睡眠のステージ
ヒトの睡眠は、脳波と眼球運動のパターンで分類できることが知られている。
成人はステージI〜REMの間を睡眠中反復し、周期は1.5時間程度である。
入眠やステージI - IVとレム睡眠間の移行を司る特別なニューロン群が存在する。
入眠時には前脳基部に存在する入眠ニューロンが活性化する。
レム睡眠移行時には脳幹に位置するレム入眠ニューロンが活動する。
覚醒状態では脳内の各ニューロンは独立して活動しているが、ステージI - IVでは隣接するニューロンが低周波で同期して活動する。
ステージI
傾眠状態。脳波上、覚醒時にみられたα波が減少し、低振幅の電位がみられる。ステージI - IVをまとめて、ノンレム睡眠と呼ぶ。
ステージII
脳波上、睡眠紡錘 (sleep spindle) がみられる。
ステージIII
低周波のδ波が増える。20% - 50%
ステージIV
δ波が50%以上。
レム (REM) 睡眠
急速眼球運動 (Rapid Eye Movement) の見られる睡眠である。脳波は比較的早いθ波が主体となる。この期間に覚醒した場合、夢の内容を覚えていることが多い。
レム睡眠中の脳活動は覚醒時と似ており、エネルギー消費率も覚醒時とほぼ同等である。急速眼球運動だけが起こるのは、目筋以外を制御する運動ニューロンの働きが抑制されているためである。
人間では、6 - 8時間の睡眠のうち、1時間半 - 2時間をレム睡眠が占める。記憶の固定にレム睡眠が必要だという説に対しては、支持しない証拠が多い。
1953年にシカゴ大学のナサニエル・クライトマンとユージン・アゼリンスキーがレム睡眠の存在を発見した。