Существенным ударом по химической теории явились наблюдения советского ученого П. К. Анохина над двумя сросшимися близнецами. Это были девочки с одним общим туловищем, общей кровеносной системой и двумя головами. Было отмечено, что нередко одна из девочек бодрствует, а другая спит, хотя кровь у них была одна и та же.

Таким образом, отпали представления о сколько-нибудь самостоятельном значении в развитии сна накопления в крови "ядов сна".

В дальнейшем все большее значение приобретают нервные теории сна, среди которых большое место заняли представления о так называемом центре сна. Авторы этой теории - австралийский ученый Экономо и швейцарский физиолог Гесс - доказывали, что в головном мозге, в Подкорковых его отделах, имеется специальный центр сна. Экономо пришел к такому выводу на основании наблюдений больных, умерших от летаргического энцефалита - заболевания, вызываемого фильтрующимся вирусом и проявляющегося в многодневной спячке или повышенной сонливости или, наоборот, в упорной бессоннице. Ученый находил у этих больных повреждения в подкорковой области мозга (третий желудочек) именно там, где, по его мнению, находился центр сна.

Экономо различал в сером веществе третьего желудочка головного мозга два центра: передний, поражение которого приводит к бессоннице, и задний, повреждение которого вызывает спячку и сонливость.

В 1929 г. Гесс в опытах на животных вызывал состояние сна, воздействуя слабым электрическим током через вживленные электроды в область гипоталамуса. Введение электродов в другие области головного мозга сна не вызывали. Гесс установил, что передние отделы гипоталамуса объединяют деятельность парасимпатической нервной системы, участвующей в накоплении энергетических веществ, в восстановительных процессах. Он считает, что сон тесно связан с парасимпатической нервной системой и является восстановительной функцией.

Американский ученый Клейтман предполагает существование не центра сна, а центра бодрствования. Советский физиолог Н. А. Рожанский придерживается мнения, что существуют центры сна - корковый и подкорковый. Разногласия в местонахождении подкоркового центра он объясняет наличием в подкорке множественной системы центров сна и бодрствования.

В основе всех этих теорий центра сна и центра бодрствования лежит идея, что сон и бодрствование есть специальные функции организма. Если сон является функцией, то он, как и всякая функция, должен иметь специальный регулирующий центр.

На самом же деле сон и бодрствование являются фазами жизнедеятельности организма.

Заслуга строго научного объяснения механизма сна принадлежит великому русскому физиологу И. П. Павлову, который считал, что сон - это глубокое торможение коры больших полушарий головного мозга, распространяющееся и на нижележащие отделы мозга.

Для того чтобы лучше понять природу сна, механизмы его расстройств, необходимо кратко ознакомиться со строением нервной системы, деятельностью головного мозга.

Все отделы нервной системы образованы нервными клетками (серое вещество) и их отростками (белое вещество). Нервные волокна связывают различные отделы и участки нервной системы между собой. Нервная клетка с ее отростками называется нейроном. Жизнедеятельность нервной клетки связана с образованием слабых электрических токов.

Нервная система человека подразделяется на центральную и периферическую.

Периферическую нервную систему образуют отходящие от головного и спинного мозга нервы с многочисленными разветвлениями и сплетениями. К периферической нервной системе относятся также нервные волокна, узлы и сплетения вегетативной нервной системы.

Центральная нервная система состоит из головного и спинного мозга. Спинной мозг расположен в позвоночном канале, головной мозг - в черепе.

Природа создала мозг в процессе эволюции нервной системы на протяжении многих миллионов лет. В процессе этой эволюции определилась в головном мозге главенствующая роль коры в управлении всем организмом; выявилась определенная закономерность: отношение веса мозга к весу туловища и веса головного мозга к весу спинного мозга по мере совершенствования организмов возрастает. Головной мозг превратился в сложно устроенный орган.

Головной мозг состоит из двух полушарий, соединенных между собой спайкой, промежуточного мозга (мозг зрительных бугров - таламус и подбугровая область - гипоталамус), среднего мозга (четверохолмие), заднего мозга (мозжечок и варолиев мост) и продолговатого мозга.

В продолговатом мозге и его продолжении - варолиевом мосту сконцентрировано управление дыханием, кровообращением, пищеварением.

Средний мозг играет большую роль в регуляции положений нашего тела в пространстве, сохранении позы. Средний мозг тесно связан с вестибулярным аппаратом, расположенным в среднем ухе, с помощью которого мы определяем свое положение в пространстве.

Промежуточный мозг является главной переключательной станцией на пути от всех воспринимающих элементов (рецепторов) тела. По чувствительным путям от рецепторов, заложенных в коже, внутренних органах, двигательном аппарате, сюда притекают болевые, осязательные, температурные импульсы и др.

Гипоталамус, тесно связанный с гипофизом - железой внутренней секреции, имеет важнейшее значение для обмена веществ и деятельности внутренних органов.

Мозжечок играет огромную роль в координации движений. Кроме этого, он через симпатическую нервную систему влияет на обмен веществ, протекающий в нервной системе.

В последние годы в некоторой степени раскрыто функциональное значение так называемой лимбической системы - образований древней и старой коры и связанных с ними подкорковых структур. Одна из важных составных частей этой системы-гиппокамп играет большую роль в определенных видах психической деятельности, например запоминании. Предполагают, что гиппокамп осуществляет функцию своеобразного счетчика времени в мозге.

Продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг, промежуточный мозг составляют ствол головного мозга. В центральной стволовой части мозга находится важное для понимания механизма сна образование, представляющее собой разбросанное диффузное скопление нервных клеток разного вида и величины, разделенных множеством волокон, идущих во всех направлениях. Это нервное образование носит название ретикулярной или сетчатой формации.

Выяснение роли ретикулярной формации было очередным закономерным скачком научной мысли, основывавшимся на многолетних поисках.

Известный вклад в изучение данного вопроса внесли такие видные отечественные ученые, как В. М. Бехтерев, И. М. Сеченов и др. Так называемое нисходящее тормозное влияние ретикулярной формации И. М. Сеченовым наблюдалось еще в 1861 г.

Оказалось, что эта система имеет большое значение для состояния высших отделов головного мозга. При разрушении ретикулярной формации животное или человек впадает в глубокое тормозное состояние.

В последнее время установлено ее весьма сложное активирующее влияние на кору. Оказалось, что сигналы поступают в кору не только по "обычным" чувствительным путям, но и через тесно связанную с ними ретикулярную формацию. Попадающие в кору по обеим путям сигналы воспринимаются сознанием. Для понимания роли ретикулярной формации советские физиологи Э. А. Асратян и П. В. Симонов приводят образное сравнение. Кору мозга они уподобляют экрану телевизора. По чувствительным путям к экрану - коре идут сигналы, создающие изображение. Одновременно импульсация ретикулярной формации регулирует ясность изображения и громкость звука.

Большие полушария головного мозга состоят из серого и белого вещества. В больших полушариях нервные клетки располагаются по периферии, образуя полосу серого вещества шириной в 2-4 мм, называемую корой больших полушарий. Поверхность полушарий разделена на ряд извилин многочисленными углублениями или бороздами. Борозды значительно увеличивают общую поверхность коры.