Медики обнаружили, что во время сна, работа мозга сильно отличается от  его работы во время бодрствования, они считают, что клеточные изменения, которые происходят в мозгу, когда он находиться в состоянии покоя, и формируют наши воспоминания. Биологи полагают, что синаптическое изменение, которое лежит в основе формирования памяти, может происходить только во сне, поэтому нестабильный сон наносит серьезный вред памяти и области которая отвечает за принятие решений, из-за нарушения связи между нейронами.

Ученые Пенсильванского университета (США) нашли молекулярное подтверждение этому процессу. Главную роль в нём играет молекула, которая называется NMDAR, она получает внеклеточные сигналы в виде вещества глутамата и регулирует поток ионов кальция внутри клетки. Только в течение сна NMDAR открывает ионный канал после возбуждения нейронов, позволяя кальцию проникать в клетки. Затем, сам  кальций, внутриклеточная сигнальная молекула, включает и выключает другие ферменты. В следствии этого некоторые нейронные связи укрепляются, а работа зрительной коры реорганизуется. Неврологи, проводившие испытания на лабораторных мышах, были удивлены открытием, что ферменты не включаются до тех пор, пока животные не получали возможности спать. Но как только грызуны засыпали, фиксировались все механизмы памяти, лежащие в основе формирования воспоминаний. Тем не менее до сих пор остаётся загадкой, как и где мозг хранит долгосрочные воспоминания.