Az agyi elektromos hullámok mintázatának elemzése szerint, az alvás során ötféle szakasz fordul elő: az alvás négyféle mélységi szintje és egy ötödik szakasz, amelyet gyors szemmozgásos, azaz REM – (rapid eye movement) szakasznak neveztek el. Ez utóbbi szakaszban jelennek meg rendszerint az álmok.
Amikor az ember becsukja a szemét és ellazul, az agyi elektromos hullámok szabályos alakúvá válnak, másodpercenkénti nyolc-tíz rezgéssel. Ezeket nevezzük alfa-hullámoknak. Az alvás első szakaszában az EEG-hullámok szabálytalanabbakká válnak, csökken az amplitúdójuk, és csökken, illetve eltűnik az alfa-hullám.
A második szakaszban, úgynevezett alvási orsók jelennek meg, amelyek rövid, tizenkét-tizenhat Herzes, az alfánál kicsit sűrűbb hullámok. Az EEG amplitúdója időnként megnő, majd lecsökken. A még mélyebb harmadik és negyedik szakaszt lassú egy-két Herzes hullámok jellemzik, amelyeket delta-hullámoknak nevezünk. Az alvás harmadik és negyedik szakaszában az alvót általában nehezen lehet felébreszteni, de felébredhet valami személyes dologra, például egy ismerőse nevére vagy gyereksírásra. Nem feltétlenül vezetnek azonban felébredéshez a kevésbé személyes zavaró tényezők, például az erős hangok.
Körülbelül, egy órányi alvás után a felnőtt embernél sajátos változások lépnek fel. Az EEG nagyon aktívvá válik, akár gyorsabbá, mint ébrenlétkor, de a személy nem ébred fel. E helyett, gyors szemmozgások rögzíthetők a szemek közelében elhelyezett elektródákról. Ezek a szemmozgások annyira kifejezettek lehetnek, hogy a csukott szemhéjon kívülről, szabad szemmel is láthatóak. Ezt a szakaszt nevezték el REM-alvásnak, a többi szakaszt pedig nem REM-, azaz NREM-alvásnak.
Ezek a szakaszok az éjszaka folyamán váltakoznak. Az alvás NREM-szakaszokkal kezdődik, és több alvásciklusból áll, amelyek mindegyike tartalmaz néhány REM- és NREM-szakaszt. Egy fiatal felnőtt, tipikus éjszakai alvása során nagyon gyorsan jut el az ébrenléttől a mély alvás – negyedik szakasz – állapotába. Mintegy hetven perc után újból a második szakasz jelentkezik, amelyet közvetlenül az első REM-szaksz követ. A mélyebb alvásszakaszok az éjszaka első, míg a legtöbb REM-szakasz az éjszaka utolsó részében található. Ez, tipikus eredmény: a mélyebb szakaszok gyakran eltűnnek az éjszaka második felében, amikor a REM-szakaszok kerülnek előtérbe. Egy nyolc órás alvás alatt általában négy vagy öt különböző REM- periódus van, és esetleg egy rövid felébredés a reggel közeledtével.
Az alvásciklusok mintázata az életkorral is változik. Az újszülöttek például alvásidejük felét REM-alvással töltik. Ez az arány ötéves korra 20-25%-ra csökken, és ezen a szinten marad egészen időskorig, amikor tovább csökken 18%-ra vagy még kevesebbre. Az idősebb emberek alvási idejéből kevesebb esik a harmadik és negyedik szakaszba, néha ezek a szakaszok teljesen el is tűnnek, és gyakrabban, valamint hosszabb időre ébrednek fel. Úgy tűnik, az öregedéssel egyfajta természetes álmatlanság is jár.
Ha érdekesnek találtad ezt, és szeretnél többet megtudni, iratkozz fel hírlevelünkre!