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Le cortex ou néo-cortex est très développé chez l'homme: il s'est plissé pour pouvoir tenir dans la boîte crânienne. Il recouvre les cerveaux reptilien et limbique tout en étant connecté avec eux. Il  reçoit des stimuli externes et des informations (provenant du côté opposé du corps) par l'intermédiaire du tronc cérébral et du système limbique.

Les fonctions du cortex sont réparties entre ses 4 lobes:

• le lobe occipital: reçoit les informations visuelles (forme, couleur, mouvement)
• le lobe temporal: il interprète les informations auditives (son, rythme, parole) et olfactives (odeurs). Il est relié au limbique
• le lobe pariétal: reçoit les informations liées au toucher et au goût
• le lobe frontal: c'est le lobe qui se développe en dernier lieu, il est le siège des émotions raisonnées, permet de fixer l'attention, développe la réflexion, permet que la pensée devienne un langage.

Le cortex est le seul capable de s'adapter: il décide, il émet des jugements, fait des erreurs,  imagine, se projette dans l'avenir. Il amortit les réflexes (du reptilien), n'est pas soumis à nos émotions (du limbique). le cortex est imprévisible.

Le cortex est capable de résoudre les problèmes les plus complexes, il interviendra entre autres dans les activités d'apprentissage liées au raisonnement. Pour bien fonctionner, il a besoin d'être stimulé.

Cortex sensoriel et cortex moteur

Homunculus: Penfield a représenté l'homme s'il était façonné en fonction de la place accordée aux différentes parties du corps dans le cortex moteur