Половина мозга может выключаться, пока другая половина остается на посту. В этом суть явления, которое у некоторых китов и птиц называют унигемисферным медленноволновым сном. Одно полушарие головного мозга демонстрирует медленные электрические ритмы глубокого сна, тогда как противоположное полушарие сохраняет бодрствующий режим работы нейронов, контролирующих движения и дыхание.

У дельфинов, тюленей и других полностью водных млекопитающих такой раздельный режим предотвращает потерю мышечного тонуса, из‑за которой могло бы остановиться произвольное дыхание и наступило бы утопление. Открытый глаз на бодрствующей стороне следит за хищниками и препятствиями, тогда как спящая сторона снижает потребление энергии и поддерживает синаптический гомеостаз — процесс, который перенастраивает нейронные связи после длительных периодов активности.

Многие перелетные птицы используют ту же архитектуру прямо в полете. Они переходят в унигемисферный сон, продолжая махать крыльями или парить, ориентируясь по зрительным сигналам, поступающим в один глаз, и по вестибулярным сигналам, отслеживающим равновесие и движение. Методы визуализации мозга и электроэнцефалография демонстрируют очевидную асимметрию между двумя полушариями, выявляя компромисс между потребностью в бдительности и потребностью во сне, который подталкивает нервную ткань к пределам ее возможностей.