El tronco del encéfalo, situado en la base del cerebro, es responsable de controlar el sueño y los sueños. Las estructuras dentro del tronco del encéfalo, como el hipotálamo, la protuberancia y el bulbo raquídeo, trabajan juntas para regular los ciclos de sueño-vigilia, el sueño REM (movimiento ocular rápido) y el sueño no REM. El hipotálamo ayuda a controlar el reloj interno del cuerpo, el ritmo circadiano y la liberación de hormonas que promueven la somnolencia o la vigilia. La protuberancia participa en la regulación de los estados de sueño y en facilitar la transición entre la vigilia y el sueño. El bulbo raquídeo desempeña un papel en el control de funciones vitales, como la frecuencia cardíaca y la respiración, que también están influenciadas por el sueño y la vigilia.