神经系统的复杂结构是人体的指挥中枢。这个特殊器官负责每个想法、每种情感以及绝大多数行为的调控。其独特的三维结构在决策和指令发布中发挥关键作用。三百年来，科学家们发现大脑存在特化区域负责特定任务（如语言理解和生成、视觉与空间信息处理）。各部分精密配合实现感觉与知觉管理、信息处理及多样化行为启动，帮助我们理解周围世界。完整的神经解剖学讨论需要厚教材和详细插图，以下介绍基础内容。
神经系统
神经系统是传递信息的复杂网络，由连接脑与全身的神经和细胞组成。包含两个主要部分：
- 中枢神经系统（CNS）：由脊髓和大脑构成
- 周围神经系统（PNS）：遍布全身的神经和辅助细胞，与CNS通讯
中枢神经系统可进一步分为：
- 后脑（脑干下部）
- 中脑（脑干中部）
- 前脑（包含大脑半球）
另一种分类方式将CNS分为：
- 脑干：控制自主过程（如呼吸、心跳），传导大脑信息至PNS
- 小脑：协调平衡与运动，位于脑干旁
- 大脑皮质：位于脑干和小脑上方，负责感觉、信息处理、记忆、学习和决策
健康个体的中枢神经系统各部分协同运作，实现从呼吸到阅读的各种功能调控。
大脑半球
大脑皮质分为左右两个半球，通过胼胝体（宽扁神经纤维桥）连接。尽管流行读物常强调大脑分工（右脑创意、左脑分析），但多数认知任务在双侧均有活动。语言功能是例外：
- 布罗卡区（左脑）：负责语言语法和句法
- 韦尼克区（左脑）：处理语言内容和语义
约30%左撇子的这两个区域位于右脑。其余区域近乎对称。
脑叶
大脑半球分为四个主要脑叶：
- 枕叶：后脑，主司视觉信息处理，含初级视觉皮层
- 颞叶：太阳穴后方，声音（含语言）和部分记忆的处理中心
- 顶叶：耳部上方，体感皮层所在地，处理触觉和空间信息
- 额叶：眼眶上方皮层前部，人类区别于灵长类的关键区域，负责执行功能（推理、决策、感觉整合、计划和运动执行）
神经科学家常用脑叶定位脑活动区域，这些划分也反映功能差异。
沟回结构
皮质呈褶皱状构造，每道褶皱的外部凸起称脑回，内部凹陷称沟。人类大脑褶皱模式独一无二，但部分大型沟回有特定命名：
- 外侧沟：分隔颞叶与额叶，其邻近的颞上回含初级听觉皮层（处理声音信息），韦尼克区也位于此
- 中央沟等标志性结构帮助精确定位皮层特定区域
灰质与白质
神经元是脑的基本功能单位，其特殊分支（树突和轴突）通过突触（细胞间化学信息交换间隙）通讯。神经元不同部分构成脑的两类物质：
- 灰质：含神经元胞体、树突及胶质细胞（支持细胞）
- 白质：由髓鞘包裹的轴突构成。髓鞘是脂肪绝缘层，促进高效神经传导，赋予白质特征色泽
美国国立卫生研究院连接组项目数据显示，人脑白质纤维连接呈现复杂网络。信号传输方向通过颜色编码：红色（左右）、绿色（前后）、蓝色（上下）。
连接组学
脑的精妙配置通过神经环路实现感知、处理和行为调控。重要区域通过神经束（传导通路）强连接，神经科学家发现传统功能区隔研究已不足。当前研究聚焦神经连接，运用新技术追踪关键环路，揭示不同脑区协作机制。这种复杂连接模式称为"连接组"。
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