stanford-oval/wikipedia huggingface dataset:
Limonius ignicollis

| Limonius ignicollis> Phân loại khoa học |
| --- | --- |
Giới (regnum): Animalia
Ngành (phylum): Arthropoda
Lớp (class): Insecta
Bộ (ordo): Coleoptera
Họ (familia): Elateridae
Chi (genus): Limonius
Loài (species): L. ignicollis
Danh pháp hai phần
Limonius ignicollis Lewis, 1894 
Limonius ignicollis là một loài bọ cánh cứng trong họ Elateridae. Loài này được Lewis miêu tả khoa học năm 1894.
Chú thích

↑  Elateridae in Synopsis of the described Coleoptera of the World 6 juni 2010
Leucas pearsonii

| Leucas pearsonii> Phân loại khoa học |
| --- | --- |
Giới (regnum): Plantae
(không phân hạng): Angiospermae
(không phân hạng): Eudicots
Bộ (ordo): Lamiales
Họ (familia): Lamiaceae
Chi (genus): Leucas
Loài (species): L. pearsonii
Danh pháp hai phần
Leucas pearsonii Sebald, 1980 
Leucas pearsonii là một loài thực vật có hoa trong họ Hoa môi. Loài này được Sebald mô tả khoa học đầu tiên năm 1980.
Chú thích

↑  The Plant List (2010). “Leucas pearsonii”. Truy cập ngày 5 tháng 6 năm 2013.
Leucas bracteosa

| Leucas bracteosa> Phân loại khoa học |
| --- | --- |
Giới (regnum): Plantae
(không phân hạng): Angiospermae
(không phân hạng): Eudicots
Bộ (ordo): Lamiales
Họ (familia): Lamiaceae
Chi (genus): Leucas
Loài (species): L. bracteosa
Danh pháp hai phần
Leucas bracteosa Gürke, 1895 
Leucas bracteosa là một loài thực vật có hoa trong họ Hoa môi. Loài này được Gürke mô tả khoa học đầu tiên năm 1895.
Chú thích

↑  The Plant List (2010). “Leucas bracteosa”. Truy cập ngày 5 tháng 6 năm 2013.
Idiocera kashongensis

| Idiocera kashongensis> Phân loại khoa học |
| --- | --- |
Giới (regnum): Animalia
Ngành (phylum): Arthropoda
Lớp (class): Insecta
Bộ (ordo): Diptera
Họ (familia): Limoniidae
Chi (genus): Idiocera
Danh pháp hai phần
Idiocera kashongensis Alexander, 1968 
Idiocera kashongensis là một loài ruồi trong họ Limoniidae. Chúng phân bố ở miền Ấn Độ - Mã Lai.
Leucas anandaraoana

| Leucas anandaraoana> Phân loại khoa học |
| --- | --- |
Giới (regnum): Plantae
(không phân hạng): Angiospermae
(không phân hạng): Eudicots
Bộ (ordo): Lamiales
Họ (familia): Lamiaceae
Chi (genus): Leucas
Loài (species): L. anandaraoana
Danh pháp hai phần
Leucas anandaraoana Umam.Rao & P.Daniel, 1999 publ. 2000 
Leucas anandaraoana là một loài thực vật có hoa trong họ Hoa môi. Loài này được Umam.Rao & P.Daniel mô tả khoa học đầu tiên năm 1999 publ. 2000.
Chú thích

↑  The Plant List (2010). “Leucas anandaraoana”. Truy cập ngày 5 tháng 6 năm 2013.
Khoa học thần kinh giấc ngủ

