充足的生理睡眠可以有效地恢复人的体力和脑力，但催眠药物引起的药物睡眠却常常会带来副作用，还会加重失眠引起的头昏、精神不振等现象，因此，分析药物睡眠和生理睡眠之间的差别，建立有效的催眠药物药效和药理实验方法，对于开发副作用小、安全的催眠药物具有重要的意义。 本文应用慢性电极埋植、数据采集和信号分析处理技术，建立了自由活动大鼠大脑皮层和海马自发电位检测和分析方法，包含了时频域分析、现代谱估计维格纳分布、小波变换以及非线性动力学分析。原始信号经过去噪声重采样以后，进行重心频率和复杂性测度分析，发现其在不同的生理状态下有显著性差异，呈现一种相同的变化趋势，在清醒期值最大，在非快动眼期最小。然后根据其分布直方图，结合睡眠各时相特点，对睡眠成分进行分析。利用重心频率和复杂性测度分析可以很好的区分出大鼠清醒期(Waking)、非快动眼(NREM)睡眠期和快动眼(REM)睡眠期三种生理状态，与人工分析比较符合率达80％以上，并且后者的分期结果更为准确。 结果表明利用我们开发的这套大鼠脑电分析系统，可以对脑电进行分析处理，可以用于评价药物和进行药物作用机理的研究。