PGO-golven: = Pons Geniculate Occipital

Onderzoek bij dieren had al uitgewezen dat pons en thalamus belangrijk zijn voor de REMslaap. Remslaap gaf een kenmerkend patroon van hoogamplitude electrische potentialen te zien (PGO-golven).

Golven van neuronale activiteit die eerst in de pons worden gedetecteerd verschijnen kort daarna in de laterale geniculaire nucleus van de thalamus en dan in de occipitale cortex.

Omdat de laterale geniculaire nucleus en de occipitale cortex bepalend zijn voor het zien en omdat de term

REM ook refereert aan oogbewegingen ligt het voor de hand aan te nemen dat REM vooral een visueel verschijnsel is.

In de eerste REM-periode is er inderdaad de meeste activiteit in de visuele gebieden van de hersenen. Daarna echter verspreidt de activiteit zich steeds meer naar de thalamus en de cerebrale cortex.

PGO-golven worden sterk gecompenseerd bij deprivatie. Meer nog dan REMtijd. Ze verschijnen dan in de andere slaapstadia en zelfs bij waken. Dit gaat dan vaak samen met vreemd gedrag (hallicunaties). Wanneer een dier daarna ongestoord mag slapen vertoont de REMslaap een ongewone hoeveelheid PGOgolven.

Behalve het voortbrengen van PGOgolven dragen cellen in de pons bij in de REMslaap door boodschappen te zenden naar het ruggemerg, zodat de motorische neuronen voor de de grote motoriek geïnhibeerd worden. (een kat bij wie de bodem van de pons beschadigd was bleef lopen enz. terwijl hij REMsliep. Misschien voerde hij zijn dromen uit) Remslaap hangt blijkbaar af van een combinatie van de neurotransmitters serotonin en acetylcholine.

Medicijnen die de serotoninereceptoren in de voorhersenen blokkeren verhinderen ook het in gang zetten van

REMslaap. Medicijnen die acetylcholine synapses blokkeren beïnvloeden de voortgang van de remslaap.

Injecties met het medicijn carbachol (stimuleert ACh synapses) leiden tot een snelle overgang van NREM- naar

REM slaap. ACh is belangrijk voor waken en voor REMslaap, twee stadia die allebei gepaard gaan met activatie van de meeste hersengedeeltes.