Исходным состоянием для любой формы активности и бодрствования является сознание. Сознание – это способность ориентироваться в окружающей среде, правильно оценивать свой статус и взаимодействовать с внешней средой, а также адекватно воспринимать и перерабатывать информацию.
Бодрствование обеспечивается за счёт постоянного активирующего влияния ядер ретикулярной формации на кору больших полушарий. При повреждении ретикулярной формации сознание теряется, развивается кома.
Сон – это естественное периодически возникающее состояние, которое сопровождается обратимым угнетением сознания и прекращением взаимодействия с внешней средой.
В гипоталамусе имеются центры сна и бодрствования. Центр бодрствования оказывает стимулирующее влияние на ядра ретикулярной формации, а центр сна – тормозное. Вследствие угнетения ретикулярной формации её активирующее влияние на кору прекращается, и наступает сон. Также в гипоталамусе находится супрахиазматическое ядро, которое попеременно активирует и тормозит центры сна и бодрствования в соответствии с циркадианными (суточными) ритмами. Днём супрахиазматическое ядро стимулирует центр бодрствования и угнетает центр сна, ночью – наоборот.
Ночной сон протекает в несколько стадий. Вначале наступает дремота, она сопровождается угнетением сознания. Затем наступает медленный сон. По мере углубления сна происходит снижение мышечного тонуса, температуры тела, угнетается работа сердца, уменьшается частота дыхания.
Промежутки медленного сна периодически сменяются парадоксальным или быстрым сном. Для быстрого сна характерно выраженное снижение мышечного тонуса, вместе с тем частота сердечных сокращений и дыхательных движений возрастает, увеличивается артериальное давление. Во время быстрого сна повышается активность коры больших полушарий, но при этом сознание максимально угнетено. Фаза быстрого сна сопровождается быстрыми движениями глазных яблок, отсюда её название – БДГ-сон (быстрое движение глаз).
Сон служит для восстановления организма, в первую очередь – ЦНС. Кроме того, во время сна из головного мозга удаляются токсичные метаболиты, которые образуются в состоянии бодрствования. Также в период ночного сна происходит процесс формирования долговременной памяти.