第四章 睡眠与觉醒.ppt

睡眠与觉醒的生理机制 想睡 想吃 想喝都受机体内在的动机的驱使 是一种本能行为 睡眠与觉醒的交替活动受人体内在生物钟节律的控制 也是脑的一种主动调节过程 脑内某些神经结构与中枢的神经递质参与了睡眠与觉醒状态的转换和维持 主要内容 觉醒和睡眠的神经机制生物钟人类的睡眠时相及其特点睡眠的功能睡眠 觉醒关系失调 觉醒与睡眠的神经机制之睡眠的化学控制 如果个体被剥夺慢波睡眠或者快速眼动睡眠 个体是否会补足缺失的那部分睡眠 是 如果个体在日间打盹 夜间的慢波睡眠量是否会减少 是 何种机制控制个体获得的睡眠量 可能觉醒的延长会产生一种促睡眠物质 或者睡眠的延长会产生一种促觉醒物质 海豚的两个大脑半球轮流睡觉 海豚两个大脑半球的脑电波变化 觉醒与睡眠的神经机制之睡眠的化学控制 主要化学物质 腺苷 当增加的神经活动需要分解储存在星形胶质细胞的肝糖时产生的化学物质 会在紧接着的夜晚睡眠期间增加delta波 使这个区域恢复消耗的能量 睡眠与觉醒的神经机制之觉醒的神经控制 神经递质 与唤醒 警觉状态和觉醒状态 有关的神经递质乙酰胆碱去甲肾上腺素5 羟色胺组胺下丘泌素 乙酰胆碱 脑内存在两组乙酰胆碱能神经元 一组位于脑桥内 一组位于基底前脑内 当两组乙酰胆碱能神经元被刺激时 会产生激活和皮层的去同步化 位于基底前脑的一组乙酰胆碱能神经元是脑桥北侧与大脑皮层通路之间必不可少的一部分 去甲肾上腺素 蓝斑内去甲肾上腺素能够调和儿茶酚胺激动剂从而引发唤醒和失眠 蓝斑位于脑桥背侧 蓝斑内神经元能引起唤醒 可以释放去甲肾上腺素至新皮层 海马 丘脑 小脑皮质 脑桥和延髓 5 羟色胺 位于中缝核内 中缝核位于延髓和脑桥区网状结构内 其神经元的轴突进入丘脑 下丘脑 基底神经节 海马和大脑皮层 刺激中缝核引起运动和皮质唤醒 组胺 组胺能神经元细胞位于下丘脑内的结节乳头核内 其轴突进入大脑皮层 丘脑 基底神经节 基底前脑和下丘脑 进入大脑皮层的轴突直接增加皮层活动和唤醒 而进入基底前脑乙酰胆碱神经元和脑桥北侧的轴突 通过增加大脑皮层乙酰胆碱释放间接增加皮质活动和唤醒 组胺能神经元活动在觉醒期间高 在慢波睡眠和快速眼动睡眠期间低 下丘泌素 分泌下丘泌素的神经元细胞体位于外侧丘脑 这些神经元轴突终止于蓝斑 中缝核 结节乳头核 脑桥背侧乙酰胆碱能神经元和大脑皮层 慢波睡眠的神经控制 相关脑区 腹外侧视前区 位于下丘脑的前端 实验发现 视前区破坏会引发失眠症 昏迷 死亡 VLPA从其抑制的大脑区域 如 结节乳头核 中缝核和蓝斑 接收抑制输入 为睡眠和觉醒奠定基础VLPA与其抑制的大脑区域相互抑制 具有触发器电回路的特征 But触发器不稳定 无意识的开或者关 如果没有有趣的事情发生 他们很难维持觉醒状态 如果觉醒超过一段时间 他们继续睡觉就会出现麻烦 如何维持触发器的稳定呢 下丘泌素 研究认为 腺苷能通过抑制腹外侧视前区神经元来增加睡眠 抑制的释放回激活这些神经元 快速眼动睡眠的神经控制 桥膝枕波 脑桥 膝状体 枕部 PGOwave 是快速眼动睡眠的第一个指标 简短的 突然出现的阶段性电位 这种电活动产生于脑桥 蔓延至外侧膝状体 最后扩展到视觉皮层 快速眼动睡眠受脑桥内一组分泌乙酰胆碱的背侧脑桥神经元影响 旁臂区兴奋性毒性损伤会使快速眼动睡眠急剧减少 