覺醒和睡眠的基本機(jī)制

睡眠生理覺醒和睡眠基本機(jī)制覺醒和睡眠的基本機(jī)制第1頁覺醒和睡眠基本機(jī)制覺醒基本機(jī)制覺醒狀態(tài)維持與覺醒相關(guān)中樞神經(jīng)遞質(zhì)睡眠基本機(jī)制對睡眠認(rèn)識階段與睡眠相關(guān)中樞神經(jīng)遞質(zhì)睡眠期中樞對運(yùn)動神經(jīng)元調(diào)控藥品對REM期運(yùn)動神經(jīng)元影響覺醒和睡眠的基本機(jī)制第2頁一、覺醒基本機(jī)制腦電覺醒狀態(tài)：EEG由睡眠時(shí)高振幅慢波變?yōu)橛X醒時(shí)低振幅快波。行為覺醒狀態(tài)：出現(xiàn)覺醒時(shí)各種行為表現(xiàn)，如對新異刺激出現(xiàn)探究反應(yīng)，對刺激反應(yīng)普遍增強(qiáng)。(一)覺醒狀態(tài)維持靠腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)活動來維持。

覺醒和睡眠的基本機(jī)制第3頁

特定感覺區(qū)

↑

點(diǎn)對點(diǎn)投射

↑丘腦感覺接替核

↑

腦干

↑

脊髓后角

↑

脊神經(jīng)節(jié)

↑感受器功效

引發(fā)特定感覺

維持與改變皮層興奮狀態(tài)－→側(cè)支→腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)

（屢次換元）

丘腦髓板內(nèi)核群

↑彌散地投射↑皮層廣泛區(qū)域

↑覺醒和睡眠的基本機(jī)制第4頁覺醒和睡眠的基本機(jī)制第5頁（二）與覺醒相關(guān)中樞神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿（ACh）：腦內(nèi)注入膽堿類藥品，動物出現(xiàn)低振幅快波覺醒腦電狀態(tài)，抗膽堿類藥品，則出現(xiàn)高振幅慢波睡眠腦電狀態(tài)。清醒動物注射阿托品后，腦電覺醒被阻斷，但行為上仍處于覺醒狀態(tài)，并不出現(xiàn)睡眠。說明腦電覺醒和行為覺醒狀態(tài)維持可能分別有不一樣發(fā)生機(jī)制。多巴胺（DA）：1970年Jones動物試驗(yàn)表明，破壞中腦黑質(zhì)DA系統(tǒng)后，動物表現(xiàn)為行為不覺醒，腦電覺醒。行為覺醒狀態(tài)維持與中腦黑質(zhì)-紋狀體DA系統(tǒng)功效關(guān)。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第6頁黑質(zhì)紋狀體帕金森癥患者，尤其是老年患者整天處于困倦狀態(tài)覺醒和睡眠的基本機(jī)制第7頁震顫麻痹(Parkinson病)舞蹈病亨廷頓(—)覺醒和睡眠的基本機(jī)制第8頁去甲基腎上腺素（NE）：1970年P(guān)etijean電刺激中腦藍(lán)斑核頭部或背側(cè)NE系統(tǒng)上行纖維，引發(fā)腦電覺醒。破壞該部位后，動物腦電快波顯著降低，出現(xiàn)類似睡眠樣同時(shí)化慢波，但行為上能夠行走，不表現(xiàn)為睡眠?？蓡拘眩碳ねｎD，腦電覺醒也停頓。

腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行系統(tǒng)ACh起連續(xù)作用，中腦藍(lán)斑NE系統(tǒng)起暫時(shí)作用，即時(shí)相性作用。

中腦藍(lán)斑NE系統(tǒng)、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行系統(tǒng)和皮質(zhì)內(nèi)ACh系統(tǒng)與腦電覺醒維持相關(guān)，行為覺醒狀態(tài)維持與中腦黑質(zhì)-紋狀體DA系統(tǒng)功效關(guān)。Orexin覺醒和睡眠的基本機(jī)制第9頁二、睡眠基本機(jī)制

