Главные изменения во время сна проявляются на уровне и в структуре мозговой деятельности и в общем снижении активности большинства – но не всех – функций организма. Однако общая картина осложняется тем, что у млекопитающих (включая людей) и птиц наблюдаются две различные фазы сна: быстрого, или стадия быстрого движения глаз (БДГ-сон), и медленного. Первая характеризуется повышенной активностью головного мозга и многих систем организма, тогда как вторая, в общем, намного более спокойная.

Существование быстрого сна представляет собой большую проблему для теорий, объясняющих действие сна сохранением энергии и психических ресурсов, поскольку в фазе быстрого сна происходит обратное. На самом деле, то, что во сне прекращаются функции головного мозга и организма, – распространенное заблуждение. Нет никаких доказательств, что во время сна какой-либо важный орган или система прекращают свою деятельность в организме: сон – это активный процесс.

Одно мы знаем наверняка: сон необходим для выживания так же, как пища. Лишенные сна крысы умирают в течение двух-трех недель – приблизительно за то же время, что и от голода. Лишение даже одной только фазы быстрого сна оказывается в конце концов смертельным: крысы, чья обычная продолжительность жизни составляет два-три года, в отсутствие фазы быстрого сна умирали всего за пять месяцев.