O teste das Latências Múltiplas do Sono (TLMS) é o padrão ouro para avaliação de Sonolência Excessiva Diurna (SED). É realizado na manhã ou no dia seguinte da noite de PSG e o paciente é registrado em cinco oportunidades de cochilos diurnos. O primeiro iniciado a cerca de 2 horas após o despertar pela manhã ou do maior período de sono, seguido de 4 outros a cada 2 horas.
Os pacientes devem permanecer na cama por 20 minutos e se manter despertos nos intervalos entre os testes. Estima-se como normal uma média de latência para início do sono dos cinco cochilos > 10 minutos e suspeita de SED entre 5 e 10 minutos. A média das latências inferior a 5 minutos é compatível com SED acentuada. A principal indicação do TLMS é no diagnóstico de narcolepsia, em que além da SED acentuada, observa-se registro de dois episódios de sono REM.