pythainlp/thai_wikipedia_clean_20230101 huggingface dataset:
เซลล์ประสาทเชื่อมต่อกันเป็นวิถีประสาท วงจรประสาท (neural circuit) และระบบเครือข่ายประสาทขนาดใหญ่ (large scale brain networks)
วงจรทั้งหมดทำงานผ่านกระบวนการสื่อประสาท/การส่งผ่านประสาท (neurotransmission)
กะโหลกศีรษะเป็นตัวป้องกันสมอง ซึ่งลอยอยู่ในน้ำหล่อสมองไขสันหลัง และแยกออกจากระบบเลือดด้วยตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง (blood-brain barrier)
แต่สมองก็ยังอาจเสียหาย เกิดโรค และติดเชื้อได้
ความเสียหายอาจมาจากการบาดเจ็บที่ศีรษะ หรือการขาดเลือดที่เรียกว่าโรคหลอดเลือดสมอง
สมองอาจเสื่อม เช่น เกิดโรคพาร์คินสัน เกิดภาวะสมองเสื่อมรวมทั้งโรคอัลไซเมอร์ และเกิดโรคปลอกประสาทเสื่อมแข็ง
โรคทางจิตเวชต่าง ๆ รวมทั้งโรคจิตเภทและโรคซึมเศร้าเชื่อว่า สัมพันธ์กับการทำงานผิดปกติของสมอง
สมองยังอาจเกิดเนื้องอกทั้งที่ไม่ร้ายและร้าย
ซึ่งมักจะแพร่กระจายมาจากส่วนอื่นของร่างกาย
สาขาที่ศึกษากายวิภาคของสมองก็คือประสาทกายวิภาคศาสตร์ ที่ศึกษาหน้าที่ก็คือประสาทวิทยาศาสตร์
การศึกษาได้ใช้เทคนิคต่าง ๆ
เช่น ตัวอย่างในสัตว์อื่น ๆ ที่ส่องด้วยกล้องจุลทรรศน์ได้ให้ข้อมูลมากมาย
เทคโนโลยีการสร้างภาพทางการแพทย์ เช่น functional neuroimaging (การสร้างภาพประสาทโดยกิจ) และการบันทึกคลื่นไฟฟ้าสมอง  สำคัญในการศึกษาสมอง
ประวัติคนไข้ที่สมองเสียหายได้ให้ความรู้เกี่ยวกับหน้าที่ของสมองแต่ละส่วน
การวิจัยสมองได้เปลี่ยนไปตามเวลาเป็นระยะ ๆ โดยมีหลักปรัชญา วิธีการทดลอง และทฤษฎีที่ต่าง ๆ กัน
ระยะต่อไปได้พยากรณ์ว่า จะเป็นการจำลองการทำงานของสมอง
ทางด้านวัฒนธรรมตะวันตก จิตปรัชญา (philosophy of mind) ได้พยายามอธิบายธรรมชาติของความรู้สึกตัว/การรับรู้/พิชาน (consciousness) และปัญหาจิต-กาย (mind-body problem)
วิทยาศาสตร์เทียมจากคริสต์ศตวรรษที่ 19 คือ phrenology ได้พยายามระบุลักษณะบุคลิกภาพไปที่เปลือกสมองเขตต่าง ๆ
นิยายวิทยาศาสตร์ปี 1942 คือ "Donovan's Brain" (สมองของนายดอนอวัน) ได้จินตนาการถึงสภาพที่เหมือนกับปลูกถ่ายสมอง
คัมภีร์อรรถกถาของพุทธศาสนาเถรวาทได้กล่าวถึงสมองไว้ในเรื่องประวัติของหมอชีวกโกมารภัจจ์และในเรื่องการปฏิบัติ
กายวิภาคคร่าว ๆ.
สมองของผู้ใหญ่หนักโดยเฉลี่ย นับเป็นเพียงแค่ น้ำหนักร่างกาย
มีปริมาตรราว ๆ ในชาย และ ในหญิงแต่ก็จะต่างกันมากในบุคคลต่าง ๆ
ความแตกต่างทางประสาทระหว่างเพศไม่พบว่าสัมพันธ์อย่างชัดเจนกับระดับเชาวน์ปัญญาหรือค่าวัดประสิทธิภาพทางประชานอื่น ๆ
สมองใหญ่ประกอบด้วยซีกสมองสองข้าง เป็นส่วนใหญ่สุดของสมองและอยู่ทับโครงสร้างสมองอื่น ๆ
ส่วนนอกของซีกสมองคือ เปลือกสมอง เป็นเนื้อเทาซึ่งประกอบด้วยเซลล์ประสาทที่วางเป็นชั้น ๆ
สมองแต่ละซีกจะแบ่งออกเป็น 4 กลีบ คือ กลีบหน้า กลีบข้าง กลีบขมับ และกลีบท้ายทอย
นักวิชาการบางพวกจัดว่ามีกลีบสมองอีก 3 กลีบคือ กลีบกลาง (central lobe) กลีบลิมบิก (limbic lobe) และกลีบอินซูลา (insular lobe)
สมองกลีบกลางประกอบด้วย precentral gyrus และ postcentral gyrus และจัดว่าเป็นกลีบสมองก็เพราะมีหน้าที่ต่างหาก
ก้านสมอง ซึ่งเหมือนกับก้านไม้ ต่อออกจากสมองใหญ่ทางข้างใต้โดยเริ่มต้นเป็นสมองส่วนกลาง
ก้านสมองรวมสมองส่วนกลาง พอนส์ และก้านสมองส่วนท้าย
หลังก้านสมองเป็นสมองน้อย
สมองใหญ่ ก้านสมอง สมองน้อย และไขสันหลังจะปกคลุมด้วยเยื่อหุ้ม 3 ชั้นที่เรียกว่า เยื่อหุ้มสมอง (meninges)
ชั้นบนสุดเป็นเยื่อดูราที่แข็งสุด
ชั้นกลางเป็นเยื่ออะแร็กนอยด์ และชั้นบางสุดและในสุดเป็นเยื่อเพีย
ระหว่างเยื่ออะแร็กนอยด์กับเยื่อเพียมีช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space)
และ subarachnoid cistern
ซึ่งมีน้ำหล่อสมองไขสันหลัง
เยื่อชั้นนอกสุดของเปลือกสมองเป็นเยื่อฐาน (basement membrane) ของเยื่อเพีย ซึ่งเรียกว่า glia limitans เป็นส่วนสำคัญของตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง
สมองที่ยังเป็นอยู่นิ่มมาก มีลักษณะคล้ายวุ้นคล้ายกับเต้าหู้อ่อน
ชั้นเซลล์ประสาทต่าง ๆ ที่เปลือกสมองรวมกันเป็นเนื้อเทาของสมองใหญ่โดยมาก
แม้จะเรียกว่าเนื้อเทา แต่ที่ยังเป็นอยู่ก็มีสีชมพูจนถึงสีเนื้อโดยหลอดเลือดฝอยและตัวเซลล์ประสาทเป็นเหตุ
ส่วนเขตใต้เปลือกสมองซึ่งลึกกว่าเป็นแอกซอนหุ้มปลอกไมอีลินรวมกันเป็นเนื้อขาว
เนื้อขาวมีปริมาตรประมาณครึ่งหนึ่งของสมอง
สมองใหญ่.
