睡眠與覺醒的腦機制

1、睡眠與覺醒的腦機制睡眠與覺醒的腦機制第1頁重點： 睡眠腦中樞（腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在睡眠和覺醒中作用） 睡眠神經(jīng)化學機制了解： 睡眠類型 睡眠周期 睡眠功效學習目標睡眠與覺醒的腦機制第2頁一、睡眠類型與睡眠周期（一）睡眠類型：異相睡眠(Paradoxical sleep) 腦電活動改變與行為改變相平行。 腦電波展現(xiàn)同時化慢波時相 。 腦電活動改變與行為改變相分離。腦電波展現(xiàn)去同時化快波時相 。慢波睡眠(Slow wave sleep，SWS) 快波睡眠 (Fast wave sleep，F(xiàn)WS) 快速眼動睡眠 (Rapid eye movement sleep，REM) 睡眠與覺醒的腦機制第3頁階段腦

2、電波外顯行為內(nèi)在生理改變1期(入睡期)低振幅，頻率快慢混合，以4-7次s波為主。平靜困倦開始進入睡眠狀態(tài)1、頸部肌肉和四肢肌肉張力逐步降低，2、心率和呼吸逐步變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒平靜時為多，3、生長激素和促腎上腺皮質(zhì)激素以及腎上腺分泌腎上腺皮質(zhì)激素在慢波睡眠中比在白天清醒時增多。4、做夢極少。即使做夢夢境也平淡、生動性弱，概念性和思維性較強。夢魘或噩夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第4期。夢醒后只能陳說恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險境界，不能陳說夢境全部小說情節(jié)。2期(淺睡期)低振幅，在波背景上出現(xiàn)13-16次秒睡眠紡錘波，和一些復合波。已經(jīng)入睡，并出現(xiàn)酣聲，但將被試叫醒后

3、卻常自稱還未睡著3期(中睡期)高振幅、在波背景上出現(xiàn)20-500.5-3次秒波已經(jīng)睡熟，但尚易叫醒4期(深睡期)50以上為高幅波不但睡熟還難以叫醒慢波睡眠特點：睡眠與覺醒的腦機制第4頁指標慢波睡眠特點異相睡眠特點肌張力頸部肌肉和四肢肌肉張力逐步降低，肌肉呈完全松弛狀態(tài)，甚至肌肉電活動完全消失心率呼吸體溫腦溫心率和呼吸逐步變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒平靜時為多睡眠深度比慢波四期更深，體溫仍較低，對外部刺激感覺功效深入降低，難以將睡眠者從此期馬上喚醒腦電活動為極不規(guī)律低幅快波，類似清醒期和慢波睡眠一期腦電改變。腦溫度、腦血流量、腦耗氧量快速增加呼吸心率也時而突然加緊，甚至一些支

4、氣管哮喘病在此期睡眠中可突然發(fā)作哮喘；心臟病人也可能發(fā)作心絞痛內(nèi)分泌活動腦下垂體分泌生長激素和促腎上腺皮質(zhì)激素以及腎上腺分泌腎上腺皮質(zhì)激素在慢波睡眠中比在白天清醒時增多。生長激素分泌快速降低，性腺和腎上腺皮質(zhì)分泌活動增強。生殖器充血，分泌物增多或陰莖勃起、遺精等做夢夢少。即使做夢，夢境平淡、生動性弱，概念性和思維性較強。夢魘或噩夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第四期。此時睡夢者醒后只能陳說恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險境界，不能陳說夢境全部小說情節(jié)。從異相睡眠中喚醒后，80以上人聲稱正在做夢，尚可陳說夢境小說情節(jié)，形象生動以視覺變幻為主眼球快速運動無出現(xiàn)眼球快速運動，約每分鐘60次左右。眼電現(xiàn)象顯著加

