Beyin , sinir sisteminin merkezi olarak hizmet eden bir organıdır. Bütün omurgalı hayvanlar ve çoğu omurgasız hayvan -bazı süngerler, knidliler, tulumlular ve derisi dikenliler gibi omurgasızlar hariç- beyne sahiptir. Baş kısmında; duyma, tatma, görme, denge, koklama gibi duyulara hizmet eden organlara yakın bir noktada bulunan beyin omurgalıların vücudundaki en karmaşık organdır. Normal bir insanda serebral korteksin 15-33 milyar nörondan müteşekkil olduğu tahmin edilmektedir. Her biri birkaç bin nöronla sinaps denen bağlantılar yardımıyla bağlıdır. Bu nöronlar birbirleriyle akson denen uzun protoplazmik lifler yardımıyla iletişim kurar. Aksonlar bilgiyi beynin diğer kısımlarına yahut vücudun spesifik alıcı hücrelerine taşır.
Boz madde, merkezî sinir sisteminin başlıca bileşenlerinden biridir. Büyük çoğunluğu sinir hücresi gövdelerinden, dendritlerden ve glia hücrelerinden meydana gelmektedir.
Sinir hücresi ya da nöron sinir sisteminin temel fonksiyonel birimidir. Başlıca işlevi bilgi transferini gerçekleştirmektir. İnsan sinir sisteminde yaklaşık olarak 100 milyar nöron olduğu tahmin edilmektedir. Normal bir sinir hücresi 50.000'den 250.000'e kadar başka nöronlarla bağlantılıdır. Yaptıkları özelleşmiş işlere bağlı olarak farklı şekillerde ve çeşitlerde olabilirler. Nöronların büyük çoğunluğu dört farklı yapıya sahiptir: Soma, dendritler, akson ve terminal butonlar. Soma bölgesinde çekirdek (nucleus) ve hücrenin yaşamsal işlevlerini sağlayan mekanizma bulunur. Dendiritler ise isimlerini Yunanca bir sözcük olan dendrondan almışlardır. Bu şekilde isimlendirilmelerinin sebebi şekillerinin bir ağaca benzemesidir. Dendiritler nöral iletişimin önemli alıcılarıdır. Bir nörondan diğerine geçen mesajlar, mesajı yollayan hücrenin terminal butonlarıyla mesajı alan hücrenin dendirit membranı ya da soma bölümü arasındaki birleşme yerleri olan sinapslar aracılığıyla iletilir/transfer edilir. Sinapslar işlevlerinden yola çıkılarak isimlerini Yunancada "bir araya gelmek" anlamındaki sunaptein sözcüğünden almışlardır. Sinapstaki iletişim terminal butondan öteki hücrenin membranına kadar olmak üzere tek yönlü bir şekilde gerçekleşir. Nöronun bir diğer bölümü olan akson, çoğu kez miyelin kılıfı ile kaplı uzun ve ince bir tüp şeklindedir. Aksonun temel işlevi bilgiyi hücre gövdesinden terminal butonlara taşımaktır. Aksonun taşıdığı bu temel mesaj aksiyon potansiyeli olarak adlandırılır. Aksiyon potansiyeli, kısa bir nabız atışına benzeyen elektriksel/kimyasal bir olaydır. Bütün aksonlardaki aksiyon potansiyeli her zaman aynı ölçüde ve hızdadır. Aksiyon potansiyeli aksonun dallarına ulaştığında bölünmesine rağmen ölçüsünü kaybetmez. Başka bir deyişle her akson dalı tam gücüyle bir aksiyon potansiyeli alır. Nöronlar aksonların ve dendiritlerin somadan çıkışlarına göre üçe ayrılır. Bunlardan multipolar nöron merkezi sinir sisteminde en çok bulunan bilindik nöron tipidir. Bu tip nöronlar sadece bir akson çıkışına sahipken çok sayıda dendirite sahiptir. Bipolar nöronlar bir akson ve bir dendirit ağacına sahiptir. Duyusal nöronlar genellikle bipolar nöronlardır. Bipolar nöronların dendiritleri duyusal verileri merkezi sinir sistemine iletirler. Diğer tip sinir hücreleri ise unipolar nöronlardır. Bu nöronların hücre gövdesinden çıkan ve kısa mesafede ayrılan tek bir sapı vardır. Unipolar nöronlar da bipolar nöronların yaptığı gibi duyusal verileri merkezi sinir sistemine taşımakla görevlidir. Terminal butonlar aksonların ince dallarının ucunda bulunan küçük yumrulardır. Terminal butonlar bir aksiyon potansiyeli onlara ulaştığında, nörotransmitter adı verilen kimyasalları salıverir. Nörotransmitterler alıcı hücreyi uyarır (excitation) veya engeller (inhibition). Bu şekilde diğer hücrenin aksonunda bir aksiyon potansiyeli oluşup oluşmayacağını belirler.