สมองใหญ่เป็นส่วนใหญ่สุดในสมอง แบ่งออกเป็นซีกซ้ายขวาโดยเกือบสมมาตรกัน แบ่งด้วยร่องลึกที่เรียกว่าร่องตามยาว (longitudinal fissure)
ความไม่สมมาตรระหว่างซีกสมองเรียกว่า petalia
ซีกสมองซ้ายขวาเชื่อมกันด้วยเส้นเชื่อมประสาท (commissure) ต่าง ๆ ที่ข้ามร่องตามยาวโดยมีคอร์ปัสคาโลซัมเป็นเส้นใหญ่สุด
สมองแต่ละซีกนิยมแบ่งออกเป็น 4 กลีบ คือ
กลีบหน้า กลีบข้าง กลีบขมับ และกลีบท้ายทอย โดยตั้งชื่อตามกระดูกกะโหลกศีรษะที่ปิดปกป้องสมองกลีบนั้น ๆ
สมองแต่ละกลีบจะสัมพันธ์กับหน้าที่โดยเฉพาะ แต่ก็มีหน้าที่ซึ่งคาบเกี่ยวกันด้วย
ผิวสมองจะพับไปมาทำให้เกิดรอยนูน (gyrus) และร่อง (sulcus) ซึ่งบางส่วนอาจตั้งชื่อตามตำแหน่ง เช่น frontal gyrus ที่สมองกลีบหน้า และร่องกลางซึ่งแบ่งกลางซีกสมองแต่ละข้าง
ส่วนนอกสุดของสมองใหญ่เป็นเปลือกสมอง เป็นเนื้อเทาที่จัดเป็นชั้น ๆ
หนา พับเข้าไปลึกทำให้เห็นเป็นหยัก ๆ
ใต้เปลือกสมองเป็นเนื้อเทาของสมองใหญ่
เปลือกสมองส่วนใหญ่สุดก็คือคอร์เทกซ์ใหม่ (neocortex) ซึ่งมีเซลล์จัดเป็น
เปลือกสมองส่วนที่เหลือเป็นอัลโลคอร์เทกซ์ (allocortex) ซึ่งมีชั้นเซลล์ประสาท
เปลือกสมองได้แบ่งตามการทำงานออกเป็นราว ๆ 50 ส่วนที่เรียกว่า บริเวณบรอดมันน์ (Brodmann's areas)
ซึ่งเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์
เปลือกสมองสามารถแบ่งออกเป็น 2 ส่วนหลัก ๆ ตามหน้าที่ได้ คือ คอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) และคอร์เทกซ์รับความรู้สึก (sensory cortex)
คอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex) ซึ่งส่งแอกซอนลงไปยังเซลล์ประสาทสั่งการในก้านสมองและไขสันหลัง อยู่ด้านหลังของสมองกลีบหน้า อยู่ด้านหน้าก่อนบริเวณรับรู้ความรู้สึกทางกาย (somatosensory area)
บริเวณรับรู้ความรู้สึกปฐมภูมิต่าง ๆ (primary sensory areas) รับข้อมูลจากประสาทรับความรู้สึก (sensory nerve) และลำเส้นใยประสาทอื่น ๆ โดยผ่านนิวเคลียสประสาทรีเลย์ภายในทาลามัส
บริเวณรับรู้ความรู้สึกปฐมภูมิรวมคอร์เทกซ์ส่วนการเห็น (visual cortex) ในสมองกลีบท้ายทอย, คอร์เทกซ์ส่วนการได้ยิน (auditory cortex) ในส่วนต่าง ๆ ของสมองกลีบขมับและคอร์เทกซ์อินซูลา และคอร์เทกซ์รับรู้ความรู้สึกทางกาย (somatosensory cortex) ในสมองกลีบข้าง
เปลือกสมองที่เหลือจาก 2 ส่วนหลักนั้นเรียกว่าบริเวณประสาทสัมพันธ์ (association areas)
ซึ่งได้รับกระแสประสาทจากศูนย์ประสาทรับความรู้สึกและสมองส่วนล่าง มีหน้าที่แปลผลทางประชานที่ซับซ้อนเพื่อให้เกิดการรับรู้ ความคิด และการตัดสินใจ
หน้าที่หลักของสมองกลีบหน้าจะเกี่ยวกับการใส่ใจ การเฟ้นหานัยทางนามธรรม พฤติกรรม การแก้ปัญหา การตอบสนองทางกาย และบุคลิกภาพ
สมองกลีบท้ายทอยเป็นกลีบเล็กสุด
มีหน้าที่แปลผลเพื่อการรับรู้ทางตา แปรรูปในนานามิติ แปลผลการเคลื่อนไหว และการรู้จำสี
มีกลีบย่อยที่ยิ่งเล็กกว่าในกลีบท้ายทอยที่เรียกว่า cuneus
ส่วนสมองกลีบขมับมีหน้าที่เกี่ยวกับความจำทางหูและทางตา ภาษา บางส่วนของการได้ยินและการพูด
สมองใหญ่มีโพรงสมองต่าง ๆ ที่ผลิตน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) ที่ไหลเวียน
ใต้คอร์ปัสคาโลซัมเป็น septum pellucidum คือเยื่อบาง ๆ รูปสามเหลี่ยมแนวตั้งที่แยกโพรงสมองข้างซีกซ้ายจากขวา
ใต้โพรงสมองข้างเป็นทาลามัส และด้านหน้าข้างใต้ของมันก็เป็นไฮโปทาลามัส
ใต้ไฮโปทาลามัสเป็นต่อมใต้สมอง
หลังทาลามัสเป็นก้านสมอง