BrdU (màu đỏ), thể hiện quá trình neurogenesis trong trung khu dưới hạt (SGZ) của vùng DG hồi hải mã. Hình ảnh minh họa này của Faiz và cộng sự, năm 2005.
Khoa học thần kinh giấc ngủ là lĩnh vực nghiên cứu khoa học thần kinh và sinh lý học căn bản về bản chất của quá trình ngủ và các chức năng sinh học của nó. Thông thường thì sự ngủ được nghiên cứu dưới góc độ tâm lý học và y học. Nhằm để hiểu rõ một cách toàn vẹn, thông suốt và thấu đáo, phá vỡ các nghi ngờ và giải rõ nhận thức về việc ngủ. Đã diễn ra nhiều cuộc nghiên cứu trên khía cạnh khoa học thần kinh với quy mô lớn và vượt trội, khi sự phát triển công nghệ kỹ thuật đạt được mức rạng rỡ từ nửa sau thế kỷ 20.
Y văn đã chứng minh tầm quan trọng của sự ngủ thực tế đó là nếu con vật đó chỉ dành một tiếng cho việc ngủ, thì với một tình trạng thiếu ngủ trầm trọng cứ diễn ra như vậy có thể gây nên hậu quả thảm khốc và cuối cùng sẽ dẫn đến cái chết. Hay trong nghiên cứu của Bellesi và cộng sự năm 2017, tình trạng thiếu ngủ diễn ra sẽ kích hoạt tế bào hình sao, gia tăng hoạt động thực bào và tấn công vào các khớp thần kinh, đối với những con chuột mất ngủ mãn tính, sự gia tăng này lên tới 13.5%, não bộ tự ăn chính nó theo đúng nghĩa đen. Như vậy hiện tượng ngủ là rất quan trọng, tuy nhiên mục đích và cơ chế của ngủ chỉ được nắm rõ một phần nào đó, thậm chí cho đến tận vào cuối những năm 1990 người ta cho rằng: "Chức năng duy nhất của việc ngủ là làm cho hết buồn ngủ". Tuy nhiên, với sự phát triển và ra đời các phương pháp kỹ thuật hình ảnh tối tân như là EEG, PET, và fMRI mang khả năng tính toán cao đã giúp chúng ta hiểu rõ nhiều hơn về các cơ chế thần kinh vận hành quá trình ngủ.
Các câu hỏi với mức độ cơ bản trong nghiên cứu khoa học thần kinh về ngủ đó là:
Các yếu tố tương quan với giấc ngủ, tức là tập hợp các sự kiện tối thiểu đủ để xác nhận rằng loài sinh vật đó đang ngủ?
Hệ thần kinh và não bộ hình thành và điều chỉnh quá trình ngủ như thế nào?
Những sự kiện gì xảy ra trong bộ não lúc ngủ?
Làm thế nào để chúng ta có thể hiểu được chức năng ngủ trong não bộ dưới phương diện sinh lý học?
Các nguyên nhân gây ra các rối loạn giấc ngủ và chúng có thể được điều trị như thế nào?
Các lĩnh vực nghiên cứu khác nằm trong phạm vi khoa học thần kinh giấc ngủ bao gồm tiến hóa quá trình ngủ qua các loài, giấc ngủ trong giai đoạn phát triển và lão hóa, tập tính ngủ ở động vật, cơ chế tác động của các loại thuốc lên giấc ngủ, mơ và ác mộng, và chu kỳ tỉnh thức của cá thể.
Giấc ngủ và sự phát sinh cá thể – chủng loại

Chưa dừng lại ở đó, câu hỏi lại tiếp tục được đặt ra đó là quá trình ngủ đã biến chuyển và tiến hóa như thế nào trong giới động vật. Đặc biệt là về sự hình thành và phát triển ra sao, như thế nào đối với loài người; điều này là quan trọng và thực sự cần thiết bởi vì nó cung cấp các manh mối, bằng chứng giải thích cho các chức năng sinh lý, các cơ chế thần kinh tùy thuộc loài và trật tự ẩn đằng sau, hơn nữa còn có thể đưa ra sự thống nhất chung và phá vỡ mối nghi ngờ, các tranh cãi khoa học, và thiết lập lại những định nghĩa được cho là mơ hồ và không khách quan trước đó.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ

