Sleep Onset
There are two processes that initiate sleep: the circadian rhythm generator (internal clock) in the suprachiasmatic nuclei (SCN) of the hypothalamus and the duration of prior wakefulness.
The rhythm for inducing sleep is generated by feedback loops of translation and transcription "clock genes" that cycle at very regular frequencies. In subjects who have been shielded from environmental stimuli, the SCN cycles at 24.2 hours. The addition of stimuli such as light can change the cycle time. The SCN also has relations with the pineal gland which releases melatonin.
The duration of prior wakefulness is also important. The longer a person has been awake, the more he tends to want to sleep. Adenosine appears to be a factor in this process. Note that coffee blocks adenosine receptors, which could be why it is so effective in preventing sleep.
* Gelb, Douglas J. MD. Introduction to Clinical Neurology, Ch. 9, B: Sleep Physiology, Oxford University Press. Kindle Edition.
睡眠開始
睡眠開始起動には2つのプロセスがある：
(1) 視床下部の視交叉上核(SCN)内の概日リズム・ジェネレイタ（体内時計）
(2) 起きている期間
睡眠開始を誘導するリズムは一定間隔でサイクルする翻訳遺伝子と転写遺伝子の『時計遺伝子』のフィードバック・ループ で生み出される。環境刺激から遮断された対象者の場合、SCNは24.2時間でサイクルする。SCNはメラトニンを分泌する松果腺とも関係をもっている。
起きている期間も大切。起きている時間が長ければ長いほど、眠たくなる。これにはアデノシンが関係していると思われている。コーヒーはアデノシン受容器体をブロックするため、眠気を防ぐとも考えられる。
参考：Gelb, Douglas J. MD. Introduction to Clinical Neurology, Ch. 9, B: Sleep Physiology, Oxford University Press. Kindle Edition.