Todas as criaturas vertebradas têm um sistema nervoso central operado pelo cérebro, um órgão altamente complexo que atua como um comando central para todo o corpo. O cérebro é o centro das funções sensoriais, motoras, de excitação e de neurotransmissão no corpo. A atividade cerebral é literalmente a eletricidade causada pelo disparo de neurônios à medida que o cérebro segue sua rotina constante. À medida que os estímulos internos e externos mudam, a atividade cerebral também pode mudar.
A atividade cerebral pode ser alterada pela ingestão ou exposição a certos medicamentos. A maioria dos medicamentos usados para tratar problemas psicológicos afetará a atividade cerebral de alguma maneira, mas o mesmo ocorre com muitas outras substâncias. Cafeína, heroína, antidepressivos e sedativos, todos podem afetar a rapidez e a frequência com que os neurotransmissores disparam. Embora esse efeito possa ser temporário, alguns estudos mostram que o uso prolongado de um medicamento pode ter efeitos prolongados.
A interrupção dos hábitos normais de sono pode ter um efeito sério na atividade das ondas cerebrais, de acordo com alguns estudos. Embora possa parecer lógico que a atividade cerebral diminua com a privação do sono, algumas evidências mostram que a atividade em certas partes do cérebro realmente aumenta, como se o cérebro estivesse compensando a falta de descanso. Infelizmente, a insônia também interrompe as funções cognitivas e motoras, geralmente derrotando as tentativas do cérebro de manter os níveis normais de desempenho.
Hormônios no corpo também podem causar alternâncias significativas para a atividade no cérebro. Em um estudo, as mulheres na pós-menopausa receberam pequenas doses de estrogênio e foram monitoradas quanto a alterações na atividade cerebral. Em muitos casos, as mulheres tratadas com o hormônio apresentaram aumento da função de memória. Estudos como esse levaram a pesquisas adicionais em mulheres menstruadas, pois os níveis hormonais flutuam durante um ciclo menstrual mensal. Novas pesquisas sugerem que a preferência pelo parceiro e a atração sexual, ambas parcialmente controladas pela atividade cerebral, podem ser alteradas dependendo do ciclo menstrual do sujeito.
O cérebro controla a percepção sensorial, como toque, olfato, paladar e audição. Certos estímulos sensoriais externos podem causar alterações na atividade de auto-preservação do cérebro. Por exemplo, se um cervo capta o perfume de um predador, seu cérebro pode ativar uma resposta de fuga para tirá-lo do perigo.
Os níveis de ondas cerebrais também parecem ser influenciados, até certo ponto, pelas escolhas de estilo de vida. Demonstrou-se que estresse, devoção religiosa e até cultura têm algum nível de influência sobre o funcionamento do cérebro. Alguns especialistas acreditam que a redução dos níveis de estresse e o foco em um estilo de vida saudável podem levar a melhores níveis de atividade cerebral.
O estudo da atividade cerebral é feito principalmente através de um tipo de pesquisa observacional chamada eletroencefalografia. Este método emprega o uso de sensores que podem medir e mapear a quantidade de atividade no cérebro. Ao medir os padrões em diferentes ondas cerebrais, neurologistas e pesquisadores podem detectar a capacidade do cérebro de responder a estímulos, assim como visualizar áreas em desenvolvimento de atividade afetada que possam indicar problemas relacionados a neurais, como epilepsia.