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第十四章睡眠与节律行为第一节睡眠的类型和阶段脑电记录是现代生理学研究睡眠的一种常用方法。一、睡眠的脑电记录θ波（4Hz-7Hz）：出现在刚开始入睡的入睡期或浅睡期。δ波（1Hz-3.5Hz）：出现在深睡期或麻醉状态。α波（8Hz-13Hz）：出现在觉醒阶段，清醒、安静的状态下。β波（14Hz-30Hz）：出现在觉醒阶段，较强烈的情绪反应的兴奋状态下。二、睡眠的类型★根据脑电图特征我们把睡眠分为：慢波睡眠: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。异相睡眠（快速眼动睡眠）脑电活动的变化与行为变化相分离。脑电波呈现去同步化快波的时相。（一）慢波睡眠睡眠Ⅰ期（入睡期）睡眠Ⅱ期（浅睡期）睡眠Ⅲ期（中睡期）睡眠Ⅳ期（深睡期）1.睡眠Ⅰ期（入睡期）：此时是清醒到睡眠的的过渡期，意识朦胧，容易被唤醒，类似于打盹。在这个阶段眼球活动减慢，肌张力降低，脑电波由α波逐渐过渡到θ波，大脑整体活动仍然比较活跃,但是水平在逐渐下降，脑电波呈现不规则锯齿状的θ波的波形。2.睡眠Ⅱ期（浅睡期）此时肌张力继续降低，无眼球运动，意识逐渐消失，可能存在不连贯的思维活动；EEG最显著的特征是出现睡眠纺锤波和K-复合波。3.睡眠Ⅲ期（中睡期）此时EEG显现低频高振幅的特点，除了θ波以外，还产生频率为0.5-3Hz的δ波。4.睡眠Ⅳ期（深睡期）此阶段δ波占有明显优势，δ波是深度睡眠时期的特征波，占50%以上的脑电成分，此时意识完全丧失，肌肉松弛，无眼球活动。生长激素主要在这一睡眠阶段释放，并且能促进合成代谢，提高免疫能力。睡眠Ⅲ期和睡眠Ⅳ期的深度慢波睡眠是衡量睡眠质量的重要指标。小结：在睡眠1期至4期的连续转变过程中，睡眠者的各种生理指标发生有规律的变化，表现心率和呼吸逐渐减慢，大脑活动水平逐渐降低，EEG中低频率、高振幅的脑电波成分逐渐增加；δ波是慢波睡眠阶段的特征脑电波。阶段脑电波外显行为内在生理变化1期(入睡期)低振幅，频率快慢混合，以3.5-7.5hz的θ波为主。安静困倦开始进入睡眠状态1、颈部肌肉和四肢肌肉张力逐渐降低，2、心率和呼吸逐渐变慢，体温、脑温降低，闭眼、缩瞳，脑血流量较清醒安静时为多，3、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在慢波睡眠中比在白天清醒时增多。4、做梦极少。即使做梦梦境也平淡、生动性弱，概念性和思维性较强。梦魇或恶梦惊醒者多发生在慢波睡眠第4期。梦醒后只能陈述恐惧感，被追捕或掉入深渊等危险境界，不能陈述梦境的全部故事情节。2期(浅睡期)低振幅，在θ波的背景上出现12-14hz的睡眠纺锤波，和K复合波。已经入睡，并出现酣声，但将被试叫醒后却常自称尚未睡着3期(中睡期)高振幅、在θ波背景上出现20-50％的低于3.5hz的δ波已经睡熟，但尚易叫醒4期(深睡期)50％以上为高幅δ波不但睡熟还难以叫醒慢波睡眠的特点：（二）快速眼动睡眠此阶段最明显的变化是出现快速、不规则的眼球运动。EEG显示类似于清醒放松时的状态，α和θ波的混合波，这提示此时大脑活动比较活跃，与浅睡期脑电状况相似。睡眠者的肌肉松弛程度高于其他任何睡眠期，这种状态又类似于深度睡眠状态。睡眠者的心率、血压、呼吸变化不定，同时其脸部表情也显得不太安宁。快速眼动睡眠的一个显著特征是梦的出现。三、睡眠周期★Ⅰ—Ⅱ—Ⅲ—Ⅳ—Ⅲ—Ⅱ—Ⅰ—快速眼动睡眠（一个睡眠周期）耗时90分钟左右，其中慢波睡眠约占60分钟，快速眼动睡眠在20-30分钟之间。（二）成人的睡眠－觉醒周期：指标慢波睡眠的特点异相睡眠的特点肌张力颈部肌肉和四肢肌肉张力逐渐降低，肌肉呈完全松弛状态，甚至肌肉电活动完全消失心率呼吸体温脑温心率和呼吸逐渐变慢，体温、脑温降低，闭眼、缩瞳，脑血流量较清醒安静时为多睡眠深度比慢波四期更深，体温仍较低，对外部刺激的感觉功能进一步降低，难以将睡眠者从此期立即唤醒脑电活动为极不规律的低幅快波，类似清醒期和慢波睡眠一期的脑电变化。脑的温度、脑血流量、脑耗氧量迅速增加呼吸心率也时而突然加快，甚至一些支气管哮喘病在此期睡眠中可突然发作哮喘；心脏病人也可能发作心绞痛内分泌活动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在慢波睡眠中比在白天清醒时增多。