快速眼动睡眠的保持与剩余的的乙酰胆碱量有直接的关系 同时 5 羟色胺和去甲肾上腺素抑制剂会引起快速眼动睡眠的增加 人类的睡眠时相及其特点 一 两种睡眠时相二 不同睡眠时相的生理功能变化三 两种睡眠状态与梦四 睡眠 觉醒周期五 睡眠的年龄特征 一 两种睡眠时相 睡眠过程具有两种不同的状态 一种是脑电波呈同步化慢波时相 称为慢波睡眠 slowwavesleep SWS 另一种脑电波呈去同步化快波时相 称为快波睡眠 fastwavesleep FWS 也称异相睡眠 慢波睡眠 第一阶 入睡期 从觉醒到脑电出现睡眠梭形波的阶段 此时 波逐渐减少 脑电波趋向平坦化 低振幅的 波 波不规则地混在一起 第二阶段 浅睡期 少量 波 梭形波 K复合波 睡眠梭形波 在后或在上 第三阶段 中度睡眠 高振幅 波 75 v 1 5 2Hz 不少于20 第四阶段 深度睡眠 连续高振幅 波 多于50 快波睡眠 快波睡眠时常伴随出现眼球快速运动 故也称为快速眼动 rapideyemovement REM 睡眠 而慢波睡眠也称为非快速眼动 NREM 睡眠 二 不同睡眠时相的生理功能变化 慢波睡眠和快波睡眠与觉醒状态相比均有显著的生理功能变化 慢波睡眠时期的生理变化 1 嗅 视 听 触等感觉功能暂时减退 2 骨骼肌反射活动和肌紧张减弱 3 伴有一系列自主神经功能的改变 例如血压下降 心率减慢 瞳孔缩小 尿量减少 体温下降 代谢率降低 呼吸变慢 胃液分泌可增多而唾液分泌减少 发汗功能增强等 快波睡眠时期的生理变化 1 各种感觉功能进一步减退 以致唤醒阈提高 2 骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱 肌肉几乎完全松弛 此外还有间断的阵发性表现 例如出现眼球快速运动 部分躯体抽动 3 在人类还伴有血压升高和心率加快 呼吸加快而不规则 三 两种睡眠状态与梦 在脑电图记录睡眠进入到不同阶段时唤醒被测试者 询问其醒来之前的思想和意向知觉情况 结果发现处于异相睡眠 快波睡眠 REM睡眠 的被试者唤醒后往往报告自己正在做梦 REM睡眠时眼球的快速运动可能与梦中观察到的景象有关 REM睡眠时的梦具有视觉梦幻特色 常常是包含有怪异的知觉经验的故事 睡眠前半期的梦多是针对现实的 而后期则变得怪异 梦的意义 有人认为梦能满足一个人的欲望 解决某些心理问题 他们认为睡眠是人生的一部分 梦也是人生的体验之一 运用沉思 运动和饮食等方法来调节做梦 有益于身心健康 有人认为梦是人体的一种基本体力恢复过程的副产品 本身没有什么意义 四 睡眠 觉醒周期 成人夜间睡眠8小时的大致情况是 开始为睡眠的潜伏期 接着进入慢波睡眠状态 由第一期依次进入到第四期并持续一段时间 然后在入睡60 90分钟后进入第一次REM睡眠 再进入下一个慢波睡眠 整晚约4各SWS REM周期 每个周期持续约2小时 后期的REM睡眠依次延长 觉醒 1 2 3 4 3 2 REM 2 3 4 3 2 REM 2 3 2 REM 2 REM 2 睡眠 觉醒周期 睡眠 觉醒周期 睡眠质量 在整个睡眠过程中 每个睡眠周期的SWS睡眠和REM睡眠都不是前一个周期的简单重复 成年人典型的夜晚睡眠时间分配是 50 为慢波2期 25 为快波睡眠 10 为慢波3期 