Il sonno cosiddetto REM, fu studiato per la prima volta da Eugene Aserinsky nel suo laboratorio di ricerca a Chicago ed in seguito da William Dement che ne estese la ricerca descrivendo la natura ciclica del sonno. La fase REM del sonno, chiamato anche sonno paradosso o sonno paradossale, è seguita dai sogni. Essa è caratterizzata da una situazione tutt’altro che tranquilla e rilassante, se si considera l’idea canonica di riposo notturno.

La fase REM è così denominata per l’incoerenza tra la frenetica attività del cervello, i rapidi movimenti oculari e la totale incapacità di controllare i muscoli. E’ una delle ultime fasi in cui è diviso il sonno stesso. Gli studiosi hanno dimostrato le varie fasi del sonno ed hanno evidenziato che in media si registrano 4 fasi REM per notte che hanno una durata di circa 20 minuti ognuna, con una frequenza di circa due ore tra una fase e l’altra e che nelle prime tre fasi si sogna, mentre la quarta è caratterizzata più che altro da pensieri.

Durante la fase REM, se si considerano i dati dell’encefalogramma, si riscontra la comparsa di onde Delta, più “agitate” rispetto a quelle del sonno profondo, accompagnate da brevi apparizioni di onde Alfa e Beta, che si registrano all’avvicinarsi dello stato di veglia. In questa fase inoltre i muscoli volontari sembrano letteralmente paralizzati, si perde completamente il comando dei propri muscoli e ci troviamo nell’impossibilità di ogni movimento, mentre la nostra mente viaggia velocemente. Una situazione seppur scomoda come quella della paralisi che però ci serve a preservare e a difendere noi stessi, dai movimenti inconsulti che abbiamo durante il sonno.

Il noto gruppo rock statunitense R.E.M. capitanato da Michael Stipe deriva il nome proprio da questa fase del sonno.