ヒトの脳
脳活動は神経細胞同士が繋がり合う相互連絡により可能となる。神経細胞は細胞体、軸索、樹状突起からなる。樹状突起は細胞体から周囲へ広範に枝を伸ばし、他の神経細胞の軸索終末からシグナルの形で情報を受け取る。受け取たシグナルは神経細胞に活動電位(瞬間的な電位変化)を生じさせ、それは軸索を伝わって軸索終末に届き、次の神経細胞の樹状突起もしくは細胞体へシグナルを渡す。活動電位は特殊な蛋白質複合物を持つ軸索起始部で始まり、軸索終末に達するとシナプス間隙に神経伝達物質が放出され、次の神経細胞に作用するシグナルが伝達される。これらの化学的な神経伝達物質には、ドーパミン、セロトニン、GABA、グルタメート(英語版)、アセチルコリンといったものがある。GABAは脳における主な抑制性伝達物質であり、グルタメートは主な興奮性伝達物質である。ニューロン同士はシナプスを介して接続し、神経経路や神経回路を形成し、ひいてはセイリアンス・ネットワークやデフォルトモードネットワークといった精緻な大規模ネットワークを作り出し、それらの間のやりとりは神経伝達(英語版)のプロセスによって実現している。