Conform relatărilor unor martori care au asistat la decapitări, figurile victimelor exprimau emoţii chiar şi la câteva secunde după execuţie. Capurile acestora reușeau să clipească sau chiar să vorbească, la câteva secunde după lovitura fatală a ghiliotinei.

În trecut, oamenii de ştiinţă au ajuns la concluzia că victimele decapitărilor nu pot reflecta emoţiile descrise în relatările martorilor. Motivul ar fi faptul că, în momentul decapitării, creierul pierde foarte rapid sânge şi oxigen, iar cel rănit intră în comă şi, mai apoi, se stinge din viaţă.

Totuși cercetările mai recente, efectuate pe animale, par să dea dreptate martorilor care povestesc despre figurile celor decapitaţi.

În anul 2011, o echipă de cercetători olandezi a folosit tehnica electrocencefalografiei pentru a studia creierele şoarecilor supuşi decapitării. Rezultatele experimentelor au demonstrat continuitatea activităţii electrice în creierele rozătoarelor, timp de patru secunde. Studii anterioare au arătat că în cazul unor mamifere de mici dimensiuni, această perioadă de timp poate fi şi mai mare.

Conform opiniilor oamenilor de ştiinţă, mișcările faciale a decapitaților au loc atunci când la nivelul creierului sunt acţionaţi nervii din aşa-numitul sistem extrapiramidal, considerat responsabil de producerea expresiilor faciale.