En condiciones habituales, el sueño paradójico jamás sobreviene durante la vigilia. Ha de ser, pues, preparado o iniciado por una fase previa de sueño fisiológico de ondas lentas. Ante todo es preciso que cese el estado vigil, es decir, que en el cerebro deje de ser excitado el sistema de vigilancia.

     Los dos mecanismos de control más importantes se sitúan en una parte del sistema de alerta (locus caeruleus), o a nivel del sistema ráfico dorsal (activo durante el estado vigil, el adormecimiento y el sueño ligero).El sueño paradójico sólo puede aparecer si en estas dos estructuras ha cesado toda actividad.

     La transición directa entre el estado vigil y el sueño paradójico solo se observa en el curso de una enfermedad: la narcolepsia.

---Organización del sueño paradójico

     Recordemos que los principales signos externos del sueño paradójico están constituidos por una atonía postural y por rápidos movimientos oculares, mientras los signos internos se caracterizan por una activación cortical y por la actividad ponto-genicular-occipital (PGO).El conjunto de estas actividades señala el estado de sueño paradójico.¨Cuáles son las estructuras del cerebro que las engendran?. Se sabe hoy que estas actividades dependen de la integridad de unas estructuras situadas en el tallo cerebral inferior.

     Después de una serie de investigaciones en animales, gatos, se sacan las conclusiones siguientes: 1) El o los sistemas responsables de la aparición periódica del sueño paradójico no depende de estructuras cerebrales situadas por delante del puente, sino localizadas en el puente o en el bulbo.

2) Las estructuras que rigen la atonía postural han de estar situadas no lejos del plano de transección rostropontina, puesto que a veces pueden ser lesionadas por este. La delimitación exacta de las estructuras implicadas en el control de la atonía postural y de la actividad, PGO ha sido larga y difícil, pues la organización anatómica de las formaciones reticuladas pónticas y bulbares es compleja: progresa cada año gracias a las nuevas técnicas histoquímicas y anatómicas.

---El sentido neurobilógico del sueño paradójico

     Es un fenómeno complejisimo, tiene una vertiente cerebral, el conjunto de estructuras nerviosas y de fenómenos neurobilógicos que están implicados en él, y una vertiente mental esto es, las experiencias de ensoñación que se generan por la actividad del alma, con ocasión de los cambios corticales cerebrales que se producen por la acción del "núcleo del dormir paradójico", asentado en el tronco del encéfalo.

     Debido a la existencia de esta doble vertiente, podemos preguntarnos por el sentido biológico del dormir parodójico y por el significado de los sueños. Sentido y significado no se excluyen recíprocamente. Al contrario, en la actividad compleja psico-cerebral hay que tener en cuenta ambos aspectos si se quiere lograr un conocimiento global del fenómeno.

     En la actualidad son aún válidas dos hipótesis que intentan explicar el sentido neurobiológico del dormir paradójico. Una hipótesis es la elaborada por Roffwarg, Muzio y Dement. La segunda ha sido formulada por Jouvet.

     Para Roffwarg, Muzio y Dement el sueño paradójico seria una estimulación endógena en el curso de la ontogénesis, estimulación que serviría para favorecer la maduración de los sistemas neuronales, que
durante el periodo prenatal y el periodo postnatal no reciben estímulos exógenos por sus propios canales de información.

     Para Jouvert las fases del sueño parodójico, son expresión de una actividad nerviosa endógena que tiene como finalidad la estructuración y la modelación de aquellos complejos neuronales que sirven de base a ciertas conductas instintivas. Se trataría, por tanto, de un fenómeno cuyo sentido último radicaría en la programación genética de los instintos. De ahí también su mayor presentación durante la etapa prenatal e inmediatamente postnatal.

     Para terminar debemos decir que muchos estudios hablan a favor de una influencia positiva del sueño en general y del dormir paradójico en particular sobre la memoria.

---Atonía postural

     Hoy día se conoce bastante bien la organización del sistema que rige la atonía postural gracias a los efectos de lesiones localizadas y, sobre todo, a los registros efectuados mediante microelectrodos por Kasuya Sakai y sus colaboradores en la Facultad de Medicina de Lyon.

     El desencadenamiento de la atonía postural en el curso del sueño paradójico esta regido por un grupo de neuronas de talla media situadas en el locus caeruleus a y en su parte interna. Estas neuronas no son catecolaminas, sino sensibles a la acetilcolina.

     Este grupo de neuronas está unido al núcleo magnocelular bulbario por un fascículo ponto-bulbario. Las neuronas de este grupo celular aumentan igualmente de manera selectiva su actividad en el curso del sueño paradójico y provocan la atonía postural inhibiendo las motoneuronas espinales.