科学家2004年6月7日在英国《自然》杂志网络版上报告说，经实验发现，人大脑中接受新信息的区域在夜间会产生强烈的睡眠活动，这表明睡眠对大脑整合新信息至关重要。专家评论说，这是首次证明人清醒时的行为会在睡眠阶段影响大脑的某个特定区域。
大脑进入睡眠阶段时，神经系统会产生慢波活动。科学家认为，慢波活动是深度睡眠的标志，在某种程度上体现了睡眠需求，人醒着的时间持续越长，夜晚大脑的慢波活动就越激烈。
在此次研究中，美国威斯康星麦迪逊大学科学家对志愿者进行了两组实验。首先，志愿者在日间进行一种利用鼠标操作的计算机游戏。在他们进入睡眠后，他们头皮下埋放的256个电极都指示出正常的慢波活动。在第二组实验中，研究人员对鼠标的操作进行了调整，这意味着志愿者必须要学会重新操作鼠标。此后的监测表明，当他们进入睡眠状态时，256个电极中有6个电极指示出异常激烈的慢波活动，这说明这些电极代表的大脑区域非常需要睡眠。而对不同志愿者脑波的对比显示，越是费力学习重新操作鼠标的人，睡眠时该区域的慢波活动就越激烈。
研究人员在报告中说，这6个电极代表的右脑后体壁层，该区域在人清醒时控制着眼和手协调，志愿者在白天学习操作鼠标，夜晚该区域便非常需要睡眠，而且第二天在实验中表现更好。领导这一研究的托诺尼说，是学习活动而非用脑活动引发了睡眠，这还意味着，睡眠不是简单地帮助大脑从疲劳中恢复，而是改善学习，大脑的神经回路在睡眠中发生了重新整合。