ヒトの脳
テイ=サックス病のような幾つかの脳疾患は先天性疾患であり、遺伝子と染色体の突然変異が関係している。滑脳症(英語版)として知られる稀な先天性の頭部異常は、脳の皮質の皺が無いか不充分な点が特徴である。妊娠中の胎児の本来正常な脳の発達は、栄養失調、催奇性物質(英語版)、感染症により影響を受ける場合があり、それは嗜好性の薬物摂取も同様で、例えばアルコールは胎児性アルコール症候群を引き起こすことがある。
一次感覚野には、後頭葉の視覚野、側頭葉と島皮質の一部である聴覚野、頭頂葉の体性感覚野といったものがある。皮質の残りの部分は連合野と呼ばれ、感覚野および脳の低次の部位から入力を受け取り、知覚の複雑な認識プロセス、思考、意思決定に携わる。前頭葉の主な機能として、集中力、抽象思考、行動、問題解決、身体的反応、人格が挙げられる。後頭葉は最も小さな脳葉であり、主な機能は視覚認知、視空間処理、視覚的な動きと色彩の認識である。後頭葉には楔部という小葉がある。側頭葉は聴覚記憶と視覚記憶、話を聞いたり発話といった言語機能を受け持つ。
大脳には4つの脳室があり、そこで脳脊髄液が産生され循環している。脳梁の下に、側脳室を分ける膜となる透明中隔がある。側脳室の下に視床があり、その前下方に視床下部がある。視床下部の下が脳下垂体である。視床の尾側に脳幹がある。
大脳半球の奥深くにある大脳基底核は、行動や運動調節に関わっている。構成するもののうち最も大きいのが線条体で、他に淡蒼球、黒質、視床下核がある。背側線条体には被殻と淡蒼球があり、内包(英語版)により、側脳室と視床から隔てられている。一方、尾状核は丸く伸びて側脳室の外側に接している。島皮質と線条体の間にある外側溝の最深部に前障という薄い神経層がある。
線条体の前から下にかけて前脳基底部(英語版)の器官がいくつかある。具体的には側坐核、マイネルト基底核、ブローカの対角帯(英語版)、無名質(英語版)、内側中隔核(英語版)がある。これらの器官は脳全体にひろく届けられる神経伝達物質のアセチルコリンの産生において重要である。前脳基底部、特にマイネルト基底核は、線条体および新皮質に対する中枢神経系の主なコリン作動性出力を行なうと考えられている。
脳機能イメージングの技術は、特定の脳領域の機能に関連付けられる脳活動の変化を可視化する。そのひとつがfMRIであり、撮影にあたって放射性の材料が不要かつ高解像度という点で、従来のSPECTやPETより優れている。もうひとつの技術がNIRSである。これらの技法は、血流の変化を脳活動の変化に関連付ける血液動態学的反応(英語版)に基づいており、脳の各領域の機能をマッピングする脳機能マッピングで有用である。安静時fMRI(英語版)は、脳が特定の作業をしていない時の脳領域間の相互作用を調べる。これはデフォルトモードネットワーク(英語版)を調べるためにも使われる。
あらゆる電流は磁場を発生させる。神経振動(英語版)は弱い磁場を引き起こし、脳磁図において局所的な脳活動を高解像度で示すことができる。トラクトグラフィー(英語版)はMRIと画像解析を用い、脳の神経走行(英語版)の立体画像を生成する。コネクトグラム(英語版)は脳の神経接続の全容をコネクトームという形でグラフィック表示する。
いくつかの疾患、特に統合失調症と認知症において、脳の構造の差異を計測することができる。脳機能イメージングによる異なった生物学的アプローチは、抑鬱と強迫性障害の症例に関してより深い洞察を与えてきた。脳のそれぞれの領域の機能に関して重要な情報源となるのは、その領域の損傷がもたらす影響である。
脳機能イメージングの進歩は、精神障害に関する客観的洞察、より迅速な診断の実現、より正確な経過予測、より良い経過観察を可能にしてきた。