El cerebro (del latín , con su raíz indoeuropea ker, cabeza, en lo alto de la cabeza y brum, ‘llevar’; teniendo el significado arcaico de «lo que lleva la cabeza») es un órgano que centraliza la actividad del sistema nervioso y existe en la mayor parte de los animales.
En animales, como los invertebrados bilaterales, se entiende como cerebro a una serie de ganglios alrededor del esófago en la parte más anterior del cuerpo, (protóstomos) comprendidos por el protocerebro, deutocerebro y tritocerebro en artrópodos, ganglios cerebral, pleural y pedial en moluscos gasterópodos y masas supraesofágica y subesofágica en moluscos cefalópodos. También poseen cerebros muy simples los bilaterales como platelmintos, nematodos o hemicordados. Sin embargo, hay bilaterales que muestran muy pocos rasgos distintivos de cefalización como los bivalvos o briozoos. En algunas especies de invertebrados no existe un cerebro por carecer completamente de sistema nervioso, como los poríferos, los placozoos, los mesozoos, y otros, aunque poseen un sistema nervioso, carecen de rasgos definidos de centralización o cefalización al mostrar simetrías no bilaterales como los cnidarios, ctenóforos o equinodermos.Cerebro y adicción p. 65 En los vertebrados el cerebro se encuentra situado en la cabeza; en relación estrecha con los órganos de los sentidos como la visión, la audición, el equilibrio, el gusto y el olfato. El cerebro de los mamíferos es el órgano más complejo del cuerpo. El telencéfalo adquiere su máximo desarrollo y está formado por los hemisferios cerebrales. El cerebro humano contiene en la corteza cerebral, un número estimado de (20 mil millones, ) de neuronas.
La función del cerebro como órgano, desde un punto de vista evolutivo y biológico, es ejercer un control centralizado sobre los demás órganos del cuerpo. El cerebro actúa sobre el resto del organismo por la generación de patrones de actividad muscular o por la producción y secreción de sustancias químicas llamadas hormonas. Este control centralizado permite respuestas rápidas y coordinadas ante los cambios que se presenten en el medio ambiente. Algunos tipos básicos de respuesta tales como los reflejos pueden estar mediados por la médula espinal o los ganglios periféricos, pero el control de la conducta que se basa en la información sensorial, necesita la capacidad de integrar la información de un cerebro centralizado.
Desde una perspectiva filosófica dualista, lo que hace al cerebro especial en comparación con los otros órganos, es que forma la estructura física en donde se presenta el correlato material de las distintas actividades de la mente. Por su parte, las corrientes filosóficas materialistas descartan la idea de que exista una entidad no-material que ejerza causalidad sobre lo físico. Otras corrientes defienden que la realidad, más allá de concepciones dicotómicas o monistas, está integrada por diversas dimensiones, y que distintas ramas del conocimiento se ocupan de aspectos distintos. De esta manera, la ciencia experimental, de acuerdo con su método, no puede decidir sobre la existencia de una supuesta entidad inmaterial.
Durante las primeras etapas de la psicología, se creyó que la mente debía separarse del cerebro. Sin embargo, posteriormente, los científicos realizaron experimentos que llegaron a determinar que la mente era un componente en el funcionamiento cerebral, por la expresión de ciertos comportamientos basados en su medio ambiente externo y el desarrollo de su organismo.Rosenberger, Peter B. MD; Adams, Heather R. PhD. Big Brain/Smart Brain. 17 de diciembre de 2011. Los mecanismos por los cuales la actividad cerebral da lugar a la conciencia y al pensamiento son muy difíciles de comprender: a pesar de los múltiples y rápidos avances científicos, mucho acerca de cómo funciona el cerebro sigue siendo un misterio. En la actualidad, las operaciones de las células cerebrales individuales son comprendidas con más detalle, pero la forma en que cooperan entre los conjuntos de millones ha sido muy difícil de descifrar. Asimismo, los enfoques más prometedores tratan el cerebro como una «computadora biológica», totalmente diferente en el mecanismo de las computadoras electrónicas, pero similar en el sentido que adquieren la información del mundo circundante, la almacenan y la procesan de múltiples formas.
