auch: Traumschlaf, paradoxer Schlaf; Schlaf mit schnellen Augenbewegungen. Bei Weckungen aus dem REM-Schlaf werden in bis zu 90 % aller Fälle von gesunden Probanden typische Traumberichte visuell-halluzinatorischen Charakters wiedergegeben (REM-Träume, Schlaf). Der REM-Schlaf zeigt bei praktisch vollständigem Erlöschen des Muskeltonus eine stärkere physiologische Aktivierung von Herzfrequenz, Blutdruck und Atmung als im Non-REM-Schlaf. Die Gehirndurchblutung ist etwa um 200% erhöht, und die Gehirnaktivität entspricht im EEG in etwa dem aktiven Wachzustand. Neugeborene verbringen einen erheblichen Teil ihres Schlafs im REM-Schlaf. Ab dem 14. Lebensjahr sinkt der REM-Anteil des Schlafes von 50% auf etwa 20% ab. Dem REM-Schlaf werden alle übrigen Schlafphasen als Non-REM-Schlaf gegenübergestellt.
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