睡眠和生理節(jié)律專家講座

主要內容睡眠生理和行為描述為何需要睡眠？睡眠生理、神經(jīng)機制生物鐘睡眠障礙睡眠藥品睡眠和生理節(jié)律專家講座第1頁睡眠——人類矛盾睡眠和生理節(jié)律專家講座第2頁對于睡眠期待吃得飽、睡得香、身體好早睡早起身體好；好睡養(yǎng)顏；孩子睡眠時間要多于10小時；睡眠和生理節(jié)律專家講座第3頁我們一生中要睡多長時間？假設，天天睡8小時，60年中，就有20年被我們睡過去了！在我們大多數(shù)人生命中，睡眠時間要超出175000小時假設，天天少睡2小時，60年中，我們會多出5年時間去……對于睡眠畏懼睡眠和生理節(jié)律專家講座第4頁睡眠生理和行為描述對于睡眠早期探索睡眠是令人愉快——魔鬼誘惑弗洛伊德——壓抑釋放需要解析夢境，明了壓抑源頭進化理論物種為何會在不一樣時間睡眠？睡眠和生理節(jié)律專家講座第5頁當代睡眠試驗睡眠和生理節(jié)律專家講座第6頁三個心理生理指標眼電(electrooculogram,EOG)肌電(electromyogram,EMG)腦電(EEG)睡眠和生理節(jié)律專家講座第7頁腦電清醒8-12Hzα波13-30Hzβ波階段13.5-7.5Hzθ波10分鐘階段2睡眠紡錘波K復合波不認為自己睡著有鼾聲15分鐘階段3/4低于3.5Hz,δ波45分鐘REM腦電去同時化腦電類似第一階段去同時化睡眠和生理節(jié)律專家講座第8頁幾個術語：REM睡眠1953年，Aserinsky和Kleitman快速眼動睡眠(rapideyemovement,REM)非快速眼動睡眠1-4階段睡眠慢波睡眠第3、第4階段，有δ波出現(xiàn)睡眠和生理節(jié)律專家講座第9頁睡眠階段自發(fā)階段1EEG睡眠睡眠和生理節(jié)律專家講座第10頁兩種睡眠區(qū)分REM睡眠Rapideyemovement自發(fā)階段1EEG，

腦電去同時化（快速，不規(guī)則波）快速眼動大腦活躍肌張力喪失做夢輕易被有意義刺激驚醒勃起或分泌物SWS睡眠Slowwavesleep階段3、4腦電活動同時化

（δ波出現(xiàn)）慢速眼動或沒有眼動高噪音才能喚醒無生殖器活動異相睡眠：自發(fā)階段1EEGDelta睡眠：階段3、4睡眠和生理節(jié)律專家講座第11頁REM睡眠和夢NathanielKleitman試驗室工作：REM叫醒——最生動夢；將被試從REM睡眠中叫醒后，80％都匯報做夢，從非REM睡眠中叫醒時，只有7％匯報做夢。睡眠和生理節(jié)律專家講座第12頁我們必須做夢嗎？假如在快速眼動睡眠期間喚醒被試，使其無法完成做夢，結果將怎樣呢？快速眼動睡眠反彈（REMrebound）睡眠和生理節(jié)律專家講座第13頁

共同夢1、尋找某處??！2、跌落3、一次次試圖做某事……17、拾到錢……27、很累、不能動彈……30、掉牙……34、被栓著脖子吊起來睡眠和生理節(jié)律專家講座第14頁夢中時間在一項研究中，被試在REM開始5或15分鐘后被叫醒，并讓他們判斷自己做夢時間是5還是15分鐘。111人中有92人選擇正確了。睡眠和生理節(jié)律專家講座第15頁夢與性陰莖勃起與性內容關系：嬰兒觀察夢話和夢游主要發(fā)生在慢波睡眠階段——沒有夢肌張力？！睡眠和生理節(jié)律專家講座第16頁我們?yōu)楹我撸俊獜娏宜哂麃碜阅睦铮?/p>