5、強，在橋腦、外側(cè)膝狀體和枕葉皮層中可統(tǒng)計到周期性高幅放電現(xiàn)象，稱之為PGO波睡眠與覺醒的腦機制第5頁（二）成人睡眠覺醒周期：睡眠與覺醒的腦機制第6頁（二）成人睡眠覺醒周期：夜間睡眠8h過程是：開始為睡眠潛伏期，接著進入SWS狀態(tài)，快速由第1期依次進入第4期并連續(xù)一段時間。在入睡后6090 min內(nèi)出現(xiàn)第一次REM睡眠；之后，進入下一個SWS睡眠，從而形成了SWSREM睡眠循環(huán)周期。以后，平均每90min左右出現(xiàn)一次REM睡眠，每次REM睡眠時間依次遞增。整晚共有4個SWS-REM周期，每個周期連續(xù)時間快要2 h。夜晚睡眠時間分配是： 5為慢波1期， 50為慢波2期，10為慢波3期，10為慢波4

6、期，25為快波睡眠。決定睡眠質(zhì)量是： 在于慢波睡眠4期和快波睡眠所占總睡眠時間百分比。 所以，剝奪睡眠后，恢復睡眠必須增加SWS 4期睡眠和REM睡眠來作為“賠償”。 睡眠與覺醒的腦機制第7頁（三）常見睡眠障礙慢波睡眠常見障礙（出現(xiàn)于幼兒慢波睡眠第四期）：夜尿癥(Nocturnal enuresis)夢游癥(Somnabulism)夜驚癥(Nightterrors)異相睡眠中常見障礙：發(fā)作性睡病(Narcolepsy)猝倒(Cataplexy)入眠前幻覺(Hypnagogic hallucination)睡眠與覺醒的腦機制第8頁慢波睡眠睡眠中常見障礙：夜尿癥 病兒常在睡眠慢波4期尿床。夜驚癥

7、病兒在睡眠慢波4期出現(xiàn)驚叫、顫動、手足快速運動等極度恐怖表現(xiàn)，事后對這種體驗不能回想。夢游癥 病兒在睡眠慢波4期中,從床上起來進行一些刻板動作，事后又回床繼續(xù)睡眠，次日不能回想出夜間異常行為.睡眠與覺醒的腦機制第9頁異相睡眠中常見障礙發(fā)作性睡?。河址Q嗜睡癥，主要癥狀是在不應睡眠工作時間內(nèi)，突然不可控制地陷入睡眠狀態(tài)，尤其是在單調(diào)或枯燥環(huán)境中更輕易發(fā)作。 每次發(fā)作性睡眠連續(xù)25分鐘，醒來后以為精神很好。 猝倒：發(fā)作時全身肌肉張力突然消失，病人摔倒好像是從清醒狀態(tài)突然進入異相睡眠階段，連續(xù)幾秒鐘至幾分鐘。猝倒不一樣于發(fā)作性睡病，普通不會自發(fā)地發(fā)作。情緒波動是最常見誘發(fā)原因，生氣、大笑或擔心地完成某

8、一動作如試圖抓住從身邊飛過物體等均可引發(fā)猝倒。睡眠與覺醒的腦機制第10頁入眠前幻覺：在躺在床上剛?cè)胨蛟缟霞磳⑿褋頃r，突然陷入異相睡眠狀態(tài)，體驗到可怕情景卻呼叫不得也動不得因為肌肉張力完全消失。他人呼叫他名字或輕輕拉動他身體，可使之馬上擺脫此種幻覺狀態(tài)?；謴驼：筮€能描述幻覺內(nèi)容與內(nèi)心體驗。異相睡眠中常見障礙睡眠與覺醒的腦機制第11頁二、睡眠功效與睡眠剝奪試驗研究睡眠功效：1、睡眠保護性作用 (1)適應生存需要 (2)消除疲勞、保留能量2、睡眠對激素分泌和腦發(fā)育方面作用3、睡眠對記憶影響 睡眠與覺醒的腦機制第12頁二、睡眠功效與睡眠剝奪試驗研究睡眠剝奪：休息和從疲勞中恢復是睡眠主要功效之一。從

