ระบบประสาทกลาง ของมนุษย์อยู่ที่ใด?
ระบบประสาทกลาง
ระบบประสาทกลาง หรือ ระบบประสาทส่วนกลาง หรือ ซีเอ็นเอส (English: central nervous system; ตัวย่อ: CNS) เป็นโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดของระบบประสาท ประกอบด้วยสมองและไขสันหลัง ทำหน้าที่ร่วมกับระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ในการควบคุมพฤติกรรม โครงสร้างของระบบประสาทกลางจะอยู่ภายในช่องลำตัวด้านหลัง (dorsal cavity) สมองอยู่ในช่องลำตัวด้านศีรษะ (cranial cavity) และไขสันหลังอยู่ในช่องไขสันหลัง (spinal cavity) โครงสร้างเหล่านี้ถูกปกคลุมด้วยเยื่อหุ้มสมองและไขสันหลัง (meninges) สมองยังถูกปกคลุมด้วยกะโหลกศีรษะและไขสันหลังยังมีกระดูกสันหลังช่วยป้องกันการกระทบกระเทือน
เซลล์ประสาท
นิวรอนกับเซลล์เกลียที่เป็นตัวสนับสนุนโดยโครงสร้างและเมแทบอลิซึม รวมกันเป็นระบบประสาท ในสัตว์มีกระดูกสันหลัง นิวรอนส่วนมากจะอยู่ในระบบประสาทกลาง (CNS) แต่ก็มีบางส่วนอยู่ที่ปมประสาท (ganglia) ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) และมีเซลล์ประสาทรับความรู้สึกจำนวนมากในอวัยวะรับความรู้สึกเช่นจอตาและหูชั้นในรูปหอยโข่ง (cochlea) เซลล์รับแสง
ในมนุษย์ เซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยอยู่ที่ส่วนนอกสุดของจอประสาทตา (ด้านหลังสุดของตา) และมีโครงสร้างโดยพื้นฐานที่คล้ายคลึงกัน ส่วนที่ไกลจากสมองที่สุด เป็นส่วนสุดของแอกซอน (axon terminal) ซึ่งปล่อยสารสื่อประสาท "กลูตาเมต" ไปสู่ bipolar cell ส่วนเถิบต่อไปทางสมองเป็นตัวเซลล์ ซึ่งมีออร์แกเนลล์ของเซลล์ ส่วนเถิบต่อไปเรียกว่า inner segment ซึ่งเป็นส่วนมีหน้าที่พิเศษเต็มไปด้วยไมโทคอนเดรีย หน้าที่หลักของส่วนนี้ก็คือผลิต ATP ใช้เป็นพลังงานสำหรับการปั้มโซเดียมโพแทสเซียมผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ ส่วนสุดท้ายที่ใกล้สมองที่สุดเรียกว่า outer segment ซึ่งเป็นส่วนที่ดูดซึมแสง ส่วนนี้จริง ๆ แล้วเป็นซีเลียดัดแปลง[10][11] ประกอบด้วยจาน (disc) เต็มไปด้วยหน่วยรับความรู้สึกประเภท opsin ซึ่งเป็นโปรตีนที่ดูดซึมโฟตอน และเต็มไปด้วยประตูโซเดียมเปิดปิดโดยความต่างศักย์ (voltage-gated sodium channel) เปลือกสมองส่วนรู้รส
คล้ายกับระบบรู้กลิ่น ระบบรู้รสสามารถกำหนดโดยหน่วยรับรสโดยเฉพาะ ๆ ในระบบประสาทส่วนปลาย และวิถีประสาทที่ส่งและประมวลข้อมูลเกี่ยวกับรสในระบบประสาทส่วนกลาง
หน่วยรับรสจะพบได้ที่ผิวลิ้น เพดานอ่อน คอหอย และหลอดอาหารส่วนบน
ซึ่งรสชาติจะส่งไปทางประสาทสมอง 3 เส้นจาก 12 เส้น
สาขา chorda tympani และ greater superior petrosal ของเส้นประสาทเฟเชียล (VII) จากปมประสาท geniculate ganglion ส่งข้อมูลรสชาติจากลิ้นด้านหน้าประมาณ 2/3
ส่วนสาขา lingual branch ของประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve, IX) จากปมประสาท petrosal ganglion/inferior ganglion of glossopharyngeal nerve ส่งข้อมูลจากลิ้นด้านหลังประมาณ 1/3 รวมทั้งปุ่มเซอร์คัมแวลเลต
ในขณะที่สาขา superior lingual branch ของประสาทเวกัส (vagus nerve, X) จากปมประสาท nodose ganglion/inferior ganglion of vagus nerve ส่งข้อมูลรสไปจากส่วนต่าง ๆ ด้านหลังของช่องปากรวมทั้งเพดาน คอหอย ฝากล่องเสียง และ 1/3 ส่วนต้นของหลอดอาหาร กล้ามเนื้อ
ใยประสาทนำออก (Efferent nerve fiber) ของระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ทำหน้าที่นำคำสั่งไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่างๆ และทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย เส้นประสาท (nerve) ทำหน้าที่นำคำสั่งทั้งนอกอำนาจจิตใจและในอำนาจจิตใจจากสมอง ทั้งกล้ามเนื้อในชั้นลึก กล้ามเนื้อในชั้นตื้น กล้ามเนื้อใบหน้า และกล้ามเนื้อภายในต่างถูกควบคุมโดยส่วนต่างๆ ของ primary motor cortex ของสมอง ซึ่งอยู่หน้าร่องกลาง (central sulcus) ของสมองซึ่งแบ่ง frontal lobes และ parietal lobes นิวเคลียส (ระบบประสาท)
ส่วนของสมองที่สำคัญบางตำแหน่งมีลักษณะเป็นกลุ่มของนิวเคลียสที่ทำงานประสาทกันระหว่างโครงสร้าง ได้แก่ ทาลามัสและไฮโปทาลามัสซึ่งประกอบด้วยโครงสร้างย่อยลงไปอีกมากมาย เมดัลลา ออบลองกาตาและพอนส์ก็ประกอบด้วยนิวเคลียสเล็กๆ จำนวนมากทำหน้าที่ทั้งรับความรู้สึก สั่งการ และการควบคุมการทำงานของร่างกาย อวัยวะ
อวัยวะ เป็นกลุ่มของเนื้อเยื่อที่มีหน้าที่คล้ายกัน พืชและสัตว์ต้องพึ่งอวัยวะหลายชิ้นในระบบอวัยวะ[1] หน้าที่ของระบบอวัยวะมักจะมีหน้าที่ทับซ้อนกัน เช่น ไฮโปทาลามัส (hypothalamus) เป็นอวัยวะที่ทำหน้าที่ทั้งในระบบประสาท (nervous system) และระบบต่อมไร้ท่อ (endocrine system) ทำให้การศึกษาทั้งสองระบบมักจะทำร่วมกันเรียกว่า ระบบประสาทและต่อมไร้ท่อ (neuroendocrine system) เช่นเดียวกันกับ ระบบกล้ามเนื้อและกระดูก (musculoskeletal system) ซึ่งเป็นความเกี่ยวข้องกันระหว่างระบบกล้ามเนื้อ (muscular system) และ ระบบโครงกระดูก (skeletal system) ปมประสาทรากหลัง
แต่โดยที่ไม่เหมือนเซลล์ประสาทส่วนมากในระบบประสาทกลาง ศักยะงานในปมประสาทรากหลังอาจจะเริ่มที่ส่วนยืดปลาย (distal process) ไม่เดินทางผ่านตัวเซลล์ แต่เดินทางต่อไปตามส่วนยืดประชิด (proximal process) จนกระทั่งถึง synaptic terminal (ปลายไซแนปส์) ในปีกหลังของไขสันหลัง (posterior horn of spinal cord) Somatotopy
Somatotopy หมายถึงความเชื่อมต่อกันจุดต่อจุดระหว่างเขตหนึ่งในร่างกายกับจุด ๆ หนึ่งในระบบประสาทกลาง 
โดยทั่ว ๆ ไปแล้ว จุดหนึ่งในร่างกายจะตรงกับอีกจุดหนึ่งในคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายปฐมภูมิ (postcentral gyrus)
ซึ่งทั่ว ๆ ไปปรากฏเป็นแผนที่ sensory homunculus (homunculus แปลว่า คนจำลอง หรือคนเล็ก)
ซึ่งมีการจัดเรียงส่วนต่าง ๆ ของร่างกาย
คือ เขตต่าง ๆ เช่นรยางค์ (ดูรยางค์บนและรยางค์ล่าง) นิ้วมือนิ้วเท้า องคชาต 
และใบหน้ามีส่วนของตนเองในคอร์เทกซ์รับความรู้สึก (somatosensory cortex)
และเขตร่างกายที่สามารถควบคุมได้อย่างละเอียด (เช่นนิ้วมือ) ก็จะมีส่วนสัมพันธ์ในคอร์เทกซ์ที่ใหญ่กว่า
เปรียบเทียบกับเขตร่างกายที่ควบคุมได้อย่างหยาบ ๆ (เช่นลำตัว) ก็จะมีส่วนสัมพันธ์ในคอร์เทกซ์ที่เล็กกว่า
และก็ยังมีเขตอื่น ๆ ด้วย เช่นอวัยวะภายใน (viscera) ที่ไม่มีเขตสัมพันธ์ใน postcentral gyrus การรับรู้รส
ในมนุษย์ รสชาติจะส่งไปทางประสาทสมอง 3 เส้นจาก 12 เส้น สาขา chorda tympani และ greater superior petrosal ของเส้นประสาทเฟเชียล (VII) จากปมประสาท geniculate ganglion ส่งข้อมูลรสชาติจากลิ้นด้านหน้าประมาณ 2/3[16][123][124] ส่วนสาขา lingual branch ของประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve, IX) จากปมประสาท petrosal ganglion/inferior ganglion of glossopharyngeal nerve ส่งข้อมูลจากลิ้นด้านหลังประมาณ 1/3 รวมทั้งปุ่มเซอร์คัมแวลเลต[16][123][124] ในขณะที่สาขา superior lingual branch ของประสาทเวกัส (vagus nerve, X) จากปมประสาท nodose ganglion/inferior ganglion of vagus nerve ส่งข้อมูลรสไปจากส่วนต่าง ๆ ด้านหลังของช่องปากรวมทั้งเพดาน คอหอย ฝากล่องเสียง[16][123] และ 1/3 ส่วนต้นของหลอดอาหาร[124] โดยประสาททั้งหมดจะส่งไปยัง solitary nucleus (NST) ทางด้านหน้าส่วนข้าง (rostral and lateral) ซึ่งเป็นส่วนที่เรียกได้อีกอย่างหนึ่งว่า gustatory nucleus of NST โดยอยู่ในก้านสมองส่วนท้าย (medulla oblongata)[16][123] การเจริญของประสาทในมนุษย์
หลังแกสทรูเลชัน แกนสันหลัง กายทรงกระบอกยืดหยุ่นซึ่งทอดตลอดหลังของเอ็มบริโอ เกิดขึ้นจากเมโซเดิร์ม ระหว่างสัปดาห์ที่สามของการตั้งครรภ์ แกนสันหลังส่งสัญญาณไปเอ็กโทเดิร์มที่อยู่ใต้ เหนี่ยวนำให้กลายเป็นนิวโรเอ็กโทเดิร์ม (neuroectoderm) ซึ่งส่งผลให้แผ่นเล็กยาวของสเต็มเซลล์ประสาทที่ทอดตลอดหลังของเอ็มบริโอ แผ่นเล็กยาวนี้เรียก แผ่นประสาท (neural plate) และเป็นจุดกำเนิดของระบบประสาททั้งหมด แผ่นประสาทนี้พับออกด้านนอกเพื่อให้เกิดร่องประสาท (neural groove) ต่อมา สันประสาท (neural fold) ของร่องนี้จะปิดเริ่มในบริเวณคอในอนาคตเพื่อสร้างท่อประสาท (นิวรูเลชันแบบนี้เรียก นิวรูเลชันปฐมภูมิ) ส่วนด้านหน้าของท่อประสาทเรียก แผ่นฐาน (basal plate) ส่วนด้านหลังเรียก แผ่นปีก (alar plate) ภายในกลวงเรียก คลองประสาท (neural canal) เมื่อสิ้นสัปดาห์ที่สี่ของการตั้งครรภ์ ปลายเปิดของท่อประสาท ที่เรียก นิวโรพอร์ (neuropore) จะปิด ระบบรับความรู้สึกทางกาย
วิถีประสาทรับความรู้สึกทางกายที่ตัวรับความรู้สึกส่งสัญญาณไปยังระบบประสาทกลางเพื่อการรับรู้เหนือจิตสำนึก โดยปกติจะมีนิวรอนส่งสัญญาณต่อ ๆ กันยาว 3 ตัว คือ first order neuron, second order neuron, และ third order neuron[3] ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก
ระบบประสาทพาราซิมพาเทติก () เป็นหนึ่งในสองระบบหลักของ ระบบประสาทอัตโนมัติ เส้นประสาทในระบบพาราซิมพาเทติก คือเส้นประสาทที่มาจากบริเวณเหนือไขสันหลัง คือบริเวณที่เป็นสมองส่วนกลาง และเมดัลลาออบลองกาตา และเส้นประสาทที่มาจากบริเวณต่ำ วงจรปาเปซ
