยนแปลงไปเป็น 2 ส่วนหลักๆ ได้แก่ สมอง อยู่ด้านหัว (rostral/cephalic) และไขสันหลัง ที่อยู่ด้านหาง (caudal) ต่อมาสมองจะพัฒนาเป็นสมองส่วนหน้าหรือโปรเซนเซฟาลอน (procencephalon) และก้านสมอง (brain stem) หลังจากนั้นสมองส่วนหน้าจะแบ่งออกเป็นเทเลนเซฟาลอน (telencephalon) และไดเอนเซฟาลอน (diencephalon) ส่วนก้านสมองจะแบ่งเป็นสมองส่วนกลางหรือมีเซนเซฟาลอน (mesencephalon) และสมองส่วนท้ายหรือรอมเบนเซฟาลอน (rhombencephalon)
ลำเส้นใยประสาท
ลำเส้นใยประสาทโปรเจ็กชันเชื่อมเปลือกสมองกับ corpus striatum, diencephalon, ก้านสมอง, และไขสันหลัง
ยกตัวอย่างเช่น corticospinal tract จะส่งข้อมูลจากสมองใหญ่ไปยังไขสันหลัง
ส่วนลำเส้นใยประสาทโปรเจ็กชันอื่น ๆ จะส่งข้อมูลขึ้นไปยังเปลือกสมอง
เหนือต่อจากก้านสมอง ลำเส้นใยเช่นนี้จะกลายเป็นแผ่นประสาทที่กว้างและหนาแน่นซึ่งเรียกว่า internal capsule โดยอยู่ระหว่างทาลามัสและปมประสาทฐาน (basal ganglia)
ซึ่งหลังจากนั้นก็จะแผ่เป็นรูปพัดไปยังส่วนต่าง ๆ ของเปลือกสมอง
ประสาทกายวิภาคศาสตร์
ประสาทกายวิภาคศาสตร์ () เป็นสาขาหนึ่งของวิชากายวิภาคศาสตร์ซึ่งศึกษาเกี่ยวกับการจัดเรียงโครงสร้างทางกายวิภาคของระบบประสาท ซึ่งในสัตว์มีกระดูกสันหลังจะประกอบเส้นประสาทจำนวนมากที่กระจายตัวจากสมองไปยังส่วนต่างๆ ของร่างกาย รวมทั้งโครงสร้างภายในของสมองซึ่งมีความซับซ้อนมาก การศึกษาประสาทกายวิภาคศาสตร์จึงมีการพัฒนาอย่างเป็นระเบียบในตัวมันเอง และยังเป็นสาขาวิชาที่มีการศึกษาเป็นพิเศษในวิชาประสาทวิทยาศาสตร์ การอธิบายความแตกต่างของโครงสร้างและส่วนของสมองจะเน้นไปถึงการศึกษาการทำงานของมัน ดังเช่นการศึกษาของนักประสาทวิทยาศาสตร์จะมาจากการศึกษาความผิดปกติ (damage หรือ lesion) ของสมองในแต่ละส่วนว่ามีผลอย่างไรต่อพฤติกรรมหรือการทำงานของประสาท
ลำเส้นใยประสาทไขสันหลัง-ทาลามัส
ในไขสันหลัง spinothalamic tract จะจัดระเบียบเรียงตามส่วนต่าง ๆ ของร่างกายไปตามลำดับ
โดยตามเส้นประสาทของปล้องกระดูกสันหลังต่าง ๆ รวมทั้งส่วนคอ (cervical) อก (thoracic) เอว (lumbar) และกระเบนเหน็บ (sacral) โดยเรียงจากในสุด (medial) ไปยังข้างสุด (lateral) ตามลำดับ
วิถีประสาทนี้จะข้ามไขว้ทแยง (decussates) ไปยังซีกตรงข้ามในไขสันหลัง ไม่ใช่ที่ก้านสมองเหมือนกับวิถีประสาท posterior column-medial lemniscus pathway และ lateral corticospinal tract
ระบบโพรงสมอง
ระบบโพรงสมองคือกลุ่มของช่องว่างในสมอง ภายในมีน้ำหล่อสมองไขสันหลัง ช่องว่างเหล่านี้เชื่อมต่อกับท่อกลางของไขสันหลัง
ระบบโพรงสมองประกอบด้วยโพรงสมอง 4 อัน ได้แก่
โพรงสมองเหล่านี้เชื่อมต่อกันด้วยช่องเปิดหลายตำแหน่ง อย่างไรก็ดีช่องเปิดที่จะกล่าวถึงต่อไปนี้ เฉพาะสองอันแรกเท่านั้นที่ถูกนับเป็นส่วนหนึ่งของระบบโพรงสมอง
ประสาทสัมผัส
เส้นประสาท vestibular nerve สื่อข้อมูลจากตัวรับความรู้สึกใน osseous ampullae (กระเปาะกระดูกหู) 3 ส่วนที่รับรู้ความเคลื่อนไหวของของเหลวใน หลอดกึ่งวงกลม (semicircular canal) 3 หลอด เป็นความเคลื่อนไหวที่เกิดจากการหมุนหัว (คือความเร่งของโมเมนตัมเชิงมุม)
นอกจากนั้นแล้ว เส้นประสาท vestibular nerve ก็ยังสื่อข้อมูลจากอวัยวะอื่นในหูชั้นในคือ utricle และ saccule
ซึ่งมีตัวรับความรู้สึกมีรูปร่างคล้ายขนที่งอได้เพราะน้ำหนักของ otolith ซึ่งเป็นผลึกเล็ก ๆ ของแคลเซียมคาร์บอเนต
ซึ่งเป็นตัวให้ความเฉื่อยเพื่อที่จะตรวจจับความเร่งเชิงเส้น (แบบตรง ๆ) และทิศทางของแรงโน้มถ่วง
ไขสันหลัง