9、更主動意義上了解，睡眠還有促進生長發(fā)育、易化學習、形成記憶等各種功效 。睡眠剝奪所引發(fā)危害依據(jù)人性格不一樣而表現(xiàn)出很大差異。睡眠剝奪不但引發(fā)心理活動障礙， 而且對生理活動也有主要影響。睡眠與覺醒的腦機制第13頁三、經(jīng)典睡眠理論 （一） 巴甫洛夫睡眠理論 （二） 腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要作用本節(jié)重點睡眠與覺醒的腦機制第14頁（一） 巴甫洛夫睡眠理論1、睡眠本質(zhì)是大腦皮層起源廣泛擴散內(nèi)抑制；2、這種抑制在皮層中和向皮層下腦結(jié)構(gòu)擴散過程中存在一定時相，組成從覺醒到完全睡眠過渡，即催眠相；3、夢是因為內(nèi)外環(huán)境原因影響，在普遍抑制背景上大腦皮層細胞群局部興奮活動。睡眠與覺醒的腦機制第15頁重點證據(jù)1：1937年

10、，著名生理學家布瑞莫(Bremer)，建立了貓孤立腦(Isolated brain)標本，孤立頭(Isolated head contents)標本。孤立腦(Isolated brain)標本：在中腦四疊體上丘和下丘之間橫斷貓腦，今后貓陷入永久睡眠狀態(tài)；腦干中間橫斷腦（橋腦中部橫斷），動物7090%時間處于覺醒狀態(tài)；孤立頭(Isolated head contents)標本：在脊髓和延腦之間橫斷貓腦，則貓保持正常睡眠與覺醒周期。證實：在延腦至中腦腦干中，存在著調(diào)整睡眠與覺醒腦中樞。（二） 腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要作用睡眠與覺醒的腦機制第16頁 三個著名動物模型：去大腦皮層標本 (間腦動物標本)孤立腦標

11、本 (腦干動物標本)孤立頭標本 (脊髓動物標本)重點睡眠與覺醒的腦機制第17頁把腦干上部網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(Ascending reticular activeitingsystem)。證實腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在睡眠與覺醒機制中含有主要作用。迄今仍將腦干上部網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)看成是維持覺醒主要腦結(jié)構(gòu)。證據(jù)2： 1949年，意大利，著名電生理學家馬魯吉和馬貢(Moruzzi and Magoun) ，電刺激腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)引發(fā)動物覺醒反應。 睡眠與覺醒的腦機制第18頁控制網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)系統(tǒng)中樞是什么?在腦什么部位?慢波睡眠：其中樞在縫際系統(tǒng)中，位置在腦干中線一些神經(jīng)細胞集合中縫核（nuclei of rapbe)；快波睡眠：其腦區(qū)域是腦橋背部藍斑(blue macula)。重點睡眠與覺醒的腦機制第19頁 四、對睡眠機制當代認識睡眠腦化學機制：1. 5羥色胺(5HT) 中縫核區(qū)域細胞主要產(chǎn)生5羥色胺這種神經(jīng)遞質(zhì)。 電損毀中縫核前部之后，動物出現(xiàn)不眠狀態(tài)，慢波睡眠顯著降低。2、去甲腎上腺素（NE） 藍斑區(qū)域細胞含有NE，在造成快波睡眠中起主要作用。 在破壞貓腦橋背部藍斑區(qū)域中和后部神經(jīng)細胞時，能消除快波睡眠。重點睡眠與覺醒的腦機制第20頁小結(jié)：睡眠腦化學機制人類睡眠能夠分為兩種類型：慢波睡眠和快波睡眠。造成慢波睡眠中樞在中縫核，而與快波睡眠有直接關(guān)系部位是藍斑。這兩個區(qū)域?qū)τ谒吲c