L’attività fisiologica del sonno è di fondamentale importanza in tutti i mammiferi. Ciò è dimostrato dal fatto che nel regno animale, mammiferi, uccelli, anfibi, rettili, insetti e pesci, manifestano periodi di inattività e di non responsività affini al sonno umano. Ciò suggerisce che il sonno svolge una funzione enorme, la quale viene spiegata da due gruppi di teorie generali: le teorie ristorative del sonno e le teorie circadiane. Le prime sostengono che restare svegli sia la causa di uno squilibrio dell’omeostasi interna, per cui, il sonno è un’attività riparatrice che permette il recupero delle funzioni dell’organismo. Mentre le teorie circadiane, al contrario non vedono il sonno come un’attività riparatrice, ma come il risultato di un meccanismo neurale che negli animali si è sviluppato per consentire il riposo nei periodi in cui non devono impegnarsi in attività necessarie alla sopravvivenza. Numerose sono le definizioni avanzate per definire il sonno e tendenzialmente propendono verso le teorie circadiane: . Da un punto di vista neurofisiologico, esiste un apparato che esegue e regola i cicli sonno-veglia, mediante due processi. Uno che controlla il ritmo circadiano chiamato pacemaker circadiano, ed uno che induce e regola le varie fasi del sonno. Il pacemaker circadiano è localizzato nel nucleo soprachiasmatico dell’ipotalamo anteriore, la sua attività è sensibile a diversi fattori: 1) segnali esterni di scansione del tempo, ciclo luce-oscurità;2) variazioni ormonali e della temperatura corporea; 3) fattori genetici. Il secondo processo, invece dipende dalla veglia ed è influenzato da: 1) fattori umorali;2) fattori nervosi; 3) temperatura ambientale; 4) fattori genetici, psicologici, ambientali e socio-culturali.Nel 1930, venne adottata la misurazione di tre parametri neurofisiologici, fondamentali per capire l’andamento degli stadi del sonno, essi sono l’EEG (elettroencefalogramma), l’EOG (elettro-oculogramma) e l’EMG (elettromiogramma) tuttora in uso (Loomis, Harvey E.N, Hobart, 1936). Sulla base dell’osservazione di questi parametri, ricavati dall’applicazione di elettrodi sul soggetto, sono stati convenzionalmente individuati i 4 stadi del sonno. Ciascuno stadio si identifica per la presenza di un particolare tracciato EEG, non appena il soggetto comincia a addormentarsi abbiamo lo stadio 1 del sonno caratterizzato da un segnale di bassa ampiezza e alta frequenza, simile a quello della veglia attiva però più lento. Se il sonno continua, lo stadio 2 presenta un incremento dell’ampiezza delle onde, ed un abbassamento della frequenza, con le caratteristiche onde ampie e bifasiche, dette “complessi K”; nello stadio 3 c’è una regressione delle onde delta che dal 50% passano al 20%; mentre la caratteristica che definisce lo stadio 4 è la prevalenza delle onde delta, oltre il 50%; Una volta giunto in questo stadio, il ciclo del sonno compie il viaggio a ritroso, e quando il soggetto ritorna allo stadio 1, è differente rispetto al primo periodo di stadio 1 registrato all’inizio di una notte di sonno, infatti, si verificano i Rems (movimenti oculari rapidi) e la perdita del tono muscolare. Lo stadio 1 emergente o REM è detto anche sonno paradosso perché mentre l’attività corticale è simile a quella della veglia, l’organismo è profondamente addormentato. Durante il sonno REM vi è un incremento dell’attività neurale, del flusso ematico, del consumo di ossigeno cerebrale, oltre ad un incremento della pressione sanguigna, dei ritmi respiratori e dell’irregolarità del battito del cuore. A partire dalla scoperta del sonno REM avvenuta nel 1953, Kleitman e colleghi, operarono una serie di esperimenti per confutare la presenza dell’attività onirica durante la fase REM; i risultati di un confronto sistematico tra risvegli REM e risvegli NonREM (NREM) furono pubblicati nel 1957 dal Dement e Kleitman;in base al quale i soggetti asserivano di ricordare i propri sogni nell’80% dei risvegli della fase REM del sonno, mentre solo nel 7% dei risvegli da fase NREM del sonno.La teoria psicodinamica, sostiene che la formazione del sogno derivi da un processo di condensazione di stimoli provenienti dalla vita diurna, e di stimoli provenienti dal mondo interiore o inconscio del soggetto, ma ad oggi questa teoria è priva di riscontri sperimentali. Tuttavia nella maggior parte dei soggetti esaminati, l’episodio REM coincide con l’attività onirica la quale può essere condizionata e suggestionata da stimoli esterni (come il bisogno di urinare, oppure un forte rumore, ecc…), inoltre coloro che sostengono di non sognare al contrario manifestano lo stesso numero di episodi di sonno REM dei sognatori normali.