睡眠和觉醒
长期晚睡晚起可能是患上了“睡眠- 觉醒时相延迟障碍”
长期晚睡晚起可能是患上了“睡眠- 觉醒时相延迟障碍”作者：张雯静来源：《食品与生活》2023年第10期苏女士前段时间使用了自己存了许久的年假，这回，她算是彻底“解放天性”了。
原本就喜欢追剧的她开启了“疯狂追剧”模式，一口气下载了十几部自己心心念念想看的影视剧，买了一堆零食，除了上厕所、洗澡，几乎整天都窝在床上抱着平板电脑看剧，不分昼夜。
眼看年假“余额不足”，马上要回归工作，苏女士想要调整一下作息，恢复到假期前的状态，但这时她却发现自己无法入睡了——夜间入睡变得困难，每天几乎要到凌晨三四点才能迷迷糊糊睡着，第二天自然成了早起“困难户”。
于是，她决定对自己狠一点，设定一连串的闹钟，但即使被闹钟强行叫醒，她依然状态糟糕——眼睛睁不开、浑身乏力、刚起床就开始头晕。
年假结束回归工作后，这种状态丝毫没有改善，长期无法按时入睡的情况让苏女士深感痛苦，同事告诉她：“这是失眠，吃点安眠药就好了。
”于是苏女士在社区医院配了点艾司唑仑片，但服用后也不见效，反而依赖上安眠药了，如果不吃的话，她几乎彻夜无法入睡，第二天还要上班，这让苏女士几近崩溃。
在多次求医问诊后，苏女士终于在一家三甲医院的睡眠障碍诊疗中心弄清了自己的问题——原来，她患的并非是失眠症，而是睡眠-觉醒时相延迟障碍。
这是种什么病？苏女士此前从未听说过，一直以为只要睡不好，多半是失眠。
但医生却告诉她，虽然睡眠-觉醒时相延迟障碍与失眠同属睡眠障碍，但两者情况却完全不同。
睡眠-觉醒的周期被严重破坏相比失眠、鼾症，睡眠-觉醒时相延迟障碍可能是一种不太为人所熟知的睡眠障碍，实际上，它属于慢性睡眠紊乱的一种，是指睡眠觉醒时间通常推迟2小时及以上。
上海中医药大学附属市中医医院睡眠疾病研究所主任医师张雯静教授向我们介绍说：“大多数人常规的作息遵循‘日出而作，日落而息’的规律，身体的激素水平随着光照而变化，通常在晚上9点左右，身体会开始分泌褪黑素来帮助入睡，至次日早上7点左右，褪黑素停止分泌，皮质醇水平升高，身体逐渐清醒。
脑的群电活动与睡眠觉醒节律
EEG通过放置在记录到的记录到的一组EEG的本质单极与双极记录国际标准系统Gibbssystem)脑波的起源两种可能的振荡控制中心指挥型凑呜曲型脑波的起源简单的细胞环路即可产生振荡脑波的起源甚至单个细胞在外来刺激下也会产生振荡脑波的起源目前认为，神经细胞的内在特性(intrinsic properties)及其相互间的突触连接决定了神经网络的振荡特性数：波幅E E G 的参EEG 的参数：波形正常波形EEG的参数：波形•正常变异EEG的参数：波形 病理波形绘制意识之图数字化的EEG模/数转换(A/D converter) 采样间隔(sampling timeinterval): 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、以及彩色地形图功率谱分析EEG 与基础研究EEG 与感觉听觉辨别任务难度增加时α波抑制增加EEG 与注意当任务不要求注意环境时, (例如心算)比要求注意环境时顶叶α波增加EEG 的临床应用癫痫由于神经元混沌式活动导致的惊厥睡眠障碍 脑肿瘤诱发电位(Evoked Potential)与事件相关电位(Event-RelatedPotential))Definition指对神经系统某一特定部位(包括从感受器到大脑皮层)给予相宜的刺激，或使大脑对刺激(正性或负性)的信息进行加工，在该系统脑的相应产生检的与刺统和脑的相应部位产生可以检出的、与刺激有相对固定时间间隔(锁时关系)和特定位相的生物电反应。
