在有人類存在以來(lái)的漫長(zhǎng)歷史長(zhǎng)河中，絕大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，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(xué)技術(shù)水平的限制，絕少有人對(duì)睡眠本身作深入思考和研究。直到12世紀(jì)，才有美國(guó)科學(xué)家對(duì)睡眠開始進(jìn)行科學(xué)研究，之后許多國(guó)家的科學(xué)家也加入這一領(lǐng)域的研究。
簡(jiǎn)單說(shuō)來(lái)，人的大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞，當(dāng)由于不斷地工作而疲勞時(shí)，就由興奮狀態(tài)進(jìn)入抑制狀態(tài)，抑制從局部逐漸向周圍擴(kuò)散，當(dāng)抑制達(dá)到一定范圍時(shí)，就進(jìn)入了睡眠狀態(tài)。具體地說(shuō)，在腦干的中央部位，有許多散在的神經(jīng)細(xì)胞，它們通過(guò)神經(jīng)纖維相聯(lián)接，交織如網(wǎng)，稱為“網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)”。它的功能是激動(dòng)整個(gè)大腦皮層，維持大腦皮層的興奮水平，使機(jī)體處于覺(jué)醒狀態(tài)。當(dāng)它向上的沖動(dòng)減少時(shí)，大腦皮層神經(jīng)細(xì)胞的活動(dòng)水平就降低，由興奮轉(zhuǎn)入抑制，人就處于安靜或進(jìn)入睡眠狀態(tài)。
睡眠的機(jī)制目前還不清楚。自從1957年美國(guó)的兩位科學(xué)家開始采用記錄腦電波變化的方法研究睡眠后，根據(jù)對(duì)正常人在睡眠過(guò)程中腦電圖的觀察，發(fā)現(xiàn)睡眠過(guò)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(shí)呼吸深慢而均勻，脈搏血壓較穩(wěn)定，腦垂體分泌的“生長(zhǎng)素”增加，促進(jìn)身體的合成代謝，使體力得到恢復(fù)，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(shí)，眼球快速運(yùn)動(dòng)，腦血管擴(kuò)張，腦血流量比慢波睡眠時(shí)多30%～50%，腦細(xì)胞代謝旺盛，使腦力得到恢復(fù)，因而有人稱之為“腦的睡眠”。這兩個(gè)過(guò)程大約需要2個(gè)小時(shí)。之后，再重復(fù)出現(xiàn)這兩個(gè)過(guò)程，兩者反復(fù)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(shí)間比例不同，成人快波睡眠的時(shí)間約占整個(gè)睡眠過(guò)程的四分之一，老年人睡眠時(shí)間減少，快波睡眠時(shí)間所占的比例也減少，而兒童期快波睡眠時(shí)間的比例可達(dá)二分之一，因而對(duì)大腦發(fā)育有利。