Omurgalı beyni

Üç ilke

1. Beyin ve sinir sistemi esasen bağlantılar kuran bir sistemdir. Duyu organlarından girdisi ve kaslara çıktısı vardır. Hormon üreten endokrin sistem, sindirim sistemi ve seks sistemi ile
   çeşitli şekillerde bağlantılıdır. Hormonlar yavaş çalışır, bu nedenle bu değişiklikler kademelidir.
2. Beyin bir çeşit mağazadır. Birbiriyle bağlantılı, farklı işler yapan bölümleri vardır. Hepsi birbirinin duyularını toplamasına yardımcı olur.
3. Vücudun yaptığı şeylerin çoğu bilinçli değildir. Bir insan nefes alır, kalbi atar, bağırsakları sindirir, saçları uzar, düşünceleri aklına gelir... Bunların bazıları kişi tarafından fark edilebilir ve bazıları (nefes almak gibi) bir dereceye kadar etkilenebilir. Ancak temelde vücudun büyük bir kısmı otonom sinir sistemi tarafından ayarlanan otomatik bir şekilde çalışır.
   Beyin de işlerinin çoğunu kişi fark etmeden yapar. Bilinçdışı zihin, nadiren fark edilen beyin faaliyetlerini ifade eder
   .

Omurgalı beyin bölgeleri

Bazı beyin bölgeleri, hagfishlerden insanlara kadar tüm omurgalılar boyunca kimliklerini korumuştur. İşte en önemli alanlardan bazılarının bir listesi ve şu anda anlaşıldığı şekliyle işlevlerinin kısa bir açıklaması. Bu işlevler hala bir dereceye kadar tartışmalı olabilir. Sırttan başlayarak (ya da insanlarda alt kısımdan) bölgeler şunlardır:

• Medulla (ve omurilik) çeşitli otonomik işlevlerle ilgilenen birçok küçük çekirdeğe sahiptir. Bunlar arasında kalp atışı ve kan basıncı, nefes alma ve kusma yer alır.^{ch 44, 45}
• Pons, serebrum ile medulla ve serebellum arasında mesaj taşıyan bir röle istasyonudur.
• Hipotalamus, ön beynin tabanında yer alan küçük bir bölgedir. Uyku/uyanıklık döngüleri, yeme ve içmenin kontrolü, hormon salınımının kontrolü ve diğer birçok işlev için merkezi kontrol istasyonudur. Hipofiz bezinin hemen üzerinde yer alır ve beze hormon salgılar. Bu hormonlar hipofiz bezini inhibe eder veya uyarır. Hipofiz bezi de vücudun geri kalanını etkileyen hormonlar üretir.
• Talamus, hipotalamusun üstünde ve serebral korteksin altında yer alır. Çeşitli işlevleri olan bir çekirdekler topluluğudur. Her türlü duyu bilgisini (koku alma hariç) toplayan ve serebral kortekse ileten bir röle istasyonu görevi görür. Ayrıca bilinç ve uykuda da rolü vardır.
  Yeme, içme, dışkılama ve çiftleşme
   dahil olmak üzere çeşitli davranış türleri için eylem sistemleri vardır.
• Beyincik, diğer beyin sistemlerinin çıktılarını daha hassas hale getirmek için ayarlar. Beyinciğin çıkarılması bir hayvanın özellikle bir şey yapmasını engellemez, ancak hareketleri tereddütlü ve beceriksiz hale getirir. Bu hassasiyet yerleşik değildir, ancak deneme yanılma yoluyla öğrenilir. Bisiklete binmeyi öğrenmek, büyük ölçüde beyincikte gerçekleşebilecek bir tür sinirsel plastisiteye örnektir.^{ch 42}
• Genellikle 'optik tektum' olarak adlandırılan tektum, eylemleri uzaydaki noktalara yönlendirir. En iyi çalışılan işlevi göz hareketlerini yönlendirmektir. Aynı zamanda uzanma hareketlerini de yönlendirir. Güçlü görsel girdiler ve baykuşlardaki işitsel girdiler, yılanlardaki ısıya duyarlı çukur organlardan gelen girdiler gibi eylemleri yönlendirmede faydalı olan diğer duyulardan girdiler alır. Lampreys gibi bazı balıklarda beynin en büyük kısmıdır.
• Hipokampus, kesin konuşmak gerekirse, sadece memelilerde bulunur, ancak tüm omurgalılarda benzerleri vardır. Balıklarda, kuşlarda, sürüngenlerde ve memelilerde uzamsal hafıza ve navigasyonla ilgilidir.
• Bazal gangliyonlar, ön beyinde bulunan ve serebral korteks ile talamusa güçlü bir şekilde bağlı olan bir grup yapıdır. Bazal gangliyonların ana işlevi eylemleri seçmek gibi görünmektedir. Beynin eylem üretebilen tüm bölümlerine engelleyici sinyaller gönderirler. Doğru koşullarda inhibisyonu serbest bırakırlar, böylece eylem üreten sistemler eylemlerini gerçekleştirebilir. Ödüller ve cezalar bazal ganglionlar üzerinde en önemli nöral etkileri gösterir.
• Serebral korteks, ön beynin yüzeyinde bulunan gri hücrelerden oluşan bir tabakadır. Koku alma ve uzamsal hafıza dahil olmak üzere birçok işlevde rol oynar. Beyne hakim olduğu memelilerde, birçok subkortikal alandaki işlevleri kontrol eder.
• Koku alma soğanı, koku alma duyu sinyallerini (kokuları) işleyen ve çıktısını serebral korteksin koku alma bölümüne gönderen özel bir yapıdır. Birçok omurgalıda önemli bir beyin bileşenidir, ancak primatlarda çok azalmıştır.

İnsan ve köpekbalığı beyninin karşılık gelen bölgeleri gösterilmiştir. Köpekbalığı beyninin arka kısmında (medulla) yer alan bölge insan beyninin alt kısmında yer almaktadır. Köpekbalığı serebrumu (telensefalon) önde, insanınki ise üsttedir

Beyin büyüklüğü

Beyin büyüklüğü, vücut büyüklüğü ve diğer değişkenler arasındaki ilişki çok çeşitli omurgalı türlerinde incelenmiştir. Beyin büyüklüğü vücut büyüklüğü ile artar ancak orantılı değildir.

Memeliler

Tüm memelilerin ortalaması alındığında, yaklaşık 0,75'lik bir üs ile bir güç yasasını takip eder. Bu formül memelilerin ortalama beyni için geçerlidir, ancak her aile davranışlarının karmaşıklığını yansıtacak şekilde bu formülden ayrılır. Örneğin, primatlar formülün öngördüğünden 5 ila 10 kat daha büyük beyinlere sahiptir. Yırtıcılar daha büyük beyinlere sahip olma eğilimindedir. Memeli beyni boyut olarak arttığında, tüm parçalar aynı oranda artmaz. Bir türün beyni ne kadar büyükse, neokorteks tarafından kaplanan kısım da o kadar büyük olur.