Ajufunktsioonid
Teadvus. Füsioloogiliselt on teadvus see, mille abil aju võib liigutuskäsklust andes arvestada nii möödanikku (mälu), olevikku (käesolevad ärritused) kui tulevikku (tegevuse planeerimine). Teadvuse säilimiseks on vajalikud närviühendused ajukoore osade, retikulaarformatsiooni ja talamuse vahel.
Aistingutele vastavad kindlad ajukoore piirkonnad (haistmis-, kuulmis-, lõhna-, nägemispiirkond). Loomariigi arengu jooksul on aina rohkem funktsioone siirdunud ajutüvest ajukoorde. Seda nimetatakse entsefalisatsiooniks. Heaks näiteks on inimese nägemismeel, mis on täielikult sõltuv ajukoore nägemispiirkonnast (nägemiskorteksist). Samaaegselt kui luukaladel, amfiibidel ja lindudel sõltub nägemine keskaju nägemissagaratest.
Assotsiatiivseteks aladeks ehk ühendusaladeks nimetatakse ulatuslikke suuraju koorealasid, kuhu otseselt ei projitseeru tunderetseptoreid. Assotsiatiivsed areaalid ei teeninda isoleeritult ühtki meelt. Nad koguvad infot mitmetest tunderetseptoritest ja töötlevad neid nii, et inimesel tekib integreeritud arusaam ümbritsevast.
Mälu säilitab teavet varasemast kogemusest. Sensoorse mälu kestus on umbes üks sekund. Väike osa infost läheb edasi lühimällu, mille kestvus on kuni mõnikümmend sekundit. Lühimällu mahub ühe korraga umbes seitsmenumbriline telefoninumber või üleüldse seitse asja. Oluline info liigub sealt edasi salvestusmällu, mis võib kesta minuteid, tunde või päevi. Tugevalt kinnistunud asjad siirduvad püsimällu, kus toimub info pikaajaline säilitamine.
Limbiline süsteemi kuuluval hipokampus, amügdaloidkeha, ning suurajukoore sisemises servas mõhnkeha ümber (limbus = ääris, serv) paiknevad korteksi osad. Limbiline süsteem on seotud mälupiltide kujunemisega ja emotsioonidega.
Kõnekeskused paiknevad tavaliselt vasakus suurajupoolkeras kahe tsoonina. Wernice tsoon on vajalik kuuldud ja nähtud kõne ja kirjapildi mõistmiseks. Broca tsoon on motoorne kõneregioon. Selles tekib kõne motoorne mudel: õiges järjekorras täpsed liigutuskäsklused kõnes osalevatele lihastele (kõri, keel, huuled jne.)
Ajupoolkerade tööjaotus. Paremakäelised on tavaliselt ka paremajalgsed ja -silmsed.
Kuna juhtteed ristuvad, koordineerib vasak suurajupoolkera parema kehapoole lihaseid. Seega paremakäelistel on vasak poolkera domineerivaks. Vasakpoolsete assotsiatiivsete alade kahjustuse korral võib olla võimatu loogilised otsused, arvutamine, asjade nimede meenutamine. Parem poolkera on olulisem asjade kuju ja asendi määramisel, joonistamisel, maalikunstis, muusikas.
Uni. Ärkveloleku ja une rütmi reguleerib retikulaarformatsioon. Arvatakse, et une ajal aju korrastab, analüüsib varasemaid kogemusi ja salvestab ärkvelolekul saadud info. Ühe teooria kohaselt koguneb ärkveloleku jooksul organismi tundmatuid mürgiseid "väsimusaineid", mis elimineeruvad une ajal.
Aju funktsioneerib une ajal väga aktiivselt. Unel on kaks faasi. Tavalise ehk ortoune ajal on pulsi ja hingamissagedus aeglustunud, lihastoonus vähenenud, silmad liiguvad aeglaselt. Paraune (paradoksaalne uni) ajal valitseb ajutegevuse ja organismi teiste talitluste vahel vastuolu. Hingamissagedus, südame löögisagedus ja vererõhk kõiguvad suures ulatuses; maonõre eritus võib suureneda. Silmade kiire liikumine tõttu nimetatakse seda ka REM-uneks (Rapid Eye Movements). Kogu unest moodustab see 20%. Paraune faase on öö jooksul 4-5 igaüks kestvusega 10-15 minutit.