1、学习与记忆 学习分类:非联合型学习 联合型学习 记忆分类:陈述性记忆 非陈述性记忆 短期记忆 长期记忆 海马结构 认知:优势半球:大脑两侧半球在某些功能上具有明显的不对称性,这一点在语言功能上表现的尤其突出。对于大多数右利手和部分左利手的人,其语言思维一侧化在左脑。一侧优势的形成可能与遗传因素有关,但主要与人类习惯用右手劳动有关。幼年时。两侧半球语言功能的潜力是相等的,两侧半球都参加语言功能的发育过程,至1012岁时,左侧优势逐渐建立,对于成年人,如左侧半球语言区受损,则很难在右侧半球再建立语言中枢。情绪情绪(emotion)3.与情绪反应有关的脑内结构(papez回路)帕金森病的主要表现及病
2、因 表现:全身肌紧张增高,肌肉强直,发起动作稀少,动作缓慢,静止性震颤。病因:双侧黑质病变,多巴胺能神经元变性受损,导致运动皮质活动减少。神经系统退行性疾病:脑电图 脑的状态:睡眠与觉醒EEG简介EEG脑电图的定义通过放置在头皮表面的多个电极所记录到的一组场电位EEG的历史 Richard Caton,利物浦内科医生 将电极直接放在暴露的动物脑表面,发现存在电信号,发表于1875年年 1887年,Caton通过干扰落在动物眼中的光线,检测到脑电的负向波动History of EEG Dr.Hans Berger,奥地利精神病学家 首次记录人体脑电 十八世纪20年代早期,利用移动感光纸和闪动光点
3、记录脑电,发现每秒10次的常规波动 由于这是他第一个从人类EEG中分离出来的波,他将此波动命名为波 1929年,Berger发表了该结果,这是有关人类脑电的第一篇论文History of EEG Dr.Hans Berger的谨慎精神 Berger在自己和其它许多人身上反复记录 通过同步记录心电和头部血压变化,排除了由血循环造成波动假相的可能性 将电极放在皮肤以下记录,排除了波动来自皮肤的可能性History of EEG Dr.Hans Berger 十八世纪30年代,首先命名了波和波 第一个采用EEG作为脑电图的缩写名称 提出波幅度小于波 指出波与集中注意力和惊跳反应有关History o
4、f EEG Dr.Hans Berger 1931年,发现波在睡眠、全身麻醉、使用可卡因等情况下消失 发现脑损伤造成颅内高压的患者波幅度减低 发现癫痫患者的高幅脑电波 发现Alzheimers病和多发性硬化患者存在EEG改变History of EEG Dr.Hans Berger Carl Zeiss基金会注意到Berger的一系列发现 赠送给他电子放大器和特质的示波器,并为他配备了助手History of EEG Dr.Hans Berger 发现癫痫病人在发作后脑波几乎变平;波随着意识的恢复而恢复 脑波在出生两月后才出现,与脑内神经元髓鞘化的过程一致Dr.Hans BergerEEG的本
5、质未知部分动作电位、兴奋性突触后电位、抑制性突触后电位等电位活动的总和(Eccles,张香桐,Jung 等)已知部分大群神经元的同步放电种类频率(Hz)波幅(uV)主导时期波7.5-1320-60清醒、放松:大脑皮质处于清醒安静状态时波14-302-20思维活动时,大脑皮质处于紧张活动状态时:频率最快,波幅最小波Theta3.5-7.520-100儿童的支配频率,在成人随困倦和注意而增加波Delta0.4-320-200深睡,婴儿支配频率频率与波幅睡眠与觉醒 睡眠觉醒周期是一种昼夜节律 睡眠过程呈现慢波睡眠和快速眼动睡眠的周期性交替 睡眠的生物学意义昼夜节律与睡眠昼夜节律与睡眠 睡眠和觉醒的昼
6、夜周期性交替是人类生存的必睡眠和觉醒的昼夜周期性交替是人类生存的必要条件。要条件。觉醒觉醒与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。睡眠具有睡眠具有正相睡眠正相睡眠(慢波睡眠慢波睡眠=脑电波呈现同步脑电波呈现同步化慢波时相化慢波时相)和和异相睡眠异相睡眠(快波睡眠快波睡眠=脑电波呈现去同脑电波呈现去同步化快波时相步化快波时相)两种时相状态。两种时相状态。睡眠两时相的转换睡眠两时相的转换为:由浅睡为:由浅睡(慢波睡眠慢波睡眠)深深睡睡(快波睡眠快波睡眠)浅睡。每晚可重复浅睡。每晚可重复4 45 5次的周期性次的周期性过程。过程。睡眠的两种时相睡眠的两种时相正相睡
