تحتوي منطقة ما تحت المهاد في المخ منطقة بحجم الفول السوداني في عمق الدماغ- على مجموعات من الخلايا العصبية التي تعمل كمراكز مراقبة تؤثر على النوم والإثارة، وتوجد أيضًا هناك منطقة أخرى تسمى (النواة الحركية)
وهي مجموعات من الخلايا تتلقى معلومات من العين حول التعرض للضوء مباشرة.

في البداية، تنتج الخلايا المعززة للنوم مادة كيميائية في المخ تسمى (جابا) تعمل على تقليل نشاط مراكز الإثارة، ثم يرسل جذع الدماغ إشارات لإرخاء العضلات المحركة للجسم والأطراف؛ حتى لا نقوم بتحقيق أحلامنا أثناء حدوثها.

ثم تستقبل الغدة الصنوبرية إشارات وتزيد من إنتاج هرمون (الميلاتونين)، والذي يساعد على النوم بمجرد إطفاء الأنوار.

فمثلًا لا يمكن لفاقدي البصر تنسيق دورة النوم والاستيقاظ الطبيعية باستخدام الضوء الطبيعي، لكن يتم تثبيت أنماط نومهم عن طريق تناول كميات صغيرة من الميلاتونين في نفس الوقت كل يوم.