《睡眠醫(yī)學》全套課件-第二講-睡眠和覺醒的生理心理學

睡眠和覺醒的生理心理學醒－睡節(jié)律覺醒狀態(tài)睡眠的分期與腦機制睡眠的功能及夢的學說睡眠的含義睡眠表現(xiàn)為機體運動活動停止、肌肉松弛、意識消失、與世隔絕；新陳代謝下降，允許在能量消耗最小的條件下保證機體的基本生命活動；感知覺與環(huán)境分離并喪失反應能力的一種可逆轉狀態(tài)，常可在“瞬間”完成睡眠和覺醒的轉換麻醉或昏迷狀態(tài)與睡眠截然有別，不具備瞬間喚醒的特性。內源性周期睡眠-覺醒周期是生理節(jié)律之一；生物體內的生理活動都有他們各自的節(jié)律性，大于24小時節(jié)律的如激素釋放周期、月經周期；小于24小時節(jié)律的，如呼吸、心跳周期；與地球自轉周期24小時合拍的節(jié)律，稱為晝夜節(jié)律，最典型的是睡眠一覺醒節(jié)律。

生物鐘一、視交叉上核下丘腦腹側前部的視交叉上核（suprachiasmaticnucleus,SCN）被證實是晝夜節(jié)律生物鐘的中樞振蕩器的定位處；當SCN受到損害后，會擾亂晝夜節(jié)律（包括睡眠－覺醒周期、皮質類固醇釋放、飲水、運動活動等）；SCN通過頸上神經節(jié)控制松果體合成和釋放褪黑素。二、松果體與褪黑素

松果體釋放的褪黑素濃度升高是機體內源性晝夜節(jié)律的信號表現(xiàn)；褪黑素可能通過作用與SCN晝夜起搏點，調節(jié)機體晝夜節(jié)律變化，使機體內源性節(jié)律與外環(huán)境周期相一致，從而影響覺醒－睡眠周期；褪黑素有利于幫助克服時差。

三、腺苷及其受體的作用

覺醒時腦內腺苷濃度逐漸升高，可以激活促睡眠神經元。（咖啡因和茶堿的提神的藥理基礎就是阻斷大多數腺苷受體）

實驗證實腺苷脫氨酶和腺苷A2A受體被證實對不同睡眠時相具有一定的影響。四、奧立新（orexins)及其受體的作用

中樞orexins的大幅度降低是嗜睡癥的重要標志。室旁核區(qū)是與喚醒信號通路有關的orexins敏感區(qū)，該區(qū)的受體可能是OX2R。

視網膜大腦視皮層光暗信息下丘腦-垂體腦干，脊髓視交叉上核下丘腦視前區(qū)大鼠的視交叉上核

覺醒狀態(tài)清醒時腦電波－去同步化快波閉目安靜時－枕葉a波睡眠時－同步化慢波P140圖8-3、p144表8-1維持覺醒的神經機制-腦干的上行網狀激活系統(tǒng)（上行投射系統(tǒng)）：釋放乙酰膽堿、谷氨酸

其他腦區(qū)：藍斑-去甲腎上腺素中腦-黑質紋狀體乙酰膽堿基底前腦、丘腦-乙酰膽堿下丘腦-組胺特異性上行投射系統(tǒng)－各種感覺傳導通路的總稱

內側丘系（深感覺）外側丘系（聽覺）

脊髓丘系（淺感覺）三叉丘系（面部感覺）視覺與內臟感覺傳導束

各束在腦干中上行，終止于丘腦的特異性核團交換神經元，投射到大腦皮層感覺區(qū)產生特定感覺，并對皮層有一定的激醒作用。非特異性上行投射系統(tǒng)－腦干網狀結構側重要組成部分此系統(tǒng)在腦干網狀結構內經過多次突觸聯(lián)絡后到達底丘腦，向大腦皮層作彌散性投射，維持影響大腦的興奮狀態(tài)。有關于覺醒反應的經典論述全身覺醒反應都是通過腦干網狀結構實現(xiàn)。刺激－特異性上行投射系統(tǒng)－大腦皮質特異性功能區(qū)－產生特異性感覺刺激－側支纖維－腦干網狀結構非特異性上行激活系統(tǒng)－覺醒反應

皮層情感自主性脊髓

睡眠的分期與腦機制人的一生約有1／3的時間是在睡眠中度過的。不同年齡所需睡眠時間不一樣，不同的個體差異也相當大。正常人每隔24小時即有一次覺醒（wakefulness）與睡眠（sleep）的交替睡眠周期的交替睡眠-覺醒周期是生理節(jié)律之一人的睡眠可以分為兩種類型，慢波睡眠（NREM）和快波睡眠(REM)。兩種睡眠在腦電圖肌電圖、眼動電圖和行為上有不同的特征

