觉醒和睡眠的基本机制ppt课件
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七、睡眠和觉醒ppt课件
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
EEG的本质
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 已知部分 群体神经元的同步放电
EEG的本质
EEG的记录
参考电极
单极与双极记录
遥控EEG记录 24小时跟踪
EEG与基础医学研究
EEG与基础研究
EEG与运动功能
成人: 无肯定的关系 儿童: 脑电高频者 fast reaction time较短
EEG与情绪
正性情绪时左侧额叶EEG活动增加 负性情绪时右侧额叶EEG活动增加
EEG与基础研究
癫痫
由于神经元混沌式活动导致的惊厥
睡眠障碍 脑肿瘤
EEG的参数：频率
定义：单位时间(秒)内波的个数 单位: 赫兹(Herz, Hz) EEG频率的分类
波: 8-13 Hz 波: 14-30 Hz 波: 4-7 Hz 波: 0.5-3 Hz
EEG的参数：波幅
EEG的参数：波形
正常波形
EEG简介 EEG的记录 EEG在基础和临床医学中的应用
EEG简介
EEG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（脑电活动）
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 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
第四章 睡眠与觉醒PPT课件
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48
一、睡眠障碍
1、失眠症 2、发作性嗜睡病 3、睡眠异常现象
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49
失眠症
诊断失眠的主要标准是：入睡困难，睡 眠过程中睡眠时间短，觉醒次数多并且多梦。
失眠者的REM睡眠期缩短，SWS睡眠期 较长，4期提前结束。
失眠者生理性警觉水平提高，睡眠过程 中心率、体温都较睡眠良好者高。失眠2－ 3日后，记忆思维能力下降、易怒等。
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45
睡眠－觉醒关系失调
睡眠是临床上衡量人的身体健康状况的 重要指标之一。
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46
良好睡眠的标准
1、 入睡顺利 2、整个睡眠过程中从不觉醒； 3、觉醒后有清爽舒服的感觉。
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47
睡眠不良
1、 入睡困难 2、睡眠过程中至少觉醒一次； 3、清醒后仍有疲怠不快、头脑昏沉的感觉。
睡眠的时间随年龄、个体和工作情况而 不同： 新生儿（16h/d） ＞儿童（9～ 12h/d） 、青年人＞成年人（6～9h/d）＞ 老年（5～7h/d）。
异相睡眠约占总睡眠时间的比例：新生 儿1/2，成年人1/4，老年人1/5。
每天睡眠的次数：新生儿5~6次，儿童 1~2，老年人3~5。
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开始为睡眠的潜伏期，接着进入慢波睡眠状 态，由第一期依次进入到第四期并持续一段时间。 然后在入睡60－90分钟后进入第一次REM睡眠； 再进入下一个慢波睡眠。整晚约4各SWS－REM 周期，每个周期持续约2小时，后期的REM睡眠 依次延长。
觉醒－1－2－3－4－3－2－REM－2－3－ 4－3－2－REM－2－3－2－REM－2－REM－2。
组胺能神经元活动在觉醒期间高，在慢波 睡眠和快速眼动睡眠期间低。
睡眠和觉醒PPT课件
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特征：活跃的脑和麻痹的躯体
（二）异相睡眠
生理功能特征
刚能中断睡眠的临界刺激强度
• 各种感觉功能的进一步减退，以致唤醒阈提高；
• 骨骼肌反射和肌紧张进一步减弱，肌肉几乎完全松弛；
• 交感神经活动进一步减弱，表现为心率↓↓、血压↓、下丘脑体温 调节功能明显减退。
