A Michigani Egyetemen patkányokon figyelték az agy "haldoklásának" pillanatait neurofiziológiai szempontból. A patkányokat szívverésük megállításával a klinikai halál állapotába juttatták, abba, amikor az agy már nem kap vért. A kutatók elektroenkefalográffal figyelték a 9 patkány agyi tevékenységét, és azt tapasztalták, hogy a szív utolsó dobbanását követő 30 másodpercben jelentősen megnövekedett az összehangolt agyi aktivitás, amely nagyon is "tudatánál" lévő és felfokozottan működő agyra utal, ráadásul aktívabbra, mint normál ébrenléti állapotban. Főként a magas frekvenciájú agyhullámok – az úgynevezett gammarezgések – ugrottak meg. Embereknél ez akkor mutatkozik, amikor megpróbálnak összekapcsolni információkat az agy különböző részeiből. 

Az amerikai kutatók csaknem ugyanolyan agygörbét rögzítettek az összes patkánynál, ami a jelenség általánosságát támasztja alá. Emberek esetében a halálközeli állapotból visszatérők ötöde számol be "túlvilági élményről": fehér fényű látomásról, élete lepergéséről, vagy arról, hogy "felülemelkedve magán" kívülről látta a testét és annak környezetét.

A BBC az amerikai kutatással kapcsolatban megkérdezte Jason Braithwaite-et, a Birminghami Egyetem tudósát, aki szerint rendkívüli körülmények között – mint például a halálközeli állapot – az agy hiperaktívvá válhat.