basal ganglia หรือเรียกด้วยว่า basal nuclei เป็นชุดโครงสร้างที่อยู่ลึกในสมอง มีหน้าที่ควบคุมพฤติกรรมและการเคลื่อนไหว
โดยองค์ประกอบใหญ่สุดก็คือ striatum องค์ประกอบอื่น ๆ รวมทั้ง globus pallidus, substantia nigra และ subthalamic nucleus
ด้านบน (dorsal) ส่วนหนึ่งของ striatum เป็น putamen และ globus pallidus ที่แยกต่างหากกับโพรงสมองข้างและทาลามัสด้วย internal capsule ส่วน caudate nucleus จะยืดตัวไปรอบ ๆ แล้วต่อชิดกับโพรงสมองข้างทางด้านนอก
ส่วนลึกสุดของร่องข้าง (lateral sulcus) ระหว่างคอร์เทกซ์อินซูลากับ striatum เป็นแผ่นเซลล์ประสาทบาง ๆ ที่เรียกว่า claustrum
ใต้ striatum ด้านหน้าเป็นโครงสร้างของ basal forebrain จำนวนหนึ่ง
รวมทั้ง nucleus accumbens, nucleus basalis, diagonal band of Broca, substantia innominata และ medial septal nucleus
เป็นโครงสร้างสำคัญที่ผลิตสารสื่อประสาทคือ acetylcholine (ACh) ซึ่งแพร่กระจายไปอย่างกว้างขวางในสมอง
ดังนั้น basal forebrain โดยเฉพาะ nucleus basalis จึงจัดว่า เป็นโครงสร้างสื่อประสาทแบบ cholinergic (คือสื่อด้วย ACh) หลักของระบบประสาทกลางซึ่งส่งไปยัง striatum และคอร์เทกซ์ใหม่
สมองน้อย.
สมองน้อยแบ่งออกเป็นกลีบหน้า (anterior lobe) กลีบหลัง (posterior lobe) และ flocculonodular lobe
กลีบหน้าและหลังเชื่อมกันตรงกลางด้วย cerebellar vermis
เปลือกสมองน้อยด้านนอกบางกว่าเปลือกสมองใหญ่มาก และมีรอยพับแคบ ๆ เป็นแนวตัดขวางจำนวนมาก ซึ่งทำให้ดูต่างกับสมองส่วนอื่น ๆ
เมื่อมองจากด้านล่างระหว่างกลีบสองกลีบก็จะเห็นกลีบที่สามคือ flocculonodular lobe
สมองน้อยอยู่ที่ด้านหลังของโพรงกะโหลกศีรษะ (posterior cranial fossa) อยู่ใต้สมองกลีบท้ายทอย โดยแยกจากมันด้วยแผ่นใยประสาท cerebellar tentorium
สมองน้อยเชื่อมกับสมองส่วนกลางของก้านสมองด้วยเนื้อขาว superior cerebellar peduncle, เชื่อมกับพอนส์ด้วย middle cerebellar peduncle และเชื่อมกับก้านสมองส่วนท้ายด้วย inferior cerebellar peduncle
สมองน้อยประกอบด้วยแกนในที่เป็นเนื้อขาวและคอร์เทกซ์นอกที่เป็นเนื้อเทาซึ่งพับไว้เป็นอย่างดี
กลีบหน้าหลังของสมองน้อยดูเหมือนจะมีหน้าที่ประสานและทำให้ราบรื่นซึ่งการเคลื่อนไหว (motor movement) ที่ซับซ้อน และ flocculonodular lobe มีหน้าที่เกี่ยวกับการทรงตัว
โดยอาจมีหน้าที่อย่างอื่นทางประชาน พฤติกรรม และการเคลื่อนไหวที่นักวิชาการยังไม่เห็นพ้องกัน
ก้านสมอง.
ก้านสมองอยู่ใต้สมองใหญ่ ประกอบด้วยสมองส่วนกลาง พอนส์ และก้านสมองส่วนท้าย
อยู่ที่ด้านหลังของกะโหลกศีรษะ (posterior cranial fossa) ตั้งอยู่ที่ฐานกะโหลกซึ่งเรียกว่า clivus
และเอียงลงไปยุติที่ฟอราเมนแมกนัม ซึ่งเป็นช่องใหญ่ในกระดูกท้ายทอย
ส่วนที่ยื่นลงออกจากส่วนนี้เรียกว่า ไขสันหลัง
ซึ่งป้องกันด้วยกระดูกสันหลัง
เส้นประสาทสมอง จาก
ออกมาจากก้านสมองโดยตรง
ก้านสมองยังมีนิวเคลียสประสาทสมอง (cranial nerve nucleus) นิวเคลียสประสาทนอกส่วนกลาง (peripheral nerve nucleus) และนิวเคลียสประสาทที่มีหน้าที่ควบคุมกระบวนการสำคัญต่าง ๆ รวมทั้งการหายใจ การเคลื่อนไหวของตา และการทรงตัว
ส่วน reticular formation ซึ่งเป็นเครือข่ายนิวเคลียสประสาทซึ่งไร้ขอบเขตที่ชัดเจน ทอดไปตามยาวของก้านสมองทั้งหมด
ลำเส้นใยประสาทหลายลำ ซึ่งส่งข้อมูลจากเปลือกสมองไปยังร่างกายที่เหลือและลำเส้นใยประสาทจากร่างกายที่ส่งไปยังเปลือกสมอง ล้วนผ่านก้านสมอง
จุลกายวิภาค (microanatomy).
