生理心理学睡眠和觉醒.课件.ppt

1、睡眠的生理心理睡眠的生理心理世界睡眠日世界睡眠日“拥有健康才能有一切拥有健康才能有一切”的新理念深入人心，因此有关的新理念深入人心，因此有关睡眠问题引起了国际社会的关注。据睡眠问题引起了国际社会的关注。据世界卫生组织世界卫生组织对对14个国家个国家15个地区的个地区的25916名在名在基层基层医疗就诊的病人医疗就诊的病人进行调查，发现有进行调查，发现有27%的人有睡眠问题，据报道的人有睡眠问题，据报道美国美国的的失眠失眠发生率高达发生率高达3250%，英国英国1014%，日本日本20%，法国法国30%，我国也在，我国也在30%以上，以上，50%的学生存在睡眠的学生存在睡眠不足。不足。睡眠障碍睡

2、眠障碍对生活质量的负面影响很大，但相当对生活质量的负面影响很大，但相当多的病人没有得到合理的诊断和治疗。睡眠障碍现已多的病人没有得到合理的诊断和治疗。睡眠障碍现已成为威胁世界各国公众的一个突出问题。成为威胁世界各国公众的一个突出问题。每年的3月21日是世界睡眠日。AANAT（褪黑素合成限速酶-N-乙酰转换酶）CREB（cAMP-response element binding protein）cAM P 反应元件，转录增强因子 腺苷（腺苷（adenosine）的作用：）的作用：Adenosine 升高，激活促进睡眠的神经元。升高，激活促进睡眠的神经元。睡眠过程中，脑内腺苷浓度下降，睡眠过程中，

3、脑内腺苷浓度下降，觉醒过程逐渐发生。觉醒过程逐渐发生。Orexins 的作用的作用中枢中枢Orexins 的降低是嗜睡症的重要机制。的降低是嗜睡症的重要机制。Structures of OrexinsOrexins and Orexin ReceptorsHypothesis:Orexin regulates activity of brainstem neurons and have a crucial role in regulation of wakefulness.Hypothesis:Brainstem cholinergic and noradrenergic neurons ha

4、ve a crucial role in switching the state from SWS to Wor from SWS to PS.Experiment Pressure applications of Orexins（A and B)to the brainstem neuronsmeanmean+SDOrexin excites cholinergic neurons in the LDTP：137 (一一)脑电图脑电图 (electroencephalogram,EEG)自发脑活动自发脑活动：在无明显感觉刺激情：在无明显感觉刺激情 况下，大脑皮层经常自发产生的节况下，大脑皮层

5、经常自发产生的节 律性电位变化。律性电位变化。脑电图脑电图：应用记录电极在头皮：应用记录电极在头皮 表面表面 所记录的自发脑电活动。所记录的自发脑电活动。皮层电图皮层电图：在开颅情况下，应用记：在开颅情况下，应用记 录电极在皮层表面所记录的自发脑录电极在皮层表面所记录的自发脑 电活动。电活动。1 1脑电图的基本波形脑电图的基本波形 各波参数及意义各波参数及意义频率频率(次次/s)/s)幅值（幅值（VV）意义意义 波：波：0.50.53 3 慢慢 2020200 200 高高 (睡眠、疲劳睡眠、疲劳)波：波：4 47 1007 100150 150 （困倦）（困倦）波：波：8 813 2013

6、20100 100 （清醒安静）（清醒安静）波：波：141430 30 快快 5 520 20 低低 （紧张活动）（紧张活动）波梭形和波梭形和波阻断波阻断正常人正常人波在清醒、闭目、安静时出现，波在清醒、闭目、安静时出现，呈由小变大，呈由小变大，又由大变小的梭形变化，又由大变小的梭形变化，称为称为波梭形。每个梭形持续波梭形。每个梭形持续1-2s1-2s。当受试者睁眼或接受刺激时当受试者睁眼或接受刺激时波消失并波消失并转为快波，称为转为快波，称为波阻断。波阻断。同步化与去同步化同步化与去同步化 当大脑皮层神经元的活动趋向步调当大脑皮层神经元的活动趋向步调 一致时一致时,出现低频高幅慢波出现低频高

