Utak
Istrakturang selular
Ang mga utak ng lahat ng espesye ay pangunahing binubuo ng dalawang malawak na mga klase ng selula: ang mga neuron at selulang glial. Ang mga selulang glial na kilala rin bilang glia o neuroglia ay mayroong iba't ibang uri at nagsasagawa ng ilang mga mahahalagang mga tungkuling kabilang ang suportang istraktura, suportang metaboliko, insulasyon, at paggabay ng pag-unlad. Ang mga neuron ang karaniwang tinuturing na pinakamahalagang selula sa utak. Ang katangian na gumagawa sa mga neuron na walang katulad ang kakayahan nito na makapagpadala ng mga signal(hudyat) sa mga spesipikong inaasintang mga selula sa malalayong distansiya. Ang mga ito ay nagpapadala ng mga signal sa pamamagitan ng akson(axon) na isang manipis na protoplasmikong hibla na lumalawig mula sa katawan ng selula at umuusli na karaniwan sa maraming mga sanga sa iba pang area na minsan ay malapit at minsan ay sa malalayong mga bahagi ng utak o katawan. Ang haba ng isang akson ay maaaring ekstraordinaryo. Halimbawa, ang selulang piramidal ng cerebral cortex ay pinalaki upang ang katawan ng selulang ito ay maging kasing sukat ng katawan ng tao, ang akson na katulad na pinalaki ay magiging kable ng ilang mga sentimetro sa diametro at lumalawig sa higit sa isang kilometro. Ang mga aksong ito ay nagpapadala ng signal sa anyo ng mga pulsong elektrokemikal na tinatawag na mga aksiyon potensiyal na tumatagal ng hindi hihigit sa ika-isang libo(thousandth) ng isang segundo at naglalakbay sa kahabaan ng akson sa bilis na 1-100 metro kada segundo. Ang ilang mga neuron ay naglalabas ng mga aksiyon potensiyal na tuloy tuloy sa bilis na 10-100 kada segundo at karaniwan ay sa mga hindi regular na paterno. Ang ibang mga neuron ay tahimik sa karamihan ng panahon ngunit paminsan-minsan ay naglalabas ng isang putok(burst) ng mga aksiyon potensiyal. Ang mga akson ay naglalabas ng mga signal sa iba pang mga neuron sa pamamagitan ng ginawang espesyal na pagitan(junction) na tinatawag na mga sinapse. Ang isang akson ay maaaring makagawa ng mga ilang libong koneksiyong sinaptiko sa iba pang mga selula. Kung ang isang aksiyon potensiyal na naglalakbay sa kahabaan ng akson ay dumating sa isang sinapse, ito ay nagdudulot ng kemikal na tinatawag na neurotransmitter na lumabas. Ang neurotransmitter ay nagbibigkis sa mga molekulang reseptor sa membrano ng mga inaasintang selula. Ang mga sinapse ang pangunahing gumaganang mga elemento ng utak. Ang mahalagang tungkulin ng utak ang pakikipagtalastasang selula-sa-selula at ang mga sinapse ang mga punto kung saan ang pakikipagtalastasan(komunikasyon) ay nangyayari. Ang utak ng tao ay tinatantiyang naglalaman ng mga 100 trilyong sinapse. Kahit ang utak ng isang langaw(fruit fly) ay naglalaman ng ilang mga milyong sinapse. Ang mga tungkulin ng mga sinapseng ito ay iba iba. Ang ilan ay nagpapanabik(excitatory) sa inaasintang selula. Ang iba ay nagpipigil(inhibitory) sa inaasintang selula. Ang iba naman ay kumikilos sa pamamagitan ng pagpapagana(activating) ng mga sistema ng ikalawang mensahero na nagbabago ng panloob na kemika ng mga inaasintang selula nito sa mga komplikadong paraan. Ang malaking praksiyon ng mga sinapse ay mababago na ang ibig sabihin ay may kakayahan ang mga ito sa pagbabago ng lakas sa paraang kinokontrol ng mga paternong dumadaan sa mga ito. Malawak na pinaniniwalaan na ang nakabatay sa gawaing modipikasyon(pagbabago) ng mga sinapse ang pangunahing mekanismo ng pagkatuto at memorya ng utak. Ang karamihan sa espasyo ng utak ay kinukuha ng mga akson na karaniwan ay nakakumpol ng magkakasama sa tinatawag na nerbong hiblang mga trakto. Maraming mga akson ay nakabalot sa makapal na sheath ng matabang substansiyang tinatawag na myelin na nagsisilbing labis na tagapagdagdag ng bilis ng paglaganap ng signal. Ang myelin ay puti kaya ang mga bahagi ng utak na eksklusibong napupuno ng hiblang nerbo ay makikitang kinukulayan ng maliwanag na puting materya na salungat sa kinukulayan ng madilim na materyang grey na nagmamarka sa mga area na may mataas na densidad ng katawan ng selulang neuron.