L’homéostasie, du grec ancien omoio « semblable » et stasis « arrêt », est un régulateur de l’environnement interne du corps, pour maintenir un équilibre physiologique stable malgré les conditions extérieures. L’homéostasie du sommeil module la pression de sommeil, c’est-à-dire l’envie de dormir selon le temps écoulé depuis la dernière période de sommeil. Plus ce temps est long, plus le besoin de dormir va être ressenti, et au contraire, plus la période de sommeil est récente, plus cette envie sera dissipée.

Malgré des années de recherche sur le sujet, l’homéostasie du sommeil reste mal comprise. On sait pourtant que l’homéostasie régule la présence de substances endogènes (produites naturellement par le corps) dans le liquide cérébro-spinal (liquide dans lequel baigne le cerveau). Ces substances s’y accumulent en période d’éveil au cours de la journée. L’accumulation de ces substances a pour effet d’augmenter la pression du sommeil.

La substance la plus connue est l’adénosine, même s’il en existe probablement d’autres. Elle a pour effet d’inhiber un certain nombre de processus liés à l’éveil, notamment ceux impliquant des neurotransmetteurs comme la sérotonine ou l’acétylcholine, et conduit ainsi à la somnolence. Le niveau d’adénosine décroît ensuite rapidement dès le début du sommeil.

Pendant le sommeil le niveau d’énergie dans le cerveau augmente et du glycogène est produit. Au cours de la journée, l’énergie est utilisée, le taux de glycogène baisse, et l’adénosine s’accumule pour compenser cette perte d’énergie. En effet, le besoin régulier de dormir provient en partie de la perte d’énergie au cours de la journée. Pendant le sommeil, du nouveau glycogène est produit et l’adénosine est éliminée.

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