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Um cérebro é um órgão que serve como o centro do sistema nervoso em todos os animais vertebrados e na maioria dos invertebrados. Está localizado na cabeça, geralmente próximo aos órgãos sensoriais para sentidos como a visão. É o órgão mais complexo do corpo de um vertebrado. Em um ser humano, o córtex cerebral contém aproximadamente 14 a 16 bilhões de neurônios, e o número estimado de neurônios no cerebelo é de 55 a 70 bilhões. Cada neurônio é conectado por sinapses a vários milhares de outros neurônios. Esses neurônios se comunicam por meio de longas fibras protoplásmicas chamadas axônios, que transportam trens de pulsos de sinal chamados potenciais de ação para partes distantes do cérebro ou corpo que visam células receptoras específicas.

Fisiologicamente, os cérebros exercem controle centralizado sobre os outros órgãos de um corpo. Eles agem no resto do corpo, gerando padrões de atividade muscular e estimulando a secreção de substâncias químicas chamadas hormônios. Esse controle centralizado permite respostas rápidas e coordenadas às mudanças no ambiente. Alguns tipos básicos de capacidade de resposta, como reflexos, podem ser mediados pela medula espinhal ou pelos gânglios periféricos, mas o controle propositado sofisticado do comportamento baseado em informações sensoriais complexas requer a capacidade de integração de informações de um cérebro centralizado.

As operações de células cerebrais individuais agora são entendidas em detalhes consideráveis, mas a maneira como cooperam em conjuntos de milhões ainda está para ser resolvida. Modelos recentes em neurociência moderna tratam o cérebro como um computador biológico, com mecanismo muito diferente de um computador eletrônico, mas semelhante no sentido em que adquire informações do mundo circundante, as armazena e as processa de várias maneiras.

Este artigo compara as propriedades do cérebro em toda a gama de espécies animais, com a maior atenção aos vertebrados. Ele lida com o cérebro humano, na medida em que compartilha as propriedades de outros cérebros. As maneiras pelas quais o cérebro humano difere de outros cérebros são abordadas no artigo do cérebro humano. Vários tópicos que podem ser abordados aqui são abordados lá porque muito mais pode ser dito sobre eles em um contexto humano. O mais importante é a doença cerebral e os efeitos de danos cerebrais, abordados no artigo sobre o cérebro humano.

A forma e o tamanho do cérebro variam muito entre as espécies, e identificar características comuns geralmente é difícil. No entanto, existem vários princípios de arquitetura cerebral que se aplicam a uma ampla gama de espécies. Alguns aspectos da estrutura cerebral são comuns a quase toda a gama de espécies animais; outros distinguem cérebros "avançados" de cérebros mais primitivos ou distinguem vertebrados de invertebrados.

A maneira mais simples de obter informações sobre anatomia cerebral é por inspeção visual, mas muitas técnicas mais sofisticadas foram desenvolvidas. O tecido cerebral, em seu estado natural, é mole demais para trabalhar, mas pode ser endurecido por imersão em álcool ou outros fixadores e depois cortado em pedaços para exame do interior. Visualmente, o interior do cérebro consiste em áreas da chamada substância cinzenta, de cor escura, separadas por áreas de substância branca, de cor mais clara. Informações adicionais podem ser obtidas através da coloração de fatias de tecido cerebral com uma variedade de produtos químicos que destacam áreas onde tipos específicos de moléculas estão presentes em altas concentrações. Também é possível examinar a microestrutura do tecido cerebral usando um microscópio e traçar o padrão de conexões de uma área do cérebro para outra.

Informações dos órgãos dos sentidos são coletadas no cérebro. Lá é usado para determinar quais ações o organismo deve executar. O cérebro processa os dados brutos para extrair informações sobre a estrutura do ambiente. Em seguida, combina as informações processadas com informações sobre as necessidades atuais do animal e com a memória de circunstâncias passadas. Finalmente, com base nos resultados, gera padrões de resposta motora. Essas tarefas de processamento de sinal requerem interação complexa entre uma variedade de subsistemas funcionais.

A função do cérebro é fornecer controle coerente sobre as ações de um animal. Um cérebro centralizado permite que grupos de músculos sejam co-ativados em padrões complexos; também permite que estímulos que colidam com uma parte do corpo evoquem respostas em outras partes, e pode impedir que diferentes partes do corpo atuem de maneira cruzada.

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