Крупнейшим специалистом по физиологии сна был профессор, один из крупнейших ученых Франции, член Национальной Академии наук, лауреат многих национальных и международных научных премий, Мишель Жуве. Он первым понял, что сон с быстрыми движениями глаз – не просто одна из стадий обычного (медленноволнового сна), а отдельное функциональное состояние. Жуве сформировал современное представление о трех принципиально различных состояниях организма: ортодоксальном (обычном) сне, парадоксальном и бодрствовании. Жуве стал одним из первых учёных, кто в конце 1950-х годов наблюдал и регистрировал электрофизиологические проявления парадоксального сна, то есть сна с быстрыми движениями глаз, сна со сновидениями у кошки.
Во второй половине XX века произошло еще одно великое событие в сомнологии: была обнаружена (и в последующем интерпретирована как отдельное функциональное состояние) фаза быстрого сна. Особую роль в открытии быстрого сна в ХХ в. сыграли советские исследователи М. П. Денисова и Н. Л. Фигурин. В 1926 году они впервые описали у детей (в возрасте от двух месяцев до двух лет) движения глазных яблок каждые 50 минут, учащенное дыхание и сниженную общую двигательную активность.
Открытие сна с быстрыми движениями глаз произошло через несколько лет, и связано оно с именем аспиранта Клейтмана В. Демента. Именно Демент впервые непрерывно записал электроэнцефалограммы сна 33 человек в течение всей ночи. На основании таких регистраций было установлено, что после засыпания электроэнцефалографические признаки постепенно изменяются в сторону глубокого сна, но примерно через час-полтора возникает первый эпизод сна с быстрыми движениями глаз. Затем такие циклы повторяются несколько раз в течение ночи, и длительность их составляет в среднем 90—100 минут. Продолжительность этих эпизодов и интенсивность быстрых движений глаз нарастают от вечера к утру.
Открытие быстрого сна противоречило концепции восходящей ретикулярной активирующей системы, только недавно воспринятой всеми нейрофизиологами, и означало полный крах всех старых идей относительно пассивной природы сна.
Таким образом, было установлено, что функции сна разнообразны:
• Сон обеспечивает отдых организма.
• Сон способствует переработке и хранению информации. Сон (особенно медленный) облегчает закрепление изученного материала, быстрый сон реализует подсознательные модели ожидаемых событий.