私たちが「意識がある」と認識できる状態は、大脳皮質単独で作られているわけではありません。脳幹網様体から上部へとシグナルを送り、大脳皮質全体を刺激して覚醒状態へと引き上げる神経機構を上行性網様体賦活系（ARAS：Ascending Reticular Activating System）と呼びます。
視覚、聴覚、触覚などの感覚器官から入ってきた情報は、求心性の神経を通って脳へと送られますが、その側枝が脳幹網様体へと分岐して入力されます。網様体内のニューロンはこれらの感覚入力を受けると、視床下部や視床の非特異核を経由し、ノルアドレナリン、セロトニン、アセチルコリン、ドーパミンといった神経伝達物質を介して大脳皮質全域へ強力な覚醒興奮を拡散させます。いわば、巨大なコンピュータ（大脳皮質）に電源を供給し続ける主電源ユニットの役割を果たしているのです。
脳幹網様体と睡眠覚醒の仕組みは、この興奮系と抑制系の絶妙なバランスで成り立っています。夜間になり視床下部の睡眠中枢（腹外側視索前野など）が活性化すると、GABAなどの抑制性伝達物質によってARASの活動が抑え込まれ、脳はノンレム睡眠へと移行します。一方、レム睡眠中には橋網様体の特定部位が活動し、大脳皮質はある程度覚醒しつつも、下行性の抑制によって全身の筋肉を弛緩させるという特殊な状態を作り出しています。