โครงสร้างของระบบรับความรู้สึกของร่างกายแบ่งออกเป็นทั้งสองเส้นทางต้องใช้เซลล์ประสาท 3 ตัวในการรับข้อมูลจากตัวรับความรู้สึก (sensory receptors) และส่งสัญญาณไปสู่สมองในส่วนซีรีบรัล คอร์เท็กซ์ (cerebral cortex) เซลล์ประสาทเหล่านี้เราให้ชื่อมันตามลำดับการนำกระแสประสาท คือเซลล์ประสาทรับความรู้สึกปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ (primary, secondary and tertiary sensory neurons) ตามลำดับ ตัวเซลล์ประสาทหรือ soma หรือ cell body ของเซลล์ประสาทปฐมภูมินั้น เราจะพบได้ในปมประสาทที่รากด้านหลังของไขสันหลัง (dorsal root ganglia) และส่งแขนงประสาทที่เรียกว่า แอกซอน (axons) เข้าไปสู่ไขสันหลัง
เซลล์ประสาทรับความรู้สึก
ตัวเซลล์ของใยประสาทรับรู้ความรู้สึกทางกายแบบนำเข้า (afferent fiber) อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglion) ทั่วลำกระดูกสันหลัง เซลล์ประสาทเหล่านี้มีหน้าที่ส่งข้อมูลเกี่ยวกับกายไปยังระบบประสาทกลาง เซลล์ประสาทในปมประสาทที่อยู่ในศีรษะและในร่างกาย ส่งไปยังระบบประสาทกลางข้อมูลเกี่ยวกับตัวกระตุ้นภายนอกที่กล่าวมาแล้วที่เกิดขึ้นทั่วร่างกาย เซลล์ประสาทขั้วเดียวเทียม (pseudounipolar neuron) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ส่งศักยะงานไปยังระบบประสาทกลาง อยู่ในปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglia)
เซลล์ขน
มีเส้นประสาทไปยัง IHC มากกว่า OHC มาก
IHC เซลล์เดียวมีเส้นประสาทเชื่อมต่อเป็นจำนวนมาก แต่ว่าเส้นประสาทเส้นเดียวจะเชื่อมกับ OHC เป็นจำนวนมาก
เส้นประสาทไปยัง IHC ยังหุ้มด้วยปลอกไมอีลินด้วย ในขณะที่เส้นประสาทไปยัง OHC ไม่มี
บริเวณ/ตำแหน่งของเยื่อกั้นหูชั้นใน (basilar membrane) ที่ส่งข้อมูลไปทางใยประสาทนำเข้าสามารถพิจารณาว่าเป็นลานรับสัญญาณ (receptive field) ของใยประสาท
ไขสันหลัง
ปล้อง (segments) ในแต่ละปล้องจะมีคู่ของเส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerve) difdkxcvdi-ขวา ซึ่งเส้นประสาทเหล่านี้เป็นเส้นประสาทที่มีเส้นใยประสาทแบบผสม คือมีทั้งส่วนที่รับความรู้สึกและสั่งการ รากเล็กๆ ของประสาทสั่งการ (motor nerve rootlets) 6–8 เส้น จะงอกออกมาอย่างสม่ำเสมอจากแต่ละข้างของร่องด้านท้องร่วมด้านข้าง (ventro lateral sulci; ร่องของไขสันหลังที่อยู่ด้านท้องและค่อนมาด้านข้าง ทั้งสองข้างของไขสันหลัง) รากประสาทเส้นเล็กๆจะรวมตัวกันเป็นรากอันใหญ่เรียกว่า รากประสาท ซึ่งในส่วนของเส้นประสาทรับความรู้สึกเองก็เช่นกัน ที่จะมีเส้นรากประสาทเล็กๆ งอกออกมาจากบริเวณร่องด้านหลังร่วมด้านข้าง (dorsal lateral sulci; ร่องของไขสันหลังที่อยู่ด้านหลังและค่อนมาด้านข้าง) และรวมกันเป็นเส้นรากขนาดใหญ่ ทั้งรากประสาทส่วนรับความรู้สึกและสั่งการนั้นจะรวมกันอีกทีเป็นเส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerves) ซึ่งประกอบด้วยเส้นใยประสาทแบบผสม คือมีทั้งส่วนที่รับความรู้สึกและสั่งการ เส้นประสาทไขสันหลังจะก่อตัวขึ้นภายในช่องระหว่างกระดูกสันหลัง (intervertebral foramen; IVF) ยกเว้นเส้นประสาทในระดับ C1 and C2
เซลล์ประสาทสองขั้ว
พบได้บ่อย ๆ ในเรตินา เซลล์ประสาทสองขั้วเป็นส่วนที่ขาดไม่ได้ในวิถีประสาททั้งแบบตรงและแบบอ้อม
ตำแหน่งเฉพาะของเซลล์ทำให้เซลล์สามารถทำหน้าที่เป็นส่วนของทางสัญญาณ
ทั้งที่เริ่มจากเซลล์รับแสงและทั้งก่อนที่จะไปถึง retinal ganglion cell
เซลล์ประสาทสองขั้วในเรตินามีการส่งสัญญาณที่ไม่เหมือนกับเซลล์อื่น ๆ ในเรตินา
คือ มีลานรับสัญญาณแบบจุดกลาง-ส่วนรอบ (center-surround)
และเซลล์หนึ่งจึงอาจจะเป็นแบบ off-center หรือ on-center
