Một chất tác động lên não bộ giúp làm sạch tâm trí, cho phép người dùng tập trung vào một nhiệm vụ hoặc chủ đề cụ thể. Một số loại tinh dầu được sử dụng trong liệu pháp hương thơm được cho là có khả năng này và có thể cung cấp một chút kích thích, từ đó giúp cải thiện sự tập trung. Những người thực hành liệu pháp hương thơm cho rằng tinh dầu húng quế (Ocimum), xô thơm (clary sage), tỏi, quả bách xù (juniper berry), bạc hà và hương thảo có thể hoạt động như những chất giúp tỉnh táo.
Mặc dù có rất nhiều bằng chứng giai thoại về tác dụng của tinh dầu trong việc tăng cường sự tỉnh táo và tập trung, nhưng khoa học chứng minh cho điều này vẫn còn khá ít. Một số nghiên cứu đã kiểm tra xem liệu hít hương tinh dầu có thể ngăn ngừa buồn ngủ hay không—dù không hoàn toàn giống với việc thúc đẩy sự tỉnh táo nhưng đây là một bước tiến trong việc cải thiện sự tập trung.
Năm 2005, nghiên cứu của Norrish và Dwyer về tinh dầu bạc hà, được công bố trên tạp chí International Journal of Psychophysiology, chỉ ra lợi ích từ liệu pháp hương thơm. Các nhà nghiên cứu đã đưa hương bạc hà vào một căn phòng tối và để các đối tượng ở trong đó trong 11 phút. Họ sử dụng Thang Đo Buồn Ngủ Stanford để xác định mức độ buồn ngủ tổng thể của người tham gia và quan sát sự thay đổi trong hoạt động của đồng tử. “Khi so sánh với điều kiện không có mùi, sự hiện diện của tinh dầu bạc hà đã hạn chế sự gia tăng buồn ngủ trong 11 phút ở căn phòng tối,” họ nhận xét. “Tuy nhiên, các cơ chế mà tinh dầu bạc hà có tác dụng và tính áp dụng của những phát hiện này vào cuộc sống hàng ngày vẫn cần được điều tra thêm.”
Một nghiên cứu gần đây được công bố vào tháng 5 năm 2021 trên tạp chí Complementary Therapies in Clinical Practice đã thử nghiệm tinh dầu hương thảo trên 80 y tá làm ca đêm trong bệnh viện. Sau khi thực hiện hai bảng câu hỏi về giấc ngủ với các y tá để tạo ra hệ thống chấm điểm khách quan về mức độ buồn ngủ của họ, các nhà nghiên cứu đã đặt một giọt tinh dầu hương thảo vào khẩu trang của 40 y tá và một giọt nước cất vào khẩu trang của những người khác. Sau đó, các y tá thực hiện lại các bảng câu hỏi về giấc ngủ. Kết quả, 40 y tá nhận được tinh dầu hương thảo đã giảm đáng kể điểm buồn ngủ, cho thấy họ cảm thấy ít buồn ngủ hơn trong suốt ca làm việc. Tuy nhiên, những y tá nhận nước cất lại cảm thấy buồn ngủ hơn vào cuối ca. “Hương thơm hương thảo làm giảm buồn ngủ và tăng cường sự tỉnh táo cho các y tá làm ca đêm,” các nhà nghiên cứu kết luận.
Một nghiên cứu năm 2013 tại Áo, được công bố trên tạp chí Scientia Pharmaceutica, sử dụng điện não đồ (EEG) với 20 người tham gia đã hít hương tinh dầu hương thảo. Sayorwan và cộng sự (2013) nhận thấy rằng việc hít tinh dầu hương thảo làm giảm sóng alpha trong não, báo hiệu một giai đoạn thư giãn khi đang tỉnh táo, và tăng sóng beta—những sóng hoạt động mạnh nhất khi một người đang tập trung, tỉnh táo và sẵn sàng ra quyết định.
Sowndhararajan và cộng sự (2016) đã tiến hành một nghiên cứu tương tự để xác định tác dụng của tinh dầu Inula helenium (còn gọi là elecampane) lên hoạt động của não, sử dụng điện não đồ để theo dõi não của người tham gia khi họ hít hương dầu. Nghiên cứu của họ, được công bố trên tạp chí European Journal of Medicine vào tháng 8 năm 2016, đã phát hiện “những thay đổi đáng kể” trong hoạt động của não, với sự gia tăng ở một số tỷ lệ giữa các sóng não, cho thấy I. helenium “có thể tăng cường trạng thái tỉnh táo của não và có thể được sử dụng để điều trị các rối loạn tâm sinh lý.”
Một nghiên cứu năm 2018 trên 79 học sinh trung học tại Ukraine đã chia họ thành ba nhóm: một nhóm đối chứng, một nhóm trong phòng được xịt tinh dầu oải hương, và nhóm cuối cùng trong lớp học được xịt tinh dầu hương thảo. Filiptsova và cộng sự (2018), được công bố trên tạp chí Alexandria Journal of Medicine, nhận thấy rằng nhóm hít tinh dầu hương thảo đã “tăng đáng kể... trí nhớ hình ảnh so với nhóm đối chứng,” đặc biệt trong việc ghi nhớ các con số. Nhóm oải hương thì có khả năng ghi nhớ các con số “yếu hơn,” trong khi nhóm đối chứng có kết quả kém nhất.
Vì vậy, có vẻ như có cơ sở cho việc tinh dầu hương thảo và elecampane có thể thúc đẩy sự tỉnh táo và tập trung, trong khi tinh dầu bạc hà có thể giúp xua tan cơn buồn ngủ mà nhiều người gặp phải giữa ngày hoặc khi không ngủ đủ giấc. Các loại tinh dầu khác có thể có khả năng này, mặc dù chúng chưa được nghiên cứu kỹ lưỡng, vì vậy bất kỳ bằng chứng nào về đặc tính tác động lên não bộ của chúng chỉ là giai thoại.