7、眠正相睡眠(慢波睡眠慢波睡眠)异相睡眠异相睡眠(快波睡眠快波睡眠)兴奋部位兴奋部位相关递质相关递质睡眠特点睡眠特点脑干中缝核脑干中缝核5-5-HTHT脑干中缝核尾端脑干中缝核尾端-蓝斑中、后部蓝斑中、后部5-5-HTHT、NENE、AChAChEEGEEG为高振幅快波;为高振幅快波;感觉、呼吸、感觉、呼吸、BpBp、心率、代谢心率、代谢率率,肌紧张减退;,肌紧张减退;不出现眼球快速运动;不出现眼球快速运动;唤醒阈低,且主诉做梦者少。唤醒阈低,且主诉做梦者少。EEGEEG为低振幅快波;为低振幅快波;感觉和肌紧张感觉和肌紧张 ,阵发性呼吸不,阵发性呼吸不规则和肢体抽动;规则和肢体抽动;出现眼球快速
8、运动;出现眼球快速运动;唤醒阈高,且主诉做梦者多。唤醒阈高,且主诉做梦者多。睡眠不是脑活动的简单抑制,而是一个主睡眠不是脑活动的简单抑制,而是一个主动过程。目前认为脑干尾端存在能引起动过程。目前认为脑干尾端存在能引起睡眠和脑电波同步化的中枢,其上行通睡眠和脑电波同步化的中枢,其上行通路(上行抑制系统)作用于大脑皮层,路(上行抑制系统)作用于大脑皮层,与脑干上行激动系统的作用相对抗,从与脑干上行激动系统的作用相对抗,从而调节睡眠与觉醒的相互转化。而调节睡眠与觉醒的相互转化。睡眠的机制:睡眠的机制:昼夜节律发生器 灵长类和人都有两个基本的昼夜节律调节器,灵长类和人都有两个基本的昼夜节律调节器,一个
9、调节慢波睡眠以及相关的生理变化;一个调节慢波睡眠以及相关的生理变化;另一个则调控快波睡眠及相关的生理变化。另一个则调控快波睡眠及相关的生理变化。这些调控均受下丘脑的视上核的控制,该核团接这些调控均受下丘脑的视上核的控制,该核团接受视网膜的光照信息,合成蛋白,利用蛋白合成受视网膜的光照信息,合成蛋白,利用蛋白合成震荡器调节网状结构上行激动系统,从而调节睡震荡器调节网状结构上行激动系统,从而调节睡眠与觉醒。眠与觉醒。概述 睡眠与觉醒:两种不同的功能状态 觉醒状态:与环境有主动感觉运动联系,产生复杂适应行为 睡眠状态:联系减弱或消失,伴有躯体和植物性功能变化 睡眠与觉醒是以自然昼夜为周期的生理活动
10、人类对睡眠的认识 两种睡眠时相,慢波睡眠和异相睡眠,后者又称为快波睡眠或快速动眼睡眠 慢波睡眠的意义:有利于促进生长和体力恢复 异相睡眠的意义:与幼儿神经系统的成熟有密切的关系,可能有利于建立新的突触联系。有助于记忆的整合和巩固,有利于精力的恢复。睡眠的脑电图特征与分期 睡眠深度 唤醒阈:刚能中断睡眠的临界刺激强度脑电波EEG最特异 睡眠的EEG分期:发现REM睡眠分期之前:Loomis按睡眠EEG特征将睡眠分A、B、C、D、E 5期:A期,觉醒期;B期,入睡期;C、D、E期分别为浅睡,中等度睡眠和深睡眠期睡眠的脑电图特征与分期II 睡眠的EEG分期:发现REM睡眠后:睡眠的脑电波(EEG)分
11、为1、2、3、4阶段,成为公认的分期:阶段1:波明显减少,出现低幅快波阶段2:出现睡眠梭形波(变异的波,13 15 Hz,20 40 V,0.5 1 s),伴有少量波、波阶段3:在波、波为背景的基础上,有睡眠梭形波阶段4:高幅慢波,波超过50,1.52Hz,75V以上睡眠各期的脑波睡眠的脑电图特征与分期III 整夜中睡眠EEG各阶段的持续时间及其转化规律睡眠开始后,EEG变化为阶段1234,即随着睡眠加深,EEG频率、振幅、波,约需30 45 min,然后返回,4321,此时的阶段1是首次开始出现的快速眼动睡眠(REM)REM),该时相持续10 20 min,再顺序进入阶段4。一夜中循环4 5
