El ciclo vigilia-sueño está casi rigurosamente acotado a esta modificación. Sin embargo, el conocimiento relacionado con estos temas es muy reciente.

Este "ritmo circadiano" (alrededor de 24 hs.) determina, desde hace milenios, que la oscuridad promueva el reposo y que la luz ponga en marcha múltiples sistemas que movilizan los procesos vitales y sociales. La vida humana también sigue esos ritmos con variaciones individuales o grupales. El dormir implica cambios de actitud física y conducta motora. En muchos casos sería imposible determinar por estos únicos parámetros, si una persona está dormida, inconsciente o muerta. El registro de la actividad cerebral (electro-encefalograma o EEG) determina en qué estado de conciencia se encuentra un individuo y es absolutamente distinto durante la vigilia y el sueño. También se modifican las actividades fisiológicas primarias: respiratoria, cardíaca, digestiva, muscular, temperatura corporal, etc. aún cuando no existan alteraciones en estos sistemas orgánicos.

Las funciones biológicas cambian durante la noche, aún cuando una persona no duerma.

Ellas son responsables de las alteraciones en la conducta y en el rendimiento físico e intelectual -lo cual repercute profundamente en el desempeño laboral y social-, algunas de las cuales provocan, a cierta hora, una sensación de fatiga o molestia física que debemos irnos a dormir. Superado ese lapso, un sujeto puede permanecer despierto más tiempo, a veces toda la noche y parte de/o todo el día siguiente.

Este estado particular, está asociado a distintos parámetros que se modifican en la últimas horas del día y primeras de la noche, con una periodicidad estable en cada individuo, de tal modo que se los denomina relojes biológicos.

La Cronobiología se ocupa de investigar todo lo relacionado con la característica rítmica de nuestros procesos vitales que, en otro momento habían promovido el auge de los biorritmos. El estudio de los relojes biológicos aporta al conocimiento del ciclo vigilia-sueño una información de alto valor científico. Gracias a ello, en muchos países, se cuenta con estadísticas que informan cómo aumenta el número de accidentes en las rutas, los errores en operarios que cubren turnos de noche, la frecuencia de fallecimientos y nacimientos, etc.

La temperatura corporal y la secreción de distintas hormonas (del Crecimiento, Cortisol, Testosterona, etc) están también estrechamente relacionadas con ese ritmo circadiano (24hs.) como lo demostraran oportunamente los estudios que se realizaran en relación con ellos. La temperatura central es la más estable de los ritmos circadianos y la tendencia para entrar en sueño está estrictamente ligada a ella.

En el momento crítico del pasaje de vigilia a sueño se observa la alternancia de los ritmos de la vigilia con los del sueño, hasta que dominan los últimos. Este fenómeno se repite todas las noches, varía en su duración ante circunstancias ajenas al sujeto (fatiga, ansiedad, alerta) y finaliza en el momento en que se instala el sueño nocturno. Es en este período inicial en que todavía resta percepción del mundo exterior y, muchas veces, se pierde la noción exacta de cuánto tiempo transcurrió antes de dormir

De la Neuroanatomía, la Neurofisiología y la Neurobioquímica, provienen las informaciones que más esclarecen ciertos interrogantes

El Sistema Nervioso Central es el "gran regulador" del Sistema de Vigilancia animal.

En la profundidad del encéfalo se encuentran los grupos de células nerviosas más importantes relacionados con el Sueño NoREM o Sueño Lento y el Sueño REM o Sueño Rápido, son los llamados "núcleos supraquiasmáticos", un pequeño grupo de neuronas que actúa como el reloj biológico primario que sincroniza el ciclo vigilia-sueño, además de cumplir otras funciones biológicas.

También existen procesos de tipo neurobioquímico que actúan como moduladores del sueño.

La modificación de horario para dormir y despertar provoca modificaciones en la sincronización interna de nuestros "relojes biológicos internos" por lo que se pueden alterar funciones estrechamente acotadas a ellos.

Esta circunstancia constituye un problema serio en los casos de cambios de huso horario. Ejemplo importante son: a) los horarios de verano, b) el llamado Sindrome de "jet-lag"-que sufren quienes viajan a lugares con importante diferencia horaria- y c) los turnos rotatorios de trabajo. Estas situaciones pueden producir somnolencia o insomnio, disminución del rendimiento intelectual o físico, aumento del riesgo para sufrir o provocar accidentes y disminución de la capacidad del sistema inmunológico.

En investigaciones hechas para evaluar el "jet-lag" se vió que: i) trasladarse dentro del mismo huso horario (aprox 1h.) en un viaje de 12 hs. no provoca trastornos; ii) cambios de 5 husos (París-New-York) provoca trastornos moderados y iii) desplazamientos de 11 zonas horarias (Copenhague-Alaska) necesitan una semana de adaptación con trastornos importantes.

A la luz de estos conocimientos, se prepara a las personas que van a hacer el cambio iii para adaptarse a sus nuevo horario cuando llegan a destino. Con los turnos rotatorios de trabajo se están empleando diferentes técnicas de adaptación.

La experiencia en horarios de verano en los países de la Comunidad Europea y los U.S.A. no ha mostrado efectos indeseables.