مغز انسان توپ کوچک اسرارآمیزی از ماده‌ی خاکستری است. هر چه باشد، هنوز هم این سال‌ها محققان مبهوت جنبه‌های زیادی از چگونه و چرایی عملکرد مغز می‌باشند. دانشمندان دهه‌ها است بر روی مطالعات خواب و رویا تحقیق می‌کنند. هنوز ۱۰۰ درصد از چگونگی عملکرد خواب مطمئن نیستیم یا اینکه دقیقا چطور و چرا خواب می‌بینیم.
ما می‌دانیم که چرخه‌ی خواب ما معمولا بسیار زیاد است و خواب ِ. بیشتر در طول مرحله‌ی خواب، همراه با حرکات تند چشم (REM) به یاد افراد می‌ماند. همچنین در جامعه‌ی علمی تقریبا همگی قبول دارند که همه خواب می‌بینیم، اگرچه اینکه کدام خواب‌ها بیشتر به یاد آدم می‌مانند، فرد با فرد فرق می‌کند. به این سوال که آیا خواب‌ها عملکردی فیزیولوژیایی، زیستی یا روانی دارند هم جواب داده نشده است، اما این موضوع جلوی دانشمندان را از تحقیق و فرضیه‌سازی نگرفته. چندین نظریه وجود دارند که چرا ما خواب می‌بینیم.
یکی از آنها این است که رویا ها دست در دست خواب کار می‌کنند تا به مغز کمک کنند تمام چیزهایی که در طول ساعت بیداری جمع‌آوری کرده را طبقه‌بندی کند. مغز شما روزانه اگر نگوییم میلیون‌ها، با صد ها هزار ورودی برخورد دارد. بعضی جزئیات حسی کوچک هستند مثل رنگ ماشینی که از جلوی شما می‌گذرد در حالی که باقی پیچیده‌تر هستند مثل ارائه‌ی بزرگی که برای کارتان کنار هم قرار می‌دهید. در طول خواب، مغز کار می‌کند تا در بین تمام این اطلاعات شخم زده تا تصمیم بگیرد چه چیزی را ذخیره و چه چیزی را فراموش کند. بعضی از محققان فکر می‌کنند خواب‌ها نقشی را در این فرآیند ایفاء می‌کنند.
خواب‌هایی که می‌بینیم معمولا نوعی واکنش نسبت به افکار، فعالیت‌ها و احساساتی هستند که در طول روز داشتیم. آنها بازتاب افکاری هستند که برای یکی دو روز گذشته در ذهن ما خطور می‌کردند. رویاها ظاهرا یکی از بخش‌های جدا نشدنی موجودیت ما هستند. چندی پیش آزمایشی انجام شد که در طی آن به افراد بالغ داروهایی داده می‌شد که اجازه حرکت سریع مردمک چشم در خواب (REM) را از آنها می‌گرفت. زمانی که چشم چنین حرکتی دارد، فرد مورد نظر خواب می‌بیند. حذف توانایی خواب دیدن تضادهای اخلاقی شدیدی را در افراد تحت آزمایش ایجاد کرد. آنها به شدت مضطرب و خشن شده بودند و نمی‌توانستند به‌راحتی روی مطلبی تمرکز کنند. در این آزمایش همچنین ثابت شد که هر چه فرد جوان‌تر باشد رویا برای حفظ سلامت او نقش محوری‌تری را بازی می‌کند.
مطالعه و تحقیق دانشمندان در زمینه خواب و رویا به یک سری نتایج جهانشمول ختم شده است. اول اینکه تمام افراد حتی آنهایی که این امر را انکار می‌کنند، خواب می‌بینند. خواب دیدن به اندازه نفس کشیدن یک امری بدیهی است. کودکان خیلی بیشتر از بزرگ‌ترها خواب می‌بینند. نوزادان در حدود ۷۰درصد از خواب خود را در حال دیدن رویاهای متعدد هستند. در مقایسه، بزرگسالان تنها در ۲۵درصد از خواب خود، رویا می‌بینند. در برخی موارد ثابت شده است که حیوانات نیز خواب می‌بینند.
تحقیقات نشان می‌دهد که خواب هر فردی دارای ۲ مرحله مختلف است. در ابتدا افراد به خواب سبک فرو می‌روند، از آن به بعد به‌طور تدریجی وارد مراحل بعدی شده تا به مرحله‌ای می‌رسیم که به عنوان IV شناخته می‌شود. این مرحله یک قدم پیش‌تر از مرحله خواب سنگین (REM) است. در این مرحله با وجود اینکه چشم‌ها بسته هستند اما مردمک با حرکات تندی همراه است. درست مثل این است که چشم‌ها در حال نگاه کردن به فیلمی هستند که روی پرده بسته پلک‌ها در حال نمایش است. در طول این مرحله مغز همانطور که در بیداری فعالیت می‌کند از خود واکنش نشان می‌دهد. و در این زمان است که عمل خواب دیدن اتفاق می‌افتد.