Nắm bắt và hiểu rõ cấu trúc lẫn chức năng như hai mặt của một đồng xu, bởi vì đây là hai phạm trù không thể tách rời nhau thông qua mối liên kết vật lý. Cũng vậy nhận biết sự vận động của nhiều vùng não khác biệt trong hiện tượng ngủ có thể cho ta các lý thuyết khoa học thần kinh cơ bản về chức năng ngủ, điển hình là các sóng não và đặc trưng của điện năng dao động trong từng trạng thái một, tạo điều kiện thuận lợi cho sự mô hình hóa các hoạt động lượng tử vốn vô cùng tinh vi và khó hiểu cho một hiện tượng được xem là tách rời với ý thức (consciousness). Người ta đã quan sát được rằng là các điện thế hoạt động vẫn còn hiện diện bình thường trong tất cả các giai đoạn xuyên suốt chu kỳ ngủ, mặc dù chúng diễn ra ở những khu vực khác nhau trong não bộ. Như vậy là, trái với niềm tin phổ biến của nhiều người thời đó, bộ não không bao giờ bị bất hoạt hoàn toàn trong lúc ngủ, các mạng lưới nơron vẫn mang khả năng hưng phấn âm ỉ và tiềm tàng, và các tín hiệu chưa thể bị dập tắt (điều này chỉ xảy ra khi chết não toàn phần hay chết sinh học). Cũng vậy, cường độ của giấc ngủ đặc trưng bởi các bước sóng chậm với tần số thấp, và để đảm bảo sự cân bằng cho hệ thống thần kinh trung ương, thì những vùng não nào hoạt động mạnh mẽ trong khoảng thời gian dài, tương ứng vùng đó cần kích hoạt các bước sóng chậm nhiều hơn, nghĩa là các nơron tùy thuộc vào mức độ kích thích chúng sẽ vào trạng thái nghỉ thích hợp, bởi là do các tế bào thần kinh khi chúng bị kích thích quá mức sẽ bị bão hòa, hay tệ hơn nữa là đi vào chu trình chết, hơn nữa con người trong một ngày không biết đã tiếp nhận bao nhiêu loại tín hiệu kích thích đầu vào, nhưng một điều chắc chắn là vô cùng nhiều chẳng hạn như ánh sáng, âm thanh, nhiệt độ, các cảm giác thuần túy như vị giác, thân thể, mùi vị,... Một điều đáng lưu ý nữa là các nơron không thể tái sinh như những tế bào bình thường khác, do vậy việc giữ trạng thái cân bằng của một hệ thống đảm đương các chức năng thực vật (nhịp thở, nhịp tim,...) và hoạt động cấp cao như tư duy, sự điều kiện hóa, ra quyết định, định hướng kế hoạch và thiết lập nó, trí thông minh, ý chí tự do,... là vô cùng quan trọng, và cố nhiên một tuyên bố khoa học rằng con người nói riêng dành 1/3 cuộc đời cho việc ngủ là không phải bàn cãi (tuy nhiên vẫn còn "hạt sạn" tùy từng đặc tính nơron của các cá thể riêng biệt). Việc sử dụng các phương thức hình ảnh như là PET và fMRI, kết hợp với kết quả điện não đồ, sẽ cung cấp những bằng chứng một cách chính xác, có ý nghĩa và đáng tin cậy cho sự khám phá những vùng nào thuộc não bộ tham gia tạo ra những tín hiệu sóng đặc trưng và xác định chức năng của nó là gì.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Lịch sử phát triển mô hình các giai đoạn giấc ngủ

