Az ébrenlét és az alvás során az agy elektromos aktivitása változik, és különböző típusú agyhullámokat hoz létre. Ezeket az agyhullámokat ezért az alvás különböző szakaszainak jellemzésére használják.
Az alvásnak két nagy szakasza van, a gyors szemmozgás (REM) és a nem gyors szemmozgás (non-REM). A REM és a non-REM további három szakaszra oszlik, amelyek mindegyikét az alábbiakban részletesebben ismertetjük.
non-REM alvás 1. szakasza
A non-REM alvás 1. szakasza az alvás kezdeti szakasza, amely során az egyén könnyű álomban van, és könnyen felébredhet. Az agyi aktivitás ebben az alvási szakaszban alfa- és théta-hullámokkal, az akaratlagos izmok csökkent aktivitásával és lassú szemmozgással jár.
Ebben a szakaszban gyakoriak a hipnogogógiai hallucinációknak nevezett furcsa érzések, például az esés érzése és a hirtelen izomösszehúzódások. Ez a szakasz általában 5-10 percig tart, mielőtt az egyén az alvás következő szakaszaiba lépne.
NREM alvás 2. szakasza
Az agyhullámok lelassulása a gyors agyhullámok időszakos kitöréseivel, az úgynevezett alvási orsókkal jellemzi a 2. NREM-szakaszt. Emellett a szemek nem mozognak, a testhőmérséklet csökken, és a szívverés is lassulni kezd az alvás ezen szakaszában. Jellemzően a 2. NREM alvási szakasz körülbelül 20 percig tart, mielőtt az egyén az alvás következő szakaszába lépne.
non-REM alvás 3. szakasza
A 3. fázisú NREM alvást, amelyet mély alvásnak vagy delta alvásnak is neveznek, nagyon lassú delta agyhullámok jellemzik. Ebben a szakaszban nincs szemmozgás vagy akaratlagos izommozgás. Ezenkívül gyakran nehéz felébreszteni egy olyan személyt, aki a 3. NREM alvási szakaszban van. Ez a szakasz általában körülbelül 30 percig tart, mielőtt az egyén az alvás következő szakaszaiba lépne.
Korábban ezt a szakaszt két szakaszra osztották, a 3. és a 4. szakaszra. A 3. szakasz gyorsabb agyhullámokkal integrált, míg a 4. szakasz állandó lassú deltahullámú agyi aktivitással rendelkezik.
REM alvás
A szemek gyors mozgása, az akaratlagos izmok átmeneti bénulása és a gyors, szabálytalan légzés jellemzi a REM-alvást. Ebben a szakaszban az agyhullámok felgyorsulnak, és hasonlítanak az éber ember aktivitásához.
A REM alvás során bekövetkező egyéb változások közé tartozik a szívfrekvencia és a vérnyomás emelkedése, valamint a testhőmérséklet szabályozásának csökkent képessége. A férfiaknál az alvásnak ebben a szakaszában erekció is kialakulhat. A legtöbb álom a REM alvás során történik, bár az egyén csak akkor emlékszik az álmokra, ha ebben a szakaszban ébred fel.
Az alvási szakaszok váltakozása
Az éjszaka folyamán az alvás az 1. NREM alvási stádiummal kezdődik, majd a 2. és 3. stádiumon keresztül halad, és körülbelül 90 perccel az elalvás után éri el a REM alvást. A REM alvási szakasz befejezése után az agyi aktivitás visszatér a 2. alvási szakaszba, majd a 3. alvási szakaszba, mielőtt visszatérne a REM alvásba. Ez a ciklus általában minden éjszaka körülbelül négyszer-ötször ismétlődik.
A különböző alvási szakaszok aránya az egyéntől függ. A csecsemők például az alvás idejének körülbelül 50%-át töltik REM-alvásban. Összehasonlításképpen, a felnőttek alvásidejük körülbelül felét töltik a 2. szakaszban, 20%-át a REM-szakaszban, és 30%-át az 1. vagy 3. szakaszban. Ahogy az egyének öregszenek, egyre kevesebb időt töltenek REM alvásban, és helyette egyre több időt töltenek a többi alvási szakaszban.