睡眠和生理节律课件.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,睡眠和生理节律,*,睡眠和生理节律,主要内容,睡眠的生理和行为描述,为什么需要睡眠？,睡眠的生理、神经机制,生物钟,睡眠障碍,睡眠药物,2,睡眠和生理节律,睡眠,人类的矛盾,3,睡眠和生理节律,对于睡眠的期待,吃得饱、睡得香、身体好,早睡早起身体好；,好睡养颜；,孩子睡眠时间要多于,10,小时；,4,睡眠和生理节律,我们一生中要睡多长时间？,假设，每天睡,8,小时，,60,年中，就有,20,年被我们睡过去了！,在我们大多数人的生命中，睡眠时间要超过,175000,小时,假设，每天少睡,2,小时，,60,年中，我们会多出,5,年的时间去,对于睡眠的畏惧,5,睡眠和生理节律,睡眠的生理和行为描述,对于睡眠的早期探索,睡眠是令人愉快的,魔鬼的诱惑,弗洛伊德,压抑的释放,需要解析梦境，明了压抑源头,进化理论,物种为什么会在不同时间睡眠？,6,睡眠和生理节律,现代睡眠实验,7,睡眠和生理节律,三个心理生理指标,眼电,(electrooculogram,EOG),肌电,(electromyogram,EMG),脑电,(EEG),8,睡眠和生理节律,脑电,清醒,8-12Hz,波,13-30Hz,波,阶段,1,3.5-7.5Hz,波,10,分钟,阶段,2,睡眠纺锤波,K,复合波,不认为自己睡着,有鼾声,15,分钟,阶段,3/4,低于,3.5Hz,波,45,分钟,REM,脑电去同步化,脑电类似第一阶段,去同步化,9,睡眠和生理节律,几个术语：,REM,睡眠,1953,年，,Aserinsky,和,Kleitman,快速眼动睡眠,(rapid eye movement,REM),非快速眼动睡眠,1-4,阶段的睡眠,慢波睡眠,第,3,、第,4,阶段，有,波的出现,10,睡眠和生理节律,睡眠的阶段,自发阶段,1 EEG,睡眠,11,睡眠和生理节律,两种睡眠区别,REM,睡眠,Rapid eye movement,自发阶段,1 EEG,，,脑电去同步化（快速，不规则波）,快速眼动,大脑活跃,肌张力丧失,做梦,容易被有意义的刺激惊醒,勃起或分泌物,SWS,睡眠,Slow wave sleep,阶段,3,、,4,脑电活动同步化,（,波出现）,慢速眼动或没有眼动,高噪音才能唤醒,无生殖器活动,异相睡眠：自发阶段,1 EEG,Delta,睡眠：阶段,3,、,4,12,睡眠和生理节律,REM,睡眠和梦,Nathaniel Kleitman,实验室的工作：,REM,叫醒,最生动的梦；,将被试从,REM,睡眠中叫醒后，,80,都报告做梦，,从非,REM,睡眠中叫醒时，只有,7,报告做梦。,13,睡眠和生理节律,我们必须做梦吗？,如果在快速眼动睡眠期间唤醒被试，使其无法完成做梦，结果将如何呢？,快速眼动睡眠反弹（,REM rebound,）,14,睡眠和生理节律,共同的梦,1,、寻找某处！,2,、跌落,3,、一次次试图做某事,17,、拾到钱,27,、很累、不能动弹,30,、掉牙,34,、被栓着脖子吊起来,15,睡眠和生理节律,梦中的时间,在一项研究中，被试在,REM,开始,5,或,15,分钟后被叫醒，并让他们判断自己做梦的时间是,5,还是,15,分钟。,111,人中有,92,人选择正确了。