当大脑清醒时，主要由肾上腺素能神经元调节，肾上腺素能神经元释放肾上腺素类化学物质来调节大脑的节律。虽然大脑中与情绪和记忆有关的部分杏仁核会在梦中被重新激活，但REM睡眠也是大脑停止分泌去甲肾上腺素的唯一时间，去甲肾上腺素是一种可以引发焦虑的激素。这主要是因为，在睡眠时，脑节律由释放胆碱能物质的胆碱能神经元支配，胆碱能神经元上的乙酰胆碱受体可产生副交感神经兴奋作用，即心脏活动抑制消化腺分泌和瞳孔收缩等。在睡眠期间，它参与快速眼动睡眠的调节。需要注意的是，胆碱能神经元在人脑清醒时也是活跃的，控制一些基本功能。比如，它可以让我们做白日梦，让我们的意识忘记关注环境，而是让我们的思想自由漂移。
人睡觉时大脑在想什么？
谢谢邀请，我觉得应该是一些白天未完成的事情，也许是在没睡着之前脑子里面在想着的一些最近接触的事情，思念的人物或储存的记忆。因为有时候在梦里会接着睡觉时所想着的情形，睡醒了也会有似曾相识的记忆感。真可谓日有所思夜有所梦吧！也不知道什么缘故我是经常会做梦，而且做的梦与现实很接近也比较准的。不知道网友们是不是也会这样，可以在评论区一起讨论一下啦！哈哈()。
睡觉时脑子在干什么？
很多人不知道的是，人在睡觉的时候其实大脑也在高速运转，但是你的意识已经陷入休眠，所以你的大脑会自动运转，将你白天所经历的事情整理并一一归类，保留你一天中脑电波最活跃的事情，也就是你印象最深的事情，比如极度开心和极度悲伤的事。所以有人说一觉醒来什么不开心的事都会忘掉，这句话其实按照科学来讲是错误的，相反，一觉醒来后你只会对那件事情印象更深，因为你的大脑在你睡觉时帮你整理归类了，你想忘都忘不掉。
而且很有趣的是，做梦也和大脑的自动运转有关，当你某天经历的事情不多时，大脑很快就会将它们整理完毕，所以它就空闲下来了，于是就在之前整理的事情中拿出一些来，或者在你曾经幻想的内容中拿出部分来拼接，像放电影一样放出来，这就形成了梦境。但是，这些事并不是你的意识自己想的，所以大脑放出的梦境会和你的意识产生冲突，你的意识为了夺回大脑控制权，就会刺激你的神经，让你直接醒过来。
睡觉时大脑一刻也没有停下，反而很活跃，但为什么睡觉可以让我们恢复精神？
感觉大脑一刻也没停下，是因为我们能够意识到的只是有梦睡眠REM，而包括深度睡眠在内的无梦睡眠NREM我们感觉不到，仿佛它的整个过程时间为零。感觉大脑很活跃，是因为我们经过了一场梦世界的洗礼，而那个世界在我们脑海里常常与现实世界并无二致，能引起我们相似的感官刺激和七情六欲。因为在无梦睡眠阶段我们的肉体机能已经得到了相当程度的恢复，而有梦睡眠做为无梦睡眠的延续，是建立在记忆基础之上的个人情绪，身体内外感觉和未来信息的一种扭曲化的意象反应，通常与我们睡前和醒后有着迥然不同的心灵感受，是一种洗脑式的动态积极性体息模式。
所以睡眠能让我们恢复精神是不容质疑的。这主要是因为，在睡眠中主导大脑节律的是释放胆碱物质的胆碱能神经元，胆碱能神经元上的乙酰胆碱受体可产生副交感神经兴奋效应，即心脏活动抑制消化腺分泌加瞳孔缩小等，在睡眠中它参与了REM睡眠的调节应该注意的是，胆碱能神经元在人脑苏醒状态下也是活动的，并控制一些基本的功能，比如它可以让我们进入白日梦状态，意识忘记关注环境，而是让脑中思想自由漂移。
胆碱能神经元离脑干中控制运动的神经元很近，因此在睡眠时候会有快速眼动等现象。在胆碱能神经元主导的情况下，记忆等因素不活跃，做梦时候同时由于外界输入极少，人脑常常失去了自我意识，失去了对时间的感知，就好象吸食了含胆碱物质的毒品，大脑逻辑混乱，并对脑中游移的思想特别敏感，人脑内的意识会不自主的从一个跳到另一个主题去，而且不会意识到事物之间的矛盾。
最近，日本科学家发现，当乙酰胆碱受体基因被禁止时，人在REM睡眠期间的睡眠水平会下降，他们的梦和记忆不再下降。而快速眼动睡眠损伤也会缩短NREM睡眠的持续时间。加州大学伯克利分校的神经学家Masyuk发现了一个非常有趣的现象。虽然大脑中与情绪和记忆有关的部分杏仁核会在梦中被重新激活，但REM睡眠也是大脑停止分泌去甲肾上腺素的唯一时间，去甲肾上腺素是一种可以引发焦虑的激素。
