Para evaluar una posible correlación entre la melatonina, el cerebelo y, en consecuencia, el equilibrio humano, se realizó un estudio piloto doble ciego en 5 sujetos con administración aleatoria de diferentes dosis de melatonina. Antes y 1 h después de una sola administración, se realizó un examen otoneurológico completo. Este primer estudio piloto reveló que la melatonina tenía efectos sobre el equilibrio humano, aunque estos efectos no estaban relacionados con la dosis y eran diferentes en sujetos individuales. Sobre la base de estos resultados, se realizó un segundo estudio. Catorce voluntarios sanos fueron investigados antes y 1 h después de la administración de una dosis única de 10 mg de melatonina. El examen otoneurológico se limitó a la evaluación de: sacadas horizontales, búsqueda horizontal sinusoidal suave, ojos abiertos, ojos cerrados y cabeza retroflexionada posturografía estática. Todos los sujetos mostraron una disminución en el rendimiento posturográfico, especialmente en la prueba más simple (ojos abiertos) y la mitad de ellos (6 de 13) también mostraron deterioro de los movimientos oculares. Estos resultados confirman el papel de la melatonina en el control del rendimiento sensoriomotor, y los receptores cerebelosos podrían estar correlacionados con el control del equilibrio humano.