З фізіологічної точки зору ми маємо підставу говорити про глибокому сні або глибокої фази сну у тих випадках, коли спостерігаються об'єктивні ознаки найбільш екстенсивного та інтенсивного сонного гальмування, що лежить в основі такого сну. Ослаблення сонного гальмування може виражатися як у відношенні його екстенсивності (тобто просторового охоплення центральної нервової системи) та інтенсивності (тобто зменшення глибини гальмування в кожному окремому осередку), так і щодо того та іншого разом.
Сон ми повинні розглядати як процес, що складається з ряду фаз, що було доведено численними дослідженнями нашої лабораторії.
Для вивчення динаміки сну ми застосовували різні фізіологічні методики. Цінні результати були отримані при хронаксиметрии *. Вимірювалася периферична моторна хронаксия м'язів-антагоністів - згинача і розгинача пальців руки. Виміри проводилися до сну, під час сну та після пробудження через однакові проміжки часу (зазвичай через 10 хв.). Була встановлена загальна закономірність збільшення хронаксии при розвитку сну. Чим глибше був сон, тим значніше збільшувалася (видовжувалась) хронаксия. Це дало нам можливість за допомогою хронаксиметрии вивчати динаміку сну будь-його форми. Таким чином, процес сну міг отримати свою певну фізіологічну характеристику у вигляді тієї чи іншої хронаксиметрической кривої.
Рис. 2. Нічний сон. Исслвд. 26-27 III
1937. Вик. Р. Ф. Початок сну - 11 год, тривалість сну 5 ч. 10 м.
Зірочка - випробуваний поворухнувся і зітхнув.
По осі абсцис - час сну (поділ - 20 хв.).
Інші позначення - в тексті.
Наведемо для прикладу два випадки природного нічного сну у здорової суб'єкта, який відрізнявся міцним сном. На рис. 2 представлені результати хронаксиметрического дослідження сну. Тут ми бачимо значне збільшення обох хронаксий (1 - крива хронаксии згинача; 2 - розгинача) з поглибленням сну, два максимуму сну: перший - короткий, другий - більш затяжний. Після пробудження випробуваного хронаксии антагоністів повертаються до свого вихідного рівня, який мав місце до початку сну.
На рис. 3 представлена динаміка іншого випадку нічного сну. Хронаксиметрическая крива має інший вигляд. Перший максимум сну виявився зрізаним: випробуваний під час першої половини сну кашляв і виробляв невеликі рухи кінцівками. Як з'ясувалося, він не усвідомлював ні багаторазового кашлю, ні багаторазових рухів, які викликали ослаблення сну, що й знайшло своє відображення в меншому подовженні хронаксии за перший період сну. Далі слідував виражений максимум сну.
Рис. 3. Нічний сон. Дослідж. 29-30 III 1937. Вик. Р. Ф. Початок сну - 10 ч. 20 м., тривалість сну 5 ч. 50 м.
Один хрестик - кашель, два хрестика - рух. Перша стрілка - пробудження на кілька секунд, друга стрілка - остаточне пробудження. Інші позначення як на рис. 2.
Якщо спростити наведену криву і зобразити на ній тільки динаміку змін хронаксии одного згинача у відсотках до її вихідної величини, то вийде картина сну, представлена на рис. 4. Ми маємо можливість вирахувати тривалість глибокого сну, тобто тривалість максимумів сну, коли розвивається найбільш глибоке сонне гальмування, що сприяє відновленню працездатності головного мозку. Перший період сну (до першого абортивного максимуму) супроводжувався сновидіннями. Це був період неглибокого сну, розгальмованими кашлем і рухами. Яке ж підстава ми маємо в даному випадку локалізувати під час сновидіння, співпадали саме з зазначеним відрізком хронаксиметрической кривий? Це підстава було дуже простим: саме в цей період сну випробуваний виголосив у сні кілька уривчастих фраз, які виявилися включеними в його розповідь про сновидіння після пробудження.
Рис. 4. Нічний сон. Дослідж. 29-30 III 1937. Вик. Р. Ф. Крива згинача у відсотках. Початок сну - 10 ч. 20 м., тривалість сну 5 ч. 50 м. Глибокий сон 2 ч. 30 м.
Стрілка - перерва сну на кілька миттєвостей. Інші позначення ті ж, що на рис. 2.
* Вимірювання часу електричної збудливості тканин живого організму в тисячних долях секунди.