วงจรปาเปซ () เป็นวิถีประสาทในสมองที่เจมส์ ปาเปซ (James Papez) นักประสาทกายวิภาคศาสตร์ชาวอเมริกัน อธิบายเป็นครั้งแรกเมื่อ ค.ศ. 1937 ปาเปซเชื่อว่าวงจรนี้เกี่ยวข้องกับอารมณ์ นับแต่การค้นพบวงจรดังกล่าว มีการทดลองจำนวนมากเพื่อสำรวจระบบนี้และวิธีที่โครงสร้างของมันทำงานร่วมกัน ภายหลัง วงจรปาเปซถูกดัดแปลงโดย พอล ดี. แม็กลีน (Paul D. MacLean) นักประสาทวิทยาศาสตร์และแพทย์ชาวอเมริกัน ปัจจุบัน วงจรนี้เรียก วงจรลิมบิกกลาง (medial limbic circuit) ความเสียหายต่อบางส่วนของวงจรปาเปซให้ความรู้ไม่เพียงแต่หน้าที่ของมัน แต่ยังการวินิจฉัยความผิดปกติต่าง ๆ ที่เกี่ยวข้องกับความจำด้วย เซลล์ประสาทสั่งการ
เซลล์ประสาทสั่งการร่างกาย (somatic motor neurons) เกิดที่ระบบประสาทกลาง (CNS) และส่งแอกซอนไปยังกล้ามเนื้อโครงร่าง
(เช่น กล้ามเนื้อที่แขนขา ท้อง และ) ซึ่งมีหน้าที่เคลื่อนไหวร่างกาย
หมวดย่อยของนิวรอนเหล่านี้รวมทั้ง เซลล์ประสาทส่งออกอัลฟา (alpha efferent neuron) และ
มีชื่อว่า "นำออก" ก็เพราะส่งกระแสประสาทจากระบบประสาทกลาง () ไปยังระบบประสาทส่วนปลาย () เซลล์รับแสง
จอประสาทตามนุษย์มีเซลล์รูปกรวยประมาณ 6 ล้านตัวและเซลล์รูปแท่ง 120 ล้านตัว[15] ข้อมูลที่ส่งไปจากเซลล์ประสาททั้งสองไปรวมกันที่เซลล์ RGC และ bipolar cell เพื่อการแปลผลก่อนที่จะส่งต่อไปยัง lateral geniculate nucleus ในทาลามัส ส่วนตรงกลางขอจอประสาทตา (คือส่วนที่ตรงกับตรงกลางของเลนส์ตา) เป็นรอยบุ๋มจอตา (fovea) ซึ่งมีแต่เซลล์รูปกรวย และเป็นส่วนที่ทำให้เกิดการเห็นที่ชัดที่สุดที่ละเอียดที่สุด ส่วนที่เหลือของเรตินามีทั้งเซลล์รูปแท่งและเซลล์รูปกรวยอยู่ปนกันไป แต่ไม่มีเซลล์รับแสงอะไร ๆ ที่จุดบอด ซึ่งเป็นเขตที่ใยประสาทของ RGC รวมตัวเป็นเส้นประสาทตา (optic nerve) แล้วออกจากลูกตา[16] ไขสันหลัง
ไขสันหลังคือโครงสร้างหลักในการถ่ายทอดข้อมูลระหว่างสมองและระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) ไขสันหลังมีความยาวน้อยกว่ากระดูกสันหลังที่ห่อหุ้มมันอยู่ โดยมันจะยาวต่อออกมาจากสมองส่วนเมดัลลาออบลองกาตา (medulla oblongata) ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของก้านสมอง และยาวต่อไปถึงโครงสร้างที่เรียกว่าโคนัส เมดัลลาริส (conus medullaris) ซึ่งอยู่บริเวณกระดูกสันหลังส่วนเอว (lumbar vertebrae) และสิ้นสุดกลายเป็นโครงสร้างที่มีลักษณะเป็นเส้นใยเล็กๆที่เรียกว่าไฟลัม เทอร์มินาเล (filum terminale) จอตา
ในสัตว์มีกระดูกสันหลังในช่วงพัฒนาการของเอ็มบริโอ ทั้งเรตินาทั้งเส้นประสาทตามีกำเนิดเป็นส่วนหนึ่งของสมอง
ดังนั้น เรตินาจึงได้รับพิจารณาว่าเป็นส่วนของระบบประสาทกลาง (CNS) และจริง ๆ แล้วเป็นเนื้อเยื่อของสมอง 
เป็นส่วนเดียวของระบบประสาทกลางที่สามารถเห็นได้โดยไม่ต้องอาศัยการผ่าการเจาะ เซลล์ประสาท
นิวรอนสื่อสารกันเองผ่านจุดประสานประสาท (ไซแนปส์) โดยปลายแอกซอน (axon terminal หรือ en passant bouton) ของเซลล์หนึ่งจะอยู่ติดกับเดนไดรต์ ตัวเซลล์ หรือ (แม้จะน้อยกว่า) แอกซอนของอีกเซลล์หนึ่ง นิวรอนเช่นเซลล์เพอร์คินจีในสมองน้อยอาจมีสาขาเดนไดรต์เป็นพัน โดยเชื่อมกับเซลล์อื่น ๆ อีกเป็นหมื่น ๆ นิวรอนอื่น ๆ เช่น magnocellular neuron ของ supraoptic nucleus (ในไฮโปทาลามัส) มีเดนไดรต์เพียแค่ 1-2 สาขา แต่ว่าแต่ละสาขามีไซแนปส์เป็นพัน ๆ ไซแนปส์สามารถเป็นทั้งแบบเร้า (excitatory, EPSP) หรือแบบยับยั้ง (inhibitory, IPSP) และสามารถเพิ่มหรือลดการทำงานของเซลล์เป้าหมายตามลำดับ มีนิวรอนที่สามารถสื่อสารผ่านจุดประสานประสาทไฟฟ้า ผ่านช่อง gap junction ที่สามารถนำไฟฟ้าระหว่างเซลล์ อินเตอร์เวนทริคูลาร์ ฟอรามินา
ในสมอง อินเตอร์เวนทริคูลาร์ ฟอรามินา หรือ ฟอรามินา ออฟ มอนโร (interventricular foramina หรือ foramina of Monro) เป็นช่องที่เชื่อมระหว่างคู่ของโพรงสมองข้างกับโพรงสมองที่สามในแนวกลางของสมอง เป็นช่องทางที่ให้น้ำหล่อสมองไขสันหลัง หรือซีเอสเอฟ (cerebrospinal fluid, CSF) ที่ผลิตในโพรงสมองข้างไปยังโพรงสมองที่สาม และส่งต่อไปยังระบบโพรงสมองส่วนอื่นๆ ที่เหลือ ช่องดังกล่าวยังมีคอรอยด์ เพล็กซัส (choroid plexus) ซึ่งเป็นโครงสร้างพิเศษในการผลิตซีเอสเอฟ ซึ่งเชื่อมระหว่างในโพรงสมองข้างและโพรงสมองที่สาม แผนที่ภูมิลักษณ์
"แผนที่ภูมิลักษณ์" () หรือ "แผนที่ topographic" ของระบบประสาท เป็นการส่งข้อมูลอย่างเป็นระเบียบของพื้นผิวในร่างกายที่เกิดความรู้สึก เช่นที่เรตินาหรือผิวหนัง หรือในระบบปฏิบัติงานเช่นระบบกล้ามเนื้อ ไปยังโครงสร้างต่าง ๆ ของสมองในระบบประสาทกลาง
แผนที่ภูมิลักษณ์มีอยู่ในระบบรับความรู้สึกทั้งหมด และในระบบสั่งการ (motor system) ต่าง ๆ เป็นจำนวนมาก
ระบบสายตาหมายถึงส่วนในระบบประสาทกลางที่ยังการเห็นให้เป็นไปได้ในสิ่งมีชีวิต
เป็นระบบที่แปลข้อมูลจากแสงในความถี่ที่เห็นได้เพื่อสร้างแบบจำลองของโลก.
ganglion cell ของเรตินาส่งข้อมูลอย่างเป็นระเบียบไปยัง lateral geniculate nucleus (LGN) ในทาลามัส และจากนั้น ไปยังคอร์เทกซ์สายตาปฐมภูมิ (V1).
จุดที่อยู่ใกล้ ๆ กันบนเรตินา มีนิวรอนที่อยู่ใกล้ ๆ กันเป็นตัวแทน (คือเป็นแผนที่) ทั้งใน LGN ทั้งใน V1
การส่งและการรับข้อมูลเป็นระเบียบอย่างนี้เรียกว่า topography (ภูมิลักษณ์) ระบบลิมบิก
ระบบลิมบิก เป็นกลุ่มของส่วนของสมองที่อยู่ตามแนวโค้งระหว่างทาลามัสกับซีรีบรัล คอร์เท็กซ์ ทำงานร่วมกันในการรับรู้เกี่ยวกับอารมณ์และพฤติกรรม ประกอบด้วย เปลือกสมอง
ชั้นที่ 1 เรียกว่า ชั้นโมเลกุลาร์ (molecular layer) มีเซลล์ประสาทน้อยตัวที่กระจายออกไป และโดยมากประกอบด้วยกระจุกของเดนไดรต์จากยอดของเซลล์ประสาทพีรามิด (pyramidal neuron) และแอกซอนที่ไปในแนวขวาง และเซลล์เกลีย[9]. เซลล์ประสาทคาฮาล-เร็ตเซียส (Cajal-Retzius cell) และเซลล์ประสาทรูปดาว (stellate cells) แบบมีหนามก็มีอยู่ในชั้นนี้ด้วย มีการสันนิษฐานว่า การเชื่อมต่อจากเซลล์ประสาทจากเขตอื่นมายังกระจุกเดนไดรต์ของยอดเซลล์ประสาทพีรามิด เป็นองค์ประกอบที่สำคัญในการทำงานร่วมกันของเซลล์ต่าง ๆ ในเปลือกสมองที่มีบทบาทในการเรียนโดยสัมพันธ์[10]และการใส่ใจ[11] แม้ว่า จะเคยเชื่อกันว่า การเชื่อมต่อที่เข้ามาสู่ชั้นที่ 1 มาจากเปลือกสมองเอง[12] แต่เดี๋ยวนี้รู้กันแล้วว่า ชั้นที่ 1 ในผิวทั่วเปลือกสมองรับสัญญาณไม่ใช่น้อย จากเซลล์ประสาทในทาลามัสแบบเอ็ม (M-type) หรือที่เรียกว่า เซลล์ประสาทแบบเมทริกซ์[13] เมื่อเปรียบเทียบกับ เซลล์ประสาทแบบซี (C-type) หรือที่เรียกว่า เซลล์ประสาทแบบคอร์ (core) ซึ่งส่งสัญญาณไปในชั้นที่ 4[14] ชั้นที่ 2 ที่เรียกว่า ชั้นเซลล์ประสาทเล็กด้านนอก (External granular layer) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทพิรามิดขนาดเล็ก ๆ และเซลล์ประสาทรูปดาวเป็นจำนวนมาก ชั้นที่ 3 หรือชั้นเซลล์ประสาทพิรามิดด้านนอก (external pyramidal layer) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทพิรามิดขนาดเล็กและกลางโดยมาก แต่ก็ยังประกอบด้วยเซลล์ที่ไม่ใช่เซลล์พิรามิดอย่างอื่นที่มีแอกซอนแนวตั้งเชื่อมต่อกับภายในคอร์เทกซ์. ชั้นที่ 1 และชั้นที่ 3 เป็นจุดหมายปลายทางหลักสำหรับใยประสาทนำเข้าจากคอร์เทกซ์สู่คอร์เทกซ์ที่มาจากอีกซีกสมองหนึ่ง และชั้นที่ 3 เป็นแหล่งกำเนิดหลักของใยประสาทนำออกจากคอร์เทกซ์สู่คอร์เทกซ์ที่ไปสู่อีกซีกสมองหนึ่ง ชั้นที่ 4 หรือที่เรียกว่า ชั้นเซลล์ประสาทเล็กด้านใน (Granular layer) ประกอบด้วยเซลล์ประสาทรูปดาวและเซลล์ประสาทพิรามิด ชนิดต่าง ๆ และเป็นปลายทางหลักสำหรับใยประสาทนำเข้าจากทาลามัสสู่คอร์เทกซ์ จากเซลล์ประสาททาลามัสแบบซี[14] และสำหรับใยประสาทนำเข้าจากคอร์เทกซ์สู่คอร์เทกซ์ที่เชื่อมต่อกับสมองซีกเดียวกัน ชั้นที่ 5 หรือชั้นเซลล์ประสาทพิรามิดด้านใน (internal pyramidal layer) มีเซลล์ประสาทพิรามิดขนาดใหญ่ เช่นเซลล์เบ็ทซ์ (Betz cells) ในคอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ เป็นชั้นที่เป็นต้นกำเนิดหลักต่อใยประสาทนำออกที่ไปสู่เขตใต้เปลือกสมอง เพราะเหตุนั้น จึงมีเซลล์พิรามิดขนาดใหญ่ที่ส่งแอกซอนไปจากคอร์เทกซ์ลงผ่านปมประสาทฐาน (basal ganglia) ก้านสมอง และไขสันหลัง ชั้นที่ 6 หรือชั้นหลายรูป (Polymorphic layer หรือ multiform layer) มีเซลล์ประสาทพิรามิดขนาดใหญ่บ้าง และมีเซลล์พิรามิดมีรูปร่างคล้ายกระสวย และเซลล์รูปร่างต่าง ๆ อย่างอื่น ชั้นที่ 6 ส่งใยประสาทนำออกไปยังทาลามัส เป็นการเชื่อมต่อซึ่งกันและกันระหว่างคอร์เทกซ์และทาลามัส[15] ใยประสาทที่นำออกนั้นเป็นทั้งแบบเร้าและแบบห้าม[16] เซลล์ประสาทจากชั้น 6 นี้ ส่งใยประสาทแบบเร้าไปยังเซลล์ประสาทในทาลามัส และส่งใยประสาทที่เป็นสาขาไปยังนิวเคลียสตาข่ายในทาลามัส (thalamic reticular nucleus) ที่มีฤทธิ์ห้ามเซลล์ประสาทในทาลามัสกลุ่มเดียวกันหรือที่อยู่ใกล้ ๆ กันนั่นแหละ เนื่องจากว่าฤทธิ์การห้ามของเซลล์ประสาทจากชั้น 6 ในเปลือกสมองนั้นลดลง เพราะสัญญาณทางเข้าไปยังเปลือกสมองที่สื่อโดยอะเซ็ตทิลโคลีน กลไกเช่นนี้จึงเปิดโอกาสให้ก้านสมอง สามารถควบคุมระดับความเร้าของของสัญญาณจากวิถีประสาทคอลัมน์หลัง-เล็มนิสคัสกลาง (Posterior column-medial lemniscus pathway[17])[16] ซึ่งเป็นวิถีประสาทรับความรู้สึก กล่าวโดยอีกนัยหนึ่งคือ เปิดโอกาสให้ก้านสมองควบคุมระดับความรู้สึกนั่นเอง ไขสันหลัง
