Acredita-se que reconhecer um objeto ou situação familiar engatilhe dois processos no cérebro. Primeiro, a mente busca em seu arquivo de memória para descobrir se os conteúdos daquela cena já foram vistos antes. Em caso afirmativo, uma parte separada do cérebro identifica a cena ou o objeto como familiares.
Explorando esta teoria de dois passos, uma equipe de cientistas da Universidade de Leeds, no norte da Inglaterra, mostraram a voluntários 24 palavras comuns e em seguida os hipnotizaram. Os cientistas disseram aos 18 voluntários que, quando estivessem diante de uma palavra em uma moldura vermelha, eles sentiriam a palavra como sendo familiar, embora não soubessem quando foi a última vez que a viram. Mas se vissem uma palavra em uma moldura verde, eles pensariam que ela pertencia à lista original de 24.
Em seguida, os voluntários foram tirados do estado de hipnose e expostos a uma série de palavras em molduras de cores variadas. Algumas não pertenciam à lista original de 24 ou estavam em molduras verdes ou vermelhas. Dez voluntários disseram ter experimentado uma estranha sensação quando viram novas palavras em vermelho e outros cinco disseram que esta sensação definitivamente se parecia com um déjà vu.
A cientista Akira O´Connor, aluna do doutorado do Grupo de Memória da Universidade disse que as descobertas lançam uma luz intrigante sobre os casos de déjà vu e o modus operandi da memória humana. "Isso nos diz que é possível dissociar de forma experimental estes dois processos, o que é realmente importante para estabelecer que são, de fato, separados", disse O´Connor, segundo o artigo da New Scientist.
Uma pesquisa anterior sugeriu que o déjà vu pode se originar em uma parte do cérebro chamado lóbulo temporal. Algumas pessoas com epilepsia no lóbulo temporal freqüentemente têm registros de déjà vu, e cientistas franceses descobriram que partes eletricamente estimuladas do lóbulo temporal podem acionar a sensação de familiaridade com tudo o que uma pessoa encontrar pela frente.