脑部受损后，患者常出现睡眠问题，但具体机制尚不明确。澳大利亚莫纳什大学的研究人员Shantha Rajaratnam指出，脑损伤可能导致褪黑素分泌减少，从而影响睡眠质量。该研究于2010年5月25日发表在《神经学》期刊上。

研究纳入了23名在14个月内遭受严重创伤性脑损伤的患者和23名年龄匹配的健康对照，分析他们在睡眠实验室两晚后的褪黑素变化。褪黑素是调节生物钟和睡眠的关键激素。结果显示，健康人在夜间褪黑素水平显著高于脑损伤患者，而脑损伤患者的实际睡眠时间更短，睡眠效率仅为82%（健康人为90%），入睡时间更长（平均62分钟 vs. 27分钟）。此外，脑损伤患者在深睡阶段（非快速眼动睡眠）的时间占比更高（24% vs. 20%），且更易出现焦虑或抑郁症状。

Rajaratnam认为，脑损伤可能破坏了调节睡眠的脑区（包括褪黑素生成结构），未来研究可探索褪黑素补充疗法以改善患者睡眠。