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Las aves son animales aéreos que, como cualquier animal, posee un sistema nervioso con cierto nivel de desarrollo. El sistema nervioso de las aves está formado por diferentes partes, unas más necesarias que otras. Las aves poseen un cerebro mucho más desarrollado que en los reptiles y a su vez que los anfibios y peces. Está constituido por el encéfalo, la médula espinal, los nervios craneales y raquídeos. El encéfalo, que es una masa esferoidal contenida en el cráneo y unida a la médula por el bulbo raquídeo, comprende el cerebro, cerebelo e istmo del encéfalo. Las aves tienen un sentido de la vista muy desarrollado. Son capaces de percibir los colores. Sus ojos grandes, que en ciertos casos pesan más que el cerebro, tienen movilidad limitada. Los búhos tienen los ojos fijos, pero esto se ve compensado porque su cabeza puede rotar en ángulos de hasta 270 grados. Las aves depredadoras tienen visión bifocal; la mayoría posee visión binocular parcial.
•El oído de estos animales también está bien desarrollado, particularmente en el caso de las aves nocturnas. Su sentido del tacto está por lo general concentrado en zonas no cubiertas con plumas, como el pico y las patas. Aves como la espátula rosada, tienen un sentido del tacto muy desarrollado en el pico, el cual utilizan cuando buscan su alimento.
•Las aves no tienen glándulas sudoríparas como los mamíferos. Ellas se refrescan buscando la sombra, dejando que el calor escape a través de las áreas desnudas de su organismo - exponen esas partes a la acción del aire fresco- o respirando rápidamente a través de la boca para disipar el calor del interior de su organismo. Si tienen frío, tiritan o esponjan su plumaje para atrapar el aire, a manera de aislante.
•Tienen un sentido del gusto agudo, aunque poseen menos papilas gustativas que los mamíferos. En ciertos casos, no son sensibles al dulce, al amargo o al ácido. Los lóbulos olfatorios del cerebro de las aves son de tamaño reducido; por tanto, en general el olfato es el sentido más pobremente desarrollado. Algunas excepciones a esto son ciertos zopilotes, los cuales encuentran la carroña por medio del olfato.
•Presenta un desarrollo superior al de los reptiles en todas sus partes, pero sobre todo en el cerebelo, lo cual está relacionado con el gran desarrollo del sentido del equilibrio en estos animales. El olfato está a cargo de las fosas nasales, abiertas a la cavidad bucal por las coanas. Este sentido está muy reducido, lo que refleja la escasa capacidad olfativa de las aves. El sentido de la vista se encuentra, por el contrario, extraordinariamente desarrollado, incluso más que en el hombre, debido a una mayor sensibilidad de la retina. La visión puede ser uniocular o binocular (estereoscópica); este último es el caso de aves rapaces nocturnas como la lechuza, peculiaridad que les permite conseguir una mayor precisión en la estimación de las distancias.
•Los ojos están protegidos por tres párpados, el superior, el inferior y un tercero que se extiende desde el ángulo interior hacia el externo y recibe el nombre de membrana nictitante. El oído está constituido por el oído interno, el medio y un esbozo del externo, representado por un corto conducto. Carecen, sin embargo, de pabellón auditivo. Muchas aves presentan un sentido de la orientación muy desarrollado. El sentido del gusto reside en las papilas gustativas de la cavidad bucal y en la lengua.