睡眠和生理節(jié)律專家講座第17頁哈欠功效給大腦降溫讓我們保持頭腦清醒社交能力打哈欠傳染能力社交技巧高人打哈欠幾率是那些社交技巧不高人三倍同情心40名心理系學生vs.40名工程系學生第一次試驗結果顯示，心理系學生平均打哈欠5.5次，而工程系學生平均打哈欠1.5次睡眠和生理節(jié)律專家講座第18頁動物對于睡眠迫切需要生存之本危險睡眠——印度河海豚1天總共睡7小時，每次4~60秒兩半球輪番睡眠——慢波海豚、小鯨睡眠和生理節(jié)律專家講座第19頁對于睡眠剝奪效應理論預期恢復理論：伴隨一段剝奪期結束，丟失大部分睡眠需要補回來。節(jié)律理論：睡眠剝奪沒有讓人衰弱效果，只不過會增加人睡覺渴望；一旦剝奪期結束，人們極少或不會賠償丟失掉睡眠。睡眠和生理節(jié)律專家講座第20頁睡眠剝奪難以忍受睡眠剝奪睡眠和生理節(jié)律專家講座第21頁睡眠剝奪后果生理改變：Karadzic(1973)在回顧了關于睡眠剝奪生理心理效應研究（包含心率、呼吸頻率、血壓、皮膚電阻、體溫、體重、EMG、EEG和誘發(fā)反應）結論：“即使將剝奪期延長至200小時，也沒有足夠證據(jù)表明有任何生理心理改變”復雜認知能力限定時間抽象推理、空間關系、邏輯推理和了解測驗簡單認知操作警戒性測驗（要求被試注視屏幕上光電，并在其閃爍時候按鍵）睡眠和生理節(jié)律專家講座第22頁11天睡眠剝奪后恢復睡眠和生理節(jié)律專家講座第23頁不一樣階段睡眠是否有不一樣作用？睡眠和生理節(jié)律專家講座第24頁慢波睡眠——腦在休息慢波睡眠中腦改變：腦血流減緩——覺醒水平75%；Delta波——休息信號對于外部刺激沒有反應；醒來也迷糊；致命性家族失眠癥記憶缺點、夢中生活；自主神經(jīng)和內分泌系統(tǒng)失控、失眠；紡錘波、K復合波降低——慢波消失，只有快速眼動睡眠；睡眠和生理節(jié)律專家講座第25頁誰更需要慢波睡眠

——身體or腦袋？身體運動Ryback等：躺著休息六周（1971）Adey等：四肢癱瘓和截肢者（1968）運動和睡眠相關不顯著；腦袋活動警覺任務增加腦內葡萄糖代謝；前額葉刺激手——對側腦delta波Home等(1985)：車載試驗——階段4睡眠增加睡眠和生理節(jié)律專家講座第26頁快速眼動睡眠是否主要？REM睡眠剝奪效果(Dement,1960)REM睡眠傾向增加、時間累積；Eg.第一晚叫醒17次，第7晚叫醒67次。取消剝奪后2－3晚，睡眠時間加長。REM睡眠是需要，而且有其特殊功效睡眠和生理節(jié)律專家講座第27頁REM睡眠作用促進腦發(fā)展假說：人類：新生兒70％，六個月30％，8歲22％，成年晚期15％；動物：出生時大腦發(fā)展好嬰兒比發(fā)展不好嬰兒REM少；睡眠和生理節(jié)律專家講座第28頁睡眠和生理節(jié)律專家講座第29頁REM學習假說動物試驗剝奪REM學習變慢監(jiān)控睡眠迷宮練習增加REMREM最多——跑速增加最快人類研究：遲鈍兒童REM少，天才兒童REM多考試期間REM多睡眠和生理節(jié)律專家講座第30頁REM與SWS關系REM與SWS相對獨立；單獨阻斷REM睡眠，并不影響整個睡眠時間；SWS優(yōu)先于REM睡眠剝奪后，腦代償反應是增加SWS比率和質量。

