Первые эксперты в области сна полагали, что сон вызывает какая-то субстанция, присутствующая в крови. Но исследования сиамских близнецов показывают, что эта точка зрения ошибочна. Одного из таких близнецов можно зачастую наблюдать спящим, тогда как второй в этот момент бодрствует. В часы бодрствования гормон сна скапливается в головном и спинном мозге, а не в крови. Если этот гормон сна взять у одного животного и ввести в другое, второе животное будет спать глубоким сном в продолжение МНОГИХ часов.
Находитесь ли вы в состоянии бодрствования или в состоянии сна, зависит от баланса между независимыми системами сна и бодрствования. Нервный контур головного мозга и химические вещества в одной системе способствуют сну. Сеть нервных клеток в другой системе реагирует на вещества, которые подавляют сон. Обе системы функционируют попеременно, переводя головной мозг из состояния сна в состояние бодрствования и обратно. Обратите внимание, что во время СИВ головной мозг не «отключается». Скорее, меняется паттерн его активности. Суммарный объем активности остается практически постоянным.
Стадии сна
Паттерны сна МОЖНО намерить с помощью электроэнцефалографа (ЭЭГ) — аппарата, регистрирующего мозговые волны. Головной мозг испускает едва заметные электрические сигналы, которые можно усилить и записать. Когда вы находитесь в состоянии бодрствования и активности, ЭЭГ регистрирует паттерн низкоамплитудных частых поли, называемых бета-волнами. Непосредственно перед сном этот паттерн меняется и появляются волны, характеризуемые большей амплитудой и меньшей частотой, которые называют альфа-волнами. Когда глаза закрываются, дыхание становится медленным и равномерным, частота пульса уменьшается, а температура тела падает. Вскоре удается идентифицировать четыре независимые стадии сна, характеризуемые сочетанием паттернов мозговых волн и поведенческими изменениями.
Стадия сна №1. Когда вы теряете сознание и погружаетесь в легкий сон, ваше сердцебиение замедляется еще больше. Дыхание становится более неравномерным. Мышцы вашего тела расслабляются. Это может вызвать рефлекторное мышечное сокращение по всему телу, называемое гипнотической судорогой. На стадии 1 сна электроэнцефалограмма состоит главным образом из низкоамплитудных, неравномерных волн с определенной долей альфа-ритмов. Люди, разбуженные на этой стадии, не всегда могут сказать, что они спали.
Стадия сна №2. По мере углубления сна температура тела продолжает падать. Кроме того, на ЭЭГ начинают появляться сонные веретена, представляющие собой кратковременные ярко выраженные вспышки активности мозговых волн. В течение 4 минут после появления веретен большинство люден, если их разбудить, говорят, что они спали.
Стадия сна №3. На стадии 3 начинает появляться новая мозговая волна — дельта. Дельта-волны отличаготся высокой амплитудой и малой частотой. Их наличие сигнализирует об углублении сна и дальнейшей потере сознания.
Стадия сна №4. Глубокий сон достигается примерно через час после засыпания. На Стадии 4 среди мозговых волн почти полностью доминируют дельта-волны и спящий находится в состоянии забытья. Если вы произведете громкий звук на стадии 4, спящий пробудится в растерянности и может не вспомнить о звуке. После того как спящие проводят какое-то время в стадии 4, они возвращаются (проходя через стадии 3 и 2) к стадии 1. Новые переходы из состояния глубокого сна к легкому сну и обратно происходят на протяжении всей ночи.