覺醒睡眠與腦電活動

覺醒睡眠與腦電活動第一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(一)腦電圖

(electroencephalogram,EEG)

自發(fā)腦活動：在無明顯感覺刺激情

況下，大腦皮層經(jīng)常自發(fā)產(chǎn)生的節(jié)

律性電位變化。

腦電圖：應(yīng)用記錄電極在頭皮表面所記錄的自發(fā)腦電活動。

皮層電圖：在開顱情況下，應(yīng)用記

錄電極在皮層表面所記錄的自發(fā)腦

電活動。

第二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

1．腦電圖的基本波形

⑴各波參數(shù)及意義頻率(次/s)幅值（μV）意義δ波：0.5—3慢20—200高(睡眠、疲勞)

θ波：4—7100—150（困倦）

α波：8—1320—100（清醒安靜）

β波：14—30快5—20低（緊張活動）

第四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵α波梭形和α波阻斷

正常人α波在清醒、閉目、安靜時出現(xiàn)，

呈由小變大，又由大變小的梭形變化，稱為α波梭形。每個梭形持續(xù)1-2s。

當受試者睜眼或接受刺激時α波消失并

轉(zhuǎn)為快波，稱為α波阻斷。第五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑶同步化與去同步化

當大腦皮層神經(jīng)元的活動趨向步調(diào)一致時,出現(xiàn)低頻高幅慢波,稱為同步化。如,α波就是一種同步化波。

當大腦皮層神經(jīng)元的活動步調(diào)不一致時，出現(xiàn)高頻低幅快波，稱為去同步化。如，α波阻斷后出現(xiàn)的β

波，就是一種去同步化波。第七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

2．腦電波的形成機制

⑴皮層表層的電位變化是大量皮層

神經(jīng)元突觸后電位同步總和形成

的，其中錐體細胞同步發(fā)生的突觸后電位的總和起重要作用。第八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵皮層神經(jīng)元的同步化節(jié)律源于丘腦

①對輕度麻醉動物的髓板內(nèi)核群

施加8-12次/s的節(jié)律性電刺激，

在皮層會引導(dǎo)出類似α波的腦

電活動；第十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一②中度麻醉動物，即使無感覺刺激，

皮層也會出現(xiàn)8-12次/s的類似α波

的自發(fā)腦電活動，切斷皮層與丘腦

之間的纖維聯(lián)系，該類電活動減少；第十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑶以60次/s的節(jié)律性電刺激來刺激

丘腦非特異投射系統(tǒng)，干擾丘腦

非特異投射系統(tǒng)與皮層神經(jīng)元之

間的同步化聯(lián)系，腦電圖出現(xiàn)去

同步化快波，引起α波阻斷。第十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一以上說明，皮層神經(jīng)元的同步化節(jié)

律來源于丘腦，是皮層神經(jīng)元與丘

腦非特異投射系統(tǒng)之間的交互作用，

一定的同步節(jié)律的丘腦非特異投射

系統(tǒng)的活動，促進了皮層電活動的

同步化。第十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(二)皮層誘發(fā)電位

evokedcorticalpotential在感覺傳入沖動的激發(fā)下，在大腦皮層某一局限區(qū)域記錄出的波形較為固定的電位變化。第十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一1.波形：

主反應(yīng)：先正(向下)

后負(向上)；后發(fā)放：一系列正相周期性波動。是皮層與丘腦感覺接替核團之間環(huán)路活動的結(jié)果。第十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

2.意義：臨床用于中樞病變定位診斷，如視覺誘發(fā)電位、體感誘發(fā)電位、聽覺誘發(fā)電位等；用于科學(xué)研究，如皮層感覺區(qū)的定位。第十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一二、睡眠與覺醒

Wakefulness&Sleep(一)覺醒狀態(tài)的維持

第十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一1.網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)