• 出现肢体远端的肌肉和面部表情肌短促的抽动、眼球快 速运动及血压↑、心率↑、呼吸快而不规则等间断的阵发 性表现。在异相睡眠期，阵发性的肢体抽动、PGO 锋 电位及快速眼球运动统称为时相性活动(phasic activities)。与此相对应，持续性的脑电去同步化和肌 张力消失等现象则称之为紧张性活动(tonic activities)。
液分泌↓等。
表现为交感活动水平↓，而副交感活动相对↑ ④有些内分泌功能的改变，如生长激素的分泌↑
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（二）异相睡眠
脑电特征：去同步化快波
不分期
• 与觉醒的异同点 • 相同点：脑电图（EEG ）呈现不规则的β节律 • 不同点：眼动电图（EOG）显示眼球活动显著
增强，而肌电图（EMG）显示肌电活动明显减 弱
• 做梦
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两种睡眠状态与梦
REM期间唤醒，74%-95%正在做梦； SWS期间唤醒，0%-7%做梦。
现在认为
每次异相睡眠都有梦 REM时的梦：清晰的，可描述的，带有情绪色彩的。 SWS时的梦：不易回忆，模糊的，情绪也少。
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三、两种睡眠状态的周期性交替
1. 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。
运动 持续,随意
偶尔,不随意
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特征：活跃的脑和麻痹的躯体
（二）异相睡眠
生理功能特征
刚能中断睡眠的临界刺激强度
• 各种感觉功能的进一步减退，以致唤醒阈提高；
• 骨骼肌反射和肌紧张进一步减弱，肌肉几乎完全松弛；
• 交感神经活动进一步减弱，表现为心率↓↓、血压↓、下丘脑体温 调节功能明显减退。
• 出现肢体远端的肌肉和面部表情肌短促的抽动、眼球快 速运动及血压↑、心率↑、呼吸快而不规则等间断的阵发 性表现。在异相睡眠期，阵发性的肢体抽动、PGO 锋 电位及快速眼球运动统称为时相性活动(phasic activities)。与此相对应，持续性的脑电去同步化和肌 张力消失等现象则称之为紧张性活动(tonic activities)。
液分泌↓等。
表现为交感活动水平↓，而副交感活动相对↑ ④有些内分泌功能的改变，如生长激素的分泌↑
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（二）异相睡眠
脑电特征：去同步化快波
不分期
• 与觉醒的异同点 • 相同点：脑电图（EEG ）呈现不规则的β节律 • 不同点：眼动电图（EOG）显示眼球活动显著
增强，而肌电图（EMG）显示肌电活动明显减 弱
• 做梦
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两种睡眠状态与梦
REM期间唤醒，74%-95%正在做梦； SWS期间唤醒，0%-7%做梦。
现在认为
每次异相睡眠都有梦 REM时的梦：清晰的，可描述的，带有情绪色彩的。 SWS时的梦：不易回忆，模糊的，情绪也少。
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三、两种睡眠状态的周期性交替
1. 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。
运动 持续,随意
偶尔,不随意
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睡眠与觉醒ppt课件
Beta 14-30 Theta 3.5-7.5
Delta 0.4-3
2-20 20-100
20-200
思维活动
儿童的支配频率，在成 人随困倦和注意而增加 深睡，婴儿支配频率
14
α波阻断（ α block） α波在清醒、安静并闭眼的情况下出现，睁开眼睛或 者接受其它刺激时，立即消失并呈现快波（β波）， 这一现象称为α波阻断。
氧分压处于高水平时，α波的频率减慢
病理情况下EEG的改变：
➢ 癫痫 ➢ 睡眠障碍 ➢ 脑肿瘤
19
EEG的记录——癫痫诊断
(wikipedia)
20
计算机辅助下的EEG分析 生成脑电地形图 三维重构影像 进行功率谱分析 以及其它许多分析
EEG脑地形图 21
绘制意识之图
22
