脑干网状结构内存在着网状上行激活系统和网状上行抑制系统。网状上行激活系统的正常活动可维持大脑皮质的觉醒状态，部位在延髓、脑桥和中脑网状结构的内侧区，其中中脑和间脑的尾侧区是上行激活系统的关键部位。中脑和间脑尾侧损伤的患者可出现昏迷和昏睡。脑干上段损伤的患者可出现睡眠过度称无动缄默症或睁眼昏迷、表现为脑电图（EEG）慢波、不说话不活动、眼球活动正常。脑桥下1/3和延髓病损的病人不一定出现昏迷现象，例如幕下肿瘤造成枕大孔疝的病人在停止呼吸之前仍保持着清醒的意识。上行激活系统的正常活动，需要外界各种传入冲动的支持，其中三叉神经、蜗神经、视神经的传入冲动最重要。