เซลล์ off-center จะมีความสัมพันธ์แบบเร้า (excitatory) กับไซแนปส์ที่เชื่อมกับเซลล์รับแสงและมีสภาพเป็น hyperpolarization เมื่อมีแสง
ส่วนเซลล์ on-center จะมีไซแนปส์แบบยับยั้ง (inhibitory) และดังนั้นจึงมีสภาพเป็น depolarization เมื่อมีแสง
เส้นประสาทมีเดียน
เส้นประสาทมีเดียน (Median nerve) เป็นเส้นประสาทที่วิ่งลงมาตามแขนและปลายแขน นับเป็นหนึ่งในห้ากล้ามเนื้อที่มีต้นกำเนิดมาจากร่างแหประสาทแขน (brachial plexus)
ระบบประสาทกลาง
ระบบประสาทกลาง หรือ ระบบประสาทส่วนกลาง หรือ ซีเอ็นเอส (; ตัวย่อ: CNS) เป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดของระบบประสาท ประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง ทำหน้าที่ร่วมกับระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ในการควบคุมพฤติกรรม โครงสร้างของระบบประสาทกลางจะอยู่ภายในช่องลำตัวด้านหลัง (dorsal cavity) สมองอยู่ในช่องลำตัวด้านศีรษะ (cranial cavity) และไขสันหลังอยู่ในช่องไขสันหลัง (spinal cavity) โครงสร้างเหล่านี้ถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มสมองและไขสันหลัง (meninges) สมองยังถูกปกคลุมด้วยกะโหลกศีรษะและไขสันหลังยังมีกระดูกสันหลังช่วยป้องกันการกระทบกระเทือน
โคม่า
เปลือกสมองเป็นส่วนของเนื้อเทาที่มีนิวเคลียสของเซลล์ประสาทรวมกันอยู่หนาแน่น มีหน้าที่ทำให้เกิดการรับรู้ นำสัญญาณประสาทสัมผัสส่งไปยังเส้นทางทาลามัส และกระบวนการอื่นๆ ของสมอง รวมถึงการคิดแบบซับซ้อน
ไขสันหลัง
ไขสันหลังคือโครงสร้างหลักในการถ่ายทอดข้อมูลระหว่างสมองและระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ไขสันหลังมีความยาวน้อยกว่ากระดูกสันหลังที่ห่อหุ้มมันอยู่ โดยมันจะยาวต่อออกมาจากสมองส่วนเมดัลลาออบลองกาตา (medulla oblongata) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของก้านสมอง และยาวต่อไปถึงโครงสร้างที่เรียกว่าโคนัส เมดัลลาริส (conus medullaris) ซึ่งอยู่บริเวณกระดูกสันหลังส่วนเอว (lumbar vertebrae) และสิ้นสุดกลายเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเส้นใยเล็กๆที่เรียกว่าไฟลัม เทอร์มินาเล (filum terminale)
เซลล์ประสาท
คำว่า นิวรอน บัญญัติโดยนัก[[กายวิภาค]][[ชาวเยอรมัน]] Heinrich Wilhelm Gottfried von Waldeyer-Hartz โดยมาจากคำใน[[ภาษากรีก]] νεῦρον (neûron) ที่แปลว่า "เส้นด้าย"
ส่วนความสำคัญของมันว่าเป็นหน่วยพื้นฐานของระบบประสาทเกิดขึ้นในช่วงต้นคริสต์ทศวรรษที่ 20 ผ่านงานของนัก[[กายวิภาค]]ชาวสเปน นพ. [[ซานเตียโก รามอน อี กาฮาล]]
ผู้เสนอว่า นิวรอนเป็นเซลล์ต่างหาก ๆ ที่สื่อสารกับกันและกันผ่านจุดประสาน/ช่องว่างที่ออกแบบโดยเฉพาะ
หลักนี้ต่อมาเรียกว่า neuron doctrine (หลักนิวรอน) ซึ่งเป็นทฤษฎีหลักทฤษฎีหนึ่งของ[[ประสาทวิทยาศาสตร์]]ปัจจุบัน
เนื้อเยื่อประสาท
เนื้อเยื่อประสาท () เป็นหนึ่งในเนื้อเยื่อของสัตว์มีกระดูกสันหลัง เนื้อเยื่อประสาททำหน้าที่ในการติดต่อสื่อสารระหว่างส่วนต่างๆ ของร่างกาย เนื้อเยื่อนี้ประกอบด้วยเซลล์ประสาทหรือนิวรอน (neuron) ทำหน้าที่ส่งกระแสประสาท (impulse) และเซลล์เกลีย (glia หรือ neuroglia) ทำหน้าที่ช่วยในการส่งสัญญาณประสาทและให้สารอาหารต่างๆ แก่เซลล์ประสาท เนื้อเยื่อประสาทในสิ่งมีชีวิตรวมตัวกันเป็นระบบประสาท
การสร้างภาพประสาท
นักวิทยาศาสตร์บางท่านได้วิพากษ์วิจารณ์ข้ออ้างที่อาศัยภาพสมองที่ลงพิมพ์ในวารสารวิทยาศาสตร์และสื่อมวลชน เช่น อ้างว่าได้ค้นพบ "ส่วนสมองที่เป็นตัวการ" ของเรื่องต่าง ๆ เช่น ความรัก หรือความสามารถทางดนตรี หรือความจำเฉพาะอะไรบางอย่าง
