Während eines anästhetisch induzierten bewusstlosen Zustands zeigt das Gehirn deutliche Aktivitätsänderungen; Regionen des Gehirns senken sich ab oder hören auf, miteinander zu kommunizieren, und kurze Ausbrüche erhöhter Aktivität treten in jedem von ihnen einzeln auf. Laut dem Massachusetts Institute of Technology zeigt die unbewusste Gehirnaktivität ebenfalls oszillierende Muster.
Unter Verwendung funktioneller Magnetresonanztomographie entdeckten Forscher der University of California in Los Angeles ähnliche Ergebnisse wie die des MIT und stellten denselben Mangel an Kommunikation zwischen Teilen des Gehirns fest. Sie kommen zu dem Schluss, dass Bewusstsein als Ergebnis neuronaler Kommunikation im gesamten Gehirn existiert, laut PsychCentral. Wenn eine Person bewusstlos wird, lässt die Kommunikation zwischen den Neuronen nach oder hört ganz auf.
Ein KO aufgrund eines Hirntraumas ist in der Regel das Ergebnis einer Gehirnerschütterung. Eine Gehirnerschütterung ist eine neuronale Beeinträchtigung, die durch eine Kopfverletzung verursacht wird und dazu führt, dass verschiedene Teile des Gehirns die Kommunikation einstellen. Es wird angenommen, dass Bewusstlosigkeit aufgrund eines Hirntraumas darauf zurückzuführen ist, dass das Gehirn im Schädel erschüttert und geschüttelt wird. Wenn die Schädigung des Gehirns seine regenerativen Fähigkeiten übertrifft, ist dies laut Popular Mechanics die Folge. Dr. Anthony Alessi weist darauf hin, dass das Gehirn auf eine ausreichende Durchblutung angewiesen ist, um sich zu regenerieren und sich von Kopfverletzungen zu erholen. Er sagt, dass es zu Bewusstlosigkeit kommt, wenn dem Gehirn der zur Regeneration notwendige Blutfluss fehlt.