Сон (физиологическое состояние)
СОН, периодически наступающее физиологическое состояние у человека и животных; характеризуется почти полным отсутствием реакций на внешние раздражения, уменьшением активности ряда физиологических процессов. Различают нормальный (физиологический) сон и несколько видов патологического сна (наркотический, летаргический и др.).

СОН, физиологическое состояние человека и животных, характеризующееся обездвиженностью и почти полным отсутствием реакций на внешние раздражения. Состояние сна наступает периодически в соответствии с внутрисуточным биоритмом активности-покоя.
Основателем «науки о сне» была М. М. Манассеина (1843-1903), ученица и сотрудница физиолога И. Р. Тарханова, которая в 1870-е гг. на щенках изучала значение сна для организма. Анализируя свои результаты, Манассеина пришла к выводу, что сон для организма важнее пищи. Современные представления о природе сна сформировались во второй половине 20 в. после появления методов регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ), мышц (электромиограмма, ЭМГ) и глаз (электроокулограмма, ЭОГ). Крупнейшим достижением в этой области было открытие в 1950-е гг. Н. Клейтманом, У. Дементом (США) и М. Жуве (Франция) так называемого парадоксального сна.
Структура ночного сна человека
Естественный сон включает два состояния (фазы), так же отличных друг от друга, как и от бодрствования, медленный сон (медленноволновый, ортодоксальный, синхронизированный, спокойный, телэнцефалический сон, сон без быстрых движений глаз) и быстрый сон (парадоксальный, десинхронизированный, активированный, ромбэнцефалический, сон с быстрыми движениями глаз). При засыпании человек погружается в медленный сон, последовательно проходя 4 стадии: дремоту (1), поверхностный сон (2), сон умеренной глубины (3) и глубокий сон (4). Изменение рисунка ЭЭГ в этой фазе (повышение амплитуды и снижение частоты колебаний) называется синхронизацией. Каждая из стадий медленного сна имеет свои особенности, отражающиеся на ЭЭГ: для стадии 2 характерны так называемого сонные веретена и К-комплексы (поэтому ее называют стадией сонных веретен), для стадий 3 и 4 медленные, так называемые дельта-волны, поэтому обе эти стадии объединяют под названием дельта. Психическая активность в медленном сне представлена обрывочными неэмоциональными мыслями, а время, проведенное во сне, обычно недооценивается. У молодых здоровых людей поверхностный сон занимает около половины времени всего ночного сна, а глубокий сон 20-25%.
Медленный сон завершается сменой позы, после чего следует резкий переход в фазу парадоксального сна: на ЭЭГ отмечается десинхронизация, то есть высоковольтная медленная активность сменяется быстрыми низкоамплитудными ритмами, как при пробуждении, однако парадоксальным образом при этом полностью расслабляются все гладкие мышцы тела (исчезновение активности на ЭМГ) и возникают быстрые движения глаз (мощная активность на ЭОГ). Кроме того, наблюдаются неравномерность пульса и дыхания, подергивания лицевых мышц, пальцев, конечностей, у мужчин (любого возраста) возникает эрекция. При пробуждении во время парадоксального сна испытуемые в 80% случаев сообщают о переживании эмоционально окрашенных сновидений (не обязательно эротических), а время пребывания во сне часто переоценивается. Фаза парадоксального сна занимает около 20% времени сна. Медленный сон и следующий за ним парадоксальный сон формируют цикл с периодом около 1,5 часов. Нормальный ночной сон состоит из 4-6 таких циклов. Таким образом, электрофизиологические данные позволяют отличить естественный сон от патологического сна (наркотического, медикаментозного, летаргического) и так называемых сноподобных состояний (комы, спячки, оцепенения) особого генетически обусловленного состояния организма теплокровных животных, характеризующееся последовательной сменой определенных электрографических картин в виде циклов, фаз и стадий.
У человека в отличие от других млекопитающих циклы сна неодинаковы: в первых ночных циклах преобладает дельта-сон, периоды парадоксального сна очень коротки (10-15 минут) и внешне слабо выражены. Во вторую половину ночи, наоборот, глубокий медленный сон почти отсутствует, зато чрезвычайно интенсивны и длинны (30-40 минут) периоды парадоксального сна. Этот феномен следствие адаптации человека к условиям цивилизации; фактически каждые сутки представляют собой 16-часовый период лишения сна (депривация), за которым следует 8-часовой период восстановительного сна («отдача»). По закону «отдачи» вначале восстанавливается глубокий сон, а затем парадоксальный. В соответствии с природным биоритмом взрослому человеку требуются 1-2 периода дневного сна. Об этом свидетельствуют приступы дневной сонливости, рассеянности и расслабленности, особенно опасные при вождении автомобиля и выполнении профессиональных обязанностей, требующих внимания и собранности.

