При низкой активности мозга большие группы нервных клеток разряжаются одновременно, и эта синхронность отображается на ЭЭГ в виде волн низкой частоты и большой амплитуды – «медленных волн»:
1) альфа-волны, частота которых лежит в пределах от 8 до 12 циклов в секунду (8–12 Гц), они характерны для расслабленного организма, когда человек сидит спокойно с закрытыми глазами;
2) тета-волны частотой от 4 до 7 Гц, они появляются на первой стадии сна,
3) дельта-волны (0,5–3 Гц), которые регистрируются во время глубокого сна.
Во время активной работы мозга каждая участвующая в ней нервная клетка разряжается в соответствии со своей специфической функцией в своем собственном ритме, в результате активность мозга становится асинхронной и регистрируется в виде быстрых волн высокой частоты и малой амплитуды – бета-волны (13–26 Гц); амплитуда бета-волн уменьшается по мере того, как усиливается мозговая деятельность. Бета-волны регистрируются во время бодрствования, активной умственной и физической деятельности, а также, как ни странно, во время «быстрого сна». «Быстро-волновый сон» характеризуется тем, что активность мозга возрастает, как будто человек просыпается, сердечный ритм ускоряется, кровь приливает к мозгу, дыхание учащается, глаза совершают быстрые движения под сомкнутыми веками, но в то же время человек находится в полной неподвижности вследствие резкого падения мышечного тонуса. Эта стадия «быстрого, парадоксального сна» длится 15–20 минут, человека в этот момент трудно разбудить, но если это удается, то в 80 % случаев он говорит, что видел сон, и может рассказать его в деталях. После «быстрого сна» вновь наступает «медленный сон», затем, примерно через 70 минут, вновь «быстрый сон», и такой цикл повторяется 5–6 раз за ночь. Чередование указанных фаз и нормальная продолжительность сна (6–8 часов) – обязательные условия здоровья человека. Однако известны случаи, когда люди вообще не спят. Исследования показали, что те, кто не спит, фактически имеют дробный сон, продолжающийся всего несколько секунд в течение каждой минуты, т. е. они дробно спят в течение всех 24 часов суток. Подобный дробный сон исключает определенные виды обработки информации во сне, является эволюционным регрессом (известно, что такой дробный сон, например, является обычным для волков).