异相睡眠的脑电图与觉醒时的十分相似，主要呈不规则的β节律。眼动电图EOG显著增强；肌电图EMG明显减弱。通过EOG、EEG、EMG三者改变可将异相睡眠与觉醒区别。

产生异相睡眠的主要脑区位于桥脑网状结构北京张博士医考|搜集整理。

在异相睡眠阶段，脑的耗氧量增加，血流量增多，蛋白质合成加快，有利于幼儿神经系统的成熟及新的神经突触联系的建立，能促进学习、记忆和精力恢复。但一些疾病如胃溃疡穿孔、脑溢血、心肌梗塞多在此时发生。

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