Salah satu model yang paling terkenal untuk memahami struktur otak ialah perkembangan evolusi model otak. Ini telah dibangunkan oleh ahli sains saraf Paul MacLean dan menjadi sangat berpengaruh pada tahun 1960-an. Walau bagaimanapun, selama bertahun-tahun sejak itu, beberapa elemen model ini perlu disemak berdasarkan kajian neuroanatomi yang lebih terkini. Ia masih berguna untuk memahami fungsi otak secara umum. Model asal MacLean membezakan tiga otak berbeza yang muncul berturut-turut semasa evolusi.

Video pendek ini oleh ahli biologi terkemuka Robert Sapolsky menerangkan model otak triune:  Kenapa saya buat begitu?

Berikut adalah satu lagi video pendek oleh pakar neurosains dan psikiatri Dr Dan Siegel dengan 'tangan' model otak menerangkan konsep ini dengan cara yang mudah diingat juga.

Untuk gambaran keseluruhan yang lebih formal tentang bahagian dan fungsi otak, nikmati video 5 minit ini di Otak Manusia: Fungsi dan Struktur Utama.

Otak Reptilia

Ini adalah bahagian tertua otak. Ia dibangunkan sekitar 400 juta tahun lalu. Ia terdiri daripada struktur utama yang terdapat dalam otak reptilia: batang otak dan cerebellum. Ia terletak di dalam kepala kita dan sesuai di atas saraf tunjang kita. Ia mengawal fungsi yang paling asas seperti denyut jantung, suhu badan, tekanan darah, pernafasan dan keseimbangan. Ia juga membantu menyelaraskan dengan dua 'otak' lain di dalam kepala kita. Otak reptil boleh dipercayai tetapi cenderung agak tegar dan kompulsif.

The Limbic Brain. Ia juga dikenali sebagai Otak Mamalia

Otak limbik mengurus sistem limbik badan. Ia berkembang kira-kira 250 juta tahun lalu dengan evolusi mamalia pertama. Ia dapat merakam kenangan tentang tingkah laku yang menghasilkan pengalaman yang menyenangkan dan tidak menyenangkan, jadi ia bertanggungjawab untuk apa yang disebut 'emosi' dalam manusia. Ini adalah bahagian otak di mana kita jatuh cinta dan jatuh cinta dengan orang lain. Ia adalah teras sistem keseronokan atau sistem ganjaran pada manusia. Mamalia, termasuk manusia, perlu memelihara anak mereka sebentar sebelum mereka bersedia meninggalkan 'sarang' dan membela diri. Ini tidak seperti kebanyakan reptilia bayi yang hanya mengeluarkan telur dan melepaskannya.

Otak limbik adalah kerusi kepercayaan dan penghakiman nilai yang kita buat, selalunya tidak sedar, yang memberikan pengaruh kuat terhadap tingkah laku kita.

Sistem limbik mengandungi enam bahagian utama - thalamus, hypothalamus, kelenjar pituitari, amygdala, hippocampus, nukleus accumbens dan VTA. Inilah yang mereka lakukan.

. Thalamus adalah pengendali papan suis pada otak kita. Sebarang maklumat sensori (kecuali untuk bau) yang masuk ke dalam badan kita masuk ke thalamus kita terlebih dahulu dan thalamus menghantar maklumat tersebut ke bahagian kanan otak kita untuk diproses.

. hipotalamus adalah saiz kacang kopi tetapi mungkin struktur yang paling penting di dalam otak kita. Ia terlibat dalam mengawal dahaga; kelaparan; emosi, suhu badan; rangsangan seksual, irama sirkadian (tidur) dan sistem saraf autonomi dan sistem endokrin (hormon). Di samping itu, ia mengawal kelenjar pituitari.

. pituitari sering disebut sebagai 'kelenjar induk', kerana menghasilkan hormon yang mengawal beberapa kelenjar endokrin atau hormon yang lain. Ia menjadikan hormon pertumbuhan, hormon akil baligh, hormon perangsang tiroid, prolaktin dan hormon adrenokortikotropik (ACTH, yang merangsang hormon tekanan adrenal, kortisol). Ia juga menjadikan hormon keseimbangan cecair yang disebut hormon anti-diuretik (ADH).

. amygdala mengendalikan beberapa pemprosesan ingatan, tetapi sebahagian besarnya mengendalikan emosi asas seperti ketakutan, kemarahan dan cemburu. Di bawah adalah video pendek oleh Profesor Joseph Ledoux salah seorang penyelidik paling terkenal tentang amygdala.

. hippocampus terlibat dalam pemprosesan memori. Bahagian otak ini penting untuk pembelajaran dan ingatan, untuk menukar ingatan jangka pendek ke ingatan yang lebih kekal, dan untuk mengingatkan semula hubungan ruang di dunia mengenai kita.

