El sistema nervioso de los vertebrados.

  En los vertebrados, al igual que en los moluscos -como el pulpo- y en los artrópodos, el tejido nervioso esta concentrado en el extremo anterior (frente) del cuerpo, formando el cerebro. El sistema nervioso de los vertebrados se caracteriza por su bien marcada centralización y por la presencia de una gran cantidad de tejido nervioso, por cuya acción se controlan sus típicas pautas de conducta. Mientras algunas partes del cerebro están dedicadas a la recepción de señales desde los órganos receptores, como los ojos y los oídos, y con el envío de señales a los órganos efectores (músculos y glándulas), otras partes no están directamente relacionadas con la recepción del envío de señales ni vinculadas con ninguna región del cuerpo en particular. Estas áreas del cerebro pueden dirigir el resto del sistema nervioso y, de esta manera, regular las acciones del animal. En otras palabras, estas regiones son responsables de la "inteligencia" del animal, para tomar conciencia de su medio ambiente y del poder de aprendizaje. Como es de suponer , estos centros de asociación están altamente desarrollados en los mamíferos que en cualquier otro animal y, especialmente en el hombre y en los monos antropoídes.

   El sistema nervioso central compuesto por el cerebro y la médula espinal, es hueco y esta situado por encima (dorsalmente) del intestino. Esto contrasta con la sólida cuerda venosa ventral de los invertebrados. La cuerda nerviosa y el cerebro de los vertebrados contiene un líquido -el fluido cerebro espinal- que posee sales minerales y vestigios de proteínas y azucares. Este liquido actúa como amortiguador del sistema nervioso y, probablemente, tiene algún papel en su nutrición.

   La pauta básica de los vertebrados está representada por las lampreas (Petromyzon) y babosas de mar (Myxine), que son los más primitivos vertebrados vivientes. Las fibras nerviosas en estos animales no están, sin embargo, cubiertas por una vaina de grasa aislante (la vaina de mielina), la que se encuentra en todos los vertebrados superiores. Esto significa que la conducción nerviosa es lenta y las complejas estructuras de coordinación, que encontramos en las formas superiores, son imposibles en estos vertebrados inferiores.

   La parte frontal del cerebro está relacionada con el olfato -el sentido olfatorio-. Desde el órgano olfatorio corren nervios dentro de la pared engrosada del cerebro que se agranda para formar los lóbulos olfatorios o hemisferios cerebrales. Aparentemente, el olfato es la única función de esta zona en las lampreas. Detrás de los hemisferios está el tálamo, que completa el cerebro anterior. El tálamo recibe algunos nervios sensoriales y lleva en su cara inferior el cuerpo pituitario (una importante glándula). El ojo pineal  surge del lado dorsal y alcanza la superficie de la cabeza. En la lamprea es sensible a la luz pero muy reducido en los vertebrados superiores.

   El cerebro medio, detrás del tálamo, se ocupa del sentido de la vista. Sus paredes se expanden para formar los lóbulos ópticos. Desde la región del cerebro medio van fibras nerviosas hacia los nervios motores de la médula espinal y, a través de éstos, el animal es capaz de actuar de acuerdo con las señales recibidas desde los ojos. Por lo tanto, este sistema puede ser designado como un centro de asociación elemental o centro de inteligencia.

Cerebros de vertebrados vistos desde arriba. Los cerebros están dispuestos de manera tal que la unión del cerebro anterior con el cerebro medio, queda sobre la linea roja. El cerebro anterior está coloreado de amarillo y, en rojo y verde, se representa el cerebro medio y posterior respectivamente.

Los cerebros de un caballo (izquierda) y un hombre (derecha) en una vista desde arriba y ligeramente posterior. Esto, junto con el sombreado de las partes subyacentes a los hemisferios cerebrales, muestra las posiciones y proporciones de los cerebros anterior,  medio y posterior. Nótese la extensión hacia atrás de los hemisferios en el hombre.

El cerebro posterior consiste en el cerebelo y la médula oblongada. El primero está relacionado con la regulación del equilibrio y el movimiento: no está bien desarrollado en las lampreas que pasan gran parte de su tiempo adheridas a la roca o a otros peces, por medio de una gran ventosa bucal (aparato succionador), rodeada de papilas blandas. La médula oblongada se continúa directamente con la médula espinal. Está relacionada con los sistemas del gusto y el oído y también con los movimientos de bombeo de las branquias. El sistema sensorial de presión de la linea lateral también tiene su centro en la médula. El gran tamaño de la médula de las lampreas se debe a la importancia del aparato succionador. Están conectadas por un gran nervio. El gusto y el oído no están bien desarrollados. El techo del cerebro está bien irrigado por vasos sanguíneos (plexo coroideo).

   La médula espinal es de color gris uniforme, con los cuerpos ded las células nerviosas situadas cerca del canal central. Se establecen conexiones con otras células por fuera de esta sustancia gris en lo que corresponde a la sustancia blanca de los vertebrados superiores. Las raíces de los nervios espinales no se unen justo afuera de la médula espinal, como ocurre en otros vertebrados. Estos nervios espinales se proyectan como sistema nervioso periférico actúa en gran parte de la misma manera que el de los invertebrados, enviando y recibiendo impulsos (señales) a y desde el sistema nervioso central.

