Более теплая поверхность/среда всегда отдаёт тепло более холодной.
Терморегуляция младенцев ещё формируется, и тепло легко уходит с поверхности головы, где все ткани ещё тонкие, нежные, и кровеносные сосуды головы проще отдают тепло окружающей среде.
В прохладе младенцы ведут себя бодрее, чем укутанными, как и взрослые. Рецепторы, чувствительные к теплу и холоду на поверхности кожи передают информацию в те структуры мозга, которые связаны не только с терморегуляцией, но и с циклами сна и бодрствования.
Шапка позволяет удержать тепло и поддержать его в стабильном состоянии. Организму нет надобности бодриться, он расслабляется и спит.
Через несколько месяцев у ребенка первого года жизни формируется что-то вроде привычки - если надевают шапочку, то значит, нужно засыпать. Это называют формированием ритуалов. Например, если младенец регулярно спит на прогулке, то шапочка ассоциируется у него с прогулкой и соответственно со сном. Так происходит, например, к четвертому месяцу жизни, когда уровень мелатонина(гормона сна), получаемого с материнским молоком, снижается, и у ребенка вырабатывается свой. Тогда же начинаются изменения в количестве и качестве сна в течение суток, и ритуалы помогают засыпать, потому что физиологическая основа заменяется социально обусловленной.