睡眠生理心理知识

1.古希腊哲学家和科学家亚里士多德提出：睡眠的体液学说，并认为梦可以用来诊断疾病。 2.西方医学之父希波克拉底认为：梦若非因体疾而起，则必定是灵魂 ... 梦是有目的的 3.弗洛伊德《梦的解析》

4.巴甫洛夫的“梦是睡眠时脑的兴奋活动 \"理论。

睡眠医学基础研究的重要发现 一．大脑皮层电活动

1.大脑皮层电活动记录到动物脑电

• 大脑皮层电活动的发现为睡眠医学研究奠定了基础。

– 1875年，英国生理学家卡顿(Caton) – 家兔和猴脑上记录到微电流

– 但这一发现的临床意义直到50年后才被认识到

2.大脑皮层电活动记录到人脑电

1929年，德国精神病学家伯杰（Berger）在人头皮上记录到脑电活动，因而提出脑电图---临床脑电图的奠基人

• β—兴奋状态的脑电波 • α—清醒状态的脑电波 • θ—入睡状态的脑电波 • δ---深睡状态的脑电波

3.大脑皮层电活动多导睡眠图

多导睡眠图—为睡眠障碍的诊断和治疗提供全面信息。

脑电图、肌电图、眼动电图、心电图、呼吸电图和呼吸运动图、鼾声监测器等

4.大脑皮层电活动-诱发电位

感觉传入系统受刺激时，在皮层某一局限区域引导出的形式较为固定的电位变化，如P300

5.大脑皮层电活动发现了产生电流的神经细胞

Luigi Galvani进行动物研究,提示神经细胞产生电流.

Emil Dubois Reymond等发现神经细胞产生电能, 可传递信息

二．快速眼动睡眠的发现 1. 睡眠时并不安静

• 1928年，科学家发现：婴儿熟睡时，快速眼动时伴肢体和肌肉的运动以及呼

吸频率变化

• 他们的发现20年后才被注意。

2.眼动与睡眠周期有关 睡眠分期一直沿用至今

• 1953年，美国芝加哥大学克莱特曼（Kleitman）和阿塞林斯基（Aserinsky）发

现快速眼动睡眠期，眼动与脑电活动之间有着密切的联系

• 1957年克莱特曼教授和学生德门特（Dement）将非眼动睡眠分为四期

• 1953年在美国《科学》杂志上 Kleitmen 和 Aserinsk 发表文章，提出REM睡眠

• 1960年，法国M. Jouvet把动物的REM睡眠取名为异相睡眠（ps）

慢波睡眠

睡眠1期（stage 1 sleep） 睡眠2期（stage 2 sleep） 睡眠3期（stage 3 sleep） 睡眠4期（stage 4 sleep） 快波睡眠与梦

三．梦的研究

1.著名的研究：

– 梦的解析（弗洛伊德）

– 做梦与快动眼睡眠（美国芝加哥大学Kleitman和Aserinsky）《Science》

REM—80%做梦 NREM—<20%做梦

2.怎么会做梦？

• 梦的生理学：对梦的猜测进入到实验室观察

– 快速眼动、肌张力消失、PGO波

• 梦的生理学研究从人→动物模型

• 电生理→细胞水平生理学，尤其细胞内微电极记录

四．睡眠与觉醒机制研究

1. 被动的去传入机制—观点：睡眠只是简单的觉醒状态的停止 • 比利时科学家布雷默（1937年）：特异性的感觉输入对维持睡眠-觉醒有重要意义 • 认为睡眠是由于脑缺乏感觉激动而引起的被动过程。 • 孤立脑、孤立头；猫；实验

