研究過程中，專家讓受試者在睡前和睡後辨認紋理背景上的字母和線條方向，希望以此研究人在睡眠中的腦電波情況，並測量大腦中兩種不同化學物質的濃度。他們也對未參加視覺學習任務的受試者做了相同的分析。
激發/抑制(E/I)平衡影響大腦可塑性和穩定性，這對學習非常重要。研究發現，大腦的可塑性和穩定性發生在不通過的睡眠階段。在“非快速動眼”階段，大腦視覺區域E/I提高，即便未參加視覺學習任務的受試者也出現了這樣的情況。而在“快速動眼”階段，專家發現，大腦視覺區域趨於穩定。但這一過程僅發生在睡前學習過的人身上。
研究結果表明，那些經歷了“非快速動眼”和“快速動眼”整個睡眠階段的人，與只經歷“快速動眼”階段的人相比，無論是睡前還是睡後，解題效率都更高。佐佐木勇香稱，晚上人睡覺的時候，會經歷多個階段，每個階段都很重要。因此，不應縮短睡眠時間。專家計劃把此向研究成果用於其他類型的學習中，並將所獲數據與之前有關視覺感知和獎勵的研究工作相結合。