EP/ERP 的特性空间特性: 只能在特定的空间范围内检测到 时间特性: 具有特定的波形和强度分布 :(time-相位特性: 刺激和反应之间存在锁时(time locked)关系EP / ERP 的起源大部分源于大脑皮层, 因为皮层神经元有特殊的层状排列部分可能反映了脑干神经元的活动EP / ERP 均反映了脑内神经元群体的活动的采集：平均策略短潜伏期体感诱发电位(SLSEP)脑干听觉诱发电位(BAEP)运动诱发电位(MEP)波形在顶叶中线附近最主要反映脑对外部信息Noseth tL e f R i g OccipitalTop 皮肤、骨骼、N睡眠各期的脑波睡眠各期的循环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：在该睡眠时相，脑电以频率逐渐减慢幅 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、δ波所占比例逐渐增多为特征。
脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用
脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用1937年著名生理学家布瑞莫(Bremer)建立了猫的孤立脑(lsolated brain)标本和孤立头(lsolated head contents)标本。
前者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，后者在脊髓和延脑之间横断猫脑，则猫保持正常的睡眠与觉醒周期。
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。
1949年意大利著名电生理学家马鲁吉和马贡(Moruzzi and Magoun)发现，电刺激脑干网状结构引起动物的觉醒反应。
此后大量实验研究表明，无论是各种外部刺激还是感觉通路的电刺激，均沿传人通路的侧支引起脑干网状结构的兴奋，然后再引起大脑皮层广泛区域的觉醒反应。
因此，把脑干上部的网状结构称为上行网状激活系统(Ascending reticular activitingsystem)。
微电极电生理学技术的应用，也积累了许多科学事实，证明脑干上行网状激活系统的神经元单位活动可受多种刺激的影响，提高其发放频率。
行为的觉醒水平、脑电图觉醒反应与脑干网状上行激活系统的神经元单位发放频率之间存在着确定的一致关系。
这些事实证明脑干网状结构在睡眠与觉醒的机制中具有重要作用。
这种认识从50年代起一直成为公认的理论；然而，80年代初的一些实验研究却提出了一些相反的事实，表明在自由活动状态下，脑干网状结构的细胞单位活动与唤醒水平或觉醒与睡眠周期之间并无直接关系。
脑干网状结构的许多神经元分别与眼、耳、脸、头、躯体和四肢的局部运动有关。
在过去的实验研究中，由于动物处于固定或约束的体位，又有麻醉剂的作用，个别单位活动与运动间的特异关系无法揭露出来。
此外，传统研究多以细胞外电极记录出许多神经元单位活动的总和，从而使个别神经元反应特异性受到掩盖。
虽然有这些相反的研究报道，迄今仍将脑干上部的网状上行激活系统看成是维持觉醒的重要脑结构。
关于脑干网状结构在睡眠与觉醒中重要作用的研究，50年代末又取得了新的进展。
失眠与过度觉醒-蒋晓江..
