Технический прогресс часто осаждают квантовые скачки в понимании нейробиологических процессов. Например, открытие Ганса Бергера в 1929 году, что электрические потенциалы, записанные с человеческого головы взял форму синусоидальных волн, частота которых была непосредственно связана с уровнем бодрствования субъекта, привело к быстрому прогрессу в понимании сон-бодрствование регулирование, в обоих животных и человека, так. ^{1. Для} этого дня electroencephlogram (ЭЭГ), в сочетании с электромиограмме (ЭМГ), то есть., электрическая активность производится скелетных мышц, представляет собой данные "костяк" из почти каждый экспериментальные и клинические Оценка, которая стремится соотнести поведение и физиологию с деятельностью корковых нейронов в себя животных, включая человека. В большинстве основной научно-исследовательских лабораторий сна эти ЭЭГ выполняется с помощью кабельной системы на основе (рисунок 1), в котором приобрела Dата подвергается офф-лайн, чтобы узор и спектрального анализа [например., применяя быстрого преобразования Фурье (БПФ) алгоритм], чтобы определить, бдительность состояние снимаемого объекта. ^{2, 3} Сон состоит из движения быстрого глаз (REM) и не-REM (NREM) сон. Быстрый сон характеризуется быстрым низкого напряжения ЭЭГ, случайного движения глаз, мышц и атонии, состояние, при котором мышцы эффективно парализован. Медленного сна также известен как парадоксального сна, потому что активность мозга напоминает бодрствования, в то время как тело в основном отключен от головного мозга и, как представляется, в глубокий сон. Напротив, моторные нейроны стимулируются во время NREM сна, но нет движения глаз. Человек NREM сна можно разделить на 4 этапа, в результате чего 4-й стадии называется сон или медленного сна и определенных больших медленных волн мозга с дельта активности между 0,5 – 4 Гц в ЭЭГ. С другой стороны, разделение между фаз NREM сна в небольших животных, как крысы Ай мышей, не было установлено, в основном потому, что они не имеют длинные периоды консолидированной сна, как показано на человека.

На протяжении многих лет, и на основе интерпретации ЭЭГ, несколько моделей регулирования сон-бодрствование, и автоматических и гуморального основе, были предложены. Нервная и клеточная основа необходимости для сна или, в качестве альтернативы, "диск сна", остается нерешенным, но был позиционироваться как гомеостатического давления, который строит в период бодрствования и сна, рассеиваемой. Одна теория состоит в том, что эндогенные факторы накапливаются somnogenic во время бодрствования, и что их постепенное накопление является фундаментом для сна гомеостатического давления. В то время как первое официальное предположение, что сон регулируется гуморальными факторами была зачислена на работу Розенбаум, опубликованной в 1892 ^4, это было Ишимори ^{5, 6 и} Pieron ^7, которые независимо друг от друга, и более 100 лет назад, показали существование сна содействия химических веществ, Оба исследователя предложил, а на самом деле оказалось, что Hypnogenic вещества или 'hypnotoxins "присутствовали в спинномозговой жидкости (ликвора) из лишенных сна собак. ⁸ За последнее столетие несколько дополнительных предполагаемых Hypnogenic веществ, вовлеченных в гомеостатической процесса сна были определены (для обзора см. 9), в том числе простагландинов (PG) _D 2, ^10, 11 цитокинов ^{аденозина,} 12 ^{анандамидом,} 13 и пептида уротензин II. ¹⁴

Экспериментальная работа по Экономо ^{15, 16,} Моруцци и Magoun ¹⁷ и других в начале и середине ^20-го века, были выработаны выводы, которые вдохновили схемы на основе теории сна и бодрствования и, в определенной степени, омрачено тогдашних гуморальный теории спать. На сегодняшний день, несколько "моделей" схема были предложены, каждый по данным записей различного качества и количества (для обзора см. 18). Одна модельНапример, предлагается, чтобы медленного сна генерируется через аденозин-опосредованного ингибирования высвобождения ацетилхолина из холинергических нейронов в базальном переднем мозге, область основном consisiting ядра горизонтальной конечности диагональной полосы Брока и веществе inominata. ¹⁹ Еще один популярный модель регулирования сна / бодрствования описывает механизм переключения флип-флоп на основе взаимовыгодного тормозных взаимодействий между снотворных нейронов в вентролатеральной преоптическом и следа вызывающие нейронов в гипоталамусе и ствола мозга. ^{18, 20, 21} Кроме того, для переключения в и из сна, подобная взаимно ингибирующий взаимодействие было предложено областях в стволе головного мозга, то есть брюшной около водопровода головного мозга серый, боковая мостовой покрышку, и sublaterodorsal ядро. ²² В совокупности, эти модели оказались ценным эвристика и предоставляемые важные толковании рамки для исследований в области исследований сна; Тем не менее, выт полное понимание молекулярных механизмов и схем, регулирующих цикл сон-бодрствование потребует более полное знание его компонентов. Система для полиграфической записи подробно ниже, должны помочь в достижении этой цели.