Ascendingreticularactivatingsystem⑴動物實驗：刺激中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，能喚醒動物，腦電呈去同步化快波；在中腦頭端切斷網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，動物昏睡，腦電呈同步化慢波；表明：腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)存在著具有上行喚醒作用的功能系統(tǒng)，即網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)。第十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第二十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(2)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)是通過丘腦非特異投射系統(tǒng)而起作用的；

(3)網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)是一個多突觸的接替系統(tǒng)，易受藥物影響而產(chǎn)生傳導(dǎo)阻滯。第二十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

2.覺醒狀態(tài)分成兩部分：

⑴腦電覺醒狀態(tài)：腦電波表現(xiàn)為

去同步化快波，但不一定呈現(xiàn)覺醒探究行為;

⑵行為覺醒狀態(tài)：出現(xiàn)覺醒時的各種行為表現(xiàn),尤其是探究行為;

兩種覺醒的維持機制不同。第二十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一3.腦電覺醒狀態(tài)的維持：

⑴腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動系統(tǒng)的遞質(zhì)是ACh。靜脈注射阿托品,可阻斷腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)對腦電的喚醒作用，腦電呈同步化慢波，而不出現(xiàn)快波；但行為上不表現(xiàn)睡眠。

(即腦電不覺醒，行為覺醒)第二十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵破壞藍斑核上部(去甲腎上腺系統(tǒng))

后，腦電快波明顯減少，新異刺激仍能引起快波，但刺激一旦停止，喚醒作用隨即停止。

以上說明：腦電覺醒狀態(tài)的維持與腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激動ACh

系統(tǒng)的

時相性作用及藍斑核上部去甲腎上腺系統(tǒng)的持續(xù)性緊張性作用有關(guān)。第二十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一4.行為覺醒狀態(tài)的維持：

單純破壞黑質(zhì)多巴胺遞質(zhì)系統(tǒng)，動物行為上不表現(xiàn)為覺醒，對新異刺激不能表現(xiàn)探究行為，但腦電仍出現(xiàn)快波(腦電覺醒)。因此，行為覺醒狀態(tài)的維持可能與黑質(zhì)多巴胺遞質(zhì)系統(tǒng)功能有關(guān)。第二十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(二)睡眠的時相

1.慢波睡眠(slowwavesleep,SWS)

⑴

表現(xiàn):①腦電圖呈同步化慢波；

②視、嗅、聽、觸等感覺功能暫時減退；③骨骼肌反射活動和肌緊張減弱；第二十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

④自主神經(jīng)功能活動改變：如血壓↓、心率↓、尿量↓、體溫↓、代謝↓、瞳孔縮小、呼吸變慢、胃液分泌↑、發(fā)汗功能↑等。

第二十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵

慢波睡眠分期:Ⅰstage:入睡期,α波漸減少,呈若干θ波,

腦電平坦;Ⅱstage:淺睡期,在θ波背景上出現(xiàn)睡眠梭

形(α波變異的σ波)和κ-復(fù)合波

(δ波和σ波的復(fù)合);Ⅲstage:中度睡眠期,高幅δ波,占20%~50%;Ⅳstage:深度睡眠期,高幅δ波,占50%以上;

⑶意義：生長素分泌增加，有利于促進生長和體力恢復(fù)。第二十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一2.快波睡眠

fastwavesleep,FWS

又稱異相睡眠

paradoxicalsleep,PS

快動眼睡眠

rapideyemovements,REM

第二十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑴表現(xiàn)：

①腦電圖呈去同步化快波；

②各種感覺功能進一步減退，喚醒閾提高；

③骨骼肌反射活動和肌緊張進一步減弱，幾乎完全松弛；第三十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一④有間斷的陣發(fā)性表現(xiàn)：如眼球快速

