A glândula pineal ocupa um papel central nos circuitos do controle do ritmo circadiano humano, uma vez que é uma glândula fotossensível por receber axônios da retina realizando diretamente a fotorregulação da secreção de melatonina.

Hipnóticos benzodiazepínicos atuam nas sinapses GABAérgicas no núcleo tuberomamilar inibindo a atividade dos neurônios histaminérgicos que projetam conexões para o telencéfalo.

A melatonina é um hormônio endógeno de meia vida longa que promove a ativação fisiológica dos neurônios gabaérgicos cujos corpos estão localizados na área pré-óptica ventromedial.

Os inibitores seletivos da recaptação de serotonina costumam, a longo prazo, regular o sono, uma vez que a rede serotonérgica, ao contrário da noradrenérgica, responde pelas fases mais profundas do sono e, paradoxalmente, também responde pelo sono REM (rapid eyes movements) o qual aumenta em intensidade e frequência sob uso desses fármacos, aumentando, por conseguinte a frequência dos sonhos.

Os picos de cortisol e melatonina fisiológicos coincidem nas primeiras horas da noite.