「睡眠与生理节律（教学课件）」.ppt

第四章 睡眠与生理节律 1 医学知识 主要内容 睡眠的生理和行为描述为什么需要睡眠 睡眠的生理 神经机制生物钟睡眠障碍睡眠药物 2 医学知识 睡眠 人类的矛盾 3 医学知识 对于睡眠的期待 吃得饱 睡得香 身体好早睡早起身体好 好睡养颜 孩子睡眠时间要多于10小时 4 医学知识 我们一生中要睡多长时间 假设 每天睡8小时 60年中 就有20年被我们睡过去了 在我们大多数人的生命中 睡眠时间要超过175000小时假设 每天少睡2小时 60年中 我们会多出5年的时间去 对于睡眠的畏惧 5 医学知识 睡眠的生理和行为描述 对于睡眠的早期探索睡眠是令人愉快的 魔鬼的诱惑弗洛伊德 压抑的释放需要解析梦境 明了压抑源头进化理论物种为什么会在不同时间睡眠 6 医学知识 现代睡眠实验 7 医学知识 三个心理生理指标 眼电 electrooculogram EOG 肌电 electromyogram EMG 脑电 EEG 8 医学知识 脑电 清醒8 12Hz 波13 30Hz 波阶段13 5 7 5Hz 波10分钟阶段2睡眠纺锤波K复合波不认为自己睡着有鼾声15分钟阶段3 4低于3 5Hz 波45分钟REM脑电去同步化脑电类似第一阶段 去同步化 9 医学知识 几个术语 REM睡眠1953年 Aserinsky和Kleitman快速眼动睡眠 rapideyemovement REM 非快速眼动睡眠1 4阶段的睡眠慢波睡眠第3 第4阶段 有 波的出现 10 医学知识 睡眠的阶段 11 医学知识 两种睡眠区别 REM睡眠Rapideyemovement自发阶段1EEG 脑电去同步化 快速 不规则波 快速眼动大脑活跃肌张力丧失做梦容易被有意义的刺激惊醒勃起或分泌物 SWS睡眠Slowwavesleep阶段3 4脑电活动同步化 波出现 慢速眼动或没有眼动高噪音才能唤醒无生殖器活动 异相睡眠 自发阶段1EEGDelta睡眠 阶段3 4 12 医学知识 REM睡眠和梦 NathanielKleitman实验室的工作 REM叫醒 最生动的梦 将被试从REM睡眠中叫醒后 80 都报告做梦 从非REM睡眠中叫醒时 只有7 报告做梦 13 医学知识 我们必须做梦吗 如果在快速眼动睡眠期间唤醒被试 使其无法完成做梦 结果将如何呢 快速眼动睡眠反弹 REMrebound 14 医学知识 共同的梦 1 寻找某处 2 跌落3 一次次试图做某事 17 拾到钱 27 很累 不能动弹 30 掉牙 34 被栓着脖子吊起来 15 医学知识 梦中的时间 在一项研究中 被试在REM开始5或15分钟后被叫醒 并让他们判断自己做梦的时间是5还是15分钟 111人中有92人选择正确了 16 医学知识 梦与性阴茎勃起与性内容的关系 婴儿观测梦话和梦游主要发生在慢波睡眠阶段 没有梦肌张力 17 医学知识 我们为什么要睡眠 强烈的睡眠欲望来自哪里 18 医学知识 哈欠的功能 给大脑降温让我们保持头脑清醒社交能力打哈欠的传染能力社交技巧高的人打哈欠的几率是那些社交技巧不高的人的三倍同情心40名心理系学生vs 40名工程系学生第一次实验的结果显示 心理系的学生平均打哈欠5 5次 而工程系学生平均打哈欠1 5次 19 医学知识 动物对于睡眠的迫切需要 生存之本危险的睡眠 印度河海豚1天总共睡7小时 每次4 60秒两半球轮流睡眠 慢波海豚 小鲸 20 医学知识 对于睡眠剥夺效应的理论预期 恢复理论 随着一段剥夺期的结束 丢失的大部分睡眠需要补回来 节律理论 睡眠剥夺没有让人衰弱的效果 只不过会增加人睡觉的渴望 一旦剥夺期结束 人们很少或不会补偿丢失掉睡眠 21 医学知识 睡眠剥夺 难以忍受的睡眠剥夺 22 医学知识 