Im REM-Schlaf zeigt das Gehirn beim Träumen eine dem Wachzustand ähnliche Aktivität, insbesondere im Motorcortex, auch wenn die Impulsübertragung zur Muskulatur blockiert ist, was Bewegungen verhindert. Eine Ausnahme bildet die REM-Schlaf-Verhaltensstörung, bei der diese Blockade gestört ist. Während des Träumens ist die Amygdala, das Zentrum der Emotionsverarbeitung, stärker aktiv, während der präfrontale Cortex, zuständig für planerisches Denken, weniger aktiv ist.
Der genaue Sinn und Zweck von Träumen ist noch nicht vollständig geklärt, da die Forschung aufgrund der Schwierigkeit, Traumfunktionen isoliert zu untersuchen, an ihre Grenzen stößt. Es gibt jedoch mehrere Theorien: Eine besagt, dass Träume der Verarbeitung von Angstsituationen dienen, wobei Albträume die intensivste Form der Verarbeitung darstellen könnten. Eine andere Theorie legt nahe, dass Träume bei der Problemlösung helfen, indem das Gehirn alte und neue Erfahrungen mischt und kreative Lösungen durchspielt. Zudem könnten Träume dazu dienen, sich auf zukünftige Situationen vorzubereiten und praktische Fähigkeiten zu trainieren, was durch die traumintensive REM-Schlafphase bei Kleinkindern unterstützt wird.
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