De hersenen zijn de voornaamste coördinatieorganen van het lichaam. Vrijwel alle processen, handelingen en bewegingen die in het lichaam plaatsvinden, worden door de hersenen geïnduceerd. Dit leidt ertoe dat dit orgaan een zeer belangrijke taak vervuld binnen het lichaam en daarom ook onmisbaar is voor het leven.

In het systeem der organismen hebben veel dieren hersenen, of een vorm van hersenen. De zoogdieren, waaronder de mensen vallen, hebben de meest geëvolueerde vorm van hersenen. Bij deze groep zitten deze goed beschermd in de schedel in de kop. Dit komt voornamelijk doordat bij hen de hersenen vrijwel de hele coördinerende rol op zich nemen. Er zijn echter ook dieren die een meer primitieve vorm van hersenen hebben en in mindere mate een centralisatie van het centrale zenuwstelsel hebben, zoals de Lumbricus terrestris (‘regenwormen’). Zij hebben in de kop twee zenuwknopen die als primitief stuurorgaan dienen. Bij de regenwormen is dat echter niet voldoende en zal het lichaam op verschillende plaatsen worden bestuurd. In tegenstelling tot de zoogdieren, hebben regenwormen dus geen centralisatie van de hersenen.

De ontwikkeling van centralisatie van de hersenen is sterker geworden naarmate de evolutie is gevorderd. Dit betekent dat vrijwel het hele lichaam op een centrale plek wordt gecoördineerd. Dit heeft niet alleen als voordeel dat deze plek goed beschermd kan worden (door middel van de schedel), maar ook dat de besturing van het lichaam veel beter kan verlopen doordat alles op een centrale plaats is gevestigd.

De hersenen en het zenuwstelsel

Het menselijk lichaam bestaat uit een centraal en een perifeer zenuwstelsel. De hersenen en de directe ruggengraat (‘spinal cord’) behoren tot het centrale zenuwstelsel en alle zenuwuitlopers, zoals de zenuwen in de ledematen, vingers en tenen behoren tot het perifere zenuwstelsel.

De hersenen besturen voor het grootste gedeelte het lichaam. Dit houdt in dat de signalen vanuit de hersenen (het centrale zenuwstelsel) naar het perifere zenuwstelsel gaan. Zo worden bijvoorbeeld commando’s tot samentrekken of ontspannen van spieren gegeven. Verder regelen de hersenen ook andere zaken, zoals de van de bloeddruk, de hartslagfrequentie en de temperatuurregeling.

Vrijwel al deze handelingen zijn weer onderverdeeld in twee andere zenuwstelsels: het sympathische en het parasympathische zenuwstelsel. Het parasympathische zenuwstelsel regelt het induceren van actie en beweging, en het parasympathische zenuwstelsel regelt het induceren van rust.

Veel processen in het lichaam worden geregeld door bepaalde stoffen. Zo worden ook deze zenuwstelsels geregeld door stoffen (in dit geval door neurotransmitters). Het sympathische zenuwstelsel wordt bijvoorbeeld geregeld door de neurotransmitter noradrenaline (en onder andere ook door het hormoon adrenaline). En het parasympathische zenuwstelsel door de neurotransmitter acetylcholine.

Neurotransmitters zijn stoffen die goed tot in de hersenen kunnen doordringen en zich daar kunnen binden aan receptoren, waardoor de hersenen tot actie over gaan. Bindt er bijvoorbeeld acetylcholine in de hersenen aan een receptor, dan zullen de hersenen overgaan tot ‘rust’. Dit houdt in dat de hartslagfrequentie omlaag gaat en waardoor de bloeddruk daalt. Verder zorgt dit ervoor dat de vertering van voedsel in gang wordt gezet. Aan de andere kant zal noradrenaline in de hersenen ervoor zorgen dat het lichaam overgaat tot ‘actie’. Als eerste wordt er dan adrenaline geproduceerd door de bijnieren. Dit adrenaline zorgt er weer voor dat er veel processen in het lichaam in gang worden gezet. Zo wordt de hartslagfrequentie verhoogd, stijgt de bloeddruk, wordt het lichaam alerter en zal er meer bloed naar de spieren stromen (dit bloed komt onder andere uit het spijsverteringsstelsel, dat bij sympathische actie deels wordt uitgeschakeld). Op die manier regelt het lichaam deze twee uitersten. In de praktijk zal er altijd een evenwicht zijn tussen deze twee delen van het zenuwstelsel.