Het EEG (Electro-EncefaloGram) geeft potentiaalverschillen weer die in de hersenschors plaatsvinden.

Sommige golven zijn afhankelijk van factoren als bewustzijnstoestand, activiteit of prikkelingstoestand van het individu. Wanneer de helft van de cellen hun electrische potentialen doen toenemen, terwijl die van de andere helft afnemen, dan is de EEG opname een rechte lijn. Er verschijnt amplitude wanneer een aantal cellen synchroon vuurt.

De EEG is een objectieve manier voor hersenonderzoek en geeft weer wanneer iemand slaapt of wakker is.

Hersenactiviteit op verschillende tijden van de nacht kan vergeleken worden.

1. Dieren en mensen hebben een ingebouwd ritme voor activiteiten en andere functies voor een 24- uurscyclus en een jaarcyclus.

2. Hoewel de biologische klok doordraait in constant licht of constante duisternis kan toevoeging van licht op een bepaalde tijd de klok beïnvloeden.

3. De biologische klok kan dagelijks bijstellen om kleine afwijkingen in het 24-uurs ritme op te vangen. Wanneer de afwijking meer dan 2 uur bedraagt houdt de klok zijn eigen ritme vast in plaats van bij te stellen.

4. Het is gemakkelijker een cyclus, langer dan 24 uur te volgen (naar het westen reizen) dan een die korter is (naar het oosten reizen).

5. De suprachiasmatic nucleus (SCN), een onderdeel van de hypothalamus, regelt het circadiaans ritme voor slaap en temperatuur.

6. Het SCN regelt het ritme gedeeltelijk door de besturing van de afgifte van melatonine door de pijnappelklier. Het hormoon melatonine veroorzaakt slaap. Als het op bepaalde tijden gegeven wordt kan het ook het circadiaans ritme beïnvloeden.

7. Slaap heeft minstens 2 functies; herstel en behoud van energie gedurende een periode van relatieve inefficiëntie.

De hersenen “zetten zichzelf aan en uit”. Dit is nodig om energie efficiënt te gebruiken en gelegenheid te scheppen om te herstellen.

Slaap is geen willekeurige of optionele daad. Mensen die werken, terwijl ze eigenlijk slaap hebben, hebben een grotere kans op fouten en blessures.

Een persoon die goed slaapt zal niet per definitie gezonder of gelukkiger zijn, maar iemand die te weinig slaapt krijgt zeker moeilijkheden.

De functie van slaap is vergelijkbaar met die van winterslaap; een speciale aanpassing van de soort aan de omstandigheden. Slaap dient er voor om onze energie te bewaren en niet te verspillen op een tijd dat we niet efficient kunnen zijn (nacht).

Zoogdieren verlengen hun slaaptijd of verlagen hun lichaamstemperatuur wanneer er voedseltekort heerst.

De evolutietheorie ontkent niet dat we slaap nodig hebben. Hij beweert slechts dat de evolutie deze behoefte bij ons heeft ingebouwd om er voor te zorgen dat we energie kunnen bewaren voor momenten dat we die het meest nodig hebben.

De verschillende slaapbehoefte per soort wordt bepaald door b.v.:

- Hoeveel tijd hebben we nodig om voldoende voedsel te zoeken.

- Hoe veilig zijn we wanneer we slapen.

- En andere aspecten van de manier van leven.

Sommige zoogdieren (katten, vleermuizen) eten voedzame maaltijden en hoeven weinig te vrezen in hun slaap. Daarom slapen ze relatief lang. (vleermuis slaapt 19,9 uur)

Dieren die kort en licht slapen zijn b.v herbivoren (planteneters) die veel moeten grazen om voldoende voedingsstoffen binnen te krijgen en alert moeten zijn wegens gevaar voor vijanden. (paard slaapt maar 2,9 uur)

De beide theorieën sluiten elkaar niet uit.