Das Schlaf- und Wachnetzwerk
Im Hypothalamus (siehe roter Pfeil), dem Teil des Gehirns das für die Regulation von Atmung, Blutdruck, Körpertemperatur, Hunger, Sättigung, Sexualität und vielem mehr zuständig ist, befindet sich auch das Einschlafzentrum. 
Das wachhaltende Zentrum befindet sich dagegen im Stammhirn. Jedoch gibt es im Gehirn noch viele, weitere vernetzte Nervenzentren, welche die Regulation bestimmen.
Um einschlafen zu können, muss sich das Wachhaltezentrum (Arousal-System) gegenüber dem Einschlafzentrum abschwächen. Diesen Ablauf regelt das Neuropeptid-Hormon Orexin.
Mehr zum Hormon Orexin hier bei Wikipedia
Einschlafen und Aufwachen ist durch die vielen Vernetzungen im Gehirn ein komplexer, daher auch anfälliger Vorgang.
Als Arousal-Effekt bezeichnet man eine Aufweckreaktion des Körpers bzw. abrupten Wechsel vom Tiefschlaf (Non-Rem) in einen Leichtschlaf (Rem). Arousals können durch äußere oder innere Reize ausgelöst werden. Man unterscheidet zwischen motorischem und vegetativem Arousal. Diese Weckreaktionen sind mittels EEG (Elektroenzephalographie) bzw. Polysomnographie (umfassende, diagnostische Untersuchung im Schlaflabor) messbar.
Ursache solcher Aufweckreaktionen können körperliche oder psychische Erkrankungen sein. Wer über einen Zeitraum von ca. 4 Wochen unter solchen nächtlichen Arousals leidet, sich tagsüber schlapp fühlt, sollte ärztlichen Rat einholen. Man unterscheidet im Wesentlichen zwischen:
Dyssomnie (Insomnie, Hypersomnie):
Ein- und Durchschlafstörungen die zu Tagesmüdigkeit führen.
Parasomnie:
Angstzustände, Albträume, Schlafwandeln
Menschen die unter häufigen Aufweckreaktionen leiden, erreichen nicht mehr die wichtige Tiefschlafphase. Betroffene fühlen sich am Tag unausgeschlafen, müde und schwach.
Nicht selten ist Schlafapnoe. Heftiges Schnarchen das zu Atemstillständen führt, in deren Folge der Sauerstoffgehalt im Blut stark absinkt, wodurch eine Aufweckreaktion resultiert. Der Körper weckt sich also selbst, bevor es zu einem Ersticken kommt. Solche Aufweckreaktionen können sich x-fach während einer Nacht ereignen, ohne das diese bewusst wahrgenommen werden.
Fehlender Schlaf belastet auf Dauer Herz und Kreislauf, wirkt negativ auf das Immunsystem und kann Depressionen hervorrufen. Deshalb gehören dauerhaft auftretende Schlafstörungen unbedingt in ärztliche Behandlung.
Quellen:
Pschyrembel, Klinisches Wörterbuch ISBN 3-11-017621-1
Pschyrembel, Naturheilkunde ISBN-10: 3-11-018524-5
Peter Spork, das Schlafbuch / Rowohlt-Verlag ISBN 978 3 498 06387 0