Сон может показаться довольно простым процессом, но ученые все еще чешут головы над вопросами, связанными с этим спящим состоянием. Непонятно, почему организмы должны спать, не говоря уже о том, действительно ли все существа на планете используют сон.
Сон сам по себе не так прост, поэтому давайте начнем с описания того, что обычно определяется как сон. Во время сна обычно наблюдается снижение физической активности и реакции на внешние раздражители. Спящие существа часто принимают обычную позу – будь то лежа для людей, вися вверх ногами для летучих мышей или стоя, как это иногда бывает с лошадьми, жирафами и слонами. Сон также легко обратим, это означает, что из этого состояния можно легко выйти, просто проснувшись, по сравнению с другими состояниями сокращенного сознания, таких как спячка или кома.
Кажется, что большинство видов спят, хотя существуют различия между образцами сна различных типов животных. Жирафам требуется очень мало сна: они наслаждаются глубоким сном около получаса в день, разделенного на несколько отдельных сессий. И наоборот, средняя продолжительность сна коричневых летучих мышей приближается к 20 часам в день. Большинство видов млекопитающих нуждаются в значительно большем количестве сна, когда они молоды, хотя детеныши косаток и афалин не спят вообще в течение первых нескольких месяцев жизни.
Есть также примеры животных, которые могут изменить свой привычный режим сна для некоторых специальных событий. Например, перелетные птицы могут выжить со значительно меньшим количеством сна в течение миграционных сезонов без создания каких-либо его нарушений. Некоторые животные использует микросон на несколько секунд, некоторые оставляют один глаз открытым, чтобы следить за обстановкой. Во время такого сна, который практикуется некоторыми морскими млекопитающими, такими как киты и дельфины, половина мозга работает в различных режимах сна, в то время как другая половина остается готовой к действию.
Когда дело доходит до беспозвоночных и других более простых форм жизни, их редко изучают с помощью электроэнцефалограмм, которые ищут характерные ЭЭГ-паттерны или электрическую активность мозга. Поэтому определение сна имеет тенденцию фокусироваться больше на поведенческих сигналах, таких как: физическая пассивность, типичные позы, регулярные циклы и возвращение к деятельности при пробуждении. Рыбы и амфибии относятся к тем типам существ, у которых все еще неясно происходит ли фактический сон, или они просто проявляют признаки, которые предполагают состояние покоя. Насекомые, с другой стороны, действительно тратят время на сон.