مخ
مخ آدمی بیش از مخ هر جانور دیگری پیشرفت کرده است. لایهٔ بیرونی آن، قشر مخ نام دارد (در زبان لاتینی cortex یعنی 'پوست درخت' ). قشر مخ (که غالباً فقط قشر - cortex خوانده می‌شود) مغزی که در آزمایشگاه نگهداری‌شده خاکستری رنگ به‌نظر می‌رسد زیرا قشر مخ بیشتر، از جسم یاخته‌ەای عصبی و رشته‌های بدون میلین تشکیل شده است، و اصطلاح 'مادهٔ خاکستری' هم به‌همین معنی اشاره دارد. بخش زیرین قشر مخ، یا درون آن، عمدتاً از آکسون‌های میلین‌دار تشکیل یافته و سفیدرنگ به‌نظر می‌رسد.
ساختار قشر مخ
هریک از دستگاه‌های حسی (بینائی، شنوائی، بساوائی و ...) اطلاعات را به مناطق خاصی از قشر مخ منعکس می‌کنند. حرکات اندام‌های بدن (پاسخ‌های حرکتی) در مهار مناطق دیگری از قشر مخ قرار دارند.
هر نیمکره چند قطعهٔ بزرگ دارد که شیارهائی آنها را از هم جدا می‌کنند. علاوه بر این قطعات که از بیرون دیده می‌شوند، تاخوردگی داخلی بزرگی از قشر مخ به‌نام اینسولا (insula) نیز در عمق شیار جانبی قرار دارد. الف- نمای جانبی مغز، ب- نمای مغز از بالا، ج-برش طولی قشر مخ. به‌تمایز بین بخش سطحی‌تر مادهٔ خاکستری (بخش پررنگتر) و مادهٔ سفید بخش عمقی توجه کنید. د- عکسی از مغز آدمی.
بقیهٔ قشر مخ که نه حسی و نه حرکتی است، مناطق ارتباطی قشر مخ هستند و مربوط هستند به سایر جنبه‌های رفتار همچون حافظه و تفکر و زبان. مناطق ارتباطی (association area)، بیشترین بخش قشر مخ را تشکیل می‌دهند.
پیش از پرداختن به این مناطق، معرفی چند نشانهٔ شاخص برای توصیف نیمکره‌های قشر مخ ضروری است. دو نیمکرهٔ مغز اساساً متقارن هستند و شکاف عمیق سراسری جلو به عقب آنها را از هم جدا میکند. بنابراین نخستین تقسیم‌بندی از مغز عبارت است از نیمکره‌های چپ و راست. هر نیمکره به چهار قطعهٔ پیشانی (frontal)، آهیانه‌ای (parietal)، پس‌سری (occipital) و گیجگاهی (temporal) تقسیم می‌شود. (شکل نیمکره‌های مغز). قطعهٔ پیشانی و قطعه آهیانه‌ای را شیار مرکزی (central fissure) از هم جدا میکند. این شیار از نزدیک تارک سر به‌طور جانبی تا گوش‌ها ادامه دارد. بین قطعهٔ آهیانه‌ای و قطعهٔ پس‌سری مرز خیلی مشخصی نیست، و همین بس که بدانیم قطعهٔ آهیانه‌ای در بالای مغز و پشت شیار مرکزی و قطعهٔ پس‌سری در پشت مغز قرار دارد. قطعهٔ گیجگاهی را شیار عمیقی در بخش‌های جانبی مغز به‌نام شیار جانبی (lateral fissure) از سایر قطعه‌ها جدا میکند.
