動物實驗中觀察到，單純在中腦肉狀結構的頭端加以破壞，而保留各種感覺上傳的特異傳導途徑，動物即進入持久的昏睡狀態(tài)；各種感覺刺激都不能喚醒動物，腦電波不能由同步化慢波轉化成去同步化快波，雖然這時感覺傳入沖動完全可以沿特異傳導途徑抵達大腦皮層。因此認為，覺醒狀態(tài)的維持是腦干網狀結構上行激動系統(tǒng)的作用。目前認為，腦干網狀結構上行激動系統(tǒng)可能是乙酰膽堿遞質系統(tǒng)，因此靜脈注射阿托品能阻斷腦干網狀結構對腦電的喚醒作用。

進一步的研究觀察到，動物在注入阿托品后，腦電呈現(xiàn)同步化慢波而不再出現(xiàn)快波，但動物在行為上并不表現(xiàn)睡眠?？磥恚X醒狀態(tài)的纖維比較復雜，腦電覺醒狀態(tài)（呈現(xiàn)快波）與行為覺醒狀態(tài)的維持有不同的機制。動物實驗觀察到，單純破壞中腦黑質多巴胺遞質系統(tǒng)后，則動物在行為上不能表現(xiàn)覺醒，對新異的刺激不能表現(xiàn)控究行為，但腦電仍可有快波出現(xiàn)。因此，行為覺醒的維持可能是黑質多巴胺遞質系統(tǒng)的功能。醫(yī)學`教育網搜集整理動物實驗還見到，破壞藍斑上部（去甲腎上腺素遞質系統(tǒng)）后，則動物電波快波明顯減少；但如有感覺刺激傳入沖動時，則動物仍能喚醒腦電呈現(xiàn)快波，不過和種喚醒作用很短暫，感覺傳入刺激一停止，喚醒作用即終止。所以，藍斑上部去甲腎上腺素遞質系統(tǒng)與腦電覺醒的維持也有關系。其作用是持續(xù)的緊張性作用；而上行激動系統(tǒng)（乙酰膽堿遞質系統(tǒng)）的作用是時相性作用，它調制去甲腎上腺素遞質系統(tǒng)的腦電覺醒作用。