Есть данные о том, что примерно 10 % мирового населения страдает хронической бессонницей (это «симптом», а не «диагноз», который указывает на определенную проблему со здоровьем), а процент тех, кто плохо спит, еще выше. Никто не может сказать наверняка, почему мы должны спать, однако каждый организм проходит через чередующиеся периоды отдыха и активности. У некоторых китов, тюленей и птиц полушария мозга отдыхают поочередно, следовательно, сон настолько важен, что его нельзя надолго откладывать – на кону жизненно важное здоровье мозга. Нервные процессы, происходящие во время сна, направлены на устранение побочных продуктов работы мозговых клеток, восстановление функций тела и заживание поврежденных тканей. Дети спят больше, так как их мозг постоянно учится новому и им нужно быстро расти – именно во время сна в теле вырабатывается гормон роста. Чем дольше мы бодрствуем, тем больше в наших нервных тканях накапливается вещество под названием «аденозин». Аденозин необходим для клеточной активности и хорошего обмена веществ, однако его избыток значительно ухудшает наше самочувствие. Сон приводит его уровень в норму[7].
Разные фазы сна выполняют разные функции. Так, фаза быстрого сна, или БДГ-фаза[8], во время которой мы чаще всего видим сны, важна для укоренения воспоминаний (или забывания ненужной информации[9]). Без фазы медленного сна человек проснулся бы неотдохнувшим. БДГ-фаза наступает примерно каждые 90 минут, пока мы спим (у большинства взрослых случается от четырех до пяти БДГ-фаз за ночь). Фазы, не имеющие отношения к БДГ, традиционно разделяются на четыре стадии, I–IV, однако эту классификацию иногда называют чересчур упрощенной.
Многое о механизмах сна остается неизвестным. Новорожденные дети половину своего сна проводят в БДГ-фазе, в то время как взрослые – четверть. Длительность фазы наиболее крепкого сна, когда на электроэнцефалограмме фиксируются глубокие ритмичные пульсации нервной активности, также сокращается с возрастом: некоторые пожилые люди вообще никогда не впадают в медленный сон. БДГ-фаза стимулируется крошечным скоплением нейронов, которые еще у плода образуются глубоко в мозговом стволе, а затем попадают в область в центральной части мозга под названием «таламус». БДГ-фаза есть только у млекопитающих и птиц.