La relation entre sommeil et thermorégulation a été mise en évidence par de nombreuses études menées à la fois sur l'homme et différents animaux. Avant d’illustrer les résultats de ces recherches, une brève introduction au sommeil est nécessaire. Ce que beaucoup savent, n’est pas la même tout au long de sa durée, mais comprend deux phases principales, le non-REM (sommeil orthodoxe) et le REM ( paradoxe du sommeil). L'analyse du terme REM permet d'apprécier les différences substantielles entre ces deux phases; REM est en fait un acronyme pour mouvements oculaires rapides = mouvements oculaires rapides .
Inversement, le sommeil non REM est caractérisé par l’abduction de toutes les fonctions autonomes, comme en témoigne un schéma EEG caractérisé par des ondes larges et lentes.
Les phases de sommeil paradoxal, entrecoupées de longues périodes de sommeil profond, durent chacune 15 à 20 minutes et se répètent toutes les deux heures environ. Au cours de la nuit, les phases du sommeil orthodoxe diminuent progressivement et leur durée et leur intensité augmentent progressivement de celles du type REM jusqu'à atteindre le moment le plus long précédant le réveil.
Par conséquent, il n’est pas surprenant que l’apparition du sommeil lent soit accompagnée d’une réduction des processus métaboliques, mise en évidence par la diminution de l’activité cardiaque et de la température centrale du corps, ainsi que de l’augmentation du métabolisme cutané. Par conséquent, pendant le sommeil lent, la thermorégulation est orientée vers une réduction de la température corporelle. Il semble également que le déclin général de l'activité métabolique soit provoqué par un contrôle thermorégulateur qui anticipe l'apparition du sommeil. par conséquent, la réduction des processus métaboliques semble être non seulement la conséquence, mais aussi une condition nécessaire pour favoriser l'endormissement. Pendant la phase de sommeil non REM, l'organisme conserve encore la capacité de thermorégulation; par conséquent, à l'instar de ce qui se passe à l'état de veille, il répond à une augmentation de la température ambiante avec polypnée, vasodilatation périphérique, sudation, réduction des processus métaboliques sous-tendue par la thermogenèse optionnelle et la prise d'une posture favorisant la dispersion thermique; inversement, lorsque la température ambiante diminue, il est possible d’apprécier la vasoconstriction cutanée, la piloérection, l’augmentation de la thermogenèse facultative et, dans les phases un et deux, l’apparition du frisson. Ce qui est décrit ne se produit pas pendant les phases de sommeil paradoxal au cours desquelles l'hypothalamus perd sa capacité de thermorégulation, au point d'apprécier un comportement paradoxal avec l'apparition d'une vasoconstriction cutanée chez les animaux exposés à la chaleur et d'une vasodilatation chez ceux exposés au froid. Par conséquent, pendant le sommeil paradoxal, le réveil ou le passage à une phase de sommeil non paradoxal représente le seul moyen de protéger le corps contre les variations de température excessives. Cerri et al., 2005, par exemple, ont montré que l'exposition des rats à des conditions environnementales froides, entraînant une perte de thermoneutralité, entraînait une réduction d'environ 80% de la durée du sommeil REM normalement exprimée chez cette espèce. .