定量（数字化）的EEG ➢ 模/数转换(A/D converter) ➢ 采样间隔(sampling time interval): 0.005 - 0.01 s ➢ 实时(real time)记录 ➢ 定量EEG: 可用于显示、滤波、频率及波幅分析、以
睡眠与觉醒（1）
1
➢ 动作电位是脑内唯一可以快速远距离传递的信号 ➢ 神经元相互结合成电网络，同时也可按某种节律
同步放电 ➢ 群电活动可以通过表面或深部电极加以记录
2
脑内的电信号有
➢ 膜电位 ➢ 动作电位 ➢ 突触后电位
……
3
➢ 我们一生中1/3的时间将在睡眠中度过 ➢ 吃饭和娱乐会占据另外1/3的时间 ➢ 在剩余的1/3的生命中
45
summary
➢ EP/ERP可以反映视网膜，视觉通路，内耳，听神经，脑 干，外周神经，脊髓后索，感觉皮质以及上下运动神经元 的各种病变，事件相关诱发电位则用以判断患者的注意力 和反应能力。
睡眠和觉醒的生理学.ppt
前脑基底部、丘脑、丘脑下部、 孤束核
睡眠所涉及到的中枢神经系统结构 和神经介质（2）
神经介质： • 诱导睡眠： 5-HT、去甲肾上腺素 • 觉醒： 乙酰胆碱（中断睡眠）、多巴胺（抑
制REM睡眠） • 其它睡眠因子： • 诱导肽（DSIP）、白介素-1、肿瘤坏死因子 • 腺嘌呤核苷、前列腺素-D
------ 睡眠所涉及到的中枢神经系统结构和神 经介质
小结
做梦
• 快波睡眠与梦 • 慢波睡眠与梦 • 关于梦的理论
– 激活-综合理论 – 临床-解剖理论
发作性睡病
• 症状
– 睡眠发作 – 瘁倒 – 睡眠麻痹 – 入睡前幻觉
• 机制
– 遗传：带有HLA-DR2/DQwl基因，多为特发性 – 继发：间脑、下丘脑和脑干病变 – 乙酰胆碱突触的过度反应
睡眠的阶段性障碍
• 梦呓 • 睡行症 • 夜惊 • 梦魇
• 睡眠的时相 • 睡眠的机制 • 睡眠障碍
二、睡眠-觉醒周期及其阶段
• 睡眠-觉醒的阶段：
– 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS) – 快波睡眠(FWS)
• 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS)
– 脑电图呈同步化慢波；
– 视、嗅、听、触等感觉功能暂时减退；
– 骨骼肌反射活动和肌紧张减弱；
– 副交感神经功能活动占优势：如血压↓、心率↓、 尿量↓、体温↓、代谢↓、瞳孔缩小、呼吸变慢、 胃液分泌↑、发汗功能↑等。
神经与睡眠递质
结构 释放神经递质
作用
脑桥,延髓 乙酰胆碱，谷氨酸 增加皮层唤醒水平
蓝斑
去甲肾上腺素
在觉醒状态下增加信息储存
基底前脑 多数细胞 乙酰胆碱 其他细胞 GABA
睡眠所涉及到的中枢神经系统结构 和神经介质（2）
神经介质： • 诱导睡眠： 5-HT、去甲肾上腺素 • 觉醒： 乙酰胆碱（中断睡眠）、多巴胺（抑
制REM睡眠） • 其它睡眠因子： • 诱导肽（DSIP）、白介素-1、肿瘤坏死因子 • 腺嘌呤核苷、前列腺素-D
------ 睡眠所涉及到的中枢神经系统结构和神 经介质
小结
做梦
• 快波睡眠与梦 • 慢波睡眠与梦 • 关于梦的理论
– 激活-综合理论 – 临床-解剖理论
发作性睡病
• 症状
– 睡眠发作 – 瘁倒 – 睡眠麻痹 – 入睡前幻觉
• 机制
– 遗传：带有HLA-DR2/DQwl基因，多为特发性 – 继发：间脑、下丘脑和脑干病变 – 乙酰胆碱突触的过度反应
睡眠的阶段性障碍
• 梦呓 • 睡行症 • 夜惊 • 梦魇
• 睡眠的时相 • 睡眠的机制 • 睡眠障碍
二、睡眠-觉醒周期及其阶段
• 睡眠-觉醒的阶段：
– 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS) – 快波睡眠(FWS)
• 慢波睡眠(slow wave sleep,SWS)
– 脑电图呈同步化慢波；
– 视、嗅、听、触等感觉功能暂时减退；
– 骨骼肌反射活动和肌紧张减弱；
– 副交感神经功能活动占优势：如血压↓、心率↓、 尿量↓、体温↓、代谢↓、瞳孔缩小、呼吸变慢、 胃液分泌↑、发汗功能↑等。
神经与睡眠递质
结构 释放神经递质
作用
脑桥,延髓 乙酰胆碱，谷氨酸 增加皮层唤醒水平
蓝斑
去甲肾上腺素
在觉醒状态下增加信息储存
基底前脑 多数细胞 乙酰胆碱 其他细胞 GABA
睡眠与觉醒.ppt
4.睡眠还涉及下行调制系统的活动。
主动学说和被动学说
▪ 目前，有关睡眠发生机制的学说，主要有两 种，即主动学说和被动学说。
调节睡眠-觉醒的神经结构
