Il est possible de distinguer, très schématiquement, cinq niveaux de contrôle du sommeil humain : le réseau d’éveil, les systèmes du sommeil lent et paradoxal, organisés par les centres hypothalamiques du sommeil, eux-mêmes régulés par l’horloge biologique, qui sont soumis à des influences générales dites « allostatiques ». Dans cet article, un bref rappel de la topographie de ces systèmes insiste sur les données humaines et les modifications récentes sur leurs conceptions. La localisation des lésions susceptibles d’être responsables des principaux troubles du sommeil est ensuite précisée. Les troubles du comportement pendant le sommeil paradoxal, le syndrome des jambes sans repos et les mouvements périodiques des membres inférieurs, les apnées du sommeil, la somnolence diurne excessive, les narcolepsies symptomatiques « pseudonarcolepsies » et les dérèglements de l’horloge interne sont successivement envisagés. Les lésions des régions impliquées dans les troubles du sommeil de quatre maladies dégénératives sont détaillées en fonction de leur caractère précoce ou tardif. Il s’agit de deux synucléinopathies (maladies à lésions de Lewy, comprenant la maladie de Parkinson et les démences avec corps de Lewy d’une part, et les atrophies multisystémiques d’autre part) et de deux taupathies (paralysie supranucléaire progressive et maladie d’Alzheimer). De multiples progrès ont été récemment réalisés. Beaucoup reste à faire, pourtant, avant que les mécanismes des troubles du sommeil des maladies dégénératives soient parfaitement compris. Des études prospectives clinicopathologiques comportant une analyse systématique des anomalies du sommeil et de ses lésions sont indispensables pour y parvenir.