На перший погляд, не так ще давно все здавалося дуже простим: організм не може постійно перебувати в стані активної діяльності, всі його органи і системи втомлюються і тому потребують періодичного відпочинку або хоча б зниження рівня цієї діяльності. Саме таким відпочинком і є сон: відпочиває мозок, відпочивають м'язи, мене інтенсивно працює серце, шлунок та інші органи, відбувається різке ослаблення всіх видів чутливості - зору, слуху, смаку, нюху, шкірної чутливості. І саме наступ сну також уявлялося легко пояснити: за час активної діяльності в організмі накопичуються різні побічні продукти (отрути), які, циркулюючи в крові, впливають на мозок таким чином, що настає його гальмування, відключення. Були отримані досить переконливі експериментальні докази такого припущення: ще на початку нашого століття французькі вчені Лежандр і Пьерон встановили, що сироватка крові або спинномозкова рідина собак, позбавлених сну протягом 11 діб, при введенні здоровим, бодрствующим собакам викликала у останніх сон. Тому й розходження в стані мозку під час сну і неспання представлялися дуже простими: сон - це період згортання діяльності мозку, його відпочинку, спокою... Згідно з сучасними науковими даними, сон являє собою розлите гальмування кори великих півкуль, що виникає в міру витрачання нервовими клітинами свого біоенергетичного потенціалу протягом періоду неспання і зниження їх збудливості. Поширення гальмування на більш глибокі відділи мозку - середній мозок, підкоркові освіти - зумовлює поглиблення сну. При цьому в стані гальмування, часткового функціонального спокою нервові клітини не тільки повністю відновлюють свій біоенергетичний рівень, а й обмінюються інформацією, необхідною для майбутньої діяльності. До моменту пробудження, якщо сон був досить повноцінним, вони знову готові до активної роботи. Про те, що робота мозку у сні не припиняється, можна судити по зберігається в стані сну його біоелектричної активності. Біоструми мозку відображають біохімічні процеси, що відбуваються в клітинах, і свідчать про активну діяльність мозку. Реєструються вони при одночасному відведенні з багатьох точок голови, і після посилення записуються у вигляді електроенцефалограми (ЕЕГ), яка в залежності від різних фізіологічних станів має своєрідний і характерний малюнок. У вчених - дослідників сну виробився такий же професійний підхід до електроенцефалограма, як у графологів до почерку. Електроенцефалограми нормального сну одного і того ж людини схожі один на одного, як і написані їм листи. Фахівець може, переглядаючи певну кількість енцефалограм, знайти ті, які належать одній і тій же людині. Енцефолаграмми однояйцевих близнюків схожі один на одного, як і вони самі, у той час як записи сну двояйцевих близнят відрізняються один від одного. Саме за допомогою цього приладу було встановлено, що біоструми мозку сплячої людини відрізняються повільною активністю: їх частота коливань - 1 - 3 в секунду, тоді як у стані неспання переважають хвилі з частотою коливань 8 - 13 на секунду. Разом з тим навіть при глибокому сні в корі головного мозку тварин і людини залишаються безсонні ділянки - так звані "сторожові пункти", фізіологічний сенс яких полягає в тому, щоб в необхідних випадках виводити організм зі стану сну. Так, сплячий змінює уві сні незручну позу, розкривається або вкривається при зміні температури навколишнього повітря, прокидається при дзвоні будильника або інших гучних звуках. Під час сну також значно гальмуються безумовні і умовні рефлекси. Що стосується дихання при глибокому сні, то воно значно знижено, ніж під час неспання, частота серцевих скорочень і артеріальний тиск знижуються. Зменшення надходження до тканин крові під час сну супроводжується зниженням інтенсивності обміну речовин на 8 - 10%, зниженням температури тіла і зменшенням поглинання кисню з навколишнього середовища. Все це свідчить про те, що в стані сну разом з мозком отримують "відпочинок" і всі внутрішні органи, що забезпечують життєдіяльність клітин і тканин.
