从动物和人身上观察到的行为提供了反相睡眠重要性的最初线索。我们让实验中的小白鼠从事一项新活动，以观察它们睡眠的变化。结果在学习新技能之后，我们发现小白鼠的反相睡眠时间变长了，通常可达36小时或更长。而在其他实验中，是慢相睡眠时间变长。
在人类身上，情况更为复杂，因为在新的学习后，反相睡眠并不总是增加。例如，如果我们给被测者戴上棱镜，几天后他们就能够学会自我调整视觉，而他们的反相睡眠长度并不增加。研究人员也仔细观察了在考试期间学生的睡眠，结果是多样的：有时候反相睡眠增加，但有时候却没有变化。在其他情况下，只是眼球的活动在睡眠期间变得更活跃。
我们可以观察到，记忆的一个关键阶段——学习，会影响睡眠的质量，特别是对反相睡眠的影响。如果这种睡眠消失会怎样？是否会对记忆产生严重影响？
⊙反相睡眠对隐性记忆的影响
我们可以通过在适当的时候将一个人唤醒，或者通过某种抗抑郁药物来消除紧张因素，来避免进入反相睡眠阶段。一个人在几个月甚至几年内被这样实验的话，对记忆将没有任何消极影响。然而，在动物身上，我们却发现免除反相睡眠会导致记忆力减弱。