중추신경계는 두뇌와 척수로 구성된다. 두뇌는 말 그대로 두개골 안에 위치하는 신경세포와 신경섬유의 모임이라 할 수 있다.
위에서 아래로의 순서대로 살펴 보면 두뇌의 70~80%를 차지하는 대뇌를 시작으로 바로 아래 중간뇌가 위치한다. 중간뇌에는 시상, 시상하부, 뇌하수체 등이 포함된다. 중간뇌에 이어지는 두뇌는 소위, ‘뇌간(brain stem)’이라 하여 대뇌를 받쳐주고 있는 듯한 모습의 부위를 말한다.

즉, 맨 위에는 중뇌, 가운데에는 교뇌, 맨 아래에는 연수가 위치한다. 이 뇌간에는 생명현상과 밀접한 관련이 있는 호흡조절중추와 심장박동조절중추가 위치하고 있어서 흔히 ‘생명중추’라 일컫는다. 바로 이 부분이 향후 설명될 ‘뇌사’의 개념에서 핵심을 이루는 부위라고 생각할 수 있다. 뇌간의 바로 뒤에는 대뇌처럼 구형의 모양을 하고 있는 작은 대뇌 즉, 소뇌가 위치하고 있다.

이상의 뇌구조물은 두개골 안에 존재하는 소위 두뇌라고 한다. 이 대뇌의 맨 아래에 위치하는 연수에 이어지면서 두개골을 빠져 나와 척추의 척추관으로 길게 이어지는 구조물을 척수라 한다.
이 척수는 위치하는 높이에 따라 목부위의 경수, 가슴부위의 흉수, 허리부위의 요수, 궁둥이 부위의 천수와 미수로 나눈다. 척수신경이 나오는 높이에 의해 척수의 레벨이 또한 정해진다. 그래서 경수의 경우 높이에 따라 8 부위, 흉수의 경우 12부위, 요수의 경우 5부위, 천수의 5부위, 미수의 1부위 등 총 31부위로 나눈다. 이렇듯 높이에 따라 척수가 나누어지는 것은 높이에 맞추어 몸의 해당 부위를 정확하게 1:1로 담당하고 있을을 뜻한다.

이렇게 중추신경계의 구성을 살펴보았지만 역시 중추신경계의 중심은 대뇌라고 할 수 있다. 구형의 대뇌는 피질에 대뇌의 핵심기능을 수행하는 신경세포들이 밀집되어 있다.

대뇌의 기능이 모든 종류의 감각과 운동을 조절하는 것이라 생각해보면 대뇌피질은 감각중추와 운동중추로 크게 나눌 수 있다.
우리의 삶을 잘 돌아보면 운동과 감각을 결코 분리해서 생각할 수 없게끔 밀접하게 기능적으로 연관되어 있음을 알 수 있다. 나를 향해 날아오는 공에 대한 반응을 구체적으로 생각해보면 우선 날아오는 공을 보고(시각) ‘나에게 온다’, ‘빠르다’, ‘위험하다’ 등의 판단(감각)을 거쳐 ‘급히 피한다’의 운동반응으로 연결될 때 운동중추와 감각중추는 밀접한 연결고리를 가지고 있음을 알 수 있다.

실제 대뇌가 이 보다도 훨씬 복잡한 사고기능에도 중요한 역할을 하고 있음은 두말할 나위 없다. 그래서 인간과 동물을 구분할 수 있는 유일한 기준을 제시하라면 대뇌라고 이야기해도 틀림이 없다. 두뇌의 다른 부위들을 살펴보자. 소뇌와 함께 평형감각에서 중요한 역할을 하는 뇌간의 기능을 생각하면 사람보다 동물들이 훨씬 뛰어나다는 사실을 쉽게 알 수 있다.

고양이의 경우 10m 이상의 높이에서 내던져도 결코 추락사를 당하지 않고 사뿐히 땅에 내려앉는다. 그에 반해 사람을 그 높이에서 던지면 십중팔구 크게 다친다. 사람이 뇌간의 기능에서는 고양이보다 열등하다는 증거다.

이렇듯 사람이 다른 동물을 지배할 수 있는 근거는 대뇌의 우수성 때문임을 알아야 한다. 대뇌의 우수성은 일반적으로 대뇌피질에 존재하는 신경세포의 수로 결정하는 것으로 알려져 있다.