Κατά τη διάρκεια του ύπνου REM, ο εγκέφαλος παραλύει προσωρινά τους μύες σας για να μην «δράτε» μέσα στα όνειρά σας.

Η ατονία REM ελέγχεται κυρίως από την περιοχή του στελέχους του εγκεφάλου, συγκεκριμένα από τον υποπλάγιο πυρήνα (SLD). Κατά τη διάρκεια αυτού του σταδίου, νευρώνες απελευθερώνουν νευροδιαβιβαστές όπως το GABA και η γλυκίνη. Αυτές οι ουσίες αναστέλλουν τους κινητικούς νευρώνες στον νωτιαίο μυελό, εμποδίζοντας τη μετάδοση εντολών στους σκελετικούς μύες.Έρευνες από το Πανεπιστήμιο του Τορόντο το 2012 επιβεβαίωσαν ότι η ταυτόχρονη δράση αυτών των δύο χημικών είναι απαραίτητη για τη μυϊκή παράλυση. Χωρίς αυτόν τον μηχανισμό, το άτομο θα μπορούσε να εμφανίσει τη Διαταραχή Συμπεριφοράς Ύπνου REM (RBD). Σε αυτή την περίπτωση, οι ασθενείς κινούνται βίαια, φωνάζουν ή χτυπούν το περιβάλλον τους, ακολουθώντας τη δράση του ονείρου τους.Στατιστικά στοιχεία δείχνουν ότι περίπου το 7,6% του γενικού πληθυσμού βιώνει παράλυση ύπνου τουλάχιστον μία φορά στη ζωή του. Το ποσοστό αυτό αυξάνεται στο 28% μεταξύ των φοιτητών και στο 32% σε ασθενείς με ψυχιατρικές διαταραχές. Η κατάσταση αυτή συμβαίνει όταν ο εγκέφαλος περνά απότομα από το στάδιο REM στην εγρήγορση, ενώ η μυϊκή ατονία παραμένει ενεργή.Οι παραισθήσεις που συνοδεύουν την παράλυση ύπνου οφείλονται στην υπερδραστηριότητα της αμυγδαλής, του κέντρου φόβου του εγκεφάλου. Ο εγκέφαλος προσπαθεί να ερμηνεύσει την αδυναμία κίνησης, δημιουργώντας συχνά την ψευδαίσθηση μιας απειλητικής παρουσίας στο δωμάτιο. Αυτό το φαινόμενο έχει καταγραφεί ιστορικά σε πολλούς πολιτισμούς ως επίσκεψη δαιμόνων ή σκιών.