带有大脑

的大脑是所有脊椎动物和大部分无脊椎动物神经系统的中心。一些原始动物，如水母和海星，有一个分散的神经系统，没有大脑，而海绵则根本没有任何神经系统。脊椎动物的大脑位于头部，受头骨保护，靠近视觉、听觉、平衡、味觉和嗅觉等主要感觉器官。

大脑可能极其复杂。根据性别和年龄的不同，人类大脑皮层包含大约150 - 330亿个神经元，每个神经元连接着多达1万个突触连接。每立方毫米的大脑皮层包含大约10亿个突触。这些神经元通过被称为轴突的长原生质纤维相互交流，轴突将称为动作电位的信号脉冲序列传输到大脑或身体的遥远部位，并将它们定向到特定的受体细胞。

大脑最重要的生物功能是产生促进动物福利的行为。大脑要么通过激活肌肉，要么通过引起荷尔蒙等化学物质的分泌来控制行为。甚至单细胞生物也能从环境中提取信息并作出反应。海绵没有中枢神经系统，能够协调身体收缩，甚至运动。在脊椎动物中，脊髓本身包含的神经回路能够产生反射反应和简单的运动模式，如游泳或走路。然而，基于复杂感觉输入的复杂行为控制需要集中的大脑的信息整合能力。

尽管科学进步迅速，但大脑的工作原理在很大程度上仍是一个谜。单个神经元和突触的运作现在已经得到了相当详细的了解，但它们在数千或数百万个整体中的合作方式一直很难破译。脑电图记录和脑功能成像等观察方法告诉我们，大脑活动是高度组织的，但这些方法没有揭示单个神经元活动的分辨率。