เซลล์ประสาทสั่งการส่วนบน (cortical upper motor neurons) อยู่ในบริเวณ บรอดแมน ([[Brodmann area]]s) ที่ 1, 2, 3, 4, 6 และส่งแอกซอนไปตาม รยางค์หลังของ อินเทอร์นัล แคปซูล ([[internal capsule]]) และผ่าน ครูซ ซีรีไบร ([[crus cerebri]]) ผ่านพอนส์ (pons) และ เมดดุลลารี พีระมิด ([[medullary pyramids]]) ซึ่ง 90% ของแอกซอนจะไขว์ไปอีกข้างตรงจุดไขว้กันของใยประสาทในส่วนพีระมิดนี้ (decussation of the pyramids) แล้วจึงลงไปในไขสันหลังในรูป แลทเทอรัล คอร์ติโคสไปนัล แทรคท์ (lateral corticospinal tract) และไซแนปซ์กับเซลล์ประสาทสั่งการส่วนล่าง (lower motor neurons) ที่ปีกล่างของไขสันหลังส่วนเนื้อใน (ventral [[spinal cord horn|horns]]) ซึ่งมีการไซแนปส์ที่ทุกระดับของไขสันหลัง อีก 10% จะลงไปโดยไม่ไขว้ที่พีระมิดในรูปของ เวนทรัล คอร์ติโคสไปนัล แทรคท์ (ventral corticospinal tract) และไซแนปส์กับเซลล์ประสาทสั่งการส่วนล่างซึ่งส่วนมากจะไขว้ไปอีกข้างก่อนไซแนปส์ เซลล์ประสาท
Basket cell (เซลล์ตะกร้า) เป็นเซลล์ประสาทต่อประสาน (interneuron) ที่มีข่ายแอกซอนหนาแน่นรอบ ๆ ตัวของเซลล์เป้าหมาย พบอยู่ในเปลือกสมองและสมองน้อย Betz cell เป็นนิวรอนสั่งการขนาดใหญ่ Lugaro cell เป็นเซลล์ประสาทต่อประสานของสมองน้อย Medium spiny neuron เป็นนิวรอนโดยมากใน corpus striatum เซลล์เพอร์คินจี เป็นนิวรอนขนาดใหญ่มากอยู่ในสมองน้อย เป็นนิวรอนหลายขั้วแบบ Golgi I เซลล์พิระมิดเป็นนิวรอนที่มีตัวเซลล์เป็นรูปสามเหลี่ยม เป็นนิวรอนหลายขั้วแบบ Golgi I Renshaw cell เป็นนิวรอนที่มีขั้วทั้งสองเชื่อมกับเซลล์ประสาทสั่งการแบบอัลฟา Unipolar brush cell เป็นเซลล์ประสาทต่อประสานที่มีปลายเดนไดรต์ดูเหมือนกับพุ่มไม้ Granule cell เป็นนิวรอนหลายขั้วแบบ Golgi II Anterior horn cell เป็นเซลล์ประสาทสั่งการ (Motor neuron) ที่อยู่ในไขสันหลัง Spindle cell เป็นเซลล์ประสาทต่อประสานที่เชื่อมเขตที่อยู่ห่าง ๆ ในสมอง ระบบรับความรู้สึกทางกาย
ในไขสันหลัง ระบบรับความรู้สึกทางกายประกอบด้วยวิถีประสาทที่ดำเนินขึ้นไปจากกายไปสู่สมอง[22] จุดหมายสำคัญหนึ่งของวิถีประสาทภายในสมองก็คือ รอยนูนหลังร่องกลาง (postcentral gyrus) ในเปลือกสมอง คือ เป็นจุดหมายของนิวรอนในวิถีประสาท Dorsal column-medial lemniscus pathway และลำเส้นใยประสาท Ventral spinothalamic tract ให้สังเกตว่า วิถีประสาทที่กำลังดำเนินขึ้นไปสู่คอร์เทกซ์ของระบบรับความรู้สึกทางกาย จะเชื่อมกับไซแนปส์ถ้าไม่ที่ทาลามัส ก็ที่ reticular formation ก่อนจะดำเนินต่อไปสู่คอร์เทกซ์ วิถีประสาทอื่น ๆ โดยเฉพาะที่มีส่วนในการควบคุมการรักษาอากัปกิริยา ซึ่งก็คือ ventral spinocerebellar tract และ dorsal spinocerebellar tract ก็จะเชื่อมไซแนปส์ในซีรีเบลลัม จุดหมายสำคัญอีกอย่างหนึ่งของนิวรอนใยประสาทนำเข้าที่เข้าไปสู่ไขสันหลังก็คือ นิวรอนที่มีบทบาทเกี่ยวกับปฏิกิริยานอกอำนาจจิตใจคือรีเฟล็กซ์ ซึ่งเป็นปฏิกิริยาของวงจรประสาทในแต่ละข้อของไขสันหลัง ระบบประสาทสั่งการ
ระบบประสาทสั่งการ หรือ ระบบมอเตอร์ (motor system) เป็นระบบประสาทที่ทำหน้าที่ในการควบคุมการเคลื่อนไหวโดยรวมของร่างกาย โดยการกระตุ้นให้กล้ามเนื้อลายหดตัว และเกิดการเคลื่อนไหวขึ้น 
ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายภายใต้อำนาจจิตใจ
ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายนอกอำนาจจิตใจ
การทำงานของระบบประสาทสั่งการจะต้องอาศัยสมองหลายบริเวณเพื่อควบคุมและประมวลผลให้เกิดการเคลื่อนไหว เช่น somatosensory cortex, supplementary motor area (SMA), premotor cortex, และ basal ganglia เป็นต้น เยื่อหุ้มสมอง
เยื่อหุ้มสมองและไขสันหลัง (meninges) เป็นระบบของเยื่อหุ้มที่ปกคลุมระบบประสาทกลาง เยื่อหุ้มสมองประกอบด้วยชั้น 3 ชั้นได้แก่ เยื่อดูรา หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นนอก (dura mater) , เยื่ออะแร็กนอยด์ หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นกลาง (arachnoid mater) , และเยื่อเพีย หรือเยื่อหุ้มสมองชั้นใน (pia mater) หน้าที่หลักของเยื่อหุ้มสมองและน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) คือเพื่อปกป้องระบบประสาทกลาง เส้นประสาท
เซลล์ประสาทที่ประกอบกันเป็นเส้นประสาทจะทำหน้าที่รับและส่งข้อมูลทางไฟฟ้าเคมีเข้าและออกจากสมอง โดยปลายด้านหนึ่งจะทำหน้าที่รับข้อมูล (ซึ่งมักจะเป็นด้านเดนไดรต์) และอีกปลายจะทำหน้าที่ส่งข้อมูลไปยังเซลล์ประสาทอีกเซลล์หนึ่ง (ซึ่งมักจะเรียกว่าแอกซอน) โดยกระแสประสาทจะข้ามผ่านช่องว่างระหว่างเซลล์ประสาทที่เรียกว่า ไซแนปส์ (synapse) การเจริญของประสาทในมนุษย์
ส่วนด้านหน้าของชั้นแมนเทิล (แผ่นฐาน) เกิดเป็นพื้นที่สั่งการของไขสันหลัง ขณะที่ส่วนด้านหลัง (แผ่นปีก) เกิดเป็นพื้นที่รับความรู้สึก ระหว่างแผ่นฐานและปีกเป็นชั้นกลาง (intermediate layer) ที่มีเซลล์ประสาทของระบบประสาทอิสระ ระบบรับความรู้สึกทางกาย
first order neuron จะมีตัวเซลล์อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglion) ที่ไขสันหลัง แต่ถ้าเป็นความรู้สึกที่ศีรษะหรือคอซึ่งเส้นประสาทไขสันหลังที่คอ (cervical nerve) ไม่มีส่วนเกี่ยวข้อง ตัวเซลล์ก็จะอยู่ที่ปมประสาท trigeminal หรือปมประสาทของเส้นประสาทสมอง (cranial nerve) เส้นอื่น ๆ แอกซอนของเซลล์จะส่งสัญญาณไปยัง second order neuron ในซีกร่างกายเดียวกัน second order neuron จะมีตัวนิวรอนในซีกร่างกายเดียวกันกับ first order neuron โดยถ้าไม่อยู่ในไขสันหลังก็ในก้านสมอง โดยแอกซอนของนิวรอนอาจจะวิ่งขึ้น/ลงแล้วข้ามไขว้ทแยง (decussate) ไปด้านตรงข้ามถ้าไม่ในไขสันหลังก็ในก้านสมอง และแอกซอนส่วนหนึ่งก็จะไปสุดที่ทาลามัสส่วนต่าง ๆ เช่น ในส่วน ventral posterior nucleus (VPN) ในขณะที่ส่วนที่เหลือก็จะไปสุดที่ reticular activating system (หรือเรียกว่า reticular system) หรือที่สมองน้อย ในการรับรู้เหนือจิตสำนึกทางสัมผัส อากัปกิริยา และความรู้สึกที่อาจก่อให้เกิดความเจ็บปวดบางประเภท third order neuron จะมีตัวเซลล์ในทาลามัสส่วน VPN และส่งสัญญาณไปสุดที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus) ของสมองกลีบข้าง เซลล์ประสาทสั่งการ
เซลล์ประสาทสั่งการ
เป็นเซลล์ประสาทที่มีตัวอยู่ในคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) ในก้านสมอง หรืออยู่ในไขสันหลัง และส่งแกนประสาท/แอกซอนไปยังไขสันหลัง หรือนอกไขสันหลัง เพื่อควบคุมอวัยวะปฏิบัติงาน (effector) โดยตรงหรือโดยอ้อม อวัยวะหลัก ๆ ก็คือกล้ามเนื้อและต่อม
มีเซลล์สองชนิดคือเซลล์ประสาทสั่งการบน () และเซลล์ประสาทสั่งการล่าง ()
แอกซอนจาก UMN จะไปสุดที่อินเตอร์นิวรอนในไขสันหลัง แต่บางครั้งก็จะไปสุดที่ LMN โดยตรง
ส่วนแอกซอนจาก LMN จะส่งกระแสประสาทจากไขสันหลังไปยังอวัยวะปฏิบัติการ
LMN ยังแบ่งได้อีกสามอย่าง คือ เซลล์ประสาทสั่งการอัลฟา เซลล์ประสาทสั่งการบีตา และเซลล์ประสาทสั่งการแกมมา สมองส่วนกลาง
สมองส่วนกลางเป็นส่วนหนึ่งของก้านสมอง ภายในมีส่วนเรียกว่าซับสแตนเชีย ไนกรา (substantia nigra) ทำหน้าที่เกี่ยวกับการควบคุมระบบสั่งการของเบซัล แกงเกลีย (basal ganglia) ซึ่งริเริ่มและควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย มนุษย์
สมองของมนุษย์ อันเป็นจุดรวมระบบประสาทส่วนกลางในมนุษย์ ควบคุมระบบประสาทส่วนนอก นอกเหนือไปจากควบคุมกิจกรรมนอกอำนาจจิตใจที่เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติเป็นหลัก เช่น การหายใจและการย่อยอาหารแล้ว ยังเป็นที่คั้งของคำสั่งที่ "สูงกว่า" เช่น ความคิด การให้เหตุผลและภาวะนามธรรม[103] ขบวนการที่เกี่ยวกับการคิดนี้ซึ่งประกอบด้วยจิตและพฤติกรรม มีการศึกษาในสาขาจิตวิทยา เปลือกสมอง
เขตสัมพันธ์ หรือ เขตประสาทสัมพันธ์ หรือ คอร์เทกซ์สัมพันธ์ (English: association areas, English: association cortex) ทำหน้าที่เป็นที่กำเนิดของประสบการณ์การรับรู้ ที่ทำความหมายเกี่ยวกับสิ่งแวดล้อมให้ปรากฏ (คือทำให้เราเข้าใจสิ่งแวดล้อม) ที่ทำให้เราสามารถตอบสนองกับสิ่งแวดล้อมได้อย่างมีประสิทธิภาพ และสนับสนุนให้เกิดความคิดทางนามธรรม และการใช้ภาษา ส่วนของเขตสัมพันธ์ คือ สมองกลีบข้าง สมองกลีบขมับ และสมองกลีบท้ายทอย ซึ่งล้วนแต่อยู่ด้านหลังของคอร์เทกซ์ ทำหน้าที่จัดระเบียบข้อมูลเกี่ยวกับความรู้สึก เช่นการเห็นเป็นต้น ให้เป็นแบบจำลองเพื่อการรับรู้สิ่งแวดล้อมที่เข้ากัน (คล้องจองกัน ปะติดปะต่อกัน) โดยมีตัวเราเองเป็นศูนย์กลาง ระบบการได้ยิน
เซลล์ขนด้านใน (IHC) จะส่งสัญญาณให้ใยประสาทของนิวรอนนำเข้า (Afferent neuron) ผ่านไซแนปส์โดยใช้สารสื่อประสาทกลูตาเมต และนิวรอนนำเข้าจะส่งสัญญาณไปยังนิวรอนในระบบประสาทการได้ยินปฐมภูมิต่อไป
มี IHC ในอวัยวะรูปหอยโข่งน้อยกว่านิวรอนนำเข้ามาก ดังนั้น เซลล์ขนแต่ละเซลล์จะเชื่อมกับใยประสาทนำเข้าหลายเส้น (คือนิวรอนนำเข้าหลายตัว)
โดยใยประสาทจะเป็นของนิวรอนที่เป็นส่วนของโสตประสาท (auditory nerve) ซึ่งจะรวมเข้ากับ vestibular nerve กลายเป็น vestibulocochlear nerve หรือประสาทสมอง (cranial nerve) หมายเลข VIII
ตำแหน่งที่เยื่อกั้นหูชั้นใน (basilar membrane) ให้ข้อมูลกับใยประสาทนำเข้าเส้นใดเส้นหนึ่งโดยเฉพาะสามารถพิจารณาได้ว่าเป็นลานรับสัญญาณ (receptive field) ของมัน เซลล์พีระมิด