由于大脑皮层的电生 理信号在β波反映了大脑处 理感觉信息的过程，脑电图 功率谱的增加可解释为皮层 的活动过度或者是过度觉醒。
失眠的自主神经系统、神经内分泌和 神经免疫学的研究
失眠患者的自主神经系统的变化主要体现在心率和心 率变化量、体温、机体代谢率和皮肤电反应上。原发性失 眠患者的心率在白天和夜间都增加，反映了夜间交感神经 兴奋性较高，而副交感神经紧张性减低。Lack的研究发现， 在环境条件恒定时，年老的失眠症患者在夜间的核心体温 升高了，而白天正常。
失眠的神经生理学
失眠症患者的多重睡眠潜伏期实验 （MSLT）提示他们丝毫没有睡眠丢失的征 象，反而表现的很正常或者延长了白天的觉 醒时间，这说明了原发性失眠患者存在着24 小时的觉醒过度。传统的多导睡眠记录仪的 数据并不能很好的解释原发性失眠患者的失 眠主诉，而睡眠脑电图的波谱分析、睡眠期 事件相关电位和CAP方法的应用更有益于过 度觉醒的理解。
失眠与过度觉醒的因果关系
目前许多试验都证明失眠与生理过度觉醒活动相关，但并 不能指出其因果关系。失眠患者伴有烦躁、情绪低落、焦 虑、疲乏等症状，同时有许多生理指标的变化，很难说明 是哪个指标引起了哪种临床表现。
一个重要的问题是：
过度觉醒导致了失眠？还是失眠引起过 度觉醒？抑或是二者相互影响？对神经 生理学和精神病理学的研究资料可能对 过度觉醒的概念做一些有益的补充。
Bonet和Arand有关多重睡眠 潜伏期实验的结果证实了失眠症 患者虽然夜间睡眠受到干扰，但 白天的睡眠潜伏期仍然延长，他 们认为失眠症患者在白天睡眠倾 向与高觉醒水平并存，由此，他 们设想，正是失眠症患者的睡眠 意图构成了过度觉醒的刺激，从 而导致24小时的过度觉醒。
Freedman在脑电图的波谱分析 中发现，β功率谱的增加只出现在 觉醒、1期睡眠和REM睡眠中，在 2-4期睡眠中没有增强。Perlis、 Krystal等在慢性失眠患者与正常 对照组的研究中发现，慢性失眠 患者的REM睡眠和NREM睡眠均 减少，而β和α波功率谱增加，反 映了大脑皮层的活动增加， Buysse的研究发现在女性失眠症 患者中β波功率谱增加尤为明显。
睡眠觉醒障碍诊疗规范2023版
睡眠觉醒障碍诊疗规范2023版睡眠是保持健康和觉醒的积极生理过程，是人类基本的行为-生物学需要，其主要作用包括：①生态或环境裨益：睡眠提供了规律的行为静息期，使之与自然环境的昼夜交替节律相匹配。
②生理性复原：睡眠剥夺会导致糖代谢异常、胰岛素抵抗，并改变免疫功能。
反之，睡眠有助于这些功能恢复。
③优化觉醒期的神经认知及情绪功能：睡眠剥夺会导致个体机敏性、警觉性、判断力明显下降。
④学习：操作能力、视觉学习等能力在睡眠后获提高。
⑤健康与生存：长期睡眠剥夺会导致死亡。
睡眠持续时间短与肥胖、体重增加、心血管疾病具有相关性。
睡眠-觉醒障碍包括：失眠障碍、过度嗜睡障碍、睡眠相关呼吸障碍、睡眠-觉醒昼夜节律障碍、睡眠相关运动障碍、异态睡眠障碍等。
本章仅围绕临床最常见的失眠障碍来探讨。
第一节失眠障碍失眠障碍GnSOmniadiSorder）是最为常见的睡眠障碍。
失眠是指睡眠的发生和/或维持发生障碍致使睡眠缺失，睡眠的质和量不能满足个体的生理需要，加之对睡眠所持心态的影响，导致白天瞌睡、萎靡等一系列症状。
失眠的年患病率占普通人群的30%~40%°影响失眠的高危因素包括老年、女性、离异或单身、无业、存在其他躯体疾病或精神障碍。
需要注意的是,心理社会应激会诱发失眠并导致症状迁延不愈,而长期的失眠也会增加抑郁症、焦虑症及物质滥用的风险。
【诊断】根据《国际疾病分类（第11版）》（ICD-11）,慢性失眠是指患者在有足够睡眠条件和环境的情况下出现频繁而持续的入睡困难或维持睡眠困难。
患者主诉对睡眠不满或导致某种形式的日间功能障碍。
白天的症状通常包括疲乏、情绪低落或易激惹、全身不适和认知障碍。
睡眠障碍和相关的白天症状每周至少发生几次，并且持续存在几个月以上。
一些患有慢性失眠的患者可呈发作性的病程，周期性出现持续数周的睡眠/觉醒困难，持续数年以上。
对具有睡眠相关症状，但不伴有日间功能障碍的个体，不能诊断为失眠症。
如果失眠是继发于其他睡眠-觉醒障碍、精神疾病、其他疾病状态或者是由某种物质和药物引起的，此时只有在失眠症状是临床上独立关注的重点时，方可诊断为慢性失眠障碍。
特异性控制神经元活性法研究睡眠-觉醒机制新进展
