Вначале все казалось очень простым и легко понятным. Ретикулярная формация, благодаря притоку соответствующих импульсов от органов чувств, создает рабочую «атмосферу» в клетках коры и тем самым поддерживает состояние бодрствования. Но на самом деле это — только схема, далеко не исчерпывающая сложных взаимоотношений в центральной нервной системе.
Мы все хорошо знаем, как трудно заснуть после дня, богатого событиями и переживаниями. Если же к этому еще примешиваются тревоги, волнения, заботы, может наступить бессонница, т.е. ненормальное, длительное, как бы неотключаемое состояние бодрствования. Человек не может заснуть, хотя приток раздражений извне даже уменьшен. Хорошо известно, что страдающие бессонницей пытаются выключить даже самые слабые и привычные раздражители. Они останавливают на ночь тикающие часы, занавешивают окна, укутывают голову одеялом.
Рис. 13. Схематическое изображение специфических и активирующих систем головного мозга (по Бредли)
1 — ядра зрительных бугров; 2 — ретикулярная формация; 3 — специфический афферентный путь; 4 — ответвления от специфического пути к клеткам ретикулярной формации; 5 — активирующая система
Понять и объяснить эти явления удалось сравнительно недавно, когда было обнаружено, что помимо нервных влияний, передающихся из ретикулярной формации «вверх», к коре больших полушарий, существуют влияния, поступающие в обратном направлении — от коры к ретикулярной формации. Возбуждение, возникшее в определенных участках коры, оказывает в одних случаях стимулирующее, в других подавляющее влияние на ретикулярную формацию. Следовательно, сама кора головного мозга может и поддерживать, и подавлять бодрствование. Наличие системы кольцевых связей (кора — ретикулярная формация — кора) дает возможность высшим отделам центральной нервной системы регулировать через ретикулярную формацию свое рабочее состояние. Этим, вероятно, объясняется то обстоятельство, что лишь некоторые сигналы «заряжают» ретикулярную формацию.
Не все поступающие из внешнего мира раздражения способны прервать наш сон. Спящая мать реагирует на едва заметное движение ребенка, но не просыпается от грохота проносящегося поезда. Многие люди самостоятельно пробуждаются в нужное им время, многие умеют засыпать в любых обстоятельствах, несмотря на свет, шум, разговоры. Кора головного мозга — этот высший распорядитель, распределитель, регулятор деятельности организма — посылает в зависимости от прошлого опыта человека или животного только выборочные, определенные сигналы в ретикулярную формацию.
Можно считать доказанным, что активирующее, «заряжающее», «облегчающее» влияние ретикулярной формации на клетки коры головного мозга — один из факторов, поддерживающих состояние бодрствования. Прекращение сигнализации из ретикулярной формации, блокада ее активирующего влияния вызывает сон. При этом усиливается деятельность «возбуждающих сон» других неспецифических структур мозга, преимущественно расположенных между зрительными буграми и корой. Таким образом, перерыв или ослабление потока восходящих импульсов в кору бодрствующего мозга сопровождается сонливостью, дремотой, сном, потерей сознания. В то же время короткие электрические раздражения ретикулярной формации пробуждают спящее животное. Бодрствование выключается и при некоторых заболеваниях и повреждениях (например при коме, травме черепа). Надо полагать, что это также связано с подавлением активирующих влияний ретикулярной формации на кору мозга.
Однако за последние годы наши представления о механизмах сна и бодрствования значительно расширились и перестроились. Помимо ретикулярной формации, в мозгу были обнаружены и другие структуры, как «пробуждающие», так и «возбуждающие сон». Ушло в область истории и само представление о сне, как о разлитом торможении коры больших полушарий головного мозга. Большинство современных исследователей склоняется к мысли, что во время сна определенные нейроны головного мозга находятся в состоянии повышенной активности, а это приводит к блокаде элементов мозга, получающих информацию из внешней среды. При этом перестраивается вся организация нервных процессов в высших отделах головного мозга.