大脑的所有结构都需要氧气(大脑占用了身体20％的氧气)。一旦颈部的血管被切断，就停止供氧。断头之后血液和组织中还有剩余的氧气，但它们无法维持太久。
这种情况下，只有仍然附着在头部的组织或结构才能活动，例如移动眼睛或张开嘴巴，因为调控这些肌肉的神经仍然可用。其他动物的断头可以存活更长时间，例如曾有中国的厨师在切去毒蛇头部20分钟后，处理垃圾时不幸被断头咬中手指身亡。
最近，这一领域的研究已经转向了突发死亡或濒死体验时的意识状态。
心脏病发作或心脏骤停的患者声称，在抢救时他们能够意识到周边环境。这表明虽然他们的心脏停跳，但他们的大脑肯定知道发生了什么，即使他们没有意识存在的表征。
其他研究显示，心脏停止跳动后30分钟，大脑仍有活动迹象。那时候出现的所谓delta型脑波也经常出现在睡眠和放松状态下。
最终研究表明，心脏停止跳动后，大脑会在心脏完成搏动几分钟后进行最后一波扫过大脑的活动，这被称为“扩散去极化”。此时，人体中的脑波信号足以通过脑电图仪器检测出来。对其他生物的研究表明，即使是在死亡48-96小时后，基因仍在表达，并且在某些情况下基因的活动增加。
需要进一步的研究才能真正确定死后检测到的脑部活动到底是什么以及它与意识的关系。最著名的斩首后存活案例可能是断头迈克。迈克活了18个月。
你可能会问这怎么可能？好吧，似乎是切入角度，保全了迈克重要的中枢神经系统，此外及时和位置良好的血凝块阻止进一步流血。