İnsan beyni, insan sinir sisteminin merkezi organıdır ve omurilikle birlikte merkezi sinir sistemini oluşturur.
Prefrontal korteks frontal lobun korteksi ve altında bulunan beyaz cevher en üst düzeydeki davranışların bütün bileşenlerinin bağlantılarını yapan limbik sistemle ve onları bütünleştiren, önemli duyu ve motor sistemlerinin arasındaki geri bildirim döngülerinin ve bağlantılarının yer aldığı alandır. Varsayılan durum şebekesine dahildir.
Neokorteks, diğer adlarıyla neopalyum ya da izokorteks, memeli beyninin bir parçasıdır. Beyin hemisferlerinin en dış tabakasını oluşturur ve I. en dışta, VI. en içte olmak üzere 6 tabakadan meydana gelir. Beyin korteksinin bir parçasıdır. Biliş, duyu algısı ve gelişmiş motor kontrolü de dahil olmak üzere üst düzey beyin etkinliklerinin düzenlenmesinden sorumludur.
Akson, bir sinir lifi olarak da bilinir, bir sinir hücresinin (nöronun) ince, uzun bir çıkıntısıdır. Sinir hücresinin gövdesindeki elektriksel uyarıları uzağa iletir. Aksonun işlevi bilgiyi farklı sinir hücrelerine, kaslara, bezlere iletmektir. Dokunmak ve sıcaklık algılama işlemlerini gerçekleştiren Pseudounipolar nöronlar gibi bazı duyu nöronlarında, elektriksel uyarılar, aksonun çeperinden hücrenin gövdesine doğru, oradan da aynı aksonun başka dalları vasıtasıyla omuriliğe gönderilir. Akson uyumsuzluğu, kalıtsal ve edinsel nörolojik hastalıklara neden olabilir. Bu hastalıklar hem merkezi hem de çevresel sinir sistemlerindeki nöronları etkileyebilir.
Sinir dokusu, sinir sisteminin ana bileşenidir - beyin, omurilik ve sinirler - vücut işlevlerinin ayarlar ve kontrol eder. Uyartıları (impuls) ileten sinir hücrelerinden (nöron) ve sinir uyartılarının yayılmasına yardımcı olan ve nöronlara besin taşıyan nöroglialardan oluşmuştur.
Schwann hücreleri, çevresel sinir sistemi (ÇSS) için miyelin oluşturur. İki tür Schwann hücresi vardır: miyelinli ve miyelinsiz. Miyelinli, etrafı Schwann hücreleri tarafından sarılan aksonları tanımlamak için kullanılan bir terimdir. Nöroglia, sinir sisteminde, ÇSS'deki sinir hücreleri için destek ve koruma sağlar.
Motor sistem merkezi sinir sisteminin hareketini oluşan bir parçasıdır. Piramidal ve ekstrapiramidal sistemlerden oluşur.
Üst motor nöronlar (ÜMN), serebral korteks veya beyinsapının motor bölgesinde meydana gelen bir tür motor nörondur ve motor bilgisini son ortak ağa taşır. Bunlar hedef kası doğrudan uyarmakla sorumlu değildir. Ana motor nöronlar istemli hareket sağlar, primer motor korteksin katman V içinde uzanır ve Betz hücreleri olarak adlandırılır. Bu sinir hücrelerinin hücre gövdeleri, beyindeki en büyük gövdelerden bazılarıdır ve yaklaşık 100 μm çapındadır.
Serebral korteks veya beyin korteksi, insan ve diğer memeli beyinlerindeki serebrumun sinir dokusundan oluşan dış tabakasıdır. Beynin diğer kısımlarının çoğunun beyaz renkte olmasını sağlayan yalıtımın kortekste bulunmamasından dolayı rengi gridir. Korteks serebrum ve serebellumun dış kısımlarını örter ve kalınlığı 1,5-5,0 mm arasında değişir. Korteksin serebrumu örten kısımı serebral korteks olarak adlandırılmaktadır.
