По мнению ученых, во время сна мозг переключается с восприятия внешнего мира на анализ внутреннего состояния организма, проводит своего рода «перекличку» органов и занимается их «починкой». Уставшие за день органы чувств при этом отдыхают без движения и в бездействии, поэтому в этот период мозг отключается от внешнего мира и начинает получать информацию от внутренних структур, чтобы выполнить диагностику их состояния. Когда в них наблюдаются отклонения от нормального функционирования, мозг, как может, «ремонтирует» их. Если долго не давать организму спать, такая диагностика не будет проведена, и он может погибнуть через несколько дней, потому что во всех его органах могут накопиться отклонения, несовместимые с жизнью.
Большинство онейрологов[3] склоняется к тому, что сон жизненно необходим для отдыха мозга. В это время происходит анализ чувств, эмоций, опыта, полученного за день, сглаживание негативных переживаний, очищение клеток мозга от токсических веществ. Механизм, который постепенно погружает нас в сон каждую ночь, поддерживает организм в этом состоянии какое-то время, а затем будит (если позволяют очень уставшие за день органы) через определенные интервалы, примерно через 1,5-2 часа. Если разбудить человека в конце каждого из этих циклов, то он будет чувствовать себя отдохнувшим. Но в сутки организму все равно нужно проспать 3-5 таких интервалов. Существует подтвержденная экспериментами гипотеза, согласно которой сон спасает нейроны мозга от перегрузки, ослабляя их связи между собой, и помогает полученной за день информации «разложиться по полочкам» нашей памяти.
Предполагается, что во время сна мозг находится в выключенном состоянии, по крайней мере та его часть, которая отвечает за осознанное восприятие действительности. Но спит ли он, когда спит «хозяин» или работает, однозначного ответа нет. Приборы фиксируют ослабление электромагнитных процессов, но, несмотря на это, мозг явно занят чем-то важным. На этот счет существует несколько гипотез.
С эволюционной точки зрения передышка нужна организму (в т. ч. мозгу) для аккумулирования энергии и пережидания темного времени суток, более опасного для жизни, чем день.
Согласно недавней гипотезе Пигарева во сне мозг «сканирует» внутренние органы и занимается их ремонтом.
Американский психиатр Алан Хобсон считает, что сновидения это побочный результат электрической деятельности мозга. По его мнению, сновидения не имеют смысла, потому что яркие картинки там формируются хаотично, из случайных импульсов.
При обнаружении наиболее эффективных решений возникших у спящего проблем и потенциальных опасностей, полученных при анализе во сне полученной за день информации, мозг информирует об этом сознание, а утром мы иногда просыпаемся с уже готовыми решениями и выводами, которые значительно лучше вчерашних, «утро вечера мудренее!». Однако если полученные таким образом сведения носят угрожающий для организма характер, то такие «кошмарные» сны могут повторяться, пока мозг не найдет способ предотвращения опасности.
Наука начала всерьез интересоваться сонным состоянием организма не так давно. Первый существенный «прорыв» в эту туманную область был сделан открытием двух сменяющих друг друга фаз сна: одна медленная, пассивная, а другая быстрая, с быстрыми движениями глаз (БДГ), или парадоксальный сон. Но, к сожалению, функции и предназначение этих фаз пока досконально не изучены.
Считается, что смена фаз сна (медленный быстрый) совершается через примерно равные промежутки времени, контролируемые внутренними биологическими часами организма, со средней длительностью 90 минут.
Возможно, что во время фазы медленного сна наше подсознание проверяет функционирование какой-то части постоянно работающих или отключенных на это время органов, настраивает их и принимает полученную за день новую информацию.
Другая фаза сна быстрая, вероятно, предназначена для объединения уже накопившейся громадной информации с вновь поступившей и «проигрывания» всех возможных вариантов дальнейшего развития событий с участием имеющейся в подсознании информации. При этом, может быть, используется метод, похожий на имитационное моделирование (Монте-Карло), и анализируется (с точки зрения безопасности) громадное количество возможных вариантов.