У мозку постійно проносяться електричні «вихори». Їх можна зареєструвати шляхом одночасного відведення електричних коливань з багатьох точок голови. Для різних фізіологічних станів отримані при цьому електроенцефалограми (ЕЕГ) матимуть своєрідний малюнок, В процесі переходу від неспання до сну, т. Е. В процесі засинання, так само як і в період пробудження, зміни ЕЕГ мають досить певний і послідовний порядок. Хоча інформація, яка закладена в ЕЕГ, ще далеко не розшифрована, проте зрушення загальної електричної активності є досить типовими для сну різної глибини настільки, що в хірургії використовуються навіть методи автоматичного контролю глибини наркозу. Вони засновані на своєчасному обліку змін ЕЕГ за допомогою спеціальних пристроїв, що стежать за її зрушеннями. Особливості ЕЕГ в станах сну і неспання були відомі давно. Проте порівняно недавно були отримані цікаві дані, що дозволили по-новому оцінити їх значення.
Спостереження на тваринах показали, що засипання супроводжується появою в електроенцефалограмі повільних хвиль, схожих на ті, які відзначалися при низькочастотному роздратуванні таламических ядер. Проте приблизно через годину ці характерні для сну повільні хвилі великої. амплітуди зникають і замінюються швидкими, високочастотними коливаннями малої амплітуди, характерними для безсонного стану тварини. Проте ніяких ознак пробудження в цей час не відзначається, а проби з подразненнями показали, що сон в цей період стає глибше - потрібні більш сильні подразники, щоб розбудити тварину. Такий сон триває 10-20 хвилин, після чого в ЕЕГ тварин знову з'являються повільні хвилі.
Цікаво, що «швидкий» сон (т, е. З швидкою високочастотної електричної активністю) ніколи не настає у тварин відразу, а тільки після попереднього періоду «повільного» сну (т. Е. Сну з повільними хвилями в ЕЕГ). Зате протягом 6-8-годинного сну напади швидкого сну наступають зазвичай по кілька разів, досить регулярно, з інтервалом приблизно в півтори години.
Американські вчені Демент і Клейтман і француз Жуве назвали сон з швидкою активністю «парадоксальним» сном, оскільки ЕЕГ тварин у цей період сну повністю нагадує ЕЕГ бодрствующих тварин. У той же час саме цієї стадії вона відповідають найбільш виражені, характерні для сну зрушення в організмі: повне розслаблення м'язів, уповільнення серцевих скорочень, зниження кров'яного тиску та ін. Разом з тим у тварин під час «швидкого», або «парадоксального», сну спостерігаються рухи очей, посмикування кінцівок, хвоста, облизування.
У піддослідних під час сну записувалися електроенцефалограма, дихання, електрокардіограма, а за допомогою легких датчиків, укріплених на повіках, - рухи очей, Виявилося, що і у людей протягом ночі повільні ритми, в ЕЕГ змінюються швидкими приблизно 4-5 разів (рис. 3). У ці короткі періоди «швидкого» сну у них також спостерігаються швидкі рухи очей, кров'яний тиск змінюється, порушується регулярний ритм скорочень серця.
1 | Рис. 3. Зміни електричної активності мозку у кішки, характерні для «повільного» і «швидкого» сну- I - вихідна електрична активність мозку-
II - стадія «повільного» сну- III - стадія «глибокого» (парадоксального сну). |
Цікаво, що якщо людину розбудити під час «швидкого» сну, то в більшості випадків сплячий скаже, що він щойно бачив сон. Якщо людину розбудити під час «повільного» сну або через 10-15 хвилин після періоду «швидкого» сну, то зазвичай він відповість, що ніяких снів не бачив. На цій підставі Жуве та інші припустили, що сновидіння люди бачать саме під час «швидкого» сну. Спостерігаються при цьому рухи очей, коливання серцевого ритму і дихання, мабуть, відображають випробовувані уві сні переживання.
Вчені пробували будити людей в момент настання «швидкого» сну, щоб не давати їм бачити сновидінь. При цьому, незважаючи на достатню загальну тривалість сну, через 5-6 днів у них наступали психічні розлади. А тварини, позбавлені «швидкого» сну протягом декількох днів, гинули, хоча в загальному вони спали.
Все це говорить про те, що «швидкий» сон має якесь особливо важливе значення для життєдіяльності організму.