睡眠状态下大脑的激活是如何被发现的？
脑电图和眼电图的结合，成就了尤金·阿瑟林斯基（Eugene Aserinsky）和内撒尼尔·克莱特曼（Nathaniel Kleitman）在1953年关于睡眠状态下大脑激活的发现。由于眼动（动眼神经的激活）和大脑激活的密切联系，他们把睡眠状态下大脑激活期称为快动眼睡眠，他们曾断言做梦可能是另一个与此相关的事件。而肌电图（加上脑电图和眼动电图）使米歇尔·朱维特和弗兰克斯·米歇尔（Fran?ois Michel）得以证明肌张力维持姿势，因而姿势运动在快动眼睡眠状态下是被主动消除的。
在1953年之前，人们认为睡眠是不均一的，难以追踪且毫无生机。换言之，脑电波活动的电节律不断改变，既代表大脑的整体活动，又预示局部的变化。错误的观点认为只有快动眼睡眠期的强烈大脑活动能够维系梦的存在。由于快动眼睡眠每隔90分钟周期性出现一次，且每晚占据1.5到2小时的睡眠时间，所以看起来有足够充裕的时间做梦，频率肯定也很高，而不仅仅是在觉醒前的片刻。
但后来证实，梦也可以出现在刚入睡时（这并不奇怪，因为此时的脑电图还是相对活跃的）和所谓非快动眼睡眠的其他时相，尤其是深夜的II期睡眠，此时的大脑几乎和常被称为I期的快动眼睡眠时同样活跃。而剩下的出现在夜晚早些时候的Ⅲ、Ⅳ期睡眠，与梦关联的可能性就相当小了。
我们的梦是黑白的还是彩色的？
现代实验室证据有力地证明：梦是彩色的。那我们为何会误认为梦是黑白的呢？答案显而易见，是由于糟糕的记忆。对梦的回忆不仅需要睡眠状态下大脑功能的激活，也需要清醒时大脑的参与，两者决定了梦是否能被回忆、是否能被清晰地回忆、是否能被详尽地回忆。在所有清晰、详细的梦例中，我们都能看到丰富的色彩描述。我们的梦确实是彩色的。在我们成百上千的梦例中，没有一例清晰回忆的梦是黑白的，若确实如此，也在意料之中。
对睡眠实验室科学进行介绍的目的在于说明这一点：尽管技术手段并不是科学地阐述梦或从行为学上描述睡眠所真正必需的，因为二者都可通过仔细进行直接观察来完成，但要显示睡眠状态下的大脑活动是连续且不断变化的，这些技术又不可或缺。
