Конечно же, такого сложного аппарата как человеческий мозг у мухи нет. У насекомых, в том числе и у мухи, нервная система ганглионарная, т.е. состоящая из ганглиев (нервных узлов) соединённых стволами, тяжами и т.п. Три передних нервных узла так тесно связаны друг с другом, что их выделяют в отдельный надглоточный ганглий, который также можно назвать своеобразным головным мозгом.

В таком "мозгу" выделяют три раздела - протоцеребрум, дейтроцеребрум и тритоцеребрум. Головной мозг насекомого играет координирующую роль при определении поведения насекомого, однако рефлекторные действия определяются совсем другим органом-рецептором – рефлекторной дугой.

Но не смотря на всю кажущуюся простоту устройства мозга мухи, он обладает рядом свойств, которые удивляют даже бывалых ученых. В Калифорнийском университете провели ряд опытов, в которых установилось, что мозг мухи успевает определить скорость надвигающейся угрозы и направление движения, и приготовиться к отступлению в противоположном направлении примерно за 200 миллисекунд. Муха расставляет лапки таким образом, чтобы при их выпрямлении и толчке от поверхности уже в прыжке двигаться в направлении, предусмотренном планом отступления.

При этом это насекомое учитывает не только положение собственного тела и направление на источник опасности. Мухин мозг успевает принять во внимание и различные позы, в которых она находится в момент обнаружения надвигающейся угрозы; например, её в разные моменты времени лапки могут быть заняты чисткой тела или участвовать в приеме пищи, шагать по кухонному столу или добиваться расположения мушек противоположного пола.

Каждый раз крохотный мозг мушки, состоящий всего из сотни тысяч нейронов, подсказывает ей, в каком направлении нужно повернуть тело и как следует переставить лапки, чтобы отпрыгнуть в нужном направлении. По предположению профессора Диккенсона, который и проводил опыты, примитивный мозг мух обладает неким подобием координатной карты, которая очень быстро позволяет провести расчет перестановки тела при известном направлении и скорости приближения угрозы. Это кажется просто невероятным!

Вообще же поведение насекомых во многом заложено генетически, т.е. является инстинктивным, однако, как показывают эксперименты, влияние прижизненного опыта на поведение наблюдается даже у одноклеточных. Таким образом, мухи обучаются в процессе жизни и получают навыки в зависимости от ситуаций. Обучаемость подобного рода наиболее развита у общественных насекомых (пчёлы, муравьи, термиты).