一夜睡眠中約有4-5個睡眠周期反復交替。根據腦電圖及其他身體的變化判斷慢波睡眠

非快動眼睡眠（nonrapideyemovementsleep，NREM睡眠）或慢波睡眠（SWS）

睡眠1期（stage1sleep）（S1） 睡眠2期（stage2sleep）（S2） 睡眠3期（stage3sleep）（S3） 睡眠4期（stage4sleep）（S4）SWS的生理變化及生理功能慢波睡眠1-4期過渡中，全身肌張力逐漸降低，心率和呼吸逐漸變慢，體溫和腦溫降低；血壓下降但腦血流量較清醒安靜時為多；胃腸蠕動增加、胃液分泌量增多，閉眼、縮瞳，發(fā)汗功能有所增加。腦下垂體分泌的生長激素和促腎上腺皮質激素以及腎上腺分泌的腎上腺皮質激素比白天清醒時增多，特別是生長激素在睡眠4期分泌達高峰；說明慢波睡眠與生長發(fā)育和體力恢復有關?？觳ㄋ咛攸c快動眼睡眠（rapideyemovementsleep，REM睡眠）快波睡眠腦電圖--低幅快波模式肌張力--完全松弛感覺功能--進一步降低，難以喚醒眼球在快速轉動，約每分鐘60次左右出現(xiàn)許多特異的生理變化

被喚醒--80%以上的人正在做夢

一個人4-6個/夜異相睡眠(paradoxicalsleep)體溫仍較低，但腦的溫度、腦血流量、腦耗氧量迅速增加；心率、血壓、呼吸出現(xiàn)爆發(fā)式變化；支氣管哮喘患者可突然發(fā)作哮喘，心臟病人也可能發(fā)作心絞痛，高血壓病人發(fā)生腦出血；內分泌活動的特點是生長激素分泌迅速降低，性腺和腎上腺皮質分泌活動增加，男子陰莖勃起、遺精，女性陰道壁充血、分泌物增多。

反應慢波睡眠快波睡眠腦電圖慢波快波感覺↓↓↓

(喚醒閾高）肌反射及肌緊張↓↓↓血壓低而穩(wěn)血壓升/降呼吸慢而均勻快而不均眼球運動無快速眼運動有快速眼運動做夢少7-10%多80%生長素分泌多少意義有利于生長和體力恢復有利于神經發(fā)育?睡眠-覺醒周期及其階段?

睡眠-覺醒周期sleep-wakecycles人的每夜睡眠大約由慢波睡眠和快波睡眠交替變換的4~6個周期所組成；在成人每個周期歷時80~90分鐘，包括20~30分鐘的快波睡眠和60分鐘的慢波睡眠；在嬰兒，每個周期間隔約60分鐘。睡眠周期

4~6個周期分布：REM20~25%S250%S3S420%S15~10%入睡后首先進入NREM睡眠，按S1－S2－S3－S4－S3－S2－S1順序進行，持續(xù)90分鐘；整夜睡眠中出現(xiàn)4－5個上述周期變化；兩個NREM睡眠周期間插入一個REM睡眠，整夜可有4－5次，也可缺如；S3,S4期睡眠多出現(xiàn)于睡眠的前半部，REM睡眠出現(xiàn)于后半部，天亮前可有短暫清醒現(xiàn)象；NREM和REM都可以直接轉為覺醒狀態(tài)，而覺醒狀態(tài)只能進入慢波睡眠，不能直接進入快波睡眠。睡眠與年齡的關系睡眠時間的長短一天24小時中睡眠的分布睡眠的時相P143表8-2?睡眠的神經機制?睡眠的腦機制巴甫洛夫的睡眠理論:睡眠的本質是神經系統(tǒng)高級部位的普遍抑制作用近期的研究已經證明：睡眠是中樞神經系統(tǒng)積極、主動的過程睡眠中樞

