Но в современной нейрофизиологии имеются весомые факты и построенные на их основе теоретические положения о сне, которые обычно противопоставляются упомянутому выше теоретическому положению Павлова. Имеются в виду прежде всего появившиеся еще при жизни Павлова работы видного нейрофизиолога В. Гесса о существовании специального центра сна в гипоталамической области. Гесс показал, что при умеренной интенсивности и частоте электростимуляции области заднего гипоталамуса у нормальных бодрствующих кошек при помощи хронически вживленных электродов животные начинают подыскивать подходящее место для сна, ложатся на него, сворачиваются калачиком и засыпают, причем ш. сон ничем существенно не отличается от естественного (рис. 34). Многие другие нейрофизиологи в условиях подобных хронических экспериментов на животных исследовали последствия электростимуляции или хемостимуляции различных других участков промежуточного мозга и ствола мозга, а также последствия локальных их разрушений.
Сделанные при этом открытия по праву могут быть отнесены к наиболее значительным достижениям современной нейрофизиологии. В частности, ценные новые факты были получены и по интересующему нас вопросу отношения субкортикальных нервных образований к явлению сна. Отметим некоторые из них. Во-первых, из упомянутых исследований В. Гесса и из результатов экспериментов А. В. Тонких, В. Наута, Эрнандец-Пеона и др. явствует, что в гипоталамической области имеются нервные структуры, которые вызывают сон при электрической или химической их стимуляции. О существовании в районе промежуточного мозга «центра сна» говорили также К. Экономо и другие клиницисты, наблюдавшие повышенную сонливость или сон ненормальной продолжительности и глубины у больных с поражениями в этой области мозга. Но в гипоталамической области наряду с «центром сна» был обнаружен также антагонистический ему нервный механизм. По данным Гесса же, стимуляция «центра сна» током большой частоты влечет за собой пробуждение спящего животного. С. Ренсон, В. Наута и др. установили существование в этой области также и специальных нервных структур бодрствования, разрушение которых влечет за собой развитие сна. Во-вторых, многие исследователи считают, что состояние глубокого и продолжительного сна может быть вызвано у животных также путем значительного ослабления или прекращения тонического активирующего влияния восходящей ретикулярной формации на большие полушария и прежде всего на их кору. Как показали Г. Мэгун и сотрудники, разрушение основной массы ретикулярной формации среднего мозга влечет за собой развитие глубокого и продолжительного сна с характерными для этого состояния изменениями в позе, в сердцебиении, в дыхании и в картине электрической активности мозга.
Но еще более интересны в этом отношении последующие открытия. Сравнительно недавно Г. Моруццд, И. Жуве и др. обнаружили еще один активный нервный субстрат сна, локализованный в нижней части ретикулярной формации среднего мозга, в районе моста. Эти нервные структуры сна не являются дублерами выявленных Гессом нервных структур, порождающих. сон и локализованных в районе промежуточного мозга: они отличаются от них как механизмом своего функционирования, так и, что особенно существенно, результатами своей активности. Среднемозговые тормозные структуры „ способны подавлять функцию расположенных выше отделов активирующей ретикулярной формации и таким путем вызывать сон. Таким образом, и в ретикулярной формации имеется и механизм, поддерживающий бодрое состояние мозга, и механизм, вызывающий сон путем подавления активности этого механизма.
Оказалось, что активностью этих структур обусловлена своеобразная фаза сна, известная под разными названиями, но больше всего как парадоксальный сон — явление, которое заинтересовало многих нейрофизиологов и клиницистов в последнее десятилетие. Как явствует из результатов проведенных К. Клейтманом, В. Цементом, И. Жуве, Эвартсом, В. Эйди, Д. Хюбелем, Г. Росси, Е. Граштьяном и др. клинических и экспериментальных исследований, эта фаза сна занимает 20—25% общей продолжительности сна взрослого организма. Возникает она на фоне обычного сна периодически, примерно через каждые 80—90 минут и длится обычно 6—8 минут. Характерная особенность фазы — резкое ослабление тонуса скелетной мускулатуры, появление быстрых движений глаз в разных направлениях, быстрое подергивание конечностей, челюстей, губ, а у животных также ушей, хвоста и усов. Весьма показательна также картина электрической активности коры большого мозга при этой фазе сна: характерные для обычного сна медленные высокоамплитудные волны исчезают из электрокортикограммы и уступают место частым низкоамплитудным волнам, какие обычно бывают в состоянии бодрствования и рассматриваются как показатели повышенной активности коры.