Alexis Carrel était un chirurgien français qui avait développé des méthodes chirurgicales améliorées pour relier les vaisseaux sanguins dans le cadre de la transplantation d’organes. En 1908, il collabore avec l’Américain Charles Claude Guthrie pour tenter de greffer la tête d’un chien sur un deuxième chien intact; la tête greffée a montré des réflexes au début mais s’est détériorée rapidement et l’animal a été tué au bout de quelques heures. Le travail de Carrel sur la transplantation d’organes a ensuite remporté un prix Nobel; Guthrie a probablement été exclu en raison de ce travail controversé sur la transplantation de la tête.

En 1954, Vladimir Demikhov, un chirurgien soviétique qui avait fait un travail important pour améliorer les coronaires la chirurgie de pontage, a effectué une expérience dans laquelle il a greffé la tête et le haut du corps d’un chien, y compris les pattes avant, sur un autre chien; l’effort était axé sur la façon de fournir un apport sanguin à la tête et au haut du corps du donneur et non sur la greffe du système nerveux. Les chiens ont généralement survécu quelques jours; un a survécu 29 jours. Les parties du corps greffées étaient capables de bouger et de réagir au stimulus. Les animaux sont morts en raison d’un rejet de greffe.

Dans les années 1950 et 1960, des médicaments immunosuppresseurs et des techniques de transplantation d’organes ont été développés, ce qui a finalement rendu la transplantation de reins, foies et autres organes des procédures médicales standard.

En 1965, Robert J. White a fait une série d’expériences dans lesquelles il a tenté de greffer uniquement le système vasculaire de cerveaux de chiens isolés sur des chiens existants, pour apprendre à gérer ce défi. Il a surveillé l’activité cérébrale avec EEG et a également surveillé métabolisme, et a montré qu’il pouvait maintenir des niveaux élevés d’activité cérébrale et de métabolisme en évitant toute interruption de l’approvisionnement en sang. Les animaux ont survécu entre 6 heures et 2 jours. En 1970, il a fait quatre expériences dans lesquelles il a coupé la tête d’un singe et y a connecté les vaisseaux sanguins d’une autre tête de singe; il n’a pas tenté de connecter les systèmes nerveux. White a utilisé une hypothermie profonde pour protéger le cerveau pendant les périodes où ils étaient coupés du sang pendant la procédure. Les corps des receveurs devaient être maintenus en vie grâce à une ventilation mécanique et des médicaments pour stimuler le cœur. Les têtes greffées étaient capables de fonctionner – les yeux suivaient des objets en mouvement et il pouvait mâcher et avaler. Il y avait des problèmes avec la greffe de vaisseaux sanguins qui ont conduit à la formation de caillots sanguins, et White a utilisé des doses élevées de médicaments immunosuppresseurs qui avaient des effets secondaires graves; les animaux sont morts entre 6 heures et 3 jours après la greffe des têtes. Ces expériences ont été rapportées et critiquées dans les médias et ont été considérées comme barbares par les militants des droits des animaux. Il y a eu peu d’expériences animales sur la greffe de tête pendant de nombreuses années après cela.

En 2012, Xiaoping Ren a publié un travail dans lequel il a greffé la tête d’une souris sur le corps d’une autre souris; là encore, l’accent était mis sur la façon dont pour éviter les dommages dus à la perte de l’approvisionnement en sang; avec son protocole, les têtes greffées ont survécu jusqu’à six mois.

En 2013, Sergio Canavero a publié un protocole qui, selon lui, rendrait possible la greffe de tête humaine.

En 2015, Ren a publié un travail dans lequel il a coupé les têtes de souris mais laissé le tronc cérébral en place, puis a connecté le système vasculaire de la tête du donneur au corps du receveur; ce travail était un effort pour déterminer si cela était possible de maintenir le corps de l’animal receveur en vie sans support de vie. Tous les travaux expérimentaux antérieurs qui impliquaient de retirer la tête du corps receveur avaient coupé la tête plus bas, juste en dessous du deuxième os dans la colonne vertébrale. Ren a également utilisé une hypothermie modérée pour protéger le cerveau pendant la procédure.

En 2016, Ren et Canavero ont publié un examen des stratégies de neuroprotection tentées ainsi que possibles qui, selon eux, devraient être recherchées pour une utilisation potentielle dans une transplantation de tête procédure; ils ont discuté de divers protocoles pour connecter le système vasculaire, de l’utilisation de différents niveaux d’hypothermie, de l’utilisation de substituts sanguins et de la possibilité d’utiliser le sulfure d’hydrogène comme agent neuroprotecteur.