En hjärna är ett organ som fungerar som centrum i nervsystemet i alla ryggradsdjur och de flesta ryggradslösa djur. Det är beläget i huvudet, vanligtvis nära sensoriska organ för sinnen som syn. Det är det mest komplexa organet i en ryggradsdjurskropp. Hos en människa innehåller hjärnbarken cirka 14–16 miljarder neuroner, och det uppskattade antalet neuroner i hjärnbotten är 55–70 miljarder. Varje neuron är anslutna med synapser till flera tusen andra nervceller. Dessa neuroner kommunicerar med varandra med långa protoplasmafibrer som kallas axoner, som bär tåg av signalpulser som kallas handlingspotentialer till avlägsna delar av hjärnan eller kroppen som riktar sig till specifika mottagarceller.

Fysiologiskt utövar hjärnor centraliserad kontroll över kroppens andra organ. De verkar på resten av kroppen både genom att skapa mönster av muskelaktivitet och genom att driva utsöndring av kemikalier som kallas hormoner. Den här centraliserade kontrollen möjliggör snabba och samordnade svar på förändringar i miljön. Vissa grundläggande typer av lyhördhet, som reflexer, kan förmedlas av ryggmärgen eller perifera ganglier, men sofistikerad målmedveten kontroll av beteende baserat på komplex sensorisk inmatning kräver informationsintegreringsförmågan hos en central hjärna.

Funktionerna hos enskilda hjärnceller förstås nu i betydande detalj men hur de samarbetar i ensembler på miljoner är ännu inte löst. Nya modeller inom modern neurovetenskap behandlar hjärnan som en biologisk dator, mycket olika mekanism från en elektronisk dator, men liknande i den meningen att den skaffar information från den omgivande världen, lagrar den och bearbetar den på olika sätt.

I den här artikeln jämförs egenskaperna hos hjärnor över hela djursorten med största uppmärksamhet på ryggradsdjur. Den behandlar den mänskliga hjärnan i den mån den delar egenskaperna hos andra hjärnor. De sätt på vilka den mänskliga hjärnan skiljer sig från andra hjärnor behandlas i den mänskliga hjärnartikeln. Flera ämnen som kan behandlas här omfattas istället där eftersom mycket mer kan sägas om dem i mänsklig sammanhang. Den viktigaste är hjärtsjukdomar och effekterna av hjärnskada, som täcks i den mänskliga hjärnartikeln.

Formen och storleken på hjärnan varierar mycket mellan arter, och det är ofta svårt att identifiera vanliga egenskaper. Ändå finns det ett antal principer för hjärnarkitektur som gäller för ett brett spektrum av arter. Vissa aspekter av hjärnstrukturen är vanliga för nästan hela utbudet av djurarter; andra skiljer "avancerade" hjärnor från mer primitiva, eller skiljer ryggradsdjur från ryggradslösa djur.

Det enklaste sättet att få information om hjärnanatomi är genom visuell inspektion, men många mer sofistikerade tekniker har utvecklats. Hjärnvävnad i dess naturliga tillstånd är för mjuk att arbeta med, men den kan härdas genom nedsänkning i alkohol eller andra fixeringsmedel och sedan skivas isär för undersökning av interiören. Visuellt består hjärnans inre av områden av så kallade gråmaterial, med en mörk färg, åtskilda av områden med vitmaterial, med en ljusare färg. Ytterligare information kan erhållas genom att färga skivor av hjärnvävnad med olika kemikalier som tar fram områden där specifika typer av molekyler finns i höga koncentrationer. Det är också möjligt att undersöka mikrostrukturen i hjärnvävnad med hjälp av ett mikroskop och att spåra mönstret för anslutningar från ett hjärnområde till ett annat.

Information från sinnesorganen samlas in i hjärnan. Där används det för att bestämma vilka åtgärder organismen ska vidta. Hjärnan bearbetar rådata för att extrahera information om miljöns struktur. Därefter kombineras den bearbetade informationen med information om djurets aktuella behov och med minnet av tidigare omständigheter. Slutligen, på grundval av resultaten, genererar den motoriska svarsmönster. Dessa signalbehandlingsuppgifter kräver intrikat samspel mellan olika funktionella delsystem.

Hjärnans funktion är att tillhandahålla en sammanhängande kontroll över djurens handlingar. En central hjärna gör att grupper av muskler kan aktiveras i komplexa mönster; det tillåter också stimuli som påverkar en del av kroppen att framkalla svar i andra delar, och det kan förhindra olika delar av kroppen från att verka i tvärsyfte mot varandra.

I denna clipart kan du ladda ner gratis PNG-bilder: Brain PNG-bilder gratis nedladdning