神經(jīng)生物學-情緒及睡眠的腦機制.ppt

1、情緒(Emotions)的腦機制,伍忠鑾 生科院生物系曾憲梓堂南院410 電話：84110060 E-mail:,世界精神衛(wèi)生日,1992年WHO，10月10日 健康體魄+健康心理=美好人生（2000） 抑郁影響每個人（2003） 兒童、青少年精神健康：快樂心情，健康行為（2004） 心身健康，幸福一生（2005） 健身健心，你我同行（2006）,主 要 內(nèi) 容,第一節(jié)概述 第二節(jié)邊緣系統(tǒng) 第三節(jié)恐懼與焦慮 第四節(jié)憤怒與攻擊 第五節(jié)強化與獎賞,第一節(jié) 概 述,情緒：人或動物對于客觀事物的一種特殊的態(tài)度和體驗，表現(xiàn)為喜、怒、哀、思、悲、恐、驚等 情緒體驗、情緒表達 情緒反應(yīng)：情緒活動伴有自主神經(jīng)

2、的反應(yīng)和某種固定型式的運動反射、內(nèi)分泌活動變化 情緒活動的中樞整合：接受各種感覺信息的傳入整合軀體運動和自主神經(jīng)活動,大腦半球的情緒功能,情緒活動：右半球?qū)Ω星榈恼Z言表達和理解特別重要 情緒的建立：左半球與積極情緒的建立有關(guān)，右半球主管消極情緒 情緒的感受和表達：右半球參與更多,情緒與機體其他功能,情緒與免疫：消極悲觀情緒產(chǎn)生免疫抑制，積極樂觀的情緒與免疫增強呈正相關(guān)，心理神經(jīng)免疫學(psychoneuroimmunology) 情緒與睡眠：憂慮是失眠的最常見原因 情緒與學習和記憶 情緒與認知,與情緒有關(guān)的腦結(jié)構(gòu),彌散性調(diào)制系統(tǒng) 邊緣系統(tǒng)（情緒體驗與表達） 中腦（攻擊、 強化與獎賞） 下丘腦（

3、憤怒與攻擊） 杏仁核（焦慮與恐懼、攻擊） 大腦聯(lián)合皮層,彌散性調(diào)制系統(tǒng)的共同特點,調(diào)節(jié)突觸后神經(jīng)元的興奮性和同步化活動而不傳輸具體的感覺信息 每一系統(tǒng)的核心包含一小套神經(jīng)元（103），它們主要起源于腦干，軸突與腦內(nèi)105個神經(jīng)元發(fā)生聯(lián)系 軸突終末所釋放的遞質(zhì)分子不僅作用于突觸縫隙附近，而且還彌散到許多神經(jīng)元周圍，廣泛產(chǎn)生效應(yīng) NE、5-HT、DA、Ach 激活促代謝型受體,去甲腎上腺素能系統(tǒng),腦橋藍斑區(qū) 人藍斑12 000個神經(jīng)元 250 000個突觸/神經(jīng)元 扇形廣泛投射 功能：學習記憶、焦慮和疼痛、情緒和腦代謝、注意力的調(diào)節(jié)、喚醒和睡眠-覺醒循環(huán),5-羥色胺能系統(tǒng),中縫核群 頭端-彌散投射

4、 尾端-脊髓（調(diào)制疼痛） 喚醒和維持前腦的活動狀態(tài)、睡眠-覺醒循環(huán)、情緒、感情,多巴胺能系統(tǒng),黑質(zhì)-紋狀體通路：隨意運動的發(fā)起 中腦（腹側(cè)被蓋區(qū)）-皮層-邊緣多巴胺系統(tǒng)：參與調(diào)控精神活動、“獎賞”系統(tǒng)以強化某些適應(yīng)性的行為、涉及藥物成癮和精神疾患,情 緒 學 說,James（美國心理學家、哲學家）-Lange（丹麥心理學家）學說：情緒體驗是對身體生理變化的反應(yīng) Cannon（美國生理學家）-Bard學說：只有當直接來自感受器的或來自皮層的下行信號到達丘腦時才會產(chǎn)生情緒 情緒體驗與情緒表達,第二節(jié) 邊緣系統(tǒng)(limbic system),Broca邊緣葉：1878年法國神經(jīng)學家Broca提出，胼

