В 1953 году было осуществлено непрерывное наблюдение за показаниями мозговой активности человека в процессе сна. Этот важный эксперимент не был проведен ранее по причине того, что ученым попросту было жалко бумаги. По результатам наблюдений была выявлена определенная периодичность смены активности головного мозга.

Что такое мозговая активность? Мы можем представить себе, что мозг состоит из специальных клеток – нейронов. Эти клетки осуществляют передачу электрохимических импульсов меж собой, образуя плотную сеть. Активность мозга характеризуется коллективной работой нейронов. Говоря простым языком, нейроны мозга ведут себя настолько слаженно и ритмично, что ученые научились снимать их электрическую активность прямо с поверхности головы человека.

Выяснилось, что различные состояния сознания человека требуют своих тактов (частот) активности мозга.

Альфа-ритм (8-14 Гц) – тактовая частота, соответствующая отвлеченному состоянию сознания, когда мы производим действия «на автомате». Это наиболее экономичный режим работы мозга в бодрствующем состоянии.

Бета-ритм (14-30 Гц) – тактовая частота повышенной осознанности, которая возникает в мозге тогда, когда ситуация требует нашего внимания. В таком «режиме» мы пребываем от 80% и более процентов на протяжении рабочего дня.

Гамма-ритм (30-500 Гц) – тактовая частота сложной сознательной деятельности, требующей нашего организма  максимального напряжения и сосредоточения. Соответственно сие - наиболее «расходное» состояние работы мозга, при котором тратится много энергии.

Тета-ритм (4-8 Гц) – тактовая частота релаксации головного мозга, когда в сознании удерживается всего только одна мысль. В данном состоянии мы быстро усваиваем и запоминаем информацию.

Дельта-ритм (1-4 Гц) – минимальная тактовая частота работы мозга, наблюдаемая при глубоком сне, бессознательном состоянии, коме. Своего рода фоновая активность мозга при полном отсутствии сознательности.

Выше перечисленные ритмы могут возникать в мозге, как в состоянии бодрствования, так и в состоянии сна. Например, дельта-ритм иногда наблюдается при некоторых формах стресса (например, «ступор») или после тяжелой умственной работы. Поэтому, бессознательное состояние – это не всегда сон, и наоборот, не всякое активное состояние мозга – обязательно соответствует бодрствованию.

Однако если в бодром состоянии, различные ритмы активности мозга наступают бессистемно и зависимо от рода нашей деятельности, то во сне смена ритмов подвержена четкой закономерности, словно бы управляется  чьей-то невидимой волей.

С точки зрения ритмов, в структуре сна выделяют две фазы, которые сменяют друг друга: фаза медленного сна (ФМС) и фаза быстрого сна (ФБС) или, как ее еще называют фаза «быстрого движения глаз» (БДГ). Рассмотрим их подробнее.