（一）對睡眠認(rèn)識階段最初法國學(xué)者認(rèn)為：睡眠是因?yàn)樯眢w內(nèi)部需要，使感覺活動和運(yùn)動性活動暫時(shí)停頓，給予適當(dāng)刺激就能使其馬上覺醒狀態(tài)。當(dāng)人們認(rèn)識了腦電活動后，就認(rèn)為：睡眠是因?yàn)槟X功效活動而引發(fā)動物生理性活動低下，給予適當(dāng)刺激可使之到達(dá)完全清醒狀態(tài)。近些年當(dāng)代醫(yī)學(xué)研究大致認(rèn)為：睡眠是一個(gè)主動過程，睡眠是恢復(fù)精力所必須休息，有專門中樞管理睡眠與覺醒，睡時(shí)人腦只是換了一個(gè)工作方式，使能量得到貯存，有利于精神和體力恢復(fù)；而適當(dāng)睡眠是最好休息，既是維護(hù)健康和體力基礎(chǔ)，也是取得高度生產(chǎn)能力確保。

覺醒和睡眠的基本機(jī)制第10頁兩種觀點(diǎn)：（1）

睡眠是一個(gè)擴(kuò)散抑制過程而不是某個(gè)特定中樞神經(jīng)結(jié)構(gòu)功效，這是巴甫洛夫?qū)W派傳統(tǒng)觀點(diǎn)。依據(jù)條件反射試驗(yàn)觀察，巴甫洛夫認(rèn)為睡眠是一個(gè)廣泛地?cái)U(kuò)散抑制過程。當(dāng)抑制過程占領(lǐng)全部大腦皮層并擴(kuò)散至皮層下中樞時(shí)，即出現(xiàn)完全睡眠。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第11頁(2)睡眠與中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)一些特定結(jié)構(gòu)相關(guān)，此派主張?jiān)谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)中存在相關(guān)睡眠中樞。試驗(yàn)結(jié)果表明，刺激動物丘腦或腦干一些結(jié)構(gòu)可誘發(fā)睡眠。在延腦和腦橋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)存在上行抑制系統(tǒng)，其活動可反抗上行激活系統(tǒng)作用，從而引發(fā)睡眠。此系統(tǒng)首先接收來自軀體和內(nèi)臟感覺上行沖動而誘發(fā)睡眠，另首先又接收前腦梨狀區(qū)、扣帶回和視前區(qū)等結(jié)構(gòu)下行沖動而引發(fā)睡眠。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第12頁性質(zhì)NREMREM自主活動心率遲緩下降易變，且有陣發(fā)性呼吸遲緩下降易變，且有陣發(fā)性體溫調(diào)整保持受損腦溫度降低增高大腦皮層血流降低高骨骼肌系統(tǒng)肌擔(dān)心進(jìn)行性降低消失腱反射正常被抑制周期性抽搐降低增高眼動少、慢、不協(xié)調(diào)快、協(xié)調(diào)認(rèn)知狀態(tài)含糊思索鮮明夢，有組織生長激素分泌高低皮層細(xì)胞活動大量細(xì)胞降低，且有階段性放電頻率增加，擔(dān)心性活動感覺誘發(fā)電位大降低覺醒和睡眠的基本機(jī)制第13頁盲人做夢嗎？古人云：“盲人無夢，愚夫寡夢”。天生盲者夢境缺乏影像和場景，但有聲音觸覺和情緒經(jīng)驗(yàn)。后天盲者睡眠時(shí)眼球運(yùn)動次數(shù)養(yǎng)活，并與失明時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。提醒夢境內(nèi)容尤其顯示其所依賴感覺。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第14頁眼球運(yùn)動與資訊擷取相關(guān)塞內(nèi)加爾及印尼原住民睡眠時(shí)眼球運(yùn)動次數(shù)比較少，？嬰兒睡眠絕大多數(shù)是REM睡眠，？假如夢到打乒乓球，眼球就左右跳，假如夢到上樓梯或打籃球，眼球就上下動。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第15頁視神經(jīng)↓視交叉↓視束外側(cè)膝狀體中腦上丘