En este artículo se comparan las propiedades de los cerebros de toda la gama de especies animales. Existe un artículo específico para el cerebro humano.
Características generales El cerebro en los vertebrados es el mayor órgano del sistema nervioso central y forma parte del centro de control de todo el cuerpo. En humanos, también es responsable del pensamiento, la memoria, las emociones, el habla y el lenguaje.El cerebro. David H.Hubel. Investigación y Ciencia, noviembre 1979.Viaje al universo neuronal. Fundación Española para la ciencia y la tecnología, 2007.
Frecuentemente se utiliza de manera equivocada el término «cerebro» como sinónimo de encéfalo. En realidad, el cerebro solamente es la parte anterior y más voluminosa de todo el encéfalo. En los vertebrados el cerebro se encuentra ubicado en la cabeza, protegido por el cráneo y en cercanías de los aparatos sensoriales primarios de la visión, el oído, el olfato, el gusto y el sentido del equilibrio. En los vertebrados el encéfalo se divide en tres partes: cerebro, cerebelo y tronco del encéfalo (o tronco cerebral).
En los Homo sapiens el cerebro humano representa solo el 2% de nuestro peso corporal y consume el 20% de energía, es el órgano más grasoso del cuerpo.
Los cerebros son sumamente complejos. La complejidad de este órgano emerge por la naturaleza de la unidad que permite su funcionamiento: la neurona. Estas se comunican entre sí por medio de largas fibras protoplasmáticas llamadas axones, que transmiten trenes de pulsos de señales denominados potenciales de acción a partes distantes del cerebro o del cuerpo depositándolas en células receptoras específicas.
Los cerebros controlan el comportamiento provocando la contracción de los músculos, o estimulando la secreción de sustancias químicas como algunas hormonas.Gehring, 2005
Las esponjas que no poseen un sistema nervioso central, son capaces de coordinar las contracciones de sus cuerpos y hasta su locomoción.Nickel, 2002
Sustancia gris y sustancia blanca thumb|Corte de un cerebro humano en el que pueden apreciarse las áreas formadas por sustancia gris y sustancia blanca. Si se observa a simple vista un corte del cerebro pueden apreciarse dos zonas de aspecto diferente. Una de ellas de color más oscuro se llama sustancia gris y está formada por los cuerpos neuronales, la otra más clara se llama sustancia blanca y está constituida por los axones cubiertos de mielina que parten de las neuronas para transmitir el impulso nervioso. La sustancia blanca está formada por las vías por la que se transmite la información a distancia dentro del sistema nervioso, mientras que la sustancia gris se constituye por los cuerpos de las neuronas que es donde se generan los impulsos.Atlas de histología de los vertebrados. Universidad Nacional Autónoma de México. Elvira Estrada, María del Carmen Uribe (compiladoras). Consultado el 25 de marzo de 2018
En la superficie del cerebro de los vertebrados se encuentra la corteza cerebral que está formada por sustancia gris, por debajo se sitúa una masa central de sustancia blanca que envuelve un conjunto de núcleos de sustancia gris situados en el centro del cerebro, entre los que se incluye el tálamo y los llamados ganglios basales o núcleos basales.
