Όλα τα σπονδυλωτά πλάσματα έχουν ένα κεντρικό νευρικό σύστημα που λειτουργεί από τον εγκέφαλο, ένα πολύπλοκο όργανο που λειτουργεί ως κεντρική εντολή για ολόκληρο το σώμα. Ο εγκέφαλος είναι το κέντρο των αισθητηριακών, κινητικών, διεγερτικών και νευροδιαβιβαστικών λειτουργιών στο σώμα. Η εγκεφαλική δραστηριότητα είναι κυριολεκτικά ο ηλεκτρισμός που προκαλείται από την εκτόξευση νευρώνων καθώς ο εγκέφαλος συνεχίζει τη συνεχή ρουτίνα του. Καθώς αλλάζουν εσωτερικά και εξωτερικά ερεθίσματα, μπορεί να αλλάξει και η εγκεφαλική δραστηριότητα.
Η εγκεφαλική δραστηριότητα μπορεί να αλλάξει με κατάποση ή έκθεση σε ορισμένα φάρμακα. Τα περισσότερα φάρμακα που χρησιμοποιούνται για τη θεραπεία ψυχολογικών προβλημάτων θα επηρεάσουν με κάποιο τρόπο τη δραστηριότητα του εγκεφάλου, αλλά και πολλές άλλες ουσίες. Η καφεΐνη, η ηρωίνη, τα αντικαταθλιπτικά και τα ηρεμιστικά μπορούν να επηρεάσουν το πόσο γρήγορα και συχνά πυροδοτούνται οι νευροδιαβιβαστές. Ενώ αυτό το αποτέλεσμα μπορεί να είναι προσωρινό, ορισμένες μελέτες δείχνουν ότι η παρατεταμένη χρήση ενός φαρμάκου μπορεί να έχει εκτεταμένα αποτελέσματα.
Η διαταραχή των φυσιολογικών συνηθειών ύπνου μπορεί να έχει σοβαρή επίδραση στη δραστηριότητα των εγκεφαλικών κυμάτων, σύμφωνα με ορισμένες μελέτες. Παρόλο που μπορεί να φαίνεται λογικό ότι η εγκεφαλική δραστηριότητα μειώνεται με στέρηση ύπνου, ορισμένα στοιχεία δείχνουν ότι η δραστηριότητα σε ορισμένα μέρη του εγκεφάλου αυξάνεται πραγματικά, σαν ο εγκέφαλος να αντισταθμίζει την έλλειψη ανάπαυσης. Δυστυχώς, η αϋπνία διαταράσσει επίσης τις γνωστικές και κινητικές λειτουργίες, συνήθως νικώντας τις προσπάθειες του εγκεφάλου να διατηρήσει τα φυσιολογικά επίπεδα απόδοσης.
Οι ορμόνες στο σώμα μπορούν επίσης να προκαλέσουν σημαντικές εναλλαγές στη δραστηριότητα στον εγκέφαλο. Σε μια μελέτη, οι γυναίκες μετά την εμμηνόπαυση έλαβαν μικρές δόσεις οιστρογόνων και παρακολουθήθηκαν για αλλαγές εγκεφαλικής δραστηριότητας. Σε πολλές περιπτώσεις, οι γυναίκες που έλαβαν ορμόνη έδειξαν αυξημένη λειτουργία μνήμης. Μελέτες όπως αυτή έχουν οδηγήσει σε πρόσθετη έρευνα σε γυναίκες με έμμηνο ρύση, καθώς τα ορμονικά επίπεδα κυμαίνονται κατά τη διάρκεια ενός μηνιαίου εμμηνορροϊκού κύκλου. Νέα έρευνα υποδηλώνει ότι η προτίμηση του συντρόφου και η σεξουαλική έλξη, και τα δύο εν μέρει ελεγχόμενα από την εγκεφαλική δραστηριότητα, μπορεί να αλλάξουν ανάλογα με τον εμμηνορροϊκό κύκλο του ατόμου.
Ο εγκέφαλος ελέγχει την αισθητηριακή αντίληψη, όπως το άγγιγμα, η όσφρηση, η γεύση και η ακοή. Ορισμένα αισθητήρια εξωτερικά ερεθίσματα μπορεί να προκαλέσουν αλλοίωση της δραστηριότητας στον εγκέφαλο λόγω αυτοσυντήρησης. Για παράδειγμα, εάν ένα ελάφι πάρει τη μυρωδιά ενός αρπακτικού, ο εγκέφαλός του μπορεί να ενεργοποιήσει μια απόκριση πτήσης για να το βγάλει από τον κίνδυνο.
Τα επίπεδα των εγκεφαλικών κυμάτων φαίνεται επίσης ότι επηρεάζονται σε κάποιο βαθμό από τις επιλογές του τρόπου ζωής. Το άγχος, η θρησκευτική αφοσίωση, ακόμη και ο πολιτισμός έχουν αποδειχθεί ότι έχουν κάποιο επίπεδο επιρροής στον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου. Ορισμένοι ειδικοί πιστεύουν ότι η μείωση των επιπέδων άγχους και η εστίαση σε έναν υγιεινό τρόπο ζωής μπορεί να οδηγήσει σε βελτιωμένα επίπεδα εγκεφαλικής δραστηριότητας.
Η μελέτη της εγκεφαλικής δραστηριότητας γίνεται κυρίως μέσω ενός είδους παρατήρησης που ονομάζεται ηλεκτροεγκεφαλογραφία. Αυτή η μέθοδος χρησιμοποιεί τη χρήση αισθητήρων που μπορούν να μετρήσουν και να χαρτογραφήσουν την ποσότητα της δραστηριότητας στον εγκέφαλο. Μετρώντας τα πρότυπα σε διαφορετικά εγκεφαλικά κύματα, οι νευρολόγοι και οι ερευνητές μπορούν να ανιχνεύσουν την ικανότητα του εγκεφάλου να ανταποκρίνεται στα ερεθίσματα, καθώς και να δουν τυχόν αναπτυσσόμενες περιοχές επηρεασμένης δραστηριότητας που μπορεί να υποδεικνύουν νευρικά προβλήματα, όπως η επιληψία.