• 他以此证明在延脑至中脑的脑干中，存在着调节睡眠与觉醒的脑中枢。

2.中枢神经系统产生的主动调节过程机制的提出 主动睡眠

• 瑞士生理学家赫斯（Hess，1931）以低频电脉冲刺激猫的间脑，使猫进入深度睡眠

状态。

• 他还发现，刺激下丘脑后部产生觉醒征兆。

• 因此Hess认为，在间脑存在一个睡眠中枢，它主动地引起睡眠。 • 根据这些发现他认为，睡眠是由调节皮层细胞兴奋性的丘脑-皮层系统有节律的活动

所诱发的主动过程。

• 克利福德·塞波尔等科学家们（2003）报告说，下丘脑腹侧视前核是人类控制睡眠的

总开关。

• 打开时，大脑中所有与觉醒和意识有关的细胞均被关闭。 • 关闭时，大脑则处于觉醒状态。

3.体液调节机制的提出与证实 • 提出：亚里士多德

• 法国生理学家研究证实，剥夺睡眠后陷入深度睡眠的狗的血清，再注入另一狗中，

能引起狗的睡眠，逐渐得知睡眠时有很多内源性的睡眠因子的活动起作用，通过特殊的机制引起睡眠。

• 内源性的睡眠因子—催眠毒素

5-羟色胺、去甲肾上腺素、乙酰胆碱

谷氨酸、γ-氨基丁酸、组胺 免疫因子、激素、肽类

睡眠医学临床研究的重要进展 一．睡眠障碍临床诊断研究方面 发作性睡病

睡眠剥夺

--马纳西恩（Manaceine, 14）小狗完全性睡眠剥夺 – 帕特里克（Patrick,16）人的睡眠剥夺实验

全睡眠剥夺

——连续几天不睡出现强烈困意、乏力、情绪不稳定、丧 失精细工作能力、定向力障碍、有错觉和幻觉

——提示睡眠主要与精神意识、情绪、认知及学习和注意 力密切相关。

——剥夺睡眠产生症状的严重程度与受试者个体条件有关

REM睡眠剥夺

——REM睡眠回跃效应明显

——本能行为增强，如食欲和性欲亢进、攻击、激惹 ——脑组织糖酵解增强，蛋白质合成减少、分解加强

NREM睡眠剥夺

S4 期被剥夺后，回跃非常强烈

严重失眠患者，PSG均提示S3+S4期缺乏

深睡期与新皮层发达程度密切相关，保养皮层细胞 深睡期耗能少，合成能量增加 深睡期生长激素分泌达到高峰 深睡期主体防卫系统增强

睡眠剥夺以后的睡眠恢复夜晚会出现补偿性的“返回”现象

 首先恢复的是慢波睡眠节律，第一晚一慢波节律为主，第二夜以快波睡眠为主  人类有惊人的恢复能力，200小时不睡，只要一次足够的睡眠（12-24小时）即可

睡眠呼吸暂停综合症 失眠

周期性腿动

二．睡眠障碍临床治疗研究 1.催眠药

1860—水合氯醛 • 1870—溴化物合剂 • 1900—巴比妥类 • 1960—苯二氮唑类 • 1980—唑吡坦

2.睡眠呼吸障碍

睡眠-觉醒周期以及阶段 一．睡眠节律

1.一夜睡眠中约有5~7个睡眠周期反复交替 2.NREM睡眠 ：分3期 睡眠1期（stage 1 sleep） ：入睡期 睡眠2期（stage 2 sleep）：浅睡期 睡眠3期（stage 3 sleep）：深睡期

