Особенно заинтересовало исследователей так называемое сетчатое образование, или ретикулярная формация в стволе головного мозга. Было установлено: как только ствол мозга отделяют от больших полушарий, животное (опыты проводились на высших животных) погружается в беспробудный сон. Стало ясно, что именно тут, в стволе мозга, действует какой-то механизм, организующий наш сон.

Но какой? Ответ помогли найти электрометоды 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 также многие наркотики.

Казалось бы, все прояснилось. Однако ученым были известны другие факты. Швейцарский физиолог В. Р. Гесс еще до этого установил, что “центром сна” является вовсе не РФ, а другое подкорковое образование - гипоталамус.

Исследования продолжались. 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 и по необходимости упрощенном виде, корково - подкорковая теория сна, разработанная П. К. Анохиным. Коротко говоря, сон есть результат двусторонней связи коры и подкоркового аппарата головного мозга.

Исследуя механизмы сна, ученые приблизились к пониманию химических процессов, протекающих при этом. Еще в начале нашего века французские исследователи Лежанр и Пьерон поставили такой эксперимент: не давали спать подопытным собакам больше недели, брали у них из мозга экстракт и вводили другим собакам. Животные, бодрые еще минуту назад, почти на глазах засыпали.

Позднее ученые брали экстракты мозга у животных, находящихся в зимней спячке. Кошки и собаки, получавшие

“порцию” такого экстракта, на долгое время впадали в сонное состояние. Предположение о химической природе сна напрашивалось само собой. Видимо, все дело в том, что, когда человек (животное) не спит, у него в крови и мозгу накапливаются какие-то вредные вещества, вызывающие усталость. От них организм и освобождается во время сна. Однако новые наблюдения заставили ученых отказаться от мысли, что все дело только в химии. Под наблюдением медиков находились, например, небезызвестные сиамские близнецы. Имея общее кровообращение и раздельные нервные системы, они засыпали в разное время - одна голова спала, а другая бодрствовала. Если бы сон наступал только вследствие увеличения в крови определенных химических веществ, такого явления не происходило бы.

Значит, химический фактор - не самое главное в механизме сна. Но и отбросить его совсем нельзя. Чтобы заснуть, организм пускает в ход как нервные, так и химические процессы.

Установлено, что при этом в крови увеличивается количество серотонина, а содержание адреналина во время сна, наоборот, уменьшается. Стоит ввести в кровь животного небольшую дозу адреналина, и животное долго не заснет.

Попутно заметим, что большинство снотворных лекарств нарушает нормальную структуру сна - они подавляют так называемый быстрый сон.

Еще недавно мы, не задумываясь, делили нашу жизнь на две существенно отличные друг от друга фазы - бодрствование и сон. Теперь, пожалуй, пришло время от этого отказаться. И вот почему.

Исследуя состояния человека во время сна, ученые установили в последнее время много интереснейших фактов. Оказалось, что у каждого из нас есть два сна: сон медленный и сон быстрый, или парадоксальный. У взрослого около четверти всего времени сна падает на быстрый сон, а остальное - на медленный.

Если вы спросите ваших знакомых, какие сны они видят, то найдутся, возможно, такие, которые ответят: “А я никогда не вижу снов”. Однако это не так. Исследователи следили за уснувшим человеком, и как только у него наступал быстрый сон, тут же будили и спрашивали, что он видел во сне. Разбуженный неизменно вспоминал сон и рассказывал о нем. И действительно, когда смотришь на человека в фазе парадоксального сна, можно сделать вывод, что спящий что-то переживает: у него учащается дыхание, изменяется сердцебиение, шевелятся руки и ноги, наблюдаются быстрые движения глаз, мышц лица.

Исследователи предположили, что именно в такие моменты уснувший человек видит сон. Так и оказалось. А стоило того же человека разбудить во время сна, и он уверял, что никаких снов не видел. Причина была простой - он их уже забыл, пока длился медленный сон.

За 6-8 часов сна медленный сон продолжительностью 60-90 минут несколько раз сменялся быстрым - на 10-20 минут. Таким образом, за ночь у нас бывает четыре - пять “пятнадцати-, двадцатиминуток”, когда мозг позволяет себе “погулять по стране сновидений”.

Неизменное появление сновидений, их регулярность навели исследователей на мысль: а не являются ли они необходимыми организму? Что будет, если лишить человека возможности видеть сны?

Сотни добровольцев были подвергнуты изучению во время сна. Им разрешали спать только во время медленного сна, а как только наступал парадоксальный сон, будили. Иными словами, людям давали возможность спать, но не позволяли видеть сны. Параллельно с ними других будили так же часто, но в периоды сна без сновидений. Что же наблюдалось у тех, кому не давали видеть сновидения? Прежде всего увеличивалась частота возникновения сновидений - быстрый сон наступал через меньшие промежутки. Затем, некоторое время спустя, у людей без сновидений появились неврозы - чувство страха, тревоги, напряженности. А после того, как им снова позволяли спать быстрым сном, он тянулся дольше, чем обычно, как будто организм наверстывал упущенное.

Получается, что наши сновидения - это столь же необходимая работа мозга, как и обычная умственная деятельность. Сновидения нужны нам, как дыхание или пищеварение!