El encéfalo, conjunto de tejidos nerviosos dentro la cavidad craneal, puede ser dividido en tres grandes estructuras: el cerebro (formado por telencéfalo y diencéfalo), el cerebelo (ubicado en la parte posterior del encéfalo, sobre la nuca) y el tronco encefálico (formado por mesencéfalo, puente y bulbo).
Esas divisiones corresponden a porciones del tubo neural de donde ellas se originan en el desarrollo del sistema nervioso. La apariencia compleja del encéfalo adulto esconde el hecho de ser todo él organizado, en verdad, como un gran tubo.
El encéfalo es el centro del sistema nervioso en todos los animales vertebrados, y en muchos invertebrados. Algunos animales primitivos, como celentéreos y equinodermos como las estrellas de mar tienen un sistema nervioso descentralizado sin cerebro, mientras que las esponjas carecen de sistema nervioso. En los vertebrados, el encéfalo se localiza en la cabeza y es protegido por el cráneo, próximo a los aparatos sensoriales primitivos (visión, audición, equilibrio, paladar y olfato).
El cerebro puede ser extremadamente complejo. El cerebro humano contiene cerca de 86.000 millones de neuronas conectadas a más de 10.000 conexiones sinápticas cada uno. Estas neuronas se comunican por medio de fibras protoplasmáticas llamadas axones que transportan las señales en forma de impulsos a partes distantes del cerebro y el cuerpo para células especializadas.
Desde un punto de vista filosófico, se puede decir que la función más importante del encéfalo es servir a la estructura física subyacente a la mente; desde el punto de vista biológico, su función primaria es generar comportamientos que promuevan el bienestar de un ser vivo. El encéfalo controla el comportamiento sea activando los músculos, ya sea provocando la secreción de sustancias químicas, como las hormonas.
No todos los comportamientos necesitan un encéfalo. Incluso los organismos unicelulares son capaces de extraer información ambiental y responder en consecuencia. Un ejemplo común lo encontramos en las esponjas –desprovistas de Sistema Nervioso Central– capaces de coordinar sus contracciones corporales e incluso moverse. En los vertebrados, la propia columna vertebral contiene circuitos neuronales capaces de generar respuestas reflejas, así como patrones motores simples, como nadar o andar. Sin embargo, un sofisticado control de comportamiento basado en un sistema sensorial complejo requiere la capacidad de integrar información de una cerebro centralizado.
A pesar de los rápidos avances científicos, gran parte del funcionamiento del cerebro sigue siendo un misterio. Las operaciones de las neuronas y sinapsis individuales se entienden ahora en detalle, pero la forma en que cooperan en grupos de miles o millones ha sido difícil de descifrar. Los métodos de observación, tales como registros de EEG y de imagen cerebral funcional mostraron que las operaciones del cerebro están muy organizadas, pero estos métodos no tienen resolución suficiente para revelar la actividad de las neuronas de forma individual. Así, incluso los principios más básicos de las redes de computación neural puede ser en gran medida, están por descubrirse en el futuro.
El encéfalo se encuentra en el interior del cráneo, detrás de un conjunto de membranas llamadas meninges. Se compone de un conjunto de estructuras especializadas que funcionan de una manera integrada para proporcionar unidad al cuerpo humano.
Es importante hacer una diferenciación del encéfalo y el cerebro: el encéfalo es un conjunto de estructuras que son anatómica y fisiológicamente relacionadas, siendo éstas el bulbo raquídeo, el hipotálamo, el cuerpo calloso, el cerebro, el tálamo, la formación reticular y el cerebelo.
