toimuvad oma keha seesmises keskkonnas. Talamus on evolutsiooniliselt vanem aju struktuur kui
korteks, kuid ajutüvi on talamusest veelgi vanem. Aina rohkem funktsioone on loomariigi arengu
käigus siirdunud ajutüvest ajukoorde. Kuid kui ajutüve ülaosa saab kahjustada ( eelkõige
mittespetsiifiline projektsioonisüsteem ) või vaheaju talitluse aktiivsus väheneb ( või üldse lakkab )
kindla sisaldusega anesteetiliste ainete poolt, siis ilmneb isikul teadvusetus. Kui aga taalamuse
intralaminaarsete tuumade ühendused ajukoorega on kahjustada saanud, kaotab inimene enamasti
samuti teadvuse.
Kui inimese aju on üldnarkoosi seisundis, siis hakkavad neuronid ajukoores kõik korraga
aktiveeruma või mitte. Tekib rütmiline võnkeprotsess, mis on analoogne sügava une korral. See
kordub umbes iga sekundi tagant. Üldnarkoosis ja sügavas unes ( unenägudeta unes ) ei esine
teadvust. Arvatakse, et siis ajukoore neuronid ei aktiveeru. Kui aga inimene on ärkvel, siis neuronid
ajukoores on aktiveerunud. Kuid on avastatud ka seda, et aktiivsed neuronid ( mis ilmnevad
narkoosiseisundi korral ) sarnanevad ka ärkveloleku juhul. Sellest järeldatakse, et isegi sügavas
unes on inimene teadvusel, kuid seda väga väikese aja jooksul. Mälestusi sellest ei teki, sest teadvus
esines liiga väikest aega, et mällu süübida. Üldjuhul on uurimustel täheldatud, et ärkveloleku ajal ei
esine inimese ajukoores neuronite vaikimisperioode. Taalamuse vigastamise korral ei juhtu inimese
ärkvelolekuga midagi. Ka on uurimustes leitud, et ajukoore neuronid on ka endiselt siis aktiivsed,
kui väheneb ( või hoopiski kaob ) atsetüülkoliini mõju ajukoorele. Kõik see tähendab seda, et
inimese ärkveloleku seisund esineb ka ilma taalamuse ja atsetüülkoliinita. Kui aga kõrvaldada
ajukoores ära noradrenaliin, siis kaob ka ärkveloleku seisund ( inimene ei ole enam siis ärkvel ).
Neuronid ajukoores hakkasid lakkama aktiveerumast. See sarnaneb siis üldnarkoosi seisundiga.
Huvitav on veel üks asjaolu. Nimelt noradrenaliini ei esine REM-une ajal, mil nähakse unenägusid
ja seega esineb teadvuslik seisund. Kuid on kindlaks tehtud seda, et atsetüülkoliini mõju
blokeerimisel ajukoores on aju ärkvel seisundis, kuid teadvust ei esine. Seetõttu ei samastata
ärkvelolekut teadvusega.
Väga paljud eksperimentaalsed andmed näitavad, et teadvus ei esine väga nõrga neuraalse
aktiivsuse korral ( näiteks narkoosi või kooma puhul ) ja samuti mitte liiga tugeva neuraalse
aktiivsuse korral ( näiteks epileptilise hoo või elektrišoki korral ). Seega teadvus esineb
kesknärvisüsteemide keskmisel aktiivsuse nivool ( näiteks ärkveloleku desünkroniseeritud EEG ).
Näiteks kui ajus esinevad suure amplituudiga aeglased lained ( umbes 0,1-1 Hz ), siis inimene on
teadvusetuses seisundis. Nii on see näiteks üldnarkoosi ja teadvuseta sügava une ajal. Kuid need
lained on üldnarkoosi ajal korteksis korrapärasemad ja palju sünkroonsemad, kui teadvuseta sügava
une ajal. Aeglased lained ei esine korteksis kõikjal siiski samaaegselt – s.t. osad korteksi piirkonnad
on aktiivsed kui samal ajal teised piirkonnad seda ei ole. Nii on see üldnarkoosi ja teadvuseta
sügava une ajal. Inimeste ajus esinev väga tugev või väga nõrk gamma-sageduslik faasisünkroonsus
viib aju samuti teadvuseta seisundile. Uuringud on näidanud ka seda, et ärkveloleku aju seisundis
võib ilmneda sellised neuroneid, mis parajasti magavad. Kuid see on nii ainult väga lokaliseeritud.
See tähendab seda, et sügava une ajal ( unenägudeta une ehk NREM-une ajal ) on mõned
ajupiirkonnad ärkvel seisundis ( need aga ei teadvustu, sest ülejäänud ajupiirkonnad magavad ) ja
samas ärkveloleku seisundi ajal on mõned ajupiirkonnad une olekus.
25