Control Neural del Son: Fases REM i No-REM
Hipotàlem i Son No-REM
Paral·lelament, la regió que controla el son No-REM és a l'hipotàlem anterior (àrea preòptica ventrolateral). Aquesta àrea envia GABA (un neurotransmissor inhibidor) a l'escorça i al tronc de l'encèfal, per tal d'adormir el Sistema Activador Reticular Ascendent (SARA). També controla la projecció d'histamina. No inhibeix res directament, sinó que frena l'activació. La lesió a l'àrea preòptica ventrolateral produeix insomni (comprovat en experiments amb rates), i la seva activació produeix signes de somnolència en la conducta i en l'electroencefalograma (EEG) (experiments en gats). Les neurones d'aquesta regió estan molt actives a l'inici del son. És en aquest sistema on actuen els anestèsics generals.
Protuberància i Son REM
Pel que fa al control neural del son REM, aquest té lloc a la protuberància (àrea peribraquial: nucli pedunculopontí tegmental o PPT i nucli laterodorsal tegmental o LDT). El son REM està causat per una sobreproducció d'acetilcolina (ACh). La incidència del carbacol (un agonista de l'ACh) produeix son REM. A part, les hipocretines activen la serotonina (5HT) i la noradrenalina (NA), que tenen el seu pic al final de la fase REM, i el valor mínim al principi d'aquesta fase. Els col·licles superiors controlen el moviment ocular ràpid característic del REM. L'atonia muscular es controla des del tegmentum cap al bulb raquidi per a inhibir les motoneurones. Investigacions han demostrat que en subjectes amb lesions al bulb medial, es manté el son REM però sense la seva característica atonia muscular.
Ones PGO i Somnis
Aquesta àrea també envia ones PGO (pontogeniculooccipitals) al cos geniculat lateral del tàlem, que arriben a l'escorça visual de projecció, provocant la visió dels somnis. Durant la fase REM tenen lloc els somnis amb contingut narratiu estructurat, mentre que a la fase de son d'ones lentes (SOL) hi ha els episodis de somnambulisme, malsons i terrors nocturns.
Inhibició del Son Paradoxal
Durant la vigília i el SOL, el son paradoxal (REM) està inhibit per les neurones serotonèrgiques dels nuclis del Rafe i les noradrenèrgiques del locus coeruleus. Quan baixa la 5HT i la NA, i puja l'ACh, s'entra en son REM.
Noradrenalina i Consciència
La NA (molt important per a l'atenció) no intervé en el son REM. Per això, en fase REM no hi ha estat de consciència.
Alimentació i Son
Sembla ser que la quantitat de menjar ingerit augmenta el son. Concretament, la ingesta de proteïnes estaria relacionada amb el son REM i la ingesta de carbohidrats estaria lligada al SOL.
Funcions del Son
Funció Adaptativa
El son permet conservar energia. En animals endoterms (animals que regulen la seva pròpia temperatura) els permet alentir el metabolisme. Els animals grans tenen sempre menys hores de son, i necessiten menjar contínuament per a mantenir l'energia. A més, el son REM és superior en animals herbívors que en animals carnívors depredadors.
Funció Restauradora
Efecte rebot: El cos, davant d'una privació de son, tendeix a recuperar-lo creant més son "útil". No es recupera al 100%, però sí en conjunt. L'efecte rebot és selectiu: la privació de son REM provoca una tendència a recuperar el mateix tipus de son (fins i tot en una mateixa nit, el fet de despertar-se en plena fase REM fa que el subjecte, en tornar-se a adormir, entri en REM de manera anormalment ràpida).
La privació de son profund (SOL) no afecta l'exercici físic, però sí que provoca distorsions perceptives i cognitives. Durant aquesta fase del son hi ha una alta producció de proteïnes i d'hormona del creixement. És un període que permet regenerar teixits, reparar cèl·lules i restaurar energia. Per tant, és per a recuperar el cervell, però no és imprescindible per a recuperar el cos.