Aivot ovat elimiä, jotka toimivat hermoston keskuksena kaikilla selkärankaisilla ja selkärangattomimmilla eläimillä. Se sijaitsee päässä, yleensä lähellä aistielimiä aisteille, kuten visio. Se on selkärankaisten ruumiin monimutkaisin elin. Ihmisessä aivokuori sisältää noin 14–16 miljardia neuronia ja arvioitujen neuronien lukumäärä pikkuaivoissa on 55–70 miljardia. Jokainen neuroni on kytketty synapsien avulla useisiin tuhansiin muihin neuroneihin. Nämä hermosolut kommunikoivat keskenään pitkien protoplasmisten kuitujen avulla, joita kutsutaan aksoneiksi, jotka kuljettavat signaalipulsseja, joita kutsutaan toimintapotentiaaliksi, aivojen tai kehon etäisiin osiin, jotka kohdistuvat tiettyihin vastaanottajasoluihin.
Fysiologisesti aivot hallitsevat keskitetysti kehon muita elimiä. Ne vaikuttavat muuhun kehoon sekä luomalla lihaksen toimintamalleja että ajamalla hormonien, nimeltään kemikaalien eritystä. Tämä keskitetty valvonta mahdollistaa nopean ja koordinoidun reagoinnin ympäristön muutoksiin. Joitakin perustyyppejä herkkyyttä, kuten refleksejä, voi välittää selkäydin tai perifeeriset gangliat, mutta hienostunut ja tarkoituksenmukainen käyttäytymisen hallinta, joka perustuu monimutkaiseen aistinpanoon, vaatii keskitetyn aivojen tiedon integrointikykyä.
Yksittäisten aivosolujen toiminta ymmärretään nyt melko yksityiskohtaisesti, mutta tapa, jolla ne tekevät yhteistyötä miljoonien joukkoina, on vielä ratkaisematta. Nykyaikaisen neurotieteen viimeisimmät mallit käsittelevät aivoja biologisena tietokoneena, joka on mekanisminsa suhteen hyvin erilainen kuin elektroninen tietokone, mutta samanlainen siinä mielessä, että se hankkii tietoa ympäröivästä maailmasta, tallentaa sen ja käsittelee sitä monin tavoin.
Tässä artikkelissa verrataan aivojen ominaisuuksia kaikilla eläinlajeilla, kiinnittäen eniten huomiota selkärankaisiin. Se käsittelee ihmisen aivoja siltä osin kuin sillä on muiden aivojen ominaisuudet. Ihmisen aivoartikkelissa käsitellään tapoja, joilla ihmisen aivot eroavat muista aivoista. Useat aiheet, joita tässä mahdollisesti käsitellään, katetaan sen sijaan siellä, koska niistä voidaan sanoa paljon enemmän inhimillisessä yhteydessä. Tärkein on aivosairaus ja aivovaurion vaikutukset, jotka on käsitelty ihmisen aivoartikkelissa.
Aivojen muoto ja koko vaihtelevat suuresti lajeittain, ja yhteisten piirteiden tunnistaminen on usein vaikeaa. Siitä huolimatta on olemassa useita aivojen arkkitehtuurin periaatteita, joita sovelletaan monille lajeille. Jotkut aivojen rakenteen näkökohdat ovat yhteisiä melkein kaikille eläinlajeille; toiset erottavat "edistyneet" aivot primitiivisemmistä tai erottavat selkärankaiset selkärangattomista.
Yksinkertaisin tapa saada tietoa aivojen anatomiasta on visuaalinen tarkastus, mutta monia kehittyneempiä tekniikoita on kehitetty. Aivokudos on luonnollisessa tilassaan liian pehmeä työskentelemään, mutta se voidaan kovettaa upottamalla alkoholiin tai muihin kiinnittimiin, ja sitten se voidaan viipaloida sisätilojen tutkimista varten. Visuaalisesti aivojen sisustus koostuu ns. Harmaan aineen alueista, joissa on tumma väri, erotettuna valkoisen aineen alueilla, vaaleammalla värillä. Lisätietoja saadaan värjäämällä aivokudoksen viipaleet useilla kemikaaleilla, jotka tuovat esiin alueet, joissa erityyppiset molekyylit ovat läsnä suurina pitoisuuksina. Aivokudoksen mikrorakenne on myös mahdollista tutkia mikroskoopilla ja jäljittää aivoalueiden välisten yhteyksien rakenne.
Aistiin kerätään tietoa aistien elimistä. Siellä sitä käytetään määrittämään, mitä toimenpiteitä organismin on suoritettava. Aivot käsittelevät raakadataa saadakseen tietoja ympäristön rakenteesta. Seuraavaksi se yhdistää käsitellyn tiedon eläimen nykyisiä tarpeita koskeviin tietoihin ja aikaisempien olosuhteiden muistiin. Lopuksi tulosten perusteella se tuottaa moottorin vastekuvioita. Nämä signaalinkäsittelytehtävät vaativat monimutkaisen vuorovaikutuksen erilaisten toiminnallisten osajärjestelmien välillä.
Aivojen tehtävänä on tarjota johdonmukainen valvonta eläimen toimille. Keskitetty aivot mahdollistavat lihasryhmien aktivoinnin yhdessä monimutkaisissa malleissa; se sallii myös kehon yhtä osaa koskeviin ärsykkeisiin reagoida muissa osissa, ja se voi estää kehon eri osia toimimasta ristikkäisesti toisiinsa nähden.
Tästä clipartista voit ladata ilmaisia PNG-kuvia: Brain PNG-kuvia ilmaiseksi