7、幅慢波,称为同称为同 步化。如步化。如,波就是一种同步化波。波就是一种同步化波。当大脑皮层神经元的活动步调不一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，称为去致时，出现高频低幅快波，称为去 同步化。如，同步化。如，波阻断后出现的波阻断后出现的 波，就是一种去同步化波。波，就是一种去同步化波。(二二)睡眠的时相睡眠的时相1.1.慢波睡眠慢波睡眠(slow wave sleep,SWS)表现表现:脑电图呈同步化慢波；脑电图呈同步化慢波；视、嗅、听、触等感觉功视、嗅、听、触等感觉功 能暂时减退；能暂时减退；骨骼肌反射活动和肌紧张骨骼肌反射活动和肌紧张 减弱；减弱；自主神经功能活动改变：

8、如血自主神经功能活动改变：如血 压压、心率、心率、尿量、尿量、体温、体温、代谢代谢、瞳孔缩小、呼吸变慢、瞳孔缩小、呼吸变慢、胃液分泌胃液分泌、发汗功能、发汗功能等。等。慢波睡眠慢波睡眠分期分期:stage:入睡期入睡期,波渐减少波渐减少,呈若干呈若干波波,脑电平坦脑电平坦;stage:浅睡期浅睡期,在在波背景上出现睡眠梭波背景上出现睡眠梭 形形(波变异的波变异的波波)和和-复合波复合波 (波和波和波的复合波的复合););stage:中度睡眠期中度睡眠期,高幅高幅波波,占占20%50%;stage:深度睡眠期深度睡眠期,高幅高幅波波,占占50%以上以上;意义：生长素分泌增加，有利于促进生长意义：

9、生长素分泌增加，有利于促进生长 和体力恢复。和体力恢复。2.2.快波睡眠快波睡眠 fast wave sleep,FWS 又称异相睡眠又称异相睡眠 paradoxical sleep,PS 快动眼睡眠快动眼睡眠 rapid eye movements,REM 表现：表现：脑电图呈去同步化快波；脑电图呈去同步化快波；各种感觉功能进一步减退，唤醒各种感觉功能进一步减退，唤醒 阈提高；阈提高；骨骼肌反射活动和肌紧张进一步骨骼肌反射活动和肌紧张进一步 减弱，几乎完全松弛；减弱，几乎完全松弛；有间断的阵发性表现：如眼球快速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、运动、部分躯体抽动、

10、血压升高、心率加快、呼吸不规则等。心率加快、呼吸不规则等。做梦做梦意义：意义：异相睡眠是必需的生理活动过程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异相睡眠期间有间断的阵发性表 现，易导致某些疾病现，易导致某些疾病(如心绞痛、如心绞痛、哮喘、脑血管病等哮喘、脑血管病等)的发作；的发作；3.3.睡眠时相的转换睡眠时相的转换 慢波睡眠和快波睡眠均可转为觉

11、醒慢波睡眠和快波睡眠均可转为觉醒 状态，但入睡必须先慢波睡眠状态，但入睡必须先慢波睡眠 8080120120min异相睡眠异相睡眠20203030min 慢波睡眠。在整个睡眠期间，转慢波睡眠。在整个睡眠期间，转 化化4 45 5次，越接近睡眠后期，异相次，越接近睡眠后期，异相 睡眠持续时间越长。睡眠持续时间越长。2 2脑电波的形成机制脑电波的形成机制 皮层表层的电位变化是大量皮层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。触后电位的总和起重要作用。皮层神经元的同步化节