視皮層動眼神經(jīng)副核↓↓動眼神經(jīng)軀體運(yùn)動提上瞼肌、內(nèi)上下直和下斜肌內(nèi)臟運(yùn)動瞳孔括約肌，睫狀肌覺醒和睡眠的基本機(jī)制第16頁蝸神經(jīng)節(jié)↓蝸神經(jīng)后核蝸神經(jīng)前核↓同側(cè)對側(cè)上橄欖核↓下丘核↓內(nèi)側(cè)膝狀體↓顳橫回延髓覺醒和睡眠的基本機(jī)制第17頁腦橋覺醒和睡眠的基本機(jī)制第18頁（二）與睡眠相關(guān)中樞神經(jīng)遞質(zhì)5-羥色胺：60年代，因?yàn)橹袠猩窠?jīng)遞質(zhì)研究進(jìn)展，發(fā)覺低位腦干中縫核群前段5-羥色胺能系統(tǒng)與慢波睡眠相關(guān)，（而腦橋藍(lán)斑核去甲腎上腺素能系統(tǒng)與異相睡眠相關(guān)。）睡眠肽：70年代，從入睡兔和羊腦內(nèi)提取出多肽，將其注入另一動物腦室內(nèi)可誘導(dǎo)出δ波，類似慢波睡眠。當(dāng)前最少已提取出三種“睡眠肽”，在動物腦脊液、大腦皮層、腦干中含量較多。動物被強(qiáng)制剝奪睡眠后，它們濃度猛增，造成睡眠。γ－氨基丁酸（GABA）：大腦淺層、小腦浦氏細(xì)胞。甘氨酸：脊髓和腦干中閏紹細(xì)胞遞質(zhì)。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第19頁（三）睡眠過程中運(yùn)動神經(jīng)元改變覺醒和睡眠的基本機(jī)制第20頁腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)易化區(qū)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)抑制區(qū)腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)易化區(qū)

前庭核小腦前葉兩側(cè)部腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)抑制區(qū)

大腦皮質(zhì)紋狀體小腦前葉蚓部

網(wǎng)狀脊髓束

運(yùn)動⊕神經(jīng)元梭內(nèi)肌收縮肌梭敏感性↑肌擔(dān)心↑肌活動↑

網(wǎng)狀脊髓束

運(yùn)動㈠神經(jīng)元梭內(nèi)肌舒張肌梭敏感性↓肌擔(dān)心↓肌活動↓覺醒和睡眠的基本機(jī)制第21頁1.興奮性突觸后電位（EPSP）突觸小泡釋放興奮性遞質(zhì)→與后膜受體結(jié)合后提升了后膜對Na+、K+、Cl-,尤其是Na+通透性→后膜局部去極化(EPSP)→總和后，到達(dá)閾電位水平時(shí)發(fā)生動作電位。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第22頁2.抑制性突觸后電位（IPSP）突觸小泡釋放抑制性遞質(zhì)→與后膜受體結(jié)合后提升了后膜對K+、Cl-,尤其是Cl-通透性→后膜超極化(IPSP)→也可總和，降低突觸后膜興奮性。覺醒和睡眠的基本機(jī)制第23頁中樞抑制方式：突觸后抑制

抑制出現(xiàn)在突觸后膜上，特點(diǎn)是興奮性神經(jīng)元必須先興奮抑制性中間神經(jīng)元，由后者釋放抑制性遞質(zhì)，使突觸后膜超極化。傳入側(cè)支性抑制回返性抑制突觸前抑制覺醒和睡眠的基本機(jī)制第24頁甘氨酸覺醒和睡眠的基本機(jī)制第25頁GABA覺醒和睡眠的基本機(jī)制第26頁NREM和REM期運(yùn)動神經(jīng)細(xì)胞EPSPS可能機(jī)制：突觸后抑制突觸前