Η λειτουργία των νευρώνων στον εγκέφαλο είναι να επεξεργάζονται την εσωτερική και εξωτερική εισροή που λαμβάνει το ανθρώπινο σώμα και να διασφαλίζει ότι το σώμα συνεχίζει να λειτουργεί σωστά. Οι μεμονωμένοι νευρώνες δεν εκτελούν αυτή τη λειτουργία από μόνοι τους, αλλά η ομάδα των νευρώνων που συνεργάζονται στον εγκέφαλο χειρίζεται όλα τα ερεθίσματα που προέρχονται από μέσα και έξω από το σώμα. Κάθε νευρώνας είναι ένα ηλεκτρικά διεγερτικό κύτταρο που μεταφέρει πληροφορίες σε άλλους νευρώνες μέσω χημικών και ηλεκτρικών σημάτων και τα συνδυασμένα σήματα των ομάδων νευρώνων στον εγκέφαλο επιτρέπουν προσεκτικά επεξεργασμένες απαντήσεις στην είσοδο.
Κατά τη μεταφορά σημάτων μεταξύ τους, οι νευρώνες στον εγκέφαλο βασίζονται τόσο σε χημικά όσο και σε ηλεκτρικά δεδομένα. Τα χημικά σήματα μεταδίδονται μεταξύ των νευρώνων μέσω νευροδιαβιβαστών, τα οποία είναι μικρά μόρια που μεταφέρονται από τον ένα νευρώνα στον άλλο για να συνεχίσουν μια πορεία. Τα ηλεκτρικά σήματα μεταδίδουν δεδομένα μέσω των ίδιων των νευρώνων, ταξιδεύοντας από την προέλευσή τους σε δέκτες που ονομάζονται δενδρίτες μέχρι να φτάσουν στο τέλος του νευρώνα, όπου η χημική σηματοδότηση πρέπει να αναλάβει. Πολλές ανθρώπινες διαταραχές, άλλες θεραπεύσιμες και άλλες εξουθενωτικές, είναι αποτέλεσμα σφαλμάτων στη μετάδοση ηλεκτρικού ή χημικού σήματος μεταξύ των νευρώνων στον εγκέφαλο.
Όλοι οι νευρώνες στον εγκέφαλο είναι δομικά παρόμοιοι, αν και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου μπορεί να έχουν ελαφρώς διαφορετικές νευρωνικές δομές. Οι διαφορετικές δομές δίνουν συγκεκριμένες ομάδες νευρώνων συγκεκριμένες δυνατότητες, γι ‘αυτό και διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου εξειδικεύονται για διαφορετικές εργασίες. Για παράδειγμα, ο οπτικός φλοιός χειρίζεται την είσοδο από τα μάτια και ο κινητικός φλοιός χειρίζεται την κίνηση. Κάθε περιοχή του εγκεφάλου είναι εξειδικευμένη για κάτι και οι διαφορετικές περιοχές του εγκεφάλου συχνά συνεργάζονται σε καθημερινές εργασίες. Υπάρχει μια κοινή παρανόηση στη λαϊκή κουλτούρα ότι οι άνθρωποι χρησιμοποιούν μόνο ένα μικρό κλάσμα του εγκεφάλου τους, αλλά αυτό στην πραγματικότητα δεν είναι αλήθεια. ολόκληρος ο εγκέφαλος χρησιμοποιείται σταθερά σε καθημερινή βάση.
Η επιστήμη έχει δείξει ότι οι νευρώνες στον εγκέφαλο είναι πολύ πιο προσαρμόσιμοι από ό, τι πιστεύαμε. Για πολλά χρόνια, πίστευαν ότι εάν συμβεί κάποια βλάβη στον εγκέφαλο, η λειτουργία των νευρώνων που επηρεάζονται θα χαθεί οριστικά και αμετάκλητα. Πολλές πιο πρόσφατες μελέτες έχουν δείξει ότι ο εγκέφαλος εμφανίζει την ικανότητα αναδρομολόγησης των λειτουργιών μέσω εναλλακτικών νευρωνικών οδών, γνωστών ως πλαστικότητα. Μερικοί άνθρωποι με βλάβη στα οπτικά κέντρα του εγκεφάλου μπορούν ακόμα να δουν και μερικοί άνθρωποι με το μισό του εγκεφάλου τους να λείπουν μπορούν να λειτουργήσουν σχετικά φυσιολογικά.