Sonhos são controlados por uma parte do cérebro chamada de córtex cerebral. Durante o sono REM, os sinais enviados a partir de uma outra parte do cérebro, a ponte, são transmitidos através do tálamo para o córtex cerebral, e há tentativas do córtex cerebral de fazer sentido destes sinais que causam os sonhos.
A ponte também envia sinais para os neurônios na medula espinhal para desligá-los, causando paralisia temporária dos braços e pernas. Isso impede que o sonhador fique fisicamente agindo fora do seu sonho e se machuque. Existe uma condição chamada transtorno de comportamento do sono REM, onde a ponte não paralisa os membros durante o sono REM, podendo causar violência durante o sono.