สมองมนุษย์โดยหลักประกอบด้วยเซลล์ประสาท เซลล์เกลีย เซลล์ต้นกำเนิดประสาท (neural stem cell) และหลอดเลือด
ประเภทเซลล์ประสาทรวมทั้งอินเตอร์นิวรอน, เซลล์พีระมิดรวมทั้งเซลล์เบ็ตซ์, เซลล์ประสาทสั่งการ (เซลล์สั่งการบนและล่าง) และเซลล์เพอร์คินจีในสมองน้อย
เซลล์เบ็ตซ์ใหญ่สุดโดยขนาด โดยอาจมีเส้นผ่านศูนย์กลางใหญ่ถึง
สมองมนุษย์ผู้ใหญ่ประเมินว่ามีเซลล์ประสาท โดยมีเซลล์อื่น ๆ นอกเหนือจากนั้นประมาณเท่า ๆ กัน คือ
โดยเซลล์ประสาท (19%) อยู่ในเปลือกสมอง และ (80%) อยู่ในสมองน้อย
ประเภทต่าง ๆ ของเซลล์เกลียคือแอสโทรไซต์ (รวม Bergmann glia
ในสมองน้อย), โอลิโกเดนโดรไซต์, ependymal cell
(รวม tanycyte),
radial glial cell,
microglia
และประเภทย่อยของ oligodendrocyte progenitor cell
ในบรรดาเซลล์เกลีย แอสโทรไซต์ใหญ่สุด
เป็นเซลล์รูปดาว
ที่มีส่วนยื่นจำนวนมากออกจากตัว
ส่วนยื่นบางส่วนไปยุติติดกับผนังหลอดเลือดฝอย
เยื่อ glia limitans ใต้เยื่อเพียเหนือเปลือกสมองทำมาจากปลายส่วนยื่นของแอสโทรไซต์ มีหน้าที่อย่างหนึ่งคือบรรจุเซลล์สมองไว้
แมสต์เซลล์เป็นเซลล์เม็ดเลือดขาวที่ทำการเป็นส่วนของระบบภูมิคุ้มกันทางประสาท (neuroimmune system) ในสมอง
โดยอยู่ในโครงสร้างต่าง ๆ มีเยื่อหุ้มสมอง
มันอำนวยการตอบสนองของภูมิคุ้มกันในระบบประสาทต่อการอักเสบและช่วยบำรุงรักษาตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง  โดยเฉพาะในบริเวณสมองที่ไม่มี BBB
มันทำหน้าที่ทั่วไปที่คล้ายกันทั้งในร่างกายและในระบบประสาทกลาง เช่น ก่อและควบคุมการตอบสนองเป็นอาการแพ้ ตอบสนองทางภูมิคุ้มกันทั้งแบบโดยกำเนิดและแบบปรับตัว หน้าที่เกี่ยวกับภูมิต้านตนเองและการอักเสบ
มันทำหน้าที่เป็นเซลล์ปฏิบัติงาน (effector cell) หลัก
ที่ทำให้จุลชีพก่อโรคมีผลต่อการส่งสัญญาณทางเคมีชีวภาพระหว่างทางเดินอาหารกับระบบประสาทกลางได้
ยีนประมาณ 400 ยีนพบเฉพาะแต่ในสมอง
เซลล์ประสาททั้งหมดแสดงออกยีน เซลล์พีระมิดแสดงออกยีน และ
อินเตอร์นิวรอนแสดงออกยีน ซึ่งจำเป็นในชีวสังเคราะห์ของสารสื่อประสาทกาบา
โปรตีนที่เซลล์เกลียแสดงออกรวมโปรตีนที่ใช้เป็นตัวบ่งชี้แอสโทรไซต์คือ และ
โอลิโกเดนโดรไซต์แสดงออกโปรตีน และแสดงออก transcription factor คือ
น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid).
น้ำหล่อสมองไขสันหลัง (cerebrospinal fluid ตัวย่อ CSF) เป็นน้ำ transcellular fluid
ที่ไหลเวียนรอบสมองในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) ในระบบโพรงสมอง และในช่องกลาง (central canal)
ของไขสันหลัง
และยังมีอยู่ในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ (subarachnoid space) ที่เรียกว่า subarachnoid cisterns อีกด้วย
โพรงสมองทั้งสี่ คือโพรงสมองข้างทั้งคู่ โพรงสมองที่สาม และโพรงสมองที่สี่ล้วนมีข่ายหลอดเลือดสมอง (choroid plexus) ที่ผลิตน้ำหล่อสมองไขสันหลัง
โพรงสมองที่สามอยู่ที่แนวกลาง (midline) และเชื่อมกับโพรงสมองข้างด้วยช่องระหว่างโพรงสมองคือ interventricular foramina
ท่อเดี่ยวคือ cerebral aqueduct ที่อยู่ระหว่างพอนส์กับสมองน้อย เชื่อมโพรงสมองที่สามกับที่สี่
ช่องสามช่อง คือรูด้านใน (medial aperture) และรูด้านข้าง (lateral aperture) สองข้าง ระบาย CFS ออกจากโพรงสมองที่สี่เข้าไปใน cisterna magna ซึ่งเป็น cistern หลักอันหนึ่ง
จากจุดนี้ CSF จะไหลเวียนรอบสมองและไขสันหลังในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์ซึ่งอยู่ระหว่างเยื่ออะแร็กนอยด์กับเยื่อเพีย
ณ ขณะใดขณะหนึ่ง จะมี CSF ประมาณ โดยมากภายในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์
CSF จะสร้างใหม่และดูดคืนอยู่ตลอดเวลาโดยจะเปลี่ยนใหม่ทั้งหมดทุก ๆ
ระบบระบายน้ำเหลืองในสมองเรียกว่า glymphatic system (ระบบน้ำเหลืองในประสาท)
ทางเดินของระบบน้ำเหลืองในประสาททั่วสมองรวมทางระบายน้ำของ CSF และหลอดน้ำเหลืองในเยื่อสมอง (meningeal lymphatic vessel)
ซึ่งวิ่งขนานไปกับโพรงหลอดเลือดดำในเยื่อดูรา (dural sinus)
กับหลอดเลือดสมอง
ระบบนี้ระบายสารน้ำแทรกจากเนื้อเยื่อในสมอง
ระบบเลือด.
