第二讲-睡眠和觉醒的生理心理学
睡眠与觉醒的动力学
睡眠与觉醒的动力学
1.昼夜节律调节：
-昼夜节律是由人体内在的生物钟控制的，位于下丘脑的视交叉上核（SCN）负责产生并维持大约24小时的生理周期，调控觉醒和睡眠的节奏。
2.神经递质系统：
-在觉醒状态下，神经递质如去甲肾上腺素、乙酰胆碱和多巴胺通常较为活跃，这些物质有助于保持警觉、注意力集中和认知功能。
-而在睡眠过程中，其他神经递质如γ-氨基丁酸（GABA）的作用增强，它具有抑制神经元活性的作用，从而促使身体放松并进入睡眠状态；同时，褪黑素的分泌也随着夜晚的到来而增加，帮助诱导和维持睡眠。
3.睡眠结构与神经动力学：
-睡眠可以分为不同的阶段，包括非快速眼动期（NREM）和快速眼动期（REM），这两个阶段在夜间周期性交替出现。
不同阶段的转换涉及到脑电图（EEG）模式、肌电图（EMG）和眼球运动等生理指标的显著变化。
-NREM睡眠包含浅睡、深睡（慢波睡眠，SWS）阶段，此时脑电波呈现慢波活动，被认为是大脑巩固记忆和修复的重要时期。
-REM睡眠期间脑电图显示类似于清醒状态的快波活动，但肌肉张力几乎完全丧失，此时梦的产生最为频繁。
4.突触可塑性与睡眠需求：
-研究还表明，突触可塑性的变化可能与睡眠需求有关。
在觉醒时，神经元活动和突触强度不断调整，这可能导致代谢产物积累和能量消耗，睡眠可能作为清除这些代谢副产品、稳定突触效能和整合新学习信息的一种方式。
睡眠与觉醒的生理学
睡眠与觉醒的生理学睡眠和觉醒是我们日常生活中不可或缺的两个部分。
通过睡眠，我们可以恢复体力、巩固记忆、调节情绪，并保持良好的身体健康。
而觉醒则是我们的意识状态，让我们能够与外界进行交互和感知。
本文将探讨睡眠和觉醒的生理学机制以及它们在我们身体中起到的重要作用。
一、睡眠的生理学机制睡眠是由复杂的神经活动过程组成的，受到多种生理和环境因素的影响。
我们的大脑有一个内部的生物钟，被称为“睡眠-觉醒调节系统”，它调控着我们的睡眠和觉醒周期。
这个系统受到许多因素的影响，包括光线、温度、社交互动等等。
在睡眠的过程中，我们经历了不同的睡眠阶段，包括快速眼动睡眠（REM）和非快速眼动睡眠（NREM）。
这两种睡眠阶段交替出现，构成了一个睡眠周期。
在NREM阶段，我们的脑电图呈现出较慢的波动，身体逐渐放松。
而在REM阶段，我们的大脑活动变得更加活跃，呼吸加快，心率增加。
这个周期的重复出现，使我们能够得到充足的睡眠。
睡眠对我们的身体和大脑功能有着重要的影响。
在睡眠过程中，我们的身体进行修复和恢复，蛋白质、荷尔蒙的合成以及免疫系统的功能调节等都在睡眠中进行。
此外，睡眠对于大脑功能的巩固和记忆增强也起着至关重要的作用。
二、觉醒的生理学机制觉醒是指我们清醒、有意识地与外界交互和感知。
觉醒状态下，我们的大脑处于一种高度活跃的状态，快速处理和分析来自外界的信息。
大脑皮层是觉醒过程中最活跃的区域之一。
它接收和处理来自感觉器官的信息，并参与思考、决策以及产生行为。
觉醒状态还涉及到多个神经递质的调控，例如多巴胺、去甲肾上腺素和乙酰胆碱等。
觉醒的过程是一个复杂的调控过程，受到多种内外环境因素的影响。
昼夜节律是其中一个重要因素。
当我们的生物钟感知到白天的光线时，它会抑制褪黑激素的分泌，促使我们保持觉醒状态。
相反，当黑暗降临时，生物钟会促进褪黑激素的分泌，使我们更容易入睡。
三、睡眠与觉醒的重要作用睡眠和觉醒对于我们的身体健康和大脑功能发挥着重要的作用。
睡眠与觉醒2_
