Encéfalo
O encéfalo é o centro do sistema nervoso em todos os animais vertebrados, e em muitos invertebrados. Alguns animais primitivos como os celenterados e equinodermes como a estrela-do-mar possuem um sistema nervoso descentralizado sem encéfalo, enquanto as esponjas não possuem sistema nervoso. Nos vertebrados o encéfalo localiza-se na cabeça protegido pelo crânio, próximo aos aparatos sensoriais primários: visão, audição, equilíbrio, paladar, e olfato. Os encéfalos podem ser extremamente complexos. O encéfalo humano - composto dentre outras estruturas pelo cérebro, cerebelo e tronco encefálico - contém cerca de 86 bilhões de neurônios, ligados por mais de 10 mil conexões sinápticas cada. Esses neurônios comunicam-se por meio de prolongamentos citoplasmáticos denominado axônio, que conduzem pulsos em sinais chamados potencial de ação para partes distantes do encéfalo e do corpo e as encaminham para serem recebidas por células específicas.
O cérebro, que consiste nos hemisférios cerebrais, forma a maior parte do encéfalo e recobre as outras estruturas cerebrais A região externa dos hemisférios, o córtex cerebral, é a massa cinzenta, consistindo de camadas corticais de neurônios. Cada hemisfério é dividido em quatro lobos principais - o lobo frontal, o lobo parietal, o lobo temporal e o lobo occipital. Três outros lobos são incluídos por algumas fontes, que são um lobo central, um lobo límbico e um lobo insular. O lobo central compreende o giro pré-central e o giro pós-central e está incluído, pois forma um papel funcional distinto. O tronco encefálico, semelhante a um talo, se fixa e deixa o cérebro no início da área do mesencéfalo. O tronco cerebral inclui o mesencéfalo, a ponte e o bulbo raquidiano. Atrás do tronco cerebral está o cerebelo (latim para pequeno cérebro). O cérebro, o tronco cerebral, o cerebelo e a medula espinhal são cobertos por três membranas chamadas meninges. As membranas são a dura-máter resistente; a aracnóide e a pia-máter interna, mais delicada. Entre a aracnoide e a pia-máter estão o espaço e as cisternas subaracnoides, que contêm o líquido cefalorraquidiano. A membrana mais externa do córtex cerebral é a membrana basal da pia-máter e é uma parte importante da barreira hematoencefálica. O cérebro vivo é muito macio, tendo uma consistência de gel semelhante ao tofu. As camadas corticais de neurônios constituem grande parte da matéria cinzenta cerebral, enquanto as regiões subcorticais mais profundas dos axônios mielinizados constituem a matéria branca. A substância branca do cérebro representa cerca de metade do volume total do cérebro.
Cérebro
O cérebro é a maior parte do encéfalo e é dividido em hemisférios direito e esquerdo quase simétricos por um sulco profundo, a fissura longitudinal. A assimetria entre os lobos é observada como uma petália. Os hemisférios são conectados por cinco comissuras que abrangem a fissura longitudinal, a maior delas é o corpo caloso. Cada hemisfério é convencionalmente dividido em quatro lobos principais; o lobo frontal, o lobo parietal, o lobo temporal e o lobo occipital, nomeados de acordo com os ossos do crânio que os cobrem. Cada lobo ou lóbulo está associado a uma ou duas funções especializadas, embora haja alguma sobreposição funcional entre elas. A superfície do cérebro é dobrada em cristas (giros) e ranhuras (sulcos), muitos dos quais são nomeados geralmente de acordo com sua posição, como o giro frontal do lobo frontal ou o sulco central, que separa as regiões centrais dos hemisférios. Existem muitas pequenas variações nas dobras secundárias e terciárias.
Cerebelo
O cerebelo é dividido em um lobo anterior, um lobo posterior e o lobo floculonodular. Os lobos anterior e posterior são conectados no meio pelo vermis. Comparado ao córtex cerebral, o cerebelo tem um córtex externo muito mais fino que é estreitamente sulcado em várias fissuras transversais curvas. Visto por baixo, entre os dois lóbulos, está o terceiro lóbulo, o lóbulo floculonodular. O cerebelo fica na parte posterior da cavidade craniana, abaixo dos lobos occipitais, e é separado deles pelo tentório cerebelar, uma lâmina de fibra. Ele está conectado ao tronco cerebral por três pares de tratos nervosos chamados pedúnculos cerebelares. O par superior se conecta ao mesencéfalo; o par do meio se conecta à medula e o par inferior se conecta à ponte. O cerebelo consiste em uma medula interna de substância branca e um córtex externo de substância cinzenta. Os lobos anterior e posterior do cerebelo parecem desempenhar um papel na coordenação e suavização de movimentos motores complexos, enquanto o lobo floculonodular é responsável pela manutenção do equilíbrio, embora exista debate quanto às suas funções cognitivas, comportamentais e motoras.
Tronco cerebral
O tronco cerebral fica abaixo do cérebro e consiste no mesencéfalo, ponte e medula. Situa-se na parte posterior do crânio, repousando na parte da base conhecida como clívo, e termina no forame magno, uma grande abertura no osso occipital. O tronco cerebral continua abaixo dele como a medula espinhal, protegida pela coluna vertebral. Dez dos doze pares de nervos cranianos emergem diretamente do tronco cerebral. O tronco cerebral também contém muitos núcleos de nervos cranianos e de nervos periféricos, bem como núcleos envolvidos na regulação de muitos processos essenciais, incluindo respiração, controle dos movimentos oculares e equilíbrio. A formação reticular, uma rede de núcleos de formação mal definida, está presente dentro e ao longo do tronco cerebral. Muitos tratos nervosos, que transmitem informações de e para o córtex cerebral para o resto do corpo, passam pelo tronco cerebral.
O encéfalo não apenas cresce, ele se desenvolve em uma sequência muito bem orquestrada, muitos neurônios são criados em zonas especiais que contêm células-tronco, e então migram pelo tecido para chegarem a sua localização final. No córtex, por exemplo, o primeiro estágio de desenvolvimento é a formação de uma "plataforma" por um grupo especial de células gliais, chamadas glia radiais , que projetam fibras verticalmente através do córtex. Os neurônios corticais novos são criados na base do córtex, então "escalam" estas fibras radiais até chegarem às camadas que estão destinados a ocupar enquanto adultos. Uma vez em seu lugar, o neurônio começa a estender dendritos e um axônio a seu redor. Os axônios, por geralmente se estenderem a grande distância do corpo celular e terem de fazer contato com alvos específicos, crescem de modo particularmente complexo. A ponta de um axônio em crescimento consiste de uma bolha de protoplasma chamada "cone de crescimento", repleta de receptores químicos. Estes receptores sentem o ambiente local, fazendo o cone de crescimento ser atraído ou repelido por vários elementos celulares, sendo atraído a uma direção em particular em cada ponto de seu trajeto. O resultado deste processo de direcionamento é que o cone de crescimento navega através do cérebro até atingir sua área de destino, onde outros indicadores químicos o fazem iniciar a formação de sinapses. Levando em conta todo o encéfalo, muitos milhares de genes dão origem a proteínas que influenciam o direcionamento do axônio.