▪ Rossi提出，睡眠和觉醒的神经调节依赖于脑干和 间脑的神经环路活动，此环路涉及二组有相反作用 的神经结构：一是位于脑干头端的网状结构和下丘 脑的唤醒或激活系统；另一是由低位脑干的神经元、 中缝核、下丘脑前部、背侧丘脑中线核等构成的催 眠或失活系统。
睡眠与觉醒的机制
▪ 几个结论：
1.对睡眠和觉醒的控制最关键的是弥散调制性神经 递质系统；
2.脑干去甲肾上腺素能和5-HT能神经元在觉醒期间 放电，增强觉醒状态；部分胆碱能神经元增强关 键的REM事件，而其他胆碱能神经元在觉醒时活 动；
3.弥散调制性神经递质系统控制丘脑的节律活动， 丘脑又控制着大脑皮层的脑电节律；丘脑缓慢的、 与睡眠有关的节律阻断感觉信息输入皮层；
前列腺素
PGD 引起睡眠
白细胞介素1 干扰素
IL-1 增加NREM睡眠时间 IFN 缩短REM睡眠潜伏期
肿瘤坏死因子
TNF 使NREM睡眠时间增加
▪ 现在观点认为，大脑皮质的广泛区域实际受控于脑 深部的一小群神经元，其作用可改变皮质的兴奋性， 控制进入其中的感觉信息流。近年研究证明，这些 神经元位于背侧丘脑。
睡眠的体液因素
▪ 直至目前为止，一度曾被假设的内源性促眠 物质至少已达22种，但是真正从哺乳动物脑 或尿液直接提取的促眠因子尚屈指可数。 （表1）
▪ 近10年来，大量实验结果表明有多种激素和 细胞因子参加睡眠调节。（表2）
表2 参与睡眠控制的激素和细胞因子
名称
英文简写作用
生长激素
GH
与深睡眠的发动有关
主动学说和被动学说
▪ 目前，有关睡眠发生机制的学说，主要有两 种，即主动学说和被动学说。
调节睡眠-觉醒的神经结构
▪ Rossi提出，睡眠和觉醒的神经调节依赖于脑干和 间脑的神经环路活动，此环路涉及二组有相反作用 的神经结构：一是位于脑干头端的网状结构和下丘 脑的唤醒或激活系统；另一是由低位脑干的神经元、 中缝核、下丘脑前部、背侧丘脑中线核等构成的催 眠或失活系统。
睡眠与觉醒的机制
▪ 几个结论：
1.对睡眠和觉醒的控制最关键的是弥散调制性神经 递质系统；
2.脑干去甲肾上腺素能和5-HT能神经元在觉醒期间 放电，增强觉醒状态；部分胆碱能神经元增强关 键的REM事件，而其他胆碱能神经元在觉醒时活 动；
3.弥散调制性神经递质系统控制丘脑的节律活动， 丘脑又控制着大脑皮层的脑电节律；丘脑缓慢的、 与睡眠有关的节律阻断感觉信息输入皮层；
前列腺素
PGD 引起睡眠
白细胞介素1 干扰素
IL-1 增加NREM睡眠时间 IFN 缩短REM睡眠潜伏期
肿瘤坏死因子
TNF 使NREM睡眠时间增加
▪ 现在观点认为，大脑皮质的广泛区域实际受控于脑 深部的一小群神经元，其作用可改变皮质的兴奋性， 控制进入其中的感觉信息流。近年研究证明，这些 神经元位于背侧丘脑。
睡眠的体液因素
▪ 直至目前为止，一度曾被假设的内源性促眠 物质至少已达22种，但是真正从哺乳动物脑 或尿液直接提取的促眠因子尚屈指可数。 （表1）
▪ 近10年来，大量实验结果表明有多种激素和 细胞因子参加睡眠调节。（表2）
表2 参与睡眠控制的激素和细胞因子
名称
英文简写作用
生长激素
GH
与深睡眠的发动有关
生理心理学 睡眠与觉醒PPT课件
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（二） 脑干网状结构的重要作用
重点
证据1：1937年，著名生理学家布瑞莫(Bremer)，建 立了猫的孤立脑(Isolated brain)标本，孤立头 (Isolated head contents)标本。
• 孤立脑(Isolated brain)标本：在中脑四叠体的上丘和
下丘之间横断猫脑，此后猫陷入永久睡眠状态； • 脑干中间横断脑（桥脑中部横断），动物70％－90%时间处
（二）成人的睡眠－觉醒周期：
第5页/共23页Biblioteka （二）成人的睡眠－觉醒周期：
1. 夜间睡眠8h的过程是：
✓ 开始为睡眠的潜伏期，接着进入SWS状态，迅速由第1期依次进 入第4期并持续一段时间。在入睡后的60—90 min内出现第一次 REM睡眠；
✓ 之后，进入下一个SWS睡眠，从而形成了SWS—REM睡眠循环 周期。
学习目标
重点：
1. 睡眠的脑中枢 （脑干网状结构在睡眠和觉醒中的作用） 2. 睡眠的神经化学机制
了解：
1. 睡眠类型 2. 睡眠周期 3. 睡眠的功能
第1页/共23页
一、睡眠类型与睡眠周期
（一）睡眠的类型：
慢波睡眠
(Slow wave sleep，SWS)
脑电活动的变化与行为变化相平行。 脑电波呈现同步化慢波的时相 。
C. 8－13 D. 14－30
2. 猫的________标本，使其陷入永久性睡眠。 （