นิวรอนพีระมิดเป็นนิวรอนหลักภายในลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลัง (corticospinal tract)
การทำงานของระบบสั่งการปกติจะต้องอาศัยพัฒนาการเป็นการเชื่อมต่อกันระหว่างแอกซอนภายในลำเส้นใยประสาทเปลือกสมอง-ไขสันหลังกับไขสันหลัง
โดยแอกซอนของนิวรอนจะยื่นไปเชื่อมต่อที่จุดต่าง ๆ ขึ้นอยู่กับ growth factor
เช่น เมื่อเชื่อมต่อกันอย่างถูกต้อง นิวรอนพีระมิดจะมีบทบาทในวงจรที่ทำให้เคลื่อนไหวอาศัยสายตาได้ ระบบประสาทกลาง
จากอิทธิพลของทฤษฎีของไซเบอร์เนติกส์ในทศวรรษที่ 1950 การทำความเข้าใจระบบประสาทกลางโดยการคิดว่าเป็นระบบประมวลข้อมูล ซึ่งข้อมูลสั่งการ (motor output) จะออกมาจากการประมวลข้อมูลรับความรู้สึกเข้ามา (sensory input) แม้ว่าจะมีผลการวิจัยจำนวนมากแสดงให้เห็นว่ากิจกรรมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ (motor activity) เกิดขึ้นมาและมีประสิทธิภาพก่อนที่จะมีการพัฒนาเต็มที่ของระบบรับความรู้สึก ความรู้สึกจะมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมเท่านั้นโดยไม่ได้ควบคุมมัน ซึ่งความคิดนี้นำมาสู่แนวคิดว่าระบบประสาทกลางเป็นระบบที่ทำงานโดยอย่างอิสระ (autonomous systems) ระบบรับความรู้สึกทางกาย
เขตรับความรู้สึกปฐมภูมิ (primary somatosensory area) ในคอร์เทกซ์มนุษย์ หรือเรียกว่า คอร์เทกซ์รับความรู้สึกปฐมภูมิ (primary somatic sensory cortex หรือ S1) อยู่ในรอยนูนหลังร่องกลาง (postcentral gyrus) ในสมองกลีบข้าง ประกอบด้วยเขตบร็อดแมนน์ 3a, 3b, 1, และ 2[23] รอยนูนหลังร่องกลางเป็นที่อยู่ของเขตรับความรู้สึกปฐมภูมิ ซึ่งเป็นเขตหลักในการแปลผลจากสัญญาณความรู้สึกเกี่ยวกับสัมผัส นิวรอนแต่ละตัวในเขตมีลานรับสัญญาณ (receptive field) ที่ผิวหนัง ทาลามัส
ทาลามัสอยู่เป็นคู่ตั้งอยู่ใจกลางสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังรวมทั้งมนุษย์ด้วย ทาลามัสอยู่ระหว่างเปลือกสมองใหญ่ (Cerebral Cortex) กับสมองส่วนกลาง (Mid brain) ที่ตั้งอยู่ใจกลาง และเป็นศูนย์ศูนย์รวมประสาทสั่งการ มีหน้าที่ส่งผ่านกระแสประสาท ประสาทสัมผัสจำเพาะ(Special Sense)และส่งผ่านไปยัง(Cerebral Cortex)หรือเปลือกสมองใหญ่ เป็นไปตามภาวะปกติของความมีสติ (Conciousness) ในยามหลับและยามตื่น ทาลามัสจะห้อมล้อมรอบๆ เซอด เวนตริเคิล (Third Ventricle) ตัวรับความรู้สึกเจ็บปวด
นิวรอนที่ผลิตเอ็นดอร์ฟิน (β-endorphin) อยู่ในไฮโปทาลามัสและส่งแอกซอนไปสุดที่เนื้อเทารอบท่อน้ำสมองและที่อื่น ๆ ส่วนนิวรอนที่มี enkephalin และ dynorphin ในตัวเซลล์และปลายแอกซอน จะพบใน rostroventral medulla ในก้านสมองและในชั้น 1-2 ของปีกหลังของไขสันหลัง
โดยที่ปลายแอกซอนจะอยู่ใกล้กับไซแนปส์ระหว่างโนซิเซ็ปเตอร์กับ second order neuron (projection neuron) ที่ส่งสัญญาณต่อไปยังทาลามัส นอกจากนั้น หน่วยรับความรู้สึกทั้งแบบ δ และ κ ยังแสดงออกที่ปลายแอกซอนของโนซิเซ็ปเตอร์และที่เดนไดรต์ของ projection neuron ดังนั้น จึงชัดเจนว่า วิถีประสาทนำออกจากสมองที่มีหน้าที่ควบคุมความเจ็บปวดมีกลไกต่าง ๆ ในที่ที่สมควรเพื่อควบคุมการส่งสัญญาณของโนซิเซ็ปเตอร์ อันอำนวยโดยสารเข้าฝิ่นซึ่งออกฤทธิ์ที่หน่วยรับสารเข้าฝิ่นของนิวรอนต่าง ๆ ในวิถีประสาท ระบบประสาท
ระบบประสาทของสัตว์ มีหน้าที่ในการออกคำสั่งการทำงานของกล้ามเนื้อ ควบคุมการทำงานของอวัยวะต่างๆ ในร่างกาย และประมวลข้อมูลที่รับมาจากประสาทสัมผัสต่างๆ และสร้างคำสั่งต่าง ๆ (action) ให้อวัยวะต่าง ๆ ทำงาน (ดูเพิ่มเติมที่ ระบบประสาทกลาง) เซลล์ประสาทรับความรู้สึก
ตัวเซลล์ของใยประสาทรับรู้ความรู้สึกทางกายแบบนำเข้า (afferent fiber) อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglion) ทั่วลำกระดูกสันหลัง เซลล์ประสาทเหล่านี้มีหน้าที่ส่งข้อมูลเกี่ยวกับกายไปยังระบบประสาทกลาง เซลล์ประสาทในปมประสาทที่อยู่ในศีรษะและในร่างกาย ส่งไปยังระบบประสาทกลางข้อมูลเกี่ยวกับตัวกระตุ้นภายนอกที่กล่าวมาแล้วที่เกิดขึ้นทั่วร่างกาย เซลล์ประสาทขั้วเดียวเทียม (pseudounipolar neuron) ซึ่งเป็นเซลล์ที่ส่งศักยะงานไปยังระบบประสาทกลาง อยู่ในปมประสาทรากหลัง (dorsal root ganglia) เส้นประสาท
เส้นประสาทเป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nervous system) โดยเส้นประสาทนำเข้า (afferent nerve) จะนำความรู้สึกจากอวัยวะต่าง ๆ เช่น ผิวหนัง ไปยังระบบประสาทกลาง (central nervous system) ในขณะที่เส้นประสาทนำออก (efferent nerve) จะนำสัญญาณกระตุ้นจากระบบประสาทกลางไปยังกล้ามเนื้อและต่อมต่าง ๆ แอกซอนของเส้นประสาทนำเข้าและเส้นประสาทนำออกอาจจะรวมอยู่ในเส้นประสาทเดียวกัน โดยจะเส้นประสาทนั้นเรียกว่า เส้นประสาทระคน (mixed nerve) ตัวอย่างเช่นเส้นประสาทมีเดียน (median nerve) ควบคุมการเคลื่อนไหวและรับความรู้สึกจากมือ เปลือกสมอง
เปลือกสมอง[1]หรือ ส่วนนอกของสมองใหญ่[1] หรือ คอร์เทกซ์สมองใหญ่[1] หรือ เซรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือบางครั้งเรียกสั้น ๆ เพียงแค่ว่า คอร์เทกซ์ (แต่คำว่า คอร์เทกซ์ สามารถหมายถึงส่วนย่อยส่วนหนึ่ง ๆ ในเปลือกสมองด้วย) (English: Cerebral cortex, cortex, Latin: Cortex cerebri) เป็นชั้นเนื้อเยื่อเซลล์ประสาทชั้นนอกสุดของซีรีบรัม (หรือเรียกว่าเทเลนฟาลอน) ที่เป็นส่วนของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางพวก เป็นส่วนที่ปกคลุมทั้งซีรีบรัมทั้งซีรีเบลลัม มีอยู่ทั้งซีกซ้ายซีกขวาของสมอง เปลือกสมองมีบทบาทสำคัญในระบบความจำ ความใส่ใจ ความตระหนัก (awareness) ความคิด ภาษา และการรับรู้ (consciousness) เปลือกสมองมี 6 ชั้น แต่ละชั้นประกอบด้วยเซลล์ประสาทต่าง ๆ กัน และการเชื่อมต่อกับสมองส่วนอื่น ๆ ที่ไม่เหมือนกัน เปลือกสมองของมนุษย์มีความหนา 2-4 มิลลิเมตร [2] ระบบประสาทกลาง
หมวดหมู่:ระบบประสาท หมวดหมู่:ประสาทวิทยาศาสตร์ ประสาทวิทยาศาสตร์
การศึกษาทางชีววิทยาของสมองของมนุษย์มีเนื้อหาเกี่ยวโยงกันของสาขาวิชาต่าง ๆ ในหลายระดับ มีตั้งแต่ระดับโมเลกุลไปจนถึงระดับเซลล์ (นิวรอน) ซึ่งมีทั้งระดับการทำงานของกลุ่มของนิวรอนจำนวนน้อย เช่น ในคอลัมน์ของสมองส่วนคอร์เทกซ์ (cortical columns) ไปจนถึงระดับการทำงานของระบบต่าง ๆ ในสมองที่ทำหน้าที่เกี่ยวกับระบบประสาทการมองเห็น และไปจนถึงระดับการทำงานของระบบขนาดใหญ่ เช่น การทำงานของสมองส่วนซีรีบรัลคอร์เทกซ์ หรือ ซีรีเบลลัม และการทำงานของสมองทั้งหมด ประสาทสมอง
ประสาทสมอง (English: cranial nerve หรือ cerebral nerve) เป็นเส้นประสาทที่เกิดจากสมองและก้านสมองโดยตรง ตรงข้ามกับประสาทไขสันหลังซึ่งเกิดจากไขสันหลังหลายปล้อง ประสาทสมองเป็นทางเชื่อมของสารสนเทศระหว่างสมองและหลายบริเวณ ส่วนใหญ่คือศีรษะและคอ เส้นประสาทอินเทอร์มีเดียท
ซุพีเรียร์ แซลิเวรี นิวเคลียส (Superior salivary nucleus) เป็นที่อยู่ของตัวเซลล์ของแอกซอนใยประสาทพาราซิมพาเทติกภายในเนอร์วัส อินเทอร์มีเดียส ใยประสาทเหล่านี้จะไปถึงปมประสาทเจนิคิวเลตแต่ยังไม่ไซแนปส์ ใยประสาทก่อนไซแนปส์ของพาราซิมพาเทติก (preganglionic parasympathetic fibers) บางส่วนจะอยู่ในเส้นประสาทเกรทเทอร์ พีโทรซัล (greater petrosal nerve) และออกจากปมประสาทเจนิคิวเลต แล้วต่อจากนั้นจึงไปไซแนปส์กับปมประสาทเทอริโกแพลาทีน (pterygopalatine ganglion) เซลล์ประสาทหลังไซแนปส์จะส่งแอกซอนพาราซิมพาเทติกไปเลี้ยงต่อมน้ำตา หน่วยรับรส
ระบบรู้รส (gustatory system) นอกระบบประสาทกลางประกอบด้วยเซลล์รับรสในตุ่มรับรส (taste bud)
ซึ่งก็อยู่ในปุ่มลิ้น (lingual papillae)
โดยปุ่มลิ้น 3 ประเภทใน 4 ประเภทจะมีบทบาทในการรู้รส รวมทั้ง ปุ่มรูปเห็ด (fungiform papilla) ปุ่มรูปใบไม้ (foliate papilla) และปุ่มเซอร์คัมแวลเลต (circumvallate papilla)
ส่วนปุ่มแบบที่สี่ คือ ปุ่มรูปเส้นด้าย (filiform papillae) ไม่มีตุ่มรับรส
นอกจากในปุ่มเหล่านี้ หน่วยรับรสยังมีอยู่ที่เพดานปากและส่วนต้น ๆ ของทางเดินอาหาร เช่น กล่องเสียงและหลอดอาหารส่วนบน
มีเส้นประสาทสมอง 3 เส้นซึ่งส่งข้อมูลรสและวิ่งไปจากเซลล์รับรสในโครงสร้างต่าง ๆ
คือ เส้นประสาทเวกัส (vagus nerve, X) เส้นประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve, IX) และเส้นประสาทเฟเชียล (facial nerve, VII) ระบบการได้ยิน
medial geniculate nucleus (MGB) แบ่งออกเป็นส่วนล่าง (ventral) ซึ่งเป็นเซลล์รีเลย์หรือเซลล์ยับยั้งข้อมูลเกี่ยวกับความถี่ ความดัง ข้อมูลเสียงจากสองหู โดยส่งข้อมูลเป็นแผนที่ภูมิลักษณ์, ส่วนบน (dorsal) ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่รับข้อมูลหลายอย่างและซับซ้อน และมีส่วนเชื่อมโยมกับประสาทสัมผัสทางกาย, และส่วนแนวกลาง (medial) ซึ่งเป็นนิวเคลียสที่ตอบสนองต่อสัญญาณแบบทั้งกว้าง ซับซ้อน และแคบโดยส่งข้อมูลเกี่ยวกับความดังและช่วงเวลาเสียง ปมประสาทฐาน
ปมประสาทฐาน หรือ Basal ganglia หรือ basal nuclei (, ตัวย่อ BG) เป็นกลุ่มของนิวเคลียสที่อยู่ในเขตต่าง ๆ ของสมองในสัตว์มีกระดูกสันหลังที่ทำกิจหน้าที่เป็นหน่วยเดียวกัน นิวเคลียสเหล่านั้นอยู่ที่ฐานของซีรีบรัม และมีการเชื่อมต่อกันอย่างหนาแน่นกับเปลือกสมอง ทาลามัส และเขตอื่น ๆ ในสมอง
