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神经系统的功能复杂多样，归纳起来包括：①感觉功能：即神经系统感受体内外刺激（信息）的机能。分布于体表、体内的感受器接受刺激后，可使脑立即做出适当的反应，也可将信息转化为记忆，储存于脑中，记忆可对以后的生理活动产生影响。②效应功能：控制效应器（骨骼肌、平滑肌、心肌、内分泌腺、外分泌腺等）活动的功能，是神经系统最终的也是最主要的机能。③信息整合功能：神经系统具有强大的信息过滤能力。内外环境作用于机体的信息是很多的，经过神经系统的过滤，99%以上的信息被大脑认为是不相关或不重要的，只对那些重要的信息进行整合、发出指令并做出适当的反应。④信息储存功能：作用于神经系统的信息中，只有很少一部分重要信息会引起直接的躯体运动反应，大部分则作为参考信息被大脑储存，参与大脑以后对信息的的筛选、分析和对躯体反应的控制和调节。因此，神经系统除整合感觉、调控机体随意运动与内脏活动外，还整合脑的高级功能，以实现觉醒与睡眠、学习与记忆，以及思维、意识、情绪等高级神经活动。
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