Aivomme ovat aktiiviset, olimmepa sitten unessa tai hereillä. Unen aikana aivot ovat vapaat ulkoisista virikkeistä ja niillä on aikaa huoltaa itse itseään. Valveilla ollessa aivojen hermosoluryhmät keskittyvät omaan erikoisalueeseensa, esim. aistien välittämän informaation käsittelyyn. Hereillä ollessa ihmisen aivojen eri osat ovat eri aikaan aktiivisia aina tilanteen ja tarpeen mukaan. Kun ulkoisia ärsykkeitä unen aikana ei ole, aivosolut ryhtyvät toimimaan samaan, hitaamapaan tahtiin. Unen ensimmäisen kolmanneksen syvän unen vaihe, on tärkein.
Mitä aivoissa tapahtuu unen aikana?
Unen aikana aivot tankkaavat itseensä ravintoa. Aivosolut käyttävät "polttoaineenaan" glukoosia ja laktaattia. Unen aikana aivot saavat laktaattia glykokeenivarstoista. Jos valvoo tai tekee töitä liian pitkään yhtäjaksoisesti, aivosoluilta loppuu energia ja ne siirtyvät automaattisesti unen rytmiin. Tästä puolestaan aiheutuu tarkkaamattomuutta ja virheidentekomahdollisuus kasvaa. Esimerkiksi suurta tarkkavaisuutta vaativassa tehtävässä, lennonjohdossa, henkilöt työskentelevät maksimissaan kaksi tuntia, jonka jälkeen on lepotauko jonka kesto on vähintään puoli tuntia, mielellään pidempikin. Samasta syystä ammattiautoilijoiden lepotauot ovat hyvin tarkkaan määrättyjä.
Unen aikana aivot karsivat turhia yhteyksiä ja informaatiota. Aivojen sata miljardia hermosolua käyvät keskenään jatkuvaa viestiliikennettä ja muodostavat lukemattomia uusia kytköksiä. Unen aikana aivot "putsaavat kovalevyn" ja turhat asiat ja kytkökset siivotaan pois. Myös tämä tapahtuu syvän unen aikana.
Adenosiini kertoo aivoille, paljonko unta ne tarvitsisivat. Mitä pidempään ihminen on hereillä, sen enemmän adenosiinia kertyy aivoihin ja ainoa keino päästä siitä eroon on nukkuminen. Kahvin piristävä vaikutus perustuu siihen, että kofeiini estää adenosiinin vaikutuksen.