Hodně z toho, co víme o spánku a jeho účincích, pochází ze studií elektroencefalografie, což je technika založená na aplikaci elektrod na pokožku hlavy pro záznam elektrické aktivity mozku . Záznam této aktivity, který se projevuje mozkovými vlnami, je znám jako elektroencefalogram ( EEG ). Pomocí této techniky vědci identifikovali dvě odlišná stadia spánku, z nichž každý byl charakterizován specifickými fyziologickými změnami: spánkem s pomalými vlnami a spánkem REM (z anglického " Rapid Eye Movement ").
Spánek s pomalými vlnami nebo non-REM spánek
Non-REM spánek představuje přibližně 75-80% celkového času odpočinku u dospělých jedinců; se skládá ze 4 stupňů charakterizovaných nárůstem hloubky spánku.
Během spánku s pomalými vlnami, mozek vydává nízkofrekvenční elektrické vlny (v bdělosti, mozkové vlny jsou rychlé a nepravidelné). Svalový tón je snížen, ale příležitostně jsou zaznamenávány nedobrovolné motorické aktivity (například když se změní poloha v posteli). Tlak, teplota a tepová frekvence také klesají.
Během pomalého spánku může člověk přemýšlet a snít, ale myšlenky jsou logičtější a méně emocionální než ty, které se vyskytují během REM spánku. Sny nejsou příliš podrobné a často zahrnují pocity a vágní obrazy.
REM spánek
REM spánek následuje každý cyklus spánku NREM (poznámka: fáze spánku se nevyskytují pouze jednou za noc, ale několikrát se střídají pro celkem 5-6 úplných cyklů trvajících 90-100 minut). Tato fáze je charakterizována vysokofrekvenčními elektroencefalografickými vlnami a epizodami rychlých očních pohybů pod uzavřenými víčky . Posturální svaly ztrácejí tón, ale svaly, které ovládají obličej, oči a distální část nohou, se často stávají aktivními fázovým způsobem.
REM spánek odpovídá asi 20% celkové doby odpočinku. Ve srovnání s pomalým spánkem dochází v tomto období ke zvýšení aktivity mozku s výjimkou limbického systému, kde naopak aktivita neuronů klesá. Právě v této fázi dochází k vysněným činnostem : sny jsou propracovanější a intenzivnější a jsou obecně velmi složité. V REM spánku, myšlenky jsou více nelogické a bizarní než pomalé vlny spánku.