Возрастные особенности, эволюция и экология сна
У новорожденных сон занимает большую часть суток, а активированный сон, или сон с подергиваниями (аналог парадоксального сна взрослых), составляет большую часть сна. В первые месяцы после рождения быстро увеличивается время бодрствования, доля парадоксального сна снижается, а медленного увеличивается. Характерно, что процент парадоксального сна при рождении ниже у тех млекопитающих, которые появляются на свет со сформировавшейся нервной системой (ягнята, морские свинки и др.). В старости сокращается время глубокого сна (вплоть до полного его выпадения), а также снижается доля парадоксального сна.
Медленный и парадоксальный сон свойственны птицам, правда, периоды последнего более короткие, а доля во сне более низкая, чем у млекопитающих. У свежевылупившихся цыплят процент парадоксального сна выше, чем у взрослых птиц. Попытки обнаружить парадоксальный сон во время ежесуточных периодов покоя у холоднокровных животных оказались безуспешными. Возможно, что парадоксальный сон является древнейшим видом не сна, а бодрствования.
У всех исследованных видов млекопитающих, начиная от самых примитивных и кончая человеком, основной признак медленного сна (синхронизация ЭЭГ) и вышеописанные характеристики парадоксального сна принципиально сходны. Однако только у приматов удается выделить 4 стадии медленного сна; у кошек их две, у лабораторных крыс одна. Согласно данным нейрофизиолога Л. М. Мухаметова, дельфины, ушастые тюлени и, возможно, сирены обладают особой организацией медленного сна, при которой полушария головного мозга могут спать поочередно. Это связано, по-видимому, с необходимостью сохранения способности дышать во сне воздухом, находясь в воде. Что касается парадоксального сна, то сомнения в его наличии остаются пока в отношении яйцекладущего млекопитающего ехидны и полностью водных млекопитающих дельфинов.

Механизмы сна
В состоянии медленного сна клетки мозга не выключаются и не снижают своей активности, а перестраивают ее; при парадоксальном сне большая часть нейронов коры головного мозга работает столь же интенсивно, как и при самом активном бодрствовании. Таким образом, обе фазы сна играют важнейшую роль в жизнедеятельности, они, по-видимому, связаны с восстановлением функций мозга, переработкой информации, полученной в предшествующем бодрствовании, и т. п., но в чем именно эта роль заключается остается неизвестным.
Состояния сна и бодрствования чрезвычайно сложны в их регуляции принимают участие различные структуры головного мозга и различные нейромедиаторные системы. Во-первых, это механизм регуляции ритма активность-покой, включающий сетчатку глаз, супрахиазматические ядра гипоталамуса (главный ритмоводитель организма) и эпифиз, выделяющий гормон мелатонин. Во-вторых, это механизмы поддержания бодрствования подкорковые активирующие системы, обеспечивающие весь спектр сознательной деятельности человека, расположенные в ретикулярной формации, в области синего пятна, ядер шва, заднего гипоталамуса, базальных ядер переднего мозга; в качестве медиаторов их нейроны выделяют глутаминовую кислоту, ацетилхолин, норадреналин, серотонин и гистамин. В-третьих, это механизм медленного сна, который реализуется особыми тормозными нейронами, разбросанными по разным отделам мозга и выделяющими один и тот же медиатор гамма-аминомасляную кислоту.
Наконец, это механизм парадоксального сна, который запускается из четко очерченного центра, расположенного в области так называемого варолиева моста и продолговатого мозга. Химическими передатчиками сигналов этих клеток служат ацетилхолин и глутаминовая кислота.
Несмотря на внешнее сходство мозговой деятельности при активном бодрствовании и парадоксальном сне, принципиальная разница между этими состояниями заключается в том, что из всех активирующих мозговых систем, во время парадоксального сна активны лишь одна-две, и именно те, которые расположены в стволе мозга. Все же остальные системы выключаются, и их нейроны молчат весь период парадоксального сна. Этим и определяется, видимо, различие между нашим восприятием реального мира и миром сновидений. Однако механизмы, определяющие наступление и чередование обеих фаз сна пока мало изучены.