運動、部分軀體抽動、血壓升高、

心率加快、呼吸不規(guī)則等。

⑤做夢第三十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵意義：①異相睡眠是必需的生理活動過程;②異相睡眠期間，生長素分泌雖減少，但腦內(nèi)蛋白質(zhì)合成加快，有利于幼兒神經(jīng)系統(tǒng)的成熟，新突觸聯(lián)系的建立，促進精力的恢復(fù);③異相睡眠期間有間斷的陣發(fā)性表現(xiàn)，易導(dǎo)致某些疾病(如心絞痛、哮喘、腦血管病等)的發(fā)作；第三十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一3.睡眠時相的轉(zhuǎn)換

慢波睡眠和快波睡眠均可轉(zhuǎn)為覺醒狀態(tài)，但入睡必須先慢波睡眠→

80～120min→異相睡眠→20～30min

→慢波睡眠。在整個睡眠期間，轉(zhuǎn)化4～5次，越接近睡眠后期，異相睡眠持續(xù)時間越長。第三十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(三)睡眠發(fā)生機制

睡眠是CNS內(nèi)發(fā)生的主動過程。

1.與睡眠有關(guān)的腦結(jié)構(gòu)：

(1)慢波睡眠:①下丘腦后部,丘腦髓板內(nèi)核群至丘腦前核之間區(qū)域;②腦干尾端的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)—上行抑制系統(tǒng)

(ascendinginhibitorysystem);

③視前區(qū)和Broca斜帶區(qū)的基底前腦；第三十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(2)異相睡眠:腦橋被蓋外側(cè)區(qū)ACh神經(jīng)元;腦橋-外膝狀體-枕葉鋒電位PGO

啟動異相睡眠。2.神經(jīng)遞質(zhì)

慢波睡眠：

腦干5-HT抑制,而腺苷、PGD2促進睡眠

異相睡眠：

中縫核5-HT和藍斑核NE終止睡眠第三十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一第七節(jié)腦的高級功能

HigherNervousActivityoftheBrain第三十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

一、學(xué)習(xí)和記憶

learning&memory學(xué)習(xí):是指人和動物不斷接受環(huán)境變化的信息而獲得外界知識(新的行為習(xí)慣或經(jīng)驗)的神經(jīng)活動過程；記憶:是將獲得的知識進行貯存和讀出的神經(jīng)活動過程。學(xué)習(xí)是記憶的前提，記憶是新的學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。第三十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(一)學(xué)習(xí)的形式

1.非聯(lián)合型學(xué)習(xí)nonassociativlearning

不需要刺激和反應(yīng)之間形成某種明確關(guān)系的學(xué)習(xí)類型。如,習(xí)慣化等。

2.聯(lián)合型學(xué)習(xí)associativlearning

兩個事件在相距很近的時間內(nèi)重復(fù)發(fā)生在腦內(nèi)形成聯(lián)系的學(xué)習(xí)類型。如,

條件反射。第三十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(二)學(xué)習(xí)和記憶的典型模式—條件反射1．條件反射的建立⑴經(jīng)典條件反射(classicalconditionedreflex)。

A.食物→粘膜→中樞→唾液腺→唾液。這是非條件反射，食物為非條件刺激。

B.鈴聲刺激→不分泌唾液。此時鈴聲為無關(guān)刺激。第三十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一C.鈴聲→食物(兩者多次結(jié)合后)：鈴聲一出現(xiàn)→動物就分泌唾液。

此時，鈴聲已成為進食的信號或條件，因而把鈴聲稱為信號刺激或條件刺激；條件刺激所引起的反射則稱為條件反射?？梢?，形成條件反射的首要基本條件是無關(guān)刺激與非條件刺激在時間上的多次結(jié)合,這個過程稱為強化reinforcement第四十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑵操作式條件反射

operantconditionedreflex

操作式條件反射是動物通過完成一定的操作所建立起的條件反射。

A.大鼠在實驗箱內(nèi)走動偶爾踩到杠桿時→即得到食物,如此重復(fù)多次，動物即學(xué)會自動踩杠桿而得食。

B.此基礎(chǔ)上訓(xùn)練動物只有當某一特定信號出現(xiàn)時踩杠桿才能得到食物的強化。訓(xùn)練完成后,動物見到特定信號，才會去踩杠桿而得食。第四十一頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一2．條件反射的消退(extinction)

