科學家首次證實動物在睡眠狀態下腦電波有別于平時。這個發現支持以下猜測：即記憶是由神經細胞在睡眠時形成的。大量的數據表明記憶的軌跡是在睡眠中留下的，在睡眠狀態下大腦重現一天的過程并分析、儲存一天所得到的教訓。加州大學的神經學家Marcos Frank介紹說標準的觀點是：這種記憶的鞏固與合并需要大腦電路重排或改變。這需要“突觸的可塑性”，一種部分神經通路傳遞較強的信號并在細胞間產生新的連接，而另一些神經通路信號較弱而失去連接的狀態。然而內有人能夠證明在睡眠時的神經系統回路中是否真的發生了這些變化。

    Frank和同事們研究一個月大的小貓——這時貓的大腦處于最易感的時期。他們通過阻斷小貓一只眼睛的視覺來尋找可塑性的突觸，這種阻斷已知可以迅速引起視覺皮層的變化并造成神經元停止對來自被阻擋的眼睛所接受的刺激。所有參加實驗的小貓的一只眼睛被縫合，并保持清醒6個小時以維持這種修正，然后允許部分小貓睡覺而讓另一些貓繼續保持清醒狀態，但是部分貓在黑暗中，部分貓在光亮處。Frank用微電極測量視覺皮層的神經元細胞的活動以及神經系統的重排程度。

    最初6小時后允許睡覺的小貓的神經系統的改變比在黑暗中保持清醒的貓要大兩倍。結果表明睡眠可以促進大腦重排，并有助于解釋為什么哺乳動物小時候老是睡覺同時又能快速生長、大腦迅速發育。這個研究讓我們進一步了解睡眠的功能。研究睡眠的專家非常振奮。下一步的研究就是看在高層次突觸可塑性中睡眠發揮的作用，比如記憶的形成。