就目前的研究而言，意識是由大腦產生的，大腦中有豐富的神經元，神經元的胞體集中於大腦皮層，神經元透過樹突和軸突相互連結，透過改變細胞膜對鈉離子和鉀離子的透性，而是細胞膜內外電位改變，使電訊號在一個神經元內傳遞，透過神經遞質使訊號在神經元間傳遞。複雜的神經元網路構成了人的最高階中樞---大腦皮層，神經網路中複雜的電訊號傳遞和化學反應產生了感覺和意識。

現在透過實驗也已經證明，大腦皮層特定區域的損壞，將導致視覺、聽覺、味覺等感覺的失靈。人在進行不同思考或做夢時，大腦皮層的不同區域將進行不同的活動，這也是已經有腦電圖等手段證明了的。因此可以說，人的意識和感覺都是由大腦皮層產生的。

換頭手術是由於某些人身體不行了，但頭腦依然沒問題，並且有人去世了，但身體沒啥毛病，這樣就可以把一個健全的頭換到健全的身體上，因為意識是頭腦產生的，因而換完頭，意識是頭的。

頭是誰的意識就是誰的。但畢竟人體是一個整體，除了大腦還有脊椎、胸腹的神經系統，不同的身體可能會對人的行為有些許影響。由於尚無完全成功的換頭手術，缺少相應觀測。

意識允許人處理人對外的事情，即依靠感覺器官從外界攝取的資訊，值得一提的是，人體的感覺器官獲取的資訊最後都要送到大腦處理，而視覺聽覺等獲取的資訊只是所有感覺的一部分，只有儘量縮短反應時間才能更好地趨利避害，所以人的思維等意識組成部分也都存在於大腦，可以很方便地使人透過思考等產生獨立自主的應對，這樣的模式更利於生物的生存。不單單人類有意識，大型哺乳動物也都有意識，只不過有強有弱，而且能夠透過鏡子測試的物種比較少，但能透過測試的動物表現出來的智商都還可以。

而意識處理不了內部的生理活動，它們都是在大腦神經元和其它組織器官配合下控制執行的，不需要人的主觀意識控制，主觀意識也無法獲得相應的感知，比如頸部等血管中有二氧化炭感受器，當血液中氧不足二氧化碳含量較高的時候，它直接將資訊傳遞給大腦相應的神經內分泌區域，導致激素的釋放，刺激人體對血液二氧化碳作出反應，使呼吸頻率更高更快地產生尿液以便排出二氧化碳和酸性物質。

由這些表現來看，意識只是大腦作用的結果，它的產生可能只是部分大腦區域活動的結果，而人在去掉腦袋之後也無法再控制身體活動，也說明高階中樞存在於大腦。因此可以認為是大腦物質活動的副產品，只不過進化的歷程中對物種的存活有利因此被保留了下來。

大腦的活動也決定了人體最重要的一部分生理活動如呼吸、心跳、水電解質調節等都是依靠大腦完成的，即便換了一個身體，大腦對生理功能的調節方式是沒有改變的，但可能因為人體血管細胞等處的受體存在量和分佈的差異，可能會造成大腦對人體控制的區別，但大腦自主意識活動控制人體的模式還是一樣的，仍然是靠傳入神經得到的感官資訊綜合處理分析對應策略，整體上人的行為應該還是受大腦控制。而且若不能完全吻合神經束，也可能造成人類似於癱瘓，無法控制肢體的活動。

對於現在的人類來說，神經束的吻合還是很困難，尚無完全成功的換頭手術，也就缺乏相應的觀測，不知道整個人到底會受到什麼影響。而已經有的一些猴子的換頭手術，雖然能能使猴子存活一段時間，但算下來也很快會死掉，仍無法解決神經束的連線問題。

大腦不是你全部意識的載體，人體的調節系統有神經調節和內分泌調節，免疫調節三部分構成，激素同樣可以反過來影響意識。然後大腦只是一部分神經的控制，小腦，腦幹和脊髓都可以簡單控制神經，也就是你的本能反應。

這是不可能成功的事情。在肉身上，能作到，但心靈上不可能。身不隨意，身體必死。意不知身安在，頭必亡。肉身是為心靈量身定製的，獨此一家，別無分店。頭非己頭，身非己身，同於身首異處。

理論上大腦做主。但是很多換心的案例告訴我們似乎這個問題並不完全是大腦來決定。其次活體的話很可能出現大腦對身體的不認同和認知排斥。活人的實驗結果短期內不是很樂觀，因為我們對腦和神經的認知還不夠深刻