للنوم بنية دقيقة ومعقدة، تشمل مغازل النوم، حيث تباطؤ معدلات ضربات القلب مع انخفاض في حرارة الجسم، والتحولات بين مراحل النوم حتى تصل إلى أعمقها. وقد أثبتت الدراسات أن النوم المُتقطع يُضعف الذاكرة، بينما يُمكن تعزيز الذاكرة من خلال نوم حركة العين غير السريعة والتي تتميز بحركة العين القليلة مع ندرة الأحلام، وكذلك نوم حركة العين السريعة. ومع ذلك، فإن العلاقة بين النشاط العصبي بمراحل النوم وتعزيز الذاكرة ما يزال مبهمًا.

في دراسة حديثة منشورة في دورية nature neuroscience، استخدم العلماء الألياف الضوئيّة في الفئران لدراسة كيفية إطلاق الناقل العصبيّ وهرمون النورإبنفرين norepinephrine في مرحلة الإثارة الدقيقة، والتي تتضمن الاستيقاظ المتكرر من النوم لمدة قصيرة أقل من 15 ثانية غالبًا، وتأثير ذلك على بنية النوم.

وقد أوضحت النتائج أن إفراز هرمون النورإبينفرين يؤدي إلى تعزيز نوم حركة العين السريعة الذي يرتبط أيضًا بالاستيقاظ. في حين أن انخفاض هرمون النورإبينفرين يدعم نوم حركة العين غير السريعة والإثارة الدقيقة. وبالتالي، فإن مستويات هرمون النورإبينفرين قد تكون هدفًا لتحسين النوم لدى الحالات التي تُعاني من اضطرابات النوم.