A experiência universitária promove mudanças na vida dos adultos emergentes, dentre as quais maior uso de mídia, cuja proximidade ao início do sono ocasiona irregularidade nos horários e privação de sono afetando processos cognitivos básicos que regulam o desempenho, tais como a atenção, memória operacional, controle inibitório e flexibilidade cognitiva. Entretanto, o desempenho e a sonolência podem sofrer um efeito compensatório de áreas cerebrais que pode se refletir na ativação cortical e atividade autonômica. Neste trabalho, avaliamos o impacto do uso noturno do celular sobre as irregularidades e qualidade do sono, jet-lag social, sonolência diurna e desempenho cognitivo. Em paralelo, o efeito compensatório do sistema nervoso autônomo à privação do sono, foi avaliado através da variabilidade da frequência cardíaca (VFC). 59 estudantes (44 mulheres) de cursos superiores da área de biociências preencheram o questionário “A saúde e o sono” e a Escala de Sonolência de Epworth. Em seguida, preencheram o diário de sono, onde registraram o uso do celular após as 18h, e usaram actímetros por 10 dias. Nesta fase, realizaram testes cognitivos e coleta de variáveis de resposta autonômica uma vez entre 7 e 9 h. Foram realizadas uma análise de GLM para ver o efeito do uso do celular após as 18 horas sobre as demais variáveis e 3 modelos de equação estrutural para ver as múltiplas relações de previsão entre as variáveis de estudo. De modo geral, os estudantes dormiram e acordaram mais cedo, com maior sonolência ao despertar na semana e prevalência de sonolência diurna excessiva na amostra. O maior uso do celular previu maior sonolência diurna (β=0,016; p=0,03) e VFC (β=0,460; p=0,001), assim como menor atenção sustentada (β=0,115; p=0,063) e flexibilidade cognitiva (β=-0,064; p=0,008). O impacto indireto do uso do celular após as 18 horas sobre a cognição foi avaliado por meio de análises de equações estruturais, considerando sua ação via qualidade e irregularidade do sono, assim como por alterações na VFC e EEG. Entretanto, não foram encontrados efeitos indiretos do uso do celular sobre as variáveis cognitivas. Portanto, o uso do celular após às 18h foi associado ao aumento da sonolência diurna com impactos negativos sobre a atenção sustentada e a flexibilidade cognitiva pela manhã em estudantes universitários. Além disso, o uso do celular foi associado ao aumento da VFC, o que pode estar relacionado a um efeito compensatório do sistema nervoso parassimpático à privação de sono.