12、律源于丘脑皮层神经元的同步化节律源于丘脑 对轻度麻醉动物的髓板内核群对轻度麻醉动物的髓板内核群 施加施加8-128-12次次/s/s的节律性电刺激，的节律性电刺激，在皮层会引导出类似在皮层会引导出类似波的脑波的脑 电活动；电活动；中度麻醉动物，即使无感觉刺激，中度麻醉动物，即使无感觉刺激，皮层也会出现皮层也会出现8-128-12次次/s/s的类似的类似波波 的自发脑电活动，切断皮层与丘脑的自发脑电活动，切断皮层与丘脑 之间的纤维联系，该类电活动减少；之间的纤维联系，该类电活动减少；以以6060次次/s/s的节律性电刺激来刺激的节律性电刺激来刺激 丘脑非特异投射系统，干扰丘脑丘脑非特异投射系统，

13、干扰丘脑 非特异投射系统与皮层神经元之非特异投射系统与皮层神经元之 间的同步化联系，脑电图出现去间的同步化联系，脑电图出现去 同步化快波，引起同步化快波，引起波阻断。波阻断。以上说明，皮层神经元的同步化节以上说明，皮层神经元的同步化节律来源于丘脑，是皮层神经元与丘律来源于丘脑，是皮层神经元与丘脑非特异投射系统之间的交互作用，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系统的活动，促进了皮层电活动的同步化。同步化。睡眠的功能睡眠的功能睡眠的机制睡眠的机制(三三)睡眠发生机制睡眠发生机制 睡眠是睡眠是CNSCNS内发生的

14、主动过程。内发生的主动过程。1.1.与睡眠有关的脑结构：与睡眠有关的脑结构：(1)(1)慢波睡眠慢波睡眠:下丘脑后部下丘脑后部,丘脑髓板内丘脑髓板内 核群至丘脑前核之间区域核群至丘脑前核之间区域;脑干尾脑干尾 端的网状结构端的网状结构上行抑制系统上行抑制系统 (ascending inhibitory system););视前区和视前区和BrocaBroca斜带区的基底前脑；斜带区的基底前脑；(2)(2)异相睡眠异相睡眠:脑桥被盖外侧区脑桥被盖外侧区AChACh神经神经 元元;脑桥脑桥-外膝状体外膝状体-枕叶锋电位枕叶锋电位PGOPGO 启动异相睡眠。启动异相睡眠。2.2.神经递质神经递质 慢

15、波睡眠：慢波睡眠：脑干脑干5-HT5-HT抑制抑制,而腺苷、而腺苷、PGDPGD2 2促进睡眠促进睡眠 异相睡眠：异相睡眠：中缝核中缝核5-HT5-HT和蓝斑核和蓝斑核NENE终止睡眠终止睡眠二二、睡眠与觉醒、睡眠与觉醒 Wakefulness&Sleep(一一)觉醒状态的维持觉醒状态的维持 1.1.网状结构上行激动系统网状结构上行激动系统 Ascending reticular activating system 动物实验：动物实验：刺激中脑网状结构，能唤醒动物，脑刺激中脑网状结构，能唤醒动物，脑电呈去同步化快波；电呈去同步化快波；在中脑头端切断网状结构，动物昏睡，在中脑头端切断网状结构，动

16、物昏睡，脑电呈同步化慢波；脑电呈同步化慢波；表明：脑干网状结构内存在着具有上表明：脑干网状结构内存在着具有上行唤醒作用的功能系统，即网状结构行唤醒作用的功能系统，即网状结构上行激动系统。上行激动系统。(2)(2)网状结构上行激动系统是通过丘网状结构上行激动系统是通过丘 脑非特异投射系统而起作用的；脑非特异投射系统而起作用的；(3)(3)网状结构上行激动系统是一个多网状结构上行激动系统是一个多 突触的接替系统，易受药物影响突触的接替系统，易受药物影响 而产生传导阻滞。而产生传导阻滞。2.2.觉醒状态分成两部分：觉醒状态分成两部分：脑电觉醒状态：脑电波表现为脑电觉醒状态：脑电波表现为 去同步化快波