）
A.间脑
B.去大脑皮层 C.孤立脑 D.孤立头
3. _____横断猫脑, 则猫70%－90%时间处于觉醒状态。（ ）
A. 上丘与下丘之间
B. 中脑与桥脑之间
C. 脑干中部(桥脑中部)
（二） 脑干网状结构的重要作用
重点
证据1：1937年，著名生理学家布瑞莫(Bremer)，建 立了猫的孤立脑(Isolated brain)标本，孤立头 (Isolated head contents)标本。
• 孤立脑(Isolated brain)标本：在中脑四叠体的上丘和
下丘之间横断猫脑，此后猫陷入永久睡眠状态； • 脑干中间横断脑（桥脑中部横断），动物70％－90%时间处
（二）成人的睡眠－觉醒周期：
第5页/共23页Biblioteka （二）成人的睡眠－觉醒周期：
1. 夜间睡眠8h的过程是：
✓ 开始为睡眠的潜伏期，接着进入SWS状态，迅速由第1期依次进 入第4期并持续一段时间。在入睡后的60—90 min内出现第一次 REM睡眠；
✓ 之后，进入下一个SWS睡眠，从而形成了SWS—REM睡眠循环 周期。
学习目标
重点：
1. 睡眠的脑中枢 （脑干网状结构在睡眠和觉醒中的作用） 2. 睡眠的神经化学机制
了解：
1. 睡眠类型 2. 睡眠周期 3. 睡眠的功能
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一、睡眠类型与睡眠周期
（一）睡眠的类型：
慢波睡眠
(Slow wave sleep，SWS)
脑电活动的变化与行为变化相平行。 脑电波呈现同步化慢波的时相 。
C. 8－13 D. 14－30
2. 猫的________标本，使其陷入永久性睡眠。 （
）
A.间脑
B.去大脑皮层 C.孤立脑 D.孤立头
3. _____横断猫脑, 则猫70%－90%时间处于觉醒状态。（ ）
A. 上丘与下丘之间
B. 中脑与桥脑之间
C. 脑干中部(桥脑中部)
【学习课件】第四章睡眠与觉醒
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7
睡眠与觉醒的神经机制之 觉醒的神经控制（神经递质）
与唤醒(警觉状态和觉醒状态）有关的神经递质
乙酰胆碱
去甲肾上腺素
5-羟色胺
组胺
下丘泌素
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8
乙酰胆碱
脑内存在两组乙酰胆碱能神经元，一组位 于脑桥内，一组位于基底前脑内。当两组 乙维持触发器的稳定呢？ ---下丘泌素
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17
研究认为：腺苷能通过抑制腹外侧视前区神经元来增 加睡眠，抑制的释放回激活这些神经元。
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18
快速眼动睡眠的神经控制
桥膝枕波（脑桥-膝状 体-枕部,PGO wave） 是快速眼动睡眠的第一 个指标。
---简短的、突然出现 的阶段性电位，这种电 活动产生于脑桥，蔓延 至外侧膝状体，最后扩 展到视觉皮层。
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28
快波睡眠时期的生理变化
（1）各种感觉功能进一步减退，以致唤醒 阈提高；
（2）骨骼肌反射活动和肌紧张进一步减弱， 肌肉几乎完全松弛，此外还有间断的阵发 性表现，例如出现眼球快速运动、部分躯 体抽动；
（3）在人类还伴有血压升高和心率加快、 呼吸加快而不规则 。
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29
三、两种睡眠状态与梦
第四阶段（深度睡眠）
连续高振幅δ波，多于50%。
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25
快波睡眠
快波睡眠时常伴随出现眼球快速运 动，故也称为快速眼动（rapid eye movement，REM）睡眠，而慢波睡眠 也称为非快速眼动（ NREM）睡眠。
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26
二、不同睡眠时相的生理功 慢波睡眠和快能波变睡眠化与觉醒状态相比均
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4
