Svaku fazu sna opisuju određeni kemijski, stanični i anatomski procesi koji su iznimno važni za održavanje fiziološke neuralne funkcije. Različiti oblici gubitka sna mogu kod čovjeka uzrokovati pad kognitivnih funkcija. Istraživanja u ovom znanstvenom području razlikuju situaciju potpunog gubitka sna, kronične restrikcije (ograničavanja) sna te stanje isprekidanog sna. Proučavanje akutnih učinaka neispavanosti na moždanu funkciju ukazuje na činjenicu da se otkriveni deficiti kognitivnih funkcija u većini slučajeva regeneriraju nakon dvije noći potpunog sna. Ipak, studije na miševima naglašavaju mogućnost utjecaja dugotrajne neispavanosti na nastanak nekih neurodegenerativnih bolesti kao što su Alzheimerova bolest i demencija. Kako bismo bolje razumjeli akutne i kronične učinke gubitka sna potrebno je dodatno istražiti mehanizme neurološke adaptacije na situacije neispavanosti. Buduća bi istraživanja o utjecaju gubitka sna na neurološke funkcije trebala pratiti makro razinu fenomena mjerenjem kognitivnih funkcija, ali i mikro razinu kroz molekularne i stanične procese. Takav bi pristup mogao doprinijeti točnijim zaključcima o osnovnim staničnim mehanizmima odgovornima za otkriveni kognitivni deficit uslijed nedostatka sna.