指从间脑、中脑、延脑等脑干部所具有的网状结构（reticular fo－rmation）开始，丘脑中央部的核群中中继，全面广泛投射到大脑皮质的纤维系。网状结构在脑干部，将脊髓、延脑的上行感觉神经路的侧枝连结。从而，将感觉神经路上行的感觉冲动，传入脑干部的网状结构，激活上行性网状结构激动系统，进而将它投射，使大脑皮质的神经细胞的活动亢进。感觉的冲动增加，则使上行性网状结构激动系统的活动亢进和大脑皮质的兴奋水平升高，反之，感觉的冲动减少，则使上行性网状结构激动系统的活动减弱和大脑皮质的兴奋水平下降。大脑皮质的兴奋水平的高低，以不同的意识状态来表现，所以，上行性网状结构激动系统的活动增高的话，就形成清晰的意识，反之，其活动下降的话，就将处于睡眠或昏睡状态。即意识的生理学机制是由于上行性网状结构激动系统的活动，以往所假定的睡眠中枢或觉醒中枢部位，可能就包含在上行性网状结构激动系统中。上行性网状结构激动系统的中核即脑干网状结构，反过来由大脑皮质控制它的活动。我们在某种程度上可以根据自己的意志控制自身的意识状态，似乎就是由于这个原因。