Creierul este centrul inteligenței, gândirii și instinctului la majoritatea creaturilor superioare, inclusiv la oameni. La oameni, structurile de bază ale creierului sunt creierul, cerebelul și trunchiul cerebral. Fiecare dintre acestea este compus din organe și structuri mai mici care mențin diferite funcții mentale și fizice. Toate structurile creierului sunt compuse din celule nervoase, sau neuroni, care interacționează cu o mare eficiență, procesând inputul senzorial și realizând răspunsuri adecvate în fracțiuni de secundă.
Creierul este o extensie a sistemului nervos central, o rețea de neuroni care există în întreg corpul uman. Acești neuroni transmit date senzoriale și comenzi musculare către și de la creier prin intermediul măduvei spinării, situată în coloana vertebrală de protecție sau coloana vertebrală. În partea de sus a măduvei spinării, trunchiul cerebral formează baza creierului însuși. La fel ca multe structuri ale creierului, trunchiul cerebral reglează anumite funcții ale corpului, în acest caz acțiuni involuntare, cum ar fi respirația, circulația sângelui și somnul. Trunchiul cerebral include alte structuri ale creierului, inclusiv pontul și medula oblongata.
Chiar în spatele trunchiului cerebral se află cerebelul, care coordonează mișcarea și orientarea prin procesarea informațiilor de la urechi și alte organe senzoriale. Chiar deasupra cerebelului și a trunchiului cerebral se află ganglionii bazali, cunoscuți și ca sistemul limbic. Aceste structuri ale creierului, inclusiv nucleul caudat, putamenul și globul pallidus, reglează și funcțiile motorii. Hipocampul și amigdala, implicate în răspunsul emoțional de bază și memoria, fac, de asemenea, parte din sistemul limbic.
Structura centrală a creierului este creierul; stratul său cel mai exterior este cortexul cerebral, numit și neocortex. Ca și celelalte structuri ale creierului, cortexul cerebral este compus din neuroni. În creierul conservat, neuronii sunt gri, astfel încât creierul este adesea denumit materie cenușie. În creier, milioane de neuroni comunică între ei prin conexiuni numite sinapse, menținând funcții superioare ale creierului, cum ar fi vorbirea, memoria și rezolvarea de probleme complexe.
Cortexul cerebral este împărțit în emisfere drepte și stângi; fiecare controlează diferite procese mentale și fizice. Sub acest strat exterior, așa-numita substanță albă este compusă din axoni, corpurile comunicante ale neuronilor cerebrali. Această substanță albă conține structuri ale creierului, cum ar fi talamusul și hipotalamusul, care se ocupă de funcții mai simple, cum ar fi durerea, apetitul și răspunsul hormonal. În zonele albe și gri ale cortexului cerebral, diferitele structuri ale creierului procesează informații, iau decizii și inițiază acțiuni. Creierul poate coordona milioane de astfel de interacțiuni în orice secundă dată.