Le sommeil paradoxal a été découvert en 1953 par Eugene Aserinsky et Nathaniel Kleitman de l'Université de Chicago. Tout en surveillant le sommeil de son fils, Aserinsky a remarqué des mouvements oculaires rapides accompagnés de schémas cérébraux actifs – si surprenant qu'il a d'abord supposé un dysfonctionnement de l'équipement. Cette découverte accidentelle a transformé notre compréhension du sommeil et de la conscience.
Le sommeil paradoxal est paradoxal : le cerveau présente une activité électrique de niveau éveil alors que le corps est presque paralysé. Cette atonie, générée par le tronc cérébral, empêche la réalisation des rêves. Les troubles de cette paralysie, comme le trouble du comportement en sommeil paradoxal, permettent aux dormeurs de réaliser physiquement leurs rêves, provoquant parfois des blessures.
REM parcourt la nuit selon des rythmes de 90 minutes. Le premier épisode apparaît après 90 minutes et dure 10 à 20 minutes. Les cycles ultérieurs durent entre 45 et 60 minutes. Cela explique pourquoi les rêves les plus élaborés se produisent le matin et pourquoi ceux qui dorment peu sont disproportionnellement privés de REM.
Le profil des neurotransmetteurs pendant le REM est unique : la sérotonine et la noradrénaline s'arrêtent presque tandis que l'acétylcholine augmente. L’absence de noradrénaline (le produit chimique du stress) peut expliquer pourquoi le REM traite les souvenirs émotionnels tout en réduisant leur charge pénible – fournissant essentiellement une thérapie émotionnelle du jour au lendemain.
Le sommeil paradoxal joue un rôle essentiel dans la consolidation de la mémoire émotionnelle, la résolution créative de problèmes et l’intelligence sociale. Les sujets qui dormaient montraient des taux considérablement plus élevés de perspicacité créative dans les études de résolution de problèmes. Les perturbations qui suppriment le REM comprennent l'alcool, le cannabis, la plupart des sédatifs et de nombreux antidépresseurs. Protéger le sommeil paradoxal est essentiel à la vie de rêve.