12、次。越近早晨,最大睡眠深度,不能到阶段4。入睡时的阶段1及全部2,3,4均为慢波睡眠除入睡的阶段1外,其余的阶段1均为快速眼动睡眠慢波睡眠和快速眼动睡眠-I 慢波睡眠:脑电同步化首次出现的阶段1及阶段2、3、4均属慢波睡眠或同步化睡眠脑电特征:在该睡眠时相,脑电以频率逐渐减慢、幅度逐渐增高、波所占比例逐渐增多为特征。阶段3,4合称为睡眠功能特征:循环、呼吸、交感神经等系统活动随睡眠加深而降低,且相当稳定;肌张力明显下降但保持一定肌紧张,平均20min调整睡眠姿势一次慢波睡眠和快速眼动睡眠-IIa 快速眼动睡眠(REM):去同步化脑电除入睡后第一次出现的阶段1外,再出现的阶段1均为REM脑电特征
13、:脑电回到阶段1,行为睡眠继续,脑电则去同步化类似觉醒,称为快波睡眠或去同步化睡眠;但海马电图显示4 10 Hz的高度同步化波,并与全身肌张力进一步降低偶联慢波睡眠和快速眼动睡眠-IIb 快速眼动睡眠(REM):去同步化脑电功能特征:此期颈后肌、四肢抗重力肌几乎消失,交感活动广泛抑制,心率、心输出量,血压,下丘脑体温调节功能或丧失,内稳态低下是此阶段的显著特征;似乎睡眠进一步加深,但与脑电变化不一致,故也称异相睡眠慢波睡眠和快速眼动睡眠-IIIa 快速眼动睡眠:去同步化脑电 其它特征:控制眼运动、听小骨位移和呼吸的肌肉保持张力。眼球快速 扫视,叠加在缓慢眼动的背景上;并呈现位相性中耳肌活动、呼
14、吸急促而不规则、血压、心率、四肢肌肉抽动等。慢波睡眠和快速眼动睡眠-IIIb REM期间唤醒,74%-95%正在做梦;SWS期间唤醒,0%-51%做梦。上述现象可能与梦境有关 觉醒状态只能进入SWS;SWS或REM均可直接觉醒,但REM自动觉醒可能性更大(似乎是最浅的睡眠);但REM期环境刺激唤醒阈显著提高(此角度又是最深的睡眠)。哪一种睡眠更深?在REM睡眠,睡眠深度不能只用一种参数说明慢波睡眠和快速眼动睡眠-IV 快速眼动睡眠期位相性运动由脑区神经元活动触发 从脑干可记录到位相性电发放,脑桥背部面神经核、前庭神经核、三叉神经核动眼神经核、外侧膝状体视、听皮层,称为桥膝枕峰(PGO)。REM
15、睡眠期间眼动首次诱发与PGO峰对应慢波睡眠和快速眼动睡眠-IV 两种睡眠状态的周期性交替:一夜中慢波睡眠与REM睡眠周期性交替4-6次,每一周期约90-120min 两次REM睡眠间的时间间隔渐短,但每次的REM睡眠持续时间渐增加 青年人,REM睡眠占总睡眠的20-25%慢波睡眠的较深时期(阶段3、4)主要在睡眠的前半段,较浅的睡眠时期和REM睡眠主要在睡眠时间的后半,故清晨人易醒来.睡眠的生物学意义-Ia 不同种属和不同发育阶段动物睡眠需求不同SWS存在于所有哺乳类、鸟类和部分爬行动物,两栖类和鱼类无;REM首先出现在鸟类,仅见于孵化后很短时间,占总睡眠时间1%;成年哺乳动物则占2030%睡
16、眠的生物学意义-Ib 不同种属和不同发育阶段动物睡眠需求不同:哺乳类在发育早期,睡眠是一种主要的哺乳类在发育早期,睡眠是一种主要的生存状态。生存状态。睡眠时间:人类不同年龄需要的睡眠时间:新人类不同年龄需要的睡眠时间:新生儿生儿16小时以上,青年小时以上,青年8-10小时,成年期不变,小时,成年期不变,老年期老年期6小时左右。小时左右。SWS-REM周期:新生儿45min,成年人90min;睡眠E期随年龄增长指数递减,60岁后几乎消失;REM睡眠婴儿占50%,2岁占3035%,10岁后25%睡眠的生物学意义-IIb REM睡眠与神经系统发育成熟人类睡眠时间随年龄变化个体发生过程中,人睡眠的成熟
17、表现在REM睡眠和慢波睡眠阶段4 REM睡眠:出生前在子宫内已有,出生时8小时,青春期只有1.5-1.7小时 慢波睡眠阶段4:从胚胎发育到中年呈指数下降,60岁后可消失。REM睡眠时的氧耗量比觉醒状态下强体力或脑力活动时更多,提示REM睡眠可促进脑发育成熟。睡眠的生物学意义-a 梦与生理睡眠梦与REM睡眠有关的事实的确立,改变了过去的关于梦的观点:过去:梦少,且从受试者对梦的回忆来判断是否有梦 现代生理学研究表明,每个人夜间睡眠中(每次的REM睡眠)都可能有梦.但随着REM睡眠转入慢波睡眠后的时间越长,回忆出梦的可能性越少.睡眠的生物学意义-REM强度例如眼运动等与梦的内容有关,多变化的梦较平静的梦与REM的频度有关。REM睡眠时梦是清晰的。慢波睡眠时也有梦,但梦不易回忆,梦中的形象也是模糊的,情绪也少祝各位安眠无梦、常做美梦、梦想成真!谢谢大家!