Vào năm 1937, Alfred Lee Loomis và đồng nghiệp của ông lần đầu tiên đã mô tả các giai đoạn của một giấc ngủ, bằng cách phân lập những EEG sở hữu đặc điểm khác nhau thành 5 mức độ (A đến E), từ đó có thể đưa ra được các dạng sóng cơ bản và thể hiện sự phân bố lần lượt theo tần số và biên độ, đi từ trạng thái thức sang trạng thái ngủ sâu. Vào năm 1953, người ta phát hiện ra loại EEG mới, chính là điện não động của giấc ngủ REM, và chính vì thế mà William C. Dement và Nathaniel Kleitman đã tái phân loại lại thành 4 giai đoạn NREM và 1 giai đoạn REM. Các giai đoạn của giấc ngủ cũng được tiêu chuẩn hóa vào năm 1968, bởi Allan Rechtschaffen và Anthony Kales trong cuốn "cẩm nang khả kiến tín hiệu giấc ngủ của R&K."
Trong tiêu chuẩn R&K, giấc ngủ NREM được chia thành 4 giai đoạn, với giai đoạn 3 và 4 là giai đoạn giấc ngủ sóng chậm. Trong giai đoạn 3, trong tất cả các dạng sóng thì phần trăm của sóng delta là bé hơn 50%, trong khi đó ở giai đoạn 4 thì ngược lại. Hơn nữa, REM thỉnh thoảng được coi như là giai đoạn thứ 5 của một giấc ngủ. Năm 2004, Viện Hàn lâm Y học về Giấc ngủ của Mỹ (AASM) đã kiểm duyệt lại hệ thống các tín hiệu điện khai thác được mà Rechtschaffen và Kales đã mô tả trong cuốn cẩm nang, thông qua việc nghiên cứu đo lường các điện não thực sự trên một nhóm người nhất định. Và kết quả là đã có một vài sự thay đổi, mà quan trọng nhất đó là giai đoạn 3 và 4 của chu kỳ giấc ngủ hợp nhất lại thành N3. Vào năm 2007, các tín hiệu đã sửa đổi và hiệu chỉnh được xuất bản trong một cuốn sách có tên là Cẩm nang AASM cho tín hiệu giấc ngủ và các sự kiện liên quan. Trong đó, có đề cập đến những biến đổi sinh học chẳng hạn như là tình trạng hô hấp, nhịp tim, trương lực cơ, cử động mắt và sự chuyển động thân thể.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Diễn biến giấc ngủ NREM > NREM 1

Giai đoạn NREM 1 (N1 – giấc ngủ nông, trạng thái lơ mơ, ngủ gà ngủ gật – chiếm 5–10% tổng lượng giấc ngủ của người trưởng thành): Đây là giai đoạn chuyển tiếp giữa thức và ngủ, và thỉnh thoảng xảy ra khoảng giữa giai đoạn ngủ sâu và REM. Các cơ bắp vẫn còn trong tình trạng hoạt động, và đồng tử cử động chậm rãi, mắt mở và đóng một cách vừa phải. Điện não bắt đầu dịch chuyển từ tín hiệu sóng alpha có tần số 8–13 Hz (phổ biến trong trạng thái thức) sang tín hiệu sóng theta với tần số là 4–7 Hz. Hiện tượng rung giật cơ đột ngột lúc ngủ (hypnic jerks), hay còn gọi là dấu co giật dương tính (positive myoclonus), trong giai đoạn khởi điểm giấc ngủ này có thể xuất hiện. Một số người cũng có thể trải nghiệm ảo giác thôi miên giấc ngủ (hypnagogic hallucinations) trong giai đoạn này. Trong NREM1, con người có sự mất đi trương lực cơ ở một số cơ nhất định, và hầu như vẫn còn năng lực ý thức đối với môi trường xung quanh.:13–23
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Diễn biến giấc ngủ NREM > NREM 2

Giai đoạn NREM 2 (N2 – chiếm 45–55% tổng lượng giấc ngủ): Trong giai đoạn này, sóng theta đã bắt đầu hình thành, và người ngủ dần dần khó bị đánh thức hơn; tính đơn điệu của các sóng alpha của giai đoạn trước đó bị phá vỡ, bởi sự xuất hiện các tín hiệu khác, đó là các thoi ngủ (sleep spindles) hay còn gọi là thoi đồi vỏ não (thalamocortical spindles) và phức hợp K. Thoi ngủ có tần số dao động từ 11 đến 16 Hz (phổ biến nhất là 12–14 Hz). Trong NREM 2, hoạt động mô cơ giảm xuống rõ rệt trên kết quả điện cơ đồ (EMG), và khả năng ý thức của cá thể mất hẳn.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Diễn biến giấc ngủ NREM > NREM 3

