Bryn Mawr College'a göre, düşler için hayati önem taşıyan REM uykusunu düzenlemedeki rolü nedeniyle, düşler büyük ölçüde sorumludur.
Beynin rüyalar içerisinde yer alan diğer alanları dolaylı olarak prefrontal korteksi ve nörotransmitter dopamini taşıyan büyük lif yollarını içeren frontal lobları içerir. Artan dopamin aktivitesinin, L-dopa gibi dopaminerjik uyarıcıların kullanımıyla gösterilen rüyalanma aktivitesini arttırdığı bilinmektedir. Hayal etmek karmaşık olsa ve tam olarak anlaşılmamış olsa da, pons, prefrontal korteks ve frontal lobların derinden etkilendiği bilinmektedir.