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脑电觉醒状态：EEG由睡眠时的高振幅慢波 变为觉醒时低振幅快波。
行为觉醒状态：出现觉醒时的各种行为表现， 如对新异刺激出现的探究反 应，对刺激的反应普遍增强。
(一)觉醒状态的维持 靠脑干网状结构上行激活系统的活动来 维持。
特定感觉区
皮层的广泛区域
↑
↑
点对点投射
弥散地投射
↑
↑
丘脑感觉接替核
丘脑髓板内核群
（ 三 ） 睡 眠 过 程 中 运 动 神 经 元
脑干网状结构易化区
前庭核 小脑前叶
两侧部
脑干网状 网 狀 运动⊕ 梭内肌 结构易化区 脊髓束 神经元 收缩
肌梭敏 肌紧张↑ 感性↑ 肌活动↑
脑干网状结构抑制区
大脑皮质 纹狀体
↑
↑
脑干 －→侧支→ 脑干网狀结构
↑
（多次换元）
脊髓后角
↑
脊神经节
↑
感受器
功能 引起特定感觉 维持与改变皮层的兴奋狀态
（二）与觉醒有关的中枢神经递质
乙酰胆碱（ACh）：脑内注入胆碱类药物， 动物出现低振幅快波的觉醒脑电状态，抗胆 碱类药物，则出现高振幅慢波的睡眠脑电状 态。
清醒动物注射阿托品后，脑电觉醒被阻断，但 行为上仍处于觉醒状态，并不出现睡眠。说 明脑电觉醒和行为觉醒状态的维持可能分别 有不同的发生机制。
的感觉。
精选ppt
14
眼球的运动与资讯的撷取有关
塞内加尔及印尼的原住民睡眠时眼 球运动的次数比较少，？
婴儿的睡眠绝大多数是REM睡眠，？ 如果梦到打乒乓球，眼球就左右跳，
如果梦到上楼梯或打篮球，眼球就 上下动。
精选ppt
15
视神经
↓ 视交叉
↓ 视束
丘中 状外 脑 体侧 膝 上
↓
↓
经动 视
副眼
精选ppt
12
性质 自主活动 心率 呼吸 体温调节 脑温度 大脑皮层血流 骨骼肌系统 肌紧张 腱反射 周期性抽搐 眼动 认知状态 生长激素分泌 皮层细胞活动 感觉诱发电位
NREM
REM
缓慢下降 缓慢下降 保持 降低 减少
易变，且有阵发性 易变，且有阵发性 受损 增高 高
进行性降低 正常 降低 少、慢、不协调 模糊的思考 高 大量细胞降低，且有阶段性 大
皮
躯体运动 提上睑肌、内上下直和下斜肌 动眼神经
核神 层
内脏运动 瞳孔括约肌，睫状肌
精选ppt
16
蜗神经节
↓ 蜗神经后核 蜗神经前核
同侧
↓ 对侧上橄榄核
↓ 下丘核
↓ 内侧膝状体
↓ 颞横回
精选ppt
延髓
17
精选ppt
脑桥
18
（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 系统与慢波睡眠有关，（而脑桥蓝斑核去甲肾 上腺素能系统与异相睡眠有关。）
精选ppt
8
去甲基肾上腺素（NE）：1970年Petijean 电刺激中脑蓝斑核头部或背侧NE系统上行 纤维，引起脑电觉醒。
破坏该部位后，动物脑电的快波明显减少， 出现类似睡眠样的同步化慢波，但行为上 可以行走，不表现为睡眠。可唤醒，刺激 停止，脑电觉醒也停止。
脑干网状结构上行系统的ACh起持续作用， 中脑蓝斑的NE系统起暂时的作用，即时相 性作用。
多巴胺（DA）：1970年Jones动物实验表明， 破坏中脑黑质的DA系统后，动物表现为行为 不觉醒，脑电觉醒。行为觉醒状态的维持与 中脑黑质-纹状体的DA系统功能的关。
精选ppt
6
纹状体
黑质
帕金森症患者，特别是老 年患者整天处于困倦状态
精选ppt
7
舞蹈病 亨廷顿
(—)
震颤麻痹 (Parkinson病)
精选ppt
11
(2)睡眠与中枢神经系统内某些特定结 构有关，此派主张在中枢神经系统中存 在有关睡眠的中枢。
实验结果表明，刺激动物丘脑或脑 干一些结构可诱发睡眠。在延脑和脑桥 网状结构内存在上行抑制系统，其活动 可对抗上行激活系统的作用，从而引起 睡眠。此系统一方面接受来自躯体和内 脏感觉的上行冲动而诱发睡眠，另一方 面又接受前脑的梨状区、扣带回和视前 区等结构的下行冲动而引起睡眠。
健康和体力的基础，也是取得高度生产能力的保
证。
精选ppt
10
两种观点： （1） 睡眠是一种扩散的抑制过程而 不是某个特定的中枢神经结构的功能， 这是巴甫洛夫学派的传统观点。
根据条件反射实验的观察，巴甫 洛夫认为睡眠是一种广泛地扩散的抑 制过程。当抑制过程占领全部大脑皮 层并扩散至皮层下中枢时，即出现完 全的睡眠。
睡眠生理
觉醒和睡眠的基本机制
精选ppt
1
觉醒和睡眠的基本机制
觉醒的基本机制
1. 觉醒状态的维持 2. 与觉醒有关的中枢神经递质
睡眠的基本机制
1. 对睡眠的认识阶段 2. 与睡眠有关的中枢神经递质 3. 睡眠期中枢对运动神经元的调控
药物对REM期运动神经元的影响
