Alexis Carrel a fost un chirurg francez care a dezvoltat metode chirurgicale îmbunătățite pentru conectarea vaselor de sânge în contextul transplantului de organe. În 1908 a colaborat cu americanul Charles Claude Guthrie pentru a încerca să altoiască capul unui câine pe un al doilea câine intact; capul altoit a arătat câteva reflexe la început, dar sa deteriorat rapid și animalul a fost ucis după câteva ore. Munca lui Carrel privind transplantul de organe a obținut ulterior un Premiu Nobel; Guthrie a fost probabil exclus din cauza acestei controversate lucrări privind transplantul de cap.

În 1954, Vladimir Demikhov, un chirurg sovietic care făcuse o muncă importantă pentru îmbunătățirea coronarianului operație de bypass, a efectuat un experiment în care a altoit capul și partea superioară a unui câine, inclusiv picioarele din față, pe un alt câine; efortul s-a concentrat asupra modului de a furniza aport de sânge la capul donatorului și la partea superioară a corpului și nu la altoirea sistemului nervos. Câinii au supraviețuit în general câteva zile; unul a supraviețuit 29 de zile. Părțile corpului altoite au putut să se miște și să reacționeze la stimul. Animalele au murit din cauza respingerii transplantului.

În anii 1950 și „60, au fost dezvoltate medicamente imunosupresoare și tehnici de transplant de organe care, în cele din urmă, au făcut ca transplantul de rinichi, ficat și alte organe să fie proceduri medicale standard.

În 1965, Robert J. White a făcut o serie de experimente în care a încercat să altoiască doar sistemul vascular al creierului izolat al câinilor pe câinii existenți, pentru a învăța cum să gestioneze această provocare. El a monitorizat activitatea creierului cu EEG și, de asemenea, a monitorizat și a arătat că poate menține niveluri ridicate de activitate cerebrală și metabolism evitând orice întrerupere a aportului de sânge. Animalele au supraviețuit între 6 ore și 2 zile. În 1970, a făcut patru experimente în care a tăiat capul unei și a conectat vasele de sânge ale unui alt cap de maimuță la el; el nu a încercat să conecteze sistemele nervoase. White a folosit hipotermie profundă pentru a proteja creierul în timpul perioadelor în care au fost tăiate din sânge în timpul procedurii. Corpurile destinatarilor trebuiau păstrate în viață cu ventilație mecanică și medicamente pentru a stimula inima. Capetele altoite au putut funcționa – ochii urmăreau obiectele în mișcare și puteau mesteca și înghiți. Au existat probleme cu altoirea vaselor de sânge care au dus la formarea cheagurilor de sânge, iar White a utilizat doze mari de medicamente imunosupresoare care au avut efecte secundare severe; animalele au murit între 6 ore și 3 zile după ce au fost croite capetele. Aceste experimente au fost raportate și criticate în mass-media și au fost considerate barbare de către activiștii pentru drepturile animalelor. Au existat puține experimente pe animale cu privire la transplantul de cap timp de mulți ani după aceea.

În 2012, Xiaoping Ren a publicat o lucrare în care a altoit capul unui șoarece pe corpul altui șoarece; din nou accentul a fost pus pe modul în care pentru a evita daunele cauzate de pierderea aportului de sânge; cu protocolul său, capetele altoite au supraviețuit până la șase luni.

În 2013, Sergio Canavero a publicat un protocol despre care a spus că va face posibil transplantul de cap uman.

În 2015, Ren a publicat o lucrare în care a tăiat capul șoarecilor, dar a lăsat trunchiul creierului la locul său, apoi a conectat vasculatura capului donatorului la corpul receptor; această lucrare a fost un efort de a aborda dacă a fost posibil să se mențină corpul animalului primitor în viață, fără suport de viață. Toate lucrările experimentale anterioare care implicau îndepărtarea capului corpului primitor au tăiat capul mai jos, chiar sub al doilea os din coloana vertebrală. De asemenea, Ren a folosit hipotermie moderată pentru a proteja creierul în timpul procedurii.

În 2016, Ren și Canavero au publicat o revizuire a încercărilor, precum și a posibilelor strategii de neuroprotecție despre care au spus că ar trebui cercetate pentru utilizarea potențială într-un transplant de cap. procedură; au discutat diverse protocoale pentru conectarea vasculaturii, utilizarea diferitelor niveluri de hipotermie, utilizarea înlocuitorilor de sânge și posibilitatea utilizării hidrogenului sulfurat ca agent neuroprotector.