เพราะว่า เทคนิคการสร้างแผนที่หลายอย่างมีความคมชัดค่อนข้างต่ำ voxel (ปริมาตรที่เล็กที่สุดที่รวมตัวกันเป็นภาพสามมิติ ย่อมาจาก volume pixel) เดียวสามารถมีเซลล์ประสาทอยู่เป็นพัน ๆ
หน้าที่หลายอย่างยังต้องอาศัยเขตต่าง ๆ หลายเขตในสมอง ซึ่งหมายความว่าข้ออ้างเช่นนี้ไม่สามารถตรวจสอบได้ด้วยอุปกรณ์ที่มี และโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับข้อสมมุติผิด ๆ ว่า สมองทำหน้าที่แบ่งส่วนกันอย่างไร
อาจจะเป็นไปได้ว่า หน้าที่ของสมองจะสามารถบอกได้อย่างถูกต้องก็ต่อเมื่อวัดด้วยวิธีที่ละเอียดกว่านี้ ที่ตรวจสอบไม่ใช่บริเวณใหญ่ ๆ แต่ตรวจสอบวงจรประสาทวงจรเล็ก ๆ เป็นจำนวนมหาศาล
เซลล์ประสาทสั่งการ
เซลล์ประสาทสั่งการร่างกาย (somatic motor neurons) เกิดที่ระบบประสาทกลาง (CNS) และส่งแอกซอนไปยังกล้ามเนื้อโครงร่าง
(เช่น กล้ามเนื้อที่แขนขา ท้อง และ) ซึ่งมีหน้าที่เคลื่อนไหวร่างกาย
หมวดย่อยของนิวรอนเหล่านี้รวมทั้ง เซลล์ประสาทส่งออกอัลฟา (alpha efferent neuron) และ
มีชื่อว่า "นำออก" ก็เพราะส่งกระแสประสาทจากระบบประสาทกลาง () ไปยังระบบประสาทส่วนปลาย ()
กล้ามเนื้อ
ใยประสาทนำเข้า (Afferent nerve fiber) ของระบบประสาทนอกส่วนกลางทำหน้าที่นำกระแสประสาทรับความรู้สึกไปยังสมอง โดยมักมาจากอวัยวะรับสัมผัส เช่น ผิวหนัง ภายในกล้ามเนื้อจะมีส่วนที่เรียกว่า muscle spindle ที่รับรู้ความตึงและความยาวของกล้ามเนื้อ และส่งสัญญาณดังกล่าวไปยังระบบประสาทกลาง (central nervous system) เพื่อช่วยในการคงรูปร่างท่าทางของร่างกายและตำแหน่งของข้อต่อ ความรู้สึกของตำแหน่งร่างกายที่วางตัวในที่ว่างเรียกว่า การรับรู้อากัปกิริยา (proprioception) การรับรู้อากัปกิริยาเป็นความตระหนักของร่างกายที่เกิดขึ้นโดยไม่รู้ตัวว่าตำแหน่งต่างๆ ของร่างกายตั้งอยู่ที่บริเวณใด ณ ขณะนั้น ซึ่งสามารถสาธิตให้เห็นได้โดยการให้ผู้ถูกทดสอบยืนหรือนั่งนิ่งๆ ให้ผู้อื่นปิดตาของผู้ถูกทดสอบและยกแขนของผู้ถูกทดสอบขึ้นและหมุนรอบตัว หากผู้ถูกทดสอบมีการรับรู้อากัปกิริยาที่เป็นปกติ เขาจะทราบได้ว่าขณะนั้นมือของเขาอยู่ที่ตำแหน่งใด ตำแหน่งต่างๆ ภายในสมองมีความเชื่อมโยงการเคลื่อนไหวและตำแหน่งร่างกายกับการรับรู้อากัปกิริยา
เนื้อขาว
องค์ประกอบอีกส่วนหนึ่งของสมองก็คือเนื้อเทา (ซึ่งปรากฏเป็นสีชมพูอมน้ำตาลก็เพราะหลอดเลือดฝอย)
ซึ่งประกอบด้วยนิวรอน
ส่วนที่สามในสมองที่ปรากฏเป็นสีที่ดูเข้มกว่า ก็เพราะมีระดับเม็ดสี melanin ที่สูงกว่าเขตรอบข้าง
เป็นส่วนของ substantia nigra ที่มีนิวรอนประเภทที่ใช้โดพามีนเป็นสารสื่อประสาท 
ให้สังเกตว่าเนื้อขาวบางครั้งปรากฏเป็นสีเข้มกว่าเนื้อเทาเมื่อดูในสไลด์ใต้กล้องจุลทรรศน์แบบใช้แสง
ก็เพราะเหตุสีที่ย้อม
สมองมนุษย์
สมองมนุษย์มีคุณสมบัติซึ่งพบร่วมในสมองสัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดหลายประการ ซึ่งรวมการแบ่งพื้นฐานเป็นสามส่วน เรียก สมองส่วนหน้า สมองส่วนกลางและสมองส่วนหลัง โดยมีโพรงสมองซึ่งมีของเหลวบรรจุอยู่ และชุดโครงสร้างสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังทั่วไปซึ่งรวมก้านสมองส่วนท้ายและพอนส์ของก้านสมอง, สมองน้อย, สิ่งคล้ายหลังคาตา (optic tectum), ทาลามัส, ไฮโปทาลามัส, ปมประสาทฐาน (basal ganglia), ส่วนป่องรู้กลิ่น (olfactory bulb) ฯลฯ
การรับรู้รส
เส้นประสาทลิ้นซึ่งเป็นส่วนของเส้นประสาทไทรเจมินัล (ไม่แสดงในแผนภาพ) เป็นตัวให้ข้อมูลความรู้สึกอื่น ๆ นอกจากรสจาก 2/3 ของลิ้นด้านหน้า และเป็นเส้นประสาทที่วิ่งออกจากลิ้นร่วมกับสาขา chorda tympani ของเส้นประสาทเฟเชียลซึ่งส่งข้อมูลรส
ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก
ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก () เป็นหนึ่งในสองระบบหลักของ ระบบประสาทอัตโนมัติ เส้นประสาทในระบบพาราซิมพาเทติก คือเส้นประสาทที่มาจากบริเวณเหนือไขสันหลัง คือบริเวณที่เป็นสมองส่วนกลาง และเมดัลลาออบลองกาตา และเส้นประสาทที่มาจากบริเวณต่ำ
สมองมนุษย์
เนื่องจากมนุษย์เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สมองมนุษย์จึงมีลักษณะพิเศษซึ่งพบร่วมในสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด ที่สำคัญสุดคือ เปลือกสมองใหญ่หกชั้นและชุดโครงสร้างที่สัมพันธ์กัน เช่น ฮิปโปแคมปัสและอะมิกดาลา สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดมีสมองส่วนหน้าซึ่งผิวด้านบนคลุมด้วยชั้นเนื้อเยื่อประสาท เรียก พัลเลียม (pallium) แต่ยกเว้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พลัลเยมเป็นโครงสร้างเซลล์สามชั้นค่อนข้างเรียบง่าย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พัลเลียมมีโครงสร้างเซลล์หกชั้นที่ซับซ้อนกว่า และได้ชื่อใหม่ว่า เปลือกสมองใหญ่ ฮิปโปแคมปัสและอะมิกดาลายังกำเนิดจากพัลเลียมด้วย แต่ซับซ้อนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นมาก
แกนประสาทนำออก
ถ้าเอาสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังออกและผ่าเป็นแผ่นบาง ๆ บางส่วนของแต่ละแผ่นจะปรากฏเป็นสีคล้ำและบางส่วนจะมีสีจางกกว่า
ส่วนที่คล้ำเรียกว่า เนื้อเทา และส่วนที่จางเรียกว่า เนื้อขาว
เนื้อขาวได้สีมาจากปลอกไมอีลินของแอกซอน
เพราะสมองส่วนที่มีสีจางจะมีแอกซอนหุ้มปลอกไมอีลินอยู่อย่างหนาแน่น โดยมีตัวเซลล์ประสาทอย่างเบาบาง
ระบบประสาท
ระบบประสาทของสัตว์มีกระดูกสันหลังสามารถแบ่งได้เป็นสองส่วน คือ ระบบประสาทกลาง หรือ ซีเอ็นเอส(central nervous system - CNS) และ ระบบประสาทนอกส่วนกลาง หรือ พีเอ็นเอส (peripheral nervous system - PNS) ระบบประสาทกลางประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง ระบบประสาทนอกส่วนกลางประกอบด้วยเส้นประสาทและนิวรอนที่ไม่ได้อยู่ในระบบประสาทกลาง โดยทั่วไปเรียกส่วนหลักของระบบประสาทนอกส่วนกลางว่า เส้นประสาท (ซึ่งจริง ๆ แล้วเป็น แกนประสาท หรือ แอกซอน (axon) ของเซลล์ประสาท) ระบบประสาทนอกส่วนกลางยังสามารถแบ่งออกเป็นระบบประสาทกาย (somatic nervous system) และระบบประสาทอิสระ (autonomic nervous system)
ไขสันหลัง
ไขสันหลังมีความยาวประมาณ 45 เซนติเมตรในผู้ชาย และ 43 เซนติเมตรในผู้หญิง มีภาคตัดเป็นรูปวงรี และมีการป่องออกที่บริเวณคอและเอว เมื่อดูในภาคตัดขวาง บริเวณรอบนอกของไขสันหลังจะมีสีอ่อนกว่าที่เรียกว่า เนื้อขาว (white matter) ซึ่งเนื้อขาวเป็นบริเวณที่มีเส้นใยประสาทที่งอกออกมาจากตัวเซลล์ประสาทอันได้แก่เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory Neuron) เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) และเซลล์ประสาทเชื่อมข้อมูลภายในระบบประสาทส่วนกลางที่เรียกว่า เซลล์ประสาทประสานงาน (interneuron) ในส่วนกลางถัดเข้าไปจากบริเวณเนื้อขาวคือบริเวณที่มีสีเข้มกว่าเรียกว่า เนื้อเทา (gray matter) ซึ่งมีลักษณะคล้ายปีกผีเสื้อโดยในส่วนเนื้อเทานี้มีส่วนประกอบหลักของเนื้อเยื่อคือ ตัวเซลล์ประสาท (nerve cell bodies) บริเวณของเนื้อเทาจะล้อมรอบช่องกลาง (central canal) ซึ่งเป็นช่องว่างกลวงตรงใจกลางที่บรรจุน้ำหล่อสมองไขสันหลัง ซึ่งเป็นระบบท่อที่ต่อมาจากระบบท่อน้ำและห้องบรรจุน้ำในสมองที่เรียกว่าระบบโพรงสมอง (ventricular system)
