Впрочем, поговорим обо всем этом по порядку.
Что такое сон? Еще недавно ответ науки был таким: сон — это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки-нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга. При этом нейроны перестают отвечать на приходящие к ним сигналы-раздражения, находятся в состоянии торможения.
Таким образом, ответственными за сон (и за сновидения) признавались клетки коры головного мозга. И только. Новые исследования ученых раскрыли более сложную картину. Еще в 30-х годах известный ученый П. К. Анохин, исследуя работу мозга, высказал мысль: в механизме сна участвуют наряду с клетками коры и подкорковые отделы головного мозга. Исследования показали, что так оно и есть.
Это было открыто, когда ученые принялись детально изучать работу отдельных частей головного мозга, в том числе и тех, которые находятся под большими полушариями. Особенно заинтересовало исследователей так называемое сетчатое образование, или ретикулярная формация, в стволе головного мозга.
Было установлено: как только ствол мозга отделялся от больших полушарий, животное (опыты проводились на высших животных) погружалось в беспробудный сон. Стало ясно, что именно тут, в стволе мозга, действует какой-то механизм, организующий наш сон. Но какой?
Скоро ответ был найден. Помогли электрические методы исследования, что раньше не делалось (ученые стали исследовать биоэлектрические токи мозга). Оказалось, что ретикулярная формация — будем называть ее проще, РФ, — дает энергию нейронам коры головного мозга, что и позволяет организму бодрствовать. Подобно электростанции, РФ обеспечивает энергией нейронный город — мозг. Выключается рубильник, и в городе гаснут огни, город спит.
Были найдены и источники питания самой РФ. Ими оказались органы чувств и некоторые вещества: углекислый газ, гормоны, кровь, лишенная питательных веществ. Нашли ученые и такие вещества, которые подавляют деятельность клеток РФ, а значит, и вызывают сон. Как и можно было ожидать, к ним относятся многие наркотики.
Казалось бы, все стало проясняться.
Но... были известны другие факты, и они противоречили новым открытиям. Швейцарский ученый Гесс еще раньше установил, что «центром сна» является вовсе не РФ, а другое подкорковое образование — гипоталамус. Кто прав? Ответ мог быть только один: надо продолжать исследовать.
Выяснилось, что взаимоотношения клеток коры и клеток РФ более сложны. Подкорка снабжает кору энергией, но это снабжение находится под контролем корковых нейронов. Они сами регулируют, когда и сколько им требуется энергии, решают, должна ли работать РФ в полную силу или ее следует на время выключить.
Воздействуют корковые нейроны и на работу гипоталамуса. Когда человек не спит, значит, они сдерживают деятельность «центров сна». Но вот клетки коры мозга начинают утомляться, им требуется отдых. Воздействие их на гипоталамус слабеет, и это сразу же используют клетки гипоталамуса — они «выключают рубильник» РФ — электростанции. Нейронный город погружается в темноту, человек начинает засыпать.
Такова в самом общем виде корково-подкорковая теория сна, разработанная П. К. Анохиным.
Итак, человек заснул. А как протекает его сон?
Тут ученые установили в последнее время много интереснейших фактов. Прежде всего оказалось, что у каждого из нас есть два сна: сон медленный и сон быстрый, или парадоксальный. У взрослых около четверти всего времени сна падает на быстрый сон, а остальное — на медленный.
Когда смотришь на человека в то время, когда он находится в фазе парадоксального сна, можно сделать вывод, что спящий что-то переживает: у него учащается дыхание, изменяется сердцебиение, шевелятся руки или ноги, наблюдаются быстрые движения глаз, мышц лица. Исследователи предположили, что именно в такие моменты уснувший человек и видит сон. Так и оказалось.
Как известно, среди нас есть такие, кто утверждает: «Я никогда не вижу снов». Теперь это заблуждение разоблачено. Исследователи следили за уснувшим человеком, и как только у него наступал быстрый сон, тут же будили и спрашивали, что он видел во сне. Разбуженный помнил сон и рассказывал о нем.
Стоило того же человека разбудить во время медленного сна, он уверял, что никаких снов не видел. Причина была простой — он их уже забыл, пока длился медленный сон.
Опыты показали, что эти два вида сна чередуются друг с другом. За 6—8 часов сна медленный сон продолжительностью 60—90 минут несколько раз сменяется быстрым — на 10—20 минут. Таким образом, за ночь у нас бывает четыре-пять «пятнадцати -двадцатиминуток», когда мозг позволяет себе «погулять по стране сновидений».