تقریبا در حدود ۹۰ دقیقه زمان لازم است تا فرد به خواب عمیق فرو رود. زمانی که مرحله REM سپری شد مجددا این فرآیند تکرار می‌شود. در چرخه اول این مرحله چیزی در حدود ۵دقیقه است. این میزان در طول چرخه افزایش پیدا می‌کند و در آخرین مرحله ممکن است تا حدود ۵۰ دقیقه نیز به طول انجامد. بنابراین در یک شب فرد به‌طور نرمال در طول ۲۰ تا ۹۰ دقیقه خواب می‌بیند.
نظریه‌ای دیگر می‌گوید که خواب‌ها معمولا نشان دهنده‌ی احساسات ما هستند. در طول روز، مغز ما آن‌قدر سخت کار می‌کند تا ارتباطاتی را ساخته و عملکردهای خاصی را به دست بیاورد. وقتی یک مشکل ریاضیاتی سخت مطرح شود، مغز شما روی همان یک چیز تمرکز می‌کند. مغز فقط برای عملکردهای روانی به کار گرفته نمی‌شود. اگر شما دارید یک نیمکت می‌سازید، مغز شما بر روی ساختن ارتباطات مناسب تمرکز می‌کند تا به دستان شما اجازه دهد تا با کنسرت اره و مقداری چوب کار کند تا برشی دقیق انجام شود. همین موضوع برای وظایف ساده مثل کوبیدن یک میخ با چکش هم صدق می‌کند. آیا تا به حال شده تمرکز خود را از دست بدهید و به انگشت خود ضربه بزنید، چون ذهن شما جای دیگری بوده است؟
بعضی پیشنهاد می‌دهند که در طول خواب در شب، همه چیز آهسته می‌شود. نیاز نیست در طول خواب روی هر چیزی تمرکز کنیم، بنابراین مغز ما ارتباطات بسیار سستی ایجاد می‌کند. در طول خواب است که احساسات روز در چرخه‌ی خواب دیدن ما می‌جنگند. اگر در طول روز چیزی در ذهن شما سنگینی کند، این احتمال وجود دارد که شما درباره‌ی آن موضوع به طور ویژه یا از طریق تصویرسازی‌های ذهنی واضح، خواب ببینید. برای مثال٬ اگر شما درباره‌ی از دست دادن کارتان در کاهش نیروی کار شرکت نگران باشید، می‌توانید خواب ببینید که شما فردی کوچک شده هستید که در دنیایی غول‌پیکر زندگی می‌کنید یا بدون هدف در صحرایی بزرگ و بی‌پایان سرگردان هستید.
همچنین نظریه‌ی دیگری وجود دارد که قطعا پیچیدگی کمتری در این حوزه دارد. این نظریه می‌گوید که رویا ها هیچ عملکرد خاصی ندارند و تنها محصول فرعی بی هدفی از مغز هستند که وقتی خواب هستیم شکل می‌گیرند. ما می‌دانیم که قسمت پشت ِ. مغز ما در طول مرحله‌ی خواب همراه با حرکات سریع چشم بسیار فعال می‌شوند؛ وقتی اکثر رویا ها اتفاق می‌افتند. بعضی فکر می‌کنند تنها مغز است که فعالیت خود را کم کرده و این رویاهای تصادفی و بی‌معنا از ناحیه مغز شکل می‌گیرند که وقتی بیدار هستیم آنها را نداریم. حقیقت این است که تا وقتی مغز برای ما مثل یک راز می‌ماند، احتمالا قادر نخواهیم بود با اطمینان کامل بگوییم چرا خواب می‌بینیم.
خواب بر اثر فعالیت ذهن ناآگاه به وجود می‌آید. بعضی از متخصصان می‌گویند که ما خواب انجام دادن چیزهایی را می‌بینیم که در بیداری نمی‌توانسته‌ایم انجام بدهیم. بنابراین مغز ما می‌کوشد آرزوهایی را که در روز عملی نمی‌شوند در خواب عملی کند.
وقایعی که در طول روز اتفاق می‌افتند بر آنچه که ما در شب خواب می‌بینیم اثر می‌گذارند. اغلب خواب کسانی را می‌بینیم که به تازگی آنها را دیده‌ایم یا با آنها صحبت کرده‌ایم.
احساساتی که در خواب به شما دست می‌دهد، قبلاً در مغز شما بوده است و خواب فقط آنها را علنی می کند.
چیزی را که شما در خواب می‌بینید، به حالت ذهن و جسم‌تان بستگی دارد و احتمالاً خوابی که در حالت سلامتی و شادابی می‌بینید با خوابی که در حالت مریضی و ناراحتی می‌بینید تفاوت دارد.