5 为慢波1期 决定睡眠质量主要在于慢波4期和快波睡眠所占总睡眠时间的比例 老人睡眠潜伏期延长 可以完全没有慢波4期 第一次快波睡眠推迟出现 每次快波睡眠持续时间均衡 故入睡困难 中途转醒更为频繁 睡眠质量 REM睡眠 SWS睡眠 觉醒 REM SWS 16 3 2 快速眼动睡眠与迷宫学习的关系 五 睡眠的年龄特征 睡眠的时间随年龄 个体和工作情况而不同 新生儿 16h d 儿童 9 12h d 青年人 成年人 6 9h d 老年 5 7h d 异相睡眠约占总睡眠时间的比例 新生儿1 2 成年人1 4 老年人1 5 每天睡眠的次数 新生儿5 6次 儿童1 2 老年人3 5 睡眠的功能 一 剥夺睡眠对身心行为的影响二 运动对睡眠的影响三 心理活动对睡眠的影响四 睡眠的功能 一 剥夺睡眠对身心行为的影响 睡眠剥夺有三种方式 全睡眠剥夺 部分睡眠剥夺和选择性睡眠剥夺 二 运动对睡眠的影响 如果睡眠的功能是恢复日间活动 那么睡眠与运动相关 然而睡眠和运动之间的相关并不显著 三 心理活动对睡眠的影响 增强心理活动但不影响生理活动切不产生压力时 慢波睡眠增加 这似乎说明此时大脑比平时更需要休息 四 睡眠的功能 睡眠的保护性作用 睡眠对激素分泌和脑的发育方面的作用 睡眠 觉醒关系失调 睡眠是临床上衡量人的身体健康状况的重要指标之一 良好睡眠的标准 1 入睡顺利2 整个睡眠过程中从不觉醒 3 觉醒后有清爽舒服的感觉 睡眠不良 1 入睡困难2 睡眠过程中至少觉醒一次 3 清醒后仍有疲怠不快 头脑昏沉的感觉 一 睡眠障碍 1 失眠症2 发作性嗜睡病3 睡眠异常现象 失眠症 诊断失眠的主要标准是 入睡困难 睡眠过程中睡眠时间短 觉醒次数多并且多梦 失眠者的REM睡眠期缩短 SWS睡眠期较长 4期提前结束 失眠者生理性警觉水平提高 睡眠过程中心率 体温都较睡眠良好者高 失眠2 3日后 记忆思维能力下降 易怒等 失眠症 慢性失眠者的心理特点是 抑郁 焦虑 易于疲倦 乏力以及对健康的过度关注 对入睡时间估计过长 而对实际睡眠时间估计过短 除心理因素外 慢性失眠与疾病和环境因素都有关系 发作性嗜睡病 1 睡眠发作 2 猝倒 3 睡眠麻痹 4 催眠幻觉 猝倒 睡眠异常现象 1 梦游症梦游症是一种发生率很高的睡眠异常现象 约为人口的1 6 男性多于女性 儿童多于成人 多与遗尿并发 常有家族史 梦游时间一般为15 30分钟 此后将梦游发生情况遗忘 梦游出现于SWS睡眠的3 4期 往往发生于睡眠最初阶段的2 3小时内 睡眠异常现象 2 夜惊夜惊可与梦游同时发生 夜惊多见于儿童 表现为睡眠中突然坐起 惊叫 辗转不安 手足伸展或伴有其它复杂无目地动作 有时呈惊恐状 呼吸急促有死亡之感 历时1 2分钟 发作后回忆不起来当时的情景 夜惊发生于SWS睡眠的4期 常出现在睡眠初期的15 30分钟内 属于SWS睡眠3 4期呈现的 觉醒反应障碍 二 睡眠卫生 卧室空气流通 被褥干净且与季节适应 睡前保持安静 尽量不做紧张激烈的脑力劳动和体力劳动 在条件许可时 睡前睡前到空气新鲜的地方散步或温水擦身洗脚 睡前不要服用使神经和内脏兴奋的药物 躺在床上不要集中精力回忆所经历的事情 枕头不要太高 要脱掉外衣 不要蒙头 生物钟 一 生理节律和生理计时器二 季节节律的调节三 生理节律的