Human terdiri dari tiga jenis neuron: neuron sensorik, yang mengumpulkan pesan dari organ sensorik dan membawa mereka ke dan; neuron motorik, yang membawa pesan dari otak dan sumsum tulang belakang ke; dan neuron asosiasi, yang membuat koneksi antara pesan masuk dan pesan keluar. Sistem saraf pusat terdiri dari otak dan sumsum tulang belakang. Neuron asosiasi di sumsum tulang belakang dapat melakukan tindakan refleks otomatis yang cepat tanpa melibatkan otak.
Sistem perifer, bagian dari sistem saraf yang terletak di luar otak dan sumsum tulang belakang, dibagi lagi menjadi sistem saraf somatik. mengendalikan gerakan sukarela dan membawa pesan dari organ-organ indera, dan sistem saraf otonom, kelenjar yang mengatur dan otot-otot tak sadar. Sistem saraf otonom dibagi lagi menjadi sistem saraf simpatik, yang membangkitkan tubuh, dan sistem saraf parasimpatis, yang menenangkan tubuh.
Neuron tipikal terdiri dari badan sel, dendrit, yang menerima pesan, dan akson, yang mengirimkan pesan. Dalam proses transmisi aksonal, pesan berjalan di sepanjang permukaan neuron.
Kesenjangan kecil antara neuron disebut sinapsis. Pesan berpindah dari satu neuron ke neuron berikutnya melalui proses transmisi sinaptik. Penembakan neuron menyebabkan neurotransmiter kimia melintasi sinaps antar neuron, sehingga meningkatkan atau menurunkan kemungkinan neuron berikutnya akan menyala.
Pengetahuan kita tentang otak berasal dari penggunaan berbagai teknik, termasuk stimulasi listrik otak, studi terhadap orang yang mengalami kerusakan otak, operasi otak, analisis gelombang otak yang terekam pada electroencephalograms (EEG), dan berbagai jenis pemindaian otak, termasuk pemindaian PET dan magnetic resonance imaging (MRI).
Otak manusia terdiri dari empat set struktur dasar: batang otak, otak kecil, sistem limbik, dan korteks serebral. 10 Batang otak adalah bagian otak yang paling primitif dan berkaitan dengan fungsi otomatis. Di antara struktur yang ditemukan di batang otak adalah medula, yang mengontrol ritme dan refleks fisik dasar; hipotalamus, yang memantau perilaku seperti makan, minum, dan tidur; dan formasio retikuler, yang mengontrol aktivasi otak secara keseluruhan.
Otak kecil, yang terletak di belakang batang otak, terlibat dalam keseimbangan dan koordinasi.
Sistem limbik, termasuk struktur seperti amigdala dan hippocampus, hanya ditemukan pada mamalia. Tampaknya terlibat dalam ekspresi emosional.
Korteks serebral mengandung pusat penglihatan, pendengaran, pengecapan, penciuman, dan sentuhan. Ini adalah situs pemikiran, kecerdasan, dan memori. Korteks serebral dibagi menjadi empat lobus yang terpisah secara fungsional: frontal, parietal, barat, dan temporal. Sepotong sempit korteks di bagian atas kepala mengontrol respons sensorik dan motorik tubuh.
Bukti spesialisasi fungsi otak sering datang dari penelitian pasien kerusakan otak. Kerusakan pada indukan yang berbeda di korteks menyebabkan afasia, atau gangguan bahasa. Misalnya, pasien dengan kerusakan pada area Broca di lobus frontal mengalami kesulitan mengartikulasikan kata-kata dan memiliki tata bahasa yang salah.
Pasien dengan kerusakan pada area Wernicke di lobus temporal kiri Sering memilih kata-kata yang tidak tepat. Teknik pemindaian otak yang baru dengan cepat meningkatkan pengetahuan kita tentang spesialisasi fungsi otak.
Korteks serebral dibagi menjadi dua bagian, belahan otak kiri dan kanan.
Pada orang yang tidak kidal, otak kiri memiliki kendali utama atas kemampuan verbal; belahan kanan memiliki kontrol utama atas keterampilan nonverbal seperti pengenalan pola visual yang kompleks dan ekspresi dan pengenalan emosi. Sisi kanan otak mengontrol sisi kiri tubuh, dan sebaliknya. Pada orang kidal, fungsi yang berbeda dari kedua belahan dibagi lebih merata.
Hemisfer dihubungkan oleh pita serat yang disebut corpus callous. Ketika pita ini terputus, individu tersebut sebenarnya memiliki dua otak yang terpisah.