basal ganglia มีบทบาทในหน้าที่หลายอย่างรวมทั้ง การสั่งการเคลื่อนไหวใต้อำนาจจิตใจ การเรียนรู้เชิงกระบวนวิธี (procedural learning) ที่เกี่ยวข้องกับพฤติกรรมซ้ำซากหรือพฤติกรรมเป็นนิสัย เป็นต้นว่าการขบฟัน การเคลื่อนไหวของตา กิจทางประชาน (cognitive functions) และกิจที่เกี่ยวกับอารมณ์ความรู้สึก ปมประสาทรากหลัง
ในกายวิภาคศาสตร์และประสาทวิทยาศาสตร์ ปมประสาทรากหลัง หรือ ปมประสาทไขสันหลัง ( หรือ spinal ganglion, , ตัวย่อ DRG) เป็นปุ่มเล็กๆ บนรากหลัง (dorsal root) ของไขสันหลัง ที่มีเซลล์ประสาทซึ่งส่งสัญญาณจากอวัยวะรับความรู้สึก ไปยังศูนย์รวบรวมสัญญาณที่เหมาะสมในระบบประสาทกลาง ใยประสาทที่นำสัญญาณไปยังระบบประสาทกลาง (คือสมองหรือไขสันหลัง) เรียกว่า ใยประสาทนำเข้า (afferent nerve fiber) เซลล์ประสาทสั่งการ
เพราะเหตุนี้
การสั่งการกล้ามเนื้อโครงร่างและกล้ามเนื้อ branchial จึงมีไซแนปส์เดียว (monosynaptic) คือมีเซลล์ประสาทสั่งการไม่ว่าจะเป็นส่วนร่างกายหรือส่วน branchial เดียวซึ่งมีไซแนปส์เชื่อมกับกล้ามเนื้อโดยตรง
ส่วนการสั่งการกล้ามเนื้ออวัยวะภายใน (visceral muscle) จะอาศัยไซแนปส์สองไซแนปส์ คืออาศัย เซลล์ประสาท 2 ตัว เซลล์ประสาทสั่งการอวัยวะภายในทั่วไปอยู่ในระบบประสาทกลาง (CNS) ซึ่งมีไซแนปส์ต่อกับเซลล์ประสาทในปมประสาทซึ่งอยู่ในระบบประสาทส่วนปลาย (PNS) ซึ่งก็มีไซแนปส์เชื่อมกับกล้ามเนื้อ สมอง
สมองประกอบด้วยเซลล์สองชนิด คือ เซลล์ประสาท และเซลล์เกลีย เกลียมีหน้าที่ในการดูแลและปกป้องนิวรอน นิวรอนหรือเซลล์ประสาทเป็นเซลล์หลักที่ทำหน้าที่ส่งข้อมูลในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้าที่เรียกว่า ศักยะงาน (action potential) การติดต่อระหว่างนิวรอนนั้นเกิดขึ้นได้โดยการหลั่งของสารเคมีชนิดต่าง ๆ ที่รวมเรียกว่า สารสื่อประสาท (neurotransmitter) ข้ามบริเวณระหว่างนิวรอนสองตัวที่เรียกว่า ไซแนปส์ สัตว์ไม่มีกระดูกสันหลัง เช่น แมลงต่าง ๆ ก็มีนิวรอนอยู่นับล้านในสมอง สัตว์มีกระดูกสันหลังขนาดใหญ่มักจะมีนิวรอนมากกว่าหนึ่งร้อยล้านตัวในสมอง สมองของมนุษย์นั้นมีความพิเศษกว่าสัตว์ตรงที่ว่ามีความซับซ้อนและใหญ่กว่าเมื่อเทียบกับขนาดตัวของมนุษย์ เซลล์ประสาท
ทั้งเดนไดรต์และแอกซอนในระบบประสาทกลาง (CNS) โดยทั่วไปจะหนาประมาณ 1 ไมโครเมตร แต่ในระบบประสาทนอกส่วนกลาง (PNS) จะหนากว่า ส่วนตัวเซลล์มีขนาดประมาณ 10-25 ไมโครเมตรและมักจะไม่ใหญ่กว่านิวเคลียสของเซลล์ที่อยู่ในมันมากนัก แอกซอนของเซลล์ประสาทสั่งการของมนุษย์ที่ยาวที่สุดอาจจะยาวกว่า 1 เมตร โดยวิ่งจากกระดูกสันหลังไปยังนิ้วเท้า ส่วนแอกซอนของเซลล์ประสาทรับความรู้สึกอาจวิ่งจากนิ้วเท้าไปถึง posterior column ของไขสันหลัง ซึ่งยาวกว่า 1.5 เมตรในผู้ใหญ่ ส่วนยีราฟอาจมีแอกซอนยาวหลายเมตรวิ่งไปตามคอของมันทั้งหมด โรควิตกกังวล
เขตสมองคืออะมิกดะลาเป็นศูนย์การประมวลความกลัวและความวิตกกังวล และงานศึกษาปี 2552 แสดงว่า มันอาจทำงานได้ไม่ดีในโรควิตกกังวล[53] ข้อมูลประสาทสัมผัสเข้าสู่อะมิกดะลาผ่านนิวเคลียส basolateral complex (ซึ่งประกอบด้วย lateral, basal, และ accessory basal nuclei) โดยมีหน้าที่ประมวลความทรงจำเกี่ยวกับความกลัวสัมพันธ์กับประสาทสัมผัส และสื่อความอันตรายของข้อมูลไปยังระบบที่ประมวลความจำและประสาทสัมผัสอื่น ๆ ในสมอง เช่น medial prefrontal cortex และคอร์เทกซ์ประสาทสัมผัส (sensory cortices) ต่าง ๆ เส้นประสาท
เส้นประสาทส่วนใหญ่ต่อเชื่อมกับระบบประสาทกลางผ่านทางไขสันหลัง เว้นแต่เส้นประสาทสมอง (cranial nerves) ทั้ง 12 คู่ที่ต่อโดยตรงกับสมอง การเรียกชื่อเส้นประสาทไขสันหลัง (Spinal nerve) จะเรียกเป็นอักษรบอกระดับของกระดูกสันหลังและลำดับเลขตามตำแหน่งระดับของกระดูกสันหลังที่เส้นประสาทเข้าไปเชื่อมกับไขสันหลัง (เช่น C1 หมายถึงเส้นประสาทที่เชื่อมกับไขสันหลังที่ระดับกระดูกสันหลังส่วนคอ ("cervical") ชิ้นที่ 1) ส่วนเส้นประสาทสมองจะนับเรียงเป็นลำดับเลข ซึ่งมักจะใช้เลขโรมัน ตั้งแต่ I ถึง XII นอกจากนี้เส้นประสาทหลัก ๆ มักมีชื่อของตัวเอง ส่วนทางประสาทในระบบประสาทกลางจะเรียกเป็น ลำเส้นใยประสาท (tract) มากกว่าเรียกว่าเส้นประสาท ประสาทสัมผัส
การรับรู้เวลา (time perception) หมายถึงกระบวนการรับรู้และประสบการณ์ของการรับรู้เวลาที่ผ่านไป แม้ว่า ความรู้สึกเกี่ยวกับเวลา (sense of time) จะไม่เป็นส่วนของระบบรับความรู้สึกอย่างใดอย่างหนึ่ง งานวิจัยของนักจิตวิทยาและนักวิทยาศาสตร์ประสาทแสดงว่า สมองมนุษย์มีระบบควบคุมกลไกการรับรู้เวลา[16][17] ประกอบด้วยระบบต่าง ๆ ที่กระจายไปในสมองรวมทั้งในเปลือกสมอง (cerebral cortex) ซีรีเบลลัม และ basal ganglia องค์ประกอบอย่างหนึ่งก็คือ suprachiasmatic nucleus ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับจังหวะรอบวัน (circadian rhythm[18]) เส้นประสาทมีเดียน
เส้นประสาทมีเดียน (Median nerve) เป็นเส้นประสาทที่วิ่งลงมาตามแขนและปลายแขน นับเป็นหนึ่งในห้ากล้ามเนื้อที่มีต้นกำเนิดมาจากร่างแหประสาทแขน (brachial plexus) ตับอ่อน
ตับอ่อน () เป็นอวัยวะซึ่งเป็นต่อมในระบบย่อยอาหารและระบบต่อมไร้ท่อในสัตว์มีกระดูกสันหลัง ในมนุษย์ ตับอ่อนอยู่ในช่องท้องหลังกระเพาะอาหาร เป็นต่อมไร้ท่อซึ่งผลิตฮอร์โมนสำคัญหลายชนิด รวมถึงอินซูลิน กลูคากอน โซมาโตสเตติน และแพนคริเอติกพอลิเพพไทด์ซึ่งไหลเวียนอยู่ในเลือด ตับอ่อนยังเป็นอวัยวะย่อยอาหาร โดยหลั่งน้ำย่อยตับอ่อนซึเอนไซม์ย่อยอาหารที่ช่วยการย่อยและดูดซึมสารอาหารในลำไส้เล็ก เอนไซม์เหล่านี้ช่วยสลายคาร์โบไฮเดรต โปรตีนและลิพิดในไคม์ (chyme) และตับอ่อนมักหลั่งเอนไซม์ คือ trypsinogen chymotrypsinogen procarboxypeptidase กลีบข้าง
มีเขตหลายเขตของสมองกลีบข้างที่มีความสำคัญในการประมวลผลทางภาษา และด้านหลังต่อจากร่องกลาง (central sulcus) ก็คือรอยนูนหลังร่องกลาง (postcentral gyrus) ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับการรับรู้ความรู้สึกทางกาย[1] คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายมีแผนที่เป็นรูปมนุษย์ที่บิดเบือน ที่เรียกว่า cortical homunculus (homunculus มาจากภาษาละตินที่แปลว่า "คนตัวเล็ก ๆ") โดยที่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายมีขนาดเท่ากับเขตที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายมีพื้นที่ให้สำหรับส่วนนั้นของร่างกาย[2] สมอง
สมอง คืออวัยวะสำคัญในสัตว์หลายชนิดตามลักษณะทางกายวิภาค หรือที่เรียกว่า encephalon จัดว่าเป็นส่วนกลางของระบบประสาท คำว่า สมอง นั้นส่วนใหญ่จะเรียกระบบประสาทบริเวณหัวของสัตว์มีกระดูกสันหลัง คำนี้บางทีก็ใช้เรียกอวัยวะในระบบประสาทบริเวณหัวของสัตว์ไม่มีกระดูกสันหลังอีกด้วย ประสาทสัมผัส
การรับรู้การทรงตัว (balance) หรือเรียกว่า vestibular sense หรือเรียกว่า การรับรู้ความสมดุล (equilibrioception) เป็นความรู้สึกที่ยังสิ่งมีชีวิตให้รู้สึกถึงการเคลื่อนไหวของกาย ทิศทางการเคลื่อนไหว และความเร่ง เพื่อที่จะรักษาความสมดุลของท่าทางในร่างกาย อวัยวะที่รับรู้ความรู้สึกต่าง ๆ มีการเคลื่อนไหวของกายเป็นต้นเหล่านี้ก็คือ ปลายประสาทของ vestibular system ที่อยู่ในอวัยวะ 5 อย่างในหูชั้นในแต่ละข้าง อวัยวะเหล่านี้มีหน้าที่รับรู้ความรู้สึกสองอย่างคือ ความเร่งของโมเมนตัมเชิงมุม และความเร่งเชิงเส้น (ซึ่งเป็นอันเดียวกับความรู้สึกเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วง) โดยเรียกรวม ๆ กันว่าการรับรู้ความสมดุล (equilibrioception) การเจริญของประสาทในมนุษย์
เซลล์ประสาทเชื่อมกลาง (interneuron) ส่วนมากย้ายที่ขนานเส้นสัมผัสโดยการย้ายที่หลายวิธีเพื่อไปถึงตำแหน่งที่เหมาะสมในเปลือกสมอง ตัวอย่างของการย้ายที่ขนานเส้นสัมผัส คือ การเคลื่อนที่ของเซลล์กะคัล-เร็ตเซียสจากเฮมเปลือก (cortical hem) ไปส่วนผิวของนิวโรอิพิทิเลียมเปลือก ประสาทกายวิภาคศาสตร์
ระบบประสาทของมนุษย์แบ่งออกได้เป็นระบบประสาทกลาง หรือ ซีเอ็นเอส (central nervous system) และระบบประสาทนอกส่วนกลาง หรือ พีเอ็นเอส (peripheral nervous system) ระบบประสาทกลางประกอบด้วยสมอง (brain) และไขสันหลัง (spinal cord) ซึ่งมีหน้าที่หลักในการควบคุมพฤติกรรม ส่วนระบบประสาทนอกส่วนกลางประกอบด้วยเซลล์ประสาททั้งหมดที่อยู่นอกระบบประสาทกลาง ซึ่งสามารถแบ่งออกได้เป็นระบบประสาทกาย (somatic nervous system) และระบบประสาทอิสระ หรือ เอเอ็นเอส (autonomic nervous system) 
ระบบประสาทกายประกอบด้วยเซลล์ประสาทนำเข้า (afferent neuron) ที่ส่งข้อมูลการรับความรู้สึกจากอวัยวะรับความรู้สึกมายังสมองและไขสันหลัง และเซลล์ประสาทนำออกที่ขนส่งข้อมูลสั่งการออกไปยังกล้ามเนื้อหรืออวัยวะที่ตอบสนองอื่นๆ ระบบประสาทอิสระแบ่งออกได้เป็น 2 ส่วน คือ ระบบประสาทซิมพาเทติก (sympathetic nervous system) ซึ่งเป็นชุดของเส้นประสาทที่กระตุ้นการตอบสนองแบบ "สู้หรือหนี" ("fight-or-flight" response) ส่วนระบบประสาทพาราซิมพาเทติก (parasympathetic nervous system) ตรงกันข้ามกันคือเตรียมความพร้อมร่างกายให้พักผ่อนและเก็บพลังงานเอาไว้ ระบบพีระมิด
ระบบปิรามิด (pyramidal system) เป็นส่วนหนึ่งของระบบประสาทสั่งการ หรือระบบประสาทมอเตอร์ (motor system) ทำหน้าที่ควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกายภายใต้อำนาจจิตใจ (voluntary control)
