Il SWS e il sonno REM hanno ruoli complementari nel consolidamento dei ricordi. Uno studio condotto da Plihal e Born nel 1997 fu il primo a dimostrare che il SWS, che occupa la parte iniziale del sonno, apporta benefici per la memoria dichiarativa; il sonno REM, invece, che avviene principalmente più tardi durante il sonno, apporta benefici per la memoria procedurale. Questa scoperta sottolinea il ruolo del SWS nel consolidamento dei ricordi che richiedono le funzioni dell’ippocampo (dichiarativi), e il ruolo del sonno REM nel consolidamento dei ricordi che non dipendono dall’ippocampo (procedurali). Ciò nonostante, alcuni studi contestano che la divisione di queste due funzioni sia così precisa. 