脳の覚醒は脳内のヒスタミンにより齎されており、脳内のヒスタミンを妨害することで脳は睡眠へと導かれる。脳内のヒスタミンを妨害する物質には、ATP代謝物のアデノシンがある。抗ヒスタミン剤の成分の一部にも脳内のヒスタミンの妨害を行い、眠気を誘発するものがある。また、プロスタグランジンD2は、脳内のアデノシンを増やし、眠気を誘発する。睡眠誘発物質のアデノシンは、アデノシンデアミナーゼにより代謝されることでイノシンとなるが、脳脊髄中のイノシンの量は不眠バイオマーカーの一つとされる。またアデノシンは、アデノシンキナーゼによりアデノシン三リン酸 (ATP)からリン酸を一つ貰い受け、アデニル酸 (アデノシン一リン酸)へと戻るが、ATPの生成を補助する物質コエンザイムQ10の摂取は俗に悪夢を増やすと言われている。また、ショートスリーパーはDEC2遺伝子の変異が関係するとされるが、DEC2遺伝子はATP消費による脂質形成 (同化)を抑制するとされる。DEC2は、低酸素状態でも発現するとされる。ビタミンB群も睡眠に影響を与えるとされる。豪アデレード大学の実験によれば、ビタミンB6の摂取は夢の覚えている量を増やす一方、ビタミンB6を含むビタミンB複合体の摂取は夢の覚えている量を増やさない上に睡眠の質を下げる効果があるという結果が出ている。その他、脳内のシナプス蛋白質のリン酸化の進行が眠気に関係するという説が存在する。
日本でも昼寝の効用について研究が行われている。昼寝を行うことにより、事故の予防・仕事の効率アップ・自己評価のアップなどが期待されるため、職場・学校などで昼寝が最近、奨励されるようになった。また、昼寝により、脳が活発になるため、独創的なアイデアが浮かびやすい環境になるという。
スペインを初めとする地中海地方などに於いては昼食の後に睡眠を含む一休みをする「午睡（シエスタ）」の風習がある。健康増進の効果がある。2000年代に入って米国などでも、Lifehack（ハッカー文化の一端にある仕事術）の延長で、短時間の昼寝が注目されている。昼寝をすることで、大切な頭脳の働きが良好になるとされており、頭脳労働に従事する人々（いわゆるホワイトカラー）の間ではそれが重視されている。その一方で、労働時間の増加により地中海地方の国々に於いてもシエスタを行わない企業が増加しつつある。
深い眠りに入っている状態を「熟睡」という。その状態は「ぐっすりと～」と表現される。医学的にはノンレム睡眠のステージIII・IVの徐波睡眠を指し「深睡眠」とも呼ばれる。脳機能の回復と記憶の再構成にはこの状態に入ることが重要とされている。若い成人の場合、男性に比べて女性の方がステージIII・IVの徐波睡眠の量が有意に多いが、レム睡眠の量は総睡眠時間の30パーセントと男女とも差は無い。中高年になると男女ともに熟睡量は減少し、とくに男性は睡眠中の覚醒反応が増え、ステージIV徐波睡眠はほぼゼロとなる。20歳代を除けば総睡眠時間は男性の方が長い傾向があり、高齢になると男性のほうが昼寝する人の割合が高いことから、男性に比べて女性の方が効率良く質の高い睡眠が取れていると言える。
覚醒を維持する神経伝達物質には、ノルアドレナリン、セロトニン、ヒスタミン、アセチルコリン、オレキシンなどがあるが、睡眠中はこれらの神経伝達物質を産生する神経細胞が抑制されている。その抑制には腹背側視索前野に存在するGABA作動精神系が関与しているとされる。アセチルコリン作動性神経の一部はレム睡眠の生成にも関与している。カルシウムイオンが細胞内に取り込まれることで脳が眠りにつくという。2018年6月13日、筑波大学の柳沢正史教授らのチームの研究により、マウスの実験で脳内の80種類のタンパク質の働きが活性化することで眠気が誘発されることが発見されたとネイチャー電子版に発表された。同チームはタンパク質が睡眠を促すことで神経を休息させ、機能の回復につながるという見方を示し、睡眠障害の治療法開発につながる可能性を指摘した。
学生時代にミュージカル劇団「東京キッドブラザース」に在籍。1980年にフジテレビにアナウンサーとして入社する。入社同期は土井尚子（現姓名：坂野尚子。ネイルクイック 実業家）、黒岩祐治（現：神奈川県知事）、亀山千広（前・フジテレビ社長）、松本方哉。『オレたちひょうきん族』の初代ひょうきんアナウンサーとして知られる。結婚後の1985年にフジテレビを退社。フリーとなるが、『FNN DATE LINE』では発言が原因で番組を降板。その後、女優に転身。2001年には芸名を山村美智子から山村美智に改める。2002年、2003年に自ら書いた脚本で主演・演出した二人芝居『私とわたしとあなたと私』を上演（2003年は新宿シアタートップスで、相手役は吉川ひなの）。2003年から2008年まで、ニューヨークに滞在。2007年には、二人芝居『私とわたしとあなたと私』の英語版『I and Me & You and I』を、オフ・ブロードウェイのブリーカーズ劇場で上演。日本のオリジナル作品を、英語で、オフ・ブロードウェイで上演したのは、日本人として初めての快挙であり、現地ニューヨークでは、アメリカ人からも在米日本人からも、絶賛された。2009年より帰国し、女優業を再開。アルベルト・ザッケローニと内田篤人の存在をきっかけにサッカーにのめり込み、日本代表の試合を観戦するため海外まで訪れている。2014年にはブラジルW杯の日本対コロンビア戦を現地観戦、2017年にはW杯アジア最終予選・UAE対日本戦をUAEで現地観戦した。