,16,睡眠和生理节律,梦与性,阴茎勃起与性内容的关系：,婴儿观测,梦话和梦游,主要发生在慢波睡眠阶段,没有梦,肌张力？！,17,睡眠和生理节律,我们为什么要睡眠？,强烈的睡眠欲望来自哪里？,18,睡眠和生理节律,哈欠的功能,给大脑降温,让我们保持头脑清醒,社交能力,打哈欠的传染能力,社交技巧高的人打哈欠的几率是那些社交技巧不高的人的三倍,同情心,40,名心理系学生,vs.40,名工程系学生,第一次实验的结果显示，心理系的学生平均打哈欠,5.5,次，而工程系学生平均打哈欠,1.5,次,19,睡眠和生理节律,动物对于睡眠的迫切需要,生存之本,危险的睡眠,印度河海豚,1,天总共睡,7,小时，每次,460,秒,两半球轮流睡眠,慢波,海豚、小鲸,20,睡眠和生理节律,对于睡眠剥夺效应的理论预期,恢复理论：,随着一段剥夺期的结束，丢失的大部分睡眠需要补回来。,节律理论：,睡眠剥夺没有让人衰弱的效果，只不过会增加人睡觉的渴望；,一旦剥夺期结束，人们很少或不会补偿丢失掉睡眠。,21,睡眠和生理节律,睡眠剥夺,难以忍受的睡眠剥夺,22,睡眠和生理节律,睡眠剥夺的后果,生理变化：,Karadzic(1973),在回顾了关于睡眠剥夺的生理心理效应研究（包括心率、呼吸频率、血压、皮肤电阻、体温、体重、,EMG,、,EEG,和诱发反应）,结论：“即使将剥夺期延长至,200,小时，也没有足够的证据表明有任何生理心理变化”,复杂认知能力,限定时间的抽象推理、空间关系、逻辑推理和理解测验,简单认知操作,警戒性测验（要求被试注视屏幕上的光电，并在其闪烁的时候按键）,23,睡眠和生理节律,11,天睡眠剥夺后的恢复,24,睡眠和生理节律,不同阶段的睡眠是否有不同的作用？,25,睡眠和生理节律,慢波睡眠,脑在休息,慢波睡眠中脑的变化：,脑血流减缓,觉醒水平的,75%,；,Delta,波,休息信号,对于外部刺激没有反应；,醒来也迷糊；,致命性家族失眠症,记忆缺陷、梦中生活；,自主神经和内分泌系统失控、失眠；,纺锤波、,K,复合波减少,慢波消失，只有快速眼动睡眠；,26,睡眠和生理节律,谁更需要慢波睡眠,身体,or,脑袋？,身体运动,Ryback,等：躺着休息六周（,1971,）,Adey,等：四肢瘫痪和截肢者（,1968,）,运动和睡眠相关不显著；,脑袋活动,警觉任务增加脑内葡萄糖代谢；,前额叶,刺激手,对侧脑,delta,波,Home,等,(1985),：车载实验,阶段,4,睡眠增加,27,睡眠和生理节律,快速眼动睡眠是否重要？,REM,睡眠剥夺的效果,(Dement,1960),REM,睡眠倾向增加、时间累积；,Eg.,第一晚叫醒,17,次，第,7,晚叫醒,67,次。,取消剥夺后,2,3,晚，睡眠时间加长。,REM,睡眠是需要的，并且有其特殊功能,28,睡眠和生理节律,REM,睡眠的作用,促进脑发展假说：,人类：新生儿,70,，六个月,30,，,8,岁,22,，成年晚期,15,；,动物：出生时大脑发展好的婴儿比发展不好的婴儿,REM,少；,29,睡眠和生理节律,30,睡眠和生理节律,REM,的学习假说,动物实验,剥夺,REM,学习变慢,监控睡眠,迷宫练习增加,REM,REM,最多,跑速增加最快,人类研究：,迟钝儿童,REM,少，天才儿童,REM,多,考试期间,REM,多,31,睡眠和生理节律,REM,与,SWS,的关系,REM,与,SWS,相对独立；,单独阻断,REM,睡眠，并不影响整个睡眠时间；,SWS,优先于,REM,睡眠剥夺后，脑的代偿反应是增加,SWS,的比率和质量。