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神经系统的基本结构和机能单位是神经元。整个神经系统由大量的神经元构成。神经元的形态、大小和类型复杂多样，但在结构上大致都可以分为细胞体和突起两部分。细胞体由细胞核、细胞浆和细胞膜组成。突起可分为树突和轴突两种。典型的神经元是多极神经元。树突多而短，分支多。轴突只有一个，往往很长。离开细胞体一些距离后具有髓鞘，成为神经纤维。许多平行的神经纤维集合成束，称为神经。神经纤维的末端分布在其他组织中，形成各种神经末梢。树突和轴突在传导神经冲动的方向上是不同的：树突接受刺激，把冲动传到细胞体，轴突则把冲动自细胞体传出。如图2-1所示，左上图为脑组织中的神经元形态，右图为一个运动神经元的剖面图解。
图2-1神经元示意图
神经元的机能是多种多样的，归纳起来可分为三类：（1）感觉神经元（传入神经元），其树突的末端分布于身体的外周部，接受来自体内外的刺激，将兴奋传至脊髓和脑。（2）运动神经元（传出神经元），其轴突达于肌肉和腺体。运动神经元的兴奋可引起它们的活动。（3）联络神经元（中间神经元），它介于上述两种神经元之间，把它们联系起来，或组成复杂的网络，起着神经元之间机能联系的作用，多存在于脑和脊髓里。
神经元具有接受刺激和传导兴奋的功能。神经系统的活动有赖于神经元的特性，身体各种刺激，不论是感觉的或是运动的，都是经过一系列相互接触的神经元传导的。
人的神经系统由周围神经系统和中枢神经系统两大部分组成。
周围神经系统由脑神经、脊神经和植物性神经组成。脑神经主要分布于头面部；脊神经主要分布于躯干和四肢；植物性神经可分为交感神经和副交感神经，分布于内脏、心血管和腺体。它们各有传入神经和传出神经。这是中枢神经系统同有机体的感受器和效应器发生联系的机构。所有周围神经，不论是传入（感觉）或传出（运动）的，其主要机能都是传导信息（神经冲动）。
中枢神经系统包括脑和脊髓。脑位于颅腔内。脊髓位于脊椎管内，其上端与延髓相连。延髓和位置在它上端的脑桥、中脑合称为脑干。脑干的上方是间脑。间脑主要包括丘脑、丘脑上部和丘脑下部等。小脑位于延脑和脑桥的背侧。中枢神经系统的最高部位是大脑，它主要包括左右大脑半球。大脑两半球由胼胝体相连，其下方为间脑。图2-2显示了人脑结构及不同脑区功能的说明。
图2-2人脑结构及功能
在中枢神经系统内，神经元的细胞体一般比较集中，形成色泽较灰暗的区域，称为灰质。覆盖于大脑半球和小脑表面的灰质称为皮质（或皮层）。在脑的深部，同一功能的神经元细胞体聚集成团块状，这些灰质称为脑神经核。在周围神经系统，同一功能的神经元的细胞体在一些部位聚集成团称为神经节。在脑干中央除了脑神经核之外，还有一个广泛的区域，在此区域内神经纤维纵横穿行，交织成网状，并有各种大小不等的神经细胞散在其中。这一区域称为网状结构。
大脑半球的表面有很多皱褶，皱褶凹陷而成的缝称为沟或裂，隆起的部分称为回。以主要的沟裂为界，大脑皮质可分为若干叶。分隔左右两半球之间的深沟称为纵裂。由半球顶端起与纵裂垂直的沟称为中央沟。在半球外侧面由前下方向后上方斜行的沟称为外侧裂。半球内侧面的后部有顶枕裂。中央沟之前为额叶。中央沟后方，顶枕裂前方，外侧裂上方为顶叶。外侧裂下方为颞叶。顶枕裂后方为枕叶。胼胝体周围为边缘叶。每叶都包含很多回。在中央沟的前方有中央前回，后方有中央后回。