除睡眠剥夺的负面影响外，睡眠和昼夜节律系统的缠结也显示出对免疫功能的强大调节作用，影响先天和适应性免疫。首先，在早期的慢波睡眠阶段，皮质醇，肾上腺素和去甲肾上腺素的血药浓度突然下降，导致血液中瘦素，垂体生长激素和催乳激素水平升高。这些信号通过促炎细胞因子白介素-1，白介素12，TNF-α和IFN-γ的产生来诱导促炎状态。这些细胞因子然后刺激免疫功能，例如免疫细胞活化，增殖和分化。正是在这段时间里，未分化或分化程度较低的细胞（如幼稚和中央记忆T细胞）达到峰值（即在适应性免疫反应缓慢发展的时期）。除了这些作用外，此时产生的激素（瘦素，垂体生长激素和催乳激素）的环境还支持APC和T细胞之间的相互作用，这将Th1 / Th2细胞因子的平衡向支持Th1的细胞因子转移。还认为该环境通过启动Th1免疫应答来支持长期免疫记忆的形成。
慢波睡眠早期会发生什么？