大脑中的颞顶联合区负责处理视觉和触觉信号、从内耳发来的平衡和空间信息，以及关节、肌腱、肌肉传递的感觉信号。它将这些信息结合起来，让人感觉到自己身体的存在，以及自身与周遭环境之间的相对位置。研究人员推测，颞顶联合区功能紊乱与灵魂出窍体验之间存在密切的关系。
果然，之后又有更多证据显示，颞顶联合区功能紊乱正是灵魂出窍体验的核心所在。比如，2007年比利时安特卫普大学附属医院的研究人员给一位老人治疗严重耳鸣。经过一系列尝试，研究人员最后决定在患者的颞顶联合区附近植入电极。但是，此举并没能治好这名患者的耳鸣，却令他产生了类似灵魂出窍的感觉。这名患者说，他感到自己移动到身体左后方约50厘米处。这一感觉持续时间超过15秒，研究人员因此有足够的时间对他的大脑进行扫描。结果发现，当他体验到灵魂出窍时，颞顶联合区非常活跃。
为了获得更多关于灵魂出窍成因的信息，瑞士联邦理工学院的研究人员开展了一项名为“自体转换”的实验，促使大脑做出人在灵魂出窍时可能产生的反应。
