人間の睡眠は概日（circa＝約、dia＝日）周期で発生し、概日リズムに興味を持つ生物学者はこの日周期について多くの疑問点を探っている。 例えば、昼夜の区別がつかなくなったらどうなるのだろうか？ この疑問には、時間に関する外部からの手がかりがない環境（洞窟や地下壕が使われることもある）にボランティアを置くことで答えてきた（図28.3）。 社会的交流、通常時の食事、時間的合図（ラジオ、テレビ）を含む5日間の馴化期間中、被験者は通常時に起床・就寝し、24時間の睡眠・覚醒リズムを維持することができた。 しかし、これらの手がかりを取り除くと、被験者の目覚めは毎日遅くなり、睡眠と覚醒の周期は通常の24時間から約28時間へと徐々に長くなっていった。 その後、通常の環境に戻したところ、24時間周期は急速に回復した。 このように、ヒト（および他の多くの動物；ボックスB参照）には、1日の時間に関する外部情報が一切ない状態で作動し続ける体内時計があり、この条件下では時計は「フリーラン」であると言われている
昼夜サイクルに関する手がかりがある場合とない場合の隔離室でのボランティアの覚醒（青線）と睡眠（赤線）のリズム。数字は各期間中の起床・就寝サイクルの平均値±標準偏差を示す（詳細）
ボックスB
生物時計の分子機構.
概日時計は、季節や場所によって日照時間や暗さが異なるにもかかわらず、適切な睡眠・覚醒時間を維持するために進化してきたと考えられています。 生理現象を昼夜のサイクルに同調させるために（光摂動と呼ばれる）、体内時計は夜が近づくにつれて光量が減少するのを感知する必要がある。 この光の変化を感知する受容体は、意外にも網膜の核外層に存在する。 しかし、検出器は杆体や錐体ではありません。 むしろ、これらの理解されていない細胞は霊長類とネズミの網膜のガングリオン細胞とアマクリン細胞層にあり、一般に恒常性機能の概日制御の場である視床下部の視交叉上核（SCN）へ投射している（図28.4A）。 この特異な網膜光受容体は、メラノプシンという新しい光色素を含んでいる。 おそらくSCNが一種のマスター体内時計として機能していることを示す最も説得力のある証拠は、実験動物においてSCNを除去すると、睡眠と覚醒の概日リズムが消失することであろう。 SCNはまた、体温（図28.3参照）、ホルモン分泌、尿生成、血圧の変化など、睡眠覚醒サイクルと同調する他の機能も支配している。 概日制御の細胞機構はBoxBにまとめられている
図28.4
Anatomical underpinnings of circadian rhythms.（概日リズムの解剖学的基盤）