SWS能夠賠償REM部分功效夢睡眠和生理節(jié)律專家講座第31頁睡眠障礙睡眠障礙種類：失眠嗜睡睡眠障礙發(fā)病率：30％睡眠和生理節(jié)律專家講座第32頁失眠發(fā)生率：25％受影響；9％長久煎熬什么是失眠？為何失眠？假性失眠睡眠和生理節(jié)律專家講座第33頁原發(fā)性失眠10％－20％：藥品依賴型失眠吃藥為了什么？睡覺？舒適？睡眠窒息睡眠呼吸暫停肌肉痙攣或遲緩使呼吸道受阻——肥胖者；中樞神經(jīng)無法刺激呼吸系統(tǒng)——老年人睡眠和生理節(jié)律專家講座第34頁共病性失眠80%-90%人格特征（抑郁）癥狀：午夜早醒，在黑暗中突然醒來、醒后不能再入睡；腦海里重復出現(xiàn)一些不愉快往事或對前途憂心忡忡；還有入睡困難，中途易醒，多夢。晨起后無清楚感、不能恢復充沛精力；白天頭昏、疲乏、無力或瞌睡；認知功效受損，工作與學習能力下降，記憶力下降，注意力不能集中等睡眠周期異常年紀增加藥品相互作用不良飲食習慣等睡眠和生理節(jié)律專家講座第35頁嗜睡癥嗜睡誘因：平淡生活內部動機低癥狀一：嗜睡發(fā)作白天重復出現(xiàn)短暫睡眠（約2-10分鐘）提議早晨服用興奮劑睡眠和生理節(jié)律專家講座第36頁癥狀二：猝倒肌肉癱瘓——REM睡眠出現(xiàn)在不恰當時間情緒誘發(fā)（大笑、大哭、憤恨、難過、極度興奮）突然體力活動誘發(fā)癥狀三：睡眠癱瘓睡前或早期癥狀四：睡眠夢幻“白日夢”睡眠和生理節(jié)律專家講座第37頁嗜睡癥原因異常腦機制REM睡眠闖進清醒狀態(tài)跳過慢波睡眠遺傳障礙基因突變睡眠和生理節(jié)律專家講座第38頁REM睡眠行為障礙REM出現(xiàn)不妥嗜睡發(fā)作——直接進入REM睡眠猝倒REM缺乏Lavie等(1984)：腦損傷造成REM缺乏病人睡眠和生理節(jié)律專家講座第39頁REM中肌張力缺點缺點：將夢付諸行動vs.夢游神經(jīng)中樞：網(wǎng)狀結構尾部夢游貓睡眠和生理節(jié)律專家講座第40頁慢波睡眠紊亂發(fā)生在階段4夢游遺尿夜驚睡眠和生理節(jié)律專家講座第41頁睡眠藥品安眠藥和抗安眠藥睡眠和生理節(jié)律專家講座第42頁安眠藥苯二氮類藥品安定利眠寧短期效應：增加困意，降低入睡需要時間，降低晚間睡眠時醒來次數(shù)，增加整個睡眠時間。長久服用副作用：耐藥性增加；停藥后，會造成失眠會成癮損壞正常睡眠模式：增加階段2睡眠；降低階段4和REM階段睡眠時間。睡眠和生理節(jié)律專家講座第43頁抗安眠藥兩類抗安眠藥：興奮劑（如咖啡因和安非他明）三環(huán)抗抑郁藥作用原理：興奮劑和抗抑郁藥能夠經(jīng)過增加釋放量、組織突觸重吸收、或二者結合起來，從而增加兒茶芬氨能（去甲腎上腺素能、腎上腺素能和多巴胺能）神經(jīng)元活動。作用于REM睡眠興奮劑副作用：成癮、喪失胃口睡眠和生理節(jié)律專家講座第44頁睡眠和覺醒生理機制睡眠和生理節(jié)律專家講座第45頁睡眠是一個神經(jīng)靜止狀態(tài)嗎？在慢波睡眠階段，腦內很多神經(jīng)元活動水平都低于清醒放松狀態(tài)時，但其放電頻率降低僅僅超出10％在REM睡眠階段，很多神經(jīng)元甚至會比清醒放松狀態(tài)下愈加活躍。睡眠和生理節(jié)律專家講座第46頁睡眠化學控制個體被剝奪REM睡眠，會補足缺失那部分，另外人們白天打盹時慢波睡眠量會使晚間慢波睡眠對應降低。某種機制控制著個體取得睡眠量？是不是覺醒延長會產生一個促睡眠物質，睡眠延長產生促覺醒物質？動物研究1995年Heller等發(fā)覺核苷神經(jīng)遞質——腺苷，在控制睡眠中起主要作用。睡眠和生理節(jié)律專家講座第47頁覺醒神經(jīng)控制覺醒神經(jīng)回路分泌5種神經(jīng)遞質乙酰膽堿位于腦橋基底前腦去甲腎上腺素位于腦橋背側——藍斑5-羥色胺位于延髓和腦橋區(qū)網(wǎng)狀結構——中縫核組胺位于下丘腦——結節(jié)乳頭核下丘泌素位于外側丘腦睡眠和生理節(jié)律專家講座第48頁覺醒狀態(tài)—感覺傳入腦干網(wǎng)狀結構上行激動系統(tǒng)

