Chez les animaux supérieurs, y compris les humains, le cerveau et le système nerveux sont physiquement connectés. Ils sont tous deux composés de cellules spécialisées appelées cellules nerveuses ou neurones. Techniquement, le cerveau fait partie du système nerveux, avec la moelle épinière et les cellules nerveuses individuelles réparties dans tout le corps. En médecine et en biologie, cependant, le cerveau et le système nerveux sont souvent considérés comme des organes distincts et représentent tous deux des domaines d’étude spécialisés. Ensemble, ces organes sont responsables de la pensée, des sensations et des réponses aux stimuli extérieurs.
Le cerveau et le système nerveux sont tous deux entièrement constitués de neurones. Contrairement à d’autres cellules, qui sont microscopiquement petites, les neurones individuels peuvent mesurer jusqu’à 3 pieds (1 mètre) chez l’homme. Chez les plus gros animaux, ils peuvent être encore plus longs; chez les girafes, par exemple, un seul neurone peut atteindre 15 pieds (5 mètres). Dans le corps, les neurones s’étendent à toutes les extrémités, procurant sensation, douleur et toucher. Dans le cerveau, des milliards de neurones sont étroitement regroupés en un réseau complexe capable de processus très avancés.
Les neurones utilisent des signaux chimiques et électriques pour communiquer entre eux et avec d’autres cellules. Ces signaux sont transmis à très grande vitesse à travers le cerveau et le système nerveux. Si, par exemple, une personne se cogne l’orteil, les cellules nerveuses du pied enregistrent automatiquement la douleur ainsi que d’autres sensations, telles qu’un arrêt soudain du mouvement et la forme générale de l’objet qui a été frappé. Toutes ces sensations sont transmises des neurones des jambes à la moelle épinière puis au cerveau, généralement en moins d’une seconde. Le cerveau, à son tour, dirige des réponses instinctives, telles que retirer le pied de l’objet blessant, ainsi que des réponses volontaires, comme un cri de douleur.
Le cerveau et le système nerveux sont tous deux composés de neurones, mais dans le cerveau, ces cellules ont une organisation incroyablement complexe et une fonction spécialisée. Les axones, les corps communicants des neurones, forment un vaste réseau au cœur du cerveau, parfois appelé la substance blanche. Communiquant par des connexions appelées synapses, les axones et les neurones contrôlent la pensée, les émotions et toutes les autres fonctions cérébrales, volontaires ou non. Dans le cerveau humain, ces synapses se comptent par milliers de milliards et sont capables de traiter des millions de fonctions en une seconde donnée.
Le cerveau et la moelle épinière sont appelés ensemble le système nerveux central, car ils sont responsables du traitement de la majorité des fonctions nerveuses. La moelle épinière et les cellules nerveuses connectées dans tout le corps sont appelées le système nerveux, et cela peut inclure ou non le cerveau, selon l’objet d’une étude donnée. À cet égard, la relation entre le cerveau et le système nerveux est une activité constante et interconnectée. Cette activité est responsable de toutes les activités de l’organisme et même des fonctions mêmes qui constituent la vie.