关于睡眠是如何演变的和为什么需要睡眠这两个问题，这篇文章融合了许多建议和观点，给出了令人信服的答案。
为什么出现睡眠
1、最早的动物行为分化成白天行为和晚上的行为可能是由于温度以及光线对视力影响的差异。日夜行为因为总生态系统的“行为”而产生进一步分化。(其他动物也有日夜周期。)因此，日夜最优的生存策略是不同的，动物会为了适应24小时的周期而同步他们的生存策略。
2、很多证据证明，复杂的神经系统,尤其是大脑,执行和受益于内部维护活动。其中的一些维护活动,如“突触网络稳定,“发生在细胞水平上。其他人,如记忆巩固或拟议的记忆大脑区域之间转移,发生在整个大脑的水平。
3、大脑的内部维护破坏最优行为反应。动物不能充分警惕捕食者,而其大脑做内部管理。例如,记忆的巩固需要与当前无关的信息在大脑的组织流程的管理下准确转移。当然醒来后昏昏沉沉的状态不能最优地抵抗一个攻击者。由于这个原因,当动物进入一个外部环境时(如寻找食物,寻找伴侣,等等)，进化压力的压力使动物推迟内部维护活动,以减少伤害的风险。
4、这些延迟维护活动在某一个时刻发生。为了优化生存,生物为他们安排时间将是安全的,包括找到一个安全的地方和启动所有并行维护活动。这引发了所有推迟的维护活动时间同步性。
总的来说,这四个环境和生物压力导致为了于24小时白天/黑夜周期同步的外部交互行为和内部维护活动的分歧。它们进一步鼓励所有推迟内部维护活动同步和并行执行——换句话说,睡眠。
日夜生态系统的区别,很自然的是，在24小时的周期中的某个阶段有生存优势的动物会在其他阶段进行睡眠。“日行”动物是专门适应白天的环境的,而“夜行”的动物(如猫、袋鼠和猫头鹰)是晚上活动而白天睡觉的。然而,一些动物则表现出其他活动模式,如“黄昏”动物,活跃在白天和黑夜边界(即在黎明和黄昏)。
为什么需要睡眠
鉴于我们已经形成的常规睡眠,问题来了:为什么睡眠如此重要?
似乎没有一个单独的睡眠活动是睡眠的原因。因为动物中24小时的睡眠/唤醒周期模式已经存在了很长一段时间——所有已知的动物有静止周期——已经存在数亿年的睡眠有多种用途。
在细胞水平上,消除有害自由基和加强或重建组织。
睡眠对大脑有很多益处。
1、恢复神经细胞生化反应。
2、重新调节突触的连接优势大脑的神经网络，以方便第二天更容易学习。这可能包括重组活动(也就是突触的生长)。
3、巩固(即重组和重组)记忆。
4、从记忆专区、快速学习的大脑区域——海马体转移记忆到高容量，认知能力更为强大的区域——大脑皮层。
根据詹姆斯·M·克鲁格2008年说的话：
在整个动物的行为层面，睡眠功能似乎清晰;热量保存，性能恢复，(人类)影响睡眠之后变得更加积极的。这样的结果导致了普遍承认睡眠恢复大脑功能。
睡眠是一个多样化的和分散的现象
可以在动物物种中发现各种睡眠模式。有些动物(如昆虫和鱼)静止但不完全“睡着”(即不活跃)。在鲸类(即鲸鱼和海豚)的睡眠并不规则，每次睡觉只有一半的大脑在睡一到两个小时。熊,蝙蝠,和一些啮齿动物冬眠,这是一个在冬季持续数周或数月静止而充足的睡眠时间。杰罗姆·M·西格尔(2008)评论了这些动物睡眠的现象。
克鲁格 2008年综述了睡眠在大脑的功能和机制,并提出了大脑的睡眠不是通常被认为的是一个集中的过程,而是分散的内在神经组织的过程。这个过程由神经组织以分散的方式启动睡眠并传播,直到它接管整个大脑,就像一个社会群众运动。同时也讨论了进化的压力分区活动的白天/晚上周期问题。
