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일반적으로 동의하는 생물학적인 꿈의 정의는 없다. 일반적인 관찰에 의하면, 꿈은 렘(REM) 수면과 깊은 관련이 있다. 렘 수면은 두뇌활동이 깨어있을 때와 거의 유사하여, 연구자들은 이 시기가 가장 생생한 꿈을 꿀 때라고 추측한다.
1. 꿈과 수면 주기
Aserinsky 와 Kleitman 은 rapid eye movement(REM) 수면을 정의하고 다음과 같은 실험 결과를 내놓았다. REM 수면에서 깨어난 74%의 피실험자가 꿈을 기억해 낸 반면 NREM 수면에서 깨어난(REM awakening) 피실험자 중에서는 9%만이 꿈을 기억하였다.
젊은 성인의 수면 시간 중 4~6번 정도의 REM 주기를 보이고 이 때 꿈이 나타나며 이는 전체 수면 시간 중 20%을 차지한다. REM 주기는 90 정도의 간격으로 나타나며 수 분에서 한 시간 이상 지속된다. REM 주기 지속시간과 꿈의 길이는 밀접한 상관관계를 보인다.(4) REM 주기 중간에 깬 경우에는 꿈을 비교적 잘 기억하지만 REM 주기가 끝난 이후에는 8분에서 수 초 만에 꿈을 기억하지 못하기도 한다. 이를 통해 꿈 자체는 기억되기 위한 것이 아님을 짐작할 수 있다.
REM 주기는 눈이 빠르게 움직이는 특징을 통해 그 이름이 붙여 졌고 이 때에는 근육이 마비된다. 이 때문에 꿈의 내용대로 뇌가 활성화 되어도 몸이 움직이지 않을 수 있는 것이다. 또한 REM 주기는 남성의 수면 중 음경 발기 주기(cycle of penile erection)와 여성의 질 충혈(vaginal blood engorgement)와 일치하기도 한다.
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