Beynin deneyimle değişebilmesine nöroplastisite denir ve bu değişim nadiren bir gecede olur. Bir şeyi her çalıştığında, o işte görev alan sinir hücreleri arasındaki bağlantılar biraz daha güçlenir; bir zamanlar zor gelen şey giderek kolaylaşır.

Siz uyurken beyniniz gün içinde öğrendiklerinizi pekiştirir. Bu sürece bellek pekiştirme denir ve hem isim, tarih gibi bilgileri hem de bir müzik parçasını çalmak gibi becerileri kapsar. Kısa ya da sık bölünen bir uykudan sonra beyin yeni öğrendiklerini daha zor tutar.

Bellek pekiştirme, taze ve kırılgan bir anının kalıcı hâle gelmesini sağlayan yavaş bir süreçtir ve büyük bölümü uykuda gerçekleşir. 1997’de Alman araştırmacılar Werner Plihal ve Jan Born, gecenin farklı bölümlerinin farklı türde belleğe yardım ettiğini gösterdi. Yirmi sağlıklı erkek, kelime çiftlerinden oluşan listeler öğrendi ve ayna çizimi alıştırması yaptı, yani bir şekli yalnızca aynadaki yansımasına bakarak çizdi. Kelime çiftlerini hatırlama en çok, derin uykunun ağır bastığı gecenin ilk yarısında gelişti. Çizim becerisi ise en çok gecenin ikinci yarısında ilerledi; bu bölümde, canlı rüyaların görüldüğü REM uykusu daha uzun sürer. Araştırmacılar şöyle düşünüyor: Beyin uykuda günün deneyimlerini yeniden canlandırır ve yeni anıları, derinlerdeki hipokampusta tutulan geçici kayıtlardan dış katmandaki korteksin daha kalıcı ağlarına aktarır.