افرادی که پس از تجربه خواب، به طور خواب آلود از بستر برمی‌خیزند، به شکل نامعمولی پلک می‌زنند. به این ترتیب، این تصور به وجود می‌آید که چشمان آن‌ها حوادثی که در خواب مشاهده کرده‌اند را در حالت بیداری نیز پیگیری می‌کنند.
با وجود این که این فرض منطقی به نظر می‌رسد، اثبات آزمایشگاهی آن دشوار و مشکوک قلمداد می‌شود. پژوهشگران بر این باورند که خواب با حرکات سریع چشم، یا خواب REM، می‌تواند حتی هنگامی که فرد خواب نمی‌بیند، به وقوع بپیوندد، به ویژه در میان کودکان کوچک و همچنین افرادی که دچار آسیب مغزی شده‌اند و احتمال دارد که قادر به خواب دیدن نباشند. به همین ترتیب، ما قادر به تجربه خواب بدون درگیر شدن در خواب REM نیز هستیم.
از سوی دیگر، حرکت سریع چشم‌ها که به عنوان ساکاد شناخته می‌شود، می‌تواند تنها یک واکنش عصبی باشد که به یک فعالیت بنیادی‌تر وابسته است در زمان‌هایی که مغز ما در حالت بیداری نیست.
محققان دانشگاه کالیفرنیا، برای غلبه بر چالش‌های موجود در مطالعات مربوط به علوم اعصاب، از موش‌ها به عنوان مدل‌های جانوری استفاده کرده‌اند.
به‌طور ویژه، آن‌ها فعالیت نورون‌هایی در تالاموس موش‌ها را اندازه‌گیری کردند که مسئول حرکت سر به سمت‌های خاص هستند.
این تیم تحقیقاتی با بهره‌گیری از حسگرهای کوچک کاشته‌شده، فعالیت عصبی موش‌ها را تحت نظر داشتند. این حسگرها به موش‌ها این امکان را می‌دادند که در هنگام بیداری به کاوش محیط خود بپردازند. در همین حال، تعدادی دوربین نیز ضربان قلب و میزان پلک زدن آن‌ها را ثبت کردند.
زمانی که موش‌ها پس از یک دوره خستگی به خواب می‌رفتند، حسگرها همچنان به ضبط حرکات آن‌ها ادامه می‌دادند. سپس از خطوط پایه در فعالیت عصبی آن‌ها در زمان بیداری به‌عنوان معیار برای بررسی احتمال ارتباط میان حرکات چشم در خواب REM و جهت‌گیری ذهنی آن‌ها استفاده شد.
نتایج حاصل از این تحقیق شواهد واضح و نسبتاً روشنی را ارائه داد که نشان می‌دهد حرکات سریع چشم موش‌ها با کنترل حرکات سر آن‌ها توسط مغز ارتباط دارد و مشابه وضعیت بیداری، حرکات بیشتری از چشم موجب تغییرات قوی‌تری در جهت‌گیری سر تحت هدایت ناحیه تالاموس می‌شود.
اگرچه نمی‌توان به‌طور قطعی نتایج آزمایش‌های انجام شده بر روی موش‌ها را به رفتار مشابه در انسان‌ها تعمیم داد، اما یافته‌های این تحقیقات بیانگر این واقعیت است که مغز ما در حین خواب و در حالت خواب REM، که در آن خواب می‌بینیم، هماهنگی سطح بالاتری را از خود نشان می‌دهد.