Smadzeņu viļņi 0
20. gadsimtā noskaidrojās, ka nepieciešamību pēc miega nosaka nervu sistēmas augstākā instance – galvas smadzeņu lielo pusložu garoza, kas kontrolē visus mūsu organisma procesus. Tā kā smadzeņu garozas šūnas ātri nogurst, lai pasargātu organismu no spēku izsīkuma un šūnu noārdīšanās procesa, kā pašaizsardzības programma iedarbinās bremzēšanas mehānisms – nervu process, kas uz laiku apstādina to darbību. Kad šis process apņem visu lielo pusložu garozu, rodas miega stāvoklis.
1952. gadā Čikāgas universitātes students Jūdžins Aserinskis, pētot miega ainu zīdaiņiem, veica svarīgu atklājumu. Viņš novēroja, ka acu kustību periodi un citas organisma aktivitātes izpausmes regulāri nomaina nosacīti mierīga miega periodi. Secīgi atkārtojošos ātro acu kustību periodus viņš fiksēja ar elektrodu palīdzību, piestiprinot tos pie novērojamo acīm. Ātro acu kustību periodi atbilda virspusējā miega stadijai. Kad subjektus (šajā pētījumā – pieaugušie) pamodināja pēc ātro acu kustību perioda, viņi parasti vēstīja par ļoti spilgtiem sapņiem, savukārt pēc atmodināšanas no citām miega fāzēm viņi stāstīja, ka redzējuši sapņus tikai vienā gadījumā no pieciem. Tādējādi zinātnieki atklāja, ka miegs veido savdabīgus viļņus.
Miega laikā katrs nākamais ātro acu kustību periods ir garāks nekā iepriekšējais. Ja pirmais ātro acu kustību periods ilgst 5–15 minūtes, tad nākamais jau aizņem 30–40 minūtes. Savukārt intervāli starp ātro acu kustību periodiem kļūst īsāki – no 90 minūtēm, kas raksturīgi nakts sākuma posmā, līdz 20–30 minūtēm vēlā rītā. Tādēļ arī rīta puses sapņus atcerēties ir vieglāk. 7–8 stundu nakts miega laikā smadzenes vairākas reizes ieslīgst dziļā miega stadijā, katra no kurām ilgst 30–90 minūtes, bet 10–15 minūšu intervālus starp tām dēvē par ātrā miega fāzēm. Nakts otrā pusē, ja cilvēku nesatrauc, lēnā miega darbība pamazinās, bet ātrā miega fāžu daudzums palielinās. Sapņus šajā laikā pavada elektrisko impulsu uzplaiksnījumi.