Головной мозг, располагающийся в полости черепа, принято делить на 3 отдела: задний, средний и передний.
Задний мозг состоит из продолговатого мозга, моста и мозжечка. Продолговатый мозг является непосредственным продолжением спинного и напоминает его своим строением. Он выполняет целый ряд жизненно важных функций. В нем находятся нервные центры, регулирующие дыхание, пищеварение, деятельность сердечнососудистой системы, ряда защитных рефлексов — кашля, чихания, рвоты. От продолговатого мозга отходят нервы, управляющие деятельностью языка, глотки, гортани, щитовидной железы, крупных кровеносных сосудов, внутренних органов.
Мост является продолжением продолговатого мозга. Через него проходят нервные пути, связывающие передний и средний мозг с продолговатым и спинным. От моста отходят лицевые и слуховые нервы. По слуховым нервам в мозг передаются сигналы не только от слуховых рецепторов, но и от органов равновесия.
Мозжечок расположен в затылочной части головного мозга. Он состоит из парных полушарий. Участвует в координации движений, поддержании позы и равновесия тела. При повреждении мозжечка наблюдается падение тонуса мышц, дрожание головы и конечностей, расстройство сердечнососудистой системы.
Средний мозг соединяет передний мозг с задним. Здесь расположен целый ряд чувствительных и двигательных центров, в том числе центры зрения и слуха.
Передний мозг состоит из двух отделов: промежуточного мозга и больших полушарий. В состав промежуточного мозга входит множество центров, в которых частично обрабатываются нервные импульсы, направляющиеся в большие полушария. Центры промежуточного мозга управляют функциями внутренних органов, регулируют температуру тела, отвечают за чувство жажды, голода и насыщения.
Большие полушария переднего мозга являются самым крупным образованием головного мозга. Они возвышаются над всеми остальными его отделами. Сверху большие полушария покрыты серым веществом — корой больших полушарий, которая образует множество складок, борозд и извилин. Складчатое строение увеличивает поверхность коры и ее объем, а значит, и число образующих ее нейронов. У человека кора содержит примерно 14 млрд. нервных клеток. Скопления серого вещества находятся и под корой
в глубине полушарий. Здесь расположены различные подкорковые ядра. Кора больших полушарий отвечает за восприятие всей поступающей в мозг информации (зрительной, слуховой, осязательной, вкусовой и т.д.), за управление всеми сложными мышечными движениями. Именно с функциями коры связана мыслительная и речевая деятельность и память.
Кора больших полушарий состоит из четырех долей; лобной, теменной, височной, затылочной. В затылочных долях находятся зрительные области, ответственные за восприятие зрительных сигналов. Слуховые области, ответственные за восприятие звуков, находятся в височных долях. Теменная доля — чувствительный центр, принимающий информацию от кожи, костей, суставов и мышц. В каждое полушарие эти сигналы поступают с противоположной стороны тела. Двигательные области коры мозга также руководят работой мышц противоположных сторон тела. Лобные доли мозга ответственны за составление программ поведения, управление трудовой деятельностью. Именно с развитием лобных областей коры в значительной мере связан высокий уровень психических способностей человека по сравнению с животными. В составе человеческого мозга имеются структуры, которых нет у животных, например речевые центры. Кроме того, у человека существует специализация полушарий — многие высшие функции мозга выполняются одним из них. У правшей в левом полушарии находятся слуховой и двигательный центры речи. Кроме того, левое полушарие ответственно за осуществление математических операций и процесса мышления.
Правое полушарие отвечает за узнавание людей по голосу и в лицо, за восприятие музыки и за музыкальное и художественное творчество. Иными словами, правое полушарие участвует в процессах образного мышления.
Полное удаление больших полушарий проявляется в нарушении условных рефлексов у животных, а также психических и мыслительных функций организма человека.