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El encéfalo (del griego "εν" en, dentro y "κεφαλη" cefalé, cabeza, «dentro de la cabeza») es la parte del sistema nervioso central de los vertebrados incluida en el cráneo (que se encarga de proteger al encéfalo). Está compuesto por tres partes: prosencéfalo, mesencéfalo y rombencéfalo. Es el centro de control del movimiento, del sueño, del hambre, de la sed y de casi todas las actividades vitales necesarias para la supervivencia. Todas las emociones humanas, como el amor, el odio, el miedo, la ira, la alegría y la tristeza, están controladas por el encéfalo. También se encarga de recibir e interpretar las innumerables señales que le llegan desde el organismo y el exterior.
El encéfalo de humanos y otros vertebrados se subdivide en cerebro anterior, medio y posterior. En otros animales, como los invertebrados bilaterales, se entiende como encéfalo a una serie de ganglios alrededor del esófago en la parte más anterior del cuerpo (véase protóstomos e hiponeuros) comprendidos por el protocerebro, deutocerebro y tritocerebro en artrópodos, ganglios cerebral, pleural y pedial en moluscos gasterópodos y masas supraesofágica y subesofágica en moluscos cefalópodos. También muestran encéfalos muy arcaicos o simples bilaterales como platelmintos, nemátodos o hemicordados. Sin embargo, hay bilaterales que muestran muy pocos rasgos distintivos de cefalización, como los bivalvos o briozoos. Los invertebrados que no son bilaterales no poseen encéfalo, como los poríferos, placozoos y mesozoos, porque carecen completamente de sistema nervioso, o los cnidarios, ctenóforos y equinodermos, porque aunque tienen sistema nervioso, carecen de rasgos definidos de centralización o cefalización
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