ระยะที่ 4 : ช่วงสุดท้ายเป็นการนอนหลับลึกจนเกิดความฝันได้ เรียกว่า REM (Rapid Eye Movement)
ช่วงเวลา REM หรือระยะที่เกิดความฝัน เป็นช่วงเวลาที่ทำให้เราลืมความฝันเพื่อป้องกันข้อมูลในสมองมีมากจนเกินไป หลังจากได้มีการวิจัยกับหนูพบว่าเซลล์ประสาทบางชนิดทำให้เราลืมความฝันหลังจากนอนหลับ อีกทั้งเซลล์ประสาทเหล่านี้ยังมีหน้าที่ควบคุมความอยากอาหารอีกด้วย
นักวิจัยที่มีชื่อเสียงสองท่านนี้ Thomas Kilduff ผู้อำนวยการศูนย์ประสาทวิทยาศาสตร์ แห่งสถาบันวิจัย SRI International, CA และ Akihiro Yamanaka แห่งมหาวิทยาลัยนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่นได้ทำการศึกษานี้ โดยได้ตรวจสอบกลุ่มของเซลล์ประสาทในฮิปโปแคมปัสซึ่งเป็นส่วนประกอบที่สำคัญของสมอง โดยจะผลิต MCH หรือ melanin-concentrating hormone เป็นโมเลกุลที่จัดการเกี่ยวกับรอบของการนอนหลับและความอยากอาหาร เซลล์ประสาทเหล่านี้จะทำงานในช่วงเวลาหลับที่เรียกว่า REM
“เนื่องจากความฝันเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นในระหว่างการนอนหลับช่วง REM เมื่อเซลล์ MCH เริ่มทำงานก็จะคอยป้องกันไม่ให้ข้อมูลของความฝันถูกเก็บไว้ในฮิปโปแคมปัส ดังนั้นจึงทำให้เราลืมความฝันไปอย่างรวดเร็ว” ดร. Thomas Kilduff