Michel Jouvet, apasionado por el estudio del cerebro, emprendió, junto a su equipo una serie de experiencias acerca del sueño y la vigilia, así, trataron de identificar entre 1956 y 1965 el sistema neuronal responsable de la atonía (flaccidez muscular), característico de una de las etapas del sueño llamada paradojal. Este es el período durante el cual se sueña. Denominado también "sistema de frenado", situado en un área llamada "sustancia reticular" en el cerebro, se suprimía la atonía muscular y ¡voilá! se revelaba el comportamiento onírico del gato, animal sujeto al estudio.
Así, el gato dormido abría los ojos, erguía la cabeza y echaba a correr persiguiendo una presa imaginaria o jugando. A veces, tenía conductas de temor, y era insensible a cualquier estímulo del ambiente donde se hallara.
También encontró que los gatos, los bebés y las ratas, presentaban un índice de sueño paradojal más alto que el animal adulto. A mayor inmadurez mayor proporción de sueño paradojal.
También notó el científico que durante el sueño paradojal la musculatura del gato está en completo reposo, mientras que el cerebro y los ojos están en plena actividad.
La tomografía por emisión de positrones, utilizada en el estudio del sueño paradojal (actividad onírica), reveló que en esta etapa el cerebro consumía tanta energía como la vigilia. De esta manera, en la etapa de sueño lento se supone que el cerebro almacena la energía que le demandará el sueño paradojal.
El dato curioso es que en el gato, el sueño paradojal persiste a 24 ° grados C, excepción ya que a tan baja temperatura el resto de los metabolismos se interrumpen. El sueño paradojal aumenta de actividad cuanto más baja es la temperatura corporal.
Jouvet sostiene que hay un grupo de neuronas "diseñadas" para los poiquilotermos con una plasticidad tan grande que podían funcionar a baja temperatura, probable derivación de algún pequeño dinosaurio, transmitido a las aves y según la evolución, a los mamíferos.
Michel Jouvet no dejó de investigar y así descubrió el sueño paradojal, o tercera etapa de vigilancia.
Sus investigaciones abrieron otros panoramas en campos como la genética, la zoología, la biología, la clínica, la farmacología etc. Sus investigaciones han formado la base de los laboratorios de experimentación que graban a los pacientes con trastornos del sueño o la vigilia, a fin de acercar propuestas terapéuticas.