外側丘係lateral lemniscus由蝸背側核與蝸腹側核發出的纖維大部分在腦橋基底部交叉至對側，形成斜方體trapezoid body，並與對側少量未交叉纖維一起上行，構成外側丘係，終於丘腦內側膝狀體；部分纖維止中腦下丘。傳導雙耳的聽覺衝動。
上行纖維束中還有脊髓小腦後束和脊髓小腦前束，分別經小腦上腳、下腳入小腦皮質。
B。下行纖維束 錐體束pyramidal tract由大腦皮質運動區發出的皮質脊髓束和皮質核束構成錐體束。沿腦幹腹側下降，依次穿過中腦的大腦腳底、腦橋的基底和延髓的錐體。皮質核束在下降途中，其纖維陸續終於腦神經軀體運動核和特殊內髒運動神經核。皮質脊髓束的大部分纖維在延髓錐體交叉處交叉後下行，構成皮質脊髓側束；小部分纖維不交叉構成皮質脊髓前束。二束分別沿脊髓對側的外側索和同側的前索下行，陸續的分別止於脊髓同側和雙側的前角運動神經元。
其他下行纖維束：腦幹內還有錐體外係的下行纖維束，包括皮質腦橋束、額橋束和頂、枕、顳橋束，下行至腦橋。紅核脊髓束、頂蓋脊髓束、前庭脊髓束和網狀脊髓束，均下行至脊髓。
③網狀結構 腦幹中除腦神經核、非腦神經核及特異性長傳導束以外的廣大區域，神經纖維交織成網，大小不等的神經細胞散在其中，這種灰白相間的區域稱為網狀結構。腦幹網狀結構與中樞神經係統各部有著廣泛的聯係。
（3）腦幹的功能
①傳導功能 聯係大腦皮質與脊髓、小腦的上、下行纖維束都經過腦幹。
②反射功能 腦幹內有多個低級反射中樞，如中腦內有瞳孔反射中樞，腦橋內有呼吸調整中樞和延髓內維持生命活動的呼吸、心搏等基本中樞。
③網狀結構的機能
A。調節骨骼肌張力 通過下行調節係統，對下傳的衝動，進行加工整理，經過易化區強化某些衝動，使伸肌張力增強；抑製區使屈肌張力降低。
B。調節內髒活動 網狀結構中有許多重要的生命中樞。如延髓網狀結構外側有心血管運動中樞，內側有呼吸中樞。網狀結構中還有血壓調節及吞咽和嘔吐等中樞。
C。影響大腦皮質的活動 通過上行網狀激活係統，使各種感覺信息非特異投射到大腦皮質的廣泛區域，維持大腦皮質的清醒狀態，影響意識水平和注意力。
網狀結構係統還對傳入的大量繁多信息進行整理，篩選分辨，具有調節某些刺激強度的功能。
2.小腦cerebellum位於顱後窩，腦幹背麵，大腦枕葉下方。以三對腳與腦幹相連，其間腔隙為第四腦室。
（1）外形與分葉 小腦呈扁圓形，上麵平坦，下麵兩側部膨隆為小腦半球，中間部凹陷縮細，稱小腦蚓。小腦表麵有許多平行排列的淺溝，在前1/3處有一深溝，稱原裂。以據發生和機能將小腦分為三葉：
絨球小結葉flocculonodular lobe又稱原小腦或前庭小腦。位於小腦下麵前部的絨球和蚓部的小節，體積最小。接受前庭神經及前庭神經核的纖維，調節肌緊張，維持身體平衡。
小腦前葉anterior lobe又稱舊小腦或脊髓小腦。包括原裂以前的半球和蚓部。主要接受脊髓小腦前、後束纖維。控製肌張力和運動協調。
小腦後葉posterior lobe又稱新小腦或大腦小腦。位於原裂以後的部分，主要接受大腦皮質的纖維，影響運動的起始、計劃和協調，包括確定運動的力量、方向和範圍。
（2）小腦的構造 小腦由表麵的小腦皮質、內部的小腦髓質及小腦核構成。
小腦皮質cerebellar cortex其組織結構由外向內分為分子層、梨狀細胞層和顆粒層。
小腦髓質cerebellaer medullary主要由出、入小腦半球的纖維組成上、中、下三對腳。小腦借三對腳與腦幹相連。小腦下腳接受來自脊髓、延髓進入小腦的纖維；小腦中腳接受來自腦橋進入小腦的纖維；小腦上腳是由小腦齒狀核發出的纖維，進入中腦與中腦紅核和丘腦聯係。
