Träume werden von einem Teil des Gehirns gesteuert, der als Großhirnrinde bezeichnet wird. Während des REM-Schlafs werden Signale von einem anderen Teil des Gehirns, dem Pons, über den Thalamus an die Großhirnrinde weitergeleitet. und es sind die Versuche der Großhirnrinde, diese Signale zu verstehen, die das Träumen auslösen.
Der Pons sendet auch Signale an Neuronen im Rückenmark, schaltet sie ab und verursacht vorübergehende Lähmungen an Armen und Beinen. Dies hindert den Träumer daran, seinen Traum körperlich auszuleben und sich selbst zu verletzen. Es besteht eine Bedingung namens REM-Schlaf-Verhaltensstörung, bei der der Pons die Gliedmaßen während des REM-Schlafes nicht lähmt.