Veľa z toho, čo vieme o spánku a jeho účinkoch, pochádza zo štúdií elektroencefalografie, čo je technika založená na aplikácii elektród na pokožku hlavy na zaznamenanie elektrickej aktivity mozgu . Záznam tejto aktivity, ktorý sa prejavuje mozgovými vlnami, je známy ako elektroencefalogram ( EEG ). Pomocou tejto techniky vedci identifikovali dve odlišné fázy spánku, z ktorých každý bol charakterizovaný špecifickými fyziologickými zmenami: spánkom s pomalými vlnami a REM spánku (z anglického " Rapid Eye Movement ").
Spánok s pomalými vlnami alebo non-REM spánok
Non-REM spánok predstavuje približne 75-80% celkového času odpočinku u dospelých jedincov; pozostáva zo 4 stupňov charakterizovaných zvýšením hĺbky spánku.
Počas spánku v pomalých vlnách mozog vyžaruje nízkofrekvenčné elektrické vlny (v bdelosti sú mozgové vlny rýchle a nepravidelné). Zníži sa svalový tonus, ale príležitostne sa zaznamenajú nedobrovoľné motorické aktivity (napríklad, keď sa jedna pozícia zmení v posteli). Tlak, teplota a srdcová frekvencia tiež klesajú.
Počas pomalého spánku človek môže myslieť a snívať, ale myšlienky sú logickejšie a majú menej emocionálneho obsahu ako tie, ktoré sa vyskytujú počas REM spánku. Sny nie sú veľmi podrobné a často obsahujú pocity a nejasné obrazy.
REM spánok
REM spánok nasleduje každý cyklus spánku NREM (poznámka: fázy spánku sa nevyskytujú len raz za noc, ale niekoľkokrát sa striedajú pre celkovo 5-6 úplných cyklov trvajúcich 90-100 minút). Táto fáza je charakterizovaná vysokofrekvenčnými elektroencefalografickými vlnami a epizódami rýchlych pohybov očí pod uzavretými viečkami . Posturálne svaly strácajú tón, avšak svaly, ktoré ovládajú tvár, oči a distálnu časť nôh, sa často stávajú aktívnymi fázovým spôsobom.
REM spánok zodpovedá približne 20% celkového času odpočinku. V porovnaní s pomalým spánkom dochádza v tomto období k zvýšeniu aktivity mozgu s výnimkou limbického systému, kde sa naopak znižuje aktivita neurónov. V tomto štádiu nastáva aktivita snov: sny sú prepracovanejšie a intenzívnejšie a sú vo všeobecnosti veľmi zložité. V REM spánku sú myšlienky viac nelogické a bizarné ako spánok pomalých vĺn.