小腦核cerebllar nuclei白質深部埋藏的一些灰質團塊，統稱為小腦中央核。共4對，由中線向兩側依次為頂核、球狀核、栓狀核和齒狀核。頂核位於第四腦室頂的上方，主要接受舊小腦皮質的纖維，其纖維經小腦下腳終止前庭神經核和網狀結構。齒狀核接受新小腦皮質的纖維，栓狀核和球狀核接受新、舊小腦皮質的纖維。這三對核發出纖維組成小腦上腳。
（3）小腦的功能 主要是維持身體平衡、調節肌張力和協調軀體運動。來自脊髓、腦幹及端腦的傳入纖維經小腦三對腳入小腦皮質，由此發出的纖維止於小腦核，由核發出纖維主要經小腦上腳投射至間腦、腦幹及脊髓的不同部位，以完成上述功能。小腦或其纖維受損時，表現肌張力減弱，平衡失調，站立不穩，步態蹣跚的病態運動等。
3.間腦diencephalon位於中腦和端腦之間。大部分被端腦半球掩蓋。兩側間腦之間不規則的窄隙為第三腦室third ventricle，上通側腦室，下通中腦水管。間腦分為背側丘腦、上丘腦、下丘腦、後丘腦和底丘腦五部分。
（1）背側丘腦dorsal thalamus亦稱丘腦，是位居間腦背側的一對卵圓形灰質塊。前端凸隆為丘腦前結節，後端膨大為丘腦枕，中間被第三腦室分隔。背麵為側腦室底，外側麵與尾狀核和內囊相接，腹側前部接下丘腦。內被“丫”形白質板分隔為前核、內側核和外側核。前核為白質板分叉間的區域，接受乳頭丘腦束，其纖維至扣帶回。內側核位於白質板內側，接受丘腦其他核群的纖維，其纖維投射至大腦額葉皮質，是軀體和內髒的感覺整合中樞。外側核位於白質板外側，分為腹前、腹中和腹後核。腹後核又分為腹後外側核和腹後內側核。腹後外側核接受內側丘係和脊髓丘係的纖維；腹後內側核接受三叉丘係和孤束核來的味覺纖維。腹後核發出纖維投射至大腦皮質感覺區。腹中間核和腹前核接受小腦、紋狀體、紅核和黑質來的纖維，其纖維投射至大腦皮質的軀體運動區。
丘腦的各核團分為三類：
非特異投射核團 有正中核、板內核和丘腦網狀核等。主要接受腦幹網狀結構的纖維；其纖維彌漫的投射到大腦皮質的廣泛區域，維持大腦皮質的興奮狀態。
特異性中繼核團 有腹後核、腹中間核、腹前核和部分丘腦前核。接受具有特定機能的上行纖維束；其纖維投射至大腦皮質的特定區域，定位和機能均比較明確。
聯絡性核團 有內側核、外側核的背層及部分丘腦前核。接受多方麵的纖維，整合各種衝動，與大腦皮質聯絡區建立往返性聯係。
大部分感覺傳導束在到達大腦皮質之前都要經丘腦中繼。所以，丘腦是各種感覺神經衝動的中繼站，同時也是一個複雜的分析與綜合的整合中樞。
（2）後丘腦metathalamus在丘腦枕的外下方，為兩個小丘狀隆起，即內側膝狀體和外側膝狀體。內側膝狀體為蝸神經的中繼核，接受外側丘係纖維，是聽覺皮質下中樞。其發出的聽輻射投射至大腦皮質聽覺中樞。外側膝狀體是視神經的終止核，接受視束，為視覺皮質下中樞。由此核發出視輻射投射至大腦皮質視覺中樞。
（3）上丘腦epithalamus位於背側丘腦的後上方，包括鬆果體、韁三角和丘腦髓紋等。鬆果體為內分泌腺，抑製性腺發育，調節生物鍾；後二者屬邊緣係統的結構。
（4）底丘腦subthalamus又稱腹側丘腦，位於間腦與中腦被蓋的過渡區，為錐體外係的重要結構。
（5）下丘腦hypothalamus位於背側丘腦的前下方，構成第三腦室側壁的下部和底。下丘腦由前向後依次分為視上區、結節區和乳頭體區。
