人類對睡眠本質(zhì)的認(rèn)識，得益于腦電圖記錄技術(shù)的開發(fā)和應(yīng)用。腦電波可以把大腦活動的電效應(yīng)，經(jīng)過電子儀器放大后在紙帶上以波狀條紋顯示出來，通過腦電圖波形的觀察可以幫助診斷腦部的各種疾患，或進行有關(guān)思維的研究。人在清醒與睡眠狀態(tài)時，其腦電圖的波形就不一致，從腦電圖上可以把一個人的睡眠深度反映出來。
清醒狀態(tài)下的腦電波是一種低幅快波，每秒鐘13次以上，又叫β波(倍它波)。清醒時閉上眼，什么事也不想，這時的腦電波與睜眼時相比稍高稍慢，每秒8～12次，這種腦電波叫α波(阿爾法波)。
當(dāng)腦電波中α波逐漸消失，出現(xiàn)一些不規(guī)則波型并混有一些振幅很小的波，這就是睡眠第1階段的波型。我們平時犯困，所謂瞌睡期或朦朧期，就是指這一期，其時間的長短因人而異。再進一步就進入了淺睡眠期，這就是睡眠的第2階段。這一階段腦電圖的最大特點就是慢波當(dāng)中時時會出現(xiàn)一種所謂紡錘形波，頻率12～14HZ(赫茲，也就是每秒次數(shù))，波幅由小到大，再由大到小，呈紡錘形。一夜中，人有一半時間處于這種淺睡眠狀態(tài)(即第2階段睡眠，占總睡眠的50%)。
睡眠再深一些，也就是進入了第3階段睡眠，腦電圖比第2階段明顯慢，平均頻率4～7HZ，振幅也較大，其中極慢頻率(0.5～3HZ)，也就是δ波(待爾它波)約占25%～50%。
睡眠最深階段是第4階段，此時δ波占50%以上，偶有小波混雜其間。第3和第4階段因為腦電波均很慢，所以合稱慢波睡眠；因為睡眠均很深，所以又叫深睡眠。
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