Только на современном уровне понимания строения и специфики работы мозга, достигнутом в последние 30 — 40 лет, выяснилось, что простейшим функциональным элементом мозга является структурный ансамбль нервных клеток— нейронов со сложными и фиксированными разветвлениями взаимосвязей. Один ансамбль обычно управляет вполне определенным процессом или одной функцией организма.
Эволюция мозга, его усложнение происходили не столько за счет роста числа нейронов, сколько за счет организации и упорядоченности как отдельных структурных ансамблей, так и центров, объединяющих отдельные функции в сложные поведенческие реакции. Структурные ансамбли разветвляются в форме вертикальных колонок, включающих клетки древних слоев мозга, расположенных в его нижних пластах, и клетки более поздних поверхностных слоев. В результате усложнения связей и увеличения их числа происходят и качественные изменения структурных ансамблей.
Структурные ансамбли мозга человека и приматов, определяющие такие функции, как зрение, слух и двигательные реакции тела, мало различаются между собой. Существенные отличия выявлены в размерах и связях структурных ансамблей мозга человека, ведающих его речью и двигательными реакциями рук, особенно кистей, и определяющих способность человека к трудовой деятельности. У человека заметно выделяются лобные доли, которые, согласно сложившимся представлениям, осуществляют интеграцию различных функций мозга в целенаправленные поведенческие реакции, а также участвуют в ассоциативных и обобщающих мыслительных процессах. У человека относительно большая площадь лобных долей мозга — около 25%, и общее число нейронов — более 1010.