NREM睡眠的生理变化及功能

 NREM睡眠1-3期过渡中，全身肌张力逐渐降低，心率和呼吸逐渐变慢，体温和脑

温降低；

 血压下降但脑血流量较清醒安静时为多；

 胃肠蠕动增加、胃液分泌量增多，闭眼、缩瞳，发汗功能有所增加。

 脑下垂体分泌的生长激素和促肾上腺皮质激素以及肾上腺分泌的肾上腺皮质激素

比白天清醒时增多，特别是生长激素在睡眠3期分泌达高峰；  说明NREM睡眠与生长发育和体力恢复有关。

3.快波睡眠

 脑电图--低幅快波模式  肌张力--完全松弛

 感觉功能--进一步降低，难以唤醒

 眼球在快速转动，约每分钟60次左右  出现许多特异的生理变化

 被唤醒--80%以上的人正在做梦 ，一个人4-6个/夜，整夜约1-2小时在做梦 ，前

半夜的梦较短，后半夜的梦较长。

 体温仍较低，但脑的温度、脑血流量、脑耗氧量迅速增加；  心率、血压、呼吸出现爆发式变化；

 支气管哮喘患者可突然发作哮喘，心脏病人也可能发作心绞痛，高血压病人发生脑

出血；

 内分泌活动的特点是生长激素分泌迅速降低，性腺和肾上腺皮质分泌活动增加，男

子阴茎勃起、遗精，女性阴道壁充血、分泌物增多。

4.NREM睡眠和REM睡眠的区别 反应 脑电图 感觉 腱反射及肌紧张 血压 呼吸 眼球运动 做梦 生长素分泌 意义 REM 快波 很难唤醒 完全松弛 爆发式变化 快而不均 有快速眼动 多，80% 少 神经发育 NREM 慢波 下降 下降 下降，低而稳 慢而均匀 无快速眼动 少，《0.2 多 生长发育和体力恢复 5.睡眠-觉醒周期

• 人的每夜睡眠大约由NREM睡眠和REM睡眠交替变换的5~7个周期所组成； • 在成人每个周期历时80~90分钟，包括20~30分钟的快波睡眠和60分钟的慢波睡

眠；

• 在婴儿，每个周期间隔约60分钟。

二．睡眠需要量

三．睡眠功能

1. 保存能量

2. 适应生态的需要

3. 促进身体生长和脑的发育 4. 对记忆的影响

普遍的看法是睡眠有助于记忆，尤其是快波睡眠

认为快波睡眠帮助脑选择有用的神经连接，放弃那些白天偶然形成的无用的神经连接。

快波睡眠中蛋白合成增加与信息编码、短时记忆以及长时记忆储存有关

四．睡眠剥夺

1. 研究睡眠功能的常用方法 2. 详见上面内容 3. 梦的分析

每夜睡眠中第一、二两次梦多以重现白天的活动内容为主，似乎对当天经历进行着重新整理和编码；

第三、四次梦多重现过去的经历甚至是儿时的体念； 第五次梦既有近事记忆又有往事记忆的内容；

睡眠的神经机制

一．睡眠和觉醒与脑结构

1. 觉醒与脑结构

清醒时脑电波－去同步化快波 闭目安静时－枕叶a波 睡眠时－同步化慢波

维持觉醒的神经机制

脑干的上行网状激活系统释放乙酰胆碱、谷氨酸

其他脑区 ：蓝斑-去甲肾上腺素，中脑-黑质纹状体

有关于觉醒反应的经典论述

 全身觉醒反应都是通过脑干网状结构实现。

 刺激 － 特异性上行投射系统 － 大脑皮质特异性功能区 － 产生 特异性感觉

 刺激 － 侧支纤维 － 脑干网状结构非特异性上行 激活系统 － 觉醒反应

2.睡眠与脑结构

巴甫洛夫的睡眠理论: 睡眠的本质是神经系统高级部位的普遍抑制作用 睡眠是中枢神经系统积极、主动的过程

NREM睡眠：延髓中缝核-5羟色胺、下丘脑视前区 快波睡眠：脑桥-去甲肾上腺素 睡眠的总开关：下丘脑腹侧视前核

二．睡眠与神经递质 结构 脑桥，延脑 蓝斑 基地前脑多数细胞 释放神经递质 乙酰胆碱，谷氨酸 去甲肾上腺素 乙酰胆碱 作用 增加皮层唤醒水平 在觉醒状态下增加信息存储 激活丘脑和皮层，增强学习和注意力，使慢波睡眠转换为快波睡眠 抑制丘脑和皮层 增加唤醒水平 中断快波睡眠 其他细胞 部分下丘脑 中缝核和桥脑 γ-氨基丁酸 组胺 5-羟色胺 三．醒睡节律

1.视交叉上核在调节睡眠和体温的生物节律方面发挥主要作用

2.当它受到损害后，身体仍有节律变化，但与环境钟（白天和黑夜）不一致和不再吻合。 3.生物节律是受基因表达所控制的。