生理心理學(xué)第十四章睡眠和節(jié)律行為

第十四章睡眠與節(jié)律行為第一節(jié)睡眠的類型和階段腦電記錄是現(xiàn)代生理學(xué)研究睡眠的一種常用方法。一、睡眠的腦電記錄θ波（4Hz-7Hz）：出現(xiàn)在剛開始入睡的入睡期或淺睡期。δ波（1Hz-3.5Hz）：出現(xiàn)在深睡期或麻醉狀態(tài)。α波（8Hz-13Hz）：出現(xiàn)在覺醒階段，清醒、安靜的狀態(tài)下。β波（14Hz-30Hz）：出現(xiàn)在覺醒階段，較強(qiáng)烈的情緒反應(yīng)的興奮狀態(tài)下。二、睡眠的類型★根據(jù)腦電圖特征我們把睡眠分為：慢波睡眠:腦電活動(dòng)的變化與行為變化相平行。腦電波呈現(xiàn)同步化慢波的時(shí)相。異相睡眠（快速眼動(dòng)睡眠）腦電活動(dòng)的變化與行為變化相分離。腦電波呈現(xiàn)去同步化快波的時(shí)相。

（一）慢波睡眠睡眠Ⅰ期（入睡期）睡眠Ⅱ期（淺睡期）睡眠Ⅲ期（中睡期）睡眠Ⅳ期（深睡期）睡眠Ⅰ期（入睡期）：

此時(shí)是清醒到睡眠的的過渡期，意識朦朧，容易被喚醒，類似于打盹。在這個(gè)階段眼球活動(dòng)減慢，肌張力降低，腦電波由α波逐漸過渡到θ波，大腦整體活動(dòng)仍然比較活躍,但是水平在逐漸下降，腦電波呈現(xiàn)不規(guī)則鋸齒狀的θ波的波形。睡眠Ⅱ期（淺睡期）此時(shí)肌張力繼續(xù)降低，無眼球運(yùn)動(dòng)，意識逐漸消失，可能存在不連貫的思維活動(dòng)；EEG最顯著的特征是出現(xiàn)睡眠紡錘波和K-復(fù)合波。睡眠Ⅲ期（中睡期）此時(shí)EEG顯現(xiàn)低頻高振幅的特點(diǎn)，除了θ波以外，還產(chǎn)生頻率為0.5-3Hz的δ波。

4.睡眠Ⅳ期（深睡期）此階段δ波占有明顯優(yōu)勢，δ波是深度睡眠時(shí)期的特征波，占50%以上的腦電成分，此時(shí)意識完全喪失，肌肉松弛，無眼球活動(dòng)。生長激素主要在這一睡眠階段釋放，并且能促進(jìn)合成代謝，提高免疫能力。睡眠Ⅲ期和睡眠Ⅳ期的深度慢波睡眠是衡量睡眠質(zhì)量的重要指標(biāo)。小結(jié)：

在睡眠1期至4期的連續(xù)轉(zhuǎn)變過程中，睡眠者的各種生理指標(biāo)發(fā)生有規(guī)律的變化，表現(xiàn)心率和呼吸逐漸減慢，大腦活動(dòng)水平逐漸降低，EEG中低頻率、高振幅的腦電波成分逐漸增加；δ波是慢波睡眠階段的特征腦電波。階段腦電波外顯行為內(nèi)在生理變化1期(入睡期)低振幅，頻率快慢混合，以3.5-7.5hz的θ波為主。安靜困倦開始進(jìn)入睡眠狀態(tài)1、頸部肌肉和四肢肌肉張力逐漸降低，2、心率和呼吸逐漸變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒安靜時(shí)為多，3、生長激素和促腎上腺皮質(zhì)激素以及腎上腺分泌的腎上腺皮質(zhì)激素在慢波睡眠中比在白天清醒時(shí)增多。4、做夢極少。即使做夢夢境也平淡、生動(dòng)性弱，概念性和思維性較強(qiáng)。夢魘或惡夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第4期。夢醒后只能陳述恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險(xiǎn)境界，不能陳述夢境的全部故事情節(jié)。2期(淺睡期)低振幅，在θ波的背景上出現(xiàn)12-14hz的睡眠紡錘波，和K復(fù)合波。已經(jīng)入睡，并出現(xiàn)酣聲，但將被試叫醒后卻常自稱尚未睡著3期(中睡期)高振幅、在θ波背景上出現(xiàn)20-50％的低于3.5hz的δ波已經(jīng)睡熟，但尚易叫醒4期(深睡期)50％以上為高幅δ波不但睡熟還難以叫醒慢波睡眠的特點(diǎn)：（二）快速眼動(dòng)睡眠此階段最明顯的變化是出現(xiàn)快速、不規(guī)則的眼球運(yùn)動(dòng)。EEG顯示類似于清醒放松時(shí)的狀態(tài)，α和θ波的混合波，這提示此時(shí)大腦活動(dòng)比較活躍，與淺睡期腦電狀況相似。睡眠者的肌肉松弛程度高于其他任何睡眠期，這種狀態(tài)又類似于深度睡眠狀態(tài)。睡眠者的心率、血壓、呼吸變化不定，同時(shí)其臉部表情也顯得不太安寧?？焖傺蹌?dòng)睡眠的一個(gè)顯著特征是夢的出現(xiàn)。三、睡眠周期★

Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅲ—Ⅱ—Ⅰ—快速眼動(dòng)睡眠（一個(gè)睡眠周期）

耗時(shí)90分鐘左右，其中慢波睡眠約占60分鐘，快速眼動(dòng)睡眠在20-30分鐘之間。（二）成人的睡眠－覺醒周期：指標(biāo)慢波睡眠的特點(diǎn)異相睡眠的特點(diǎn)肌張力頸部肌肉和四肢肌肉張力逐漸降低，肌肉呈完全松弛狀態(tài)，甚至肌肉電活動(dòng)完全消失心率呼吸體溫腦溫心率和呼吸逐漸變慢，體溫、腦溫降低，閉眼、縮瞳，腦血流量較清醒安靜時(shí)為多睡眠深度比慢波四期更深，體溫仍較低，對外部刺激的感覺功能進(jìn)一步降低，難以將睡眠者從此期立即喚醒腦電活動(dòng)為極不規(guī)律的低幅快波，類似清醒期和慢波睡眠一期的腦電變化。腦的溫度、腦血流量、腦耗氧量迅速增加呼吸心率也時(shí)而突然加快，甚至一些支氣管哮喘病在此期睡眠中可突然發(fā)作哮喘；心臟病人也可能發(fā)作心絞痛內(nèi)分泌活動(dòng)腦下垂體分泌的生長激素和促腎上腺皮質(zhì)激素以及腎上腺分泌的腎上腺皮質(zhì)激素在慢波睡眠中比在白天清醒時(shí)增多。生長激素分泌迅速降低，性腺和腎上腺皮質(zhì)分泌活動(dòng)增強(qiáng)。生殖器充血，分泌物增多或陰莖勃起、遺精等做夢夢少。即使做夢，夢境平淡、生動(dòng)性弱，概念性和思維性較強(qiáng)。夢魘或惡夢驚醒者多發(fā)生在慢波睡眠第四期。此時(shí)睡夢者醒后只能陳述恐懼感，被追捕或掉入深淵等危險(xiǎn)境界，不能陳述夢境的全部故事情節(jié)。從異相睡眠中喚醒后，80％以上的人聲稱正在做夢，尚可陳述夢境的故事情節(jié)，形象生動(dòng)以視覺變幻為主眼球快速運(yùn)動(dòng)無出現(xiàn)眼球快速運(yùn)動(dòng)，約每分鐘60次左右。眼電現(xiàn)象顯著加強(qiáng)，在橋腦、外側(cè)膝狀體和枕葉皮層中可記錄到周期性的高幅放電現(xiàn)象，稱之為PGO波四、睡眠的個(gè)體差異嬰幼兒每天要睡18-20個(gè)小時(shí)；兒童的睡眠大概需要12個(gè)小時(shí)左右；成年人睡眠時(shí)間每日需要7-9小時(shí)；老年人最少，每日只需5-7小時(shí)。睡眠時(shí)間越多，REM所占的比率也就越高。五、夢夢的神經(jīng)生物學(xué)研究

做夢時(shí)機(jī)體接受來自外部環(huán)境的刺激較少，因此大腦能處理的是儲存在記憶庫中信息。人們在睡眠時(shí)，并不完全失去與外界聯(lián)系，做夢者可以將來自外部環(huán)境的許多刺激同化到夢中，并對這些刺激進(jìn)行某種形式的修改，使其適應(yīng)夢的故事情節(jié)，成為夢的一部分內(nèi)容。大腦皮層將前庭感覺整合到夢境中便產(chǎn)生了跌落、飛翔或者旋轉(zhuǎn)等夢中體驗(yàn)；大腦皮層的視覺和聽覺等感知覺機(jī)能區(qū)、運(yùn)動(dòng)機(jī)能區(qū)以及皮層下神經(jīng)結(jié)構(gòu)如果產(chǎn)生自發(fā)興奮活動(dòng)，就會使人在夢中產(chǎn)生情緒和動(dòng)機(jī)。做夢時(shí)往往覺得自己想動(dòng)而動(dòng)不得可能是因?yàn)镽EM睡眠中維持身體姿勢的肌肉是處于極度松弛和麻痹狀態(tài)的。第二節(jié)睡眠和覺醒的生理基礎(chǔ)

