睡眠和觉醒详解.ppt

第10 章 睡眠和觉醒 * * “ ” 2016 “ ” * 一、大脑皮层的生物电活动 大脑皮层的电活动：自发脑电活动(脑电图)和皮层诱发电位。(经历了3个发展阶段: ①Caton1875年发现脑电波; ②Hans Berger 1929年记录并分析人脑电图; ③第二次世界大战后的现代电生理方法研究) （一）脑电图与皮层脑电图 把引导电极安置于颅外头皮表面所记录到的皮层自发电位活动称为脑电图（EEG）。 把引导电极安置于皮层表面所记录到的皮层自发电位活动称为皮层脑电图（CEEG）。 记录脑电图的标准位置 1、脑电图(electroencephalogram EEG)及记录方法 正常EEG 脑电图(electroencephalogram EEG)的波形 正常人四种基本的脑电波 α β δ θ 频率/Hz 8-13 14 - 30 0.5 - 3 4 - 7 波幅/μV 20-100 5 -20 20 -200 100 -150 特 征 安静闭眼时， 枕叶、顶叶 活动时，额叶 深 睡 睡眠、困倦 α波在人清醒、安静并闭眼时出现，常具有α波的“梭形”波群变化。当睁开眼睛或受到其他刺激时， α波立即消失，这一现象称α波阻断。 此外，在正常成年人进入慢波睡眠时，还可出现梭形的σ波，或梭形的σ波与δ波复合的κ复合波。 产生脑电波原因： 皮层表面电位变化的形成与大量神经元同步活动发生的突触后电位总和有关. 脑组织同其他组织一样时由电解质组成的容积导体。神经元兴奋时电流发出的部位称为电源，电流汇集的部位称为电穴或电汇。 皮层表面电位的大小与突触后电位形成的电流大小相关。靠近皮层表面的神经细胞，其兴奋性突触后电位与大脑皮层表面电位的负相一致，位于较深部的神经元的EPSP与大脑皮层表面电位的正相一致；超极化的抑制性突触后电位与皮层表面电位的关系正好相反。 由锥体细胞突触电流产生的微小电场 2、脑电图(electroencephalogram EEG)的形成原理和机制 由同步活动形成的大EEG (二) 皮层诱发电位 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。 诱发电位是在自发脑电的背景下发生的。 1. 主反应：为一先正后负的电位变化。 　　主反应主要是皮层锥体细胞电活动的综合表现。 2. 后发放：为一系列正相的周期性电位波动。 后发放的节律在8-12次/秒。 后发放可能是皮层与丘脑转换核 (后腹核、内膝体、外膝体)之间的环路活动的结果。 主反应 后 发 放 家兔感觉皮层诱发电位 叠加皮层诱发电位 (averaged evoke potential) 通过计算机和相应的程序能将单次刺激诱发的微弱脑电位通过多次叠加，使之突显出来。因为诱发电位有稳定的潜伏期和相位。 睡眠研究中的受试者 这是美国睡眠研究者Nathaniel Kleitman,REM睡眠的发现者. 同时在头皮和眼球安放电极监测脑电和眼球运动. 二、觉醒与睡眠 （一）觉醒状态的维持 觉醒与脑干网状结构上行激动系统的活动有关。 ★上行激动系统: 指脑干网状结构向丘脑的上传的系统。 如果该系统功能↓ 如：应用催眠药、麻醉药 → 皮层由兴奋状态 ↓ → 抑制状态。 破坏上行激动系统, 动物进入昏迷状态, 并不能被唤醒. 丘脑的功能特点 1. 第一类细胞群=感觉接替核：腹后核的内侧部与外侧部，内、外膝状体。 2. 第二类细胞群=联络核：丘脑枕、丘脑前核、外侧腹核。 3. 第三类细胞群=髓板内核群：束旁核、中央中核、中央外侧核。 功能特点：接受第二级感觉投射纤维，换元后投射到皮层特定感觉代表区, 构成特异性投射系统，功能上具有点对点空间定位关系，引起特定感觉。 功能特点：接受感觉接替核和其他皮层下中枢的纤维，换元后投射到皮层特定感觉代表区，功能上与各种感觉在丘脑和皮层水平的联系协调有关。 功能特点：接受脑干网状结构的上行纤维，换元后弥散地投射到皮层广泛区域 (构成非特异投射系统)，功能上与维持和改变皮层兴奋状态有关。 （二）睡眠发生的机制 睡眠和觉醒的昼夜周期性交替是人类生存的必要条件。 睡眠具有正相睡眠(慢波睡眠=脑电波呈现同步化慢波时相)和异相睡眠(快波睡眠=脑电波呈现去同步化快波时相)两种时相状态。 睡眠两时相的转换为：由浅睡(慢波睡眠)→深睡(快波睡眠)→浅睡。每晚可重复4-5次的周期性过程。 睡眠的机制：睡眠不是脑活动的简单抑制，而是一个主动过程。目