popularne powiedzenia mogą odzwierciedlać pogląd, że odnowione wspomnienia tworzą nowe twórcze skojarzenia rano i że wydajność często poprawia się po interwale czasowym, który obejmuje sen. Obecne badania pokazują, że zdrowy sen powoduje znaczny wzrost wydajności zależny od uczenia się. Chodzi o to, że sen pomaga mózgowi edytować swoją pamięć, szukając ważnych wzorców i wydobywając nadrzędne zasady, które można opisać jako „istotę”, i integrując to z istniejącą pamięcią. Hipoteza „skalowania synaptycznego” sugeruje, że sen odgrywa ważną rolę w regulacji uczenia się, które miało miejsce podczas czuwania, umożliwiając bardziej wydajne i efektywne przechowywanie w mózgu, lepsze wykorzystanie przestrzeni i energii.

zdrowy sen musi obejmować odpowiednią sekwencję i proporcję faz NREM i REM, które odgrywają różne role w procesie konsolidacji pamięci-optymalizacji. Podczas normalnej nocy snu, osoba będzie naprzemiennie między okresami snu NREM i REM. Każdy cykl trwa około 90 minut, zawiera 20-30 minut snu REM. Sen NREM składa się z etapów snu 1-4 i jest miejscem, w którym można zaobserwować ruch. Osoba może nadal poruszać swoim ciałem, gdy jest w NREM snu. Jeśli ktoś śpiący odwraca się, rzuca lub przewraca, oznacza to, że jest w śnie NREM. Sen REM charakteryzuje się brakiem aktywności mięśni. Badania fizjologiczne wykazały, że oprócz sporadycznych drgań, osoba faktycznie zostaje sparaliżowana podczas snu REM. W uczeniu umiejętności motorycznych interwał snu może mieć kluczowe znaczenie dla ekspresji wzrostu wydajności; bez snu zyski te będą opóźnione.

wspomnienia proceduralne są formą pamięci nieeklaratywnej, więc najbardziej skorzystałyby z szybkiego snu REM. W badaniu wykazano, że wspomnienia proceduralne korzystnie wpływają na sen. Testerzy byli testowani za pomocą zadania stukania, w którym używali palców do stukania w określoną sekwencję liczb na klawiaturze, a ich występy były mierzone dokładnością i szybkością. To zadanie dotykania palcami było używane do symulacji uczenia się umiejętności motorycznych. Pierwsza grupa została przetestowana, ponownie przetestowana 12 godzin później, gdy nie śpisz, i ostatecznie przetestowana kolejne 12 godzin później, gdy śpisz pomiędzy. Drugą grupę przebadano, ponownie przebadano 12 godzin później ze snem pomiędzy, a następnie ponownie przebadano 12 godzin później podczas snu. Wyniki pokazały, że w obu grupach nastąpiła tylko niewielka poprawa po 12-godzinnej sesji budzenia, ale znaczny wzrost wydajności po każdej grupie spał. Badanie to daje dowody na to, że sen REM jest istotnym czynnikiem utrwalającym pamięć motoryczną, dlatego brak snu może upośledzać wydajność w zadaniu uczenia motorycznego. Ten spadek pamięci wynika w szczególności z utraty etapu 2, snu REM.

pamięć deklaratywna również jest korzystna ze snu, ale nie w taki sam sposób, jak pamięć proceduralna. Deklaratywne wspomnienia korzystają ze snu NREM o powolnych falach. Przeprowadzono badanie, w którym badani poznali pary słów, a wyniki wykazały, że sen nie tylko zapobiega rozpadowi pamięci, ale także aktywnie utrwala deklaratywne wspomnienia. Dwie grupy uczyły się par słów, potem albo spały, albo nie spały i zostały ponownie przetestowane. Pozostałe dwie grupy zrobiły to samo, z wyjątkiem tego, że nauczyły się również par interferencji tuż przed ponownym testem, aby spróbować zakłócić wcześniej poznane pary słów. Wyniki wykazały, że sen był pomocny w zachowaniu skojarzeń pary słów, podczas gdy w przeciwieństwie do pary interferencji, sen znacznie pomógł.

po spaniu zwiększa się wgląd. To dlatego, że sen pomaga ludziom ponownie przeanalizować ich wspomnienia. Te same wzorce aktywności mózgu, które występują podczas uczenia się, pojawiły się ponownie podczas snu, tylko szybciej. Jednym ze sposobów, w jaki sen wzmacnia wspomnienia, jest wyeliminowanie mniej udanych połączeń między neuronami w mózgu. To odchwaszczanie jest niezbędne, aby zapobiec nadmiernej aktywności. Mózg kompensuje wzmocnienie niektórych synaps (połączeń) między neuronami, osłabiając inne. Proces osłabienia występuje głównie podczas snu. To osłabienie podczas snu pozwala na wzmocnienie innych połączeń podczas snu. Uczenie się jest procesem wzmacniania połączeń, dlatego proces ten może być głównym wyjaśnieniem korzyści, jakie sen ma na pamięć.

badania wykazały, że popołudniowa drzemka zwiększa zdolność uczenia się. W badaniu testowano dwie grupy badanych w zadaniu pamięci nieeklaratywnej. Jedna grupa zaangażowała się w sen REM, a jedna grupa nie (co oznacza, że zaangażowała się w sen NREM). Badacze stwierdzili, że osoby, które zajmowały się tylko snem NREM, nie wykazały znacznej poprawy. Testerzy, którzy zajmowali się snem REM, wypadali znacznie lepiej, co wskazuje, że sen REM ułatwiał konsolidację nieeklaracyjnych wspomnień. Nowsze badania wykazały, że zadanie proceduralne zostało lepiej poznane i zachowane, jeśli zostało napotkane bezpośrednio przed snem, podczas gdy zadanie deklaratywne zostało nauczone lepiej po południu.