脑是由一起工作来创造心理和行为的许多独特模块所构成的。人脑可以看作是由三个层次整合起来的。最下面的一层是脑干以及与其相连的结构（包括延髓、网状结构、脑桥、丘脑和小脑），从进化的角度来看，这一层结构代表了脑最远古的部分。延髓是脑干底端的凸出部分，控制着基本的身体机能，包括呼吸，血压和心率。延髓自动运作，不需要意识的介入。脑桥在延髓上面，那里有控制睡眠和做梦周期的神经回路。脑桥还承担着连接脑干和小脑的作用。网状结构贯穿脑干各部分，形成脑干的核心。它的一项功能是让脑保持清醒和警觉状态；监控传入的感觉信息并将注意力导向新奇和重要的信息。丘脑高居脑干的顶端，位置接近于脑的空间中心。丘脑将除嗅觉以外的所有感觉信息和运动信息导向正确的目的地。小脑位于脑干的后面，它的功能是保持身体平衡，调节肌肉紧张度，实现随意运动和不随意运动。
脑的第二层结构是边缘系统（包括海马体、杏仁核和下丘脑）。海马体的功能是记忆，将你的现在和你的过去联系起来，帮助你记住事物的空间位置。杏仁核与攻击和恐惧有关，很可能还与其他情绪反应有关。边缘系统还包括几个“愉快中枢”（即脑的奖赏回路），他们能够在你进食，性生活或从事其他有回报活动的时候，让人感觉愉快。下丘脑富含血管和神经元，就像一个脑中的血液分析实验室。通过时刻监测血液，它能够探测到体温，体液水平以及营养状况的细微变化。当它发现不平衡状况时（比如体内水分太多或太少），下丘脑会迅速做出反应，并发出调节食欲，口渴以及体温的指令。正是由于这些功能，下丘脑在激励过程中扮演着重要的角色。此外，下丘脑还像脑部更高级的处理区域发出神经信号，让我们知道它所察觉的需要。还通过脑垂体来实现其控制。下丘脑将神经系统和内分泌系统连接在一起。
第三层结构大脑皮层，是脑的思维盖。人类的独特性就是源于人脑的功能。人有左、右两个大脑半球，通过胼胝体相连。每个大脑半球上都有四个区域：额叶，顶叶，颞叶和枕叶。额叶负责运动功能和高级的智力功能，对人格和气质的形成也有重要作用。但请注意，大脑一侧的运动皮层所发出的指令控制身体另一侧的肌肉。顶叶的躯体感觉皮层有两个主要功能。首先它是处理全身感觉信息（包括触觉，温度觉，疼痛和物理压力）的主要区域。第二，它将这些信息与脑中的躯体图相相联系，以此来帮助你确定感觉的来源。除了处理感觉信息和跟踪身体各部分位置以外，顶叶，特别是大脑右半球的顶叶，还能让我们在三维空间里对感觉所探测到的物体进行定位。大脑左半球的顶叶，则善于对说话的声音进行定位。顶叶还与颞叶一起分析出言语的意思。枕叶完全用来处理视觉信息。颞叶则涉及多种功能，包括视觉，听觉和嗅觉，以及存储长期记忆等。虽然脑的各项功能分布在脑的各个专业化区域内，但是他们通常天衣无缝的通力合作来完成特定任务。
脑的左右两个半球也各有专业分工。语言、思辨和积极情感由左脑的特定区域进行控制，而右脑的各种处理中枢则控制空间感觉，视觉和音乐记忆以及消极情绪。正常人脑的两个半球彼此沟通合作。
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