5、胝體周圍的皮層，包括扣帶回和顳葉內(nèi)表面皮層（含海馬），嗅覺功能 Papez回路：1937年美國神經(jīng)學家Papez提出，皮層扣帶回（情緒體驗）海馬下丘腦扣帶回（情緒表達）皮層 1952年，美國生理學家Maclean將上述與情緒體驗、表達有關(guān)的結(jié)構(gòu)稱為邊緣系統(tǒng),第三節(jié) 恐懼與焦慮,恐懼：指個體面臨危險時的情感體驗 焦慮：是人們對環(huán)境中一些即將來臨的、可能會造成危險和災(zāi)禍的威脅或者面臨作出重大努力的情況時主觀上出現(xiàn)的一種緊張和不愉快的期待。與CNS的5-HT能神經(jīng)的功能有關(guān),雙側(cè)顳葉損毀,Klver-Bucy綜合癥 精神盲(psychic blindness)：能看見卻不能識別物體，視覺皮層受損所致

6、 口傾向(oral tendency)：用口鑒別物體 復(fù)變態(tài)(hypermetamorphosis)：難以抗拒的用口檢查物體的欲望 性行為改變(altered sexual behavior) 情緒改變(emotional change)：對恐懼反應(yīng)明顯降低，杏仁核損毀所致,杏仁核（焦慮和恐懼）,杏仁核的傳入、傳出聯(lián)系,傳入：海馬、扣帶回、大腦皮層 傳出：下丘腦、大腦皮層、腦干,雙側(cè)杏仁核損毀病例,智力正常 鑒別人物 能辨認高興、悲傷和厭惡 不能識別憤怒與恐懼,習得性恐懼：音調(diào)（CS+）與中等強度的痛刺激建立起的條件反射,第四節(jié) 憤怒與攻擊,捕食性攻擊（pedatory aggression）

7、：為了獲取食物 情感性攻擊（affective aggression）：伴交感神經(jīng)系統(tǒng)活動增強 雄激素 下丘腦、中腦與攻擊行為： 下丘腦內(nèi)側(cè)部背側(cè)縱束中腦導(dǎo)水管周圍灰質(zhì)情感性攻擊 下丘腦外側(cè)部內(nèi)側(cè)前腦束中腦被蓋腹側(cè)區(qū)（VTA）捕食性攻擊,杏仁核與攻擊行為：獼猴社會等級 精神手術(shù)（psychosurgery）：Moniz，治療行為疾病的腦損毀手術(shù) 5- HT抑制攻擊行為：抑制5HT合成，攻擊增多；5-HT1B受體KO,攻擊增強,第五節(jié) 強化與獎賞,一、自我電刺激與強化,二、人的腦刺激,嗜睡癥病人的自我刺激位點：前腦的隔區(qū)（愉快） 癲癇病人的自我刺激位點：隔區(qū)、中腦被蓋區(qū)（愉快）、內(nèi)側(cè)丘腦（憤怒）

8、,三、多巴胺和強化：獎賞遞質(zhì)？,中腦腹側(cè)被蓋區(qū)是DA神經(jīng)元 DA受體激動劑能增加自我刺激頻率，拮抗劑降低自我刺激頻率 切斷內(nèi)側(cè)前腦束不影響自我刺激頻率 內(nèi)源性阿片肽系統(tǒng)與獎賞有關(guān),睡眠與覺醒的腦機制,全球約有1/5到1/4的人遭受著睡眠問題的困擾 睡眠及其基礎(chǔ)研究是21世紀神經(jīng)科學首位重要的領(lǐng)域之一（引自Science editor Bloom）,國 際 睡 眠 日,2001年WHO確定每年 3月21日，2003年進入中國 “open your eyes to sleep” (2001) 開啟心靈之窗，共同關(guān)注睡眠（2002） “l(fā)et sleep work for you!” 睡出健康來（2

