在有人類存在以來的漫長歷史長河中,絕大多數(shù)時間內,人們都是日出而作,日落而息,睡眠是生理必需的,是司空見慣的一種現(xiàn)象,受科學技術水平的限制,絕少有人對睡眠本身作深入思考和研究。直到12世紀,才有美國科學家對睡眠開始進行科學研究,之后許多國家的科學家也加入這一領域的研究。
簡單說來,人的大腦皮層神經(jīng)細胞,當由于不斷地工作而疲勞時,就由興奮狀態(tài)進入抑制狀態(tài),抑制從局部逐漸向周圍擴散,當抑制達到一定范圍時,就進入了睡眠狀態(tài)。具體地說,在腦干的中央部位,有許多散在的神經(jīng)細胞,它們通過神經(jīng)纖維相聯(lián)接,交織如網(wǎng),稱為“網(wǎng)狀結構”。它的功能是激動整個大腦皮層,維持大腦皮層的興奮水平,使機體處于覺醒狀態(tài)。當它向上的沖動減少時,大腦皮層神經(jīng)細胞的活動水平就降低,由興奮轉入抑制,人就處于安靜或進入睡眠狀態(tài)。
睡眠的機制目前還不清楚。自從1957年美國的兩位科學家開始采用記錄腦電波變化的方法研究睡眠后,根據(jù)對正常人在睡眠過程中腦電圖的觀察,發(fā)現(xiàn)睡眠過程中有兩種相互交替出現(xiàn)的狀態(tài),先是一種表現(xiàn)為振幅大、頻率慢的波,稱為慢波睡眠。此時呼吸深慢而均勻,脈搏血壓較穩(wěn)定,腦垂體分泌的“生長素”增加,促進身體的合成代謝,使體力得到恢復,因而也有人稱之為“身體的睡眠”。之后腦電圖上出現(xiàn)頻率快的波,稱為快波睡眠。這時,眼球快速運動,腦血管擴張,腦血流量比慢波睡眠時多30%~50%,腦細胞代謝旺盛,使腦力得到恢復,因而有人稱之為“腦的睡眠”。這兩個過程大約需要2個小時。之后,再重復出現(xiàn)這兩個過程,兩者反復交替,一夜中大約4~5次。在不同的年齡階段,快波睡眠和慢波睡眠所占的時間比例不同,成人快波睡眠的時間約占整個睡眠過程的四分之一,老年人睡眠時間減少,快波睡眠時間所占的比例也減少,而兒童期快波睡眠時間的比例可達二分之一,因而對大腦發(fā)育有利。