การนอนหลับฝันหรือช่วง REM นั้นแตกต่างจากการกลอกตาอย่างรวดเร็วและไม่มีกล้ามเนื้อ แต่การบันทึกด้วยคลื่นไฟฟ้าสมอง (EEG) จะแยกไม่ออกจากการบันทึกของสมองที่ตื่นอยู่ ขณะนี้นักประสาทวิทยาได้ค้นพบลายเซ็น EEG ของการนอนหลับช่วง REM ทำให้นักวิทยาศาสตร์เป็นครั้งแรกที่สามารถแยกความฝันออกจากความตื่นตัวผ่านการทำงานของสมองเพียงอย่างเดียว สิ่งนี้สามารถช่วยในการพิจารณาการพยากรณ์โรคสำหรับผู้ป่วยโคม่า และช่วยให้สามารถศึกษาผลกระทบของยาสลบต่อการ ฝัน ได้ แต่มหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เบิร์กลีย์ นักวิจัยได้ดึงสัญญาณออกจากเสียงที่กำหนดความฝันหรือการนอนหลับ REM โดยเฉพาะ ซึ่งอาจทำให้ง่ายต่อการตรวจสอบผู้ที่มีความผิดปกติของการนอนหลับ รวมถึงผู้ป่วยโคม่าที่หมดสติหรือผู้ที่อยู่ภายใต้การดมยาสลบ