因此，也称为深度睡眠阶段，第四阶段，脑电图上表现为快波为主，眼球快速闪动，因此，也称快速眼动睡眠 。多数梦发生在这个阶段，虽然，睡眠不是说脑完全处在无功能的关闭状态，但是，产生和维持意识的大脑皮层确实处在关闭或半关闭状态 。即使是几乎完全失去意识的深睡眠阶段，意识也没有去到哪里，仅仅是大脑皮层的意识功能关闭而已，
半脑睡眠对于某些动物来说，享受无意识的深度睡眠是一种高不可攀的奢侈点缀 。出于安全考虑，有些动物，比如一些鸟类和鱼类，在睡眠时会把两边的大脑都关掉休息，所以总是处于视而不见的状态，意识永远不会完全关闭 。例如，一些鸟只是站在树枝上睡觉 。而海豚则是用半脑轮流睡觉，因为它们需要不断浮出水面呼吸(用肺呼吸) 。
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