Bài chi tiết: Giấc ngủ sóng chậm
Giai đoạn NREM 3 (N3 – chiếm 15–25% tổng lượng giấc ngủ): Trước đây được chia thành giai đoạn 3 và 4, đây là giai đoạn giấc ngủ sóng chậm (SWS) hay còn gọi là giấc ngủ sâu. SWS đặc trưng bởi những bước sóng delta biên độ rất cao với tần số thấp hơn 3.5 Hz, vùng trước thị (preoptic area) trong vùng dưới đồi (hypothalamus) đóng vai trò quan trọng, nếu không muốn nói là tuyệt đối cần thiết, trong việc kích hoạt giấc ngủ này; và là nơi đầu tiên phát xung lan tỏa cho các cấu trúc lân cận và hoạt hóa hệ ngủ. Người ngủ trở nên kém đáp ứng hơn rất nhiều đối với môi trường, các kích thích không còn có thể làm hưng phấn các nơron nữa (trừ khi quá mạnh). Giấc ngủ sóng chậm là giai đoạn mà khi đó con người rơi vào trạng thái nghỉ ngơi tuyệt đối, là giai đoạn loại bỏ cảm giác buồn ngủ chủ quan nhiều nhất trong các dạng giấc ngủ, giúp khôi phục năng lượng cho việc thực hiện các chức năng thần kinh cấp cao, tạo động cơ thúc đẩy các hành vi mang tính bản năng cho sự sinh tồn của cá thể.
Giai đoạn này đặc trưng bởi có sóng delta (chiếm tối thiểu 20%), tần số từ khoảng 0.5–2 Hz và có biên độ đỉnh tới đỉnh >75 μV. (Tiêu chuẩn EEG đã ra định nghĩa rằng sóng delta phải có tần số từ 0 đến 4 Hz, nhưng đối với tiêu chuẩn giấc ngủ cả hai đều được chấp thuận trong mô hình gốc của R&K (Allan Rechtschaffen và Anthony Kales đã nêu ra trong cuốn "cẩm nang khả kiến tín hiệu giấc ngủ của R&K."), và cập nhật năm 2007 trong cuốn sách hướng dẫn của AASM đã xuất bản thì chính thức sử dụng tần số 0.5–2 Hz). Đây cũng là giai đoạn khả năng sẽ xuất hiện các rối loạn giấc ngủ chẳng hạn như là ác mộng về đêm, đái dầm, mộng du, nói mớ. Nhiều mô hình vẫn còn cho ra giai đoạn N3 với sóng delta tỷ lệ 20–50%, và giai đoạn N4 sóng delta >50%; trong khi vốn dĩ đã được tiêu chuẩn hóa và kết hợp lại chỉ mô tả giai đoạn N3.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Sóng cầu-gối-chẩm

Giấc ngủ REM cũng liên quan tới sự bùng nổ của các sóng cầu-gối-chẩm (đồng thời gọi là sóng PGO hay sóng hoạt động theo pha) gây ra bởi do sự đốt cháy của các nơron tương ứng. Sóng PGO đã được tiến hành ghi lại trong nhân gối ngoài và vùng vỏ não chẩm trong giai đoạn tiền REM và được cho là phản ánh nội dung giấc mơ. Sự gia tăng tỷ số tín hiệu trên nhiễu trong vùng vỏ não gối ngoài gợi ý rằng các giấc mơ sinh động có thể xảy ra trước khi giấc ngủ REM đi đến giai đoạn hoàn thiện, tuy nhiên là điều này vẫn chưa thể xác nhận hay chứng minh được. Sóng PGO cũng thể hiện vai trò đối với giai đoạn phát triển và sự chín mùi về mặt cấu trúc trong não, cũng như là quá trình điện thế hóa dài hạn (LTP) của các loài động vật chưa trưởng thành, lập luận này có được dựa trên thực tế rằng sự hoạt động mạnh của các sóng PGO diễn ra trong trạng thái ngủ với điều kiện quan trọng là não bộ đang còn có thể phát triển nữa.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Tái hoạt hóa mạng lưới thần kinh