一、喚醒系統(tǒng)（覺醒系統(tǒng)）

腦內(nèi)的喚醒系統(tǒng)是腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)

把腦干上部的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)稱為上行網(wǎng)狀激活系統(tǒng)(Ascendingreticularactiveiting

system)。證明腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)在睡眠與覺醒的機(jī)制中具有重要作用。迄今仍將腦干上部的網(wǎng)狀上行激活系統(tǒng)看成是維持覺醒的重要腦結(jié)構(gòu)。參與覺醒過程的大腦神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)包括：腦干膽堿能系統(tǒng)、谷氨酸能系統(tǒng)、去甲腎上腺素能系統(tǒng)、5-HT能系統(tǒng)，下丘腦后部的組胺能系統(tǒng)以及基地前腦的膽堿能系統(tǒng)，這些神經(jīng)遞質(zhì)的共同作用使機(jī)體處于覺醒的意識狀態(tài)。二、睡眠系統(tǒng)腦內(nèi)睡眠系統(tǒng)包括下丘腦、丘腦以及腦橋的一些區(qū)域。腺苷是調(diào)控睡眠重要的化學(xué)物質(zhì)，腺苷被稱為“睡眠驅(qū)動(dòng)素”，當(dāng)機(jī)體經(jīng)過長久的覺醒過程，腺苷的積累增加量達(dá)到一定的水平后就會抑制腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)從而抑制覺醒，降低大腦皮層的興奮性，使機(jī)體轉(zhuǎn)入睡眠狀態(tài)。生長激素和P物質(zhì)第三節(jié)睡眠和認(rèn)知一、睡眠的功能睡眠的修復(fù)理論睡眠的進(jìn)化理論二、睡眠剝奪睡眠剝奪是實(shí)驗(yàn)室研究睡眠功能的一種有效方法。經(jīng)過幾天的睡眠剝奪以后，大鼠的體溫、代謝率以及攝食量均有所提高，如果長時(shí)間繼續(xù)剝奪睡眠，大鼠的免疫系統(tǒng)和甲狀腺開始受損，身體抵抗力下降，大腦某些區(qū)域興奮性降低。睡眠剝奪會導(dǎo)致情緒不穩(wěn)定、注意力渙散、思維遲鈍以及記憶力減退等一系列癥狀。三、睡眠與記憶

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睡眠和記憶有著密切的關(guān)系，睡眠對于促進(jìn)記憶的鞏固有重要的作用，當(dāng)你學(xué)習(xí)了一種新的任務(wù)后，大腦會在睡眠階段將學(xué)習(xí)的環(huán)路重新激活，對任務(wù)的元素進(jìn)行分析，并最終將其整合到長時(shí)記憶系統(tǒng)中。

第一，學(xué)習(xí)后快速眼動(dòng)睡眠的時(shí)間會增加，而在完全學(xué)會任務(wù)后快速眼動(dòng)睡眠的時(shí)間又恢復(fù)到原先的水平，所以快速眼動(dòng)睡眠在長時(shí)記憶的鞏固中有著重要的作用。第二，REM睡眠對于記憶的儲存有重要的意義。REM睡眠有助于大腦摒棄日間偶爾形成的無用記憶的痕跡，從而產(chǎn)生促進(jìn)記憶的作用，即REM睡眠可能對白天的經(jīng)歷或經(jīng)驗(yàn)產(chǎn)生一種過濾的作用。第三，從神經(jīng)元的角度看，記憶可以導(dǎo)致突觸可塑性的變化，而睡眠時(shí)期細(xì)胞因子與生長因子的釋放能夠促進(jìn)突觸間的改變。四、睡眠障礙失眠發(fā)作性睡?。ㄊ人Y或嗜眠癥）睡行癥（夢游）睡眠呼吸暫停（睡眠窒息）夜驚與噩夢第四節(jié)節(jié)律行為一、節(jié)律生物鐘是使機(jī)體行為有規(guī)律地、周期性地重復(fù)發(fā)生的內(nèi)在控制神經(jīng)機(jī)制，它是生物節(jié)律的生理基礎(chǔ)。

控制節(jié)律的部位是下丘腦視交叉上核（SNC）二、睡眠與覺醒的轉(zhuǎn)換★①