Chez tous les êtres humains mais aussi chez les mammifères , le cerveau est constamment actif. Cette activité est en fait une oscillation électro-magnétique : on parle de rythme cérébral. L'état physiologique et psychologique d'un être humain est caractérisée par ce rythme cérébral. L'étude de cette oscillation est étudié en neurologie avec l'EEG (  ou électro-encéphalogramme). Ce que l'on observe c'est l'activité électro-magnétique des neurones qui communiquent entre eux grâce aux synapses.

Toute oscillation est caractérisée par sa fréquence et sa période. Exprimée en Hertz (Hz), la fréquence correspond au nombre d'oscillations d'un phénomène périodique par unité de temps. Il s'agit généralement d'une fréquence temporelle f, reliée à la période T (exprimée en s) du phénomène observé par la formule suivante : f = 1/T. Par exemple, une oscillation à une fréquence de 1 Hz est un phénomène qui se reproduit toute les secondes.

L'activité cérébrale chez l'être humain est classée en intervalle de fréquence . A chaque intervalle de fréquence, on peut associer un état de conscience et certaines caractéristiques physiologiques ou psychologiques.

 

Par exemple, quand on mesure l'activité cérébrale de quelqu'un qui dort, on va remarquer plusieurs phases dans le nuit avec , pour chacune, une activité cérébrale différente :

• en sommeil profond , on note une activité cérébrale très lente , avec un intervalle de fréquence caractéristique de 0.1 à 4 Hz . C'est la phase la plus récupératrice pour l'organisme.

•  en sommeil paradoxal , on va avoir une activité cérébrale un peu plus rapide : de 4 à 7Hz. C'est une phase cruciale pour la mémoire (processus de stockage et de consolidation de l'information) et qui est particulièrement propices aux rêves.