脳幹障害がなければ頭を急速に上下左右に動かすと眼球はその運動方向と反対方向に動く。このような眼球運動を人形の眼現象という。人形の眼現象が消失し，頭部とともに眼球が動けば，脳幹や中脳の障害を示唆する。脳死を判定するためには，全ての脳幹の反応が消失していることを確認しなければならない。脳幹反応検査には人形の眼運動（眼球頭反射）のほかに対光反射，角膜反射，毛様脊髄反射，咳反射，前庭反射，咽頭反射等があり，全て消失していることが脳死の条件となる。ただし，意識のない外傷患者で頸椎損傷が否定できない場合に，脳幹の機能を評価するために安易にこの検査をおこなうと頸髄損傷を悪化させる可能性があるので注意を要する。