解剖结构
人类大脑由大脑半球、脑干和小脑构成。大脑作为中枢神经系统的组成部分，通过脊髓与全身连接。大脑半球包含由白质组成的内核和由灰质构成的外层皮层。皮层包括六层神经元组成的脑新皮层和三层或四层神经元构成的异皮层。每个大脑半球分为额叶、顶叶、颞叶和枕叶四个主要脑叶，其中额叶负责自控、规划等执行功能，枕叶负责视觉处理。两侧半球通过胼胝体等连合神经束连接。
微观解剖
大脑细胞包含神经元和支持性的胶质细胞。成年人大脑约有860亿神经元，与非神经元细胞数量相当。神经元通过突触传递神经递质（如多巴胺、血清素、GABA等）实现神经网络连接。大脑保护机制包括颅骨、脑脊液和血脑屏障，但仍可能因创伤或脑血管意外引发损伤，并可能伴随阿尔茨海默病、帕金森病、精神分裂症等退行性或神经精神疾病。
临床意义
脑损伤可能导致出血、挫伤或弥漫性轴索损伤，而脑肿瘤、感染和先天性疾病（如无脑回畸形）也需重点关注。脑死亡判定涉及不可逆意识丧失，且在器官移植中具有重要伦理意义。2023年发现的第四层蛛网膜下淋巴膜结构（SLYM膜）为脑废物清除机制研究提供新方向，相关研究已应用于神经退行性疾病的治疗探索。
科研进展
现代神经科学通过脑成像（fMRI、PET）、电生理记录（EEG）等技术深化对大脑功能的认知。2013年启动的BRAIN计划和人类连接组计划推动了神经网络和脑区联结的系统性研究。神经类器官培养技术的突破使得脑发育和疾病机制研究取得进展，例如2019年发现ARHGAP11B基因与大脑皮层扩张的关系。
文化与认知
自19世纪神经解剖学家菲尼亚斯·盖奇的案例开始，科学界逐步确认大脑与认知功能的关联。哲学领域的身心问题持续讨论意识本质，而认知神经科学已证实大脑活动与情感、决策等心理过程的对应关系。2025年最新研究显示，维苏威火山庞贝城79AD喷发遇难者脑组织发生玻璃化，为古代脑组织保存提供了独特案例。
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