หลอดเลือดแดง internal carotid arteries
ส่งเลือดซึ่งมีออกซิเจนไปที่ด้านหน้าของสมอง ส่วนหลอดเลือดแดง vertebral arteries ส่งเลือดไปที่ด้านหลัง
หลอดเลือดสองส่วนนี้มาบรรจบกันที่ circle of Willis อันเป็นวงแหวนเชื่อมหลอดเลือดแดงซึ่งอยู่ในช่อง interpeduncular cistern
ระหว่างสมองส่วนกลางกับพอนส์
หลอดเลือดแดง internal carotid arteries เป็นสาขาของ common carotid arteries
ซึ่งเข้าไปในกระดูกหุ้มสมองผ่านช่องแครอทิด (carotid canal)
วิ่งผ่านโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง (cavernous sinus) แล้วเข้าไปในช่องใต้เยื่ออะแร็กนอยด์
ต่อจากนั้นเข้าไปใน circle of Willis แล้วแตกสาขาออกมาเป็น anterior cerebral arteries สองเส้น
ทั้งสองเส้นวิ่งมาทางด้านหน้าแล้วขึ้นไปตามร่องตามยาว (longitudinal fissure) ซึ่งส่งเลือดไปที่ด้านหน้าและแนวกลาง (midline) ของสมอง
เส้นเลือดเล็กคือ anterior communicating artery หนึ่งเส้นหรือมากกว่านั้นจะเป็นตัวเชื่อม anterior cerebral artery สองเส้นหลังจากที่แยกออกเป็นสาขาไม่นาน
ส่วนเส้นเลือดหลักคือ internal carotid artery ก็จะมุ่งหน้าต่อไปโดยเรียกว่า middle cerebral artery
และวิ่งไปทางด้านข้างตามกระดูกสฟีนอยด์ของเบ้าตา ขึ้นไปถึงคอร์เทกซ์อินซูลา แล้วแตกออกเป็นสาขาสุดท้าย ๆ
โดยตลอดเส้นก็มีสาขาแตกออกไป ๆ ด้วย
เส้นเลือดแดง vertebral artery เป็นสาขาที่แตกออกจากเส้นเลือดแดง subclavian artery ทั้งทางกายซีกซ้ายและซีกขวา
แล้วขึ้นผ่านช่องตามขวาง (transverse foramina)
ของกระดูกคอ (cervical vertebrae) 6 ข้อ
แล้วเข้าไปในโพรงกะโหลกผ่านช่องฟอราเมนแมกนัม แต่ละเส้นจะอยู่ทางข้างของตน ๆ ข้างก้านสมองส่วนท้าย (เมดัลลา)
แต่ละข้างจะแตกสาขาเป็นเส้นเลือดสาขาหนึ่งใน 3 สาขาที่ส่งไปเลี้ยงสมองน้อย คือ posterior inferior cerebellar artery
เส้นเลือด vertebral artery จากสองข้างจะเชื่อมกันทางด้านหน้าตรงกลางของเมดัลลากลายเป็นเส้นเลือด basilar artery ซึ่งส่งสาขาต่าง ๆ ไปเลี้ยงเมดัลลาและพอนส์ และส่งสาขาอีกสองสาขา คือ anterior inferior cerebellar artery และ superior cerebellar artery ไปเลี้ยงสมองน้อย
ในที่สุด basilar artery จะแยกออกเป็น posterior cerebral artery สองเส้น
ซึ่งวิ่งตัดออกไปทางด้านข้าง วนข้าง superior cerebellar peduncle
ไปตามส่วนบนของ cerebellar tentorium
แล้วแตกสาขาส่งเไปเลี้ยงสมองกลีบขมับและกลีบท้ายทอย
posterior cerebral artery แต่ละเส้นจะส่งสาขา posterior communicating artery ไปเชื่อมกับ internal carotid artery
การระบายเลือด.
เส้นเลือดดำ cerebral vein ระบายเลือดที่ไม่มีออกซิเจนออกจากสมอง
สมองมีเครือข่ายเส้นเลือดดำหลัก ๆ สองเครือข่าย คือ superior cerebral veins
ที่ผิวของสมองใหญ่ซึ่งมีสาขา 3 สาขา และ internal cerebral veins
เครือข่ายทั้งสองมีเส้นเลือดดำที่เชื่อมกัน
เส้นเลือดดำต่าง ๆ ในสมองระบายเลือดลงในโพรงหลอดเลือดดำในเยื่อดูรา ที่ใหญ่กว่า ซึ่งปกติอยู่ระหว่างชั้นของเยื่อดูราที่ปกคลุมกะโหลกอยู่
เลือดจากสมองน้อยและสมองส่วนกลางระบายลงใน great cerebral vein
ส่วนเลือดจากก้านสมองส่วนท้ายและพอนส์ระบายลงในที่ต่าง ๆ กัน คืออาจลงที่ spinal vein หรือ ใน cerebral vein ที่อยู่ติดกัน
เลือดในส่วนลึกของสมองระบายผ่าน venous plexus ลงในโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง (cavernous sinus) ด้านหน้า, ลงในโพรง superior petrosal sinus กับ inferior petrosal sinus ด้านข้าง และลงในโพรง inferior sagittal sinus ด้านหลัง
เลือดในส่วนนอกของสมองระบายลงในโพรงใหญ่คือ superior sagittal sinus ซึ่งอยู่ที่แนวกลาง (midline) เหนือสมอง
เลือดจากโพรงนี้รวมเข้ากับเลือดในโพรง straight sinus ณ confluence of sinuses
เลือดจากจุดนี้ระบายลงในโพรง transverse sinus ทางซ้ายและขวา
แล้วระบายลงในโพรง sigmoid sinus ซึ่งได้เลือดจากโพรงหลอดเลือดดำใต้ฐานสมอง, superior petrosal sinus และ inferior petrosal sinus
โดย sigmoid sinus ก็ระบายลงในหลอดเลือดดำใหญ่ คือ internal jugular vein
ตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง .
