Badania snu stanową stosunkowo młodą dyscyplinę naukową. Przełomem w tej dziedzinie było wprowadzenie rejestracji czynności bioelektrycznej mózgu (z powierzchni głowy), nazwanej później elektroencefalografią (EEG). W 1929 r. dokonał tego niemiecki psychiatra, Hans Berger. Niespełna dziesięć lat później, w 1937 r., amerykańscy fizjolodzy - Loomis, Davis i Hobart - jako pierwsi zastosowali EEG do badań snu.
Twórcą współczesnych badań naukowych nad snem był Nathaniel Kleitman. W 1953 r. Nathaniel Kleitman, Eugeniusz Aserinski i William Demente odkryli, a następnie opisali stadium snu REM (rapid eye movements - szybkie ruchy gałek ocznych). W następnych latach opisali stałą cykliczność (sny non-REM/REM) oraz dokonali podziału snu non-REM na 4 stadia. Wyniki ich prac stały się dla Allana Rechtschaffena i Anthony'ego Kalesa podstawą do opracowania w 1968 r. standardowych zasad rejestracji i klasyfikacji snu, które obowiązują po dzień dzisiejszy.
Obecnie standardowym badaniem snu jest badanie polisomnograficzne, czyli całonocna rejestracja aktywności bioelektrycznej mózgu (EEG), napięcia mięśniowego (EMG) i ruchów gałek ocznych (EOG).
Wprowadzenie na szeroką skalę różnych metod automatycznej analizy polismonogramów oraz nowych technik komputerowych umożliwiało dokładniejsze wejrzenie w mózg śpiącego człowieka. Na rysunku przedstawiono wykres automatycznej analizy prawidłowego snu zdrowego 40-letniego mężczyzny.
Przykład automatycznej analizy polisomnogramu
Na górnym wykresie widoczny jest typowy hipnogram (podział snu na stadia - od czuwania [W], przez stadia 1., 2., 3., 4., do stadium REM - i ruchy we śnie [MT - movement time]) wg kryteriów Rechtschaffena i Kalesa. Poniżej rejestracja fal wolnych (delta 0-2 Hz i theta 2-7 Hz) w EEG. Czwarty wykres to zapis wrzecion snu; jest to rytm EEG o częstotliwości 13-15 Hz, występujący wyłącznie w trakcie snu, głównie w 2. stadium. Piąta krzywa przedstawia ruchy gałek ocznych w czasie snu (stadium REM). W stadium REM maleje aktywność fal wolnych i wrzecion snu oraz napięcie mięśniowe (dochodzi do zwiotczenia mięśni). Dwa ostatnie wykresy pokazują zmiany napięcia mięśniowego (rejestrowane z mięśni podbródkowych) i ruchy ciała (np. przekręcanie się z boku na bok) następujące w czasie snu.
Dla oceny jakości snu największe znaczenie mają fale wolne - im więcej fal wolnych we śnie, tym sen głębszy i bardziej regenerujący. Można powiedzieć, że liczba fal wolnych we śnie jest bezpośrednią miarą jego jakości - im jest ich więcej (norma to ok. 20-25% całego snu), tym lepiej się wysypiamy, a im mniej, tym sen jest płytszy, mniej regenerujący. Jak wynika z rysunku 1., fale wolne występują w 3. i 4. stadium snu (wg Rechtschaffena i Kalesa).
Na przedstawionym rysunku widoczny jest również przebieg snu (czyli tzw. architektura snu). Widać, że nie jest on przypadkowy - układa się w wyraźne cykle (na rysunku widoczne są 4 cykle); każdy kończy się wystąpieniem snu REM. W miarę upływu snu zmniejsza się ilość snu wolnofalowego, zwiększa natomiast ilość snu REM.
Przedstawione tu parametry snu (długość cykli, proporcje czasu trwania stadiów) są względnie stałe. Większość ludzi śpi co najmniej 6-10 godzin (ok. 80% średnio 7-9 godzin). Latencja snu (czas, jaki upływa od położenia się do łóżka do zaśnięcia) wynosi od kilku do kilkunastu minut. Jeden cykl snu trwa około 90 minut (waha się w granicach 70-120 minut). Poszczególne stadia snu zajmują odpowiednio: 50% stadium 2., 25% REM, 20% stadium 3. + 4. i 5% stadium 1.
Bleckfear