som opprinnelig oppkalt etter det tilsynelatende motstridende utseendet av raske øyebevegelser og lav spenning rask kortikal aktivitet under atferdssøvn, paradoksal søvn eller rask øyebevegelsessøvn, representerer en distinkt tredje tilstand, i tillegg til å våkne og sakte bølgesøvn, hos pattedyr og fugler. Det er en internt generert tilstand av intens tonisk og fasisk sentral aktivering som er samtidig med inhibering av sensorisk inngang og motorutgang. I tidlige studier ble det fastslått at tilstanden av paradoksal søvn ble generert i hjernestammen, og spesielt innenfor pons. Farmakologiske studier indikerte en viktig rolle for acetylkolin som en nevrotransmitter i genereringen av denne tilstanden. Lokale injeksjoner av kolinerge agonister i pontin tegmentum utløste en tilstand av paradoksal søvn preget av fasiske ponto-geniculo-occipital pigger i forbindelse med kortikal aktivering og nakke muskel atonia. Etter den immunhistokjemiske identifikasjonen av kolinacetyltransferaseholdige nevroner og deres lokalisering til det dorsolaterale ponto-mesencephalic tegmentum, kunne nevrotoksiske lesjoner av denne store kolinergiske cellegruppen utføres for å vurdere dens betydning i paradoksal søvn. Ødeleggelse av flertallet av de kolinerge cellene, som er konsentrert i laterodorsal tegmental og pedunculopontine tegmental kjerner, men strekker seg også inn i locus coeruleus og parabrachial kjerner i katten, resulterte i tap eller reduksjon av tilstanden paradoksal søvn, ponto-geniculo-occipital spiking og nakke muskel atonia. Disse underskuddene var korrelert med tapet av kolinacetyltransferase-immunoreaktive nevroner i regionen, for å bekrefte resultatene av farmakologiske studier og enkeltopptaksstudier som indikerer en aktiv rolle av disse kolinerge cellene i genereringen av paradoksal søvn og dens komponenter. Disse cellene gir en kolinerg innervering til hele hjernestammen retikulær formasjon som kan være kritisk i genereringen av staten som innebærer rekruttering av massive populasjoner av retikulære nevroner. Store stigende fremspring i thalamus, inkludert det laterale genikulatet, kan gi de midler som fasiske (inkludert ponto-geniculo-occipital pigger) og tonisk aktivering kommuniseres delvis til hjernebarken. Nedadgående fremspring gjennom det kaudale dorsolaterale pontin tegmentum og inn i den mediale medulære retikulære formasjonen kan være involvert i initiering av sensorimotorisk hemming. Selv om det ser ut til at pontomesencephalic cholinergic neurons spiller en viktig, aktiv rolle i generering av paradoksal søvn, kan denne rollen være betinget av samtidig inaktivitet av noradrenalin og serotonin neurons, bevis som stammer fra både farmakologiske og opptak studier.(ABSTRAKT AVKORTET PÅ 400 ORD)