精选ppt
2
一、觉醒的基本机制
中脑蓝斑NE系统、脑干网状结构上行系
统和皮质内的ACh系统与脑电觉醒的维持
有关，行为觉醒状态的维持与中脑黑质-纹
状体的DA系统功能的关。 精选ppt
Orexin9
二、睡眠的基本机制
（一）对睡眠的认识阶段
最初法国学者认为：睡眠是由于身体内部的需要， 使感觉活动和运动性活动暂时停止，给予适当刺 激就能使其立即觉醒的状态。
睡眠肽：70年代，从入睡的兔和羊脑内提取出 多肽，将其注入另一动物脑室内可诱导出δ波， 类似慢波睡眠。目前至少已提取出三种“睡眠 肽”，在动物的脑脊液、大脑皮层、脑干中含 量较多。动物被强制剥夺睡眠后，它们的浓度 猛增，导致睡眠。
γ－氨基丁酸（GABA）：大脑浅层、小脑浦氏细 胞。
甘氨酸 ：脊髓和脑精干选p中pt 闰绍细胞的递质。 19
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消失 被抑制 增高 快、协调 鲜明的梦，有组织的 低 放电频率增加，紧张性活动 降低
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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，示其所依赖
当人们认识了脑电活动后，就认为：睡眠是由于 脑的功能活动而引起的动物生理性活动低下，给 予适当刺激可使之达到完全清醒的状态。
近些年的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
行为觉醒状态：出现觉醒时的各种行为表现， 如对新异刺激出现的探究反 应，对刺激的反应普遍增强。
(一)觉醒状态的维持 靠脑干网状结构上行激活系统的活动来 维持。
特定感觉区
皮层的广泛区域
↑
↑
点对点投射
弥散地投射
↑
↑
丘脑感觉接替核
丘脑髓板内核群
（ 三 ） 睡 眠 过 程 中 运 动 神 经 元
脑干网状结构易化区
前庭核 小脑前叶
两侧部
脑干网状 网 狀 运动⊕ 梭内肌 结构易化区 脊髓束 神经元 收缩
肌梭敏 肌紧张↑ 感性↑ 肌活动↑
脑干网状结构抑制区
大脑皮质 纹狀体
↑
↑
脑干 －→侧支→ 脑干网狀结构
↑
（多次换元）
脊髓后角
↑
脊神经节
↑
感受器
功能 引起特定感觉 维持与改变皮层的兴奋狀态
（二）与觉醒有关的中枢神经递质
乙酰胆碱（ACh）：脑内注入胆碱类药物， 动物出现低振幅快波的觉醒脑电状态，抗胆 碱类药物，则出现高振幅慢波的睡眠脑电状 态。
清醒动物注射阿托品后，脑电觉醒被阻断，但 行为上仍处于觉醒状态，并不出现睡眠。说 明脑电觉醒和行为觉醒状态的维持可能分别 有不同的发生机制。
的感觉。
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14
眼球的运动与资讯的撷取有关
塞内加尔及印尼的原住民睡眠时眼 球运动的次数比较少，？
婴儿的睡眠绝大多数是REM睡眠，？ 如果梦到打乒乓球，眼球就左右跳，
如果梦到上楼梯或打篮球，眼球就 上下动。
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15
视神经
↓ 视交叉
↓ 视束
丘中 状外 脑 体侧 膝 上
↓
↓
经动 视
副眼
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12
性质 自主活动 心率 呼吸 体温调节 脑温度 大脑皮层血流 骨骼肌系统 肌紧张 腱反射 周期性抽搐 眼动 认知状态 生长激素分泌 皮层细胞活动 感觉诱发电位
NREM
REM
缓慢下降 缓慢下降 保持 降低 减少
易变，且有阵发性 易变，且有阵发性 受损 增高 高
进行性降低 正常 降低 少、慢、不协调 模糊的思考 高 大量细胞降低，且有阶段性 大
皮
躯体运动 提上睑肌、内上下直和下斜肌 动眼神经
核神 层
内脏运动 瞳孔括约肌，睫状肌
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蜗神经节
↓ 蜗神经后核 蜗神经前核
同侧
↓ 对侧上橄榄核
↓ 下丘核
↓ 内侧膝状体
↓ 颞横回
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延髓
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脑桥
