人在做梦时，呼吸浅促，心跳加快,血压上升，脑血量倍增，脸部及四肢有些抽动。这时，用眼运动计可测得其眼球在快速转动，而脑电图上会同时出现快波。因此，一般会将“快速动眼”加上“脑电图快波”作为做梦的标志。
科学家用上述方法实验得出结论:大部分爬行动物不会做梦；鸟类都会做梦,不过大多数鸟类只做短暂的梦；哺乳动物，如猫、狗、马等家畜，还有大象、老鼠、刺猬、松鼠、鼠、犰狳、蝙蝠等都会做梦，有的做梦较频繁，有的则少些；鱼类、两栖动物和无脊动物都不会做梦。
那么动物做梦，到底会梦见什么?这好像是我们永远无法得知的事情。不过法国生理学家波希尔·诺夫用猫做了一个很有趣的实验。他用化学和手术的方法阻断了猫的大脑中一个叫做“脑桥”的部位。这样做的结果是，猫梦见了什么，就会按梦境去行动。这只猫经过手术之后，在熟睡中忽然抬起头来，四处张望,然后又起来绕着圈子走，好像在寻找食物。突然它举起前爪，双耳紧贴在脑袋上，对假想敌猛扑过去。诺夫还把两只动过手术的猫关在一起进行观察，发现原来和睦相处的两只猫，睡着睡着突然打起架来。为了证明这些行为是在睡梦中做出的，诺夫故意在猫身旁撞击物品发出声响，甚至将老鼠放在它们身边。可是，两只猫对周围发生的一切都无动于衷，它们继续攻击对手。诺夫认为，这两只猫是在与梦中的敌手交锋。
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