視上區 包括視前核、視上核和室旁核。後二者屬分泌神經元，其軸突組成下丘腦垂體束下行至神經部，構成神經垂體的主要部分。視上核的神經分泌細胞分泌加壓素vassopressin；室旁核的神經分泌細胞分泌催產素oxytocin。它們通過各自神經元的軸突經漏鬥腹側送至垂體，由垂體釋放於血液。加壓素超生理劑量能使小血管的平滑肌收縮，血壓升高；平時主要促腎遠曲小管和集合小管的對水的重吸收，使尿量減少，故又稱抗利尿素antidiuretic hormone（ADH）。如果這些細胞受損，抗利尿素分泌過少，可導致尿崩症。催產素能引起妊娠子宮平滑肌收縮，加速分娩過程，並與催乳素一起促進乳腺分泌。
結節區 位於灰結節背麵，有背內側核、腹內側核和漏鬥核。後者發出纖維組成結節漏鬥束至垂體。漏鬥核為分泌性神經元。漏鬥核等含有多種神經分泌細胞，能夠合成多種肽類激素，有促進腺垂體細胞分泌釋放激素（RH）和抑製腺垂體細胞分泌的抑製激素（RIH）。這些激素沿結節漏鬥束送至垂體門脈係統，以調控垂體前葉激素的合成與分泌。再通過腺垂體分泌的激素入血，調控遠部各腺細胞的分泌活動。目前已知的下丘腦釋放激素有：生長激素釋放激素（GRH）、催乳素釋放因子（PRF）、促甲狀腺激素釋放激素（TRH）、促腎上腺皮質激素釋放因子（CRF）、促性腺激素釋放激素（GnRH）、促黑素細胞激素釋放因子（MRF）；釋放抑製激素有：生長激素釋放抑製激素（GIH）、催乳素釋放抑製激素（PIH）、促黑素細胞激素釋放抑製激素（MSIH）等。
乳頭體區 有乳頭體核和後核。乳頭體核接受穹窿的纖維，發出乳頭丘腦束和乳頭被蓋束，分別終於丘腦前核和中腦被蓋，是邊緣係統的重要結構。
下丘腦的主要特點是聯係廣泛，有些神經元不僅能接受神經衝動，而且還接受血液和腦脊液的理化信息；還有部分神經元不但能合成激素，其軸突既能傳導神經衝動，又能將合成的激素送至神經末梢釋放。在機能上，下丘腦是神經內分泌活動的中心，將神經調節與體液調節結合起來，成為內髒神經的皮質下中樞，對內環境穩定、個體生存、生殖和內分泌等活動進行廣泛的調節，還參與情緒反應。
4.端腦telencephalon俗稱大腦cerebrum，是中樞神經係統最高級部位，約占腦體積的3/4，由左、右半球組成。兩半球之間有大腦縱裂相隔，裂底由纖維構成的胼胝體連接。半球表層為凹凸不平的大腦皮質所覆，皮質的深麵為白質，白質內有灰質團。半球內的空腔為側腦室。
（1）大腦半球的外形 大腦半球表麵有深淺不同的溝，溝與溝之間的隆起稱回。左右半球的溝、回形態基本對稱，是對腦進行分葉和定位的重要標誌。每側半球借三條恒定的溝分為五葉。
外側溝lateral sulcus在外側麵，從前下腦底斜向背外側麵後上方行的深裂。溝下部為顳葉temporal lobe。溝深麵有一個三角形皮質區為島葉insular lobe。
中央溝central sulcus在上外側麵，起自半球上緣中點梢後，斜向前下行，終於外側溝上方。溝前部為額葉frontal lobe，溝後部為頂葉parietal lobe。
頂枕溝parietooccipital sulcus在內側麵後部，自前下向後上，轉至背外側麵，是頂葉與枕葉occipital lobe分界線。
①半球上外側麵的溝和回
額葉 位於中央溝前方和外側溝上方。在中央溝前緊鄰的為中央前回precentral gyrus。前外側有額上溝、額下溝，分額葉為額上回、額中回和額下回等。
頂葉 位於外側溝上、中央溝和頂枕溝之間。在中央溝後緊鄰的為中央後回postcentral gyrus。頂葉的頂內溝上為頂上小葉，下為頂下小葉。後者前部為緣上回，後部為角回。
顳葉 在外側溝下方。有與之平行的顳上溝和顳下溝，分顳葉為顳上回、顳中回和顳下回。在外側溝深處，顳上回上麵有幾條短回，為顳橫回transverse temporal gyri。
枕葉 位於頂枕溝後方。溝回多不恒定。
島葉 略呈三角形島狀，隱於外側溝深麵。
