睡眠和觉醒的生理学课件.ppt

睡眠和觉醒的生理心理学 心理学教研室 一、脑电活动 自发脑电活动：无明显刺激，大脑皮层自发产生的经常性节律性电位变化 皮层诱发电位：传入系统或脑某一部位受刺激时，皮层某一局限区域引出的电位变化 脑电图 脑电图：在头皮表面记录的自发脑电活动 皮层电图：直接从皮层表面记录的电位变化 同步化与去同步化 当大脑皮层神经元的活动趋向步调一致时,出现低频高幅慢波,称为同步化。如α波就是一种同步化波。 当大脑皮层神经元的活动步调不一致时，出现高频低幅快波，称为去同步化。如α波阻断后出现的β波，就是一种去同步化波。 脑电波的形成机制 皮层表层的电位变化是大量皮层神经元突触后电位同步总和形成的，其中锥体细胞同步发生的突触后电位的总和起重要作用。 皮层神经元的同步化节律来源于丘脑，是皮层神经元与丘脑非特异投射系统之间的交互作用，一定的同步节律的丘脑非特异投射系统的活动，促进了皮层电活动的同步化。 对轻度麻醉动物的髓板内核群施加8-12次/s的节律性电刺激，在皮层会引导出类似α波的脑电活动 中度麻醉动物，即使无感觉刺激，皮层也会出现8-12次/s的类似α波的自发脑电活动，切断皮层与丘脑之间的纤维联系，该类电活动减少 以60次/s的节律性电刺激来刺激丘脑非特异投射系统，干扰丘脑非特异投射系统与皮层神经元之间的同步化联系，脑电图出现去同步化快波，引起α波阻断。 二、睡眠-觉醒周期及其阶段 睡眠-觉醒周期： 在整个睡眠期间，转化4～6次，越接近睡眠后期，异相睡眠持续时间越长 睡眠周期历时80～90min ，（婴儿约60min）异相睡眠（20～30min），慢波睡眠（60min ） 睡眠-觉醒周期 睡眠时相的转换慢波睡眠和快波睡眠均可转为觉醒状态 入睡必须先慢波睡眠开始 睡眠时间：婴儿超过16h，学龄前儿童要睡足10h，12-17岁需9h，青年期需8h，成人7-8h，老年人5-7h 快波睡眠时间：婴儿占总睡眠时间的一半；成人占总睡眠时间的1/4；老年人占总睡眠时间的1/5 慢波睡眠4期随年龄增加而减少 二、睡眠-觉醒周期及其阶段 睡眠-觉醒的阶段： 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS) 快波睡眠(FWS) 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS) 脑电图呈同步化慢波； 视、嗅、听、触等感觉功能暂时减退； 骨骼肌反射活动和肌紧张减弱； 副交感神经功能活动占优势：如血压↓、心率↓、尿量↓、体温↓、代谢↓、瞳孔缩小、呼吸变慢、胃液分泌↑、发汗功能↑等。 意义：生长素分泌增加，有利于促进生长和体力恢复。 慢波睡眠的四个时相： 入睡期-10m： α波↓，β波↑ 浅睡期-15m：θ(α的变异)波背景上的κ-复合波(δ和σ) 中度睡眠期-15m：出现高幅δ波 深度睡眠期：连续的高幅δ波 快波睡眠FWS （异相睡眠PS， 快动眼睡眠REM） 脑电图呈去同步化快波（不规则的β波） 各种感觉功能进一步减退，唤醒阈提高 骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱，几乎完全松弛 有间断的阵发性表现：如眼球快速运动、部分躯体抽动、血压升高、心率加快、呼吸不规则等 做梦 意义： 异相睡眠是必需的生理活动过程 异相睡眠期间，生长素分泌虽减少，但脑内蛋白质合成加快，有利于幼儿神经系统的成熟，新突触联系的建立，促进精力的恢复 异相睡眠期间有间断的阵发性表现，易导致某些疾病（如心绞痛、哮喘、脑血管病等）的发作 三、生物节律 生物节律(biorhythm) ：机体功能按一定时间顺序发生的周期性变化 生物节律按频率高低分为： 高频节律：低于一天，如心动周期、呼吸周期等 中频节律：即日周期，如体温变化、某些激素的分泌等 低频节律：长于一天，如月经周期。下丘脑视交叉上核可能是生物节律日周期的控制中心。 生物钟：控制生物节律的内在时钟。 生物钟及其生理机制 视网膜： 感受环境光环境节律线索 松果体： 分泌褪黑素，影响机体生理节律 视交叉上核（SCN ）： 形成内在固有节律 腺苷及其受体等： 内源睡眠促动因子 奥利新（orexins）及其受体等： 唤醒通路的调节 生物节律的基因机制 Period(Per)、timeless(tim)基因 早晨表达少量蛋白质，白天蛋白质合成增加 晚上高水平的蛋白质引起睡眠；反馈抑制基因的表达 夜间基因表达停止，蛋白质浓度下降 视觉的信息改变视交叉上核基因的表达 生物钟及其生理机制 生物钟：控制生物节律的内在时钟。 什么是 生物节律的产生部位 生物节律的产生机制 生物节律与环境节律的关系 二、睡眠与觉醒的神经机制 维持觉醒的神经机制 脑干的上行激活系统 释放乙酰胆碱和谷氨酸,通过丘脑和基底前脑引起皮层的广泛唤醒 其他脑区 蓝斑：睡眠时不被激活,清醒时对有意义事件作出反应 黑质-纹状体：觉醒的维持和行为的激活 唤醒：觉醒、特殊刺激的指