Во время быстрого сна человек видит сновидения, которые способны содержать сложные мысли и сюжеты. Во время медленного сна мозг консолидирует воспоминания и выполняет другие восстановительные функции. Таким образом, мозг остаётся активным и во время сна, обрабатывая информацию, и в некотором смысле всё ещё «думает», хотя и иначе, чем во время бодрствования. Наиболее распространённая форма мышления во время сна — это сновидения, которые в основном происходят во время фазы быстрого сна. Сны могут включать широкий спектр переживаний, эмоций, воспоминаний и соображений, которые могут казаться яркими и реальными. Во время сна мозг может продолжать работать над нерешёнными проблемами или головоломками, что приводит к прозрениям или решениям после пробуждения. Сон играет решающую роль в консолидации памяти — закреплении воспоминаний. Хотя это и не совсем «мышление», мозг обрабатывает и организует воспоминания во время сна, что может влиять на когнитивные процессы, такие как обучение и приняти