心身は極度の疲労を感じているにもかかわらず入眠できない状態は、医学的に「脳の過覚醒（Hyperarousal）」と呼ばれます。睡眠医療を専門とする医師の臨床レポートによると、睡眠には「身体的な疲労感」と「脳の鎮静化（自律神経の切り替え）」という2つの条件が揃う必要があります。しかし、仕事のプレッシャー、人間関係の悩み、翌日のタスクへの焦りなどが交錯すると、大脳皮質や扁桃体が過剰に活性化し、危険を察知した原始的な防衛本能が働いてしまいます。
このとき体内では、休息を司る「副交感神経」が優位になるべき時間帯であるにもかかわらず、戦闘態勢を司る「交感神経」がフル稼働しています。副腎皮質からストレスホルモンであるコルチゾールやアドレナリンが分泌され、血圧や心拍数が上昇したままキープされてしまうのです。
さらに見逃せないのが、日々の睡眠不足が積み重なった「睡眠負債」による逆説的な覚醒です。疲労がピークに達すると脳内では疲労物質アデノシンが蓄積して強烈な眠気物質を放つ一方で、過労ストレスが神経を興奮させ、アクセルとブレーキを同時に力いっぱい踏み込んでいるようなパニック状態に陥ります。これが「眠気はあるのに寝付けない」という過酷なギャップを生み出す生理的メカニズムです。
