レム睡眠
レム睡眠は睡眠中の状態のひとつで、身体は骨格筋が弛緩して休息状態にあるが、脳が活動して覚醒状態にある。レム睡眠時には視床での情報伝達が遮断され、脊髄のレベルで筋肉への情報伝達が遮断されて、運動機能が制止されている。大脳皮質は覚醒時よりもむしろ強く活動しており、運動機能を遮断しておかないと身体が寝ながらにして激しく動いてしまうことになる。ただし眼球だけが急速に運動している。レム睡眠時には脳の強い活動の反映として夢を見る。このとき脳波は 4 Hz から 7 Hz のシータ波が優勢で覚醒時と同様の振幅を示す。外見的には寝ているのに、脳は覚醒状態にあるため、逆説睡眠(ぎゃくせつすいみん)とも呼ばれる。
ヒトでは新生児期に多く睡眠時間のおよそ半分を占めるが、加齢に従って徐々に減少し、小児期で 20%、大人では睡眠時間の約20 - 25% になる。
夢を見るのはレム睡眠中であることが多いとされている。この期間を経た直後に覚醒した場合、直前の夢の内容を覚えていたり、その記憶による事実錯誤の状態になっていたりすることがあり、問題行動はこのタイプが多い(RBD:レム睡眠行動障害)。
ナルコレプシーに罹患または極端な睡眠不足により急速にレム睡眠となった場合、大脳が未だ覚醒状態にあることにより入眠時幻覚と呼ばれる現実感に富んだ夢を見ることがあり、同時に運動機能が遮断されるため金縛り状態となり現実感に富んだ夢と相まって非常な恐怖を感じる場合がある。
入眠時では、通常45-60分以内にノンレム睡眠N1-N3まで達し、やがて約1時間から2時間ほどで徐々に浅くなってレム睡眠になる。以後はノンレム睡眠とレム睡眠が交互に現れ、90-110分のセットで繰り返される。一晩の平均的な 6 - 8 時間の睡眠では 4 - 5 回のレム睡眠が現れる。
レム睡眠は入眠後2時間以内に現れるが、入眠から30分以内にレム睡眠が現れた場合はうつ病、ナルコレプシー、サーカディアンリズム障害、薬物依存などの病態が疑われる。
ノンレム睡眠中に観測されるデルタ波には、脳内での記憶形成(記憶の再構成)や脳機能回復の作用があることが知られているが、マウスによる実験でレム睡眠を消失させるとノンレム睡眠中のデルタ波が弱くなることが観測された。アルツハイマー病やうつ病などでは、睡眠中のデルタ波が減少することが知られており、レム睡眠の効果や病気の解明の可能性も期待されている。
健康な男子学生の実験では、ミノサイクリン200mgの単回投与で徐波睡眠 (Slow-wave sleep) が明らかに減少し、偽薬に変更後2回の夜も持続した。レム睡眠は全ての夜で減少しなかった。