En la regulación del sueño no sólo intervienen centros troncoencefálicos, sino también otros más elevados como son los diencefálicos. Ya hemos mencionado los estudios necrópsicos de Gayet y Von Economo, que encontraron lesiones a nivel diencefálico en casos de sueño letárgico. Uno de los autores que, de forma experimental, demostró el papel que el diencéfalo juega en el sueño fue Walter R. Hess.
Este neurofisiólogo suizo, que obtuvo el premio Nobel en 1949, fue el primero en dejar implantados crónicamente en el cerebro varios electrodos, lo cual le permitía ver el efecto producido por la estimulación de diversos centros nerviosos una vez que el animal se había recuperado de la intervención y podía moverse libremente.
De esta manera pudo observar qué centros diencefálicos daban lugar a la conducta de sueño. Cuando estimulaba un electrodo situado en los núcleos intralaminares del tálamo, el gato se dirigía al lugar más oscuro de la habitación, se tendía, se enroscaba —como suelen hacer los gatos cuando quieren dormir— y enseguida se quedaba dormido.
Experiencias posteriores han venido a confirmar los resultados obtenidos por Hess y también se han descrito como centros hipnógenos la región hipotalámica pre y supraquiasmática. Hernández Peón e Ibarra (1963) y recientemente Coindet y Debon (1988) han observado que la estimulación de la pared del tercer ventrículo de la rata aumenta los períodos MOR del sueño, y Marini (1988), por su parte, ha destacado el papel que juega el núcleo dorsomedial del tálamo en el mantenimiento del sueño.
Corte sagital de un cerebro de gato. Con círculos aparecen representadas las zonas diencefálicas hipnógenas: la superior corresponde a los núcleos talámicos de la línea media y la inferior al área preóptica. En el tronco del encéfalo se han diferenciado tres territorios: el más craneal (izquierda), que ocupa la mitad anterior del puente, es activador del estado de vigilia; por esta razón su destrucción aumenta la duración del sueño y, en cambio, su estimulación da lugar al despertar.
Los otros dos territorios, cuando se estimulan, provocan el sueño; en cambio, al destruirlos el animal permanece mucho más tiempo en situación de vigilia. Dentro de esos tres territorios se han representado, con trazo continuo, los núcleos reticulares responsables de esas respuestas, en orden anterio-posterior: núcleo reticular oral del puente, núcleo reticular caudal del puente y núcleo reticular giganto-celular.