17、，但不一定呈现去同步化快波，但不一定呈现 觉醒探究行为觉醒探究行为;行为觉醒状态：出现觉醒时的行为觉醒状态：出现觉醒时的 各种行为表现各种行为表现,尤其是尤其是探究行为探究行为;两种觉醒的维持机制不同。两种觉醒的维持机制不同。3.3.脑电觉醒状态的维持：脑电觉醒状态的维持：脑干网状结构上行激动系统的递脑干网状结构上行激动系统的递 质是质是AChACh。静脉注射阿托品。静脉注射阿托品,可阻可阻 断脑干网状结构对脑电的唤醒作断脑干网状结构对脑电的唤醒作 用，脑电呈同步化慢波，而不出用，脑电呈同步化慢波，而不出 现快波；但行为上不表现睡眠。现快波；但行为上不表现睡眠。(即脑电不觉醒，行为觉醒即脑电不

18、觉醒，行为觉醒)破坏蓝斑核上部破坏蓝斑核上部(去甲肾上腺系统去甲肾上腺系统)后，脑电快波明显减少，新异刺激后，脑电快波明显减少，新异刺激 仍能引起快波，但刺激一旦停止，仍能引起快波，但刺激一旦停止，唤醒作用随即停止。唤醒作用随即停止。以上说明：脑电觉醒状态的维持与以上说明：脑电觉醒状态的维持与 脑干网状结构上行激动脑干网状结构上行激动ACh ACh 系统的系统的 时相性作用及蓝斑核上部去甲肾上时相性作用及蓝斑核上部去甲肾上 腺系统的持续性紧张性作用有关。腺系统的持续性紧张性作用有关。4.4.行为觉醒状态的维持：行为觉醒状态的维持：单纯破坏黑质多巴胺递质系统，单纯破坏黑质多巴胺递质系统，动物行为

19、上不表现为觉醒，对新动物行为上不表现为觉醒，对新 异刺激不能表现探究行为，但脑异刺激不能表现探究行为，但脑 电仍出现快波电仍出现快波(脑电觉醒脑电觉醒)。因此，行为觉醒状态的维持可能因此，行为觉醒状态的维持可能 与黑质多巴胺递质系统功能有关。与黑质多巴胺递质系统功能有关。唤醒的神经控制：唤醒的神经控制：蓝斑核蓝斑核NENE：位于脑桥背侧，其神经轴突发出分支到整个大脑。：位于脑桥背侧，其神经轴突发出分支到整个大脑。AChACh神经元：分布于脑桥和基底前脑的神经元，当他们受到刺激时产生神经元：分布于脑桥和基底前脑的神经元，当他们受到刺激时产生 激活及皮质去同步化激活及皮质去同步化中缝核中缝核5-H

20、T5-HT：神经轴突投射到丘脑、下丘脑、基底神经节、海马及新：神经轴突投射到丘脑、下丘脑、基底神经节、海马及新 皮质刺激中缝核引起运动及皮质唤醒。皮质刺激中缝核引起运动及皮质唤醒。睡眠障碍（睡眠障碍（非器质性非器质性）l 睡眠失调：睡眠失调：由于情绪原因导致了睡眠的质或量或时序的变化失调由于情绪原因导致了睡眠的质或量或时序的变化失调 失眠失眠 嗜睡嗜睡 睡眠睡眠觉醒节律障碍觉醒节律障碍 l 睡眠失常：睡眠失常：在睡眠中发生异常的发作性事件（在儿童时期主要与儿童在睡眠中发生异常的发作性事件（在儿童时期主要与儿童的生长发育有关，在成人则主要是心因性的）的生长发育有关，在成人则主要是心因性的）睡行症

