Uyanıklığın başlatılması ve sürdürülmesi ile ilişkili nöroanatomik yapılar iki bölümde ele alınmaktadırlar. Bunlardan birincisi (uyanıklık-on / REM-off nöronları), uyanıklığı başlatan ve sürdüren bir sistem olmanın yanı sıra, aynı zamanda REM uyku evresini de inhibe eden hücre gruplarından oluşmaktadır. Bu sistemdeki nöroanatomik yapılar şunlardır:
Uyanıklığın başlatılması ve sürdürülmesi ile ilişkili nöroanatomik yapıların bir kısmı (uyanıklık-on / REM-on nöronları), yukarıda bahsedilen ve aynı zamanda REM uyku evresini de inhibe eden hücre gruplarından farklı olarak, hem uyanıklığın hem de REM uyku evresinin ortaya çıkmasına katkıda bulunmaktadırlar. Bu sistemde yer alan nöroanatomik yapılar şunlardır:
Uyanıklığın başlatılması ve sürdürülmesi ile ilgili merkezlerin ve ilişkili nörotransmiterlerin NREM uyku evresinde inaktif hale geldiği, bazı nöron gruplarının aktivasyonlarının tama yakın azaldığı, bir takım nöron gruplarında ise azalmakla birlikte rölatif bir aktivasyonun devam ettiği görülmektedir. Uyanıklık aktivasyonundan NREM uyku evre aktivitesine geçişi, aynı sistem içerisinde yer alan nöronların aktivasyon hız, frekans ve nörotransmiter salınım paternine bağlı olacak şekilde düzenlenmektedir. Uyanıklık aktivitesinin uyku ve özellikle NREM uyku evre aktivitesine evrilmesi, hipotalamusta yer alan ve uyanıklığı sağlayan sistemlerin aktivasyonuna, yine hipotalamusta yer alan ancak uykuyu sağlayan sistemler tarafından karşı gelinmesi sonucu olmaktadır. Hipotalamusun ön kısmında yer alan ventrolateral preoptik alan (VLPO) ile birlikte rostral ve kaudal medyan preoptik çekirdekler beyindeki inhibe edici etkiye sahip ana nörotransmiter olan gama-aminobutirik asit (GABA) üretirler ve salgılarlar. GABA-içeren bu nöronlar, öncelikle lateral hipotalamusta yer alan oreksinerjik nöronlar başta olmak üzere, TMN’de yer alan histaminerjik nöronlara, RN’de yer alan serotoninerjik nöronlara ve LC’de yer alan noradrenerjik nöronlara uyaran gönderirler.
Böylelikle, uyku esnasında aktif olan VLPO nöronları, GABA salınımı ile, uyanıklıkta aktif olan çok sayıdaki merkez üzerine inhibe edici etki gösterirler. Böylelikle, ventral preoptik alan aktivasyonu ile elektroensefalografik senkronizasyon sağlanır ve NREM uyku evre aktivitesi elde edilir.