ระบบปิรามิดสามารถพบได้ที่ชั้นที่ 5 ของเปลือกสมอง precentral gyrus หรือ primary motor cortex หรือ Brodmann's area 4 (M1) ซึ่งอยู่ด้านหน้าต่อร่อง central sulcus โดยมีจุดกำเนิดจากเซลล์ที่มีรูปร่างคล้ายปิรามิดที่มีขนาดใหญ่ เรียกว่า giant betz cell โดยแอกซอน (axon) ของเซลล์ดังกล่าวจะสอดแทรกผ่าน internal capsule ไปยัง cerebral peduncle ของก้านสมองส่วน midbrain เมื่อถึงสมองส่วน medulla จะเกิดการทอดไปยังฝั่งตรงข้าม ณ บริเวณที่เรียกว่า pyramidal decussation และจะเกิดการรวมกลุ่มกันเป็น lateral corticospinal tract ไปสิ้นสุดยังไขสันหลังซึ่งเป็นจุดหมายปลายทาง โดยใยประสาทนี้จะไปเลี้ยงเซลล์ประสาทอัลฟามอเตอร์ (α motor neuron) และแอกซอนของเซลล์ประสาทมอเตอร์ก็จะไปเลี้ยงกล้ามเนื้อลาย (skeleton muscle) ต่อไป 
ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อลายด้านตรงข้ามของร่างกาย โดยควบคุมภายใต้อำนาจจิตใจ เช่น ควบคุมการหดตัวของกล้ามเนื้อ ควบคุมการเคลื่อนไหวที่ละเอียดอ่อนต่างๆอย่างเช่นการควบคุมนิ้วมือเพื่อใช้ในการหยิบจับสิ่งของหรือเขียนหนังสือ การแสดงออกทางสีหน้า การพูด เป็นต้น
ระบบปิรามิดจะมีการทำงานร่วมกันกับระบบนอกปิรามิดซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของระบบสั่งการ เพื่อควบคุมคุณภาพของการเคลื่อนไหว เช่น การเดิน การวิ่ง หรือการเตะลูกบอล เป็นต้น ซึ่งระบบสั่งการนั้นจะต้องอาศัยการทำงานร่วมกันของสมองหลายบริเวณเพื่อประมวลและสั่งการให้กล้ามเนื้อเกิดการเคลื่อนไหวต่อไป
การเกิดพยาธิสภาพในระบบปิรามิด อาจทำให้เกิดอัมพาตแบบต่างๆขึ้นอยู่กับว่าตำแหน่งที่เกิดพยาธิสภาพนั้นเป็นส่วนใด โดยอาจมีอาการแบบไม่รุนแรง สามารถขยับร่างกายได้บ้างจนถึงการเกิดอัมพาตทั้งตัว ซึ่งสาเหตุนั้นอาจจะมาจากความผิดปกติของหลอดเลือดในสมองที่อาจเกิดการอุดตัน ทำให้เนื้อสมองขาดเลือดจนเกิดภาวะช็อคและเป็นอัมพาตได้ นอกจากนี้ ภาวะที่เกิดการบาดเจ็บของไขสันหลังทั้งการกดทับหรือการตัดขาดก็ส่งผลต่อการเคลื่อนไหวและการเป็นอัมพาตเช่นกัน ระบบรู้กลิ่น
ระบบรับกลิ่นจะอาศัยหน่วยรับกลิ่น (olfactory receptor) ซึ่งเป็นโปรตีนหน่วยรับความรู้สึกแบบ G protein coupled receptor (GPCR) และอาศัยกระบวนการส่งสัญญาณทางเคมีที่เกิดตามลำดับภายในเซลล์ซึ่งเรียกว่า second messenger system เพื่อถ่ายโอนข้อมูลกลิ่นเป็นกระแสประสาท หน่วยรับกลิ่นจะแสดงออกอยู่ที่เซลล์ประสาทรับกลิ่นในเยื่อรับกลิ่นในโพรงจมูก เมื่อหน่วยรับกลิ่นต่าง ๆ ทำงานในระดับที่สมควร เซลล์ประสาทก็จะสร้างศักยะงานส่งไปยังส่วนต่าง ๆ ของระบบประสาทกลางเริ่มตั้งแต่ป่องรับกลิ่น ซึ่งก็จะมีอิทธิพลต่อพฤติกรรมเป็นต้นของสัตว์[3] การเจริญของประสาทในมนุษย์
จุดกำหนดการเจริญของประสาทเอ็มบริโอบางจุดมีการเกิดและการเปลี่ยนสภาพของเซลล์ประสาทจากสารตั้งต้นสเต็มเซลล์ การย้ายที่ของเซลล์ประสาทที่ยังเจริญไม่เต็มวัยจากที่เกิดในเอ็มบริโอไปตำแหน่งสุดท้าย การเติบโตของแกนประสาทนำออกจากเซลล์ประสาทและการชี้ทาง (guidance) ของโกรธโคน (growth cone) เคลื่อนที่ตลอดเอ็มบริโอสู่คู่หลังประสานประสาท การสร้างจุดประสานประสาทระหว่างแกนประสาทนำออกกับคู่หลังประสานประสาทของมัน การเล็มประสาท (neuron pruning) ที่เกิดในวัยรุ่น และสุดท้ายการเปลี่ยนแปลงในจุดประสานประสาทตลอดชีวิตซึ่งคาดว่าเป็นฐานของการเรียนรู้และความจำ การจำลองสมองทั้งหมด
สมองของมนุษย์ประกอบไปด้วยเซลล์ประสาท 86,000 ล้านเซลล์ แต่ละเซลล์เชื่อมต่อกับเซลล์อื่นด้วยแอกซอนและเดนไดรต์ สัญญาณที่จุดเชื่อมต่อที่เรียกว่าไซแนปส์นี้จะถูกส่งไปยังอีกเซลล์ด้วยการปล่อยและจับสารเคมีที่เรียกว่าสารสื่อประสาท นักวิทยาศาสตร์ด้านประสาทวิทยาส่วนใหญ่เชื่อกันว่า จิตใจของมนุษย์อุบัติขึ้นด้วยการประมวลผลของเครือข่ายประสาทเหล่านี้ กำเนิดประสาท
กำเนิดประสาทจะเกิดในช่วงการเกิดเอ็มบริโอในสัตว์ทั้งหมด และเป็นกระบวนการสร้างนิวรอนทั้งหมดในสัตว์
โดยก่อนช่วงกำเนิดประสาท เซลล์ประสาทต้นกำเนิดจะแบ่งตัวจนมีจำนวน progenitor cell ที่พอเพียง
ยกตัวอย่างเช่น เซลล์ประสาทต้นกำเนิดหลักของสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ที่เรียกว่า radial glial cell จะอยู่ในเขตเริ่มก่อตัวที่เรียกว่า ventricular zone ซึ่งอยู่ข้างโพรงสมองที่กำลังพัฒนาขึ้น
เซลล์ต้นกำเนิดจะแบ่งตัวจนกระทั่งกลายเป็นนิวรอนลูก (daughter neuron) ที่ไม่แบ่งตัวอีก
และดังนั้น นิวรอนทั้งหมดจะอยู่ในสภาพ post-mitotic (คือจะไม่แบ่งตัวอีก) และนิวรอนในระบบประสาทกลางมนุษย์โดยมากจะดำรงอยู่ตลอดชีวิตของบุคคล เส้นประสาทอินเทอร์มีเดียท
เนอร์วัส อินเทอร์มีเดียส () หรือ เส้นประสาทอินเทอร์มีเดียท () เป็นส่วนหนึ่งของเส้นประสาทเฟเชียล (เส้นประสาทสมองเส้นที่ 7) อยู่ระหว่างใยประสาทสั่งการของเส้นประสาทเฟเชียลและเส้นประสาทหู (vestibulocochlear nerve; เส้นประสาทสมองเส้นที่ 8) เส้นประสาทนี้นำพากระแสประสาทรับความรู้สึกและใยประสาทพาราซิมพาเทติกของเส้นประสาทเฟเชียล เส้นประสาทนี้เชื่อมกับรากประสาทสั่งการของเส้นประสาทเฟเชียลบริเวณปมประสาทเจนิคิวเลตก่อนถึงคลองประสาทเฟเชียล (facial canal) การเจริญของประสาทในมนุษย์
การเจริญของประสาทในระบบประสาทของผู้ใหญ่มีกลไกอย่างการสร้างไมอีลินใหม่ (remyelination) การสร้างเซลล์ประสาท เซลล์เกลีย แกนประสาท ไมอีลินหรือจุดประสานประสาทใหม่ การสร้างใหม่ของประสาทแตกต่างระหว่างระบบประสาทนอกส่วนกลางและระบบประสาทส่วนกลาง โดยกลไกการทำหน้าที่และโดยเฉพาะขอบเขตและความเร็ว ทวารหนักของมนุษย์
ทวารหนักของมนุษย์ () เป็นอวัยวะหนึ่ง เป็นส่วนท้ายสุดของระบบย่อยอาหาร ซึ่งทำหน้าที่เป็นช่องทางขับถ่ายอุจจาระ ประกอบด้วยกล้ามเนื้อหูรูด 2 ส่วน คือ หูรูดภายใน (Internal Sphincter) และหูรูดภายนอก (External Sphincter) โดยเป็นส่วนภายในร่างกายที่เป็นส่วนต่อจากลำไส้ และ ภายนอกลักษณะเป็นรูอยู่กลางร่างกายระหว่างก้น ระบบการทรงตัว
เส้นประสาทของระบบ (ดูส่วนหนึ่งในรูป) ซึ่งเป็นสาขาของเส้นประสาท vestibulocochlear หรือเส้นประสาทสมองเส้นที่ 8 มีปลายรับสัญญาณจากฐานเซลล์ขนในหลอดกึ่งวงกลมและใน olithic organs มีตัวเซลล์ประสาทสองขั้ว ที่ vestibular ganglia หรือ Scarpa's ganglia ในช่องหู และส่งแอกซอนไปเชื่อมกับไซแนปส์ที่คอมเพล็กซ์นิวเคลียสประสาท vestibular nuclei 4 อันในซีกร่างกายเดียวกัน (คือ medial, lateral, superior, และ descending) ซึ่งอยู่ที่ด้านหลัง (dorsal) ของพอนส์และเมดัลลาในก้านสมอง
โดยนิวเคลียสประสาทแต่ละข้างของก้านสมองยังได้รับข้อมูลจากนิวเคลียสของซีกตรงข้าม จากสมองน้อย จากระบบการเห็น และจากระบบรับความรู้สึกทางกาย และส่งสัญญาณเกี่ยวกับการเคลื่อนไหวและตำแหน่งของร่างกายไปยังส่วนต่าง ๆ ดังต่อไปนี้ เซลล์ประสาท
เซลล์ประสาทนำเข้า (Afferent neuron) ส่งข้อมูลจากเนื้อเยื่อและอวัยวะต่าง ๆ ไปยังระบบประสาทกลาง โดยบางครั้งเรียกว่า เซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neurons) เซลล์ประสาทส่งออก (Efferent neuron) ส่งสัญญาณจากระบบประสาทกลางไปยังเซลล์ปฏิบัติงาน (effector cell) โดยบางครั้งเรียกว่า เซลล์ประสาทสั่งการ (motor neuron) เซลล์ประสาทต่อประสาน (interneuron) เชื่อมนิวรอนภายในเขตโดยเฉพาะ ๆ ของระบบประสาทกลาง Frontal eye fields
ึถึงแม้ว่า FEF จะเป็นส่วนของสมองกลีบหน้า ซึ่งโดยทั่วไปแล้วพิจารณากันว่า เป็นส่วนของการแปลผลในสมองระดับสูง แต่ก็มีหลักฐานปรากฏว่า FEF มีบทบาทในการแปลผลเกี่ยวกับข้อมูลจากประสาทสัมผัสล้วน ๆ ซึ่งเป็นส่วนของเครือข่ายในสมองที่แปลผลข้อมูลความรู้สึกในระดับล่าง โดยเป็นส่วนของวิถีประสาทขาขึ้น superior colliculus-medial dorsal nucleus-FEF ที่เรียกว่า "ระบบสมองเร็ว" (fast brain system)
ในมนุษย์ การเกิดการทำงานอย่างเร็วที่สุดใน FEF เพื่อตอบสนองต่อตัวกระตุ้นทางตาอยู่ที่ 45 มิลลิวินาที และระดับการทำงานจะแปรแปลี่ยนไปตามลักษณะเฉพาะของตัวกระตุ้นนั้นภายใน 45-60 มิลลิวินาที 
วิถีประสาทแบบเร็วนี้ ตอบสนองต่อการได้ยินได้เร็วยิ่งกว่านั้นโดยเริ่มตอบสนองต่อตัวกระตุ้นที่ 24 มิลลิวินาที และแปรเปลี่ยนไปตามลักษณะเฉพาะต่าง ๆ ของเสียงภายใน 30-60 วินาที โดยสรุปแล้ว นักวิจัยงานวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า นอกจาก FEF จะเป็นส่วนของระบบการแปลผลระดับล่างในสมองแล้ว ก็ยังมีส่วนในการแปลผลข้อมูลจากตาล้วน ๆ และข้อมูลจากหูล้วน ๆ อีกด้วย ไม่ใช่เป็นเขตที่ประสานข้อมูลที่มาจากประสาทสัมผัสหลายอย่างพร้อม ๆ กันเพียงเท่านั้น ระบบรู้กลิ่น
ส่วนใยประสาทรับกลิ่นจะส่งข้อมูลกลิ่นจากเซลล์ประสาทรับกลิ่น ไปยังระบบรับกลิ่นส่วนกลางในสมอง ซึ่งแบ่งแยกจากเยื่อรับกลิ่นด้วยแผ่นกระดูกพรุน (cribriform plate) ของกระดูกเอทมอยด์ คือใยประสาทรับกลิ่นจากเยื่อรับกลิ่นจะวิ่งผ่านแผ่นกระดูกพรุนไปยังป่องรับกลิ่น (olfactory bulb) ในซีกร่างกายเดียวกัน ซึ่งเป็นส่วนของระบบลิมบิก[18] กำเนิดประสาท
ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กำเนิดประสาทในผู้ใหญ่ (adult neurogenesis) พบว่าเกิดในเขตหลัก ๆ 3 เขตในสมอง คือ dentate gyrus ของฮิปโปแคมปัส, subventricular zone ซึ่งเป็นโครงสร้างที่ผนังด้านข้างตลอดโพรงสมองข้าง, และ olfactory bulb ซึ่งเป็นโครงสร้างประสาทเกี่ยวกับการได้กลิ่น
