Das Studium der Träume in wissenschaftlichen Forschungslaboratorien begann mit der Entdeckung des REM-Schlafes durch Aserinsky und Kleitman (1953). Ihnen wird zugeschrieben, das erste Schlafforschungslabor zu haben, das die "schnellen, ruckartigen, binokular symmetrischen Bewegungen", die für den REM-Schlaf charakteristisch sind, entdeckt hat. Sie assoziierten Träume mit diesen Augenbewegungen und fanden heraus, dass 74,1% der Teilnehmer sich Träume aus dem REM-Schlaf erinnerten, während nur 17,4% sich Träume aus dem NREM-Schlaf erinnerten. Zur gleichen Zeit arbeitete Calvin Hall an einer neuen kognitiven Theorie des Träumens, und 1966 schufen und veröffentlichten Hall und Van de Castle ein umfassendes Inhalts-Bewertungssystem für Träume (Hall & van de Castle, 1966). Zusammen stimulierten diese Arbeiten die Beschleunigung von Traumforschungsveröffentlichungen und ermöglichten eine systematische Methode zur Untersuchung von Träumen.
Seitdem haben Forscher herausgefunden, dass die Korrelation zwischen Traumerinnerung und REM-Schlaf konstant hoch ist (durchschnittlich etwa 80%). Es gab jedoch eine Zunahme des Prozentsatzes an NREM-Traumerinnerungen, die im Laufe der Zeit in Studien gefunden wurden, obwohl diese Daten inkonsistent bleiben (Nielsen, 2011). Diese Inkonsistenzen könnten auf die unterschiedlichen Definitionen von Träumen zurückzuführen sein, die von Experimentatoren verwendet werden. Einige verwendeten eine inklusivere Traumdefinition, wie "Schlafmentation", die durch irgendeine kognitive Aktivität gekennzeichnet ist, wohingegen das ursprüngliche Konzept des Träumens eher als halluzinatorische Bildsprache qualifiziert war. Außerdem können die Fragen eines Experimentators die Traumdeutung eines Teilnehmers verändern. Zum Beispiel wird die Frage "was ging dir durch den Kopf, bevor ich dich anrief" zu häufigeren Traumberichten führen als "wovon hast du geträumt?" Dies ist immer noch ein großes Problem in der Traumforschung, da verschiedene Methoden von Sammlung beeinflussen weitgehend die Häufigkeit und Länge von Traumberichten.
Weitere Inkonsistenzen bei der Schätzung des Traumabrufs können auf die Erwartungen der Teilnehmer / Experimentatoren zurückgeführt werden. Hermanet al. (1978) beeinflussten experimentell die Sammlung von Träumen, indem sie den Teilnehmern eine Placebopille gaben, denen dann zusammen mit dem Experimentator gesagt wurde, dass das Placebo die Traumerinnerung erhöhen würde. Dies erzeugte sowohl bei den Teilnehmern als auch beim Experimentator hohe Erwartungen, und im Vergleich zu einer Kontrollgruppe wurde wiederum eine höhere Traumerinnerung beobachtet (Herman et al., 1978).
Um das Bild noch komplizierter zu machen, kann die Traumerinnerung sogar innerhalb eines bestimmten Schlafzustandes variieren. Zum Beispiel zeigt die Analyse der Traumerinnerung als eine Funktion der verstrichenen Zeit in NREM oder REM-Schlaf vor dem Erwachen ein zyklisches Muster. Es gibt eine Zunahme der Traumerinnerung bis zu 45 Minuten in den REM-Schlaf, gefolgt von einer Abnahme. Der entgegengesetzte Effekt wird im NREM-Schlaf gefunden, wobei die längere Zeit in NREM mit weniger Traumerinnerung korreliert, bis zu einem leichten Anstieg, der unmittelbar vor dem Übergang in den REM-Schlaf auftritt (Stickgold et al., 1994).
In einem anderen Beispiel, in einem Experiment, das ein ultrakurzes Schlaf / Wach-Protokoll verwendete, nahmen die Teilnehmer für 78 Stunden jede Stunde 20 Minuten Nickerchen ein, um nach jedem Nickerchen Träume zu berichten und zu bewerten. Die Forscher fanden heraus, dass die NREM-Traumintensität ihren Höhepunkt in den Morgenstunden erreichte, obwohl die Dauer der NREM-Schlafphase zu diesem Zeitpunkt minimal war (Suzuki et al., 2004). Vielmehr schienen REM-bezogene Prozesse, die ihren Höhepunkt am Morgen erreichten, die Intensität der NREM-Träume in einer "verdeckten" Weise zu beeinflussen (Nielsen, 2000).
Beziehungen zwischen REM-Schlaf Neurophysiologie und Träumen wurden mit einer Reihe von anderen Methoden nachgewiesen. Hermanet al. (1984) fanden heraus, dass die schnellen Augenbewegungen, die Teilnehmer kurz vor dem Aufwachen produzierten, ihren visuellen Beschreibungen von Traumbildern entsprachen. Zum Beispiel wurde eine Augenbewegung "nach oben und nach links" mit Traumbildern verbunden, die nach oben und nach links schauten. Dieser Befund stützt die Hypothese des Scannens von Träumen, die besagt, dass Augenbewegungen im REM-Schlaf ein Ergebnis des Scannens der Traumlandschaft sind, obwohl nicht alle Studien die Scan-Hypothese unterstützen (Ogawa, Nittono & Hori, 2002).
In einem anderen Beispiel erzeugte Neuroimaging von luziden Träumen neuronale Korrelate von Traumaktivität, die einer Aktivität ähnelten, die im Wachzustand gefunden werden würde. Zum Beispiel wurden fMRI-BOLD-Reaktionen in denselben sensomotorischen kortikalen Regionen sowohl für Wachheit als auch für Klarträumen beobachtet, obwohl die Aktivierung während des Träumens schwächer und stärker lokalisiert war (Dresler et al., 2011). Bei Patienten mit REM-Schlafstörungsstörungen werden geträumte Verhaltensweisen während des Schlafs physisch ausgelöst, was die Vorstellung verstärkt, dass die motorische Aktivität im träumenden Gehirn ähnlich der von Wachaktionen ist (Valli et al., 2015).
Insgesamt hat sich das Traumstudium seit der Entdeckung des REM-Schlafs wesentlich weiterentwickelt. REM-Schlaf wurde konsistent mit höherem Traumerinnerungsvermögen assoziiert als NREM-Schlaf, obwohl Variationen in Methodik, Zeit der Nacht und Teilnehmererwartungen die Häufigkeit von Traumerinnerungen aus NREM-Schlaf beeinflussen oder erhöhen können.
