Изучение активирующих и дезактивирующих механизмов открыло совершенно новые перспективы для понимания природы сна и бодрствования. Типичный показатель «пробуждения» мозга – реакция активации («десинхронизацня») медленной ритмики впервые была записана В. В. Правдич-Неминским (1913, 1925), позднее ее исследовали Эдриан и Мэтьюз (Adrian, Matthews, 1934). Первые обстоятельные описания стадий ЭЭГ во время естественного сна дали Лумис и соавторы (Loomis et al., 1935а, 1935b; Davis et al., 1937, 1938). Они показали, что при постепенном переходе от спокойного бодрствования к глубокому сну в ЭЭГ происходят характерные изменения ритмики мозга, проходящие 5 стадий: А, В, С, D, Е. Альфа-ритм спокойного состояния при бодрствовании (стадия А, или IA по современной шкале) при развитии дремоты сменяется смешанной ритмикой неопределенной частоты с примесью острых волн (стадия В, или IB). С началом неглубокого сна записывается стадия С (стадия 2 по современной шкале), для которой характерно появление дельта-волн и К-комплекса с веретенными вспышками. При последующих стадиях более глубокого и совсем глубокого сна медленные дельта-волны усиливаются и сперва занимают около половины эпохи записи (стадия D, или 3), а затем заполняют почти всю эпоху (стадия Е, или 4). Этот вид сна стали обозначать условным термином «медленноволновой сон», или «медленный сон» (подробнее см. обзор: Nicdermeyer, 1982). Нами было предложено дополнить эту классификацию стадией а, соответствующей возбужденному, активированному состоянию мозга (Кратин, 1955).
Считалось, что развитие сонного состояния и сопровождающих его медленных ритмов ЭЭГ связано с деятельностью дезактивирующих механизмов мозга, начинающих функционировать при утомлении и длительном бодрствовании.
Важным фактом явилось открытие парадоксальной фазы сна, которая характеризуется возникновением на ЭЭГ частой низковольтной смешанной ритмики, сопровождающейся быстрыми движениями глаз (rapid eye movements, REM) при закрытых веках. Из-за сходства этой фазы по картине ЭЭГ с тем, что наблюдается при активации во время бодрствования, ее стали называть «парадоксальный» или «быстрый» сон. Эта фаза перемежается со стадиями медленного сна и, как многие полагают, связана со сновидениями. Первым эту форму сна (у кошки) открыл грузинский нейрофизиолог Л. Р. Цкипуридзе (1950), и лишь позже она была описана Дементом и Клейтманом, а затем и другими исследователями (Dement, Kleit- man, 1957; Dement, 1958; Hubei, 1960; Jouvet, 1961a, 1961b).
Росси, Жуве и другие считали, что за десинхронизацию ритмики во время парадоксального сна ответствен специальный механизм, расположенный в стволе за средним мозгом (Rossi et al., 1961; Rossi, 1962), в частности в ядрах моста (Jouvet, 1962). Генерацию же медленной синхронизированной «сонной» ритмики, по мнению Моруцци, Батини и других (Batini et al., 1959; Moruzzi, 1962), следует отнести на счет механизмов, находящихся в продолговатом мозгу, т. е. в нижней части ствола, а именно в зоне ядра солитарного тракта (Bonvallet, Allen, 1963). При этом, как полагают авторы, происходит торможение восходящей активирующей системы. Блош и Бонвалле (Bloch, Bonvallet, 1961) считали, что оба механизма связаны реципрокно: возбуждение активирующего приводит в действие тормозящий аппарат, который в свою очередь демпфирует активационное возбуждение, т. е. функционирует петля обратной связи – мРФ – продолговатый мозг – мРФ. Моруцци допускает такую возможность, но считает, что дезактивация ЭЭГ может происходить и пассивным образом в результате снижения уровня импульсации со стороны мезэнцефалической РФ.
Фаваль и соавторы (Favale et al., 1959), раздражая РФ среднего мозга, моста и продолговатого мозга редкими импульсами 4 – 10/с, получили эффект дезактивации. Из этого был сделан вывод о решающей роли ритмики стимуляции, так как при частой стимуляции тех же пунктов возникала десинхронизация ЭЭГ. Наряду с этим допускается и существование специального синхронизирующего аппарата.
Таким образом, в большинстве работ утверждалось, что за процессы активации – дезактивации мозга ответственны специальные структуры ствола мозга, а заключенные в них механизмы приводятся в действие коллатеральной сенсорной импульсацией, приходящей от классических восходящих сенсорных трактов. Указанные механизмы способны к автономной деятельности, что содействует длительному поддержанию как состояния бодрствования, так и состояния сна