②半球內側麵的溝和回 內側麵有中央前、後回自上延伸至此的區域，稱中央旁小葉。有纖維組成的弓形胼胝體斷麵，上方有與之平行的扣帶回。後下方，有距狀溝，溝下方為舌回，距狀溝與頂枕溝之間夾有三角形的楔葉。
③半球的底麵 由額、顳和枕葉構成。額葉底麵內有縱行的嗅束，前端膨大為嗅球，嗅束後端擴大為嗅三角。接受嗅神經纖維，與嗅覺衝動的傳導有關。嗅束、嗅球和嗅三角等組成嗅腦。位於枕葉和顳葉底麵內側的腦回，稱海馬旁回。其前端向後卷曲成鉤。海馬旁回的內側為海馬溝，溝內側部分皮質卷入側腦室下角內，形成海馬。海馬內側的鋸狀窄條灰質，稱齒狀回。海馬和齒狀回合稱海馬結構hippocampal formation。海馬旁回、鉤與扣帶回在半球內構成穹窿狀腦回，稱穹窿回。海馬被認為是學習記憶和遺忘的重要結構。
④邊緣係統limbic system由邊緣葉和附近的皮質及有關皮質下結構等構成。這些腦區在結構和機能上密切相關，將下丘腦和大腦皮層聯係起來，在機能上主要與嗅覺和個體保存、種族繁衍、內髒活動、情緒調節、生物節律和儲存、轉換信息、參與記憶等生理活動有關。邊緣葉的位置處於大腦半球和間腦交界處的邊緣。包括半球內側麵胼胝體周圍和側腦室下角底壁周圍的一圓弧形結構。
（2）大腦半球的內部結構 大腦半球表麵灰質稱大腦皮質cerebral cortex，皮質深麵的大量白質，稱大腦髓質cerebral medullary。基底部的白質中藏有灰質團，稱基底核basal nuclei。半球內腔隙為側腦室。
①基底核 基底核位於腦底白質內，共四對。包括豆狀核、尾狀核、屏狀核及杏仁體。
尾狀核caudate nucleus呈“C”形彎曲，分頭、體、尾三部。頭部膨大與豆狀核相連；體、尾部細長，尾部向下彎入顳葉，與杏仁體相接。
豆狀核lentiform nucleus呈雙凸鏡狀，在水平切麵上呈三角形，被兩層白質板分隔為三部分，外側部較大，稱殼；內側二部稱蒼白球（又稱舊紋狀體）。殼與尾狀核合稱新紋狀體，屬錐體外係的皮質下中樞，參與軀體運動的控製與調節。
屏狀核claustrum島葉皮質與豆狀核之間的薄層灰質。
杏仁體amygdaloid body在海馬旁回前方的鉤深層，與尾狀核的尾端相連。杏仁體屬於邊緣係統，是邊緣葉控製下的皮質下中樞，與內髒和情緒調節有關。
②大腦髓質 由大量縱橫交錯的有髓纖維組成，主要是聯係皮質各部之間及皮質與皮質下結構的。可分為連合纖維、聯絡纖維和投射纖維。
連合纖維commissural fibers是連接左、右半球皮質間的纖維，包括胼胝體、前連合及穹窿連合等。
胼胝體corpus callosum位於大腦縱裂底，是連接兩半球皮質間最大的纖維板。在正中切麵上，呈拱橋形。其纖維向前、後和兩側投射到兩半球各葉的皮質，使大腦在機能上成為一個整體。
聯絡纖維association fibers是聯接同側半球各回間或各葉間的纖維。聯係相鄰腦回間的短纖維稱弓狀纖維；聯係各葉間的纖維較長，包括鉤束、上縱束、下縱束、扣帶等。
投射纖維projection fibers是聯係大腦皮質與皮質下結構的上、下行纖維。投射纖維出入大腦半球時，經過背側丘腦、尾狀核和豆狀核之間，構成寬厚的白質纖維板，稱為內囊internal capsule。在水平切麵上，內囊呈向外側開放的雙“＞＜”字形。前部較短，稱內囊前腳；後部較長，稱內囊後腳；中部彎曲，稱內囊膝。內囊是一側半球的投射纖維出入大腦的門戶，受損後可導致感覺和運動功能障礙。例如，一側損傷後可導致對側半身感覺喪失、偏癱和雙眼對側視野偏盲，即“三偏綜合征”。
