Еще С. П. Боткин и А. Штрюмпель описали два клинических случая универсального поражения дистантных рецепторов. У одного больного функционировали только один глаз и одно ухо. Когда закрывали последние уцелевшие анализаторы, больной мгновенно погружался в сон (Штрюмпель). Другая больная, находившаяся под наблюдением Боткина, имела только мышечную и кожную чувствительность. Большую часть суток она спала и пробуждалась лишь при Прикосновении к руке, сохранившей чувствительность.

И. М. Сеченов еще в 60-х годах прошлого столетия подчеркивал важное значение в поддержании соответствующего тонуса коры головного мозга, необходимого для осуществления целостных приспособительных реакций афферентной импульсаций, в частности от скелетных мышц. Становится понятным появление в 30-х годах 20 в. теории, по которой сон есть не что иное, как состояние бездеятельности, или неактивности, мозга (Клейтман). Сторонники этой теории считали, что, когда мы утомляемся и ложимся в постель, все уставшие мышцы нашего тела расслабляются, и тогда прекращается пли резко ослабляется поступление импульсов от них в центральную нервную систему, которая впадает в состояние бездеятельности. Человек при длительном лишении сна (от 40 до 243 часов) мгновенно засыпает, как только принимает горизонтальное положение. Как видно из изложенного, эта теория хотя и правильно учитывает роль центрально-периферических факторов в возникновении сна, но в силу своей сугубой схематичности на основной вопрос о сущности сон она не отвечает, не вскрывает и механизма процессов, возникающих и коре больших полушарий при отключении потока афферентных импульсов.

М. М. Манасенпа (1892) произвела важное исследование на щенках с целью выяснения потребности во сне. Если щенкам не давать спать в течение 4—5 суток, они погибают от тяжелых трофических расстройств и резких изменений в составе крови. Позднее М. А. Уколова (1955) на взрослых собаках, полностью лишенных сна в течение 2 суток, установила резкие изменения в поведении животных в виде утраты аппетита, угасания реакций на окружающее и появлении неоправданных реакций.

Все перечисленные и многие другие теории освещают лишь отдельные стороны явления сна, не отвечая на вопросы о причине и механизме развития сна. И. П. Павлов с материалистических позиций, на основе многочисленных опытов на собаках, а в дальнейшем на основании клинических опытов и наблюдений над больными открыл природу сна и создал стройное учение о сне, причинах, способствующих или препятствующих его возникновению, и установил целебную роль сна.

Согласно учению Павлова « .сон есть торможение, распространившееся на большие районы полушарий, на все полушария и даже ниже — на средний мозг». Всякий раз, когда нервным клеткам коры создается угроза истощения или перевозбуждения, и них развивается так называемое охранительное торможение. Явление сна может наблюдаться и при отсутствии утомления или истощения нервных клеток. В лабораторных условиях удастся высыпать тормозной процесс с явлениями сна у совершенно бодрого животного, для чего достаточно либо увеличить число применении тормозного раздражителя, либо увеличить длительность его действия и т. д.

В процессе развития сна возникшее в коре устойчивое торможение под влиянием внешнего раздражителя начинает «иррадиировать», т. е. распространяться на другие корковые клетки, и, в конце концов, вся мозговая кора затормаживается. Факт иррадиации торможения и распространения его на всю кору полушарий был доказан в самой убедительной форме многочисленными исследователями (Н. И. Красногорский, 1911; П. К. Анохин, 1928; II. С. Купалов, 1929, и др.).

Бывают такие состояния, когда тормозной процесс во время сна не захватывает всю кору целиком и в ней остаются отдельные очаги устойчивого возбуждения. При помощи этих «сторожевых» пунктов организм сохраняет контакт с внешним миром. Вот почему спящая мать не реагирует на сильные раздражители, но слабый шорох ребенка тотчас пробуждает ее. Сон морских животных, напр. моржей, не нарушается шумом морского прибоя, но если до их слуха донесется изданный вожаком сигнал тревоги — звук значительно слабее шума прибоя,— все стадо мгновенно пробуждается и бросается в море. Известно, что человек просыпается, если внезапно перестают тикать часы; мельник перестает спать, если мельничное колесо останавливается (И. П. Павлов); пассажир в грохочущем поезде спит спокойно и пробуждается, когда поезд стоит на станции.

И. П. Павлов различал сон пассивный и сон активный. В первом случае сон возникает вследствие «отпадания массы раздражений, обыкновенно поступающих в большие полушария». Устранение афферентной стимуляции закономерно сопровождается резким снижением тонуса коры, что создает благоприятные условия для иррадиации торможения и развития сна. При удалении коры больших полушарий сон является так, же пассивным. Активный сон возникает как следствие развития активного внутреннего торможения корковых клеток и подкорки. Однако Павлов видел большую условность такой классификации. Он считал, что даже в опыте В. С. Галкина с выключением у собаки дистантных рецепторов, вследствие чего животное большую часть суток спало, этот сон надо считать активным. По мнению Павлова, такой сон основан на торможении, исходящем из оставшихся рецепторов кожи, подвергающихся длительному однообразному раздражению при длительном лежании собаки в одной и той же позе.

Процесс засыпания животных был подробно изучен И. П. Павловым и его учениками. И. П. Павлов (1935) ярко показал, как при иррадиации торможения у собаки происходит последовательное выпадение пищевой функции. Первоначально у животного возникало торможение движений языка, затем движений жевательной мускулатуры, дальше тормозной процесс распространялся на область моторной зоны, определяющей движения мышц шеи. И, наконец, собака повисала на лямках и переходила в сонное состояние.

В последнее время в возникновении различных функциональных состоянии коры, в т. ч. и в возникновении сонного состояния, была открыта особая роль ретикулярной формации ствола мозга и гипоталямуса (Моруцци). Ретикулярная формация ствола мозга оказывает генерализованное возбуждающее влияние на кору головного мозга, что обусловливает бодрствующее состояние животного и человека. При устранении этого активирующего действия ретикулярной формации кора головного мозга утрачивает необходимый уровень активности, и животное погружается в сон, а человек засыпает. На основании проведенных исследований П. К. Анохин сформулировал новую корково-подкорковую гипотезу возникновения сна (1945, 1958). Гипотеза объясняет соотношения между активным и пассивным сном. Согласно этой гипотезе процесс коркового торможения при достаточной его силе высвобождает гипоталямические «центры сна» от сдерживающих влияний коры мозга, которые наблюдаются при бодрствовании. В результате этого гипоталямические центры повышают свою активность. Возбуждение из гипоталямуса начинает распространяться на другие отделы ствола мозга и блокирует на уровне талямуса все восходящие активирующие кору мозга возбуждения. Таким образом, активный сон завершается пассивным сном. Отсюда становится понятным кортикальный механизм гипнотического сна, вызываемый словесным внушением. Однако даже эта гипотеза не является исчерпывающей. Механизм сна остается, но мнению Анохина, во многих отношениях неясным, напр. соотношения сна и внутреннего торможения.