特异性控制神经元活性法研究睡眠-觉醒机制新进展杨燕飞;黄志力【摘要】人生的三分之一在睡眠中度过,但人为什么要睡眠,睡眠-觉醒如何调控,至今仍是未解之谜.利用电生理、药理学、免疫组织化学和神经元损毁等传统研究手段,发现脑内调控睡眠的核团主要有下丘脑腹外侧视前区和面神经旁核等;觉醒调控核团主要有中缝背核、蓝斑核、结节乳头核、外侧下丘脑和基底前脑等.这些调控睡眠和觉醒的核团相互制约,维持机体正常的睡眠觉醒周期.但是,由于传统研究方法不能对神经元活性进行特异性操纵,限制了人们认识新型睡眠觉醒调控核团.近年来,随着特异性操纵神经元活性技术的开发和应用,研究者们可以精确地控制不同脑区各类型神经元的活性,包括γ-氨基丁酸能、谷氨酸能和胆碱能神经元等,研究其在睡眠-觉醒调控中扮演的角色,或发现更多的调控核团.该文重点综述基于光遗传学和化学遗传学技术研究睡眠-觉醒调控机制的新进展.【期刊名称】《神经药理学报》【年(卷),期】2018(008)001【总页数】12页(P23-34)【关键词】化学遗传学;Cre-小鼠;光遗传学;睡眠-觉醒周期【作者】杨燕飞;黄志力【作者单位】复旦大学基础医学院药理学系,医学神经生物学国家重点实验室,脑科学研究院与脑科学协同创新中心,上海,200032,中国;复旦大学基础医学院药理学系,医学神经生物学国家重点实验室,脑科学研究院与脑科学协同创新中心,上海,200032,中国【正文语种】中文【中图分类】R964睡眠是高度保守的行为，从低等的动物到高等的人类都需要睡眠，但睡眠-觉醒的调控机制仍是不解之谜。
根据脑电图（electroencephalogram，EEG）的波幅和频率，以及肌电图（electromyogram，EMG）的活动度，睡眠被分为快速眼动（rapid eye movement，REM）睡眠和非快速眼动（non-REM，NREM）睡眠二个时相。
目前已知调控睡眠的系统主要包括：下丘脑腹外侧视前区（ventrolateral preoptic area，VLPO）神经丛、基底前脑（basal forebrain，BF）、视前区（preoptic area，POA）、脑干（brainstem，BS）、丘脑网状核（thalamic reticular nucleus，TRN）和基底神经节（basal ganglia，BG）的γ-氨基丁酸（gamma aminobutyric acid，GABA）能神经元等。
睡眠的神经生理机制
从20世纪60年代开始，更多的研究聚焦于神经递质在睡眠 和觉醒过程中的作用，进一步促进了人类对睡眠和觉醒机 制的理解。目前认为睡眠和觉醒是在神经和神经介质共同 作用而完成，其本身受昼夜节律、人体生物钟和周围环境 的影响和调节。
脑电图(Electroencephalogram, EEG)简介
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脑电波的形成机制
皮层表层的电位变化是大量皮层神经元突触 后电位同步总和形成的，其中锥体细胞同步发生的 突触后电位的总和起重要作用。
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脑电波正类型常脑电波ຫໍສະໝຸດ δ（delta）波 ： 小于4Hz
θ （theta）波 ： 4～8Hz
1953年美国芝加哥大学生理教研室的K leitman教授和他的研究生Aserinsky 第一次通过脑电、眼电和肌电的记录 发现了快速眼动睡眠
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脑电图
脑电图是通过精密的电子仪器，从头皮上将脑部的自 发性生物电位加以放大记录而获得的图形，是通过电 极记录下来的脑细胞群的自发性、节律性电活动。常 规脑电图、动态脑电图监测、视频脑电图监测。
从低等动物到高等动物普遍存在。睡眠是一种 持续性的、可逆的，并伴随着反应能力减弱和主 动行为消失的行为状态。
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人的一生，睡眠时间有多少呢？
人的一生大约有三分之一的时间在睡眠中度过，其中四 分之一的睡眠时间处于活跃做梦的状态。
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睡眠的意义是什么？
恢复理论----睡眠是为了休息 和恢复，准备再度醒来。
多次睡眠潜伏期试验和醒觉维持试验
多次睡眠潜伏期试验和醒觉维持试验睡眠潜伏期试验和醒觉维持试验是对睡眠和觉醒状态进行评估的两种常用方法。
这两种方法可以帮助医生和研究人员评估睡眠障碍的类型和严重程度，以及评估药物和其他治疗手段是否有效。
睡眠潜伏期试验是一种评估入睡速度的方法。
这种测试要求参与者在一个安静的房间中躺下，试图入睡。
研究人员会记录参与者入睡时需要多少时间，并将其称为睡觉潜伏期。
这个时间通常是以分钟为单位衡量的。
