了解大脑在白天和晚上的不同时间的电波活动，有助于我们更好地理解睡眠时大脑的活动。我们完全清醒时，大脑处于高频低压的β波下。这种波的频率受我们从事的工作和紧张程度影响：工作越活跃，或紧张程度越高，β波的频率越高。这种频率随着一天工作的结束，当我们越来越疲惫时逐渐降低。最后，当我们放松下来，合上眼睛休息时，β波转变成频率较慢的相对低压的α波，α波是由汉斯？勃格尔发现的。随后，当我们开始瞌睡时，α波中开始出现频率更低的θ波。瞌睡是一种过渡状态——处于睡眠和清醒之间。这个时候我们极易清醒过来，但这个时候我们也可能经历一种类似真实的幻觉，称作入睡前幻觉（见38～39页）。不过， 如果我们身心健康，阶段１的睡眠只是很短暂的，我们很快产生一种又快又短的电波（如脑电图仪所示）称作睡眠梭（因为它们很像手工纺织梭）。接下来进入真正睡眠的初始状态——阶段２，此时我们对外界完全失去知觉。这些睡眠梭很快转化成δ波，这是一种幅度极大频率极慢的波，阶段３和阶段４的睡眠都是由这种波控制的。这两个阶段是睡眠的最深阶段。
下面还有睡眠的第５个阶段——由纳撒尼尔？克雷特曼及其助手尤金？ 阿塞瑞斯基在1952年发现的，并命名为ＲＥＭ（眼球快速运动；见42～43页）。人们通常认为这个阶段与前四个阶段截然不同，因为此时大脑高度活跃，脑电图显示此时的脑电波类似清醒时的脑电波。我们睡眠时一般要经历阶段１到４，然后再回到阶段２，最后进入ＲＥＭ的第一阶段睡眠。睡眠周期的这种性质将在下一页做详细解释。
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时间旅程
睡眠不是线性的。我们在睡眠时，不是按睡眠阶段从轻度睡眠（阶段１～２）到深度睡眠（３～４）到ＲＥＭ睡眠。相反，我们一晚上要做五次以上的往返旅程（有时在一个地方停留时间长些）。每个旅程都是一个完整的睡眠周期，对成年人来说，一个旅程大概需要９０分钟（婴儿一个睡眠周期需要６０分钟）。
那些身体健康没有服用任何药物的人，睡眠的第一周期和第二周期主要由深度睡眠（阶段３～４）组成，第一睡眠周期的ＲＥＭ 睡眠大约占５～１０分钟，第二周期占１５～２０分钟。随着深夜的临近，进入第三个睡眠周期，这９０分钟的睡眠大部分是轻度睡眠（阶段１～２），ＲＥＭ睡眠要比前两个周期长。第四和第五周期则由ＲＥＭ睡眠控制，只有少量的轻度睡眠。
那么，睡眠周期的知识怎样帮我改善睡眠呢？科学家们在实验中发现一个有趣的现象：９０分钟的周期并不仅限于睡眠——在我们清醒的时候也是９０分钟一个周期（见下文练习２）。研究发现在清醒时每隔９０分钟我们的注意力就会分散，鼻孔在这９０分钟内也随之呼吸更多的空气，（我们的鼻孔不是均匀呼吸的！）我们的能量随之降低。识别大脑清醒周期中的低点并相应调整睡眠时间，可以大大提高入睡的机率。
练习2：找出你的90分钟周期
根据下面的实验，发现你在清醒时的90分钟周期。大致确定清醒时的高潮期和低潮期后，调整你的工作安排。在周期的高潮时期做最需要集中精力的工作，在低潮时去睡觉，这时你会发现入睡容易一些了（由于这个实验要求监测你的一整天，在周末或不工作的一天里做较为方便。）
１．使用上面的影像，或仔细勾画图中立体部分，创造出一个“可移动的”视觉效果。盯着该立方体一段时间，会感觉到它的正对的方向在改变——有时朝下，好像朝向东南方向；有时似乎朝上，对着西北方向。
２．设置一个闹钟，让它一天内每１５分钟响一次。每响一次，看一下该立方体。计算一下（简单地数一下即可）立方体从一个方向转向另一个方向花了多长时间。
３．每看一下立方体，记下你的“转换时间”。立方体改变的时间最多是９０分钟。越是接近你周期中的低点，立方体改变方向的时间越短。
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迈过这个门槛
身体健康的人在９０分钟周期的开头应该能轻轻松松入睡。识别这个周期对改善睡眠大有益处，但其他因素同样影响我们睡眠的能力，而入睡实在是一个复杂的过程。要很快入睡，我们必须依靠大脑关闭清醒控制中枢的同时激活睡眠中枢。如果没有紧张感、入睡前也没有过度活跃、没有睡眠问题，这个过程就可以自动发生。当我们进入睡眠的第一个阶段（阶段１）后，如果身体健康的话，肌肉会放松，眼球会在眼皮下转动。但是如果处于压力下，清醒中枢会通知大脑肌肉尚未处于适合睡眠的状态，我们会处于睡眠中枢和清醒中枢双重控制之下，这种情况只有在我们开始放松时才能解决。
