Elektroensefalogram tidur (EEG) digunakan untuk mempelajari pola tidur. Tidak termasuk rasa sakit, masalah tidur diyakini sebagai gejala penyakit kedua yang paling umum, dan EEG tidur biasanya digunakan untuk menentukan apakah pasien menjalani kelima tingkat tidur. Mesin EEG mendeteksi dan mengukur aktivitas otak, yang menunjukkan pola yang berbeda selama tingkat tidur yang berbeda.
Otak manusia terdiri dari sel-sel yang harus mampu mentransfer informasi. Mereka melakukan ini dengan menggunakan pulsa listrik samar, yang dapat dideteksi dan dievaluasi oleh EEG. Saat seseorang menjalani EEG tidur, elektroda kecil ditempelkan di kulit kepalanya. Elektroda mentransfer aktivitas pulsa listrik ke mesin EEG, yang kemudian menyajikan informasi, biasanya dalam bentuk grafik.
Siklus tidur biasanya ditandai dengan gerakan mata cepat (REM) dan non-REM, yang biasanya sesuai dengan aktivitas EEG. Tahap 1 tidur adalah siklus non-REM yang biasanya berlangsung hanya sebentar, dan kadang-kadang disebut sebagai tertidur. Selama tahap 1 tidur, orang biasanya sangat mudah dibangunkan. Aktivitas listrik otak selama tahap ini biasanya cukup rendah.
Ketika transisi tidur dari tahap 1 ke tahap 2, EEG tidur mulai menunjukkan gelombang otak yang jauh lebih besar. Tahap 2 tidur terdiri dari sekitar 45 persen dari total waktu yang dihabiskan dalam tidur non-REM. Sebagian besar studi tidur menunjukkan bahwa gerakan mata telah sangat berkurang selama tingkat tidur ini.
Tahap 3 tidur biasanya merupakan pengantar tidur nyenyak. Selama periode ini, tes ini biasanya menunjukkan aktivitas gelombang otak dengan gelombang yang sangat besar, kadang-kadang terganggu oleh lonjakan kecil yang disebut sebagai gelombang “delta”. Selama tingkat tidur ini, seringkali lebih sulit untuk membuat orang yang tidur menjadi terjaga.
Pada saat seseorang akhirnya mencapai tahap 4 tidur, dia biasanya tidur sangat nyenyak. Orang yang terbangun selama tingkat ini mungkin memerlukan beberapa menit untuk menjadi berorientasi pada lingkungan mereka. Mereka biasanya akan sangat pusing dan bingung. Selama level ini, EEG tidur hanya menunjukkan gelombang delta.
Tidur tingkat 5 terjadi ketika orang yang tidur akhirnya mencapai tidur yang menghasilkan REM, dan selama tingkat ini, mimpi biasanya terjadi. Orang yang tidur terkadang akan menunjukkan perubahan pernapasan, tekanan darah, dan detak jantung. Selama tingkat ini, EEG tidur sering menunjukkan berbagai macam pola gelombang. Sebagian besar dokter percaya bahwa kesehatan secara keseluruhan dapat dikaitkan dengan jumlah waktu yang dihabiskan seseorang di level 5.