De normale slaap wordt gereguleerd door het slaap-waak centrum in de hersenen. Slaperigheid ontstaat 's avonds wanneer er in de pijnappelklier in de hersenen melatonine wordt gemaakt. Dit gebeurt onder invloed van duisternis. Licht remt de vorming van melatonine juist af. Melatonine vervult waarschijnlijk een sleutelrol in de regulering van het normale slaap-waak ritme en het 24-uurs temperatuur ritme. Verstoring van het 24-uurs ritme van de vorming van melatonine leidt tot het ontstaan van slaapproblemen.

Inmiddels zijn onderzoeken bij volwassenen en kinderen tussen 6 en 12 jaar met langdurige inslaapstoornissen verricht. Deze hebben aangetoond dat behandeling met melatonine het tijdstip van inslapen vervroegt. In tegenstelling tot "gewone" slaapmiddelen trad hierbij geen sufheid overdag op of nam het denkvermogen af. Integendeel, met melatonine nam het gevoel 's morgens uitgeslapen te zijn toe en nam ook de snelheid van denken toe. Ernstige bijwerkingen van melatonine zijn tot nu toe niet beschreven.

Onderzoek met melatonine:

De effectiviteit van melatonine bij mensen met een verstandelijke handicap met een langdurige slaapstoornis is inmiddels ondubbelzinnig aangetoond. In de polikliniek voor verstandelijk gehandicapten van 's Heerenloo in Wekerom werd hier tussen 2004 en 2008 onderzoek naar gedaan. Het onderzoek omvatte ondermeer het meten van de hoeveelheid melatonine in het speeksel en een dubbelblind onderzoek met melatonine bij mensen met een verstandelijke handicap. Uit de eerste resultaten bleek dat melatonine in 2 op de 3 gevallen een goed tot zeer goed resultaat heeft.