腦的節(jié)律睡眠和覺(jué)醒課件

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1、專(zhuān)題篇之六第十二講腦的節(jié)律—睡眠和覺(jué)醒肖飛(暨南大學(xué)神經(jīng)藥理室廣州510632)引言我們居住的地球是一個(gè)富有節(jié)奏的環(huán)境。氣溫、降雨和白晝都隨著季節(jié)的變化而變化，每天晝夜交替。為了更好適應(yīng)環(huán)境獲得生存，動(dòng)物的行為必需與環(huán)境的節(jié)奏相協(xié)調(diào)。睡眠和覺(jué)醒是最明顯的節(jié)律行為。在進(jìn)化過(guò)程中，腦形成了各種各樣的節(jié)律控制系統(tǒng)有節(jié)律周期有些較長(zhǎng)，如冬眠動(dòng)物的一些節(jié)律活動(dòng)；另一些較短，如呼吸節(jié)律、心跳節(jié)律、行走步伐大腦皮層的電節(jié)律等,而人的睡眠過(guò)程也有周期性，一個(gè)周期大約90分鐘，每晚要經(jīng)過(guò)4-5次這樣的周期。第十二講睡眠和覺(jué)醒一、睡眠二、

2、生理性晝夜節(jié)律—生物鐘睡眠的特征睡眠和夢(mèng)是神秘的，人是怎樣睡眠及為什么要睡眠呢？首先了解一下睡眠過(guò)程中人體發(fā)生了哪些變化？1、意識(shí)喪失。大多數(shù)時(shí)間內(nèi)，大腦的活動(dòng)減弱。腦與外界環(huán)境仍保持著一定的聯(lián)系，但聯(lián)系很微弱。小的聲音聽(tīng)不到了，輕的觸覺(jué)也沒(méi)反應(yīng)。腦電圖上記錄到特定的腦電波。2、能量消耗減少，代謝下降13%。副交感神經(jīng)興奮，交感神經(jīng)抑制。心率減慢20%，血壓下降10%，血液流動(dòng)速度減慢；呼吸減慢，打呼嚕；肌緊張力下降，表現(xiàn)為肌肉松馳；內(nèi)臟活動(dòng)是增強(qiáng)的，合成和儲(chǔ)備物質(zhì)；體溫有所下降，凌晨2-3點(diǎn)降至最低，但不超過(guò)1度。意

3、識(shí)之迷睡眠是意識(shí)的喪失，但意識(shí)本身有其更廣泛的含義，一般而言，意識(shí)是對(duì)客觀現(xiàn)實(shí)自覺(jué)的、能動(dòng)的反映。人工智能學(xué)家是一個(gè)極端，他們把腦看作備受稱(chēng)贊的計(jì)算機(jī)。按McCarthy的觀點(diǎn)，任何反饋設(shè)計(jì)具有基本特征，最終可導(dǎo)致人類(lèi)的意識(shí)狀態(tài)?！凹词挂粋€(gè)溫度控制器也有資格說(shuō)成具有意識(shí)”。另一個(gè)極端的人們認(rèn)為是意識(shí)是人類(lèi)所特有的，即“低等”動(dòng)物也不具備意識(shí)。生物學(xué)家的共同看法是，他們都沒(méi)有動(dòng)動(dòng)腦筋去了解其他動(dòng)物的行為和腦的構(gòu)造。把意識(shí)看作腦的一個(gè)自發(fā)生的特點(diǎn)，而不是本身存在意義上可以被研究的實(shí)體。意識(shí)是人腦最終的迷團(tuán)。腦電圖（elec

4、troencephalogram,ECG)腦電圖：病人頭上配帶腦電圖的記錄電極，記錄大腦表面產(chǎn)生的電信號(hào)，以波形圖的形式表現(xiàn)出來(lái)。ECG主要記錄的是大腦皮質(zhì)內(nèi)大量錐體神經(jīng)元樹(shù)突興奮時(shí)的電流。成為研究睡眠和覺(jué)醒生理學(xué)的有價(jià)值的工具。ECG原理單個(gè)神經(jīng)元興奮時(shí)，其電信號(hào)太弱，不足以穿過(guò)顱骨和皮膚；并且信號(hào)互相抵消，產(chǎn)生不規(guī)則波形。只有當(dāng)電極下成千上萬(wàn)的神經(jīng)元同時(shí)被激活時(shí)才能測(cè)量到足夠大的腦電信號(hào)，記當(dāng)?shù)接泄?jié)律的波形。不規(guī)則同步化清醒和安靜時(shí)的腦電圖α節(jié)律β節(jié)律眨眼偽跡閉上眼睛清醒安靜時(shí)可以看到α波活動(dòng)，頻率為8-13Hz,

