家畜行为生态学：第七章 生物节律与睡眠.ppt

研究焦点曾集中在松果体上。松果体是原始脊椎动物的松果眼发展而来的一种内分泌腺体。在高等脊椎动物中为一个卵形小体，位于间脑背面。松果体含有高浓度的5’-羟色胺，去甲肾上腺素和褪黑激素。褪黑激素为松果体分泌的主要激素，为吲哚类物质。激素分泌日本和美国的科学家通过对鸟类松果体的研究证明：鸟类活动的昼夜节律生物钟位于松果体细胞内。他们发现，鸟类的活动量受到褪黑激素的抑制。美国科学家成功地进行了首例鸟类生物钟的人工移值。他们在试验中发现，如将麻雀的松果体摘除，它们活动的昼夜节律就消失，变得整天活动不停。如果把一只麻雀的松果体移植到被切除松果体的麻雀身上，其活动节律又恢复了，并且和给予松果体的麻雀原先的活动节律相一致。褪黑激素分泌有昼夜节律性，在血液中的水平晚上升高。松果体腺分泌的褪黑激素，具有抑制性腺发育，促进睡眠作用，它的含量可能与动物昼夜节律和全年性周期有直接的关系。5-羟色胺的增加，可以诱发打吨和睡眠。禁睡的山羊，其脑脊髓液能诱导大鼠睡眠。去甲肾上腺素则具有快眼活动睡眠的神经传导者作用。生物钟影响着动物的睡眠、血压、体温以及激素分泌等生理机能，解开其中奥秘将有助于人类按照体内节律选择最佳给药时间，改善对失眠和其他与体内周期性节律障碍相关的疾病的诊断和治疗方法。第二节休息与睡眠行为睡眠不仅具有维持个体生存的功能，还有促进生长发育、易化学习和形成记忆的功能。睡眠剥夺（sleepdeprivation，SD）可引起情绪、学习记忆、免疫功能等一系列变化，实验证明，睡眠对随后的学习非常重要，剥夺48h睡眠后，学习能力下降。现代生活节奏越来越快，SD发生率明显升高，对我们的健康十分不利，现代畜牧生产追求高效率，经常剥夺动物的睡眠时间，影响动物的健康，如延长蛋鸡光照时间。一、休息与睡眠概念休息行为（restingbehavior）指家畜停止运动减少能量消耗，恢复体力的一种活动方式。睡眠（sleep）是指超脱于外界环境的刺激，相对地不运动以及同周围发生的事件相对地不发生相互作用。休息与睡眠的目的是恢复体力，巩固记忆，让新陈代谢复原和能量储存起来。从整个睡眠绝对时间的长度来看，哺乳动物确有长眠者与短眠者。在长眠者当中，最能睡觉的是蝙蝠，每天能睡20小时，号称长眠冠军。其次是袋鼠，它每天睡18～19小时，刺猬每天睡17～18小时，老鼠平均每天睡12小时。有临床上健康的有蹄类家畜,每天至少一次卧在地上休息或者睡眠。它们一生中的大部分时间是躺着度过的。休息和睡眠是由定时调节所支配,它比其他周期性活动更明显。休息和睡眼的目的是恢复体力,让新陈代谢复原和能量转化。这种被动行为方式对维持家畜生存是至关重要的,在调节家畜的各种环境中占有很高的地位。睡眠占去动物一生中的许多时间。二、睡眠的类型睡眠有二种形式。脑睡眠（慢波睡眠或安静睡眠）和奇异睡眠（非典型睡眠或快眼运动睡眠）。漫波睡眠即安静睡眠，其脑电图显示出脑的低水平电活动。奇异睡眠之所以称为非典型睡眠，是因为动物表现似是而非的睡眠，其脑电活动属于惊醒的类型。非典型睡眠的另一个特征是快眼运动。这二种类型的睡眠，根据惊醒刺激的阈值和彼此的脑电图很容易加以区别。在慢波睡眠时，脑电图的特征是高压和慢活动的同步电波。在非典型睡眠时，脑电图显示出低压和快活动电波，与醒状态时所见到的相似。但肌肉的活动性很弱，与慢波睡眠相比，更难唤醒动物。1.慢波睡眠1期（呈低振幅的脑电波）、2期（呈较低振幅的脑电波）、3期（短暂的高振幅的脑电波）、4期（呈高振幅的脑电波），通常认为4期具有促进体力和精力的恢复。睡眠由浅入深，逐渐丧失记忆，血压下降，心率和呼吸减慢，瞳孔缩小，体温和基础代谢下降，尿量下降，胃液增多，唾液及发汗功能增强。2.奇异睡眠奇异睡眠时，眼肌频频收缩，因此称为快眼运动睡眠。家畜在睡眠时发出声音和脚、眼在活动，表明家畜也可能经历做梦的情况，仔猪睡眠时发声和脚、眼活动就是一例。快眼活动睡眠似乎是睡眠的重要或必要的组成部分，因为在所检查的各种家畜中，快眼活动睡眠可以防止异常行为的发生。REM睡眠呈低振幅去同步化快波，脑电波和觉醒时是一致的。肌肉松弛，自主性神经活动增强，血压升高，心率加速，呼吸加快，耗氧量增加，快速动眼，做梦。REM睡眠的功能目前尚不明，一些观察与脑的生长活动、脑的发育和合成有关。胎儿大多数是REM或活动睡眠，婴儿REM睡眠占50%，高于成年25%。一些学者推测REM的发生伴有记忆的巩固。3.时相的转变觉醒→异相睡眠5－15min→慢波睡眠70－120min→异相睡眠5－15min→慢波睡眠一夜反复4－6次，慢波睡眠占3/4，异相睡眠占1/4。三、睡眠的生理学机制睡眠是一种