PGO锋电位（ponto-geniculo-occipital spike）:
当脑桥被盖外侧区胆碱能神经元兴奋时，引起脑电发生去
同步化快波，并能激发脑桥网状结构、外侧膝状体和视皮 层的脑电波出现一种棘状波，称为PGO锋电位。PGO峰
电位与快速眼球运动几乎同时出现，在觉醒时和慢波睡眠
中相对处于静止状态，而在异相睡眠中显著增强，因此被 认为是异相睡眠的启动因素。
SCN的时钟基因
• 巴比妥类阻断上行激动系统， 起催眠作用。
感觉传入纤维到达丘脑后， 经丘脑特异感觉接替核投 射至大脑皮层的特定区域， 具有点对点的投射关系。
丘脑非特异投射核投射至 大脑皮层的广泛区域，与 皮层不具有点对点的投射 关系，起维持和改变大脑 皮层兴奋状态的作用。
特异性感觉通路
大脑皮层和皮层下结构通过下行纤维兴奋网状结构
血压升高，心率加快，呼吸加快）
• 做梦： • 其它生理变化：脑耗氧量 ，脑血流量 ，脑蛋白 合成量 ，生长激素 。
睡眠的周期变化：
• 首先进入慢波睡眠 • 慢波睡眠与REM睡眠交替，4-5周期 • 睡眠后期，REM睡眠的持续时间延长 • 越近早晨，最大睡眠深度，不能到阶段4。
睡眠研究：
• 行为学观察
S
从低等动物（如昆虫）到高等动物（鸟类、哺乳 类）普遍存在。
觉醒时，脑电波呈去极快波，闭目安静时枕叶出 现α波，抗重力肌保持一定的张力，维持一定的 姿势或进行运动，眼球可产生追踪外界物体移动 的快速运动。
睡眠时，脑电波一般呈同步化慢波，嗅视听触等感 觉减退，骨骼肌反射和肌紧张减弱，血压下降，心 率减慢，瞳孔缩小，尿量减少，体温下降，代谢减 慢。
REM睡眠的发生机制
异相睡眠启动神经元（paradoxical sleep on, PS-on） 位置： 脑桥被盖外侧区，胆碱能神经元 异相睡眠关闭神经元（paradoxical sleep off, PS-off） 位置： 脑桥被盖 蓝斑 （去甲肾上腺素能） 中脑中缝核（5-羟色胺能）
觉醒和睡眠的基本机制(PPT课件)
低
皮层细胞活动 大量细胞降低，且有阶段性 放电频率增加，紧张性活动
感觉诱发电位
大 觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
降低
13
盲人做梦吗？
• 古人云：“盲人无梦，愚夫寡梦”。 • 天生盲者的梦境缺乏影像和场景，但 有声音触觉和情绪的经验。 • 后天盲者睡眠时眼球运动的次数养活， 并与失明的时间呈负相关。 • 提示梦境的内容特别显示其所依赖的 感觉。
2020-12-24
觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
22
2.抑制性突触后电位
（IPSP）
突触小泡释放抑
制性递质→与后膜受
体结合后提高了后膜
对K+、Cl-,特别是Cl-
的通透性→后膜超极
化(IPSP)→也可总和，
降低突触后膜的兴奋
性。 2020-12-24
觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
23
中枢抑制的方式： • 突触后抑制
2020-12-24
觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
延髓
17
2020-12-24
觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
脑桥
18
2020-12-24
（二）与睡眠有关的中枢神经递质