สมองมนุษย์
สมองที่ยังมีชีวิตอยู่อ่อนมาก มีเนื้อคล้ายเจลาตินอ่อนหรือเต้าหู้อ่อน แม้ถูกเรียกว่า เนื้อเทา แต่เปลือกสมองที่ยังมีชีวิตมีสีชมพู-เบจ (beige) และด้านในมีสีออกขาว
การรับรู้รส
ปุ่มลิ้นเป็นผิวลิ้นที่ยื่นออกคล้ายหัวนม โดยมีรูปร่างและการกระจายตัวบนลิ้นที่แตกต่างกัน รวมทั้ง 
ในมนุษย์ รสชาติจะส่งไปทางประสาทสมอง 3 เส้นจาก 12 เส้น
สาขา chorda tympani และ greater superior petrosal ของเส้นประสาทเฟเชียล (VII) จากปมประสาท geniculate ganglion ส่งข้อมูลรสชาติจากลิ้นด้านหน้าประมาณ 2/3
ส่วนสาขา lingual branch ของประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve, IX) จากปมประสาท petrosal ganglion/inferior ganglion of glossopharyngeal nerve ส่งข้อมูลจากลิ้นด้านหลังประมาณ 1/3 รวมทั้งปุ่มเซอร์คัมแวลเลต
ในขณะที่สาขา superior lingual branch ของประสาทเวกัส (vagus nerve, X) จากปมประสาท nodose ganglion/inferior ganglion of vagus nerve ส่งข้อมูลรสไปจากส่วนต่าง ๆ ด้านหลังของช่องปากรวมทั้งเพดาน คอหอย ฝากล่องเสียง 
และ 1/3 ส่วนต้นของหลอดอาหาร
โดยประสาททั้งหมดจะส่งไปยัง solitary nucleus (NST) ทางด้านหน้าส่วนข้าง (rostral and lateral) ซึ่งเป็นส่วนที่เรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า gustatory nucleus of NST โดยอยู่ในก้านสมองส่วนท้าย (medulla oblongata)
ตุ่มรับรส
เส้นประสาทเป็นใยฝอยและไร้ปลอกไมอีลิน จะวิ่งเข้าไปในตุ่มรับรส โดยไปยุติเป็นปลายละเอียดระหว่างเซลล์รับรส ๆ
และเส้นประสาทเป็นใยฝอยอื่น ๆ ก็จะแตกสาขาระหว่างเซลล์ค้ำจุน ๆ แล้วยุติเป็นปลายละเอียด ๆ
แต่เส้นประสาทอย่างหลังนี่เชื่อว่าสำหรับส่งข้อมูลความรู้สึกอื่น ๆ ที่ไม่ใช่รส
เยื่อหุ้มสมอง
เยื่อที่อยู่ชั้นกลางเรียกว่า เยื่ออะแร็กนอยด์ หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นกลาง (arachnoid mater) ชื่อ "อะแร็กนอยด์" (arachnoid) มีความหมายว่า คล้ายใยแมงมุม เนื่องจากเยื่อชั้นนี้มีลักษณะคล้ายกับใยแมงมุม ทำหน้าที่กันการกระทบกระเทือนต่อระบบประสาทกลาง เยื่ออะแร็กนอยด์มีลักษณะบาง ใส ประกอบด้วยเนื้อเยื่อเส้นใยที่ถูกปกคลุมด้วยแผ่นของเซลล์แบนๆ ที่เชื่อว่าน้ำซึมผ่านไม่ได้เช่นเดียวกับเยื่อเพีย เยื่อนี้จะไม่แนบไปกับร่องหรือลอนสมองบนผิวสมอง และจะมองดูเป็นถุงหุ้มหลวมๆ ในบริเวณของสมองจะมีเส้นใยละเอียดจำนวนมาก เรียกว่า อะแร็กนอยด์ ทราบีคูลาร์ (arachnoid trabeculae) ที่ผ่านชั้นอะแร็กนอยด์ไปยังช่องว่างใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) เพื่อเชื่อมกับเนื้อเยื่อของเยื่อเพีย
เส้นประสาท
เส้นประสาทเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) โดยเส้นประสาทนำเข้า (afferent nerve) จะนำความรู้สึกจากอวัยวะต่าง ๆ เช่น ผิวหนัง ไปยังระบบประสาทกลาง (central nervous system) ในขณะที่เส้นประสาทนำออก (efferent nerve) จะนำสัญญาณกระตุ้นจากระบบประสาทกลางไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่าง ๆ แอกซอนของเส้นประสาทนำเข้าและเส้นประสาทนำออกอาจจะรวมอยู่ในเส้นประสาทเดียวกัน โดยจะเส้นประสาทนั้นเรียกว่า เส้นประสาทระคน (mixed nerve) ตัวอย่างเช่นเส้นประสาทมีเดียน (median nerve) ควบคุมการเคลื่อนไหวและรับความรู้สึกจากมือ
ผลทางประสาทชีวภาพของการออกกำลังกาย
เป็นโปรตีนส่งสัญญาณแบบบำรุงสมอง (neurotrophic) และสร้างหลอดเลือด (angiogenic) ที่ยึดกับตัวรับ tyrosine kinases 2 ประเภท คือ VEGFR1 และ VEGFR2 และมีอยู่ทั้งในเซลล์ประสาทและเซลล์เกลียในสมอง
