Alexis Carrel era un chirurgo francese che aveva sviluppato metodi chirurgici migliorati per collegare i vasi sanguigni nel contesto del trapianto di organi. Nel 1908 collaborò con l’americano Charles Claude Guthrie per tentare di innestare la testa di un cane su un secondo cane intatto; la testa innestata mostrava precocemente alcuni riflessi ma si deteriorava rapidamente e l’animale veniva ucciso dopo poche ore. Il lavoro di Carrel sul trapianto di organi ottenne in seguito un premio Nobel; Guthrie fu probabilmente escluso a causa di questo controverso lavoro sul trapianto di testa.

Nel 1954, Vladimir Demikhov, un chirurgo sovietico che aveva svolto un lavoro importante per migliorare le coronarie. intervento di bypass, eseguì un esperimento in cui innestava la testa e la parte superiore del corpo di un cane, comprese le zampe anteriori, su un altro cane; lo sforzo si è concentrato su come fornire l’apporto di sangue alla testa e alla parte superiore del corpo del donatore e non sull’innesto del sistema nervoso. I cani generalmente sopravvivevano per pochi giorni; uno è sopravvissuto 29 giorni. Le parti del corpo innestate erano in grado di muoversi e reagire agli stimoli. Gli animali morirono a causa del rigetto del trapianto.

Negli anni ’50 e ’60, furono sviluppati farmaci immunosoppressori e tecniche di trapianto di organi che alla fine rendevano il trapianto di reni, fegato e altri organi procedure mediche standard.

Nel 1965, Robert J. White ha condotto una serie di esperimenti in cui ha tentato di innestare solo il sistema vascolare del cervello di cane isolato su cani esistenti, per imparare a gestire questa sfida. Ha monitorato l’attività cerebrale con EEG e monitorato anche metabolismo, e ha dimostrato che poteva mantenere alti livelli di attività cerebrale e metabolismo evitando qualsiasi interruzione dell’afflusso di sangue. Gli animali sopravvissero tra 6 ore e 2 giorni. Nel 1970, fece quattro esperimenti in cui tagliò la testa di un scimmia e ha collegato i vasi sanguigni di un’altra testa di scimmia ad essa; non ha tentato di collegare i sistemi nervosi. White ha usato l’ipotermia profonda per proteggere il cervello durante i periodi in cui è stato tagliato fuori dal sangue durante la procedura. I corpi riceventi dovevano essere mantenuti in vita con ventilazione meccanica e farmaci per stimolare il cuore. Le teste innestate erano in grado di funzionare: gli occhi seguivano gli oggetti in movimento e potevano masticare e deglutire. Ci sono stati problemi con l’innesto di vasi sanguigni che hanno portato alla formazione di coaguli di sangue e White ha utilizzato dosi elevate di farmaci immunosoppressori che hanno avuto gravi effetti collaterali; gli animali sono morti tra 6 ore e 3 giorni dopo l’attecchimento delle teste. Questi esperimenti sono stati riportati e criticati dai media e sono stati considerati barbari dagli attivisti per i diritti degli animali. Ci sono stati pochi esperimenti su animali sul trapianto di testa per molti anni dopo questo.

Nel 2012, Xiaoping Ren ha pubblicato un lavoro in cui ha innestato la testa di un topo sul corpo di un altro topo; ancora una volta l’attenzione era su come per evitare danni dovuti alla perdita di afflusso di sangue; con il suo protocollo le teste innestate sono sopravvissute fino a sei mesi.

Nel 2013, Sergio Canavero ha pubblicato un protocollo che, secondo lui, avrebbe reso possibile il trapianto di testa umana.

Nel 2015, Ren ha pubblicato un lavoro in cui ha tagliato le teste dei topi ma ha lasciato il tronco cerebrale in posizione e quindi ha collegato il sistema vascolare della testa del donatore al corpo del ricevente; questo lavoro è stato uno sforzo per affrontare se era possibile mantenere in vita il corpo dell’animale ricevente senza supporto vitale.Tutti i precedenti lavori sperimentali che prevedevano la rimozione della testa del corpo ricevente avevano tagliato la testa più in basso, appena sotto il secondo osso nella colonna vertebrale. Ren ha anche utilizzato una moderata ipotermia per proteggere il cervello durante la procedura.

Nel 2016, Ren e Canavero hanno pubblicato una revisione delle strategie di neuroprotezione tentate e possibili che, secondo loro, dovrebbero essere ricercate per un potenziale utilizzo in un trapianto di testa procedura; hanno discusso vari protocolli per il collegamento della vascolarizzazione, l’uso di vari livelli di ipotermia, l’uso di sostituti del sangue e la possibilità di utilizzare l’idrogeno solforato come agente neuroprotettivo.