当西格蒙德·弗洛伊德在100年前开始研究梦时，他认为梦涉及大脑的许多部分。尽管现代做梦科学驳斥了弗洛伊德的大部分理论，但神经科学家普遍接受他的中心前提，即梦是大脑-大脑系统的有意义的表达。下丘脑、中脑和高脑都参与了做梦的认知，使得梦成为一个奇怪但富有成果的研究对象。

下丘脑导致快速眼动睡眠

大脑中最古老的部分，所有脊椎动物都有，是脑干。1977年，艾伦·霍布森(Allan Hobson)和R·麦卡利(R McCarley)发现，脑干的电化学脉冲创造了大多数梦发生的睡眠阶段。这一睡眠阶段被称为快速眼动(REM)，代表快速眼球运动，它会引导除眼睛以外的所有随意肌群瘫痪。科学家们认为，这些来自脑干脑桥区的脑脉冲可能会造成梦景中看似随机的变化，而梦正是因为这种变化而广为人知。

中脑增加情感

影响创造力的大脑部分

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当做梦睡眠开始时，中脑会随着活动而“亮起”。事实上，人类和所有哺乳动物一样，大脑的这部分比清醒时更活跃。中脑也被称为边缘系统，控制着情绪反应和渴望。大脑中有一个器官特别活跃:杏仁核，一个胡桃大小的物质，哲学家勒内·笛卡尔曾认为它是灵魂的所在地。如今，杏仁核更恰当的说法是“恐惧之座”，因为它在维持“战或逃”反应方面起着重要作用。

梦境研究人员罗莎琳德·卡特赖特认为，梦之所以如此情绪化，是因为我们在重复旧的记忆，并用最近经历的信息更新它们。这不是直接的原因，而是一种情感逻辑，把所有这些记忆联系在一起。卡特赖特的实验室研究表明，大多数梦的情绪都是消极的。梦中最突出的情感主题是恐惧、焦虑、愤怒和困惑，为做梦大脑中的杏仁核角色提供了支持。

高等大脑能理解这一切

为什么我们做梦的时候没有意识到怪物、鬼魂和妖精都不是真的?2002年，美国国立卫生研究院的合著者艾伦·布劳恩(Allen Braun)发表了正电子发射断层扫描(PET)数据，这些数据来自做梦的患者的大脑扫描，清楚地显示出在做梦的睡眠中，高级大脑在很大程度上是离线的。具体来说，当我们逃离噩梦时，负责产生语言、逻辑和批判性思维的前额叶皮层正在进行电化学休眠。然而，一些批判性思维仍然会在梦中发生，这一点可以从我们在梦中创造新结果的方式中得到证明，我们试图“绕过”奇怪的情节变化和奇怪的视觉图像。

在快速眼动睡眠中缺乏执行功能的一个例外可能是清醒梦，即做梦者知道自己在做梦3.．斯坦福大学心理生理学家Stephen LaBerge在实验室中证实，清醒梦的特征是有意识的选择、积极的思考和逻辑推理3.．德国法兰克福神经学实验室的乌苏拉·沃斯(Ursula Voss)和她的同事们进一步证实了这一说法。他们发现，在做“有自我意识”的梦时，大脑额叶和额叶外侧区域的活动增强。

做梦的科学仍处于初级阶段，但自从弗洛伊德博士解释了大脑的哪个部位会做梦以来，神经科学已经取得了长足的进步。