Neurotransmitterit ja uni liittyvät toisiinsa siinä mielessä, että neurotransmitterit ovat vastuussa suurimmasta osasta aivotoiminnan modulaatiota; unihäiriö yhdessä biologisessa ilmiössä, jonka on osoitettu vaikuttavan syvästi neurotransmitterimodulaatioon. Tiettyjen välittäjäaineiden vapautuminen ja unisyklin toiminta muodostavat jatkuvuuden, jolle kaikki unen vaiheet, kuten vaihe, jolloin ihminen ei reagoi ärsykkeisiin ensin, ja vaihe, jossa unet koetaan, voivat tapahtua löyhästi ennalta määrätyn ajan tai vaiheen aikana. aivotoiminta. Joidenkin välittäjäaineiden, kuten gamma-aminovoihapon (GABA), katsotaan klassisesti helpottavan unta, kun taas toiset, kuten noradrenaliini (NE), osoittavat kykyä helpottaa kiihottumista. Joillakin lähettimillä, kuten asetyylikoliinilla (Ach), on tärkeä rooli tajunnan molemmissa vaiheissa. Huipputason unitutkimukset viittaavat siihen, että muut välittäjäaineet voivat suorittaa aiemmin tuntemattomia ja erilaisia toimintoja, kuten Achin, koko univaiheen kokemuksen aikana.
Herättävät välittäjäaineet, kuten NE, serotoniini (5-HT) ja histamiini, vapautuvat vastaavista neuroneistaan heräämisen aikana. Näitä välittäjäaineita vapautuu monilta aivojen alueilta, kuten lookus ceruleus, sekä taka- ja etuhypotalamus. Välittäjäaineiden ja unen aloittamisen rooli alkaa, kun GABA: n ja toisen estävän välittäjäaineen, galaniinin, tukahduttaminen ventraalisesta lateraalisesta preoptisesta ytimestä (VLPO) kumotaan. Tässä vaiheessa aivotoiminnan modulaatio pyrkii rentoutumiseen ja keskittymisen menettämiseen kognition ja keskittymisen sijaan. Tämä nopeuden muutos käynnistää muita unta edistäviä kemikaaleja, kuten melatoniinia, vapautumaan käpyrauhasesta ja unen indusoivan aineenvaihdunnan sivutuotteen adenosiinin alkaa kerääntyä aivoihin.
Nämä estävät välittäjäaineet ja unissignaalit VLPO: sta erilaisten kemiallisten ja hormonaalisten sanansaattajien muodossa kerääntyvät ja alkavat kiinnittyä helposti mihin tahansa avoimeen reseptorikohtaan, aloittaen biologisen kaskadin, joka johtaa kognitiiviseen ja kehon lepoon. Adenosiinilla näyttää olevan tärkeä rooli siinä, milloin aivot todella “vaihtavat” tilasta toiseen. Kuten mainittiin, kemikaali on aineenvaihdunnan luonnollinen sivutuote ja se syntyy heräämisen aikana liikkumisen, puhumisen ja syömisen aikana. Keho väsyy, koska kun se tekee herätysliikkeitä, adenosiini kerääntyy ja alkaa ohittaa herättävät toiveet unta aiheuttavilla ominaisuuksillaan. Ihmisillä, jotka vahingossa ”nyökkäävät pois” tai eivät pysty pysymään hereillä, on usein liikaa adenosiinia.
Kun henkilö on täysin rentoutunut, välittäjäaineet ja unisignaalit jatkavat aivotoimintaa. GABA, galaniini ja muut rentouttavat kemikaalit tuotetaan jatkuvasti pitämään keho ja aivot nukkumassa. Tänä aikana muut herätysjakson aikana kerääntyneet jätemateriaalit voidaan kuljettaa ja poistaa aivoista, mikä edistää virvokkeen ja hyvinvoinnin tunnetta herätessä. Nopea silmien liike tai REM, univaihe, jossa henkilö haaveilee, helpottuu vapauttamalla pieniä määriä herättäviä välittäjäaineita. Näiden välittäjäaineiden nousu ja unisignaalin heikkeneminen herättää lopulta ihmisen ja sykli alkaa uudelleen.