สมอง
สมองมีหน้าที่ควบคุมและสั่งการการเคลื่อนไหว, พฤติกรรม และภาวะธำรงดุล (homeostasis) เช่น การเต้นของหัวใจ, ความดันโลหิต, สมดุลของเหลวในร่างกาย และอุณหภูมิ เป็นต้น หน้าที่ของสมองยังมีเกี่ยวข้องกับการรู้ (cognition) อารมณ์ ความจำ การเรียนรู้การเคลื่อนไหว (motor learning) และความสามารถอื่น ๆ ที่เกี่ยวกับการเรียนรู้
กลุ่มอาการมือแปลกปลอม
มีสมมุติฐานว่า อาการมือต่างดาวเกิดขึ้นเมื่อมีการขาดความเชื่อมต่อกันระหว่างส่วนต่าง ๆ ของสมองที่ทำหน้าที่ต่าง ๆ ในการควบคุมการเคลื่อนไหวของร่างกาย 
คือ เขตต่าง ๆ ในสมองสามารถที่จะสั่งการเคลื่อนไหว แต่ไม่สามารถที่จะสร้างความรู้สึกว่าตนเป็นผู้ควบคุมการเคลื่อนไหวเหล่านั้น
ดังนั้น จึงเกิดความเสียหายหรือความสูญเสียของความรู้สึกว่าเป็นตน (sense of agency) ที่ปกติเกิดขึ้นพร้อมกับการเคลื่อนไหวใต้อำนาจจิตใจ 
คือ มีการแยกออกระหว่างกระบวนการที่ทำการปฏิบัติการเคลื่อนไหวอวัยวะทางกายภาพจริง ๆ และกระบวนการที่สร้างความรู้สึกภายในว่า เป็นผู้ควบคุมการเคลื่อนไหวเหล่านั้นโดยเจตนา
โดยที่กระบวนการหลังนี้ปกติก่อให้เกิดความรู้สึกภายในใจว่า เป็นความเคลื่อนไหวที่มีการเกิดขึ้น การควบคุม และการปฏิบัติการโดยตนเองที่กำลังกระทำการเคลื่อนไหวนั้นอยู่