แต่ในสัตว์มีกระดูกสันหลังบางอย่าง กำเนิดประสาทเพื่อทดแทนเซลล์เก่าก็เกิดได้ด้วยเหมือนกัน
และโดยนัยเดียวกัน ยาแก้ซึมเศร้าหลายอย่างพบว่าเพิ่มอัตรากำเนิดประสาทในฮิปโปแคมปัส ร่างกายมนุษย์
ระบบประสาทประกอบด้วยระบบประสาทกลาง (สมองและไขสันหลัง) และระบบประสาทนอกส่วนกลางประกอบด้วยเส้นประสาทและปมประสาทนอกสมองและไขสันหลัง สมองเป็นอวัยวะแห่งความคิด อารมณ์ ความทรงจำ และการประมวนทางประสาทสัมผัส และทำหน้าที่ในหลายมุมมองของการสื่อสารและควบคุมระบบและหน้าที่ต่าง ๆ ความรู้สึกพิเศษประกอบด้วย การมองเห็น การได้ยิน การรับรู้รส และการดมกลิ่น ซึ่ง ตา,หู, ลิ้น, และจมูกรวบรวมข้อมูลจากสิ่งรอบตัว สมองส่วนกลาง
คอร์พอรา ควอไดรเจมินา (English: Corpora quadrigemina) มีลักษณะเป็นตุ่มนูนสี่ก้อนที่ด้านหลังของท่อน้ำสมอง (cerebral aqueduct) ตุ่มนูนคู่ที่บนเรียกว่าซุพีเรียร์ คอลลิคูลัส (superior colliculus) ส่วนคู่ล่างเรียกว่าอินฟีเรียร์ คอลลิคูลัส (inferior colliculus) โครงสร้างนี้ช่วยในการไขว้ทแยงของเส้นใยประสาทตา โดยซุพีเรียร์ คอลลิคูลัสเกี่ยวข้องกับการกลอกตาไปหาวัตถุ ส่วนอินฟีเรียร์ คอลลิคูลัสทำหน้าที่ในการเชื่อมการมองเห็นกับสัญญาณเสียง กล่าวคือช่วยในการมองตามเสียงที่ได้ยิน บริเวณนี้มีเส้นประสาทสมองคู่ที่ 4 ชื่อว่าเส้นประสาททรอเคลียร์ (trochlear nerve) ออกจากพื้นผิวด้านหลังของสมองส่วนกลางใต้อินฟีเรียร์ คอลลิคูลัส ระบบรับความรู้สึกทางกาย
ระบบรับความรู้สึกทางกาย[1] (English: somatosensory system) เป็นส่วนของระบบรับความรู้สึกที่สามารถรับรู้อย่างหลายหลาก ประกอบด้วยตัวรับความรู้สึก/ปลายประสาทรับความรู้สึก (sensory receptor) ที่ระบบประสาทนอกส่วนกลาง และศูนย์ประมวลผลต่าง ๆ ที่ระบบประสาทกลางมากมาย ทำให้รับรู้ตัวกระตุ้นได้หลายแบบรวมทั้งสัมผัส อุณหภูมิ อากัปกิริยา และโนซิเซ็ปชั่น (ซึ่งอาจให้เกิดความเจ็บปวด) ตัวรับความรู้สึกมีอยู่ที่ผิวหนัง เนื้อเยื่อบุผิว กล้ามเนื้อโครงร่าง กระดูก ข้อต่อ อวัยวะภายใน และระบบหัวใจและหลอดเลือด ถึงแม้จะสืบทอดมาตั้งแต่ครั้งโบราณว่า สัมผัสเป็นความรู้สึกอย่างหนึ่งในทวารทั้ง 5 (เช่น "โผฏฐัพพะ" ในพระพุทธศาสนา) แต่ความจริงแล้ว "สัมผัส" เป็นความรู้สึกต่าง ๆ หลายแบบ ดังนั้น การแพทย์จึงมักจะใช้ศัพท์ภาษาอังกฤษว่า "somatic senses (ความรู้สึกทางกาย)" แทนศัพท์ว่า "touch (สัมผัส)" เพื่อให้ครอบคลุมกลไกความรู้สึกทางกายทั้งหมด กะโหลกศีรษะมนุษย์
ด้านในของกะโหลกศีรษะส่วนที่หุ้มสมองยังมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่หุ้มรอบโครงสร้างของระบบประสาทกลาง เรียกว่า เยื่อหุ้มสมอง (meninges) ซึ่งมีอยู่ 3 ชั้นเรียงจากชั้นนอกสุดเข้าไปยังชั้นในสุดได้แก่ เยื่อดูรา (dura mater) , เยื่ออะแร็กนอยด์ (arachnoid mater) , และเยื่อเพีย (pia mater) เยื่อหุ้มสมองมีหน้าที่สำคัญในการปกป้องและหน้าที่ทางสรีรวิทยาอื่นๆ อีกมากมาย นิวเคลียส (ระบบประสาท)
ในทางประสาทกายวิภาคศาสตร์ นิวเคลียส () หมายถึงกลุ่มของเซลล์ประสาทที่อยู่กันอย่างหนาแน่นภายในสมอง ในภาพตัดกายวิภาคบริเวณนิวเคลียสจะเป็นส่วนเนื้อเทา (gray matter) ที่ถูกรายล้อมด้วยเนื้อขาว (white matter) ซึ่งเป็นส่วนใยประสาท นิวเคลียสมีลักษณะโครงสร้างซับซ้อนประกอบด้วยเซลล์ประสาทหลายชนิดเรียงตัวกันเป็นกลุ่มหรือเป็นชั้นๆ เพื่อทำหน้าที่ร่วมกัน ในสมองของสัตว์มีกระดูกสันหลังประกอบด้วยนิวเคลียสต่างๆ มากนับร้อยนิวเคลียส  แมลง
มีอวัยวะภายในที่มีท่อทางเดินอาหารเป็นท่อยาวตลอดจากปากไปถึงทวารหนัก ระบบเลือดเป็นแบบเปิดและมีท่อเลือดอยู่ทางด้านสันหลังเหนือระบบทางเดินอาหาร มีระบบประสาทที่ประกอบไปด้วยสมองอยู่เหนือท่ออาหาร มีเส้นประสาทขนาดใหญ่หนึ่งคู่เชื่อมต่อจากสมอง มีการรวมตัวเป็นระยะก่อเกิดเป็นปมประสาท เส้นประสาทขนาดใหญ่ของแมลง จะอยู่ทางด้านล่างของลำตัวใต้ท่ออาหาร มีกล้ามเนื้อแบบเรียบอยู่ตามลำตัว[1] คอร์เทกซ์กลีบข้างส่วนหลัง
คอร์เทกซ์กลีบข้างส่วนหลัง ( ตัวย่อ PPC, ) เป็นส่วนของสมองกลีบข้างหลังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายปฐมภูมิ (primary somatosensory cortex)
คือ ก่อนที่การเคลื่อนไหวจะเกิดขึ้น
ระบบประสาทต้องรู้ตำแหน่งเดิมของส่วนของร่างกายที่จะต้องเคลื่อนไหว
และตำแหน่งต่าง ๆ ของวัตถุภายนอกที่ส่วนต่าง ๆ ของร่างกายจะมีปฏิกิริยาร่วมด้วย
คอร์เทกซ์กลีบข้างส่วนหลังรับข้อมูลจากระบบรับความรู้สึก 3 ระบบ
ที่มีบทบาทในการกำหนดตำแหน่งของร่างกายและของวัตถุภายนอกในปริภูมิ ซึ่งก็คือ
ระบบการมองเห็น ระบบการได้ยิน และระบบรับความรู้สึกทางกาย 
ต่อจากนั้น คอร์เทกซ์จึงส่งข้อมูลไปยังส่วนต่าง ๆ ของคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) ในสมองกลีบหน้า
ไปยัง dorsolateral prefrontal cortex, 
ไปยังส่วนต่าง ๆ ของคอร์เทกซ์สั่งการทุติยภูมิ (secondary motor cortex)
และ ไปยัง frontal eye field
งานวิจัยที่ใช้ fMRI ในลิง และงานวิจัยที่ใช้การกระตุ้นสมองผ่านกะโหลกด้วยแม่เหล็ก (Transcranial magnetic stimulation) ในมนุษย์
ชี้ว่า คอร์เทกซ์นี้มีส่วนประกอบเป็นเขตเล็ก ๆ 
ที่แต่ละเขตมีหน้าที่เฉพาะในการนำทางการเคลื่อนไหวตา ศีรษะ แขน หรือมือ สภาวะตื่นตัว
มีระบบประสาทหลายระบบที่เกี่ยวข้องกัน ที่เรียกรวมๆ กันว่า ระบบความตื่นตัวนี้ ระบบสำคัญ 4 ระบบในก้านสมอง ซึ่งมีการเชื่อมต่อกับเปลือกสมองทั้งหมด มีหน้าที่การงานเกี่ยวกับสารสื่อประสาทรวมทั้งอะเซทิลโคลิน (acetylcholine) นอเรพิเนฟรีน (norepinephrine) โดพามีน (dopamine) และเซโรโทนิน (serotonin) เมื่อระบบสำคัญเหล่านี้ทำงานอยู่ เขตประสาทส่วนต่างๆ ที่รับสารสื่อประสาทเหล่านั้น ก็จะเริ่มมีความไวและมีการตอบสนองต่อสัญญาณที่เข้ามาในเขตประสาท โนซิเซ็ปชัน
ร่างกายมีระบบระงับความเจ็บปวดภายในเพื่อควบคุมโนซิเซ็ปชั่นและความเจ็บปวด ซึ่งอาจเสริมได้ด้วยยาแก้ปวด มีระบบระงับความเจ็บปวดทั้งในระบบประสาทกลาง และที่ตัวรับความรู้สึกในระบบประสาทส่วนปลาย ซึ่งสามารถลดระดับของโนซิเซ็ปชันที่ดำเนินไปถึงเขตสมองชั้นสูง  สมองส่วนกลาง
สมองส่วนกลางพัฒนามาจากกระเปาะกลางของท่อประสาทหรือนิวรัล ทูบ (neural tube) ซึ่งจะพัฒนาเป็นสมองส่วนต่างๆ ต่อไป ในจำนวนกระเปาะทั้งสามของนิวรัล ทูบ พบว่าสมองส่วนกลางเป็นส่วนที่มีการเปลี่ยนแปลงระหว่างพัฒนาการน้อยที่สุดทั้งในแง่รูปแบบพัฒนาการและโครงสร้างภายในของมัน สมองใหญ่
ในมนุษย์ เทเลนเซฟาลอนอยู่ล้อมรอบสมองส่วนที่เก่าแก่กว่า ระบบลิมบิก, ระบบรับรู้กลิ่น, และระบบสั่งการส่งใยประสาทจากบริเวณซับคอร์ติคัล (ชั้นลึก) (subcortical areas) ของซีรีบรัมไปยังส่วนของก้านสมอง ระบบความนึกคิด (cognitive system) และระบบความตั้งใจ (volitive system) ส่งใยประสาทจากบริเวณคอร์ติคัล (cortical area) ของซีรีบรัมไปยังทาลามัสและไปยังบริเวณอื่นๆ ของก้านสมอง เครือข่ายทางประสาทของเทเลนเซฟาลอนช่วยในพฤติกรรมการเรียนรู้ที่ซับซ้อน เช่น ภาษา ระบบดังกล่าวประกอบด้วยเนื้อขาว (white matter) และ เนื้อเทา (grey matter) ส่วนเนื้อเทามีการพับทบอย่างมากซึ่งน่าจะช่วยในการบรรจุกลุ่มเซลล์จำนวนมากในปริมาตรสมอง โดยการเพิ่มพื้นที่ผิว เทเลนเซฟาลอนยังประกอบด้วยบริเวณที่มีต้นกำเนิดจาก archipallium, paleopallium และ neopallium การเจริญของ neopallium ซึ่งประกอบด้วยส่วนซีรีบรัล คอร์เท็กซ์ เป็นลักษณะเฉพาะของมนุษย์และไพรเมต สมองส่วนกลาง
ท่อน้ำสมองวิ่งผ่านตลอดความยาวของสมองส่วนกลาง เชื่อมระหว่างโพรงสมองที่สามและโพรงสมองที่สี่ ระบบรับความรู้สึกทางกาย
Dorsal column-medial lemniscus pathway ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียดและอากัปกิริยาจากร่างกายรวมศีรษะครึ่งหลัง ผ่านไขสันหลังไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง ซึ่งส่งแอกซอนขึ้นผ่าน dorsal column ในไขสันหลังซีกร่างกายเดียวกันไปยัง second order neuron ที่ dorsal column nuclei ในก้านสมองซีกกายเดียวกัน ซึ่งก็ส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยง (decussate) ที่ medulla (ในก้านสมองเช่นกัน) แล้วขึ้นผ่าน medial lemniscus ไปยัง third order neuron ในทาลามัสส่วน ventral posteriorlateral nucleus (VPL) และ ventral posterior superior nucleus (VPS)[5] ซึ่ง ก็จะส่งแอกซอนไปสุดที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus) ของสมองกลีบข้าง โดยข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสจะส่งไปที่บริเวณ "3b" เป็นหลัก และข้อมูลเกี่ยวกับอากัปกิริยาที่บริเวณ "3a" เป็นหลัก[6] Trigeminothalamic tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด สัมผัสหยาบ อากัปกิริยา ความเจ็บปวด และอุณหภูมิที่มาจากศีรษะส่วนหน้ารวมทั้งใบหน้า ไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายเป็นต้น โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทของเส้นประสาทสมอง (รวมทั้ง trigeminal [V], facial [VII], glossopharyngeal [IX], และ vagus [X]) ซึ่งส่งแอกซอนไปยัง second order neuron ในซีกร่างกายเดียวกันที่ Trigeminal nuclei[7] ซึงก็ส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยงที่ก้านสมอง (mid-pons[8], medulla[9]) ไปสุดที่ทาลามัสส่วน ventral posterior medial nucleus (VPM) และ ventral posterior superior