生长激素分泌迅速降低，性腺和肾上腺皮质分泌活动增强。生殖器充血，分泌物增多或阴茎勃起、遗精等做梦梦少。即使做梦，梦境平淡、生动性弱，概念性和思维性较强。梦魇或恶梦惊醒者多发生在慢波睡眠第四期。此时睡梦者醒后只能陈述恐惧感，被追捕或掉入深渊等危险境界，不能陈述梦境的全部故事情节。从异相睡眠中唤醒后，80％以上的人声称正在做梦，尚可陈述梦境的故事情节，形象生动以视觉变幻为主眼球快速运动无出现眼球快速运动，约每分钟60次左右。眼电现象显著加强，在桥脑、外侧膝状体和枕叶皮层中可记录到周期性的高幅放电现象，称之为PGO波四、睡眠的个体差异婴幼儿每天要睡18-20个小时；儿童的睡眠大概需要12个小时左右；成年人睡眠时间每日需要7-9小时；老年人最少，每日只需5-7小时。睡眠时间越多，REM所占的比率也就越高。五、梦梦的神经生物学研究做梦时机体接受来自外部环境的刺激较少，因此大脑能处理的是储存在记忆库中信息。人们在睡眠时，并不完全失去与外界联系，做梦者可以将来自外部环境的许多刺激同化到梦中，并对这些刺激进行某种形式的修改，使其适应梦的故事情节，成为梦的一部分内容。大脑皮层将前庭感觉整合到梦境中便产生了跌落、飞翔或者旋转等梦中体验；大脑皮层的视觉和听觉等感知觉机能区、运动机能区以及皮层下神经结构如果产生自发兴奋活动，就会使人在梦中产生情绪和动机。做梦时往往觉得自己想动而动不得可能是因为REM睡眠中维持身体姿势的肌肉是处于极度松弛和麻痹状态的。第二节睡眠和觉醒的生理基础一、唤醒系统（觉醒系统）脑内的唤醒系统是脑干网状结构上行激活系统把脑干上部的网状结构称为上行网状激活系统(Ascendingreticularactiveitingsystem)。证明脑干网状结构在睡眠与觉醒的机制中具有重要作用。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。参与觉醒过程的大脑神经递质系统包括：脑干胆碱能系统、谷氨酸能系统、去甲肾上腺素能系统、5-HT能系统，下丘脑后部的组胺能系统以及基地前脑的胆碱能系统，这些神经递质的共同作用使机体处于觉醒的意识状态。二、睡眠系统脑内睡眠系统包括下丘脑、丘脑以及脑桥的一些区域。腺苷是调控睡眠重要的化学物质，腺苷被称为“睡眠驱动素”，当机体经过长久的觉醒过程，腺苷的积累增加量达到一定的水平后就会抑制脑干网状结构上行激活系统从而抑制觉醒，降低大脑皮层的兴奋性，使机体转入睡眠状态。生长激素和P物质第三节睡眠和认知一、睡眠的功能睡眠的修复理论睡眠的进化理论二、睡眠剥夺睡眠剥夺是实验室研究睡眠功能的一种有效方法。经过几天的睡眠剥夺以后，大鼠的体温、代谢率以及摄食量均有所提高，如果长时间继续剥夺睡眠，大鼠的免疫系统和甲状腺开始受损，身体抵抗力下降，大脑某些区域兴奋性降低。睡眠剥夺会导致情绪不稳定、注意力涣散、思维迟钝以及记忆力减退等一系列症状。三、睡眠与记忆★睡眠和记忆有着密切的关系，睡眠对于促进记忆的巩固有重要的作用，当你学习了一种新的任务后，大脑会在睡眠阶段将学习的环路重新激活，对任务的元素进行分析，并最终将其整合到长时记忆系统中。第一，学习后快速眼动睡眠的时间会增加，而在完全学会任务后快速眼动睡眠的时间又恢复到原先的水平，所以快速眼动睡眠在长时记忆的巩固中有着重要的作用。第二，REM睡眠对于记忆的储存有重要的意义。REM睡眠有助于大脑摒弃日间偶尔形成的无用记忆的痕迹，从而产生促进记忆的作用，即REM睡眠可能对白天的经历或经验产生一种过滤的作用。第三，从神经元的角度看，记忆可以导致突触可塑性的变化，而睡眠时期细胞因子与生长因子的释放能够促进突触间的改变。四、睡眠障碍失眠发作性睡病（嗜睡症或嗜眠症）睡行症（梦游）睡眠呼吸暂停（睡眠窒息）夜惊与噩梦第四节节律行为一、节律生物钟是使机体行为有规律地、周期性地重复发生的内在控制神经机制，它是生物节律的生理基础。控制节律的部位是下丘脑视交叉上核（SNC）二、睡眠与觉醒的转换★①节律因素通过视网膜—下丘脑视交叉上核—松果体轴进行调控②体内平衡机制睡眠有帮助机体恢复的功能，因此当觉醒维持了一段时间，机体产生了消耗，对恢复的需求也会逐渐增加。对抗模型和双阶段睡眠调节模型③外界环境或自身需求的因素例如我们很像入睡，但是由于工作还没做完，我们还会坚持工作。节律与情绪双相情感那障碍季节性情感障碍重症抑郁症节律与肥胖节律与工作绩效