เส้นเลือดแดงที่ใหญ่กว่าในสมองล้วนส่งเลือดให้กับหลอดเลือดฝอยที่เล็กกว่า
หลอดเลือดเล็กสุดในสมองเหล่านี้ บุด้วยเซลล์ที่ยึดติดกันด้วยไทต์จังก์ชัน ดังนั้น น้ำจึงไม่สามารถซึมหรือรั่วออกในระดับเดียวกับที่เกิดในหลอดเลือดฝอยที่อื่น ๆ นี่เรียกว่า ตัวกั้นระหว่างเลือดกับสมอง
เซลล์บุเส้นเลือดฝอยคือ pericyte
มีบทบาทสำคัญในการสร้างไทต์จังก์ชัน
แม้ จะไม่ให้โมเลกุลขนาดใหญ่ซึมผ่าน แต่ก็ยังให้น้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ ออกซิเจน และสารละลายในไขมัน (รวมทั้งยาระงับความรู้สึกและแอลกอฮอล์) ซึมผ่านได้โดยมาก
BBB ไม่มีที่ circumventricular organs ซึ่งเป็นโครงสร้างต่าง ๆ ในสมองที่ต้องตอบสนองต่อความเปลี่ยนแปลงทางเคมีของน้ำในร่างกาย เช่น ต่อมไพเนียล,
area postrema
และบางส่วนของไฮโปทาลามัส
มีตั้วกั้นระหว่างเลือดกับน้ำหล่อสมองไขสันหลัง (blood- barrier)
ที่ทำหน้าที่คล้าย BBB แต่อำนวยการขนส่งสารที่ต่างกันเข้าไปในสมองได้เพราะมีลักษณะโครงสร้างที่ต่างกัน
ในพัฒนาการต้นสัปดาห์ที่ 3 เอ็กโทเดิร์มของตัวอ่อนมนุษย์จะกลายเป็นแผ่นยาวหนาที่เรียกว่าแผ่นประสาท (neural plate)
ในสัปดาห์ที่ 4 แผ่นประสาทจะขยายกว้างขึ้นให้มีปลายทางหัว (cephalic end) ที่กว้างสุด ตรงกลางที่กว้างน้อยลง และปลายทางหาง (caudal end) ที่แคบ
ปุ่มเหล่านี้เรียกว่า primary brain vesicles เป็นจุดเริ่มต้นของสมองส่วนหน้า สมองส่วนกลาง และสมองส่วนหลัง (hindbrain)
เซลล์สันประสาท (neural crest) ซึ่งแผลงมาจากเอ็กโทเดิร์ม จะอยู่ตามขอบข้าง (lateral) ของแผ่นประสาท
ในสัปดาห์ที่ 4 ช่วงระยะการพับตัว (neurulation) ส่วนทบประสาท (neural fold) ซึ่งมีเซลล์สันประสาท จะทบปิดกลายเป็นท่อประสาท (neural tube) ซึ่งทำให้เซลล์สันประสาทมาบรรจบกันที่ยอด
เซลล์สันประสาทจะวิ่งยาวตลอดท่อประสาทเป็นเซลล์ cranial neural crest cell ที่ปลายทางหัว และเป็นเซลล์ caudal neural crest cell ที่ปลายทางหาง
ต่อมาเซลล์จะแยกออกจากสันแล้วย้ายที่ในกระบวนการ cell migration ในรูปแบบจากหัวไปถึงหาง (craniocaudal) ภายในท่อประสาท
เซลล์ที่ปลายหัวจะกลายเป็นสมอง และเซลล์ที่ปลายหางจะกลายเป็นไขสันหลัง
ท่อประสาทจะงอเมื่อเจริญขึ้น กลายเป็นซีกสมองรูปพระจันทร์เสี้ยวทางหัว
ซีกสมองจะปรากฏในวันที่ 32
ในต้นสัปดาห์ที่สี่ ปลายศีรษะจะงอไปข้างหน้ามาก เป็นเหตุการณ์ที่เรียกว่า cephalic flexure
ส่วนที่งอไปด้านหน้าจะกลายเป็นสมองส่วนหน้า (prosencephalon)
ส่วนโค้งจะกลายเป็นสมองส่วนกลาง (mesencephalon) และส่วนต่อจากส่วนโค้งจะกลายเป็นสมองส่วนหลัง (rhombencephalon)
เป็นปุ่มสามปุ่มที่เรียกว่า three primitive vesicles
ในสัปดาห์ที่ 5 นี่จะกลายเป็นปุ่ม 5 ปุ่ม (five brain vesicles)
คือสมองส่วนหน้าจะแตกออกเป็นสองปุ่ม คือ telencephalon ข้างหน้าและ diencephalon ข้างหลัง
โดย telencephalon จะกลายเป็นเปลือกสมอง, basal ganglia และโครงสร้างที่สัมพันธ์กันอื่น ๆ
ส่วน diencephalon จะกลายเป็นทาลามัสและไฮโปทาลามัส
สมองส่วนหลังก็แยกออกเป็นสองส่วนเช่นกัน คือ metencephalon และ myelencephalon
โดย metencephalon จะกลายเป็นสมองน้อยและพอนส์
ส่วน myelencephalon จะกลายเป็นก้านสมองส่วนท้าย
ในช่วงสัปดาห์ที่ 5 เช่นกัน สมองจะแบ่งออกเป็นปล้องซ้ำ ๆ (ในกระบวนการ segmentation) ที่เรียกว่า neuromere
