褪黑激素是與日光及照明高度相關的一種物質。若作用在皮膚，它會使色素細胞內的黑色素顆粒聚集在細胞核的周圍，造成皮膚的褪色，因此被取名為褪黑激素。
它的原料是常見於納豆等大豆製品的色胺酸（必須胺基酸），然後在腦內轉化成血清素後，再變化成褪黑激素。
褪黑激素有個特徵，當感知到光源，它的量就會減少，夜間變暗了之後，量就會急速增加。它除了有誘發睡眠的作用之外，還能除去因能量消耗而產生的活性氧、抗癌以及抑制性腺機能等各種作用。至今褪黑激素仍是有待科學家解悉全貌的物質。
睡眠―清醒節律是正在睡眠的腦（大腦），以及誘發睡眠的腦（腦幹）當中，維持腦機能的系統機制。
腦部裡面有個稱做「腦幹」的地方，裡頭有啟動睡眠的神經組成網絡。當腦幹裡的啟動睡眠神經開始作用之後，實行判斷、決定優先次序等高等作業的大腦，就會進入睡眠。
在一天之內，這個能讓大腦沉睡的系統，有兩次強力運作的時段，分別是起床後八小時，以及起床後二十二小時。
深部體溫節律，就是體內溫度變化的節律。
自十八世紀後半，溫度計開始被普遍使用，深部體溫內有節律這件事已經是眾所皆知的事實。
雖說吃飯及運動會讓體溫升高，但即使一天兩餐或整天不吃，保持絕對靜止，體溫的節律也不會因此消失。因此，從這點看來，我們可以知道我們的體內有著獨立運作的節律，外在行動不見得能影響它。深部體溫在起床後十一小時達到最高，二十二小時後降至最低。
這三種節律的相互關係，如同上圖所述。
由於褪黑激素是受到外界（光照時間）的直接影響，因此又被稱為「外部節律」，而不直接受外界影響的睡眠―清醒節律與深部體溫節律則被稱做「內部節律」。
由於人的體內時鐘被設定成比二十四小時還長，若沒有感知到早晨的光，體內時鐘的時間就會隨之延後數十分到一小時左右（有個人差異）。若是一個人在無法照到光的地方生活，他一天的開始就會一小時一小時逐漸延後。
睡眠―清醒節律是容易被打亂的弱節律。若是沒感知到早上的光源，一天開始得晚，那麼睡眠―清醒節律就會因此往後延遲。
另一方面，深部體溫卻是不輕易被打亂的強節律。其他的節律就算延遲個一到兩天，深部體溫節律依舊不受影響繼續維持二十四小時。也因為如此，若長期下來都沒有接受日照，這三種節律的調和就會崩壞。
舉例來說，若你平常早上六點起床，因為睡眠―清醒節律，你會在下午兩點與早上四點有強烈睡意。若是你賴床賴了三小時，睡意襲來的時間就會延到下午五點與早上七點。但是不易被打亂的深部體溫節律會讓你在下午五點達到最高體溫後，變得非常想睡，體溫也開始下降，然後第二天到了早上七點，另一波睡意又會襲來，於是就無法像平常一樣在早上六點起床了。
像這樣節律變得紊亂的情況，稱做「體內同步失調」。
當體內同步失調發生，深部體溫節律的曲線會變得越來越低，睡眠也隨之變淺，白天的清醒程度也相對變低。這是一種惡性循環。要是這個狀態持續了十四至二十一天，深部體溫的節律便會往後延遲，這時候要回復原來的節律就不是件容易的事了。
早上，沐浴在陽光裡的時候，褪黑激素便會開始作用，光是這樣就能讓已經延遲的一日之初，再往前調整，所以早晨沐浴在陽光可以說是讓一天保持二十四小時的重要行為。
雖說褪黑激素是防止體內同步失調的重要關鍵，但如果每天早上要照到陽光這件事不易做到的話，好消息是，只要另外兩個節律能維持穩定，一樣能預防體內同步失調的發生。
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