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药理研究显示，安宫牛黄丸能减少缺血模型大鼠脑梗死面积，降低脑含水量及皮层和海马脂质过氧化，并升高皮层的过氧化氢酶和谷胱甘肽酶。安宫牛黄丸能改善脑电图和改变皮层单胺类递质，从而起到促清醒作用。
安官牛黄丸能够有效减轻实验大鼠脑出血后脑组织含水量、减少脑系数并改善神经功能缺损症状，能调节中枢神经介质乙酰胆碱和儿茶酚胺的活性，恢复脑干网状结构上行激活功能，起到开窍复苏的作用。
对急性脑梗死伴意识障碍患者在西医常规治疗的基础上，加用安宫牛黄丸治疗后可减轻昏迷程度，显示其具有一定的促醒作用，与安宫牛黄丸减轻颅内水肿，改善神经功能缺损，促进神经功能恢复等因素有关。