Dr.Kleitman, uykularını müşahade altında tuttuğu kimselerin rüyalarını EEG(elektroensefalogranik) ve EKG(elektrojardiyagramlarını) cihazlarla tespite başladı. Bu çalışmaların sonucunda; rüyanın varlığına delil olarak gösterdiği göz hareketlerine, heyecana bağlı kalp atışlarını da ilave etmiş oldu.
EEG’nin verdiği sonuç oldukça dikkat çekiciydi. rüyanın başladığı andan itibaren ağır bir ahenk içinde devam eden uyku halini gösteren çizgiler ritmik bir hal alıyor, ama uyanıklık halindeki şekilleriyle cihazı kağıt şeridi üzerine kaydoluyordu.
8 kişi üzerinde yapılan bu deneyler 10 gün devam etti. Her defasında elektronik cihazın kaydettiği eğri büğrü çizgiler dikkatle incelendi. Ve şu sonuca varıldı: Rüya, uykunun yüzde yirmilik bir bölümünü teşkil etmektedir. Bu durumda; 8 saat uyuyan bir insanın uykusunun ilk saati ağır ve rüyasız geçmektedir. Bundan sonraki 10 dakika içinde rüya görülmekte ve sonra yine bir buçuk saat sürecek ağır uyku devresi başlamaktadır. Sonra 20 dakikalık bir rüya ve yine bir buçuk saatlik ağır uyku… Uykunun bundan sonraki kısmında ise 30 dakikalık bir rüya faslı daha vardır. Nihayet yine uyku ve onu da uyanma takip eder.