睡眠状态下，机体对外界刺激的敏感性降低，肌张力下降，反射阈增高。与其相对应的状态是觉醒时，机体对内、外环境刺激的敏感性增高，并能作出有目的和有效的反应。

关于睡眠最古老的文字记载见于公元前1300年的古埃及，亚里士多德把睡眠看作抑制感知和保护性行为。现代睡眠医学起源于20世纪初，1928年德国科学家H.伯杰首次对人类的脑电图进行研究，发现睡眠时脑电活动呈现特殊慢波。1953年美国科学家N.克莱特曼和E.阿赛斯基发现人在睡眠过程中经常发生短时间、快速的眼球运动，并伴有快速低幅的脑电波。此后，睡眠理论研究进入快速发展阶段。

不同物种之间的睡眠结构不尽相同，人类和高等哺乳动物的睡眠一般可以分为非快速眼动睡眠（NREM）和快速眼动睡眠（REM）。其中，非快速眼动睡眠又分为3个睡眠期，分别为N1期、N2期和N3期。这是一个相对由浅入深的过程。其中，N1期是思睡阶段，个体由觉醒状态逐渐进入睡眠，脑电图上表现为α波渐减，呈现若干θ波；N2期在θ波的背景上出现纺锤波和K-复合波；N3期又称慢波睡眠期，脑电图上表现为高幅（约75微伏）的δ波。在此过程，机体的各项生理指标发生了变化。例如，意识逐步丧失，血压、心率、呼吸频率、体温和代谢下降，尿量减少。在快速眼动睡眠中，机体的自主神经系统活动增强，心率、血压增高，呼吸加快。一般正常人90分钟左右会经历一个完整的睡眠周期，在整晚睡眠过程中各种睡眠阶段循环出现4～6次。其中N2期约占总睡眠时间的50％，快速眼动睡眠约占25％。非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠对于人类都是必需的。剥夺睡眠实验证明，不同睡眠阶段的缺乏，在其后的睡眠中都要有相应的补偿。人类不同时期需要的睡眠时间和方式不同：从睡眠时间上来说，新生儿每天间断地睡16小时；2岁婴儿每天睡9～12小时；成人每天一般睡6～9小时。从睡眠方式上来说，随着年龄的增长，个体的睡眠由若干短觉组成，逐渐变为一个不间断的长觉。老年恢复到儿时状态，睡眠次数多，每次时间不长。动物的睡眠时间和方式也有差异。冷血动物只有非快速眼动睡眠。而象、马等哺乳动物的睡眠时间很少。

新生儿每天间断地睡16个小时

关于睡眠的机制研究，1949年意大利学者G.莫鲁齐和美国学者H.W.马古恩发现，中脑的上行网状激活系统是产生大脑觉醒状态的重要结构。随之有学者设想，睡眠仅是觉醒活动暂时中断的结果，而疲劳则是引起中断的重要原因。这种认为睡眠为被动过程的看法，与切断中脑或切断感觉神经传入纤维所造成的睡眠状态的实验结果相吻合。长期积累的神经生理学实验资料表明，局部电刺激动物下丘脑或脑干的一些结构均可引起睡眠。以后学者发现异相睡眠中机体处于激动状态，说明睡眠是一个主动活动过程，并提出存在睡眠中枢的观点。从20世纪60年代起，研究者开展了大量实验研究工作，有学者提出脑干尾段存在睡眠中枢的假说，认为延髓和脑桥内存在上行抑制系统，这一系统的活动可以导致睡眠。与此同时，M.儒韦提出关于觉醒-睡眠周期的单胺学说。许多工作正是沿这两种设想深入发展。从70年代起，J.R.帕彭海默等学者从入睡的兔脑和羊脑内提取出多肽物质，将其注入另一只动物脑室内，可诱导δ波，类似慢波睡眠。这一发现为睡眠机制的研究开拓了新的途径。

研究认为，睡眠是一种主动的生理过程，脑内许多生理结构和递质参与了睡眠的发生过程。在睡眠过程中，大脑也可以主动处理和加工觉醒时的信息，主要表现为记忆的选择性巩固、情绪的加工以及认知功能的维持。除此之外，睡眠还有助于清除大脑神经元的代谢废物和恢复精力。在整体水平上，睡眠还有助于机体内分泌、免疫和代谢等功能的稳定。长期睡眠缺乏会导致个体易激惹、抑郁、焦虑等情绪障碍。此外，还会导致个体罹患肥胖、糖尿病和心脏病的风险增加。因此，睡眠对于个体的生存和发展必不可少，科学合理地提高睡眠质量不仅有助于个体提高工作和学习效率，而且有助于维持个体的身心健康。