Hệ thống thần kinh cũng trải qua các cơn "rung chấn" nhất định trong giấc ngủ; đó chính là quá trình tái hoạt hóa điện thế động. Một số nghiên cứu về điện sinh lý trong cơ thể người đã làm sáng tỏ rằng là các xung thần kinh một khi đã được phóng bởi những tế bào thần kinh liên quan đến việc học, thì chúng sẽ tái hoạt hóa (phóng điện) lại trong bộ óc đang trong trạng thái ngủ. Điều này kết hợp cùng với bằng chứng rõ ràng rằng là sự kiện hoạt hóa mạch nơron đặc biệt diễn ra ở những vùng nhớ, dẫn đến việc hình thành giả thuyết rằng quá trình ngủ chính là cơ chế giúp củng cố và tăng cường cho một vài loại trí nhớ. Trong mối tương quan này, các công trình nghiên cứu cũng chứng minh là sau khi thực hiện hàng loạt nhiệm vụ vận động một cách liên tiếp, thì vùng tiền vận động và vỏ não thị giác là những vùng hoạt động mạnh mẽ nhất trong giấc ngủ REM, nhưng không phải là NREM. Tương tự như vậy, quá trình tái diễn lại các xung động xảy ra ở hồi hải mã trong giấc ngủ SWS nhưng không đối với REM, khi đối tượng đã thực hiện những nhiệm vụ học không gian. Những cuộc nghiên cứu như thế nói lên rằng vai trò của một giấc ngủ có thể bao gồm cả việc cố kết cho các loại trí nhớ cụ thể. Tuy nhưng, câu hỏi được đặt ra là liệu rằng các loại trí nhớ khác cũng trải qua sự củng cố này; nhằm chôn sâu thông tin vào "mảnh đất thần kinh" với những cơ chế như trên chăng, điều này vẫn chưa được biết và giải rõ.
Sự vận hành của não bộ trong quá trình ngủ > Trao đổi tín hiệu giữa vỏ não mới và cấu trúc hải mã

Trong giấc ngủ sóng chậm SWS, có sự tương tác qua lại rất mạnh thông qua các cấu trúc, mà điển hình là vùng hải mã và vỏ não mới. Đáng lưu ý ở hồi hải mã trong giấc ngủ SWS, EEG biểu hiện ra các sóng nhọn chiếm ưu thế và quần thể nơron tham gia vào việc tổ chức, phân hóa hoạt động tạo ra các xung động thần kinh trong giai đoạn này. Các biến đổi này đồng bộ hóa với những thay đổi trạng thái mà vỏ não có được (lên hoặc xuống) và phối hợp với dao động chậm (slow oscillation) ở lớp vỏ. Điều này ngụ ý rằng là có sự chuyển giao thông tin trong sự hình thành trí nhớ. Những quan sát như thế này, đi kèm với vai trò của hải mã trong sự xây dựng trí nhớ ngắn hạn và trung hạn, và vỏ đại não thì nắm giữ chức năng then chốt trong việc tạo hình ra các vật chất và nguyên liệu cho tế bào thần kinh giúp lưu trữ thông tin dài hạn, chẳng hạn như tăng mức độ biểu hiện các gen nhạy cảm với sự biến đổi, quá trình phiên mã và dịch mã, cuối cùng là tổng hợp thành các phân tử ký ức, điều này được cho là do sự tái tổ chức lại các RNA một cách liên tục, chính năng lực chỉnh sửa cơ sở di truyền ở cấp độ phân tử RNA với tốc độ cực nhanh, cho phép con người thích nghi nhanh chóng trước những thách thức từ môi trường. Tất cả đã làm cho những nhà khoa học thần kinh đưa ra giả thuyết rằng là "cuộc đối thoại" này có thể chính là cơ chế mà thông qua đó vùng hải mã truyền thông tin đến vỏ não. Vì thế nên là, tiến trình trao đổi điện thế động diễn ra dưới dạng là các kênh ion ở mức độ tế bào được cho là có mối quan hệ mật thiết với sự củng cố trí nhớ.
Điều hòa giấc ngủ

