قلمرو خواب و رویا همیشه با نشانه‌ها، پیش‌گویی‌ها،انگیزه‌ها و ترس‌های ناخودآگاه همراه بوده است؛ اما به گفته پژوهشگران، این اخلال در جهان آشفتگی درون، ترس‌ها و تمایلات، ریشه در تجربیات روزانه دارند. به گفته ناتیو ویلسون، دانشمند اعصاب موسسه فناوری ماساچوست و از اعضای هیات مشاوره آکادمی علوم نیویورک، ساختار و مفاد افکار بسیار شبیه به ساختار و مفاد رویا است و احتمالا محصول یک دستگاه هستند.ویلسون و همکارانش به بررسی پیوند مهم میان رویاها و یادگیری و حافظه پرداخته است.رویاها به مغز اجازه می‌دهد تا بر روی تجربیات خودآگاه فرد کار کند.به گفته ویلسون، در طول این رویاها، به نظر می‌رسد که مغز مکانیزم عصبی مشابهی را که در روز برای بررسی گذشته، آینده و دیگر جنبه‌های جهان داخلی فرد بکار برده، در شب نیز اعمال می‌کند و حافظه مظهر این جهان داخلی است.ویلسون اظهار کرد: آنچه ما به یاد می‌آوریم در نتیجه رویاها است.کار وی بر ارتباط میان حافظه و رویاها در «حرکت غیر سریع چشم در خواب» (Non-REM Sleep) متمرکز است. رؤیاهای واضح ما اغلب در مرحله «حرکت سریع چشم در خواب» رخ می‌دهد اما «حرکت غیر سریع چشم در خواب» نیز با رویاهایی همراه بوده که تا حد زیادی ناقص هستند.پژوهشهای پیشین نشان داده بود که رویاها می‌توانند به یادگیری افراد کمک کنند.یافته‌های ویلسون نشان داد موشهایی که در روز در یک ماز به بازی پرداخته بودند، در زمان خواب ،آن بخش از تجربه خود را مجددا اجرا می‌کردند. ویلسون با استفاده از الکترودهای ریز برای کنترل فعالیت نورونها در بخش هیپوکامپ که مسؤول حافظه مکانی است، توانست این رویا را مشاهده کند.نورونهای خاص در هیپوکامپ انسان یا موشها در واکنش به موقعیت مکانی فعال می‌شوند، از این رو هر زمان که موش از یک نقطه خاص در ماز عبور می‌کند، یک نورون خاص فعال می‌شود. با بخواب رفتن این حیوانات، ویلسون متوجه فعالیت نورونها در الگوهایی شد که نشانگر بخشهای کوتاهی از ماز با قابلیت اجرای رو بجلو یا عقب بودند.ویلسون و همکارانش در یک پژوهش توانستند با استفاده از یک آوا در رویاهای موشها دستکاری کنند. این آزمایش نشان داد که صدایی که در زمان هدایت‌ این موشها در بیداری در مازها مورد استفاده قرار گرفته بود، منجر به ورود این بخش از تجربه به رویای این حیوانات می‌شود.به گفته وی، در آینده شاید علم با استفاده از خواب و رویا به عنوان ابزار مشابه راههای مورد استفاده در یادگیری و آموزش در زمان هوشیاری، بتواند شیوه‌هایی را برای عملکردهای شناختی ارتقا یافته با خواب شناسایی کند.