Il tronco cerebrale, situato alla base del cervello, è responsabile del controllo del sonno e dei sogni. Le strutture all'interno del tronco cerebrale, come l'ipotalamo, il ponte e il midollo allungato, lavorano insieme per regolare i cicli sonno-veglia, il sonno REM (Rapid Eye Movement) e il sonno non REM. L'ipotalamo aiuta a controllare l'orologio interno del corpo, il ritmo circadiano e il rilascio di ormoni che promuovono la sonnolenza o la veglia. Il ponte è coinvolto nella regolazione degli stati del sonno e nel facilitare la transizione dalla veglia al sonno. Il midollo allungato svolge un ruolo nel controllo delle funzioni vitali, come la frequenza cardiaca e la respirazione, che sono influenzate anche dal sonno e dalla veglia.