• 5-羟色胺：60年代，由于中枢神经递质研究 的进展，发现低位脑干中缝核群前段5-羟色 胺能系统与慢波现代医学研究大致认为：睡眠是一种主
动过程，睡眠是恢复精力所必须的休息，有专门
的中枢管理睡眠与觉醒，睡时人脑只是换了一个
工作方式，使能量得到贮存，有利于精神和体力
的恢复；而适当的睡眠是最好的休息，既是维护
健康和体力的基础，也是取得高度生产能力的保
证。
觉醒和睡眠的基本机制（PPT课件）
心理生物学基础第六章 睡眠与觉醒的生理基础
第六章睡眠与觉醒的生理基础从生理学的角度来看,睡眠是一种本能,它具有相对独立于环境的节律第一节睡眠类型与睡眠周期α波和β波α波幅稍高也稍慢,每秒8-13次β是低幅快波,每秒13次以上1,睡眠类型1>慢波睡眠大脑入睡后的睡眠大都属于慢波睡眠慢波睡眠的特点是,从入睡开始,随着睡眠加深而出现脑电波频率逐渐减慢,电压逐渐增高,脑电图波的四个阶段共持续30-45分钟以上,然后,脑电波又按相反的顺序经过同样长的时间由第四阶段反悔到第一阶段慢波睡眠1期(入睡期) 个体对外界刺激仍有反应,而且有不少奇异体验,α波消失,有各种频率的低幅脑波而无纺锥波慢波睡眠2期(浅睡期) 个体对外界刺激已无反应,也没有可以回忆的精神活动,表现出典型的12-14Hz的纺锥波与κ的复合波慢波睡眠3期(中睡期) 脑电图上有中等程度高幅δ波,偶有纺锥波的余迹慢波睡眠4期(深睡期) 第三阶段和第四阶段的睡眠仅有量的不同,而没有质的差别2>异相睡眠脑电变化与行为变化相分离,脑电活动类似慢波睡眠的入睡期,以肌张力为代表的行为变化却比深睡期还深,肌张力几乎完全松弛,还伴有快速眼动的现象和脑桥-膝状体-枕叶(PGO)波周期性高幅放电等特殊变化二,睡眠周期慢波睡眠其实是一种全身放松阶段,但躯体运动并不消失,慢波睡眠可能促进集体某些激素的分泌快波睡眠,身体表现为继续放松,然后内部机能却开始活跃,呼吸加快,体温和心率也明显上升,新陈代谢功能明显增加,确保了脑组织蛋白质的合成和消耗物质的补充,使神经系统能发育正常异相睡眠期,睡眠者呈完全松弛状态,甚至肌肉电活动也完全消失,对外部刺激的感觉功能进一步降低,脑电活动为极不规律的低幅快波进入睡眠约90分钟后,体温略有上升,交感神经活动增强,心率加快,血压上升,呼吸加快而不规律,胃肠活动停止,全身肌张力极度降低,因而导致鼾声消退,此时不能调节体温集体的唤醒阈值升高,异相睡眠是睡眠的最深沉的阶段人的每夜睡眠大约由慢波睡眠和异相睡眠交替变换4-6个周期组成,平均每个周期历时80-90分钟,包括20-30分钟的异相睡眠和60分钟的慢波睡眠,上半夜到下半叶每次更替一个周期,异相睡眠的时间都有所增长异相睡眠占全部睡眠百分之25,慢波睡眠2期占睡眠总时间的百分之50,慢波睡眠3 ,4期占百分之20.慢波睡眠占百分之5,慢波睡眠4期和异相睡眠占总睡眠时间的比例决定了睡眠质量入睡后第一次出现的异相睡眠持续时间通常比较短,但在后续各周期中逐渐延长,慢波睡眠的第3,4期在睡眠的前三分之一部分占有优势三,年龄与睡眠的关系新生儿每天花在睡眠上的时间达18小时以上,一直到整个青春期时数都呈稳定下降的趋势,至中年期维持一定水平,老年期再进一步减少,从儿童期到老年期,异相睡眠与慢波睡眠的δ睡眠(慢波睡眠第四期)时间逐渐减少童年期异相睡眠的时间变化与大脑皮层联络纤维的发育与大脑髓鞘发育的时间相平行,异相睡眠对于儿童脑部的发育是至关重要的,类似于体育锻炼对肌肉发育的作用,异相睡眠长短与脑力活动呈平行关系即使是健康人,年纪大了,睡眠质量也会下降第二