Гистаминэргическая система мозга, представляет собой основную систему бодрствования. Во время пробуждения повышается высвобождение гистамина в префронтальной коре и гипоталамусе. Подобно большинству других активирующих систем, гистаминергическая система туберомамиллярного ядра устроена по «древовидному» принципу: очень небольшое количество нейронов (в мозге крысы – лишь 3—4 тыс., в мозге человека – 64 тыс.) иннервирует миллиарды клеток новой, древней коры и подкорковых структур за счет колоссального ветвления своих аксонов (каждый аксон образует сотни тысяч ответвлений).
Орексинергическая (орексин/гипокретинергическая) система мозга и ее нейроны, довольно немногочисленны, однако они сильно ветвятся, достигая всех активирующих систем мозга. Активируя аминергические, холинергические и глутаматергические «центры бодрствования» орексин вызывает пробуждение и бодрствование. Именно поэтому орексин также называют «активатором активаторов». Сами же орексиновые нейроны активируются холинергическими проекциями базальной части переднего мозга и глутаматергическими нейронами гипоталамуса и тормозятся ГАМК-ергическими гипоталамуса и серотонинергическими нейронами ядер среднего шва.
Голубое пятно (LC) представляет собой скопление норадренергических нейронов, занимающих область между мостом и средним мозгом. Они (нейроны) направляют свои волокна ко всем отделам мозга, используют норадреналин в качестве нейромедиатора. Условиями для активации мозга голубым пятном являются стресс, принципиально новые стимулы и этап перехода от медленного сна к быстрому.
Дорсальные ядра шва (DR) – скопления серотонинергических нейронов продолговатого мозга. «Производительность» этих нейронов, а также уровень серотонина высоки в период бодрствования и принимают минимальные значения в период сна. При этом во время быстрого сна активность серотонинергических нейронов не наблюдается. Они играют важную роль не только в процессах бодрствования.