早期人们认为做梦是大脑皮质兴奋的产物，认为快波睡眠产生的部位在大脑皮质。其实现在的研究证实脑桥以上的组织不产生快波睡眠，快波睡眠是由脑桥及脑桥以下的组织产生的。脑桥的不同部位维持着快波睡眠的不同表现。脑桥的网状核主要维持快波睡眠去同步化的脑电波，蓝斑核的中部支配脑桥网状结构引起的快速眼球运动。蓝斑核的尾部通过网状脊髓束对肌紧张有抑制作用。蓝斑核的这些活动又依赖于中缝核的触发，中缝核的尾部可引起蓝斑核的中部和尾部兴奋，从而触发整个快波睡眠。在慢波睡眠向快波睡眠的转化中，是一个连续和不断变化的过程，而不是一个“开与关”的简单转换。在快波睡眠时，虽然没有外界视觉信息的传入，但是冠状放电系统的激活，使得当事人仍然认为信息是从外界传入进来的，便形成梦的各种知觉，而这种认知的整合过程中，可以被来自桥脑的一种PGO波打断，在桥脑、外侧膝状体和枕叶皮层中可记录到周期性的高幅放电现象，称之为PGO波。PGO波标志着快波睡眠的到来，所以梦常常是不连续的和不符合逻辑的。