Bestimmte Formen der Informationsverarbeitung im Gehirn stehen in engem Zusammenhang mit einer ausreichenden Dosis Schlaf. Menschen erinnern sich zuverlässiger an das, was sie am Tag gelernt haben, wenn sie in der folgenden Nacht gut schlafen. In Experimenten zur Informationsverarbeitung im Gehirn zeigte sich, dass sich ausgeruhte Studienteilnehmer leicht dabei taten, sich neue Fähigkeiten anzueignen, als jene Probanden, denen man Schlafentzug verordnet hatte.

Nicht der Schlafmangel selbst ließ sie das Gelernte vergessen - ihnen schien vielmehr der Zeitraum zu fehlen, in dem der Schlaf dem Gehirn hilft, die Informationen in dauerhafte Erinnerungen umzuwandeln. Somit hilft der Schlaf den Menschen, im Rahmen der Informationsverarbeitung im Gehirn mit Informationsüberladungen fertig zu werden. Ein wachsender Teil der Forschung zeigt, dass die Informationsverarbeitung im Gehirn bzw. die Einrichtung von Verbindungen und das Verankern von Erinnerungen im Schlafzustand erfolgen.