Когда я был студентом, нас учили, что в мозге есть активирующая система: она посылает импульсы, будоражит людей - в это время мы бодрствуем. И есть синхронизирующие системы, расположенные в таламусе и гипоталамусе. Они перестраивают работу нейронов и навевают сон.
Но наука не стоит на месте - теперь уже известно больше десятка активирующих систем. 13 из них отвечают за бодрствование, 11 - за быстрый сон, 9 - за медленный.
В 2017 году Нобелевская премия по физиологии и медицине была вручена троим американским исследователям: Майклу Росбашу, Джеффри Холлу и Майклу Янгу за открытие молекулярных механизмов континуума «активность - покой». Иными словами, за объяснение фундамента сна у хладнокровных, которые просыпаются при свете дня и впадают в оцепенение при его отсутствии. Однако те же самые клетки есть и у людей, только они стали независимыми от внешней среды.
У теплокровных, к которым относятся и люди, учёные выделяют две фазы сна - медленный и быстрый сон. Исследования активности мозга спящего человека зафиксировали между ними сильные отличия. Такое впечатление, что какой-то волшебник берёт мозг вместе с твёрдой мозговой, паутинной и сосудистой оболочками, вынимает его из черепной коробки и погружает в разные нейрохимические среды. В одной, где царствует гамма-аминомасляная кислота, он пребывает во время медленного сна. В другой среде, во время быстрого сна, много моноаминов, гистамина и дофамина.
Сначала наступает медленный сон, в ходе которого нейрохимия направлена на восстановление энергии, метаболитов мозга, необходимых потом в бодрствовании.