Но самый устойчивый и явный признак 90-минутного ритма — это все же замеченное Клейтманом еще в те далекие времена чередование быстрого и медленного сна. Однако подробное исследование так называемых циклов сна стало возможно лишь с изобретением полисомнографии и открытием быстрого сна. Проводя дальнейшие опыты со спящими, Клейтман и его сотрудники обнаружили, что внешнее впечатление более или менее спокойного сна подтверждается рисунками энцефалограммы и что типичное многократное чередование фаз сна в течение ночи удивительно сходно у всех людей.
Каждый цикл начинается с первой или второй стадии сна, затем сон становится все глубже, а спустя некоторое время спящий вновь возвращается от глубокого сна к легкому. Концом каждого цикла сна, который может быть длиннее (максимум на 20 мин) или короче, чем обычные полтора часа, является эпизод БС. Во время быстрого сна или сразу после него мы часто ненадолго просыпаемся, но очень редко помним об этом потом, а затем снова соскальзываем в легкий сон. Начинается следующий из четырех — шести ночных циклов.
Если рассматривать ночь в целом, можно отметить следующую тенденцию: фазы глубокого сна от цикла к циклу становятся короче и реже. Ближе к утру мы вообще не достигаем третьей и четвертой стадий сна, зато чаще просыпаемся, а большую часть времени пребываем во второй фазе. Парадоксальный сон с вращением глаз и интенсивными сновидениями демонстрирует противоположную тенденцию: если в первом цикле он продолжается в среднем около 10 мин, то от раза к разу это время увеличивается еще на столько же. Последний эпизод БС под утро может обеспечить нам до 45 мин волнующих сновидений.
Типичные профили сна: за ночь мы проходим несколько циклов сна продолжительностью около 90 мин. Каждый цикл состоит из стадий 1–4 и БДГ-сна. Чем дольше мы спим, тем легче становится сон в целом и тем длиннее БДГ-фазы. Пожилые люди спят не так глубоко и чаще просыпаются на довольно продолжительное время.
Поэтому любители поспать подольше и поваляться утром в постели до позднего часа, периодически задремывая, продлевают в основном легкий сон и переживают особенно продолжительные эпизоды быстрого сна. Всякий из нас замечал, наверное, что утром сны бывают особенно яркими и длинными.
Уильям Демент, участвовавший в исследованиях Клейтмана сперва как жаждущий знаний студент-медик, а позже как аспирант, вспоминает это волнующее время первых сомнограмм: «У всех людей без исключения обнаруживался один и тот же цикл сна. Иногда 8-часовой рисунок одной ночи практически полностью совпадал с такой же записью другой. Это было большим открытием».
Демент и Клейтман открыли в результате деление рисунка ЭЭГ на 4 стадии сна, принятое в науке до сих пор, и отделили их совокупность как сон без БДГ (НБДГ-сон) (синомим — медленный сон, МС) от быстрого сна. С тех пор известно: нормальный сон имеет определенную структуру. Он состоит из фаз, порядок которых у здоровых людей сходен и повторяется в каждом цикле сна.
У младенцев фазы быстрого сна намного чаще, чем у взрослых. С возрастом наш сон снова становится менее глубоким. Продолжительность глубокого сна падает, и даже в первом цикле сна мы, как правило, достигаем лишь третьей стадии глубокого сна — более легкой. Если молодые люди в первом за ночь цикле проводят в глубоком сне, как правило, целый час, мозг пожилых людей за этот же период порождает длинные дельта-волны чаще всего лишь на протяжении 5-10 мин. Кроме того, более продолжительные, сохраняющиеся в памяти периоды бодрствования становятся с возрастом из-за уменьшения глубины сна более частыми — сон становится все более фрагментарным. Это одна из главных причин, по которым пожилые люди так часто жалуются на плохой ночной сон.
Однако не только старики просыпаются по ночам. Каждый взрослый человек за ночь несколько десятков раз покидает царство сна, как правило, во время БС-фазы или сразу после нее. Многие исследователи полагают даже, что одна из главных задач парадоксального сна состоит в том, чтобы подготовить мозг к кратким моментам пробуждения. За эти мгновения мы должны проявить большую сосредоточенность, мгновенно включить сознание, чтобы убедиться, что вокруг нас все в порядке и нам ничто не угрожает.