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睡眠是人生中必不可缺的，每个人每天都需要睡眠，就像进食一样，睡眠也是人类的基本需求，而且，大多数人一生中的睡眠时间超过生命的1/3，但要给睡眠下一个确切的定义却不那么容易，最初人们认为当人或动物处于一种静止不动的状态就是睡眠，睡眠常常被视为一种被动现象，因为睡觉时机体不会发生太大的动静，对于机体的生存和良好的运作而言，觉醒时所发生的事才具有重要性，这个定义显然不确切。1917年，罗马尼亚的希腊裔神经学家、精神病专家康斯坦丁·冯·艾克诺默通过研究，首先提出睡眠并非一种被动现象，睡眠并不只是觉醒缺失，而是一种主动现象，提供睡眠的神经网络需要被激活，同时觉醒神经元处于休息状态下需要大脑一些部位发挥作用才会产生睡眠。20世纪30年代初，一位法国生理学家给睡眠下了个定义，认为睡眠是身体内部的需要，使感觉性活动和运动性活动暂时停止，如给予适当刺激就能立即觉醒。但随着科学技术的发展，用电子仪器可以记录动物和人的脑电活动，并将睡眠和觉醒状态比较，发现脑电记录并没有明显的差异，从而对睡眠有了一个新的认识。定义是：由于脑的功能活动而引起动物生理性活动低下，给予适当地刺激可使之达到完全清楚的状态。但此说法仍不够完善，因为人体的许多生理功能，在睡眠时相对更加活跃。人在睡眠时对外界刺激相对地失去感受能力，骨骼肌（呼吸运动的骨骼肌除外）松弛，血压稍降，心跳变慢，代谢率减低，脑功能在睡眠中得到恢复，而某些内分泌功能在深睡时变得更加活跃，如生长激素、松果体素的释放、增加等，免疫系统也在熟睡中强化。因此，可以将睡眠定义为一种周期性日常状态，表现为社会活动关系的可逆性暂停，之所以说睡眠是周期状态，是因为人们每天都要睡觉，而睡眠时人体不会与周围环境互动，所以说，睡眠的特征是社会关系活动的暂停。但这并不意味着人们的大脑就停止运行了，只不过睡眠时，所有活动都发生在脑海里而已。
因此，需要区分睡眠和其他与之表现相似但毫无关联的情况，如麻醉、催眠、冬眠、昏迷等。麻醉是通过药物让患者失去意识和痛觉，但是麻醉不属于睡眠，无法仅仅依靠声音就能快速逆转。催眠同样不属于睡眠，它是一种被改变的意识状态，虽然催眠的确能够将某些人置于有利于入睡的条件下来帮助他们入睡，但是其特征不同于睡眠。冬眠是为了储存能量而放缓机体运作，很多动物在冬天食物缺乏的情况下利用这一策略谋求生存，但冬眠动物醒来后做的第一件事就是睡觉。昏迷是一种因大脑某些部位损坏或功能失调所致的病理状态，这种状态下人丧失意识和警觉性，而且很难逆转。处于昏迷的人也不是在睡觉。
人们在睡眠时都有以下特征，首先，处于睡眠中的人体会采取一种典型的姿势。在陆地动物中通常是卧位。其次，熟睡的人体肌张力降低，形成姿势的骨骼肌使人们保持直立，而这些肌肉在由浅入深的睡眠中就会放松下来。还有，睡眠时人们不会表现明显的交流或反应，通过刺激很容易逆转，即被唤醒。最后，人类是昼行生物，所以人们更喜欢白天保持清醒而夜晚睡觉。通过这些特征，可以判断一个人是否处于睡眠状态。从中医学的整体观来看，睡眠是人对自然界昼夜节律的一种生理适应。睡眠是人适应自然的生理需要，具有严格的节律性。一日之内，天地阴阳规律性地消长变化，形成了白昼阳气盛与黑夜阳气藏的特点；同样，人体顺应自然形成了白昼清醒、夜晚昏沉乃至睡眠的生理节律。所以《黄帝内经·灵枢》中说：夜半“阳气尽，阴气盛，则目瞑。”；白昼“阴气尽而阳气盛，则寤矣。”
从现代生物学研究来看，睡眠周期出现的一种自发且可逆的静息状态，表现为人体对外界刺激的反应性降低和意识的暂时中断。与食物、水和空气一样，睡眠是人类生命的基本需求，更与巩固记忆、调节新陈代谢与免疫系统等重要功能密切相关。睡眠缺乏会增加肥胖、糖尿病、高血压、炎症、神经认知功能下降等疾病风险，也会给人的心理健康带来负面影响。对大脑来说，睡眠几乎可以说是在用脑脊液给它洗澡、排毒，人在睡觉的时候，脑细胞的活跃程度比白天更高。大脑是人体中一个特别的器官，大脑的能耗非常高，虽然只占全身质量的2%，但是需要消耗全身能量的20%～25%。大脑也是通过血液循环系统来输送营养、获得能量供给的。那么，大脑里没有淋巴管，大脑所产生的废物是如何排掉的呢？大脑里充满了一种透明液体，叫作脑脊液，大脑的代谢产物并不是随便排到脑脊液里的，而是有时间开关的，这个开关就是睡眠。人体在睡眠时，脑脊液更容易在脑内流动，因此人在睡觉的时候，可以高效地清除大脑里的代谢废物，让大脑恢复活力。打个比方：商场开张营业的时候要专心热情接待客人、满足客人一切所需，是不能打扫卫生的；只有关门打烊了，才能整理卖场、清理货架等，准备第2天开门迎客。这道理是一样的。
睡眠是中枢神经系统产生的一种主动调节过程。目的就是为了恢复精力做出适当的休息，由专管睡眠以及觉醒的中枢神经来管理。目前研究已经发现像5-羟色胺、去甲肾上腺素和乙酰胆碱等神经递质参与睡眠和觉醒的调节过程，除此以外，像免疫因子、激素和肽类也参与睡眠以及觉醒的调节过程当中来，人在睡眠的时候其实大脑并没有完全停止工作，只是换了一种工作模式，睡眠的特征就是减少主动的身体运动，对外界刺激反应减弱，增强同化作用水平，降低异化作用水平。