同时，人在睡眠大约90-100分钟的时间内，大脑会经历5个不同的阶段：入睡期、浅睡期、熟睡期、深睡期、快速眼动期（REM） 。入睡期阶段时，脑波频率开始变缓振幅变小；浅睡期阶段时脑波渐呈不规律进行，偶尔会出现被称为"睡眠锭"的高频、大波幅脑波，以及被称为"K结"的低频、很大波幅脑波；熟睡期和深睡期阶段时脑波频率只有每秒1~2周，但振幅增加较大，呈现变化缓慢的曲线，而且均不出现眼球快速跳动现象；快速眼动期时脑波改变迅速，出现与清醒状态时相似的脑波频率和波幅。科学家们把前四个阶段合称为"非快速眼动期"（non-rapid eye movement sleep，non-REMs），而这项新的研究正是专注在非REM阶段的睡眠，因为这一个阶段对大脑保留记忆（Memory Retention）非常重要。