لقد مكن الاختراع الكهربائي "رسم المخ" العلماء من دراسة النوم بالطرق التي لم تكتشف من قبل، وفي عام 1950 استخدم طالب يدعى Eugene Aserinsky تلك الأداة لاكتشاف ما يعرف اليوم بحركة العين السريعة.

بعد ذلك قدمت دراسات أخرى مراحل تطور النوم في سلسلة خاصة حيث تم عرض مختلف الأنماط من موجات المخ.

فهناك نوعان أساسيان من النوم، هما:
1- حركة العين الغير سريعة أو ما يعرف بالنوم الهاديء.

2- حركة العين السريعة أو المعروف بالنوم النشط أو المتناقض.

- بدايات النوم:
خلال المراحل المبكرة للنوم أنت لاتزال في حالة استيقاظ نسبية، والمخ يفرز ما يعرف بموجات بيتا والتي هي صغيرة وسريعة جدا.

يبدأ المخ بعد ذلك في الاسترخاء والإبطاء، ويُفرز بعدها موجات أبطأ تسمى بألفا.

وأثناء تلك الفترة وعندما لا تكون نائما تماما، قد تواجهك أحاسيس غريبة وحية جدا المعروفة باسم الهلوسة التنويمية، ومن الأمثلة الشائعة لها والتي تشمل الشعور، وكأنك تسقط أو تسمع شخصا يدعوك باسمك.

وهناك حدث آخر شائع يتم خلال تلك الفترة والذي يسمى بالارتجاجات العصبية في جانبي الجسم، وفي حين يبدو وكأنه أمر غريب إلا أنه شائع جدا.

- المرحلة الأولى: هي بداية دورة النوم وتعتبر مرحلة خفيفة نسبيا منه، أيضا تعد المرحلة الأولى هي فترة انتقالية بين النوم واليقظة.

وخلال تلك المرحلة يفرز المخ موجات ثيتا عالية السعة، والتي تعتبر من إحدى موجات المخ البطيئة جدا.

تستغرق تلك الفترة من النوم وقتا قصيرا جدا (حوالي من 5-10 دقيقة)، وإذا قمت بإيقاظ شخص ما خلال تلك الفترة فسيقول لك أنه لم يكن نائما بالفعل.

- المرحلة الثانية:
المرحلة الثانية من النوم تستغرق حوالي 20 دقيقة تقريبا، يبدأ المخ خلالها بإفراز رشقات هائلة من موجات المخ السريعة والنشطة المعروفة بإسم مغازل النوم، عندها تبدأ حرارة الجسم في الانخفاض مع تباطؤ معدل ضربات القلب.

- المرحلة الثالثة:
هنا يفرز المخ موجات أكثر عمقا وبطئاً تعرف باسم موجات دلتا خلال المرحلة الثالثة من النوم، وهي فترة انتقالية بين النوم الخفيف والنوم العميق جدا.

- المرحلة الرابعة:
يشار إلى تلك المرحلة بنوم الدلتا، وذلك بسبب موجات المخ البطيئة_دلتا_ التي تحدث في ذلك الوقت.

وتعرف المرحلة الرابعة على أنها مرحلة النوم العميق التي تستمر لمدة 30 دقيقة تقريبا، وعادة ما يحدث تبول الفراش والمشي أثناء النوم في نهاية تلك المرحلة.

- المرحلة الخامسة:
تحدث معظم الأحلام خلال المرحلة الخامسة من النوم والمعروفة باسم حركة العين السريعة، وتتميز بحركة العين وزيادة معدلات التنفس ونشاط المخ.

كذلك تعرف حركة العين السريعة بالنوم المتناقض، وذلك لأنه في حين يصبح المخ وباقي أجزاء الجسم في حالة نشطة، تكون العضلات في حالة أكثر استرخاءًا.

وتحدث الأحلام نتيجة زيادة نشاط المخ، ولكن تظل العضلات في حالة خمول وكسل، فالنوم لا يتطور خلال تلك المراحل بشكل متسلسل، ولكن يبدأ في المرحلة الأولى ويتقدم في المراحل الثانية والثالثة والرابعة، وبعد الرابعة تأتي الثالثة فالثانية وهي المراحل التي تتكرر قبل مرحلة حركة العين السريعة.

وبمجرد انتهاء المرحلة الأخيرة يعود الجسم عادة إلى الثانية، ويتنقل النوم ما بين تلك المراحل ما يقرب من 4 أو 5 مرات طوال الليل.

وفي المتوسط ندخل عادة في تلك المرحلة الأخيرة حوالي 90 دقيقة قبل النوم، ويمكن للمرحلة الأولى أن تستمر فقط فترة قصيرة من الزمن ولكن المراحل التالية لها تصبح أكثر طولا، لذا تصل مرحلة حركة العين السريعة إلى ما يقرب من ساعة حتى يحدث النوم.