ในสมองส่วนหลัง นี่เรียกว่า rhombomere
ลักษณะเฉพาะของสมองอย่างหนึ่งก็คือการพับเปลือกที่เรียกว่า gyrification (การพับเปลือกกลายเป็นรอยนูน)
ในพัฒนาการช่วงต้น ๆ เปลือกจะเรียบ
แต่เมื่อถึงสัปดาห์ที่ 24 สัณฐานย่น ๆ เป็นร่องต่าง ๆ ซึ่งแยกกลีบสมองก็ชัดแล้ว
กระบวนการ gyrification ทำให้สามารถมีผิวเปลือกสมองที่ใหญ่กว่า และดังนั้น จึงสามารถทำหน้าที่ทางประชานมากกว่าในสมองปริมาตรเดียวกัน
ประโยชน์อื่น ๆ อาจรวมการสื่อสารที่เร็วระหว่างเซลล์ประสาท,
การแปลผลทางประชานได้เร็ว,
การมีความจำใช้งานทางภาษา (verbal working memory) ที่ดีกว่า
และการคลอดลูกที่ง่ายกว่า
กลไกการพับยังไม่ชัดเจน แต่ก็มีทฤษฎีต่าง ๆ
รวมทั้งการโก่งเพราะแรงกล (mechanical buckling)
แรงตึงของแอกซอน (axonal tension)
และการเจริญเติบโตที่ไม่เท่ากันของบริเวณต่าง ๆ (differential tangential expansion)
ร่องแรกที่ปรากฏในเดือนที่ 4 ก็คือร่อง lateral cerebral fossa
แต่เพราะปลายทางหางของซีกสมองที่กำลังขยายตัวต้องโค้งเข้าไปทางข้างหน้าเพราะมีที่จำกัด
จึงปิดร่องนี้กลายเป็นช่องที่ลึกกว่าซึ่งเรียกว่า lateral sulcus ซึ่งเป็นร่องแบ่งสมองกลีบขมับ
ในเดือนที่ 6 ร่องอื่น ๆ ก็ได้เกิดแยกสมองกลีบหน้า กลีบข้าง และกลีบท้ายท้อยแล้ว
ยีนในจีโนมมนุษย์ คือ ArhGAP11B อาจมีบทบาทสำคัญในกระบวนการ gyrification และ encephalization
ประสาทสั่งการ.
ระบบประสาทสั่งการมีหน้าที่เริ่มและควบคุมการเคลื่อนไหว
กระแสประสาทสั่งการจะส่งไปจากสมองผ่านประสาทไปยังเซลล์ประสาทสั่งการในร่างกาย ซึ่งควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อ
คือ ลำเส้นใยประสาท corticospinal tract จะส่งกระแสประสาทสั่งการไปจากสมอง ผ่านไขสันหลัง ไปยังลำตัวและแขนขา
และประสาทสมองจะส่งกระแสประสาทเช่นเดียวกันไปยังตา ปาก และใบหน้า
การเคลื่อนไหวหยาบ ๆ เช่น การเคลื่อนที่ (locomotion) และการขยับแขนขา เริ่มจากคอร์เทกซ์สั่งการ (motor cortex) ซึ่งแบ่งเป็น 3 ส่วนคือ คอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ (primary motor cortex) ซึ่งอยู่ใน prefrontal gyrus โดยมีส่วนต่าง ๆ ที่อุทิศให้กับการเคลื่อนไหวส่วนในร่างกายโดยเฉพาะ ๆ
สมองอีกสองเขตด้านหน้า (anterior) ของคอร์เทกซ์สั่งการปฐมภูมิ สนับสนุนและควบคุมการเคลื่อนไหวเช่นเดียวกัน คือ premotor area และ supplementary motor area
แขนและขามีเขตประสาทขนาดใหญ่กว่าร่างกายส่วนอื่น ๆ ทำให้เคลื่อนไหวได้อย่างละเอียดกว่า
โดยได้ทำภาพเป็นมนุษย์เล็กในเปลือกสมองเพื่อเทียบสัดส่วนเขตประสาทสำหรับอวัยวะต่าง ๆ ให้ดู
กระแสประสาทที่เกิดจากคอร์เทกซ์สั่งการจะดำเนินไปตามลำเส้นใยประสาท corticospinal tract ผ่านด้านหน้าของเมดัลลาและข้ามไขว้ทแยงที่ medullary pyramid
แล้วดำเนินต่อไปลงไปตามไขสันหลัง โดยมากจะยุติเชื่อมกับอินเตอร์นิวรอน ซึ่งก็จะเชื่อมกับเซลล์ประสาทสั่งการล่างภายในเนื้อเทา เซลล์ประสาทสั่งการจะส่งกระแสประสาทเพื่อให้กล้ามเนื้อหดเกร็งโดยตรง
สมองน้อยและ basal ganglia มีบทบาทในการเคลื่อนไหวที่ละเอียด ซับซ้อน และต้องทำอย่างประสาน
การเชื่อมต่อกันระหว่างเปลือกสมองกับ basal ganglia จำเป็นในการควบคุมความตึงกล้ามเนื้อ ท่าทาง การเริ่มการเคลื่อนไหว เป็นส่วนที่เรียกว่า extrapyramidal system (ระบบประสาทสั่งการนอกพีระมิด)
ประสาทสัมผัส.