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（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 系统与慢波睡眠有关，（而脑桥蓝斑核去甲肾 上腺素能系统与异相睡眠有关。）
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8
去甲基肾上腺素（NE）：1970年Petijean 电刺激中脑蓝斑核头部或背侧NE系统上行 纤维，引起脑电觉醒。
破坏该部位后，动物脑电的快波明显减少， 出现类似睡眠样的同步化慢波，但行为上 可以行走，不表现为睡眠。可唤醒，刺激 停止，脑电觉醒也停止。
脑干网状结构上行系统的ACh起持续作用， 中脑蓝斑的NE系统起暂时的作用，即时相 性作用。
多巴胺（DA）：1970年Jones动物实验表明， 破坏中脑黑质的DA系统后，动物表现为行为 不觉醒，脑电觉醒。行为觉醒状态的维持与 中脑黑质-纹状体的DA系统功能的关。
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6
纹状体
黑质
帕金森症患者，特别是老 年患者整天处于困倦状态
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7
舞蹈病 亨廷顿
(—)
震颤麻痹 (Parkinson病)
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(2)睡眠与中枢神经系统内某些特定结 构有关，此派主张在中枢神经系统中存 在有关睡眠的中枢。
实验结果表明，刺激动物丘脑或脑 干一些结构可诱发睡眠。在延脑和脑桥 网状结构内存在上行抑制系统，其活动 可对抗上行激活系统的作用，从而引起 睡眠。此系统一方面接受来自躯体和内 脏感觉的上行冲动而诱发睡眠，另一方 面又接受前脑的梨状区、扣带回和视前 区等结构的下行冲动而引起睡眠。
健康和体力的基础，也是取得高度生产能力的保
证。
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两种观点： （1） 睡眠是一种扩散的抑制过程而 不是某个特定的中枢神经结构的功能， 这是巴甫洛夫学派的传统观点。
根据条件反射实验的观察，巴甫 洛夫认为睡眠是一种广泛地扩散的抑 制过程。当抑制过程占领全部大脑皮 层并扩散至皮层下中枢时，即出现完 全的睡眠。
睡眠生理
觉醒和睡眠的基本机制
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觉醒和睡眠的基本机制
觉醒的基本机制
1. 觉醒状态的维持 2. 与觉醒有关的中枢神经递质
睡眠的基本机制
1. 对睡眠的认识阶段 2. 与睡眠有关的中枢神经递质 3. 睡眠期中枢对运动神经元的调控
药物对REM期运动神经元的影响
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一、觉醒的基本机制
中脑蓝斑NE系统、脑干网状结构上行系
统和皮质内的ACh系统与脑电觉醒的维持
有关，行为觉醒状态的维持与中脑黑质-纹
状体的DA系统功能的关。 精选ppt
Orexin9
二、睡眠的基本机制
（一）对睡眠的认识阶段
最初法国学者认为：睡眠是由于身体内部的需要， 使感觉活动和运动性活动暂时停止，给予适当刺 激就能使其立即觉醒的状态。
睡眠肽：70年代，从入睡的兔和羊脑内提取出 多肽，将其注入另一动物脑室内可诱导出δ波， 类似慢波睡眠。目前至少已提取出三种“睡眠 肽”，在动物的脑脊液、大脑皮层、脑干中含 量较多。动物被强制剥夺睡眠后，它们的浓度 猛增，导致睡眠。
γ－氨基丁酸（GABA）：大脑浅层、小脑浦氏细 胞。
甘氨酸 ：脊髓和脑精干选p中pt 闰绍细胞的递质。 19
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消失 被抑制 增高 快、协调 鲜明的梦，有组织的 低 放电频率增加，紧张性活动 降低
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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，示其所依赖
当人们认识了脑电活动后，就认为：睡眠是由于 脑的功能活动而引起的动物生理性活动低下，给 予适当刺激可使之达到完全清醒的状态。
近些年的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