睡眠剥夺的后果 生理变化 Karadzic 1973 在回顾了关于睡眠剥夺的生理心理效应研究 包括心率 呼吸频率 血压 皮肤电阻 体温 体重 EMG EEG和诱发反应 结论 即使将剥夺期延长至200小时 也没有足够的证据表明有任何生理心理变化 复杂认知能力限定时间的抽象推理 空间关系 逻辑推理和理解测验简单认知操作警戒性测验 要求被试注视屏幕上的光电 并在其闪烁的时候按键 23 医学知识 11天睡眠剥夺后的恢复 24 医学知识 不同阶段的睡眠是否有不同的作用 25 医学知识 慢波睡眠 脑在休息 慢波睡眠中脑的变化 脑血流减缓 觉醒水平的75 Delta波 休息信号对于外部刺激没有反应 醒来也迷糊 致命性家族失眠症记忆缺陷 梦中生活 自主神经和内分泌系统失控 失眠 纺锤波 K复合波减少 慢波消失 只有快速眼动睡眠 26 医学知识 谁更需要慢波睡眠 身体or脑袋 身体运动Ryback等 躺着休息六周 1971 Adey等 四肢瘫痪和截肢者 1968 运动和睡眠相关不显著 脑袋活动警觉任务增加脑内葡萄糖代谢 前额叶刺激手 对侧脑delta波Home等 1985 车载实验 阶段4睡眠增加 27 医学知识 快速眼动睡眠是否重要 REM睡眠剥夺的效果 Dement 1960 REM睡眠倾向增加 时间累积 Eg 第一晚叫醒17次 第7晚叫醒67次 取消剥夺后2 3晚 睡眠时间加长 REM睡眠是需要的 并且有其特殊功能 28 医学知识 REM睡眠的作用 促进脑发展假说 人类 新生儿70 六个月30 8岁22 成年晚期15 动物 出生时大脑发展好的婴儿比发展不好的婴儿REM少 29 医学知识 30 医学知识 REM的学习假说 动物实验剥夺REM学习变慢监控睡眠迷宫练习增加REMREM最多 跑速增加最快人类研究 迟钝儿童REM少 天才儿童REM多考试期间REM多 31 医学知识 REM与SWS的关系 REM与SWS相对独立 单独阻断REM睡眠 并不影响整个睡眠时间 SWS优先于REM睡眠剥夺后 脑的代偿反应是增加SWS的比率和质量 SWS可以补偿REM的部分功能梦 32 医学知识 睡眠障碍 睡眠障碍的种类 失眠嗜睡睡眠障碍的发病率 30 33 医学知识 失眠 发生率 25 受影响 9 长期煎熬什么是失眠 为什么失眠 假性失眠 34 医学知识 原发性失眠 10 20 药物依赖型失眠吃药为了什么 睡觉 舒适 睡眠窒息睡眠呼吸暂停肌肉痉挛或迟缓使呼吸道受阻 肥胖者 中枢神经无法刺激呼吸系统 老年人 35 医学知识 共病性失眠 80 90 人格特征 抑郁 症状 半夜早醒 在黑暗中突然醒来 醒后不能再入睡 脑海里反复出现一些不愉快的往事或对前途忧心忡忡 还有入睡困难 中途易醒 多梦 晨起后无清晰感 不能恢复充沛精力 白天头昏 疲乏 无力或瞌睡 认知功能受损 工作与学习能力下降 记忆力下降 注意力不能集中等睡眠周期异常年龄增长药物相互作用不良饮食习惯等 36 医学知识 嗜睡症 嗜睡诱因 平淡的生活内部动机低症状一 嗜睡发作白天重复出现短暂睡眠 约2 10分钟 建议早晨服用兴奋剂 37 医学知识 症状二 猝倒肌肉瘫痪 REM睡眠出现在不恰当的时间情绪诱发 大笑 大哭 愤怒 伤心 极度兴奋 突然的体力活动诱发症状三 睡眠瘫痪睡前或早期症状四 睡眠梦幻 白日梦 38 医学知识 嗜睡症的原因 异常的脑机制REM睡眠闯入清醒状态跳过慢波睡眠遗传障碍基因突变 39 医学知识 REM睡眠行为障碍 REM出现不当嗜睡发作 直接进入REM睡眠猝倒REM缺乏Lavie等 1984 脑损伤导致REM缺乏的病人 40 医学知识 REM中的肌张力缺陷 缺陷 将梦付诸行动vs 梦游神经中枢 网状结构尾部梦游的猫 41 医学知识 慢波睡眠紊乱 