Os sonhos são controlados por uma parte do cérebro chamada córtex cerebral. Durante o sono REM, os sinais enviados de outra parte do cérebro, a ponte, são retransmitidos através do tálamo para o córtex cerebral, e são as tentativas do córtex cerebral de dar sentido a esses sinais que causam os sonhos.
A ponte também envia sinais aos neurônios da medula espinhal, desligando-os e causando paralisia temporária nos braços e nas pernas. Isso evita que o sonhador encene fisicamente seu sonho e se machuque. Existe uma condição chamada distúrbio de comportamento do sono REM, em que a ponte não paralisa os membros durante o sono REM.
