睡眠當(dāng)中腦電圖的變化是非快速眼動(dòng)相睡眠和快速眼動(dòng)相睡眠兩個(gè)交替出現(xiàn)。睡眠的分期也是結(jié)合腦電圖的特征確定的，根據(jù)腦電圖的特征將非快速眼動(dòng)相睡眠分為由潛入深四個(gè)時(shí)期。
第一期呈現(xiàn)低電壓的腦波，頻率快慢混合，以4~7次/秒的頻率為主。
第二期也是一個(gè)較低電壓腦波，開(kāi)始出現(xiàn)短時(shí)成串的12~14次/秒的睡眠紡錘波或者是頂部駝峰波，少量的紡錘波出現(xiàn)，代表淺睡眠。
第三期的腦電圖以睡眠紡錘波為主，這是一個(gè)主要的標(biāo)志，而且頻率是1~2次/秒，也就是S波。第四期出現(xiàn)0.5~3次/秒、高波幅不規(guī)則慢波，它的出現(xiàn)占了總時(shí)間的50%以上，說(shuō)明進(jìn)入了深睡眠的狀態(tài)。
非快速眼動(dòng)相睡眠，從睡意開(kāi)始到睡眠深度逐漸加深，腦電波開(kāi)始出現(xiàn)逐漸增多，當(dāng)S波腦電動(dòng)占優(yōu)勢(shì)的時(shí)候也就進(jìn)入了深睡眠，而快速眼動(dòng)相睡眠的睡眠過(guò)程中，周期性地出現(xiàn)一些激動(dòng)狀態(tài)，腦電呈現(xiàn)快頻、低壓電波和清醒的時(shí)候腦電波相似。