回忆一下上周的情况——你是怎样轻松“对付”每个晚上的？有些晚上你可能很快入睡，但另一些时间里，却很难。在头一种情况中，从清醒中枢转向瞌睡和轻度睡眠十分迅速。然而，如果你入睡困难的话，你半睡半醒，最终失去意识——那一刻你终于迈过了睡眠的门槛——可能不会再中途醒来。这种时候，当大脑徘徊在意识的边缘，许多人经历过奇怪的、梦一般的幻象。这种支离破碎的影像发生在称作入睡前幻象的阶段，是阶段１睡眠的特点。而且，这个睡眠阶段的幻象部分可能是十分恐怖的，以至于导致失眠。（相似的经历会发生在我们进入清醒前的睡眠时——这种经历称作半醒状态，不过这种状态并不多见）。虽然我们无法控制入睡前状态和半醒状态，但知道它们是入睡过程中完全正常的表现，别的看起来杂乱的经历（如，心爱的人微笑的影像、“听到”闹钟响，通常有下落的感觉等）都只是我们的想象力在跟我们开玩笑而已。也许——更为浪漫的是——我们可以将这些景象看作是来自梦幻世界的诱惑，邀我们入睡呢。
当我们终于成功入睡后（假定我们每晚平均８小时睡眠），大约一半的时间是轻度睡眠。然而，这种睡眠大多是由阶段２ 的睡眠组成。回到阶段１的过程一瞬即逝，通常是改变一下睡眠姿势——回忆起曾经游移到接近清醒状态对我们没有什么意义。
睡眠深处
如果身心健康，那么睡眠也会很顺利，通常迷迷糊糊睡上１０～１５分钟后，我就从阶段２的睡眠进入阶段３的睡眠。不过，阶段３的睡眠时间很短，脑电波减慢到包含５０％左右ｄｅｌｔａ波（高压波，以每秒１波的频率振动）时，转入阶段４——最深度的睡眠。睡眠的前三分之一大部分是由阶段４的睡眠组成。每一阶段的深度睡眠时间随着夜的消逝减少。
阶段４对身心健康的重要性表现在它优于其他阶段。实验表明，如果一夜不睡，通常在第二夜几乎可以补回损失的所有睡眠（大多以较轻的睡眠为代价）。即使我们可以长时不睡——比如，两个或更多的晚上不睡——事实上所有深度睡眠的债都会在接下来的两个或更多的睡眠中弥补过来。
同样，天生睡眠时间短的人（每天只睡４～５个小时但感觉十分好的人）与天生睡眠时间长的人（每天需要９个小时以上的睡眠方能感觉良好）相比，显然双方深度睡眠的时间大致相同——每晚共计约两个小时。
如果说深度睡眠是最重要的睡眠阶段，我们的身体天生要保证最终弥补任何深度睡眠的不足（见“睡眠的自我补偿”），那么在某个早晨醒来时我们会不会觉得精神不振呢？原因是，虽然深度睡眠对身体的健康至关重要（科学家们认为重要的维持和恢复工作是在深度睡眠中完成的。见下面附表），醒来感觉是否良好却取决于后天习得的有关良好感觉的知识，这种知识要求我们有完整的未被打断的包括各个阶段在内的睡眠。尤其是，我们知道ＲＥＭ或做梦期对我们整个身体，特别是精神健康起着重要作用。我们下面将讨论睡眠的这个阶段。
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深度睡眠的恢复能力
梦中被人唤醒，而又暂时不知东西南北时，我们经常声辩说我们正“睡得死”呢。不过，我们不可能当时正处于科学上规定的深度睡眠状态（阶段３～４），因为在睡眠周期的这个阶段很难被唤醒。研究表明，这是因为深度睡眠提供了一个保证期，在此期间，成长激素可以刺激儿童发育、修补成年人的血细胞和体组织。最新的证据显示，对大脑和身体的修补发生在睡眠的这个阶段。如果有人硬将我们从深度睡眠中唤醒，我们的举止可能像喝醉了一样——这种行为被称作“睡眠醉态”。
夜间的波动
看一下某人在ＲＥＭ睡眠（眼球快速活动——这样称呼是因为在这个阶段的睡眠中，人们的眼球在眼皮下面快速地来回移动）的脑电图就会发现，脑电图所显示的轨迹与此人醒着时的脑电图极为相似，换句话说，大脑在ＲＥＭ时的活动类似清醒时的活动。尽管此时大脑活动和眼球活动与醒着时相似，但身体其他部分的肌肉（除了维持生命的那些部位）几乎都处于瘫痪状态。由于大脑和眼球活动与肌肉瘫痪之间的强烈对比，ＲＥＭ曾被称做反常睡眠。
那么，为什么在REM 睡眠期间肌肉会瘫痪呢？一种符合逻辑的解释是，这是一种安全保障，避免我们把梦中情景用动作表现出来，这些梦大多发生在REM睡眠时。大脑中枢主动阻止通常刺激运动的中枢的输出功能。这也解释了为什么经常梦到跑不起来或叫不出来——也许这些梦中情景正是大脑对身体瘫痪的诠释。
年轻健康的成年人每晚大约有两个小时的REM睡眠，主要发生在睡眠的后半部分。REM的睡眠深度处于轻度睡眠和深度睡眠之间。如果我们在睡眠的REM阶段被唤醒，一般能条理清楚地报