В норме уровень активности головного мозга постоянно меняется и значительно отличается у бодрствующего и спящего человека, во время трудного экзамена и расслабленного отдыха на пляже. Такие различия в состоянии мозга нормальны, и он может быстро переходить от высокого уровня активности к низкому и наоборот. В ненормальном состоянии бодрствования (измененный уровень сознания) мозг не способен переключаться на разные режимы работы в соответствии с обстоятельствами.
Глубоко в стволе мозга расположена область, которая регулирует уровень активности, ритмично стимулируя головной мозг и определяя состояние бодрствования и уровень сознания. Сознание использует информацию от глаз, ушей, кожи и других сенсорных органов и корректирует уровень своей активности. Если активирующая система в стволе мозга повреждена или ее связь с другими частям головного мозга нарушена, сенсорные восприятия больше не могут должным образом влиять на уровень активации головного мозга и уровень бодрствования. В таком случае отмечаются расстройства сознания вплоть до его потери. Периоды его расстройства могут быть кратковременными или длительными и варьировать от легкой cпутанности сознания до полной неконтактности.
Для описания болезненно измененных уровней сознания используют следующие медицинские термины. При делирии и спутанности сознания человек может быть полностью активен, но дезориентирован: он не различает прошлые и происходящие в настоящее время события, он взволнован и обычно не способен правильно понимать речь окружающих. Заторможенность – это уменьшенная активность. Сомнолентность – это состояние, напоминающее долгий и глубокий сон, из которого человека можно вывести только энергичным расталкиванием или громкими обращениями. Сопор – это глубокая неконтактность, потеря сознания, состояние, из которого человек может быть частично выведен только на короткое время после неоднократных энергичных попыток встряхивания, громкого обращения, уколов иглой и т. п. Кома – это бессознательное состояние, схожее с общим наркозом или глубоким сном, которое не изменяется от попыток пробудить больного. В глубоких стадиях комы у него, как правило, отсутствуют даже примитивные ответные реакции, например на боль.