节,睡眠障碍一与异相睡眠有关的障碍异相睡眠障碍是患者突然从觉醒状态陷入异相睡眠,发作时不伴有动作表现,切事后对梦境体验能够回忆和叙述1,睡眠发作,不可抑制的,时间短暂,醒来后觉得精神很好,在任何场合都可以发生,容易唤醒,醒后容易再次入睡2,猝倒,发作性睡病的另一种表现形式,在强烈的情绪刺激下,发生短暂的肌张力减退和运动抑制,症状在情绪消退或患者被触及后消失,一般持续1-2分钟3,睡眠麻痹,发生于睡眠和觉醒间期,一般在早晨醒来之前或午睡时,多见于青年人,全身不能动,仅呼吸和眼球不受影响,意识清晰,往往伴有焦躁和幻觉,持续数分钟后缓解有时长达数小时,但只要有人推他一下或说话,就立刻恢复清醒状态4,入睡前幻觉觉醒期间对意向睡眠一直机制失败的结果二,与慢波睡眠有关的障碍梦呓,睡行症,夜惊,都出现在慢波睡眠3,4期1,梦呓,睡眠时自言自语,所说内容大多数与白天的活动有关,有时还可以与别人进行简单的对话2,睡行症,多见与夜间睡眠前1/3期间,是一种以刻板动作从睡眠中自行下床行动,然后再回床继续睡眠的怪异现象,次日不能回忆出夜间发生的事情,儿童多于承认,一般随着发育的成熟,睡眠症会自然消失3,夜惊症,可见于任何年轻和任何性别,以3-8岁的儿童最为常见,多在入睡后15-30分钟,慢波睡眠4期出现,哭喊,惊叫,两眼直视或紧闭,手足乱懂,并从床上跳起,天亮后对夜惊无记忆第二节睡眠与觉醒的生理基础睡眠与觉醒状态的发生和维持,是与闹内的网状激活系统及其他脑区域的神经控制有密切的关系,同时也与脑内神经化学递质的动态变化有密切关系1,觉醒与脑干网状结构觉醒状态有行为觉醒和脑电觉醒,前者表现对新异刺激有探究行为,后者则不一定有探究行为觉醒状态的维持与感觉传入有关躯体感觉传入通路中的上行纤维在通过脑干时,发出侧枝与网状结构内的神经元发生突触联系,刺激中脑网状结构能唤醒动物,脑电波呈现去同步化快波,脑干网状结构具有上行唤醒作用,称为脑干网状上行激活系统上行激活系统是非特异性的,因为他是高度聚合和复杂的网络联系脑干网状结构与睡眠,觉醒的发生和交替有关,如各种感觉刺激可以吧已经睡眠的人弄醒二,睡眠的生理基础睡眠是一个主动的过程,慢波睡眠来说,关键性的结构是中缝核,孤束核,视前区异相睡眠是脑桥大细胞区,蓝斑,外侧膝状体1,与慢波睡眠有关的脑结构一般成年人持续觉醒15-16个小时,叫做睡眠剥夺,长期剥夺后,深度睡眠会加深,补偿前阶段的睡眠不足,集体的耗氧量下降,但脑的耗氧量不变,腺垂体分泌生长激素明显增多,慢波睡眠有利于体力回复和促进青少年身体生长慢波睡眠是由中缝核产生的5-羟色胺引起的孤束核位于延髓,是味觉和内脏感觉神经核,孤束核的电发放频率增加,清醒的时候放电较少视前区位于下丘脑视交叉的前部,对慢波睡眠至关重要2,与异相睡眠有关的脑结构异相睡眠中,脑的耗氧量增加,脑血流量增多,脑内蛋白质合成加快,但生长激素分泌减少1>异相睡眠的”开细胞””闭细胞”每一串点发放都伴随眼动和PGO波发放,大脑电活动去同步化,出现低幅快波,脑桥大细胞称为异相睡眠的”开细胞”蓝斑内存在着许多小的去甲肾上腺素能神经元,一旦进入异相睡眠,他们的点发放立即停止或迅速降低,因此将蓝斑中的这种小细胞,称为异相睡眠的”闭细胞”2>控制睡眠周期的相互作用模型蓝斑在觉醒和慢波睡眠时比较活跃,进入异相睡眠时停止,脑桥大细胞区正好相反其他一切核团也参与了异相睡眠调节如具有异相睡眠过程中严冬命令功能的外侧膝状体与肌张力的消失有观点呃延髓网状大细胞核与快速严冬现象同时发生的PGO波。
生理心理学睡眠和觉醒.
