المخ هو كتلة من الأنسجة العصبية الموجودة فى الرأس، والتى تتصل مع الحبل الشوكى، حيث يتحكم فى الحركة التلقائية والطوعية وتفسر المعلومات من خلال الحواس.
يتم التحكم فى الأحلام بواسطة جزء من الدماغ يسمى القشرة الدماغية، ووفقا لتقرير موقع "reference" فإنه أثناء نوم حركة العين السريعة، يتم نقل الإشارات المرسلة من جزء آخر من الدماغ يسمى "البونس"، عبر المهاد إلى القشرة الدماغية، وهى محاولات القشرة الدماغية لفهم هذه الإشارات التى تسبب الحلم.
يرسل البونس أيضًا إشارات إلى الخلايا العصبية فى النخاع الشوكى، ما يؤدى إلى إغلاقها والتسبب فى حدوث شلل مؤقت فى الذراعين والساقين، وهذا ما يمنع الحالم من التصرف جسديا من حلمه وإصابة نفسه.
تشمل المناطق الأخرى من الدماغ التى تشارك فى الأحلام بشكل غير مباشر القشرة والفص الجبهى، والتى تحتوى على مسارات ليفية كبيرة تحمل الناقل العصبي الدوبامين.
ومن المعروف أن زيادة نشاط الدوبامين يؤدى إلى زيادة نشاط الحلم، والذى يتضح من خلال استخدام منشطات الدوبامين، وعلى الرغم من أن الأحلام عادة ما تكون معقدة وغير مفهومة تمامًا، فمن المعروف أن منطقة بونس وقشرة الفص الجبهى والفص الجبهى مسئولين بقوة فى حدوث الحلم.