睡眠和生理節(jié)律專家講座第49頁慢波睡眠神經(jīng)控制腹外側視前區(qū)（VLPA）位于下丘腦前端動物試驗：老鼠貓視前區(qū)破壞會引發(fā)失眠癥，接著造成昏睡死亡，電刺激此區(qū)域會引發(fā)相反效果：困倦解剖學和組織化學研究

“觸發(fā)器電回路”

睡眠和生理節(jié)律專家講座第50頁快速眼動睡眠神經(jīng)控制快速眼動睡眠特征：？橋膝枕波突發(fā)階段性電活動，腦橋內。REM特征。執(zhí)行機制：研究者發(fā)覺：乙酰膽堿能激動劑能促進REM睡眠動物試驗：分析貓大腦皮層神經(jīng)元末段釋放乙酰膽堿水平。旁臂區(qū)5-羥色胺和去甲腎上腺素抑制效應睡眠和生理節(jié)律專家講座第51頁生物鐘生理節(jié)律行為或生理過程日常節(jié)律改變。這些循環(huán)稱作生理節(jié)律睡眠和生理節(jié)律專家講座第52頁大腦活動在某種程度上是一個不受外界刺激影響內在功效——生物鐘在哪里呢？睡眠和生理節(jié)律專家講座第53頁視交叉上核（SCN）1972年毀壞大鼠SCN破壞節(jié)律周期行為行為本身不會消失黑視素睡眠和生理節(jié)律專家講座第54頁睡眠和生理節(jié)律專家講座第55頁生物鐘本質成像研究2-脫氧葡萄糖＋X光片睡眠和生理節(jié)律專家講座第56頁移植試驗1980s：切除成年倉鼠視上核——睡眠周期消失植入幼鼠視上核——睡眠周期恢復睡眠和生理節(jié)律專家講座第57頁細胞試驗哈佛大學Reppert：SCN內單個細胞也含有周期性，24.35小時在哺乳動物SCN內，這些細胞聯(lián)合起來，共同影響生物鐘睡眠和生理節(jié)律專家講座第58頁視交叉上核光線對于生物鐘“牽引”作用第三只眼眼睛SCN視網(wǎng)膜－下丘腦驅動節(jié)律光線睡眠和生理節(jié)律專家講座第59頁自由睡眠清醒節(jié)律睡眠和生理節(jié)律專家講座第60頁季節(jié)節(jié)律調整“生物日歷”松果腺中腦頂部，小腦面前分泌褪黑激素睡眠和生理節(jié)律專家