据《神经科学杂志》（Journal of Neuroscience ）最新一期的文章报道，清醒时活跃的大脑区域的能量水平在睡眠的几个初始阶段中戏剧性地得以提高。研究结果提示：大量的细胞能量可能补充（完善）了在清醒时正常发挥功能的大脑过程。
睡眠提高了大白鼠四个关键大脑区域的细胞能量流三磷酸腺苷（ATP）水平。这四个区域在清醒时通常很活跃。下图所显示的是大脑额皮层测出的能量激增现象。
（照片来源：Dworak等；已获其同意刊载。《神经科学杂志》2010年）
毋庸置疑，一夜好睡对精力的恢复益处多多，但是涉及睡眠中出现的实际生物学过程的相关证据却令人难以捉摸。波士顿V.A.医疗系统与哈佛医学院的Radhika Basheer（哲学博士）与 Robert McCarley（医学博士）认为大脑的能量水平是夜间恢复的关键。
“我们的发现与生物学上长期以来令人困惑难解的谜团之一有关：睡眠的作用，” Basheer说，“多少有点令人惊奇的是，还没有用最灵敏的测量方法所进行的有关大脑能量的现代研究。”
作者测量了大白鼠中的细胞能量流三磷酸腺苷（ATP）水平。他们发现，在非眼快动（non-REM）睡眠阶段期间，大白鼠清醒时活跃的四个关键大脑区域中ATP水平增加了，但伴随的是大脑总体活动水平的降低。当其正常睡眠时间过去后3到6个小时，轻推大鼠使之保持清醒，则其大脑相关区域的ATP并不增加。
作者总结说，睡眠为ATP能量的激增所必需，因为让大白鼠保持清醒的话，能量激增就不会出现。那么能量的增加可能为清醒时所缺乏的恢复过程提供了动力。因为大脑细胞仅在执行各种日常觉醒功能时就要消耗大量的能量。
“本研究提供了非常有趣的证据，即依赖于睡眠的能量激增为促进恢复性的生物合成过程所必需，”德州西南大学医学博士、哲学博士与睡眠专家Robert Greene（未参加本研究）说。他认为本研究的发现引出了一些问题，比如ATP激增的特定原因。“作者认为能量激增与睡眠时大脑细胞活动的下降有关，但这可能是由于大脑细胞讯息传导等多种因素所致。”
