Ubongo
Usingizi huhusisha mabadiliko makubwa katika utendakazi wa ubongo. Hadi miaka 1950 iliaminika kijumla kwamba ubongo kimsingi huacha kufanya kazi wakati wa kulala, lakini hii sasa inajulikana kuwa si kweli: shughuli huendelea lakini mwelekeo huwa tofauti sana. Kwa hakika, kuna aina mbili ya usingizi, usingizi REM  (ulio na ndoto) na usingizi NREM  (usio-REM, kwa kawaida bila ndoto), ambao hujirudia katika mifumo tofauti kidogo katika kipindi chote cha kulala. Aina tatu tofauti za mwelekeo mpana wa shughuli za ubongo zinaweza kupimika: REM, NREM nyepesi na NREM nzito. Wakati wa usingizi mzito wa NREM, ambao pia hujulikana kama usingizi wenye wimbi pole, shughuli katika gamba huchukua mfumo wa mawimbi makubwa yenye urari, ambapo katika hali ya kuamka huwa na kelele na bila urari. Viwango vya niurohamishi norepainefrini na serotonini hupungua wakati wa usingizi wenye wimbi pole, hupungua hadi kukaribia sufuri wakati wa usingizi wa REM; viwango vya asetilikolini huonyesha mfumo ulio kinyume na huu.