大腦是最重要的人體器官。不僅僅因?yàn)榇竽X對(duì)調(diào)節(jié)生命的過(guò)程至關(guān)重要，就像心臟和呼吸功能，還包括我們與世界的所有互動(dòng)——通過(guò)我們的感官感受到的，我們做什么，我們的想法和我們的感覺(jué)——都受控于我們的大腦活動(dòng)。

人類(lèi)大腦包含數(shù)十億個(gè)特殊類(lèi)型的細(xì)胞，被稱為神經(jīng)元，這些細(xì)胞傳送和接受信號(hào)是大腦功能的核心。有時(shí)大腦相當(dāng)于一臺(tái)電腦——接收輸入和產(chǎn)生輸出的一個(gè)處理單元。但是，大腦不僅僅是一個(gè)簡(jiǎn)單的輸入輸出設(shè)備。這個(gè)器官是一個(gè)生物結(jié)構(gòu)，會(huì)根據(jù)我們的體驗(yàn)與環(huán)境之間的相互作用而進(jìn)行調(diào)整。當(dāng)我們有新的體驗(yàn)時(shí)，腦細(xì)胞形成新的聯(lián)系，神經(jīng)元的結(jié)構(gòu)及其表達(dá)的蛋白質(zhì)可以隨著該體驗(yàn)而改變，大腦中的生物電環(huán)路越用越強(qiáng)大，當(dāng)發(fā)生損傷時(shí)，其他大腦區(qū)域可能可以接管受傷區(qū)域的一些功能。大腦的復(fù)雜性部分取決于大量的突觸連接，或者突觸和神經(jīng)元之間的連接。我們不知道實(shí)際上大腦里存在多少突觸連接。一些研究人員估計(jì)有100萬(wàn)億突觸，也有其他研究人員估計(jì)有幾百萬(wàn)億突觸。

專(zhuān)注于了解大腦及其功能的科學(xué)領(lǐng)域被稱為神經(jīng)科學(xué)。腦研究是一個(gè)令人興奮的和充滿活力的領(lǐng)域，全球范圍內(nèi)有60000研究者屬于國(guó)際腦研究組織（IBRO），超過(guò)50位神經(jīng)學(xué)家已經(jīng)獲得諾貝爾獎(jiǎng)，在上世紀(jì)將近1.5億關(guān)鍵詞為“腦”或“神經(jīng)元”的研究論文已經(jīng)發(fā)表。由于近20世紀(jì)末神經(jīng)科學(xué)研究數(shù)量巨增，在過(guò)去的25年，上述研究中超過(guò)三分之二的科研文章已經(jīng)發(fā)表，今天這種增長(zhǎng)仍在繼續(xù)。