nucleus (VPS)[5][9] เพื่อการรับรู้และจำแนก และไปสุดที่ส่วนอื่น ๆ ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับอารมณ์-แรงจูงใจรวมทั้ง midline thalamic nuclei[upper-alpha 2], reticular formation, superior colliculus, periaquiductal grey, ไฮโปทาลามัส, และอะมิกดะลา[upper-alpha 3] ส่วน third order neuron ในทาลามัสก็จะส่งแอกซอนไปที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus), anterior cingulate cortex, และ insular cortex[12] anterolateral system/spinothalamic tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเจ็บปวด อุณหภูมิ และสัมผัสหยาบจากร่างกายรวมศีรษะครึ่งหลัง ผ่านไขสันหลังไปยังทาลามัส แล้วต่อไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกายเป็นต้น โดย first order neuron อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง ซึ่งส่งแอกซอนขึ้น/ลงผ่าน Lissauer's tract 1-2 ข้อไขสันหลังไปยัง second order neuron ในปีกหลังของไขสันหลัง (dorsal horn) ในซีกร่างกายเดียวกันแต่อยู่ต่างระดับไขสันหลังกัน second order neuron ก็จะส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยงที่ไขสันหลังแล้วขึ้นไปตาม anterolateral column/spinothalamic tract ไปยังทาลามัสส่วน ventral posteriorlateral nucleus (VPL) เพื่อการรับรู้และจำแนก และไปสุดที่ส่วนอื่น ๆ ซึ่งมีหน้าที่เกี่ยวกับอารมณ์-แรงจูงใจรวมทั้ง midline thalamic nuclei, reticular formation, superior colliculus, periaquiductal grey, ไฮโปทาลามัส, และอะมิกดะลา[upper-alpha 3] ส่วน third order neuron ในทาลามัสก็จะส่งแอกซอนไปที่คอร์เทกซ์รับความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex/postcentral gyrus), anterior cingulate cortex, และ insular cortex[13] Solitary tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับอวัยวะภายใน (visceral) จากแหล่งต่าง ๆ รวมทั้ง glossopharyngeal nerve (CN IX) และ vagus nerve (CN X)[7] เป็นต้น ไปยังบริเวณต่าง ๆ รวมทั้งทาลามัสส่วน ventral medial nucleus ซึ่งอยู่ติดกับ VPN, ไฮโปทาลามัส, และนิวเคลียสอื่น ๆ ในก้านสมอง รวมทั้ง parabrachial nucleus[14][15] Dorsal spinocerebellar tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับอากัปกิริยาจากร่างกายส่วนล่างเริ่มตั้งแต่เส้นประสาทไขสันหลังระดับ T1 ไปยังสมองน้อย ตัว first order neuron อยู่ที่ปมประสาทรากหลัง ซึ่งส่งแอกซอนไปยัง second order neuron ที่ Clarke's nucleus ในไขสันหลัง (T1-L2) ซีกร่างกายเดียวกัน ซึ่งก็จะส่งแอกซอนตาม Dorsal spinocerebellar tract ไปสุดที่สมองน้อยในซีกร่างกายเดียวกัน แต่ก็มีสาขาแยกต่างหากไปสุดที่ dorsal column nuclei (nucleus X และ Z ใกล้ ๆ กับ nucleus gracilis[16]) ในที่ third order neuron จะส่งแอกซอนข้ามไขว้ทแยงไปรวมกับวิถีประสาท medial lemniscus แล้วไปสุดที่ส่วน Ventral posterolateral nucleus (VPL) ของทาลามัส[17][18] Cuneocerebellar tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับอากัปกิริยาจากร่างกายส่วนบนไม่รวมศีรษะส่วนหน้าไปยังสมองน้อย ตัว first order neuron อยู่ที่ปมประสาทของเส้นประสาทสมอง (รวมทั้ง trigeminal ganglion) ซึ่งส่งแอกซอนไปยัง second order neuron ซีกร่างกายเดียวกันที่ lateral/accessory/external cuneate nucleus ใน medulla ซึ่งส่งแอกซอนไปที่สมองน้อยในซีกร่างกายเดียวกัน[19][20] การตอบสนองโดยสู้หรือหนี
ระบบประสาทพาราซิมพาเทติกเริ่มจากไขสันหลังและ medulla oblongata โดยทำงานร่วมกับระบบประสาทซิมพาเทติก และทำหน้าที่หลักคือก่อการตอบสนองแบบ "พักและย่อยอาหาร" แล้วคืนสภาพร่างกายไปสู่ภาวะธำรงดุลหลังจากตอบสนองแบบสู้หรือหนี ระบบนี้ใช้สารสื่อประสาทและส่งสัญญาณให้ปล่อยสารสื่อประสาท acetylcholine[8] ระบบประสาทกลาง
โครงสร้างพื้นฐานของซีเอ็นเอสมีการเก็บรักษาเอาไว้ในระหว่างวิวัฒนาการของสัตว์มีกระดูกสันหลังหลายชนิด วิวัฒนาการของสมองที่เห็นได้ชัดเจนคือการเจริญเป็นเทเลนเซฟาลอน ในสมองของสัตว์เลื้อยคลานโครงสร้างดังกล่าวเป็นเพียงแค่ติ่งเมื่อเทียบกับออลแฟคทอรี บัลบ์ (olfactory bulb) ที่มีขนาดใหญ่ ในขณะที่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมกลับมีขนาดใหญ่จนเป็นโครงสร้างส่วนใหญ่ของระบบประสาทส่วนกลาง ในสมองของมนุษย์ส่วนเทเลนเซฟาลอนจะใหญ่จนคลุมส่วนไดเอนเซฟาลอนและสมองส่วนกลาง ในการศึกษาการเจริญเติบโตของสมองที่สัมพันธ์กับการเจริญเติบโตของสิ่งมีชีวิต (allometric study) ในระหว่างสัตว์แต่ละชนิดแสดงให้เห็นความต่อเนื่องที่โดดเด่นระหว่างหนูถึงปลาวาฬ และทำให้ทราบเกี่ยวกับความรู้ด้านวิวัฒนาการของระบบประสาทกลางจากการศึกษารอยบนกะโหลกที่เกิดจากสมอง สมองมนุษย์
เนื่องจากมนุษย์เป็นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม สมองมนุษย์จึงมีลักษณะพิเศษซึ่งพบร่วมในสมองสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมทุกชนิด ที่สำคัญสุดคือ เปลือกสมองใหญ่หกชั้นและชุดโครงสร้างที่สัมพันธ์กัน เช่น ฮิปโปแคมปัสและอะมิกดาลา สัตว์มีกระดูกสันหลังทุกชนิดมีสมองส่วนหน้าซึ่งผิวด้านบนคลุมด้วยชั้นเนื้อเยื่อประสาท เรียก พัลเลียม (pallium) แต่ยกเว้นสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พลัลเยมเป็นโครงสร้างเซลล์สามชั้นค่อนข้างเรียบง่าย ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม พัลเลียมมีโครงสร้างเซลล์หกชั้นที่ซับซ้อนกว่า และได้ชื่อใหม่ว่า เปลือกสมองใหญ่ ฮิปโปแคมปัสและอะมิกดาลายังกำเนิดจากพัลเลียมด้วย แต่ซับซ้อนในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมมากกว่าสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่นมาก ไขสันหลัง
ไขสันหลัง ()คืออวัยวะที่มีลักษณะเป็นท่อยาวผอม ซึ่งมีเนื้อเยื่อประสาทเป็นส่วนประกอบสำคัญ อันได้แก่ เซลล์ประสาท (neuron) และ เซลล์เกลีย (glia) หรือเซลล์ที่ช่วยค้ำจุนเซลล์ประสาท ซึ่งไขสันหลังจะเป็นส่วนที่ยาวต่อลงมาจากสมอง (brain) สมองและไขสันหลังจะรวมกันเป็นระบบประสาทกลาง (central nervous system) ซึ่งบรรจุภายในและถูกปกป้องโดยกระดูกสันหลัง (vertebral column) หน้าที่หลักของไขสันหลังคือการถ่ายทอดกระแสประสาท (neural signals) ระหว่างสมองและส่วนต่างๆของร่างกาย ทั้งนี้เพียงตัวไขสันหลังเอง ยังสามารถควบคุมการเกิดรีเฟล็กซ์ (reflex) เช่นการยกขาทันทีเมื่อเผลอเหยียบตะปู และศูนย์สร้างรูปแบบการเคลื่อนไหวกลาง (central pattern generator)  ระบบรับความรู้สึกทางกาย
องค์ประกอบของระบบรับความรู้สึกทางกาย กระจายไปทั่วส่วนสำคัญในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมและของสัตว์มีกระดูกสันหลังอื่น ๆ เป็นระบบที่ประกอบด้วยปลายประสาทรับความรู้สึก (sensory receptor) และเซลล์ประสาทรับความรู้สึก (sensory neuron) ที่ระบบประสาทนอกส่วนกลางเช่นผิวหนัง กล้ามเนื้อ และอวัยวะอื่น ๆ ตลอดจนถึงนิวรอน/เซลล์ประสาทที่อยู่ในระบบประสาทกลาง ระบบการได้ยิน
superior olivary complex อยู่ในพอนส์และได้รับกระแสประสาทโดยมากจาก ventral cochlear nucleus แม้ว่าจะได้จาก dorsal cochlear nucleus บ้างผ่าน Trapezoid body (ซึ่งเรียกอีกอย่างได้ว่า ventral acoustic stria ตัวย่อ VAS)
ใน superior olivary complex จะมีส่วนที่เรียกว่า lateral superior olive (LSO) และ medial superior olive (MSO)
ส่วนแรกสำคัญในการตรวจจับความแตกต่างของระดับเสียงระหว่างหู ขณะที่อีกส่วนสำคัญในการจำแนกความแตกต่างทางเวลาระหว่างหู Lateral geniculate nucleus
Lateral geniculate nucleus (ตัวย่อ LGN แปลว่า นิวเคลียสงอคล้ายเข่าด้านข้าง)
เป็นศูนย์ถ่ายทอดสัญญาณประสาทหลักจากจอตา ไปยังระบบประสาทกลาง
อยู่ในส่วนทาลามัสของสมอง
และยังมีส่วนอื่นที่เรียกว่า medial geniculate nucleus ซึ่งเป็นส่วนที่มีหน้าที่คล้ายกันแต่ทำหน้าที่ส่งสัญญาณเกี่ยวกับเสียง ไขสันหลัง
โครงสร้างของระบบรับความรู้สึกของร่างกายแบ่งออกเป็นทั้งสองเส้นทางต้องใช้เซลล์ประสาท 3 ตัวในการรับข้อมูลจากตัวรับความรู้สึก (sensory receptors) และส่งสัญญาณไปสู่สมองในส่วนซีรีบรัล คอร์เท็กซ์ (cerebral cortex) เซลล์ประสาทเหล่านี้เราให้ชื่อมันตามลำดับการนำกระแสประสาท คือเซลล์ประสาทรับความรู้สึกปฐมภูมิ ทุติยภูมิ และตติยภูมิ (primary, secondary and tertiary sensory neurons) ตามลำดับ ตัวเซลล์ประสาทหรือ soma หรือ cell body ของเซลล์ประสาทปฐมภูมินั้น เราจะพบได้ในปมประสาทที่รากด้านหลังของไขสันหลัง (dorsal root ganglia) และส่งแขนงประสาทที่เรียกว่า แอกซอน (axons) เข้าไปสู่ไขสันหลัง เปลือกสมอง
ฝังลึกภายใต้เนื้อขาวของเปลือกสมอง ก็คือเนื้อเทาของเขตใต้เปลือกสมองที่เชื่อมต่อกันที่เรียกว่า นิวคลีไอฐาน (basal nuclei) นิวคลีไอฐานรับข้อมูลมาจาก substantia nigra ของสมองส่วนกลางและเขตสั่งการของเปลือกสมอง และส่งข้อมูลกลับไปสู่เขตทั้งสองนั้น นิวคลีไอฐานทำกิจเกี่ยวข้องกับการสั่งการ (คือการควบคุมการเคลื่อนไหว) เป็นเขตที่อยู่ข้าง ๆ ทาลามัส และบ่อยครั้งเรียกว่า ปมประสาทฐาน (basal ganglia) ถึงแม้ว่า ในปัจจุบัน คำว่า ปมประสาท (ganglion) จะใช้กับกลุ่มเซลล์ประสาทที่อยู่นอกระบบประสาทกลาง