ภาวะขาดออกซิเจน (Hypoxia) ทำให้มีการแสดงออกของยีน VEGF มากขึ้นมีผลป้องกันเซลล์ประสาทที่ขาดออกซิเจน
เหมือนกับ และ การออกกำลังกายมีหลักฐานว่าเพิ่มชีวสังเคราะห์ของ VEGF ในเนื้อเยื่อนอกประสาทส่วนกลางซึ่งสามารถข้ามตัวกั้นเลือด-สมองได้ แล้วโปรโหมตการเกิดเซลล์ประสาทและการเกิดหลอดเหลือดในสมอง
การเพิ่มการส่งสัญญาณโดย VEGF ที่เป็นผลของการออกกำลังกายมีหลักฐานว่าช่วยการไหลเวียนของเลือดในสมอง และมีส่วนให้เกิดเซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัสที่เกิดจากการออกกำลังกาย
โรคประสาท
โรคประสาท (neurosis) เป็นความผิดปกติทางจิตชนิดหนึ่งที่ไม่รุนแรง แสดงอาการทั้งทางร่างกายและจิตใจ ทำให้จิตใจแปรปรวน อ่อนไหวง่าย มักมีความรู้สึกไม่สบายใจ วิตกกังวลอยู่เสมอ ไม่สามารถควบคุมความรู้สึกอารมณ์หรือพฤติกรรมให้เหมือนเดิมได้ อาการทางกายภาพแสดงออกได้ หลายรูปแบบ
สมองน้อย
ซีรีเบลลัมตั้งอยู่บริเวณด้านหลังเยื้องด้านล่างของศีรษะ (บริเวณสมองส่วนท้าย (rhombencephalon)) ด้านหลังของพอนส์ (pons) และด้านล่างกลีบท้ายทอย (occipital lobe) ของซีรีบรัม ซีรีเบลลัมประกอบด้วยเซลล์แกรนูล (granule cell) ขนาดเล็กๆ จำนวนมาก ส่วนนี้จึงมีเซลล์ประสาทมากกว่า 50% ของสมองทั้งหมด แต่มีปริมาตรเพียง 10% ของปริมาตรสมองรวม ซีรีเบลลัมรับใยประสาทนำเข้ามากถึงประมาณ 200 ล้านใย ในขณะที่เส้นประสาทตา (optic nerve) ประกอบด้วยใยประสาทเพียงหนึ่งล้านใย
เซลล์ประสาท
ในกรณีโดยมาก นิวรอนเกิดจากเซลล์ต้นกำเนิดโดยเฉพาะ ๆ 
และนิวรอนในสมองผู้ใหญ่ปกติจะไม่มีการแบ่งเซลล์
แต่ก็พบว่า astrocyte ซึ่งเป็นเซลล์เกลีย (glial cell) รูปดาว สามารถเปลี่ยนเป็นนิวรอนได้เพราะมีลักษณะ pluripotency ของเซลล์ต้นกำเนิด
กำเนิดของเซลล์ประสาท (Neurogenesis) โดยมากในสมองจะหยุดลงเมื่อถึงวัยผู้ใหญ่
แต่ก็มีหลักฐานที่ชัดเจนว่ามีนิวรอนเกิดใหม่จำนวนมากในเขตสมองสองเขต คือที่ฮิปโปแคมปัส และที่ olfactory bulb
ซึ่งเป็นโครงสร้างประสาทในสมองส่วนหน้าที่มีหน้าที่เกี่ยวกับการได้กลิ่น
เส้นประสาท
เส้นประสาทส่วนใหญ่ต่อเชื่อมกับระบบประสาทกลางผ่านทางไขสันหลัง เว้นแต่เส้นประสาทสมอง (cranial nerves) ทั้ง 12 คู่ที่ต่อโดยตรงกับสมอง การเรียกชื่อเส้นประสาทไขสันหลัง (Spinal nerve) จะเรียกเป็นอักษรบอกระดับของกระดูกสันหลังและลำดับเลขตามตำแหน่งระดับของกระดูกสันหลังที่เส้นประสาทเข้าไปเชื่อมกับไขสันหลัง (เช่น C1 หมายถึงเส้นประสาทที่เชื่อมกับไขสันหลังที่ระดับกระดูกสันหลังส่วนคอ ("cervical") ชิ้นที่ 1) ส่วนเส้นประสาทสมองจะนับเรียงเป็นลำดับเลข ซึ่งมักจะใช้เลขโรมัน ตั้งแต่ I ถึง XII นอกจากนี้เส้นประสาทหลัก ๆ มักมีชื่อของตัวเอง ส่วนทางประสาทในระบบประสาทกลางจะเรียกเป็น ลำเส้นใยประสาท (tract) มากกว่าเรียกว่าเส้นประสาท
ปมประสาทรากหลัง
ในกายวิภาคศาสตร์และประสาทวิทยาศาสตร์ ปมประสาทรากหลัง หรือ ปมประสาทไขสันหลัง ( หรือ spinal ganglion, , ตัวย่อ DRG) เป็นปุ่มเล็กๆ บนรากหลัง (dorsal root) ของไขสันหลัง ที่มีเซลล์ประสาทซึ่งส่งสัญญาณจากอวัยวะรับความรู้สึก ไปยังศูนย์รวบรวมสัญญาณที่เหมาะสมในระบบประสาทกลาง ใยประสาทที่นำสัญญาณไปยังระบบประสาทกลาง (คือสมองหรือไขสันหลัง) เรียกว่า ใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fiber)
เซลล์ประสาท
ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของแอกซอนมาจากการศึกษาแอกซอนยักษ์ของปลาหมึก เพราะศึกษาได้ง่ายที่สุดเพราะมีขนาดยักษ์ (โดยเปรียบเทียบ) คือ หนา 0.5-1 มิลลิเมตร และยาวหลายเซนติเมตร