BDNF geninden sentezlenen ve nörotrofin ailesinden bir büyüme faktörü olan beyin türevli nörotrofik faktör bir salgı proteini olup beyinde ve periferde bulunmaktadır. Nöron gelişiminde, canlılığında ve işlevlerinin sürdürülmesinde önemli rol oynamaktadır.
Sinir, çevresel sinir sistemindeki kapalı, kablo benzeri sinir lifleri demetidir.
İnternöron insan vücudunda bulunan geniş bir nöron sınıfıdır. İnternöronlar sinirsel devreleri oluşturur, duyusal ya da motor nöronlar ve merkezi sinir sistemi (MSS) arasındaki iletişimi sağlar. Yetişkin memeli beyinlerinde reflekslerde, nöronal salınımlarda ve nörojenezde işlevi vardır.
Purkinje hücreleri ya da Purkinje nöronları beyincikte yer alan bir sınıf Gabaerjik nöronlar. Çek anatomist Jan Evangelista Purkyně'nin 1839 yılındaki keşfi sayesinde kaşifinin ismini almıştır.
Kortikobulbar yol, beyin korteksinde bulunan motor korteks ile beyin sapının medulla oblongata (bulbus) bölgesinin bir parçası olan medüller piramitleri birbirine bağlayan iki nöronlu beyaz cevher motor yoludur ve öncelikli olarak okülomotor olmayan kraniyal sinirlerin motor fonksiyonunu taşımakla ilgilidir. Kortikobulbar yol, kortikospinal yol ile beraber piramidal yolları oluşturur.
Beyin hücreleri,beynin işlevsel dokusunu oluşturur. Beyin dokusunun geri kalanı, kan damarlarını içeren, stroma adı verilen yapıdır. Beyindeki iki ana hücre tipi, sinir hücreleri olarak da bilinen nöronlar ve nöroglia olarak da bilinen glial hücrelerdir.
Fizyolojide uyaran, bir organizmanın iç veya dış çevresinin fiziksel veya kimyasal yapısında tespit edilebilir bir değişikliktir. Bir organizmanın veya organın uygun bir tepki verebilmesi için dış uyaranları tespit etme yeteneğine duyarlılık (uyarılabilirlik) denir. Duyusal reseptörler, deride bulunan dokunma reseptörleri veya gözdeki ışık reseptörlerinde olduğu gibi vücudun dışından ve kemoreseptörler ve mekanoreseptörlerde olduğu gibi vücudun içinden bilgi alabilir. Bir uyaran bir duyusal reseptör tarafından algılandığında, uyaran transdüksiyonu yoluyla bir refleks ortaya çıkarabilir. Bir iç uyaran genellikle homeostatik kontrol sisteminin ilk bileşenidir. Dış uyaranlar, savaş ya da kaç yanıtında olduğu gibi vücutta sistemik yanıtlar üretebilir. Bir uyaranın yüksek olasılıkla algılanabilmesi için güç seviyesinin mutlak eşiği aşması gerekir; eğer bir sinyal eşiğe ulaşırsa, bilgi merkezi sinir sistemine (MSS) iletilir, burada entegre edilir ve nasıl tepki verileceğine dair bir karar verilir. Uyaranlar genellikle vücudun tepki vermesine neden olsa da, bir sinyalin bir tepkiye neden olup olmayacağını nihai olarak belirleyen MSS'dir.
İnterstisyel Cajal hücreleri (ICC), gastrointestinal kanalda bulunan interstisyel hücrelerdir. Farklı işlevlere sahip çeşitli ICC türleri vardır. ICC ve trombosit kaynaklı büyüme faktörü reseptörü alfa (PDGFRα) adı verilen başka bir interstisyel hücre türü, aralıklı bağlantılar aracılığıyla düz kas hücreleriyle elektriksel olarak bağlantılıdır ve birlikte bir SIP fonksiyonel sinsityumu olarak çalışırlar. Myenterik interstisyel Cajal hücreleri (ICC-MY), "yavaş dalgalar" olarak bilinen biyoelektrik olayları üreten pacemaker hücreleri olarak işlev görür. Yavaş dalgalar, düz kas hücrelerine iletilerek ritmik kasılmalara yol açar.
Yeşil floresan protein (gfp) ile görüntülenen piramidal hücreler
Hipokampal piramidal hücre
