大腦是人類的中樞神經係統，是產生意識、思維和行為控製的中心，也是人體最為複雜的器官。本節介紹大腦形態、結構和功能的有關方麵（不可能如神經生物學教材那樣詳細、全麵），並對這些方麵做某些簡化的處理（已經有比較現成的研究成果），以便為後麵的類腦模型提供一個便於操作的“樣本模型”。
一、大腦的形態
人類大腦外形如同從中間掰開兩瓣的核桃仁。成對的兩個半球看起來像是彼此的鏡像。它們由卷曲的灰質層即大腦皮質所覆蓋。大腦皮質表麵有許多深淺不同的溝、裂，這些溝裂將大腦皮質的腦回分隔開來。大腦半球背外側麵主要的溝裂有中央溝、大腦外側裂及頂—枕裂。根據這三條主要的溝裂可將大腦半球分成額葉、頂葉、枕葉及顳葉四個區域（見圖5-1）[1]。
圖5-1 大腦半球結構示意圖
大腦皮質是神經細胞的集合體，約有140億個神經細胞。它的下麵是白質：將腦的不同部位相互聯係起來的細胞纖維，包括連接兩半球的巨大橫行纖維體——胼胝體。大腦皮質表麵是約占1/3麵積的腦回，另有2/3位於溝裂褶皺內，其皮質麵積可達約0.186m2，平均厚度2.5mm；質量約為600g，整個大腦平均重量為1300g～1400g。
長期以來，圍繞著大腦大小、重量和腦回分布等特征所進行的大腦形態解剖學研究，並沒有發現大腦比較明顯的不對稱。但是自法國神經科學家布洛卡（Paul Broca）發現了人類語言特定的腦區後，人們開始注意兩半球形態上的不對稱，以探討語言功能上的不對稱是否意味著大腦解剖形態上的不對稱等問題。從20世紀中葉開始，一些學者重新探討大腦形態上的不對稱。[2]第一個可信的人腦形態不對稱現象表現在外側裂的後端，它的兩側半球是不對稱的：右半球外側裂比較垂直，而左側的比較平緩；同時，左側外側裂通常比右側長。這提示人們，左側顳葉和頂葉發育比右側的為大。另外還發現左側顳平麵較對側的為大。在左側顳葉，除外側裂較長外，其外側裂上升支較對側有較多分支，這說明左側顳葉這個區域（其中一部分涉及語言區）比對側有較多折疊，即含有更大皮層區域。很多研究表明，在左利手中，兩側不對稱現象較右利手少見。這種顳葉形態的不對稱性和左半球語言功能有著密切聯係。在大量人群腦樣本中，大約有65%顯示左側顳平麵大，35%相等或相反。