นิวรอนที่พัฒนาเต็มที่แล้วจะอยู่ในสภาวะ postmitotic (G0 phase) อย่างถาวร
แต่ว่า งานวิจัยเริ่มต้นตั้งแต่ปี 2545 ก็แสดงว่า นิวรอนสามารถเพิ่มขึ้นทั่วสมองโดยเกิดจากเซลล์ประสาทต้นกำเนิด (neural stem cells) ผ่านกระบวนการกำเนิดเซลล์ (neurogenesis)
แม้จะพบเซลล์เช่นนี้ทั่วสมอง แต่ก็ปรากฏมากที่สุดใน subventricular zone และ subgranular zone (ในฮิปโปแคมปัส)
ก้อนจิ๋ว ๆ จำนวนมากที่เรียกว่า Nissl substance (หรือ Nissl body) จะเห็นได้เมื่อตัวเซลล์ประสาทย้อมด้วยสี (Basophilic dye)
โครงสร้างนี้ประกอบด้วยร่างแหเอนโดพลาซึม (endoplasmic reticulum) และไรโบโซมอล อาร์เอ็นเอ (rRNA) ที่สัมพันธ์กัน
โดยมีชื่อตามจิตแพทย์และนักประสาทพยาธิวิทยา Franz Nissl (พ.ศ. 2403-2462) และมีหน้าที่เกี่ยวกับการสังเคราะห์โปรตีน ความเด่น/มากมายของมันอธิบายได้ว่า เซลล์ประสาทมีระดับเมแทบอลิซึมสูงมาก จึงต้องสร้างโปรตีนมาก
สีชอบภาวะเบสเช่น aniline หรือ haematoxylin อ่อน ๆ
จะเน้นโครงสร้างที่มีขั้วลบ โดยเข้ายึดกับโครงฟอสเฟตของ rRNA
ซีกสมอง
ลักษณะบางอย่างของซีกสมองทั้งสองข้างไม่เหมือนกัน ซีกหนึ่งอาจจะใหญ่กว่า มากกว่าอีกซีกหนึ่ง เช่น มีสารสื่อประสาท norepinephrine ในระดับที่สูงกว่าในสมองซีกขวา และมีสารสื่อประสาทโดพามีนในระดับที่สูงกว่าในสมองซีกซ้าย มีเนื้อขาวมากกว่า (คือมีแอกซอนที่ยาวกว่า) ในสมองซีกขวา และมีเนื้อเทา (คือตัวเซลล์ประสาท) มากกว่าในสมองซีกซ้าย
สมองมนุษย์
เปลือกสมองมนุษย์เป็นชั้นเนื้อเยื่อประสาทหนาที่คลุมสมองส่วนใหญ่ ชั้นนี้พับเพื่อเพิ่มพื้นที่ผิวซึ่งสามารถจุในปริมาตรเท่าที่มี รูปแบบการพับเหมือนกันในแต่ละบุคคล แม้มีการแปรผันเล็กน้อยอยู่มาก เปลือกสมองแบ่งเป็นสี่ "กลีบ" เรียก กลีบหน้า กลีบข้าง กลีบขมับและกลีบท้ายทอย (ระบบจำแนกบางระบบยังรวมกลีบลิมบิกและถือเปลือกอินซูลาร์ [insular cortex] เป็นกลีบหนึ่งด้วย) ในแต่ละกลีบมีพื้นที่เปลือกจำนวนมาก แต่ละพื้นที่กลีบสัมพันธ์กับหน้าที่เฉพาะ ซึ่งรวมการเห็น การควบคุมสั่งการและภาษา เปลือกสมองฝั่งซ้ายและขวาโดยคร่าว ๆ มีรูปทรงคล้ายกัน และพื้นที่กลีบส่วนมากมีซ้ำกันทั้งสองขวา ทว่า บางพื้นที่มีเฉพาะข้างหนึ่งอย่างมาก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง พื้นที่ซึ่งเกี่ยวข้องกับภาษา ในคนส่วนมาก ซีกซ้าย "เด่น" สำหรับภาษา ขณะที่ซีกขวามีบทบาทเพียงเล็กน้อย มีหน้าที่อื่นเช่น มิติสัมพันธ์ ซึ่งซีกขวาโดยปกติเด่น
เปลือกสมอง
จนกระทั่งเร็ว ๆ นี้ ส่วนคล้ายกันของเปลือกสมองในสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง ไม่ได้รับการยอมรับโดยนักวิทยาศาสตร์ แต่ว่า งานวิจัยที่พิมพ์ในวารสาร "เซลล์" ใน ค.ศ. 2010 แสดงว่า โดยวิเคราะห์การแสดงออกของยีน (gene expression) เปลือกสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังและสมองรูปเห็ด (mushroom bodies)ของหนอนทราย มีความใกล้เคียงกัน สมองรูปเห็ดเป็นโครงสร้างในสมองของหนอนหลายจำพวกและของสัตว์ขาปล้อง มีบทบาทสำคัญในการเรียนและการทรงจำ หลักฐานในงานวิจัยนี้ชี้ว่า วิวัฒนาการของเปลือกสมองและสมองรูปเห็ดมีจุดกำเนิดเดียวกัน ดังนั้น จึงแสดงว่า โครงสร้างตั้งต้นของเปลือกสมองเกิดขึ้นในสมัยมหายุคพรีแคมเบรียน
เส้นประสาทกล้ามเนื้อตา
เส้นประสาทกล้ามเนื้อตา หรือ เส้นประสาทสมองเส้นที่ 3 () เป็นเส้นประสาทสมองเส้นหนึ่งจากจำนวนทั้งหมด 12 คู่ ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของตา การหรี่ม่านตา และช่วยในการลืมตา (นอกจากนี้ยังมีเส้นประสาทสมองเส้นที่ 4 และ 6 ที่มีส่วนในการควบคุมการเคลื่อนไหวของตา)