Hess(1929)間腦Bremer(1937)孤立腦、孤立頭Jouvet(1974)中縫核藍斑上行抑制系上行激動系腦干網狀結構腦干尾端NE產生機制睡眠覺醒

網狀系統(tǒng)的活動受到來自上下兩方面的神經沖動的影響。上方，大腦皮層的活動會影響它，因此思慮過多憂心忡忡的人會失眠；下方，來自感覺器官的神經沖動影響它，因此噪雜的聲音也會干擾人們的睡眠。網狀系統(tǒng)的活動還受到兩個神經中樞的控制，一個叫中縫核，另一個叫藍斑。中縫核可導致慢波睡眠。藍斑則導致快波睡眠，從而與夢有關系。藍斑產生的神經興奮，主要通過腦的視神經束，與人在夢中所見到的景色有關藍斑起著在睡眠中抑制身軀運動的作用中縫核－－5--羥色胺－－慢波睡眠藍斑－－去甲腎上腺素－－快波睡眠覺醒狀態(tài)的維持慢波睡眠的神經機制中縫核：5-HT孤束核：味覺和內臟感覺神經核視前區(qū)基底前腦區(qū)快波睡眠的神經機制快波睡眠的開關細胞——腦橋大細胞藍斑頭部：去甲腎上腺素能神經元-快波睡眠的閉細胞

藍斑核中部：PGO波（腦橋-膝狀體-枕葉）快速眼動的命令功能

藍斑尾部及延髓網狀大細胞：抑制運動神經元，肌張力消失調節(jié)慢波睡眠和快波睡眠的神經機制慢波睡眠：中縫核、孤束核、視前區(qū)和基底前腦快波睡眠：腦橋大細胞區(qū)、藍斑中尾部、外側膝狀體、延髓網狀大細胞核睡眠與神經遞質

結構釋放神經遞質作用橋、延腦乙酰膽堿、谷氨酸增加皮層喚醒水平藍斑去甲腎上腺素在覺醒狀態(tài)下增加信息儲存基底前腦多數細胞

乙酰膽堿激活丘腦和皮層；提高學習和注意力；使慢波睡眠轉換為快波睡眠

其它細胞γ-氨基丁酸抑制丘腦和皮層下丘腦（部分）組胺增加喚醒水平中縫核和橋腦5-羥色胺中斷快波睡眠幾種主要神經遞質乙酰膽堿：激活喚醒系統(tǒng)腺苷：抑制喚醒系統(tǒng)（咖啡因）前列腺素：抑制喚醒系統(tǒng)?睡眠的功能?睡眠是生物機體的本能行為之一對維持種族延續(xù)和個體生存具有同等重要意義(與飲食行為、性行為和防御攻擊行為相比)消除疲勞，恢復體力睡眠剝奪：連續(xù)幾晝夜，被試者的心理和行為會發(fā)生明顯的改變。研究表明，連續(xù)一周或以上的不睡，實驗者出現(xiàn)頭暈、注意力不集中、易激惹手抖和幻覺等。睡眠剝奪足夠長的時間會導致實驗動物（多為大鼠）更嚴重的后果，甚至死亡在睡眠剝奪的開始幾天，大鼠出現(xiàn)體溫和代謝率增高，食欲增加，說明身體的負擔比平常要重得多保存能量

類似于冬眠—保存能量。當我們的能量相對不足時，通過睡眠保存能量，在睡眠時體溫下降1-2oC，可以保存相當數量的能量。在食物短缺時，動物通過增加睡眠時間或者降低睡眠時的體溫來達到保存能量。適應生態(tài)的需要

比較心理學家認為睡眠是一種生態(tài)適應性反應自然選擇--適應環(huán)境的行為特點，處在食物鏈中的動物--逃避獵食者，睡眠是有效的的策略之一。睡眠時的不活動狀態(tài)增加生存的可能性促進身體生長和腦的發(fā)育垂體分泌生長激素、甲狀腺刺激素和卵泡刺激素有明顯的日周期生長激素的分泌與睡眠的特殊聯(lián)系：分泌高峰——慢波4期腦的發(fā)育：與REM睡眠有關

對記憶的影響普遍的看法是睡眠有助于記憶，尤其是快波睡眠認為快波睡眠幫助腦選擇有用的神經連接，放棄那些白天偶然形成的無用的神經連接

快波睡眠中蛋白合成增加與信息編碼、短時記憶以及長時記憶儲存有關有人認為兒童期接觸很多新事物，需要編碼和儲存的信息較多，睡眠較多，快波睡眠亦多；老年人需要學習內容減少，睡眠也減少睡眠的剝奪

(sleepdeprivation)是研究睡眠功能的常用方法。三種形式，全部睡眠剝奪選擇性睡眠剝奪部分睡眠剝奪。全部睡眠剝奪被試者的心理和行為會發(fā)生明顯的改變有人觀察72小時以上持續(xù)不眠的受試者會出現(xiàn)錯覺、幻覺、行走不穩(wěn)，甚至妄想。睡眠剝奪連續(xù)200小時以上，上述癥狀會明顯加劇。有研究報告，睡眠剝奪足夠長的時間會導致實驗動物的死亡?？觳ㄋ邉儕Z

在實驗期間，大多數被試出現(xiàn)輕微、短暫的個性改變，包括易激惹、焦慮和注意力不集中。5/8名被試食欲和體重均增加.