9、003） 關(guān)注睡眠健康（2004） 睡眠與女性（2005） 健康睡眠進社區(qū)（2006） 第四屆亞洲睡眠大會(2004，珠海）：睡眠晝夜節(jié)律及其疾患,主 要 內(nèi) 容,第一節(jié) 概述 第二節(jié) 睡眠的構(gòu)成 第三節(jié) 睡眠與覺醒的機制,第一節(jié) 概 述,人類和哺乳動物最為明顯的生物節(jié)律，1/3時間 時間生物學（chronobiology） 內(nèi)源性晝夜節(jié)律振蕩器（視交叉上核神經(jīng)元？） 時鐘基因 百靈鳥型（早晨型morning type）、貓頭鷹型（晚間型evening type） 貓頭鷹型容易出現(xiàn)白日瞌睡、注意力不集中、情緒抑郁焦慮、嗜好煙酒、睡眠障礙 1937年出現(xiàn)腦電波記錄技術(shù)，多導(dǎo)睡眠圖 1953年Kl

10、eitman和Aserinsky發(fā)現(xiàn)REM,與睡眠有關(guān)的腦結(jié)構(gòu),彌散性調(diào)制系統(tǒng)（最關(guān)鍵）：NE 、5-HT增強覺醒 、ACh增強REM或覺醒 大腦皮質(zhì) 前腦基底部,第二節(jié) 睡眠的構(gòu)成,REM（rapid eye movement，又稱異相睡眠、軀體睡眠)：活躍的腦（腦電波低幅高頻）與癱瘓的軀體(肌張力完全消失，無肌電活動）。此期腦內(nèi)蛋白質(zhì)合成加快，新的突觸聯(lián)系建立，全腦能量代謝覺醒時 NREM （non-rapid eye movement) ：休閑的腦（腦血流量、基礎(chǔ)和腦代謝率降低，腦部核酸、蛋白質(zhì)和生長激素增加）和可動的軀體。14期，其中34期睡眠合稱慢波睡眠（slow wave slee

11、p, SWS）或深慢波睡眠（deep slow wave sleep，dSWS） SWS: 腦睡眠（SWS的睡眠量與大腦皮質(zhì)發(fā)達程度密切相關(guān)），是睡眠質(zhì)量的焦點,睡眠的功能,Recuperation theory(恢復(fù)理論)與Circadian theory（適應(yīng)理論） 促進腦功能的發(fā)育和發(fā)展（REM） 保存腦的能量，恢復(fù)軀體功能（NREM的深睡期） 保證大腦發(fā)揮最佳功能（REM、NREM的2期） 促進機體生長，延緩衰老（NREM） 增強機體的免疫機制 保護CNS（BBB的通透性降低）,NREM睡眠占健康成人睡眠總時間75% 覺醒-NREM睡眠（1期-2期-3期-4期-3期-2期）-REM睡眠

12、-NREM睡眠（1期-2期-3期-4期-3期-2期）-REM睡眠-NREM睡眠（1期-2期-3期-2期）-REM睡眠-NREM睡眠（1期-2期）-REM睡眠-NREM睡眠（1期-2期）-REM睡眠-覺醒,睡 眠 周 期,第三節(jié) 睡眠與覺醒的機制,控制睡眠和覺醒最關(guān)鍵的是彌散調(diào)制性神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng) 腦干去甲腎上腺素能和5-羥色胺能神經(jīng)元在覺醒期間放電，增強覺醒狀態(tài)；部分膽堿能神經(jīng)元增強關(guān)鍵的REM事件，而其他膽堿能神經(jīng)元在覺醒時活動 彌散調(diào)制性神經(jīng)遞質(zhì)系統(tǒng)控制丘腦的節(jié)律活動，丘腦又控制著大腦皮層的腦電節(jié)律；丘腦緩慢的、與睡眠相關(guān)的節(jié)律阻斷感覺信息輸入皮層 睡眠還涉及下行調(diào)制系統(tǒng)的活動,促 睡 因 子(sleep-promoting factors),胞壁酰二肽（muramyl peptide）：易化NREM IL-1，TNF，IFN Adenosine