数参与者在盯着操纵杆这一持续视觉运动任务时发生了脑电图意义上的微睡眠，同时负责保持醒意的丘脑、中脑、活动减弱。Chou (2011)的实验检测了五位受试者从微睡眠状态被刺激苏醒时的神经激活模式，发现视觉区、额叶区、在收到直接刺激时的激活，以及前皮质、颞叶、、岛叶在醒后的激活，由此得出“思考判断能力滞后与苏醒后恢复，并有可能导致危险”的结论。睡眠及睡意的产生由多种化学物质调节。多巴胺被认为促进了睡意，而腺苷被认为提升了醒意，共同参与微睡眠在内的睡眠调节。微睡眠状态下，) 加强，抑制了基底核的视觉处理。