Với người xưa, giấc mơ thường được hiểu là sự báo trước điềm lành dữ. Cũng có quan điểm cho rằng giấc mơ là sự diễn đạt huyền bí, không đầy đủ những cảm xúc, ý nghĩ, ước mơ của con người; hoặc quan hệ đến quá khứ, nhất là thời thơ ấu...

Hai nhà khoa học Aserinxkin và Kleitman cho rằng có mối liên hệ giữa giai đoạn ngủ REM (Rapid eye movements) với việc ghi nhớ giấc mơ. Hiện khoa học đã xác định được chính xác từng giai đoạn của giấc ngủ, biết rõ khi nào bắt đầu giấc mơ. Mặc dù quá trình chuyển tiếp từ trạng thái thức sang ngủ chưa được xác định, nhưng đa số nhà khoa học cho rằng nó diễn ra do tác động của các chất được tích tụ ở cơ thể trong suốt thời gian thức.

Giấc ngủ gồm 2 giai đoạn: ngủ thật và ngủ mơ. Một đêm thường có 5 chu kỳ như vậy. Mỗi chu kỳ kéo dài 60-90 phút. Giai đoạn ngủ thật chia làm 4 phần. Phần đầu là ngủ thiếp, thời lượng khác nhau tùy theo từng người; giấc ngủ lúc này rất chập chờn và chỉ cần một tiếng động nhỏ cũng có thể làm tỉnh. Phần 2 là ngủ nhẹ, chúng ta không còn cảm giác mình đang thức nữa, nhịp sóng điện não giảm, biên độ sóng hạ thấp, thân nhiệt hạ từ từ, trên điện não đồ ở phần 1 và 2 bắt đầu xuất hiện những “nút ngủ” - tức là những chùm sóng có tần số 14-46 chu kỳ/giây. Ở phần 3, người ngủ có nhịp thở chậm hẳn lại để chuẩn bị bước sang phần 4 là ngủ sâu.

Ở phần 4, trên điện não đồ, hầu hết là các dao động rất chậm ứng với sóng delta, thân nhiệt hạ xuống. Tiếng động mạnh đột ngột có thể làm người ngủ thức dậy, nhưng tiếng động mạnh đều đều thì dường như không ảnh hưởng đến giấc ngủ. Tuy nhiên, bộ não vẫn làm việc và ghi nhận tiếng động ấy nên sự nghỉ ngơi không được hoàn chỉnh lắm.

Bốn phần nói trên của giai đoạn ngủ thật chiếm khoảng 80% thời gian ngủ mỗi đêm. Thường sau 90 phút kể từ lúc bắt đầu ngủ, chúng ta chuyển sang giai đoạn REM. Ở chu kỳ đầu, giai đoạn này kéo dài khoảng 4-5 phút, nhưng càng về khuya sẽ càng dài. Giai đoạn REM thường nối tiếp với phần 4 của giai đoạn ngủ thật. Sau khi kết thúc giai đoạn REM, nếu người ngủ không thức dậy thì toàn bộ chu kỳ sẽ lặp lại.

Giai đoạn ngủ mơ thường đến tức khắc và kèm theo những dấu hiệu đặc trưng. Rõ nhất là những chuyển động đảo nhanh của mắt, các nhịp độ hoạt động của thần kinh đều thay đổi và trở nên không đều đặn, giống như ở trạng thái thức.

Giai đoạn REM chính là giai đoạn của những giấc mơ. Giấc mơ có đến vào những giai đoạn khác, nhưng đó chỉ là những hình ảnh mơ hồ, rời rạc và phần lớn là trừu tượng. Khi thức giấc, chúng ta thường không nhớ được các giấc mơ diễn ra trong phần 3 và phần 4 của giai đoạn ngủ thật, ngược lại với giai đoạn REM.

Qua theo dõi người ngủ được đánh thức trong giai đoạn REM, các nhà khoa học kết luận rằng, giấc mơ không phải yếu tố ngẫu nhiên mà là những hiện tượng gắn liền với hoạt động của não. Tác động của một số chất nhất định vào tế bào não có thể ảnh hưởng đến giấc mơ.

Một số nhà nghiên cứu chia giấc mơ theo tính chất của nó, như tính hiện thực có sự tham gia của chính người nằm mơ: mơ lành, mơ dữ, mơ kèm theo hành động, mơ có các yếu tố sinh lý, giấc mơ có nhiều cảm thụ của các giác quan, khoảng cách thời gian câu chuyện trong giấc mơ. Việc phân chia này chưa phải hoàn chỉnh, song nó giúp cho việc đánh giá và phân loại giấc mơ. Giấc mơ của 2 giới nam và nữ cũng có sự khác biệt, ít nhất là ở các điểm như: phụ nữ thường thấy mình trong mơ nhiều hơn, có nhiều giấc mơ đẹp và mơ phát thành tiếng nhiều hơn.

Nếu thức dậy vào giai đoạn REM, hầu như chúng ta đều nhớ lại được giấc mơ.

Vai trò của ngủ và mơ

Giấc ngủ thật rất cần thiết cho não nghỉ ngơi và hồi phục. Trong quá trình hoạt động khi thức, các tế bào bị mất đi một chất nhất định, trước hết là chất ATP (Adenosintriphosphat), diện tích các tế bào nhỏ đi. Khi nghỉ ngơi, các quá trình sẽ diễn ra theo chiều ngược lại, năng lượng được tích tụ và tế bào được hiệu chỉnh, giúp não được phục hồi và tỉnh táo.

Còn giai đoạn REM thì sao? Lúc này, bộ não lại bắt đầu tiêu hao năng lượng, song để làm gì? Giai đoạn ngủ mơ không có ở loài bò sát, song đã bắt đầu có ở chim. Theo giáo sư Michael Jouvet thì ở giai đoạn ngủ mơ, người ngủ hoàn toàn thoát khỏi tác động của thế giới bên ngoài, trừ các điểm đã nói ở trên. Chính trong giai đoạn này, có những cơ chế được đưa vào hoạt động để đem lại cho cơ thể một trạng thái cân bằng. Những sai lệch nảy sinh do hoạt động ban ngày được bù lại bằng giấc mơ, cho dù giấc mơ đó có thể là điên loạn hay rối ren.

Khoa học ngày nay vẫn chưa xác định được đầy đủ ý nghĩa của giấc mơ. Cũng có nhà khoa học cho rằng giấc mơ là sự thể hiện những ước vọng bị kìm hãm về mặt sinh lý; hoặc là một phương thức bảo tồn của con người giúp cơ thể lấy lại những gì đã mất ban ngày.