. Nucleus Accumbens memainkan peranan utama dalam litar ganjaran. Operasinya didasarkan pada dua neurotransmiter penting: dopamin yang mendorong keinginan dan jangkaan kesenangan, dan serotonin kesannya merangkumi rasa kenyang dan penghambatan. Banyak kajian haiwan menunjukkan bahawa ubat-ubatan secara amnya meningkatkan pengeluaran dopamin dalam inti, dan mengurangkannya serotonin. Tetapi nukleus accumbens tidak berfungsi secara berasingan. Ia mengekalkan hubungan rapat dengan pusat lain yang terlibat dalam mekanisme keseronokan, dan khususnya, dengan kawasan tegegal ventral, juga dikenali sebagai VTA.

Terletak di bahagian tengah otak, di bahagian atas batang otak, VTA adalah salah satu bahagian otak yang paling primitif. Ia adalah neuron VTA yang membuat dopamin, yang axons mereka kemudian menghantar ke inti accumbens. VTA juga dipengaruhi oleh endorfin yang reseptornya disasarkan oleh ubat-ubatan opiat seperti heroin dan morfin.

Korteks Neocortex / cerebral. Ia juga dikenali sebagai Neomammalian Brain

Ini adalah 'otak' terkini untuk berkembang. Korteks serebrum dibahagikan kepada kawasan yang mengawal fungsi tertentu. Kawasan yang berbeza memproses maklumat dari deria kami, membolehkan kita melihat, merasakan, mendengar, dan merasai. Bahagian hadapan korteks, korteks hadapan atau forebrain, adalah pusat pemikiran otak; ia menguasai keupayaan kita untuk berfikir, merancang, menyelesaikan masalah, menjalankan kawalan diri dan membuat keputusan.

Neocortex pertama dianggap penting dalam primata dan memuncak dalam otak manusia dengan dua besarnya hemisfera serebrum yang memainkan peranan dominan sedemikian. Hati-hati ini telah bertanggung jawab untuk perkembangan bahasa manusia (c 15,000-70,000 tahun lalu), pemikiran abstrak, imaginasi dan kesedaran. Neocortex adalah fleksibel dan mempunyai kemampuan pembelajaran yang hampir tidak terhingga. Neocortex adalah apa yang membolehkan budaya manusia berkembang.

Bahagian neokorteks yang paling baru berkembang adalah korteks prefrontal yang dibangunkan sekitar 500,000 tahun lalu. Ia sering disebut sebagai otak eksekutif. Ini memberikan kami mekanisme kawalan kendiri, perancangan, kesedaran, pemikiran rasional, kesadaran, dan bahasa. Ia juga membincangkan pemikiran dan moral masa depan, strategik dan logik. Ia adalah 'minder' otak primitif yang lebih tua dan membolehkan kita untuk menghalang atau meletakkan brek pada tingkah laku melulu. Bahagian otak yang lebih baru ini adalah bahagian yang masih dalam pembinaan semasa remaja.

Otak Bersepadu

Ketiga bahagian otak, Reptilia, Limbic dan Neocortex, tidak beroperasi secara berasingan antara satu sama lain. Mereka telah menubuhkan banyak perhubungan dimana mereka mempengaruhi satu sama lain. Laluan saraf dari sistem limbik ke korteks, sangat maju dengan baik.

Emosi sangat berkuasa dan mendorong kita dari tahap bawah sedar. Emosi adalah sesuatu yang berlaku kepada kita lebih daripada apa yang kita memutuskan untuk membuat berlaku. Banyak penjelasan mengenai kekurangan kawalan terhadap emosi kita terletak pada cara otak manusia saling berkaitan.

Otak kita telah berkembang sedemikian rupa sehingga mereka mempunyai sambungan jauh dari sistem emosi ke korteks kita (lokus kawalan sedar) daripada sebaliknya. Dalam erti kata lain, bunyi semua lalu lintas yang berat di lebuh raya utama yang cepat berjalan dari sistem limbik ke korteks dapat menenggelamkan bunyi yang lebih tenang di jalan kecil yang berjalan di arah yang lain.

Perubahan otak yang disebabkan oleh ketagihan termasuklah pergeseran bahan kelabu (sel saraf) dalam korteks prefrontal dalam proses yang dikenali sebagai 'hypofrontality'. Ini mengurangkan isyarat-isyarat perencatan kembali ke otak limbik sehingga hampir mustahil untuk mengelakkan melakukan tingkah laku yang kini menjadi impulsif dan kompulsif.

Belajar bagaimana untuk memperkuat korteks prefrontal, dan dengan itu kita mengawal diri, adalah kemahiran hidup utama dan asas kejayaan dalam kehidupan. Fikiran yang tidak terlatih atau otak yang tidak seimbang dengan ketagihan boleh mencapai sangat sedikit.