失ห้องสมุดไป่ตู้对人的影响
警觉性和注意力受损（注意力减退 思考困难 反映迟钝）
易出现精神和心理障碍（精神萎靡 情绪低落或焦躁）
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 肠胃问题 非特异性疼痛 过敏反应
腺系统的持续性紧张性作用有关。
4.行为觉醒状态的维持： 单纯破坏黑质多巴胺递质系统， 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 电仍出现快波(脑电觉醒)。 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。
唤醒的神经控制：
蓝斑核NE：位于脑桥背侧，其神经轴突发出分支到整个大脑。
同步化快波，引起α波阻断。
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 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。
睡眠的功能
睡眠的机制
(三)睡眠发生机制 睡眠是CNS内发生的主动过程。
1.与睡眠有关的脑结构： (1)慢波睡眠:①下丘脑后部,丘脑髓板内
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）
睡行症 睡惊 梦魇
失眠的定义
失眠不是一个诊断,而是一个临床主诉
无法入睡 无法维持睡眠 无效睡眠
一过性失眠
最多持续几天 常由突然的压力或环境改变引起
常见的突发因素包括：
陌生的睡眠环境 跨时区旅行
情景压力
药物作用、咖啡因
Orexin excites cholinergic neurons in the LDT
睡眠和觉醒的生理学教学内容共65页文档
71、既然我已经踏上这条道路，那么，任何东西都不应妨碍我沿着这条路走下去。——康德 72、家庭成为快乐的种子在外也不致成为障碍物但在旅行之际却是夜间的伴侣。——西塞罗 73、坚持意志伟大的事业需要始终不渝的精神。——伏尔泰 74、路漫漫其修道远，吾将上下而求索。——屈原 75、内外相应，言行相称。——韩非
睡眠和觉醒的生理学教学内容
1、 舟 遥 遥 以 轻飏， 风飘飘 而吹衣 。 2、 秋 菊 有 佳 色，裛 露掇其 英。 3、 日 月 掷 人 去，有 志不获 骋。 4、 未 言 心 相 醉，不 再接杯 酒。 5、 黄 发 垂 髫 ，并怡 然自乐 。
谢谢你的阅读
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
睡眠周期的交替
❖ 睡眠-觉醒周期是生理节律之一 ❖ 人的睡眠可以分为两种类型，慢波睡眠
（NREM）和快波睡眠(REM)。
❖ 两种睡眠在脑电图肌电图、眼动电图和行为 上有不同的特征
❖ 一夜睡眠中约有4-5个睡眠周期反复交替。 根据脑电图及其他身体的变化判断
慢波睡眠
非快动眼睡眠（nonrapid eye movement sleep，NREM睡眠）或慢波 睡眠（SWS）
保存能量
❖ 类似于冬眠—保存能量。 ❖ 当我们的能量相对不足时，通过睡眠保
存能量，在睡眠时体温下降1-2oC，可 以保存相当数量的能量。 ❖ 在食物短缺时，动物通过增加睡眠时间 或者降低睡眠时的体温来达到保存能量。
适应生态的需要
❖ 比较心理学家认为睡眠是一种生态适应性反 应
❖ 自然选择--适应环境的行为特点，处在食物 链中的动物--逃避猎食者，睡眠是有效的的 策略之一。
❖ 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。
睡眠周期
4~6个周期 分布：
REM 20~25% S2 50% S3S4 20% S1 5~10%
❖ 入睡后首先进入NREM睡眠，按S1－S2－S3 －S4－S3－S2－S1顺序进行，持续90分钟；
基底前脑、丘脑-乙酰胆碱 下丘脑-组胺
❖ 特异性上行投射系统－各种感觉传导通路的总 称
内侧丘系（深感觉） 外侧丘系（听觉）
脊髓丘系（浅感觉）
三叉丘系（面部感觉）
视觉与内脏感觉传导束 各束在脑干中上行，终止于丘脑的特异性核 团交换神经元，投射到大脑皮层感觉区产生特 定感觉，并对皮层有一定的激醒作用。
❖5/8名被试食欲和体重均增加.