5、在枕區(qū)最大。當(dāng)睜眼時(shí)，則可看到α節(jié)律被抑制。腦節(jié)律的功能至今，大腦的皮質(zhì)節(jié)律的功能在很大程度上還是一個(gè)謎。一種觀點(diǎn)認(rèn)為，神經(jīng)節(jié)律可以協(xié)調(diào)神經(jīng)系統(tǒng)不同區(qū)域之間的活動(dòng)。在覺(jué)醒狀態(tài)下，腦的感覺(jué)系統(tǒng)和運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)經(jīng)常發(fā)生陣發(fā)性同步神經(jīng)活動(dòng)。如當(dāng)你試圖抓住一個(gè)籃球時(shí)，同時(shí)對(duì)形狀、顏色、運(yùn)動(dòng)、距離甚至籃球的含義反應(yīng)的不同神經(jīng)元趨于同步化，將分散的信息統(tǒng)一起來(lái)。另一種觀點(diǎn)則認(rèn)為，大多數(shù)的節(jié)律沒(méi)有直接的意義。盡管這些節(jié)律很有意思，但卻只是多種興奮性通路之間聯(lián)系而產(chǎn)生的副產(chǎn)品。不管腦節(jié)律是否真的有什么功能，但為我們了解腦的功能狀態(tài)提供了一個(gè)

6、便利的窗口。睡眠中樞1949年Magoun和Moruzzi發(fā)現(xiàn)，電刺激中腦網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)能引起一種驚醒和激醒的狀態(tài)；這部分如果損傷的話，將引起一種類(lèi)似的睡眠狀態(tài)。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)的中膽堿能神經(jīng)元發(fā)出纖維投射到大腦皮質(zhì)。這個(gè)部分被稱(chēng)為上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)。睡眠階段人的一生有1/3的時(shí)間是在睡眠中度過(guò)的，而其中的1/4還處于活躍的做夢(mèng)狀態(tài)。根據(jù)睡眠中腦電波的特征，可以分為快速動(dòng)眼睡眠（REM）和非快速動(dòng)眼（非REM）。每晚兩種睡眠交替進(jìn)行，90分鐘為一個(gè)循環(huán)，經(jīng)歷4-5個(gè)循環(huán)。REM：以低幅高頻腦電波和眼球快速運(yùn)動(dòng)為主要特征，腦較為活躍，此

7、時(shí)叫醒的話，80%以上的受試者都說(shuō)在做夢(mèng)。又稱(chēng)為夢(mèng)睡眠、快波睡眠。非REM：以高幅低頻慢波為特點(diǎn)。全身活動(dòng)減弱，副交感活動(dòng)占優(yōu)勢(shì)?？焖賱?dòng)眼睡眠（REM）—做夢(mèng)的階段年輕人中出現(xiàn)頻率較高的的夢(mèng)境內(nèi)容多與日間的生活經(jīng)歷和體驗(yàn)有關(guān)，且往往是日間生活中不便表達(dá)的或不愿想到的。夢(mèng)只在快速動(dòng)眼期出現(xiàn)，如果醒來(lái)時(shí)正好是在快速動(dòng)眼期，那么你就能知道自已做夢(mèng)。反過(guò)來(lái)，如果醒來(lái)時(shí)正好是在非快速動(dòng)眼期，那么你并覺(jué)得自已沒(méi)做夢(mèng)。實(shí)際上，人每晚都要經(jīng)過(guò)4-5次快速動(dòng)眼期，此時(shí)都會(huì)有夢(mèng)的出現(xiàn)，也就是每天都要要做4-5次夢(mèng)，關(guān)鍵是你都遺忘了，除非你

8、做夢(mèng)時(shí)醒了，就會(huì)記住這次的夢(mèng)，讓你感覺(jué)整晚上都在做夢(mèng)。古時(shí)將夢(mèng)與“靈魂”聯(lián)系在一起，有人認(rèn)為“夢(mèng)是離開(kāi)肉體的靈魂。弗洛伊德認(rèn)為，被壓抑的欲望刺激神經(jīng)系統(tǒng)產(chǎn)生夢(mèng)的原動(dòng)力，欲望以象征的方式在夢(mèng)中得到滿足。夢(mèng)的釋疑現(xiàn)在觀點(diǎn)認(rèn)為：人睡眠時(shí)，大部分大腦皮質(zhì)神經(jīng)元被抑制了，開(kāi)始休息?？偸怯猩贁?shù)“值夜班”的神經(jīng)元在興奮活動(dòng)著，不然就沒(méi)辦法喚醒了