慢波4期睡眠剝奪受試者表現(xiàn)出抑制和功能降低的特征。反跳現(xiàn)象睡眠被剝奪之后出現(xiàn)睡眠增加的現(xiàn)象,這種情況稱為反跳(rebound)反跳現(xiàn)象是每個人都會遇到的。在日常生活中因為種種原因,常常會耽誤一段時間的睡眠,次日睡覺時睡得更深時間也更長,無形中將失去的睡眠又彌補了回來做夢（dream）快波睡眠與夢：在快波睡眠中被喚醒后，80%以上的人報告正在做夢，而且夢境生動鮮明、知覺性強，尤其視知覺突出。慢波睡眠與夢：在慢波睡眠各期中被叫醒后，只有10%~15%左右報告有夢，慢波睡眠更多的是思維類型，思想多于景象，更象在思考什么而不是在做什么，如我正在想著明天的考試整夜約1-2小時在做夢，前半夜的夢較短，后半夜的夢較長關于夢的理論：Freud（1899），他認為夢都是有意義的，夢代表了人的愿望的滿足。

夢分析每夜睡眠中第一、二兩次夢多以重現(xiàn)白天的活動內容為主，似乎對當天經歷進行著重新整理和編碼；第三、四次夢多重現(xiàn)過去的經歷甚至是兒時的體念；第五次夢既有近事記憶又有往事記憶的內容；睡眠與覺醒的功能失調睡眠障礙的原因心理因素（情緒興奮、緊張、焦慮或抑郁），生理狀態(tài)環(huán)境因素工作時間嚴重的睡眠障礙又是精神疾病的主要臨床表現(xiàn)有1/4~1/6的成年人為睡眠問題所苦惱睡眠異常的綜合征

1.

入睡難/保持睡眠難

失眠

2.

白天過多的睡眠

睡眠過多

3.

錯誤的時間睡眠

睡眠-覺醒- 節(jié)律異常

睡眠中異常事跡

深眠異常 （parasomania）

問題越來越多的人在夜間工作和旅行(倒班，卡車司機，醫(yī)務工作者，全球股票市場)

越來越多的年輕人睡眠不足，成為慢性睡眠剝奪

向失眠社會前進

新經濟的驅動使得全球出現(xiàn)白天短睡減少 約10%的全球人群有慢性失眠（入睡和保持睡眠困難），很少有良好的睡眠 全球約30%的人群有睡眠困難，影響了睡眠應有的恢復作用

對工作效率不斷下降的擔憂…多見于有睡眠障礙的人群問題?什么是失眠?世界衛(wèi)生組織的失眠定義WorldHealthOrganization1993

按照ICD-10的失眠定義:A.

有入睡困難、保持睡眠障礙或睡眠后沒有恢復感B.

至少每周3次并持續(xù)至少1個月C.

睡眠障礙導致明顯的不適或影響了日常生活D.

沒有神經系統(tǒng)疾病、系統(tǒng)疾病、使用精神藥物或其他藥物等因素導致失眠睡眠困難睡眠問題/睡眠訴說睡眠困難

+白天障礙睡眠障礙/疾病失眠的常見病因%1020Jacobsetal.1988,Colemanetal.1982,HajakandRüther1995抑郁、焦慮及其他不安腿綜合征、睡眠呼吸暫停初步的精神心理學疾患物質依賴、副反應臟器疾病其他失眠的分類

入睡困難型（onsetinsomnia）保持睡眠困難型(maintenanceinsomnia)早醒型(terminationinsomnia)腦卒中強迫障礙全面性焦慮糖尿病失眠02550751001.8*12.2*21.5*31.0*69.0?人群(百萬)患病率

(法國,德國，意大利，日本，西班牙，英國，美國)*Datamonitor2000?BasedonUnitedNationspopulationstatistics1997失眠在全球多見睡眠呼吸暫停(sleepapnea)即睡眠時的呼吸異常。多數人是在快波睡眠期間呼吸不規(guī)則大多數45歲以上的人偶而出現(xiàn)至少9秒鐘的呼吸暫停但是部分人出現(xiàn)頻繁的呼吸停頓以致缺氧，某些人呼吸停止一分鐘甚至更久，然后醒轉睡眠時有極強的鼾聲，病人往往申訴醒后不清新感，夜間出汗、短暫的記憶喪失，早晨頭痛一般較肥胖，頸部短，長期不糾正可引起記憶力下降和癡呆患有睡眠呼吸暫停者應該減肥、忌酒和慎用鎮(zhèn)靜劑。發(fā)作性