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 sistemas 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 contém cerca de 86 bilhões de neurônios, ligados por mais de 10.000 conexões sinápticas cada. Esses neurônios comunicam-se por meio de fibras protoplasmáticas chamadas 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.
De um ponto de vista filosófico, pode-se dizer que a função mais importante do encéfalo é servir como estrutura física subjacente à mente. Do o ponto de vista biológico, entretanto, a função mais importante do encéfalo é gerar comportamentos que promovam o bem-estar de um animal. O encéfalo controla o comportamento seja ativando músculos, seja causando a secreção de substâncias químicas, como os hormônios.
Nem todos os comportamentos precisam de um encéfalo. Mesmo organismos unicelulares são capazes de extrair informação do amibiente e responderem de acordo.[1] As esponjas, às quais falta um sistema nervoso central, são capazes de coordenar suas contrações corporais, e até mesmo de se locomoverem.[2] Nos vertebrados, a própria coluna vertebral contém circuitos neurais capazes de gerar respostas reflexas, assim como padrões motores simples, como nadar ou andar.[3] Entretanto, o controle sofisticado do comportamento, baseado em um sistema sensorial complexo requer a capacidade de integração de informações de um encéfalo centralizado.
Apesar do rápido avanço científico, muito do funcionamento do encéfalo continua um mistério. As operações individuais de neurônios e sinapses hoje são compreendidas com detalhamento considerável, mas o modo como eles cooperam em grupos de milhares ou milhões tem sido difícil de decifrar. Métodos de observação como registros de EEG e imageamento funcional cerebral mostram que as operações cerebrais são altamente organizadas, mas estes métodos não têm resolução suficiente para revelar a atividade de neurônios individualmente. Assim, mesmo os princípios mais fundamentais das redes de computação neural podem ficar, em grande medida, a serem descobertos por futuros pesquisadores.[4]
O encéfalo encontra-se localizado no interior do crânio, protegido por um conjunto de três membranas, que são as meninges. É constituído por um conjunto de estruturas especializadas que funcionam de forma integrada para assegurar unidade ao comportamento humano.
É importante fazer uma diferenciação do encéfalo e do cérebro: o encéfalo é um conjunto de estruturas que estão anatomicamente e fisiologicamente ligadas, sendo elas:
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