   A medida que se vayan examinando los sistemas nerviosos de otros vertebrados, se vera que los tamaños relativos de los principales centros, varían de acuerdo con los hábitos del animal y de los sentidos de los cuales más se vale. Los centros de asociación que han sido vistos comenzando en el cerebro medio de la lamprea, se desarrollan más en los vertebrados superiores, hasta encontrar en el hombre pautas complejas de aprendizaje, razonamiento y memoria.

   Los hemisferios cerebrales de los peces están relacionados casi enteramente con el sentido del olfato. El piso de esta región está desarrollado, pero el techo se mantiene delgado y no tiene nervios. El piso recibe nervios de los órganos olfatorios, y en los tiburones -que se valen del olfato para obtener sus presas- los hemisferios cerebrales son grandes. En el salmón (y en la mayoría de los otros peces óseos) que utiliza la vista para obtener su alimento, los hemisferios cerebrales están reducidos en su crecimiento por los grandes lóbulos ópticos. El cerebro medio recibe nervios de otros órganos y regiones, además de los ojos, y es capaz de "adicionar" las señales redcibidas y actuar en consecuencia. Hay además aquí un centro de asociación más altamente organizado. Los peces son, en general, animales activos, y el cerebelo está agrandado para poder controlar eficientemente el movimiento y el equilibrio del animal. La médula no es, generalmente, una región significativa, pero en peces como la carpa, que encuentran la comida por el gusto, la región gustatoria se encuentra agrandada hasta alcanzar casi el tamaño mismo de los lóbulos ópticos.  

   El cerebro de los anfibios no difiere mayormente del típico cerebro de los peces, excepto en que los hemisferios cerebrales están "techados" con tejido nervioso. El sentido del olfato es la función principal de esta región, aunque una cantidad de nervios de otros sistemas sensoriales (por ejemplo la vista) llegan a la parte posterior de los hemisferios y el sistema motor de la médula espinal así puede verse que el cerebro anterior aumenta su importancia. Sin embargo, en los anfibios, el cerebro medio es -todavía- la región más importante. Además del sentido de la vista, se entiende con las señales nerviosas de la mayoría de las otras regiones del cuerpo y envía señales a otras partes del cerebro y la médula espinal. De esta manera, la conducta de un anfibio está dominada por los centros del cerebro medio.

   Los reptiles modernos muestran un gran desarrollo de las partes basales del cerebro anterior. Hay un gran número de conexiones nerviosas entre el tálamo y los hemisferios. Los últimos son más grandes que los lóbulos opticos, mostrando la creciente importancia del primero. Las partes del tálamo son muy gruesas y allí terminan gran parte de las vías ópticas que concluyen también en el cerebro medio. El cerebro de las aves es similar al de los reptiles, excepto en que la parte olfatoria del cerebro anterior es muy pequeña; el olfato carece de importancia en las aves. Los hemisferios cerebrales son relativamente grandes y todo el cerebro está más bien comprimido en sentido anterioposterior , pero la pauta general es clara.  El cerebro medio y los lóbulos ópticos están bien desarrollados y tienen muchas conexiones nerviosas con el hemisferio cerebral y los sistemas motores,  ya que la vista desempeña un papel muy importante en la vida de las aves. Como puede esperarse, el cerebelo está altamente desarrollado para controlar el equilibrio y la posición durante el vuelo de las aves. Gran parte de este desarrollo ha sido posible, indudablemente, por la constante alta temperatura mantenida por las aves. Lo mismo puede decirse respecto a los mamíferos. El cerebro de los mamíferos está completamente dominado por los hemisferios cerebrales. El techo se ha desarrollado enormemente y proyectado hacia afuera formando la  corteza cerebral, la que en el hombre se desarrolla en una serie de pliegues y casi cubre el resto del cerebro. La corteza está formada por millones de células. Cuánto más plegada sea la superficie, mayor cantidad de células puede contener. Estas células constituyen la "la sustancia gris". Sus axones que constituyen los tractos o vías en el cerebro, forman la sustancia blanca, debajo de la corteza. La sustancia blanca de la médula espinal está también formada por axones nerviosos, rodeando la sustancia gris central (a la inversa que en el encéfalo). En el mamífero la mayoría de las funciones nerviosas están a cargo de la corteza cerebral. El cerebelo, sin embargo, permanece grande y activo  y el tálamo está agrandado porque allí es donde los nervios de los sistemas sensoriales y motores se articulan y pasan a y desde la corteza, donde los mensajes son "clasificados", "almacenados" (esto es, recordados) para actuar de acuerdo con ellos cuando sea necesario. Ambas conductas, la instintiva y la aprendida, de los mamíferos, están controladas por la corteza. Cada región de esta última controla ciertos aspectos de la conducta, como la vista, memoria y el habla en el hombre, etcétera. La remoción de cualquier parte de la corteza puede producir cambios definitivos en el carácter o la conducta.