发生在阶段4梦游遗尿夜惊 42 医学知识 睡眠药物 安眠药和抗安眠药 43 医学知识 安眠药 苯二氮类药物安定利眠宁短期效应 增加困意 减少入睡需要的时间 减少晚间睡眠时醒来的次数 增加整个睡眠时间 长期服用的副作用 耐药性增加 停药后 会导致失眠会成瘾损坏正常的睡眠模式 增加阶段2睡眠 减少阶段4和REM阶段的睡眠时间 44 医学知识 抗安眠药 两类抗安眠药 兴奋剂 如咖啡因和安非他明 三环抗抑郁药作用原理 兴奋剂和抗抑郁药能够通过增加释放量 组织突触重吸收 或两者结合起来 从而增加儿茶芬氨能 去甲肾上腺素能 肾上腺素能和多巴胺能 神经元的活动 作用于REM睡眠兴奋剂的副作用 成瘾 丧失胃口 45 医学知识 睡眠和觉醒的生理机制 46 医学知识 睡眠是一种神经静止的状态吗 在慢波睡眠阶段 脑内很多神经元的活动水平都低于清醒放松状态时 但其放电频率的减少仅仅超过10 在REM睡眠阶段 很多神经元甚至会比清醒放松状态下更加活跃 47 医学知识 睡眠的化学控制 个体被剥夺REM睡眠 会补足缺失的那部分 另外人们白天打盹时慢波睡眠的量会使晚间的慢波睡眠相应减少 某种机制控制着个体获得睡眠量 是不是觉醒延长会产生一种促睡眠物质 睡眠延长产生促觉醒物质 动物研究1995年Heller等发现核苷神经递质 腺苷 在控制睡眠中起主要作用 48 医学知识 觉醒的神经控制 觉醒神经回路分泌5种神经递质乙酰胆碱位于脑桥基底前脑去甲肾上腺素位于脑桥背侧 蓝斑5 羟色胺位于延髓和脑桥区网状结构 中缝核组胺位于下丘脑 结节乳头核下丘泌素位于外侧丘脑 49 医学知识 觉醒状态 感觉传入 脑干网状结构上行激动系统 50 医学知识 慢波睡眠的神经控制 腹外侧视前区 VLPA 位于下丘脑的前端动物实验 老鼠猫视前区的破坏会引发失眠症 接着导致昏睡死亡 电刺激此区域会引起相反的效果 困倦解剖学和组织化学研究 触发器电回路 51 医学知识 快速眼动睡眠的神经控制 快速眼动睡眠的特征 桥膝枕波突发的阶段性电活动 脑桥内 REM的特征 执行机制 研究者发现 乙酰胆碱能激动剂能促进REM睡眠动物实验 分析猫大脑皮层神经元末段释放乙酰胆碱水平 旁臂区5 羟色胺和去甲肾上腺素的抑制效应 52 医学知识 生物钟 生理节律行为或生理过程的日常节律改变 这些循环称作生理节律 53 医学知识 大脑活动在某种程度上是一种不受外界刺激影响的内在功能 生物钟在哪里呢 54 医学知识 视交叉上核 SCN 1972年毁坏大鼠SCN破坏节律周期行为行为本身不会消失黑视素 55 医学知识 56 医学知识 生物钟的本质 成像研究2 脱氧葡萄糖 X光片 57 医学知识 移植实验 1980s 切除成年仓鼠的视上核 睡眠周期消失植入幼鼠视上核 睡眠周期恢复 58 医学知识 细胞实验 哈佛大学Reppert SCN内单个细胞也具有周期性 24 35小时在哺乳动物SCN内 这些细胞联合起来 共同影响生物钟 59 医学知识 视交叉上核 光线对于生物钟的 牵引 作用第三只眼 60 医学知识 自由睡眠清醒节律 61 医学知识 季节节律的调节 生物日历 松果腺中脑顶部 小脑面前分泌褪黑激素 62 医学知识 SCN 松果腺 SCN 下丘脑 丘脑 中脑 SCN对于松果体腺的调节夜间退黑激素 日长调节 63 医学知识 眼睛 SCN 视网膜 下丘脑 活动睡眠 苏醒 行为 内分泌 外围振荡器 退黑激素可的松 心 肝 肺 哺乳动物周期节律示意图 64 医学知识 SCN是唯一的生物钟吗 海底生物 盲人 外部牵引作用老鼠与食物牵引 65 医学知识 生物钟失调 时差症经过长时间建立起来的规律性被打破主要表现为睡眠障碍 警觉下降和生活节律失调与时差的小时数成正比时差 4个时区 反应明