«Небывалая комбинация былых впечатлений» - так назвал когда-то знаменитый русский физиолог Иван Михайлович Сеченов наши сновидения. Этот образ хорошо отражает одну важную особенность сновидений. Нельзя увидеть во сне то, что не было когда-то воспринято нашим мозгом. Во время сна в нашем мозге может ожить, всплыть в сознании в виде яркой картины только то, что когда-то оставило свой, пусть мимолетный, след в нервных клетках мозга. Образно говоря, во время сна сознание может вынуть из кладовой памяти то, что туда когда-либо положено. Взять из этой кладовой то, чего там нет, - невозможно. Хорошо известно, что слепым от рождения не снятся зрительные образы.
Да, во сне можно увидеть только то, что было. Но в каком виде? Человек видит порой совершенно сказочные, невероятные сновидения. Чего только не бывает во сне! Мы видим себя в далеком детстве, путешествуем по различным странам, сражаемся, без удивления встречаемся с умершими людьми, говорим с животными, как в сказках, летаем по воздуху.
В мозгу спящего, как в кино, за короткое время проходит порой вся человеческая жизнь. И какие бы фантастические картины ни развертывались во сне, они кажутся подлинными, реальными.

Так что же такое сам сон?
Когда-то у наших далеких предков на этот счет существовало твердое убеждение: во время сна душа человека временно покидает его тело, чтобы побродить по свету; нам снится то, что она видит в своих путешествиях.
У многих первобытных племен существовал строгий обычай: нельзя будить уснувшего человека. Он-то проснется, а его душа может не успеть возвратится обратно. У американских индейцев считается смертельно опасным разукрашивать лицо человека, когда он спит. Почему? Возвращаясь, душа может не узнать своего место пребывания, пролетит мимо и человек, не проснувшись, умрет. Наука о сне не может похвастать своим возрастом. По существу, исследованиями работы мозга ученые занялись только последние сто лет.
Что такое сон? Еще недавно ответ науки был таким: сон - это отдых нервных клеток коры головного мозга. Говоря точнее, это процесс охранительного торможения, захватывающий клетки - нейроны коры и постепенно распространяющийся на более глубокие участки мозга.
При этом нейроны перестают отвечать на приходящие к ним сигналы раздражения. Таким образом, ответственными за сон (и за сновидения) признавались клетки коры головного мозга. И только. Новые исследования ученых раскрыли более сложную картину.
Еще в 30 - х годах известный советский ученый П. К. Анохин, исследуя работу мозга, высказал мысль: в механизме сна участвуют наряду с клетками коры и подкорковые отделы головного мозга. Исследования показали, что так оно и есть. Это было открыто, когда ученые принялись детально изучить работу отдельных частей головного мозга, в том числе и тех, которые находятся под большими полушариями.
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 исследования с помощью электрометодов, 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.