21、睡行症 睡惊睡惊 梦魇梦魇失眠的定义失眠的定义 失眠不是一个诊断失眠不是一个诊断,而是一个临床主诉而是一个临床主诉 无法入睡无法入睡 无法维持睡眠无法维持睡眠 无效睡眠无效睡眠一过性失眠一过性失眠 最多持续几天最多持续几天 常由突然的压力或环境改变引起常由突然的压力或环境改变引起 常见的突发因素包括：常见的突发因素包括：陌生的睡眠环境陌生的睡眠环境 跨时区旅行跨时区旅行 情景压力情景压力 药物作用、咖啡因药物作用、咖啡因 突然患病突然患病 酒精、尼古丁酒精、尼古丁 工作换班工作换班短期失眠短期失眠 最长时间不超过最长时间不超过3 3周周 常由下列较严重的因素引起：常由下列较严重的因素引起：丧偶

22、丧偶 住院住院 感情创伤感情创伤 疼痛疼痛 较大的生活压力：较大的生活压力：婚姻婚姻 迁居迁居 离婚离婚慢性失眠慢性失眠 时间超过时间超过3 3周周 常与机体或感情疾患有关常与机体或感情疾患有关 常可有一些药物、酒精或违法药品引起常可有一些药物、酒精或违法药品引起 条件反射引起的烦恼是一个延长因素条件反射引起的烦恼是一个延长因素失眠的原因失眠的原因l 生物：躯体疾病、药物影响（酒精、咖啡等）生物：躯体疾病、药物影响（酒精、咖啡等）l 心理：应激有关的反应心理：应激有关的反应 1.1.人际关系冲突人际关系冲突 2.2.生活重大改变生活重大改变(结婚结婚 离婚离婚 生小孩生小孩)3.3.工作繁重或

23、事业面临重大转变工作繁重或事业面临重大转变 4.4.突然发生非常失望和非常害怕的事突然发生非常失望和非常害怕的事l 社会（环境）：旅行时差、卧室光亮噪音温度等社会（环境）：旅行时差、卧室光亮噪音温度等失眠的患病失眠的患病率率国内国内20022002年调查年调查 17.4%17.4%的被调查者应该被归为的被调查者应该被归为“怀疑失眠怀疑失眠”，28%28%应该被归为应该被归为“失眠失眠”，两者加起来的比例高达两者加起来的比例高达45%45%。日本：日本：均约为均约为20%20%英国：英国：约约25%25%德国：德国：有有8 8的人有严重的慢性失眠；的人有严重的慢性失眠；法国：法国：根据根据Qua

24、ra-SalvaQuara-Salva等的报告，等的报告，约有约有4848的人有睡眠障碍。的人有睡眠障碍。失眠对人的影响失眠对人的影响l 警觉性和注意力受损（警觉性和注意力受损（注意力减退注意力减退 思考困难思考困难 反映迟钝）反映迟钝）l 易出现精神和心理障碍（易出现精神和心理障碍（精神萎靡精神萎靡 情绪低落或焦躁）情绪低落或焦躁）l 与躯体症状密切相关，主要表现为情绪心理症状与躯体症状密切相关，主要表现为情绪心理症状紧张性头痛紧张性头痛肠胃问题肠胃问题非特异性疼痛非特异性疼痛过敏反应过敏反应失眠治疗原则失眠治疗原则 l 讲究睡眠卫生讲究睡眠卫生l 检查和治疗原发疾病检查和治疗原发疾病l 心理或行为治疗心理或行为治疗l 合理使用安眠药合理使用安眠药 治疗目的治疗目的消除潜在问题消除潜在问题 去除诱发因数去除诱发因数提高生活质量提高生活质量预防从一过性或短期失眠发展成慢性失眠预防从一过性或短期失眠发展成慢性失眠失眠的心理和行为治疗失眠的心理和行为治疗l自我积极的暗示自我积极的暗示l松弛疗法松弛疗法l睡眠限制疗法睡眠限制疗法l认知疗法认知疗法l刺激控制疗法刺激控制疗法不在床上进行其它活动不在床上进行其它活动 3.3.无论夜间睡眠好坏，早上按时起床无论夜间睡眠好坏，早上按时起床 5.5.避免白天打盹或午眠避免白天打盹或午眠