Сон малыша можно наблюдать уже внутриутробно, а смена циклов медленного и быстрого сна обнаруживается на 28 неделе внутриутробной жизни плода. Первые недели после рождения младенцы спят несколько раз в сутки, и в сумме это составляет примерно 16–18 часов. Один эпизод сна новорожденного может состоять из одного или двух циклов сна по 50–60 минут и обычно начинается с фазы быстрого сна, который занимает до 50–70 % общего времени сна.
Очевидно, такое большое количество быстрого сна необходимо для правильного развития мозга, а также для поддержания и создания новых синапсов и связей между нейронами. У младенцев во время быстрого сна наблюдаются быстрые движения глаз и нерегулярное дыхание, типичные для этой фазы, но при этом можно наблюдать и движения лица и тела (включая улыбку, вздрагивание и сосательные движения) в это время. Это связано с тем, что нейронные цепи, контролирующие атонию характерную для фазы быстрого сна, еще не полностью развиты.
Однако к шестимесячному возрасту эти механизмы начинают проявляться, и во время быстрого сна становится очевидной мышечная атония. С этого момента циклы сна также начинаются с медленного сна.
Продолжительность сна постепенно уменьшается в течение первого года, а 12-месячные дети спят по 12–13 ч, при этом быстрый сон занимает уже менее 40 %. Более того, полифазный режим сна, наблюдаемый у младенцев, начинает превращаться в один-два дневных сна.
К школьному возрасту сон в большей степени ограничивается ночным временем, в то время как общее время сна и процент быстрого сна постепенно уменьшаются до взрослой стадии.