Az elmúlt évtizedek legjelentősebb élettudományi felfedezései közé tartoznak azok a felismerések, melyek nyomán a kutatók feltárhatták az alvás időzítésének és 24 órás ritmicitásának pontos molekuláris szabályozását.

Cirkadián ritmusoknak nevezik azokat az ismétlődő és önfenntartó módon – mintegy biológiai órák által – működtetett élettani ciklicitásokat, melyek megközelítőleg 24 órás periódusokkal (20 és 28 órás intervallumon belül) jellemezhetők. Ezeknek a mechanizmusoknak a feltérképezéséért 2017-ben három kutatót Nobel-díjjal jutalmaztak (Jeffrey Hall, Michael Rosbash és Michael W. Young). Fontos megjegyezni, hogy már a molekuláris biológiai óra fogaskerekeinek pontos feltárása előtt is nyilvánvalóvá vált, hogy az alvást a homeosztatikus mechanizmusokon kívül egy napi ritmus is szabályozza. Az emberek általában jobban alszanak éjszaka, mint nappal, és nemcsak azért mert estére elfáradnak. Este és éjszaka mindenki egy alváskésztetésbeli fokozódást tapasztal meg. Nappal viszont ugyanez a cirkadián ritmus az éberség irányába hat, azaz gátolja a már kialakult alvásadósság azonnali törlesztését.