植物不需要神经元，因为它们不必移动就能生活下去。但大多数的动物类群都有神经元。在动物的进化过程中，它们可能老早就“发现”了神经元，后来被所有的类群继承了下来；也有可能是分别几次“发现”的。
　　从根本上说，神经元不过是一种细胞。和其他的细胞一样，有细胞核和染色体。但它的细胞壁却形成拉长了的、薄的线状突出部分。通常一个神经元有一条特别长的“线”，我们称之为轴突。一个轴突的宽度狭小到只有在显微镜下才能辨认，但其长度可能有好几米，有些轴突甚至和长颈鹿的颈部一样长。轴突通常多股束在一起，构成我们称之为神经的多芯导线。这些轴突从躯体的一部分通向其他部分，像电话线一样传递消息。其他种类的神经元具有短的轴突，它们只见于我们称之为神经节的密集神经组织中。如果是很大的神经元，它们也存在于脑子里。就功能而言，我们可以认为脑子和计算器是相类似的，因为这二种类型的机器在分析了复杂模式的输入信号并参考了存贮的数据之后，都能发出复杂模式的输出信号。
　　脑子对生存机器做出实际贡献的主要方式在于控制和协调肌肉的收缩。为了达到这个目的，它们需要有通向各个肌肉的导线，也就是运动神经。但对基因的有效保存来说。只有在肌肉的收缩时间和外界事件发生的时间具有某种关系时才能实现。上下颌的肌肉必须等到嘴巴里有值得咀嚼的东西时收缩才有实际意义。为了这个缘故，自然选择有利于这样一些动物：它们具备感觉器官，将外界发生的各种形式的有形事件转化为神经元的脉冲码；脑子通过称为感觉神经的导线与感觉器官——眼、耳、味蕾等——相连。感觉系统如何发生作用尤其使人感到费解，因为它们识别影像的高度复杂技巧远胜于最优良的、最昂贵的人造机器。
　　从前某个时候，感觉器官可能在某种程度上直接与肌肉联系，实际上，今日的海葵还未完全脱离这种状态，因为对它们的生活方式来说，这样的联系是有效的。但为了在各种外界事件发生的时间与肌肉收缩的时间之间建立更复杂的和间接的联系，那就需要有某种形式的脑子作为媒介物。在进化过程中，一个显著的进展是记忆力的“发明”。记忆装置，或贮存器，也是数字计算器的主要部件。计算器的记忆装置比我们的记忆力更为可靠，但它们的容量较小，而且在信息检索的技巧方面远逊于我们的记忆力。
　　生存机器的行为有一个最突出的特征，这就是明显的目的性。在这样说的时候，我指的不仅是生存机器似乎能够深思熟虑地去帮助动物的基因生存下去，尽管事实的确是这样。我指的是生存机器的行为和人类的有目的的行为更为类似这一事实。我们看到动物在寻找食物、配偶或迷途的孩子时。我们总是情不自禁地认为这些动物在那时的感受和我们自己在寻找时所体验到的某些感受一样。这些感受可能包括对某个对象的“欲望”。对这个向往的对象形成的“心像”以及存在于心目中的“目的”。我们每一个人出于自身的体验都了解这一事实：现代生存机器中至少有一种已经通过进化的历程，使这个目的性逐渐取得我们称之为“意识”的特性。我不通晓哲理，因此无法深入探讨这个事实的含义。但就目前我们所讨论的课题而言，幸而这是无关紧要的。因为我们把机器的运转说成好像是由某种目的性所驱使，而不论其是否真的具有意识，这样来得方便些。这些机器基本上是非常简单的，而且无意识地追踪目标状态的原理在工程科学中也经常被应用到。
　　基因也控制它们的生存机器的行为，但不是像直接用手指牵动木偶那样，而是像计算器的程序员一样通过间接的途径。基因所能做到的也只限于事先的部署，以后生存机器在独立操作时它们只能袖手旁观。为什么基因如此缺乏主动精神呢?为什么它们不把缰绳紧握在手，随时指挥生存机器的行为呢?这是因为时滞造成的困难。
　　基因是通过控制蛋白质的合成来发挥其作用的。这本来是操纵世界的一种强有力的手段，但必须假以时日才能见到成效，培养一个胚胎需要花上几个月的时间去耐心地操纵蛋白质。另一方面，关于行为的最重要的一点是行为的快速性，用以测定行为的时间单位不是几个月而是几秒或几分之一秒。在外部世界中某种情况发生了：一只猫头鹰掠过头顶，沙沙作响的草丛暴露了猎物，接着在顷刻之间神经系统猛然行动，肌肉跃起；接着猎物得以死里逃生——或成为牺牲品。基因并没有像这样的反应时间。基因只能竭尽所能地在事先部署一切，为它们自己建造一台快速的执行计算器，使之掌握基因能够“预料”到的尽可能多的各种情况的规律，并为此提出“忠告”。但生命和棋局一样是变幻莫测的，事先预见到一切是不现实的。像棋局的程序员一样，基因对生存机器的“指令”不可能是具体而细微的，它只能是一般的战略以及适用于生计的各种诀窍。