El sueño se regula por la combinación de dos procesos. Por un lado, los ritmos circadianos. Por otro, la acumulación de sustancias inductoras del sueño en el cerebro, como la adenosina. Su cantidad depende de varios factores, entre otros, el tiempo que llevamos despiertos ( a más tiempo, más adenosina) o la calidad del sueño.
El ritmo circadiano controla el sueño-vigilia dividido en una fase de descanso y otra de alerta. Y está relacionado con el comportamiento a lo largo del día. El reloj circadiano del ser humano dura alrededor de 24 horas y el organismo necesita sincronizarlo con señales del medio ambiente. El sincronizador más importante es el ciclo luz – oscuridad.
La epífisis o glándula pineal es un agente cronobiótico que sincroniza el reloj interno con el ciclo luz – oscuridad. Cuando no hay luz, la epífisis (de solo 120 miligramos) produce la hormona que conduce al mundo de los sueños: la melatonina.
En la especie humana, este órgano en forma de piña y de tamaño de un guisante se localiza dentro del cráneo. La retina del ojo registra la información luminaria que llega al núcleo supraquiazmático (SPQ) del hipotálamo. Que es la estructura cerebral encargada del control del reloj biológico. El núcleo informa a la glándula pineal para que sintetice y libere melatonina en condiciones de oscuridad.