控制睡眠的主要脑区包括下丘脑、脑干、松果体和基底前脑等部位。这些区域通过分泌褪黑素、调节昼夜节律和抑制觉醒系统来维持睡眠-觉醒周期。
1、下丘脑
下丘脑的视交叉上核是生物钟的核心区域，能够接收视网膜传递的光信号并调节褪黑素分泌。该区域神经元活动呈现24小时周期性变化，通过调控体温、激素分泌等生理指标来诱导睡眠。下丘脑腹外侧视前区含有睡眠激活神经元，其活跃时会抑制觉醒中枢。
2、脑干
脑干网状结构中的蓝斑核和缝核分别通过去甲肾上腺素、血清素等神经递质调节睡眠状态。中脑网状上行激活系统在觉醒时保持活跃，其功能被抑制时才会进入睡眠。延髓的孤束核能接收身体疲劳信号并触发睡眠需求。
3、松果体
松果体是褪黑素的主要分泌器官，其分泌量在夜间达到峰值。这种激素通过作用于下丘脑和脑干的受体，降低核心体温并诱发睡意。光照变化会直接影响松果体的分泌节律，这是时差反应产生的生理基础。
4、基底前脑
基底前脑的胆碱能神经元在快速眼动睡眠期表现活跃，而伽马氨基丁酸能神经元在非快速眼动睡眠期发挥作用。该区域与大脑皮层的双向连接既参与睡眠启动，也影响睡眠深度。阿尔茨海默病患者该区域损伤常伴随睡眠紊乱。
5、大脑皮层
大脑皮层虽不直接控制睡眠，但其神经活动模式会反馈调节睡眠质量。前额叶皮层活动减弱是入睡的必要条件，而感觉皮层的刺激阈值升高是深睡眠的特征。长期睡眠不足会导致皮层神经元代谢废物清除效率下降。
保持规律作息有助于维持这些脑区的正常功能，建议每天固定时间入睡和起床，避免睡前使用电子设备。白天适量运动可以提升睡眠驱动力，但睡前应避免剧烈活动。卧室环境宜保持黑暗安静，温度控制在适宜范围。若持续出现失眠或过度嗜睡，建议及时就医检查是否存在神经系统异常。