Sự chuyển đổi nhanh chóng giữa trạng thái thức và ngủ chịu sự chi phối và kiểm soát bởi các cơ chế sinh học của sinh vật tự thân. Điều quan trọng cần phải giải đáp đó chính là những khu vực nào của não giúp khởi động chu trình ngủ, và cách thức diễn ra như thế nào. Về giấc ngủ và trạng thái thức ở con người nói riêng và các loài động vật nói chung, thì dường như là tuân theo mô hình mạch lật (flip-flop model), tức có nghĩa là cả hai trạng thái này đều ổn định, và có các mạng lưới nơron thức và ngủ trấn áp lẫn nhau để tạo nên cái gọi là "đồng hồ sinh học." Cố nhiên rằng là không như mạch lật, sự kiện cá thể đó đi vào trạng thái ngủ không diễn ra ngay lập tức, có lẽ phải cho chiếc đồng hồ kêu tiếng tích tắc và cứ như thế những phút cuối cùng của sự thức tỉnh sẽ đi đến hồi kết thúc, khoảng thời gian này đặc trưng tùy thuộc mỗi cá thể để có thể ngủ, trường hợp như thế thậm chí xảy ra khi trạng thái tỉnh táo không ổn định do các rối loạn thần kinh ảnh hưởng. Ngược lại cũng giống như vậy, cá thể đó để chuyển đổi từ ngủ sang thức cũng phải tốn một khoảng thời gian nhất định (quán tính của giấc ngủ).
Điều hòa giấc ngủ > Khởi động giấc ngủ

Bài chi tiết: Khởi động giấc ngủ
Các cơ chế của một giấc ngủ đã dần được đưa ra ánh sáng, và đồng thời mở rộng ra thành các khái niệm; cắt nghĩa rõ ràng bằng việc khám phá ra rằng là khi có những thương tổn ở vùng trước thị và vùng dưới đồi trước sẽ đưa đến tình trạng mất ngủ, trong khi tại vùng dưới đồi sau thì cho kết quả ngược lại. Hơn nữa các y văn chứng minh cho thấy trung khu đáy não giữa (central midbrain tegmentum) là vùng đóng vai trò hoạt hóa cấu trúc vỏ. Vì thế kích hoạt vùng dưới đồi trước, ức chế vùng sau và trung khu đáy não giữa sẽ khởi tạo quá trình ngủ. Ngoài ra dựa trên các bằng chứng thực nghiệm khoa học, cụ thể tại khu vực dưới đồi có nhân trước thị đáy ngoài (VLPO) tạo ra các phân tử dẫn truyền GABA hướng ức chế, nhằm làm tê liệt hệ thống tỉnh thức trong giai đoạn khởi động giấc ngủ.
Điều hòa giấc ngủ > Các mô hình điều hòa giấc ngủ

