長期以來，睡眠研究一直認為大腦皮層只是被動響應者，真正的睡眠指令來自於大腦深處的皮層下區域。人們雖然能在皮層觀察到深度睡眠的慢波節律，卻普遍認為啟動這些節律的信號源於其他地方。紐約愛因斯坦醫學院的神經科學家Geoffrey Terral和Renata Batista-Brito發現了一群特殊的皮層細胞，打破了這一傳統認知。
這群細胞被稱為Sst-Chodl神經元，屬於抑制性神經元的一種。在腦皮層中，抑制性神經元約占總數的20%，而Sst-Chodl細胞僅占抑制性神經元的0.2%。由於數量極其稀少，想要單獨標記並研究它們非常困難。單靠單一基因無法精準定位這些細胞，Batista-Brito團隊花費數年時間，才開發出同時識別兩種基因的精準標記技術。
儘管數量稀少，這些神經元的形態卻十分獨特。絕大多數抑制性神經元只負責影響周圍的小塊區域，而Sst-Chodl細胞卻擁有極其龐大的樹狀分支。它們的細胞體雖然位於視覺皮層，但延伸出的軸突卻能覆蓋整個視覺皮層，並進一步聯通負責觸覺、聽覺、空間記憶、導航以及自主運動的腦區。簡單來說，它們接收精準的局部信號，隨後將信息廣播至全腦。
在對小鼠的觀察中，研究人員發現，在111個被監測的Sst-Chodl細胞中，有95個在慢波睡眠和安靜清醒狀態下高度活躍，而在小鼠奔跑或進入快速眼動睡眠時則保持沉默。在深度睡眠的節律交替中，當其他神經元的活動開始減弱時，Sst-Chodl細胞的活躍度反而顯著上升。
為了驗證其功能，研究團隊採用光遺傳學技術激活了視覺皮層中的Sst-Chodl細胞。實驗結果令人吃驚，激活這些細胞大幅增強了代表深度恢復性睡眠的德爾塔腦波，能有效調控遠至2毫米外的神經元活動，影響甚至波及前額葉運動區。它們並不明顯改變整體細胞的放電頻率，而是重新協調了全腦神經元的同步放電時機。無論研究人員給予何種頻率的刺激，這些細胞都會按照其內在固有的節律引導大腦活動。
在行為實驗中，激活這部分細胞能直接促使小鼠入睡。在自由活動的小鼠大腦中激活這些細胞，小鼠的慢波睡眠和快速眼動睡眠均有增加，入睡所需時間明顯縮短。即便是在夜行性小鼠原本最為活躍的夜間，激活這些細胞也能讓小鼠進入睡眠狀態。
SRI國際神經 科學中心的Thomas Kilduff提出，這群神經元可能是大腦皮層中感知睡眠壓力的傳感器。所謂睡眠壓力，就是隨著清醒時間延長而不斷累積的疲勞感。在剝奪睡眠後，這群細胞也是皮層中最活躍的細胞。
這一發現不僅重新定義了大腦皮層在睡眠控制中的作用，也為理解與治療多種精神疾病中的睡眠障礙提供了全新切入點。目前，研究人員正在繼續探索究竟是什麼信號觸發了這群神經元，以及它們如何精準調控睡眠節律。