Meget af det, vi ved om søvn og dens virkninger, kommer fra elektroencefalografistudier, en teknik baseret på anvendelse af elektroder til hovedbunden til registrering af hjernens elektriske aktivitet . Optagelsen af denne aktivitet, som manifesteres af hjernebølger, er kendt som elektroencefalogram ( EEG ). Ved hjælp af denne teknik identificerede forskerne to særskilte faser af søvn, hver præget af specifikke fysiologiske forandringer: langsom bølgesøvn og REM-søvn (fra den engelske " hurtige øjenbevægelse ").
Langsom bølge søvn eller ikke-REM søvn (NREM)
Ikke-REM-søvn tegner sig for ca. 75-80% af den samlede hviletid hos voksne fagpersoner; består af 4 faser karakteriseret ved en stigning i søvndybden.
Under langsom bølgesvigt udsender hjernen lavfrekvente elektriske bølger (i vågenhed er hjernebølger hurtige og uregelmæssige). Muskeltonen er nedsat, men lejlighedsvis ufrivillige motoraktiviteter registreres (når man for eksempel ændrer position i sengen). Tryk, temperatur og hjertefrekvens falder også.
Under langsom bølgesøvn kan en person tænke og drømme, men tankerne er mere logiske og med mindre følelsesmæssigt indhold end dem, der opstår under REM-søvn. Drømme er ikke meget detaljerede og indeholder ofte fornemmelser og vage billeder.
REM søvn
REM-søvn følger hver NREM-søvncyklus (Bemærk: Sovefaser forekommer ikke kun en gang om natten, men skiftevis adskillige gange i alt 5-6 komplette cykler, der varer 90-100 minutter). Denne fase er præget af højfrekvente elektroencefalografiske bølger og episoder med hurtige øjenbevægelser under lukkede øjenlåg . De posturale muskler taber tone, men musklerne, der styrer ansigtet, øjnene og den distale del af benene bliver ofte aktive på en faset måde.
REM søvn svarer til ca. 20% af den samlede hviletid. Sammenlignet med langsom vågesøvn er der en stigning i hjernens aktivitet i denne periode bortset fra det limbiske system, hvor tværtimod neuronal aktivitet falder. Det er på dette stadium, at drømmeaktivitet opstår: drømme er mere udførlige og intense og er generelt meget komplekse. I REM søvn er tankerne mere ulogiske og bizarre end langsom bølgesøvn.