條件反射建立起來之后，如果反復(fù)應(yīng)用條件刺激而不給非條件刺激的強化，條件反射就會逐漸減弱，以致完全不出現(xiàn)。這種現(xiàn)象稱為條件反射的消退。條件反射的消退是由于在不強化的條件下，條件刺激轉(zhuǎn)化成了引起中樞發(fā)生抑制的刺激。第四十二頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(二)人類條件反射和兩種信號系統(tǒng)學(xué)說1．人類的條件反射⑴上述方法，原則上也可用于人類條件反射活動的研究。⑵由于人類具有語詞思維功能，因此還可以應(yīng)用語詞強化的方法來研究人類的條件反射。第四十三頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一2．兩種信號系統(tǒng)學(xué)說⑴第一信號：直接作用于眼、耳、鼻、舌、身等感受裝置的現(xiàn)實具體的感覺刺激信號。⑵第二信號：如果說具體的信號是第一信號，那么相應(yīng)的語詞則是第一信號的信號，即第二信號。第四十四頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一⑶兩個信號系統(tǒng)：第一信號系統(tǒng)是對第一信號發(fā)生反應(yīng)的大腦皮質(zhì)功能系統(tǒng)；第二信號系統(tǒng)是對第二信號發(fā)生反應(yīng)的大腦皮質(zhì)功能系統(tǒng)。動物只有一個信號系統(tǒng)，相當于人的第一信號系統(tǒng);人類有兩個信號系統(tǒng)。第四十五頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

二、大腦皮層的語言中樞和一側(cè)優(yōu)勢

speechcenterinthecerebralcortex&lateralitycerebraldominance第四十六頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(一)大腦皮層的語言中樞第四十七頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一

功能障礙名稱受損部位出現(xiàn)的癥狀

運動性失語

中央前回底部前方能看懂文字，聽懂別人

Broca三角區(qū)(S)談話，發(fā)音器官正常；但不能用語詞口頭表達自己思想。

失寫癥

額中回后部接近能看懂文字，聽懂別人中央前回手部代談話，也能說話，但不表區(qū)(W)會書寫，手部其他運動正常。感覺性失語

顳上回后部(H)可以講話、書寫、看懂但聽不懂別人談話。失讀癥

角回(V)看不懂文字含義，但視覺及其他語言功能正常。

第四十八頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一韋尼克失語(Wernicke’saphasia)1.Wernike語言區(qū):位于顳上回后部的初級聽覺皮層之后，角回前。是與理解聽覺性和視覺性語言信息有關(guān)的語言理解區(qū)。

2.失語表現(xiàn):患者聽力完好，甚至也能辨別出不同的詞,但不能把這些詞組織成一個連貫的思想,弄清其表達的意思；同樣地，也能看印刷品的文字,但不能認知其所表達的意思,因此患者不能系統(tǒng)表達思想并進行交流;如果損傷不嚴重,患者可表達思想，但不能把恰當?shù)脑~收集在一起進行連續(xù)表達,有時雖說話.流利,

但用詞雜亂，甚至自創(chuàng)詞,難以理解。第四十九頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一(二)大腦皮層功能的一側(cè)優(yōu)勢

1.左側(cè)大腦半球在語言活動功能上占優(yōu)勢

⑴雖與一定的遺傳因素有關(guān),但主要是在后天生活實踐中形成的,

與人類慣用右手有關(guān)。第五十頁，共五十七頁，編輯于2023年，星期一2—3歲以前：左側(cè)大腦半球損傷造成的語言功能紊亂與右側(cè)大腦半球損傷無明顯差異，說明語言功能與兩側(cè)大腦半球均有關(guān)；10—12歲：左側(cè)優(yōu)勢逐步建立，但左側(cè)大腦半球損傷后，尚可在右側(cè)大腦皮層建立語言中樞；第五十一頁，共五十七頁，編輯