مناطق قشر مخ
- منطقهٔ اصلی حرکتی:
این منطقه کنترل حرکت‌های اختیاری بدن را برعهده دارد و درست در جلوی شیار مرکزی قرار گرفته است (شکل تخصصی بودن کارکردها در قشر نیمکرهٔ چپ). تحریک برقی نقاطی از بخش حرکتی موجب حرکت قسمت‌های معینی از بدن، و آسیب این نقاط از قشر مخ سبب اختلال‌هائی در حرکات بدن می‌شود. بخش‌های به‌طرزی تقریباً وارونه در قشر حرکتی منعکس است: حرکات شست پاها نزدیک به فرق سر، و حرکات زبان و دهان به ناحیه‌ای نزدیک انتهای بخش حرکتی انعکاس پیدا میکند. حرکات سمت راست بدن را بخش حرکتی نیمکرهٔ چپ و حرکات سمت چپ بدن را بخش حرکتی نیمکرهٔ راست کنترل میکند.
بخش عمدهٔ قشر مخ دست‌اندرکار ایجاد حرکات و تحلیل درون‌دادهای حسی است. این مناطق (از جمله مناطق حرکتی، حسی - تنی، بینائی، شنوائی و بویائی) در هر دو سوی مغز وجود دارند. کارکردهای دیگری فقط در یک‌سوی مغز جای دارند که از آن جمله است مناطق بروکا (Broca) و ورنیکه (Wernicke) که در کار تولید و فهم کلام هستند، و شکنج زاویه‌ای (angular gyrus) که در کار تطبیق شکل دیداری کلمه با شکل شنیداری آن است؛ این کارکردها فقط در سمت چپ مغز آدمی جای دارند.
- منطقهٔ اصل حسی - تنی:
در قطعهٔ آهیانه‌ای که بین شیار مرکزی و منطقهٔ حسی است. تحریک الکتریکی هر نقطه، در نقطه‌ای از سمت مخالف آن در بدن تجربهٔ حسی ایجاد میکند چنانچه گوئی بخشی از بدن به‌حرکت درآمده یا لمس شده است. این ناحیه را منطقهٔ اصلی حسی - تنی (ناحیهٔ مربوط به احساس بدن) می‌نامند. گرما، سرما، لمس، درد و حس حرکت بدن همگی در این ناحیه منعکس می‌شوند.
بیشتر رشته‌های عصبی موجود در گذرگاه‌هائی که با مناطق حرکتی و حسی - تنی ارتباط دارند به‌سمت مقابل بدن می‌روند، به این ترتیب که تکانه‌های حسی نیمهٔ راست بدن به سمت چپ قسمت حسی - تنی می‌روند و ماهیچه‌های پا و دست راست در مهار قشر حرکتی چپ قرار دارد.
به‌نظر می‌رسد قاعدهٔ کلی این باشد که هر اندازه بخش معینی از بدن حساس‌تر و پرکارتر باشد بخش بزرگتری از منطقهٔ حسی - تنی و منطقهٔ حرکتی به آن اختصاص دارد: در میان پستانداران چهارپا، در سگ‌ها بخش بسیار کوچکی از قشر مخ به پاهای جلو اختصاص یافته، حال آنکه در راکون‌ها (raccoon) که پاهای جلو را به‌وفور برای کاوشگری و دستکاری محیط به‌کار می‌برند، بخش بزرگی از قشر مخ به پاهای جلو اختصاص یافته و حتی برای هریک از انگشتان پاهای جلوئی منطقه‌ای در مغز وجود دارد. موهای حساس صورت موش نیز که وسیلهٔ یادگیری‌های فراوان موش است هریک دارای ناحیهٔ اختصاصی در قشر مخ است.
- منطقهٔ اصلی بینائی:
پشت هر قطعهٔ پس‌سری، از لحاظ بینائی ناحیهٔ پراهمیتی به‌نام منطقهٔ اصلی بینائی وجود دارد. رشته‌های عصب بینائی و مسیرهای عصبی را که از هر چشم به قشر بینائی می‌رسند در (شکل گذرگاه‌های دیداری) می‌بینید. توجه کنید که از چشم راست بعضی رشته‌ها به قشر نیمکرهٔ راست می‌روند، ولی برخی از آنها نیز در پیوندگاهی به‌نام چلیپای بینائی تقاطع کرده و به نیمکرهٔ مقابل (چپ) می‌روند. همین وضع در مورد چشم چپ هم دیده می‌شود. رشته‌های عصبی سمت راست هر دو چشم به نیمکرهٔ راست مغز می‌روند و رشته‌های عصبی سمت چپ هر دو چشم به نیمکرهٔ چپ. به‌همین سبب آسیب به منطقهٔ بینائی هر نیمکره (مثلاً نیمکرهٔ چپ) منجر به نابینائی در میدان‌هائی از سمت چپ هر دو چشم، و در نتیجه نابینائی برای سمت راست محیط می‌شود. از این نکته گاهی برای تعیین محل دقیق غدهٔ مغزی یا سایر آسیب‌های مغزی استفاده می‌شود.
