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神经系统由中枢神经系统和周围神经系统两部分组成。
周围神经遍布全身，其中的感觉神经会将身体感知到的讯息传达给中枢神经系统；运动神经可以向身体发送神经冲动，完成动作。通过周围神经收集信息，加工处理后，支配与控制动物全部行为的神经就是中枢神经。
人类的中枢神经由大脑和脊髓组成。而实际上，这两个部分是由同一根神经管发育而来的。神经管是在受精卵发育到第三周的胚胎阶段形成的。
胚胎背部的一部分表皮（神经板）向内凹陷，形成一条大沟（神经沟）。神经沟逐渐变深，最后闭合，在体内形成管状组织（神经管）。
神经管进一步发育，头端膨大变成脑，尾端延伸形成脊髓。其中，头端最前侧向后膨大，形成大脑；再稍微往下一点的位置膨出小脑。也就是说，在人类胚胎发育的初期阶段，神经管就已形成，几乎和心脏出现在同一时期。
摘自《图解感觉器官的进化》（日本讲谈社“BlueBacks丛书”）
与其他脊椎动物（拥有脊椎骨和中枢神经的动物）相比，人类具有更加发达的大脑和小脑，尤其是大脑。这是为什么呢？在解答这个问题之前，让我们先来简单地了解一下脑的结构。
人脑的主要组成部分有大脑、脑干（含间脑）、小脑，除此之外还有胼胝体、穹隆、垂体等。
大脑在脑中体积最大，小脑位于大脑后下方，被大脑和小脑包围着的是脑干。脑干上连间脑，下连脊髓，自上而下由中脑、脑桥、延髓三部分构成。
一般认为，脊柱动物的脑也是由脑干头端膨大形成的，可分为前脑、中脑、菱脑三部分，分别与人类的大脑、中脑、小脑相对应。
因为脑的器质特点，每个部位负责接收处理刺激的类型是不同的。
例如嗅觉刺激由大脑负责，视觉刺激由中脑负责，听觉与平衡感觉由小脑负责。感觉系统的不断发达，也会促进脑的发育与进化。
大多数的鱼类、鸟类和哺乳动物都具有发达的小脑。它们凭借自身强大的运动能力，分别在水里、空中、陆地上自由自在地活动着。这全都依赖于小脑对身体平衡的调节，保证了肢体动作的协调。
鱼类、两栖动物、爬行动物的主要中枢神经是中脑，视觉等所有感觉信号都汇集于此。
哺乳动物拥有发达的大脑，大脑是它们各类感觉刺激的“集散地”。
究其原由，得从哺乳动物诞生之时说起。哺乳动物诞生于中生代三叠纪中期，当时的地球霸主是恐龙。恐龙存在的时期被称作中生代，往前是古生代，往后是新生代。中生代共持续了约1亿8000万年，三叠纪是中生代的第一个阶段。
对于哺乳动物来说，中生代的地球几乎没有它们的立足之地，生活十分艰辛。虽说有些哺乳动物以捕食恐龙幼崽为生，但这类动物少之又少，大部分都只有被恐龙捕食的份儿。
为了躲避恐龙的袭击，哺乳动物改在夜间出来活动。在黑暗中，相比视觉，发达的嗅觉更加有用。
摘自《观人体 谈进化》（ Newton Press 《日本牛顿科学杂志》）
所以，现在很多哺乳动物视力都很差，也无法辨别颜色。例如斗牛，使其兴奋的实际上不是红色，而是来回摇晃的布条；猫看到移动的物体会立刻扑上去，事实上它们对颜色的认知只有深和浅的差别而已。
虽然大部分哺乳动物都不能辨别颜色，但人类是个例外。人类和猴子等灵长类动物都能够分辨颜色。
简单来说，灵长类能够辨别色彩主要是因为它们会爬树。在夜里，哺乳动物主要依靠听觉和嗅觉来探查危险、捕捉猎物，灵长类动物则习得了爬树的本领。在树上，动物可以看到更多、更全面的事物。阳光照在果子上，反射出鲜艳诱人的色彩，一个缤纷斑斓的世界在灵长类动物的眼中展开。
也许就是在这一时期，灵长类动物也和其他哺乳动物一样，原本处理视觉刺激的中脑退化了，接受处理视觉刺激的职能转由大脑承担，同时兼顾嗅觉信号处理的大脑也因此变得更加发达。
