Современные представления о природе сна сформировались во второй половине XX века, после появления методов регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ), мышц (электромиограмма, ЭМГ) и глаз (электроокулограмма, ЭОГ). Крупным достижением в этой области было открытие в 1950-е гг. Н. Клейтманом, У. Дементом (США) и М. Жуве (Франция) явления «парадоксального сна».
Научно обосновал природу сна американский психолог и физиолог русского происхождения Натаниэль Клейтман. В 1936 г. Клейтман опубликовал энциклопедическую по охвату проблемы книгу "Сон и бодрствование". В этой книге он впервые сформулировал идею о существовании так называемого "основного цикла покоя-активности". Эта концепция намного опередила свое время; она получила полное подтверждение в исследованиях на людях и экспериментах на животных, проведенных в последние десятилетия, и в настоящее время является основой одного из наиболее плодотворных и бурно развивающихся направлений в психофизиологии: исследовании внутрисуточных биоритмов человека.