③側腦室lateral ventricle是左右半球內的腔隙。室內有脈絡叢，內含腦脊液。其形狀與腦外形一致。兩側腦室前角各借室間孔與第三腦室相通。室間孔若阻塞，腦脊液積於側腦室，出現腦積水。
（3）大腦皮質的組織結構 人類大腦皮質約有26億個神經細胞，麵積約為2200cm2，有1/3露於腦表麵，2/3陷於腦溝內，約占腦重的40%，是人類大腦獲得完善的分析與綜合能力，構成語言、思維、意識和情感等活動的物質基礎。在結構和機能上是中樞神經係統內發育最複雜和最完善的部位。大腦皮質控製和調節著所有皮質下結構和周圍神經的活動。
大腦皮質可分為古皮質（包括海馬和齒狀回）、舊皮質（嗅腦部分）和新皮質。古、舊皮質由三層結構組成，新皮質由六層神經細胞構成。即Ⅰ分子層：主為水平細胞、星形細胞；Ⅱ外粒層：主為星形細胞；Ⅲ外錐體層：較厚，中、小型錐體細胞多，以中型錐體細胞為主；Ⅳ內粒層：細胞密集，多數是星形細胞；Ⅴ內錐體層：主要是大、中型的錐體細胞；Ⅵ多形層：以梭形細胞為主。
（4）大腦皮質的分區和機能定位
①大腦皮質的分區 不同部位的大腦皮質六層結構的厚度、細胞形態和纖維疏密都有差異。這些結構上的不同，決定了功能上的區別。為了便於形態研究和機能分析，一些學者根據皮質各部的細胞和纖維構築，將全部皮質分為若幹區。目前較常用的是Brodmann（1909）把大腦皮質分為52區。
②大腦皮質的機能定位 大腦皮質是神經係統機能活動的最高中樞。某些反射活動相對集中在大腦皮質的不同區域，將該區域稱為某反射中樞。這些中樞僅為管理該機能的核心部分，其他皮質區也分散地有類似的機能。當某一中樞結構受損時，可出現嚴重的功能障礙。但經過適當的治療和功能訓練，非中樞區在一定程度上代償此功能。所以，大腦皮質機能定位的概念是相對的。除這些中樞外，大腦皮質的其餘大部分區域為聯絡區。它們並不限於某種特定的機能，而是對各種信息進行加工整合，參與完成更高級的神經活動。
③大腦皮質的重要中樞
第Ⅰ軀體運動區 主要位於中央前回和中央旁小葉前部，為4、6區。該區發出錐體束，主管全身骨骼肌的隨意運動，並接受第一軀體感覺區傳來的深感覺。其特點是：左右交叉支配。若一側運動區受損，則對側相應的骨骼肌出現癱瘓。上下倒置支配，即身體各部在運動區內的局部定位關係猶如倒立的人形（頭麵部是正位）。支配各部肌群的運動區麵積大小與運動的精細度和複雜性呈正相關，即運動越複雜，代表區就越大。
錐體外係運動中樞，範圍較廣，幾乎遍及大腦各葉皮質。但主要在額、頂兩葉，且和錐體束的區域有一定的重疊。錐體外係中樞對骨骼肌的控製多是雙側性的，主要是調節肌張力，協調肌群運動和維持姿勢。在錐體外係活動的基礎上，錐體束所控製的骨骼肌才能進行比較精細和準確的收縮。
人類的第Ⅱ軀體運動區位於中央前、後回下麵腦島蓋處，補充運動區在額上回內側麵的第6區。
第Ⅰ軀體感覺區 位於中央後回和中央旁小葉後部，即3、1、2區。接受背側丘腦腹後核中繼的淺、深感覺，並發出纖維到第一軀體運動區。身體各部在感覺區的投影特點和運動區相似，即左右交叉，上下倒置，它是投射區麵積的大小與相應器官感覺敏銳程度呈正相關。如手指、唇、舌的感覺敏銳，說明需要處理的信息多，機能更複雜，投射區就大。
第Ⅱ軀體感覺區與第Ⅱ軀體運動區重疊。以軀幹、四肢感覺為主。
視區 位於枕葉內側麵，距狀溝上、下方的皮質，即17區。接受外側膝狀體發出的視輻射纖維。特點是：一側視區與雙眼的一半視野有關，即同側視網膜顳側半和對側視網膜鼻側半的視野。一側視區受損，可引起雙眼對側視野偏盲；兩側視區受損引起全盲。
聽區 位於顳葉的顳橫回，即41、42區。接受內側膝狀體發出的聽輻射纖維。每側聽區都接受雙耳的聽覺衝動。一側聽區受損，可引起雙耳聽力下降，不會引起一側全聾。