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Un cerebro es un órgano que sirve como centro del sistema nervioso en todos los vertebrados y la mayoría de los animales invertebrados. Se encuentra en la cabeza, generalmente cerca de los órganos sensoriales para sentidos como la visión. Es el órgano más complejo del cuerpo de un vertebrado. En un humano, la corteza cerebral contiene aproximadamente 14-16 mil millones de neuronas, y el número estimado de neuronas en el cerebelo es de 55-70 mil millones. Cada neurona está conectada por sinapsis a varios miles de otras neuronas. Estas neuronas se comunican entre sí por medio de largas fibras protoplasmáticas llamadas axones, que transportan trenes de pulsos de señal llamados potenciales de acción a partes distantes del cerebro o del cuerpo que se dirigen a células receptoras específicas.

Fisiológicamente, los cerebros ejercen un control centralizado sobre los otros órganos del cuerpo. Actúan sobre el resto del cuerpo al generar patrones de actividad muscular y al conducir la secreción de sustancias químicas llamadas hormonas. Este control centralizado permite respuestas rápidas y coordinadas a los cambios en el entorno. Algunos tipos básicos de capacidad de respuesta, como los reflejos, pueden estar mediados por la médula espinal o los ganglios periféricos, pero el control sofisticado y deliberado del comportamiento basado en información sensorial compleja requiere las capacidades de integración de información de un cerebro centralizado.

Las operaciones de las células cerebrales individuales ahora se entienden con considerable detalle, pero la forma en que cooperan en conjuntos de millones aún no se ha resuelto. Los modelos recientes en la neurociencia moderna tratan al cerebro como una computadora biológica, muy diferente en mecanismos de una computadora electrónica, pero similar en el sentido de que adquiere información del mundo circundante, la almacena y la procesa de varias maneras.

Este artículo compara las propiedades de los cerebros en todo el rango de especies animales, con la mayor atención a los vertebrados. Se trata del cerebro humano en la medida en que comparte las propiedades de otros cerebros. Las formas en que el cerebro humano difiere de otros cerebros están cubiertas en el artículo sobre el cerebro humano. Varios temas que pueden tratarse aquí están cubiertos allí porque se puede decir mucho más sobre ellos en un contexto humano. Lo más importante es la enfermedad cerebral y los efectos del daño cerebral, que están cubiertos en el artículo sobre el cerebro humano.

La forma y el tamaño del cerebro varían mucho entre especies, y la identificación de características comunes a menudo es difícil. Sin embargo, hay una serie de principios de arquitectura cerebral que se aplican a una amplia gama de especies. Algunos aspectos de la estructura del cerebro son comunes a casi toda la gama de especies animales; otros distinguen cerebros "avanzados" de los más primitivos, o distinguen vertebrados de invertebrados.

La forma más sencilla de obtener información sobre la anatomía del cerebro es mediante inspección visual, pero se han desarrollado muchas técnicas más sofisticadas. El tejido cerebral en su estado natural es demasiado blando para trabajar, pero puede endurecerse por inmersión en alcohol u otros fijadores, y luego cortarse para examinar el interior. Visualmente, el interior del cerebro consiste en áreas de la llamada materia gris, con un color oscuro, separadas por áreas de materia blanca, con un color más claro. Se puede obtener más información mediante la tinción de cortes de tejido cerebral con una variedad de productos químicos que resaltan áreas donde hay tipos específicos de moléculas presentes en altas concentraciones. También es posible examinar la microestructura del tejido cerebral con un microscopio y rastrear el patrón de conexiones de un área del cerebro a otra.

La información de los órganos sensoriales se recopila en el cerebro. Allí se usa para determinar qué acciones debe tomar el organismo. El cerebro procesa los datos sin procesar para extraer información sobre la estructura del entorno. A continuación, combina la información procesada con información sobre las necesidades actuales del animal y con la memoria de circunstancias pasadas. Finalmente, sobre la base de los resultados, genera patrones de respuesta motora. Estas tareas de procesamiento de señales requieren una interacción compleja entre una variedad de subsistemas funcionales.

La función del cerebro es proporcionar un control coherente sobre las acciones de un animal. Un cerebro centralizado permite que grupos de músculos sean co-activados en patrones complejos; También permite que los estímulos que inciden en una parte del cuerpo evoquen respuestas en otras partes, y puede evitar que diferentes partes del cuerpo actúen con propósitos cruzados entre sí.

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