健康人的平均潜伏期是在10-20分钟之间，而睡眠障碍患者的潜伏期可能会更长。
醒觉维持试验是一种通过评估在不同时间段内的清醒程度来评估白天嗜睡症状的测试。
在这项测试中，参与者需要坐在一张椅子上，避免任何催眠活动，包括闭眼，试图保持清醒。
这个测试通常会持续20分钟，期间参与者需要保持清醒，研究人员会记录他们的清醒程度。
根据这些数据，研究人员可以确定参与者对清醒状态的维持能力。
这两种测试是评估睡眠和清醒状态常用的方法。
它们可以提供有关患者的睡眠和醒来状态的详细信息，有助于诊断各种睡眠障碍。
此外，这些测试还可用于评估特定治疗方法的有效性。
在多次睡眠潜伏期试验中，参与者需要在不同时间段内进行多次测试。
这对于评估睡眠障碍的发展和进展非常有用。
多次测试可以帮助医生和研究人员确定特定治疗方法的效果，并评估患者的睡眠障碍的严重程度是否有所改善。
需要注意的是，多次睡眠潜伏期试验和醒觉维持试验需要在严格控制的环境下进行。
这意味着它们只能在实验室环境中进行。
此外，参与者必须遵守一定的行为和睡眠规范，以确保结果的准确性和可比性。
睡眠-觉醒节律紊乱下注意诱发脑电特征分析与识别
第34卷第6期 2021年 12月航天医学与医学丁程Space Medicine Medical EngineeringVol. 34 No.6Dec.2021DQI：10. 16289/ki. 1002-0837. 2021. 06. 005睡眠觉醒节律紊乱下注意诱发脑电特征分析与识别即舒羽、吴锦涛2，周前祥2'柳忠起2，张立伟3(1.北京物资学院物流学院.北京101149; 2.北京航空航天大学生物医学工程学院，北京100191; 3.中国科学院心理研究所行为科学重点实验室，北京100101)摘要：目的研究特殊职业人员睡眠-觉醒节律紊乱下执行空间注意定向任务时脑电信号的变化特性。
方法实验室模拟36 h完全睡眠剥夺和自然生物节律紊乱实验，采集20名受试者完成静息态任务和空 间注意定向任务的绩效数据和脑电数据，然后对绩效数据和脑电数据进行分析并采用线性判别式分析 法、最近临近法、支持向量机法对脑电数据进行分类。
结果在完全睡眠剥夺后受试者的反应时显著延 长、正确率显著降低（P<0. 05)，在自然生物节律紊乱后反应时和正确率都有所恢复，正确率没有恢复 到常规水平；与常规环境相比.36 h完全睡眠剥夺环境和自然生物节律紊乱环境下注意力水平和注意方 向的脑电样本熵特征均发生变化，基于径向基核函数的支持向量机分类器（SVM-R)的准确率更高。
结 论在睡眠剥夺和自然生物节律紊乱环境下大脑复杂度会变小；样本熵脑电特征提取方法和SVM-R分 类方法可以作为特殊职业人员执行注意任务时的个体作业脑电变化检测及分类的有效方法。
关键词：睡眠剥夺；节律紊乱；注意；脑电；特征分类中图分类号：R318 文献标识码：A文章编号：1002-0837(2021)06-0439-09EEG Characteristics Analysis and Recognition Induced by Attention Under Sleep-wake Rhythm Disorder.Shao Shuyu,Wu Jintao,Zhou Qianxiang,Liu Zhongqi,Zhang liwei.Space Medicine Medical Engineering, 2021,34(6) ：439-447Abstract：Objective To study the characteristics of EEG signals of special occupations when performing spatial attention orientation tasks in sleep-wake rhythm disorders.Methods The experiments of total sleep deprivation and natural biological rhythm disorder were simulated in the laboratory,and the performance data and EEG data of were collected when subjects completed resting state tavsks and spatial attention orientation tasks.Then the data were analyzed and classified by classiiication methods, which was LDA,KNN and SVM.Results After total sleep