Neurona thumb|Neuronas de la corteza cerebral. La neurona es la unidad básica sobre la que está construido el cerebro. Según estimaciones recientes, un encéfalo humano promedio dispone de alrededor de o (86 mil millones) de neuronas.Mente y cerebro 53/2012 p. 66. Consultado el 25 de marzo de 2018.The Human Brain in Numbers: A Linearly Scaled-up Primate Brain. Suzana Herculano-Houzel. Hum Neurosci. 2009; 3: 31. Consultado el 25 de marzo de 2018. Una neurona es una célula que se ha especializado en la transmisión de los impulsos nerviosos que consta de un cuerpo celular o soma, un gran número de pequeñas prolongaciones llamadas dendritas y una prolongación principal que puede ser muy larga y recibe el nombre de axón, el cual a su vez puede ramificarse en muchas ramas al final de su recorrido. El axón se forma en un engrosamiento del cuerpo celular y se extiende a distancias variables que oscilan entre algunos micrómetro (μm) y más de un metro (m) en algunas neuronas de ciertas localizaciones. Las conexiones que se establecen entre dos neuronas reciben el nombre de sinapsis. Según el principio de conectividad específica establecido por Ramón y Cajal, las neuronas no se conectan entre sí aleatoriamente, sino que establecen conexiones específicas en determinados lugares con otras células nerviosas, por lo que la aparente maraña de ramificaciones que se observa cuando se mira a través del microscopio una muestra de tejido cerebral no es un conjunto de conexiones al azar, sino una red de contactos entre células perfectamente organizado que es la que hace posible el funcionamiento del sistema nervioso y todas las actividades cerebrales.El sistema nervioso. Desde las neuronas hasta el cerebro humano. Autor: Ernesto Bustamante Zuleta. Editorial Universidad de Antioquía. Consultado el 27 de marzo de 2018.
Cada neurona integra continuamente numerosos impulsos eléctricos que recibe a través de sus dendritas y emite una respuesta única a través de su axón. Existen neuronas sensitivas que captan la información procedente de los diferentes sentidos y neuronas motoras que emiten impulsos que generan los movimientos musculares voluntarios, pero la mayor parte de las que existen en el cerebro son interneuronas que forman parte de circuitos anatómicos muy precisos.
Neurotransmisores thumb|Vías dopaminérgicas en el encéfalo. Un neurotransmisor es una sustancia química producida por las neuronas que se libera al espacio sináptico de una sinapsis química por la acción de un impulso nervioso o potencial de acción. Interacciona con un receptor específico en la neurona postsináptica donde produce una determinada respuesta que puede ser excitatoria o inhibitoria. Los neurotransmisores son un aspecto fundamental en la función del cerebro.
Existen diferentes sustancias que actúan como neurotransmisores, algunas de las más importantes son las siguientes: GABA, acrónimo de ácido g-aminobutírico, serotonina, acetilcolina, dopamina, noradrenalina y endorfina. Las vías dopaminérgicas, por ejemplo, son rutas de neuronas que funcionan con la dopamina como neurotransmisor. Estas vías son de gran interés en la función del cerebro y se ha comprobado que su alteración puede provocar diferentes enfermedades, entre ellas la enfermedad de Parkinson.Dopamina: síntesis, liberación yreceptores en el Sistema Nervioso Central. Autores: Ricardo Bahena-Trujillo, Gonzalo Flores, José A. Arias-Montaño. 39. Rev Biomed 2000; 11:39-60.
Anatomía comparada Algunos bilaterales poseen «cerebros» muy simples como los platelmintos, los nematodos o los hemicordados. Un tipo de hemicordado, el llamado «gusano bellota» posee un sistema nervioso con plexos nerviosos en la trompa, en el anillo del cuello y en el tronco.65x65px|. thumb|centro|300px|Punta de flecha blanca: plexo de la trompa. Punta de flecha vacía: plexo de los anillos del cuello. Cordón dorsal y cordón ventral (en violeta), en S. kowalevskii. En la trompa se activa un centro de señalización similar al prosencéfalo; otro está activo en el collar de tejido justo debajo de la trompa parecido al mesencéfalo; y se puede encontrar un centro parecido al rombencéfalo donde el collar se une al tronco del gusano. 65x65px|.
Tres grupos de animales, tienen cerebros notablemente complejos: los artrópodos (por ejemplo, los insectos, los crustáceos), los cefalópodos (pulpos, calamares y moluscos similares) y