慢波4期睡眠剥夺
❖受试者表现出抑制和功能降低的特 征。
反跳现象
❖ 睡眠被剥夺之后出现睡眠增加的现象, 这种情 况称为反跳 (rebound)
❖ 反跳现象是每个人都会 遇到的。在日常生活 中因为种种原因, 常常会耽误一段时间的睡眠, 次日睡觉时睡得更深时间 也更长, 无形中将 失去的睡眠又弥补了回来
❖ 可以预言21世纪攀登脑科学顶峰中睡眠 研究将会是一个主要切入点
醒－睡节律
❖ 内源性周期 ❖ 生物钟及其生理机制 ❖ 生物钟的调节
内源性周期
❖ 睡眠-觉醒周期是生理节律之一；
❖ 生物体内的生理活动都有他们各自的节律性， 大于24小时节律的如激素释放周期、月经周 期；小于24小时节律的，如呼吸、心跳周期； 与地球自转周期24小时合拍的节律，称为昼 夜节律，最典型的是睡眠一觉醒节律。
实验证实腺苷脱氨酶和腺苷A2A受体被证实对不 同睡眠时相具有一定的影响。
四、奥立新（orexins)及其受体的作用
中枢orexins的大幅度降低是嗜睡症的重要标志。
室旁核区是与唤醒信号通路有关的orexins敏感 区，该区的受体可能是OX2R。
视网膜 大脑视皮层
光暗信息
下丘脑-垂体
视交叉上核 下丘脑视前区
肌反射及肌紧张
↓
↓↓
血压
低而稳
血压升/ 降
呼吸
慢而均匀
快而不均
眼球运动 无快速眼运动 有快速眼运动
做梦
少 7-10%
多80%
生长素分泌
多
少
意 义 有利于生长和体力恢复 有利于神经发育
?
睡眠-觉醒周期及其阶段 ?
睡眠-觉醒周期 sleep-wake cycles
❖ 人的每夜睡眠大约由慢波睡眠和快波睡眠交 替变换的4~6个周期所组成；
睡眠与年龄的关系
❖ 睡眠时间的长短 ❖ 一天24小时中睡眠的分布 ❖ 睡眠的时相
P143表8-2
?
睡眠的神经机制 ?
睡眠的脑机制
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
近期的研究已经证明：睡眠是中枢神经系统积极、 主动的过程
睡眠中枢
Hess(1929) 间脑 Bremer(1937) 孤立脑、孤立头 Jouvet(1974) 中缝核
睡眠和觉醒的生理心理学
❖醒－睡节律 ❖觉醒状态 ❖睡眠的分期与脑机制 ❖睡眠的功能及梦的学说
睡眠的含义
❖ 睡眠表现为机体运动活动停止、肌肉松弛、 意识消失、与世隔绝；
❖ 新陈代谢下降，允许在能量消耗最小的条件 下保证机体的基本生命活动；
❖ 感知觉与环境分离并丧失反应能力的一种可 逆转状态，常可在“瞬间”完成睡眠和觉醒的 转换
❖ 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
❖ 有人认为儿童期接触很多新事物，需要编码 和储存的信息较多，睡眠较多，快波睡眠亦 多；
❖ 老年人需要学习内容减少，睡眠也减少
睡眠的剥夺 (sleep depriv Nhomakorabeation)
❖ 是研究睡眠功能的常用方法。
❖ 三种形式，
全部睡眠剥夺 选择性睡眠剥夺 部分睡眠剥夺。
蓝斑
产生机制
睡眠
觉醒
❖ 网状系统的活动受到来自上下两方面的神经 冲动的影响。上方，大脑皮层的活动会影响它， 因此思虑过多忧心忡忡的人会失眠；下方，来 自感觉器官的神经冲动影响它，因此噪杂的声 音也会干扰人们的睡眠。
❖ 网状系统的活动还受到两个神经中枢的控制， 一个叫中缝核，另一个叫蓝斑。中缝核可导致 慢波睡眠。蓝斑则导致快波睡眠，从而与梦有 关系。
基底前脑
❖ 快波睡眠：脑桥大细胞区、蓝斑中尾部、
外侧膝状体、延髓网状大细胞核
睡眠与神经递质
结构
桥、延脑
蓝斑
基底前脑 多数细胞
其它细 胞 下丘脑（ 部分） 中缝核和 桥脑
释放神经递 质 乙酰胆碱、 谷氨酸 去甲肾上腺 素 乙酰胆碱