deprivation,the reaction time (R T)of the subjects was significantly prolonged and the correct rate (CR)decreased significantly.After natural biological rhythm disorder occurred,both RT and CR recovered to a certain extent,but the level of CR did not return to the pared with the routine environment,under the 36-hour total sleep deprivation environment and natural biological rhythm disorder environment,sample entropy features of attention level and attention direction changed,and the accuracy of feature classifier and support vector machine classifier (SVM-R)based on radial basis kernel function was higher.Conclusion In conditions of sleep deprivation and natural biological rhythm disorder,the complexity of brain will be reduced.Sample entropy EEG feature extraction method and SVM-R classification method can be used as effective methods to detect and classify the EEG changes for special professionals when attention tasks are performed.Key words：sleep deprivation；rhythm disorder；attention；EEG；feature classificationAddress correspondence and reprint requests to：Zhou Qianxiang.School of Biological Science and Medical Engineering,Beihang University,Beijing 100191, China睡眠开始（sleep onset)被定义为从清醒到睡 眠的复杂过渡过程，其特征是主观、行为、认知和 生理上的不断变化[1]，其内在本质是不同意识状态之间的短暂过程,这使得该时期成为评估睡眠 和觉醒的局部特征的理想时期[2]。
失眠诊断治疗
持续1~3w, 环境&紧张 (失恋、考试)；乘飞机 远程旅行时差变化
短暂失眠
短期失眠
中国失眠分类
持续6个月以上
慢性失眠
根据病程
小于4周
急性失眠
持续4周~6个月
亚急性失眠
中华神经科杂志,2006,39(2):141-143 中华神经科杂志,2012,45(7):534-540
突发情景性紧张
手 术
初 次 乘 飞 机 住院
1期(入睡期)
EEG EEG
指数减少 节律变慢 睡眠纺缍 k-综合波 75~200 0.5~3CPS 波 慢波占50%以上
2期(浅睡期)
3期(中度睡眠期) EEG 4期(深度睡眠期) EEG
REM睡眠相特点
REM睡眠期脑活动&EEG表现与清醒时相似
脑代谢与脑血流量增加 大部分神经元活动增加
睡眠质量下降：睡 眠浅、多梦
临床通常指患者对睡眠时间和/或质量不满意并且 影响白天社会功能的一种主观体验
中华神经科杂志,2006,39(2):141-143 中华神经科杂志,2012,45(7):534-540
流行病学
愈来愈多的人睡眠不足 出现慢性睡眠剥夺 新经济时代的驱动使白天短睡减少 无论美洲、欧洲或全球都在
向失眠社会前进
流行病学
全球约30%人群睡眠困难 约10%以上慢性失眠 (入睡&保持睡眠困难) 我国最近统计高达45.4%以上 可能是经济快速发展带来的 文化变化 日本发病率低 但抗抑郁药用量居全球前列
31.6% 失眠
45.4% 失眠
Sleep Med, 2005;6(1):5-13
流行病学
• 这就迫切要求临床医师提高失眠的诊疗 水平。另外，还应考虑一些仅以失眠为 表现的神经精神疾患及其他躯体疾病。