یکی از مهمترین اتفاقات حین خواب، پاکسازی مغز از مواد زائدی مانند پروتئین آمیلوئید است. مغز فردی با اختلال کمخوابی نمیتواند این پاکسازی را به درستی انجام دهد. به همین دلیل، آمیلوئید در مغز او انباشته میشود و تولید پلاکهایی را به دنبال دارد که احتمال ابتلا به آلزایمر را افزایش میدهد.
از طرفی کاهش سیستم ایمنی بدن و افزایش التهاب مغز، فعالیت سلولهای مفید مانند سلولهای خاکستری را دچار اشکال میکند که باعث کاهش حافظه میشود. ضمنا کمخوابی میتواند در روند فعالیت انتقال دهندههای عصبی و حجم هیپوکامپ ایفای نقش کند که به حافظه و قدرت یادگیری آسیب میزند.