تیم عصب‌شناسان به‌منظور شناسایی نواحی مغزی که اساس آگاهی را تشکیل می‌دهند، فعالیت‌های الکتریکی، مغناطیسی و جریان خون ۲۵۶ فرد را در ۱۲ آزمایشگاه در ایالات متحده، اروپا و چین مورد بررسی قرار دادند. آن‌ها فعالیت‌های مناطق مختلف مغز را در حین تماشای تصاویری متفاوت از سوی شرکت‌کنندگان اندازه‌گیری کردند.
بر پایه گزارش رویترز، پژوهشگران به این نتیجه رسیدند که آگاهی احتمالاً در نواحی پیشانی مغز، که مرتبط با تفکر و به‌تدریج در اثر تکامل انسان رشد یافته، شکل نمی‌گیرد. بلکه این پدیده در نواحی حسی واقع در قسمت پشتی مغز، که وظیفه پردازش بینایی و شنوایی را دارند، به وجود می‌آید.
کریستوفر کوخ، عصب‌شناس و مدیر این تحقیق که نتایج آن در مجله «طبیعت» منتشر شده است، پرسش کلیدی را مطرح می‌کند که «چرا این موضوع حائز اهمیت است؟» او توضیح می‌دهد که اگر بخواهیم مبنای عصب‌شناسی آگاهی را درک کنیم و دریابیم که چه موجوداتی آن را دارند، آیا بزرگسالان، کودکان پیش‌زبانی، جنین‌ها در سه ماهه دوم، سگ‌ها، موش‌ها، اختاپوس‌ها، کلاغ‌ها یا حتی مگس‌ها، لازم است که سازوکارهای اصلی آن را در مغز شناسایی کنیم، چه به لحاظ مفهومی و چه از نظر بالینی.
در این بررسی، محققان به تصاویری از چهره‌ها و اشیای مختلف مراجعه کردند. کوخ اشاره می‌کند که آگاهی احساسی است که هنگام مشاهده یک تصویر، چه آن یک توستر باشد و چه چهره یک انسان، در ما ایجاد می‌شود. به گفته او، آگاهی با رفتارهایی که ناشی از این احساس هستند، متفاوت است. به عنوان مثال، فشردن یک دکمه یا ابراز اینکه «من تصویر فلانی را می‌بینم» به معنای واقعی آگاهی محسوب نمی‌شود.
محققان در این راستا به بررسی دو نظریه برجسته مربوط به آگاهی پرداختند. طبق نظریه «فضای کاری عصبی جهانی» (Global Neuronal Workspace)، آگاهی در نواحی جلویی مغز شکل می‌گیرد و سپس اطلاعات مهم به‌طور گسترده در مغز منتشر می‌شوند. اما بر اساس نظریه «اطلاعات یکپارچه» (Integrated Information)، آگاهی نتیجه تعامل و همکاری بخش‌های مختلف مغز است که به جمع آوری اطلاعاتی که به صورت آگاهانه درک می‌شوند، می‌پردازند.
کوخ از لزوم کشف رد پای عصبی آگاهی در مغز می‌پرسد: آیا این رد پاها در قشر جلویی مغز، یعنی در سطح بیرونی‌ترین لایه مغز مانند قشر پیشانی قرار دارند یا در نواحی پشتی مغز که به پردازش شنوایی اختصاص دارد؟ باید یادآور شد که قشر پیشانی مغز، ویژگی‌های منحصربه‌فرد انسانی را شکل می‌دهد و فرآیندهای شناختی پیشرفته‌ای نظیر برنامه‌ریزی، تصمیم‌گیری، استدلال، ابراز شخصیت و تعدیل رفتارهای اجتماعی را هدایت می‌کند.
مطالعه حاضر به‌روشنی بر تایید قشر پسین مغز تاکید دارد. بر اساس یافته‌ها، اطلاعات مربوط به تجربه آگاهانه در قسمت جلویی مغز وجود ندارد یا شواهد موجود به طرز قابل توجهی از بخش پسین مغز ضعیف‌تر بودند. با اینکه قشر پیشانی در امور مربوط به هوش، قضاوت و استدلال دارای اهمیت است، اما در تجربه بینایی و درک بصری آگاهانه نقش اصلی را ایفا نمی‌کند. با این حال، این تحقیق نتوانست شبکه‌های ارتباطی ثابتی را در نواحی پشتی مغز شناسایی کند که قادر به توجیه مدت زمان تجربه آگاهانه باشند و در نتیجه نمی‌تواند نظریه «اطلاعات یکپارچه» را به طور کامل تایید نماید.
برای دستیابی به درک عمیق‌تر از سازوکار آگاهی مغز، کاربردهای عملی مهمی وجود دارد. کوخ بر اهمیت این موضوع در نحوه برخورد پزشکان با بیمارانی که در کما هستند، بیمارانی که در وضعیت نباتی به سر می‌برند، یا مبتلا به سندرم بیداری بدون پاسخ، تاکید می‌کند. بیمارانی که به این سندرم دچار می‌شوند، با اینکه بیدار هستند، به‌خاطر آسیب‌های شدید مغزی، سکته‌های مغزی، ایست قلبی، مصرف بیش از حد دارو و دلایل دیگر، قادر به واکنش و جوابگویی نیستند.
چنانچه بیماران برای مدت طولانی و بیش از چند روز در این حالت به سر ببرند، تیم پزشکی به گفتگو با خانواده بیماران می‌پردازد و معمولاً در ۷۰ تا ۹۰ درصد موارد، پس از قطع درمان‌های حیات‌بخش، بیماران جان خود را از دست می‌دهند. کوخ تایید می‌کند که شناسایی ردپای آگاهی در مغز به متخصصان امکان می‌دهد تا «نوع پنهان وجود» بیمار را شناسایی کنند، حتی زمانی که او قادر به علامت‌گذاری نیست.