Нервная система является объединяющей и координирующей системой организма. Она включает головной и спинной мозг, нервы и связанные с ними структуры, например мозговые оболочки (слои соединительной ткани вокруг головного и спинного мозга). Анатомически различают центральную нервную систему, состоящую из головного и спинного мозга, и периферическую нервную систему, состоящую из нервов и ганглиев (нервных узлов).

Функционально нервную систему можно разделить на два отдела: цереброспинальный (произвольный, или соматический) и вегетативный (непроизвольный, или автономный).

Цереброспинальная система ответственна за восприятие стимулов извне и от внутренних частей тела (произвольных мышц, костей, суставов и т.д.) с последующей интеграцией этих стимулов в центральной нервной системе, а также за стимуляцию произвольных мышц.

Вегетативная нервная система состоит из симпатической и парасимпатической систем, которые воспринимают стимулы от внутренних органов, кровеносных сосудов и желез, передают эти стимулы в центральную нервную систему и стимулируют работу гладких мышц, сердечной мышцы и желез.

В целом, произвольные и быстрые действия (бег, речь, жевательные движения, письмо) контролируются цереброспинальной системой, в то время как непроизвольные и медленные действия (продвижение пищи через пищеварительный тракт, секреторная деятельность желез, выведение мочи из почек, сокращение кровеносных сосудов) находятся под контролем вегетативной нервной системы. Несмотря на вполне определенное функциональное разделение, обе системы в значительной степени связаны.

С помощью цереброспинальной системы мы ощущаем боль, температурные изменения (тепло и холод), прикосновение, воспринимаем вес и размеры предметов, осязаем структуру и форму, положении частей тела в пространстве, чувствуем вибрацию, вкус, запах, свет и звук.

В каждом случае стимуляция чувствительных окончаний соответствующих нервов вызывает поток импульсов, которые передаются отдельными нервными волокнами от места воздействия стимула в соответствующий отдел головного мозга, где они интерпретируются. При формировании любого из ощущений импульсы распространяются по нескольким, разделенным синапсами, нейронам, пока не достигнут осознающих центров в коре головного мозга.

В центральной нервной системе полученная информация передается нейронами; образуемые ими проводящие пути называются трактами. Все ощущения, кроме зрительных и слуховых, интерпретируются в противоположной половине головного мозга. Например, прикосновение правой руки проецируется в левое полушарие мозга. Звуковые ощущения, идущие с каждой стороны, поступают в оба полушария. Зрительно воспринимаемые объекты тоже проецируются в обе половины мозга.

Часть центральной нервной системы, называемая спинным мозгом, — это продольно ориентированный толстый пучок нервов. Они передают импульсы в головной мозг и опосредуют целый ряд рефлекторных действий. Сам головной мозг разделен на большие полушария (большой мозг) и стволовую часть. Нервная ткань двух полушарий образует глубокие и мелкие борозды и извилины, покрытые тонким слоем серого вещества – корой. Большинство центров умственной деятельности и высших ассоциативных функций сосредоточены именно в коре головного мозга.

Мозговой ствол состоит из продолговатого мозга, моста (варолиева моста), среднего мозга, мозжечка и зрительного бугра — таламуса. Продолговатый мозг в своей нижней части является продолжением спинного мозга, а его верхняя часть примыкает к мосту. Он содержит жизненно важные центры регуляции сердечной, дыхательной и сосудодвигательной деятельности. Мост, который соединяет два полушария мозжечка, расположен между продолговатым и средним мозгом; через него проходят многие двигательные нервы и начинаются или заканчиваются несколько черепно-мозговых нервов.

Расположенный над мостом средний мозг содержит рефлекторные центры зрения и слуха. Мозжечок, состоящий из двух крупных полушарий, координирует мышечную деятельность. Таламус, верхняя часть мозгового ствола, передает все сенсорные импульсы в кору мозга; его нижний отдел — гипоталамус — регулирует деятельность внутренних органов, осуществляя контроль за активностью вегетативной нервной системы и секрецией гормонов гипофиза.

Интеграция осознанных ощущений и подсознательных импульсов в головном мозгу — сложный процесс. Нервные клетки организованы таким образом, что возможны миллиарды вариантов их объединения в цепи. Этим объясняется способность человека осознавать множество стимулов, интерпретировать их в свете предыдущего опыта, предсказывать их появление, вызывать в воображении и даже искажать стимулы.

В головном мозге есть несколько систем, контролирующих двигательную активность. Все они начинаются на одной стороне мозга и переходят на противоположную. Так называемая пирамидная система контролирует тонкие мышечные движения, например движения фаланг пальцев. Другие части головного мозга, т.н. базальные ганглии, играют значительную роль в автоматической двигательной деятельности (например, размахивании руками при ходьбе).

Центральная нервная система окружена тремя мозговыми оболочками соединительнотканного происхождения. Между двумя из них находится спинномозговая (цереброспинальная) жидкость, продуцируемая специализированными кровеносными сосудами головного мозга.