Эти результаты впоследствии были подтверждены многочисленными экспериментами. Хотя и без специальных опытов было известно, что, например, животные Заполярья могут поддерживать суточный ритм сна и во время полярного дня.
Кстати, существует довольно простой способ смещения циркадных ритмов. И обнаружено это было в опытах с крысами. Крыс, которые в естественной обстановке питаются ночью, стали кормить днем. Прошло совсем немного времени, и крысы, являющиеся ночными грызунами, поменяли свой циркадный ритм на прямо противоположный.
Эксперименты с людьми дали те же результаты. А вот механизм этого явления до сих пор остается неизвестным.
Много новых и любопытных сведений дало ученым использование при изучении сна электроэнцефалографов. Впервые их применили в исследованиях этого явления ученые Чикагского университета Н. Клейтман и Ю. Азеринский. А первым их испытуемым стал маленький сын Азеринского, который спокойно спал с электродами на голове, а ученые в течение ночи не сомкнули глаз, с интересом наблюдая за показаниями прибора.
Результаты записей оказались столь неожиданными, что Клейтман уговорил поспать с электродами и свою дочь. Результаты, полученные в эксперименте с сыном, полностью подтвердились.
Оказалось, что когда человек спит, мозг вовсе не бездействует, и его электроэнцефалограмма (ЭЭГ) совсем не похожа на монотонную, как ритм дыхания, синусоиду. ЭЭГ спящего резко отличается от таковой бодрствующего человека, при этом одна фаза последовательно сменяется другой, и местами они никогда не меняются. Продолжительность одного цикла сна – около полутора часов. Всего же в течение ночи сменяется четыре-шесть таких циклов.
Ученые уже давно и подробно описали эти фазы сна. Первая фаза – дремота. Для нее характерно общее расслабление, спокойное биение сердца, медленные круговые движения глазных яблок. Если спящего человека в это время разбудить, он может отрицать, что спал. В этом состоянии мозг излучает альфа-волны. Длится эта фаза недолго: около 5 минут.
Если дремлющего не беспокоить, то дремота переходит во вторую фазу. Она продолжается около 20 минут и отличается от других появлением на ЭЭГ характерных импульсных всплесков высокой частоты и низкой амплитуды – сонных веретен. В этот состоянии мозг генерирует бета-волны.
Третья фаза – глубокий сон. На ЭЭГ появляются высокоамплитудные волны низкой частоты – дельта-волны, которые никогда не наблюдаются в состоянии бодрствования. В этой и следующей фазах глаза совершают медленные движения из стороны в сторону.
Четвертая фаза сна – это еще более глубокий сон. На ЭЭГ дельта-волны, дыхание и сердечный ритм замедляются, температура тела и мозга немного снижается.