Сон – это такая же важная составляющая жизни, как и бодрствование. Сон и бодрствование – это как две стороны одной медали. Они тесно взаимосвязаны и влияют друг на друга.
Изучением сна занимается раздел медицины под названием сомнология. Сомнологи анализируют активность головного мозга и физиологические реакции во время сна при помощи специальных приборов. Одним из ведущих методов является полисомнография – комплексное исследование сна пациента, при котором оборудование регистрирует частоту и глубину дыхания, сокращения мышц, положение тела, передачу нервных импульсов, работу сердца и многие другие параметры. В результате получают гипнограмму – график, отражающий информацию о структуре сна, в том числе о качестве быстрого и медленного сна.
В прошлом существовало множество различных теорий сна, которые формировались по мере развития естествознания, физиологии и медицины.
Древние послания из Шумер, Вавилона, Ассирии и Египта наделяют сновидения пророческими функциями, присущими феномену божественного происхождения.
И только в античной Греции появляются первые попытки научного объяснения сущности сновидений: Антифон принципиально отклоняет возможность божественного происхождения сновидений; Гераклит указывает на значение памяти для формирования образов сновидений; Демокрит отмечает зависимость сновидений от того, что было воспринято человеком перед сном и от репродукции увиденных образов.
По мнению великого натурфилософа Аристотеля, «непосредственная причина сна содержится в поедаемой нами пище, которая выделяет духи, перетекающие из нее в вены. Тепло тела направляет эти духи в голову, где они накапливаются и вызывают сонливость.
В России учёные занимались изучением проблем, связанных со сном. Среди них русская ученая Мария Михайловна Манасеина (1843–1903), ученица физиолога И. Р. Тарханова, которая стала, в сущности, основоположником «науки о сне» – сомнологии. В 1870-х годах она пришла к выводу, что сон для организма важнее пищи. Манасеина подробно описала физиологические изменения в организме и макро-анатомические признаки нарушения мозгового кровообращения и дегенерации клеток головного мозга. Несмотря на блестящие работы Манасеиной, в начале XX века сон как важный процесс, заслуживающий изучения ничуть не меньше, чем бодрствование, все еще не был признан. Опыты по длительному лишению сна были в наше время выполнены лишь в 1983 году А. Рекшаффеном с сотрудниками, т. е. через 100 лет после Манасеиной. Они использовали методику «карусели», которая позволяла лишать крысу до 90 % суточного времени сна. Такие опыты подтвердили, что длительное лишение сна действительно приводит к гибели животных в течение нескольких недель. Причины тому – разрушение иммунной системы и развитие сепсиса.
В XIX веке ученый Кельшюттер установил, что более крепким и глубоким сон является в первые часы после засыпания. Ближе к утру он становится поверхностным.
Научную теорию сна создал И. П. Павлов, показавший, что действительной причиной сна являются особые нервные процессы возбуждения и торможения, происходящие в головном мозге.
Появление электроэнцефалографии привело к целому ряду открытий в изучении сна.
Современные представления о природе сна сформировались во второй половине XX века, после появления методов регистрации биоэлектрической активности головного мозга (электроэнцефалограмма, ЭЭГ), мышц (электромиограмма, ЭМГ) и глаз (электроокулограмма, ЭОГ).