類似對天目，心理致動，遙視等功能的研究，科學家們設計了嚴謹的實驗以檢驗他心通功能的存在與否。此類實驗通常需要兩名被試，一名發出信息，另一名接收。此外，二者必須獨處不同房間，沒有任何途徑進行語言或視覺信息交流。實驗時發出的信息由研究人員控制。為了排除日間各種信息的干擾並研究人在不進行推理分析時接收外界信號的能力，此類實驗大多探究睡夢中的人能否受外來信息的影響以判定他心通是否存在。紐約布魯克林(Brooklyn)的Mainonides醫學中心所做的睡眠中超感知覺實驗是他心通經典實驗。一系列實驗結果於1966至1972年間發表於各類神經和醫學學術刊物上(Rao, 2001)。
1966年，蒙特格.奧爾曼(Montague Ullman) 博士對一位曾於1962年參與他心通研究並表現具有此功能的男性被試S再次進行實驗。S在實驗室住了八晚。每晚當S入睡後，由實驗室工作人員A隨機選取一個實驗目標，通常是一副繪畫。然後，A在距離S居室很遠的房間過夜，並在實驗操作信號顯示S處於快速眼動睡眠(REM)時，發出心電信息以期影響被試的夢境。人們往往在做夢時處於REM狀態，並時常伴有超感知覺。每當快速眼動結束時，S就被實驗者奧爾曼博士叫醒，夢境被筆記並且錄音。整個實驗過程只有A知曉實驗目標，而且A整晚待在自己房間不與外邊有任何接觸和交流。
實驗結束後，每晚夢境描述的錄音記錄和八副作為實驗目標的繪畫送交三位評判員，評判員在不知具體實驗設計的情況下各自獨立為夢境和各個繪畫的一致性打分，滿分為100分。這樣，一共可得到8X8=64個夢境和繪畫的組合。64種組合隨機送交每位評判員，一共可得到192個數據。這種實驗設計被稱為拉丁方設計，可排除時間，順序等與實驗無關的因素對實驗結果的影響。通過對評判數據的方差分析，奧爾曼博士發現正確的夢境繪畫組合被評判員評為具有很高的一致性，得分明顯高於不正確組合。看來，S果然可以與A有心電感應。在統計學意義上，正確組合的顯著性達到小於0.001，也就是說，他心通不存在的可能性小於千分之一。
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