گذرگاه‌های دیداری
رشته‌های عصبی نیمهٔ داخلی یا خیشومی (nasal) شبکیه در چلیپای بینائی (visual chiasma) تغییر مسیر داده به سمت مخالف مغز می‌روند. به این ترتیب محرک‌هائی که بر سمت راست هر شبکیه بی‌افتند به نیمکرهٔ راست مغز و محرک‌های وارد بر سمت چپ هر شبکیه به نیمکرهٔ چپ منعکس شوند.
- منطقهٔ اصلی شنوائی:
این منطقه که در سطح قطعهٔ گیجگاهی و کنارهٔ هر نیمکره قرار دارد به‌تحلیل علائم پیچیدهٔ شنیداری می‌پردازد. این نطقه به‌ویژه با شکل‌گیری زمانی صوت، مثلاً در گفتار آدمی، سروکار دارد. هر دو گوش در هر دو سوی قشر مخ، مناطق شنوائی دارند اما ارتباط هریک با منطقهٔ مقابلش نیرومندتر است.
- مناطق تداعی:
بخش بزرگی از قشر مخ که به‌طور مستقیم درگیر فرآیندهای حسی و حرکتی نیست، منطقهٔ تداعی نام دارد. به‌نظر می‌رسد منطقهٔ تداعی پیشانی (جلوی منطقه حرکتی) نقش پراهمیتی در فرآیندهای فکری لازم برای حل مسئله دارد. آسیب قطعهٔ پیشانی میمون‌ها منجر به از دست رفتن توان حل مسائلی می‌شود که مستلزم پاسخ درنگیده هستند. در این نوع مسائل، در برابر دیدگاه میمون در یکی از دو ظرف، غذا می‌گذارند و ظرف‌ها را با درپوشش‌‌های همانند می‌پوشانند و پرده‌ای مات بین میمون و ظرف‌ها قرار می‌دهند. پس از مدت زمان مشخصی، پرده برداشته می‌شود و میمون می‌تواند یکی از دو ظرف را انتخاب کند. میمون‌های بهنجار پس از درنگ‌های چند دقیقه‌ای نیز ظرف غذا را به‌یاد می‌آورند، اما میمون‌هائی که قطعهٔ پیشانی آنها آسیب دیده وقتی درنگ بیش از چند ثانیه باشد نیز از عهدهٔ حل این مسئله برنمی‌آیند (فرنچ - French و هارلو - Harlow در ۱۹۶۲)
- مناطق ارتباطی خلفی:
در جوار مناطق اصلی حسی قرار دارند و به‌نظر می‌رسد شامل ناحیه‌های کوچکتری باشند که هریک به حس معینی اختصاص دارد. برای نمونه، بخش زیرین قطعهٔ گیجگاهی با ادارک دیداری سروکار دارد و آسیب دیدن این منطقه سبب ایجاد کاستی‌هائی در بازشناسی و تمیز شکل‌ها از هم می‌شود. آسیب این منطقه برخلاف آسیب مناطق اصلی بینائی قطعهٔ پس‌سری، منجر به کاهش دقت بینائی نمی‌شود، به این معنی که شخص شکل‌ها را 'می‌بیند' (و می‌تواند حدود آنها را ردگیری کند) اما از بازشناسی شکل و یا تشخیص آن از شکل‌های دیگر عاجز است (گودگلاس - Goodglass و باترز - Butters در ۱۹۸۸).