ระบบประสาทรับความรู้สึกมีบทบาทรับและแปลผลข้อมูลทางประสาทสัมผัส
ข้อมูลได้มาจากประสาทสมอง จากลำเส้นใยประสาทในไขสันหลัง และโดยตรงจากศูนย์ในสมอง ที่ถูกกับระบบเลือดโดยตรง
สมองยังได้รับและแปลผลข้อมูลจากประสาทสัมผัสพิเศษคือการเห็น การได้กลิ่น การได้ยิน และการลิ้มรส
การทำงานของประสาทสั่งการและประสาทรับความรู้สึกจะประสานกัน
สมองได้รับข้อมูลจากผิวหนังเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด แรงดัน ความเจ็บปวด แรงสั่น และอุณหภูมิ
ได้รับข้อมูลจากข้อต่อเกี่ยวกับตำแหน่งของข้อต่อ
คอร์เทกซ์รับความรู้สึกอยู่ใกล้ ๆ กับคอร์เทกซ์สั่งการ และเหมือนกับคอร์เทกซ์สั่งการ มันก็มีบริเวณต่าง ๆ ที่รับความรู้สึกจากส่วนต่าง ๆ ของร่างกายโดยเฉพาะ ๆ
ความรู้สึกที่ตัวรับความรู้สึกได้รับที่ผิวหนังจะเปลี่ยนเป็นกระแสประสาท แล้วส่งมาตามเซลล์ประสาทเป็นลำดับภายในลำเส้นใยประสาทของไขสันหลัง
วิถีประสาท dorsal column-medial lemniscus pathway ส่งข้อมูลเกี่ยวกับสัมผัสละเอียด แรงสั่น และตำแหน่งข้อต่อ
แอกซอนของเซลล์ประสาทจะดำเนินไปที่ด้านหลังของไขสันหลัง แล้วดำเนินต่อทางด้านหลังของก้านสมองส่วนท้าย เป็นที่ที่มันเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สองซึ่งส่งแอกซอนไปยังสมองซีกตรงข้าม
โดยขึ้นไปสู่นิวเคลียสประสาทส่งต่อคือ ventrobasal complex ในทาลามัส เป็นที่ที่มันเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สาม ซึ่งส่งแอกซอนขึ้นไปยังคอร์เทกซ์รับความรู้สึก
ส่วนลำเส้นใยประสาท spinothalamic tract ส่งข้อมูลเกี่ยวกับความเจ็บปวด อุณหภูมิ และสัมผัสหยาบ
แอกซอนของเซลล์ประสาทจะส่งเข้าไปสู่ไขสันหลัง แล้วดำเนินต่อขึ้นไปเชื่อมกับเซลล์ประสาทลำดับที่สองใน reticular formation ของก้านสมองสำหรับความเจ็บปวดและอุณหภูมิ โดยส่งข้อมูลสัมผัสหยาบไปยังนิวเคลียสประสาทส่งต่อคือ ventrobasal complex ในทาลามัสด้วย
การเห็นเกิดเริ่มจากแสงที่มากระทบจอตา
เซลล์รับแสงในจอตาจะถ่ายโอนสิ่งเร้าทางตาคือแสงให้เป็นกระแสประสาทแล้วส่งไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็นที่สมองกลีบท้ายทอย
ข้อมูลทางตาออกจากจอตาผ่านประสาทตา (optic nerve)
ใยประสาทตาจากครึ่งจอตาด้านจมูกจะข้ามไปยังด้านตรงข้ามผ่านส่วนไขว้ประสาทตา (optic chiasm) ไปรวมกับใยประสาทจากครึ่งจอตาด้านขมับซีกตรงข้ามกลายเป็นลำเส้นใยประสาทตา (optic tract)
การจัดระเบียบทางแสงของตาและวิถีประสาทที่เป็นเช่นนี้จึงหมายความว่า สิ่งที่เห็นในลานสายตาด้ายซ้ายจะตกลงที่จอตาด้านขวาโดยเปลือกสมองส่วนการเห็นด้านขวาเป็นตัวแปลผล และนัยตรงข้ามก็เช่นเดียวกัน
ลำเส้นใยประสาทตาจะเข้าไปสุดที่นิวเคลียส lateral geniculate nucleus ในสมอง ซึ่งก็จะส่งใยประสาทผ่านส่วนแผ่ประสาทตา (optic radiation) ไปยังเปลือกสมองส่วนการเห็น
การได้ยินและการกำหนดรู้การทรงตัวเริ่มมาจากหูชั้นใน
เสียงก่อแรงสั่นในกระดูกหู ซึ่งดำเนินต่อไปจนถึงอวัยวะการได้ยิน ส่วนการเปลี่ยนแปลงดุลในร่างกายทำให้น้ำในหูชั้นในเคลื่อน
สิ่งเร้าทั้งสองอย่างนี้สร้างกระแสประสาทที่ส่งไปทางประสาทหู (vestibulocochlear nerve)
แล้วผ่านไปถึง cochlear nuclei, superior olivary nucleus, medial geniculate nucleus และในที่สุดผ่านส่วนแผ่ประสาทหู (acoustic radiation)
ไปยังคอร์เทกซ์ส่วนการได้ยิน (auditory cortex)
การได้กลิ่นเริ่มจากเซลล์รับกลิ่นในเยื่อบุผิวของเยื่อเมือกรับกลิ่น (olfactory mucosa) ในช่องจมูก
ซึ่งส่งกระแสแประสาทผ่านประสาทรับกลิ่นที่วิ่งผ่านแผ่นกระดูกพรุน (cribiform plate) เหนือโพรงจมูก
ประสาทรับกลิ่นส่งข้อมูลไปที่ป่องรู้กลิ่น (olfactory bulb) ซึ่งก็จะส่งข้อมูลไปสุดที่เปลือกสมองส่วนรู้กลิ่นในที่สุด
การรู้รสเริ่มมาจากหน่วยรับรสที่ลิ้นซึ่งส่งกระแสประสาทผ่านเส้นประสาทเฟเชียลและเส้นประสาทลิ้นคอหอย (glossopharyngeal nerve) เข้าไปที่นิวเคลียส solitary nucleus (NST) ในก้านสมอง