γ-氨基丁酸
组胺
5-羟色胺
作用
增加皮层唤醒水平
在觉醒状态下增加信息储存
消除疲劳，恢复体力
❖ 睡眠剥夺：连续几昼夜，被试者的心理和行为会发 生明显的改变。
❖ 研究表明，连续一周或以上的不睡，实验者出现头 晕、注意力不集中、易激惹手抖和幻觉等。
❖ 睡眠剥夺足够长的时间会导致实验动物（多为大鼠） 更严重的后果，甚至死亡
❖ 在睡眠剥夺的开始几天，大鼠出现体温和代谢率增 高，食欲增加，说明身体的负担比平常要重得多
做梦（dream）
❖ 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 ❖ 异相睡眠 (paradoxical sleep)
❖ 体温仍较低，但脑的温度、脑血流量、脑耗氧量迅 速增加；
全部睡眠剥夺
❖ 被试者的心理和行为会发生明显的改变 ❖ 有人观察72小时以上持续不眠的受试者会出
现错觉、幻觉、行走不稳，甚至妄想。 ❖ 睡眠剥夺连续200小时以上，上述症状会明
显加剧。 ❖ 有研究报告，睡眠剥夺足够长的时间会导致
实验动物的死亡。
快波睡眠剥夺
❖在实验期间，大多数被试出现轻微、 短暂的个性改变，包括易激惹、焦 虑和注意力不集中。
❖ 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
皮层
情感
自主性
脊髓
睡眠的分期与脑机制
❖ 人的一生约有1／3的时间是在睡眠中度 过的。
❖ 不同年龄所需睡眠时间不一样，不同的 个体差异也相当大。
❖ 正常人每隔24小时即有一次觉醒 （wakefulness）与睡眠（sleep）的 交替
❖ 整夜睡眠中出现4－5个上述周期变化； ❖ 两个NREM睡眠周期间插入一个REM睡眠，整
夜可有4－5次，也可缺如； ❖ S3,S4期睡眠多出现于睡眠的前半部，REM睡
眠出现于后半部，天亮前可有短暂清醒现象；
❖ NREM和REM都可以直接转为觉醒状态，而觉 醒状态只能进入慢波睡眠，不能直接进入快波 睡眠。
脑干，脊髓
大鼠的视交叉上核
觉醒状态
❖ 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
P140图8-3、p144表8-1
维持觉醒的神经机制
- 脑干的上行网状激活系统（上行投 射系统）：释放乙酰胆碱、谷氨 酸
其他脑区 ： 蓝斑-去甲肾上腺素 中脑-黑质纹状体乙酰胆碱
❖ 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4期分泌达高峰； ❖ 说明慢波睡眠与生长发育和体力恢复有关。
快波睡眠特点
❖ 快动眼睡眠（rapid eye movement sleep， REM睡眠）快波睡眠
睡眠1期（stage 1 sleep）（S1） 睡眠2期（stage 2 sleep） （S2） 睡眠3期（stage 3 sleep） （S3） 睡眠4期（stage 4 sleep）（S4）
SWS的生理变化及生理功能
❖ 慢波睡眠1-4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；
❖ 非特异性上行投射系统－脑干网状结构侧重 要组成部分
❖ 此系统在脑干网状结构内经过多次突触联络 后到达底丘脑，向大脑皮层作弥散性投射， 维持影响大脑的兴奋状态。
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
❖ 蓝斑产生的神经兴奋，主要通过脑的视 神经束，与人在梦中所见到的景色有关
❖ 蓝斑起着在睡眠中抑制身躯运动的作用 ❖ 中缝核－－ 5--羟色胺 －－ 慢波睡眠 ❖ 蓝斑－－去甲肾上腺素－－快波睡眠