Giấc ngủ được điều hòa bởi hai cơ chế song song nhau không thể tách rời, trong đó vùng dưới đồi có nhiệm vụ điều hòa hằng định của nội môi, giúp duy trì sự tồn tại của sinh vật diễn ra bình thường, và nhân trên chéo (suprachiasmatic nucleus, SCN) là cấu trúc thần kinh với kích thước như đầu ngón tay và chứa khoảng 20.000 tế bào thần kinh, thực hiện việc kiểm soát đồng hồ sinh học bên trong cơ thể thông qua phát ra các phân tử tín hiệu chuyên biệt. Dù rằng là bản chất chính xác của việc ngủ, hay nói cụ thể hơn là động cơ nào thúc đẩy quá trình này diễn ra vẫn chưa được biết, người ta cho rằng trạng thái thức càng duy trì lâu, tương đương áp lực giấc ngủ nội môi dần dần tăng lên, và tăng liên tục cho đến khi con người rơi vào giấc ngủ hoàn toàn. Phân tử adenosine là minh chứng cho điều này, áp lực tăng lên một phần là do sự tích lũy của các hoạt chất adenosine này. Tuy nhiên, các nhà khoa học cho rằng không thể đơn giản hóa bằng việc ngoại suy nó và cũng không giải thích hiện tượng một cách hoàn toàn được. Nhịp sinh học trong cơ thể về tổng quan là một chu kỳ với thời gian 24 giờ, nhịp này vẫn tiếp tục hoạt động ngay cả khi vắng mặt các tín hiệu đến từ môi trường ngoài. Chính cấu trúc SCN đã chi phối nhịp sinh học này bằng việc cho các sợi chiếu đến thân não.
Vào năm 1982, Borbely đã đưa ra mô hình hai quá trình, bao gồm Quá trình S (cân bằng nội môi) và Quá trình C (nhịp sinh học). Qua mô hình được đưa ra như vậy, ông đã giải thích rõ ràng rằng là làm thế nào mật độ sóng chậm lại tăng suốt cả thời khoảng ban đêm, và giảm khi khởi đầu một ngày mới, trong khi đó đồ thị nhịp sinh học được diễn tả là giống như biểu đồ hình sin. Ông cũng cho rằng áp lực của giấc ngủ đạt lớn nhất khi sự khác biệt về biên độ nhịp ngủ và thức nhiều nhất.
Vào năm 1993, có một mô hình khác ra đời với tên gọi là mô hình quá trình trái ngược. Mô hình này đã giải thích rằng hai quá trình trên cạnh tranh lẫn nhau để gây ra trạng thái ngủ, hẳn nhiên điều này chống lại mô hình của Borbely. Theo như mô hình này thì, cấu trúc SCN sẽ thúc đẩy sự hưng phấn mạnh mẽ, đối kháng cạnh tranh với sự cân bằng nội môi. Trong vùng dưới đồi, điển hình có các con đường tín hiệu vô cùng phức tạp với vô vàn khớp thần kinh, giúp điều chỉnh nhịp cân bằng nội môi, các mạch nơron trong đó được ví như là công tắc và khi đến thời điểm cần thiết sẽ "tắt" hệ thức tỉnh. Cả hai tác động này đã cùng tạo ra quá trình ngủ lẫn thức, như là hệ quả của sự bập bênh qua lại giữa các nơron ngủ và nơron thức. Cả hai mô hình trên đều có giá trị cũng như bổ sung cho nhau, trong đó có một lý thuyết nói rằng là REM đã ức chế đi NREM, và sự ức chế như vậy có thể mang ý nghĩa nhất định. Trong bất cứ trường hợp nào, cả hai quá trình sinh lý này và các cơ chế ẩn đã góp phần tạo dựng khả năng thích ứng của nhịp sinh học (tưởng chừng như đơn giản), và đồng thời là trong tương lai sẽ có thể phát triển hơn nữa phù hợp với các kỹ thuật công nghệ vi mô của giới khoa học.
Điều hòa giấc ngủ > Đồi thị và sự điều hòa hoạt động thần kinh

Các hoạt động điện não trong tiến trình ngủ được cho là do đồi thị gây ra, như vậy những nhà nghiên cứu họ đề xướng rằng cấu trúc này có thể nắm giữ vai trò quyết định đối với SWS. Hai loại điện dao động chủ yếu có trong giấc ngủ sóng chậm, đó là dao động delta và dao động chậm, cả hai đều có thể được tạo ra bởi đồi thị và vỏ não. Tuy nhiên, các thoi ngủ chỉ được tạo ra từ đồi thị, điều này mang ý nghĩa quan trọng trong cấu trúc này. Giả thuyết đồi thị tạo nhịp phát biểu rằng đồi thị chính là nơi tạo ra những dao động sóng não này, nhưng còn vấn đề đồng bộ hóa sự phóng xung điện của nhiều nhóm nơron một cách đồng thời; thì lại phụ thuộc vào sự tương tác giữa đồi thị và vỏ não. Đồi thị cũng đóng vai trò tiến trình khởi động giấc ngủ, khi nó chuyển đổi từ điện thế động sang điện thế tĩnh, và được coi như là "chiếc gương" phản chiếu cả đồng thời các con đường điều hòa ngủ trung ương và ngoại vi, liên kết với nhiều vùng vỏ não ở xa để có thể phối hợp và thống nhất các hoạt động thần kinh.