เครื่องวัดการนอนหลับ (EEG) ใช้ในการศึกษารูปแบบการนอนหลับ ไม่รวมความเจ็บปวดปัญหาการนอนหลับเชื่อว่าเป็นอาการที่พบบ่อยที่สุดเป็นอันดับสองของการเจ็บป่วยและ EEG การนอนหลับมักจะใช้เพื่อตรวจสอบว่าผู้ป่วยจะผ่านการนอนหลับทั้งห้าระดับ เครื่อง EEG ตรวจจับและวัดการทำงานของสมองซึ่งมีรูปแบบที่แตกต่างกันระหว่างการนอนหลับในระดับต่างๆ
สมองของมนุษย์ประกอบด้วยเซลล์ที่ต้องสามารถถ่ายโอนข้อมูล พวกเขาทำสิ่งนี้โดยใช้คลื่นไฟฟ้าจาง ๆ ซึ่ง EEG สามารถตรวจจับและประเมินผลได้ เมื่อบุคคลอยู่ระหว่างการนอนหลับ EEG อิเล็กโทรดขนาดเล็กจะติดอยู่กับหนังศีรษะของเขา อิเล็กโทรดถ่ายโอนกิจกรรมของพัลส์ไฟฟ้าไปยังเครื่อง EEG ซึ่งจะแสดงข้อมูลโดยปกติจะอยู่ในรูปของกราฟ
รอบการนอนหลับมักจะมีลักษณะโดยการเคลื่อนไหวของดวงตาอย่างรวดเร็ว (REM) และไม่ใช่ REM ซึ่งตามปกติจะสอดคล้องกับกิจกรรม EEG การนอนหลับระยะที่ 1 เป็นวัฏจักรที่ไม่ใช่ REM ซึ่งโดยทั่วไปจะกินเวลาเพียงชั่วครู่หนึ่งและบางครั้งเรียกว่าการหลับ ในช่วงหลับระยะที่ 1 ผู้คนมักจะตื่นง่าย กิจกรรมทางไฟฟ้าของสมองในระยะนี้มักจะค่อนข้างต่ำ
เมื่อการเปลี่ยนแปลงการนอนหลับจากระยะที่ 1 ถึงระยะที่ 2 EEG การนอนหลับเริ่มแสดงคลื่นสมองที่ใหญ่กว่ามาก การนอนหลับระยะที่ 2 ประกอบด้วยประมาณ 45% ของเวลาทั้งหมดที่ใช้ในการนอนไม่หลับ การศึกษาการนอนหลับส่วนใหญ่แสดงให้เห็นว่าการเคลื่อนไหวของดวงตาลดลงอย่างมากระหว่างระดับการนอนหลับนี้
การนอนหลับระยะที่ 3 มักจะเป็นการแนะนำการนอนหลับลึก ในช่วงเวลานี้ EEG การนอนหลับจะเปลี่ยนไปแสดงกิจกรรมของคลื่นสมองด้วยคลื่นขนาดใหญ่ซึ่งถูกขัดจังหวะเป็นระยะ ๆ ด้วยแหลมเล็ก ๆ ที่เรียกว่าคลื่น“ เดลต้า” ระหว่างการนอนหลับในระดับนี้มักจะทำให้นอนหลับยากขึ้น
เมื่อถึงเวลาที่คน ๆ หนึ่งมาถึงขั้นตอนที่ 4 การนอนหลับเขามักจะนอนหลับสนิทอย่างมาก ผู้ตื่นนอนในระดับนี้อาจใช้เวลาหลายนาทีในการปรับให้เข้ากับสภาพแวดล้อม พวกเขามักจะสับสนและสับสนมาก ในช่วงระดับนี้ EEG การนอนหลับจะแสดงคลื่นเดลต้าเป็นหลักเท่านั้น
การนอนหลับระดับ 5 เกิดขึ้นเมื่อผู้หลับนอนในที่สุดมาถึงการนอนหลับที่สร้าง REM และในระหว่างระดับนี้มักจะเกิดความฝัน ผู้นอนหลับจะแสดงการเปลี่ยนแปลงในการหายใจความดันโลหิตและอัตราการเต้นของหัวใจ ในช่วงระดับนี้ EEG การนอนหลับมักจะแสดงรูปแบบคลื่นที่หลากหลาย แพทย์ส่วนใหญ่เชื่อว่าสุขภาพโดยรวมอาจเชื่อมโยงกับระยะเวลาที่บุคคลใช้ในระดับ 5


