Изучением сна как явления занимается наука, называемая сомнологией. Причем пионером в экспериментальной сомнологии была русская исследовательница М.М. Манасеина. Она первая в 80-е годы XIX века начала проводить опыты на лабораторных животных. Но так как в то время еще не было соответствующей аппаратуры, способной регистрировать процессы, происходящие в мозге во время сна, научное подтверждение ее исследованиям было получено только в середине прошлого века, с внедрением метода продолжительной полиграфической регистрации состояния спящего. Данный метод объединяет запись биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалография), активности мышц (электромиография), а также движений глаз (электроокулография). Он позволил выявить не только то, что во время сна в организме происходит множество видимых и невидимых процессов (только движений тела здоровым человеком совершается до 60 за ночь), но и сделать неожиданное для ученых открытие: оказывается, сон неоднороден, он состоит из нескольких функциональных состояний, чередующихся в строгой последовательности. В частности, американский физиолог Н. Клейтман открыл наличие в жизни человека полуторачасового биологического ритма, определяющего днем чередование сонливости и бодрости, голода и жажды, а ночью – смену фаз медленного – или обычного, без сновидений, сна, и быстрого – или парадоксального сна, со сновидениями. Было обнаружено, что в течение полутора часов происходит периодическая смена различных стадий сна, составляющая один цикл. Внутри этого цикла выделяют 4 стадии медленного сна, для которых характерно постепенное нарастание его глубины, и один период совершенно отличающегося от них по своим качествам быстрого сна.
Так, первая, самая короткая стадия медленного сна – это переход от бодрствования к дремоте, во время которого в мозге человека проскальзывают обрывочные, лишенные эмоций мысли, создающие своеобразное ощущение «уплывания». Вторая, наиболее представительная по времени (до 50% длительности всего ночного отдыха), – так называемый поверхностный сон. И хотя в этой фазе психическая деятельность носит фрагментарный характер, тем не менее это настоящий сон, с уникальной работой мозга, отражаемой на электроэнцефалограмме появлением своеобразных «веретен» и так называемых «К-комплексов». Через 20—30 минут спящий, погружаясь в глубокий медленный сон, входит в третью, а затем и в четвертую его фазы, именуемые «дельта-сон» потому, что на ЭЭГ появляются выраженные медленные волны, похожие на эту греческую букву.
Обычно людям, разбуженным во время такого медленного сна, кажется, что он был очень коротким и не очень глубоким. На самом деле функция всех фаз медленного сна, занимающего у здоровых людей более 2/3 времени всего ночного отдыха, чрезвычайно важна: исследованиями установлено, что в эти моменты идет восстановление биохимического равновесия мозговой ткани и активизация управления внутренними органами. К примеру, в период «дельта-сна» в организме усиливается синтез белков, происходит деление клеток, идет выработка некоторых жизненно важных гормонов, в том числе и гормона роста. Может быть, именно поэтому дети во время сна летают… После пребывания в течение 30—40 минут в «дельта-сне» спящий, как правило, возвращается на короткое время во вторую стадию, а потом, изменив положение тела, впервые погружается в быстрый (парадоксальный) сон, что сразу же проявляется изменением рисунка на электроэнцефалограмме – волны с высокой амплитудой и медленной активностью сменяются низкоамплитудными с быстрым ритмом. Н. Клейтман назвал открытый им сон парадоксальным потому, что думал, будто это некое вторжение механизмов бодрствования в период глубокого сна. Полное же объяснение парадокса быстрого сна дал другой выдающийся сомнолог, французский ученый Мишель Жуве. В ходе множества опытов он доказал, что парадоксальный сон – это не сон в его привычном понимании и не бодрствование, а особое, третье состояние организма. Парадокс этот проявляется в полном расслаблении мышц тела и в то же время быстром движении глаз, хорошо заметном через закрытые веки. Кроме того, у спящего наблюдаются так называемые вегетативные «бури» – повышение артериального давления, сердцебиение, неравномерность пульса и дыхания, подергивание мышц лица, рук и ног.
