古希腊先贤亚里士多德在《动物志》里写道：“似乎并不只有人会做梦，马也会，狗也会，牛也会;没错，绵羊和山羊同样如此，所有胎生四足动物都会做梦;狗还会在入睡后吠叫，表明它们在做梦。” 很显然，我们不可能直接问动物，它们会不会做梦。但至少可以观察一些它们做梦的证据。科学家可以通过两种方法完成这种看似不可能完成的任务。一种是观察动物在各个睡眠阶段的肢体行为。另一种则是观察它们睡眠时的大脑工作模式是否与人类相似。

　　早在20世纪60年代，我们就开始研究如何才能了解动物的梦境。那时，一些医学期刊零星地报道了人类在梦境中的肢体动作。这是一项颇为有趣的发现，因为在所谓的快速眼动睡眠阶段（REM），我们的肌肉通常都处于麻痹状态。
　　研究人员意识到，将动物引导至类似的状态，有助于了解这些动物的梦境。1965年，法国科学家迈克尔·朱维特和J·F·德洛姆发现，从猫的大脑中切除名为“脑桥”的一部分脑干，可以阻止其在快速眼动睡眠阶段变得身体麻痹。研究人员将这种状态称作“无张力缺失快速眼动睡眠”，或REM-A。在这种情况下，猫入睡后不会躺着不动，而是会四处走动，并且表现出攻击性。

　　这暗示它们梦到了清醒时的某些活动。在那之后的一些研究还揭示出类似的行为。兽医神经学家阿德里安·莫里森曾经针对这项研究撰写过一篇评论，他认为，处于REM-A状态的猫会根据刺激转动头部。有些猫还会表现出与捕食攻击时相同的行为，就好像在梦中追逐老鼠一样。狗也存在类似的梦境活动。
　　但肢体活动并非唯一研究梦境的方法。研究人员现在可以通过人道的方式在动物入睡时监测其脑细胞的神经和化学活动。2007年，麻省理工学院科学家肯维·路易斯和马修·威尔森记录了老鼠大脑中海马体的神经活动，这个部位与记忆的形成和编码有关。他们首先在老鼠穿越迷宫时记录这些脑细胞的活动，然后在老鼠入睡时观察到相同的神经活动。路易斯和威尔森发现，老鼠在走迷宫过程中和快速眼动睡眠状态下表现出相同的神经元放电形态。换句话说，老鼠似乎在睡眠时梦见了在迷宫中奔跑的情景。由于结果非常明确，所以研究人员甚至能够推断老鼠在梦境迷宫中所处的位置，并与现实中的迷宫位置对应起来。