,SWS,可以补偿,REM,的部分功能,梦,32,睡眠和生理节律,睡眠障碍,睡眠障碍的种类：,失眠,嗜睡,睡眠障碍的发病率：,30,33,睡眠和生理节律,失眠,发生率：,25,受影响；,9,长期煎熬,什么是失眠？为什么失眠？,假性失眠,34,睡眠和生理节律,原发性失眠,10,20,：,药物依赖型失眠,吃药为了什么？睡觉？舒适？,睡眠窒息,睡眠呼吸暂停,肌肉痉挛或迟缓使呼吸道受阻,肥胖者；,中枢神经无法刺激呼吸系统,老年人,35,睡眠和生理节律,共病性失眠,80%-90%,人格特征（抑郁）,症状：半夜早醒，在黑暗中突然醒来、醒后不能再入睡；脑海里反复出现一些不愉快的往事或对前途忧心忡忡；还有入睡困难，中途易醒，多梦。晨起后无清晰感、不能恢复充沛精力；白天头昏、疲乏、无力或瞌睡；认知功能受损，工作与学习能力下降，记忆力下降，注意力不能集中等,睡眠周期异常,年龄增长,药物相互作用,不良饮食习惯等,36,睡眠和生理节律,嗜睡症,嗜睡诱因：,平淡的生活,内部动机低,症状一：嗜睡发作,白天重复出现短暂睡眠（约,2-10,分钟）,建议早晨服用兴奋剂,37,睡眠和生理节律,症状二：猝倒,肌肉瘫痪,REM,睡眠出现在不恰当的时间,情绪诱发（大笑、大哭、愤怒、伤心、极度兴奋）,突然的体力活动诱发,症状三：睡眠瘫痪,睡前或早期,症状四：睡眠梦幻,“白日梦”,38,睡眠和生理节律,嗜睡症的原因,异常的脑机制,REM,睡眠闯入清醒状态,跳过慢波睡眠,遗传障碍 基因突变,39,睡眠和生理节律,REM,睡眠行为障碍,REM,出现不当,嗜睡发作,直接进入,REM,睡眠,猝倒,REM,缺乏,Lavie,等,(1984),：脑损伤导致,REM,缺乏的病人,40,睡眠和生理节律,REM,中的肌张力缺陷,缺陷：,将梦付诸行动,vs.,梦游,神经中枢：网状结构尾部,梦游的猫,41,睡眠和生理节律,慢波睡眠紊乱,发生在阶段,4,梦游,遗尿,夜惊,42,睡眠和生理节律,睡眠药物,安眠药和抗安眠药,43,睡眠和生理节律,安眠药,苯二氮类药物,安定,利眠宁,短期效应：增加困意，减少入睡需要的时间，减少晚间睡眠时醒来的次数，增加整个睡眠时间。,长期服用的副作用：,耐药性增加；,停药后，会导致失眠,会成瘾,损坏正常的睡眠模式：增加阶段,2,睡眠；减少阶段,4,和,REM,阶段的睡眠时间。,44,睡眠和生理节律,抗安眠药,两类抗安眠药：,兴奋剂（如咖啡因和安非他明）,三环抗抑郁药,作用原理：,兴奋剂和抗抑郁药能够通过增加释放量、组织突触重吸收、或两者结合起来，从而增加儿茶芬氨能（去甲肾上腺素能、肾上腺素能和多巴胺能）神经元的活动。,作用于,REM,睡眠,兴奋剂的副作用：,成瘾、丧失胃口,45,睡眠和生理节律,睡眠和觉醒的生理机制,46,睡眠和生理节律,睡眠是一种神经静止的状态吗？,在慢波睡眠阶段，脑内很多神经元的活动水平都低于清醒放松状态时，但其放电频率的减少仅仅超过,10,在,REM,睡眠阶段，很多神经元甚至会比清醒放松状态下更加活跃。,47,睡眠和生理节律,睡眠的化学控制,个体被剥夺REM睡眠，会补足缺失的那部分，另外人们白天打盹时慢波睡眠的量会使晚间的慢波睡眠相应减少。某种机制控制着个体获得睡眠量？是不是觉醒延长会产生一种促睡眠物质，睡眠延长产生促觉醒物质？,动物研究,1995年Heller等发现 核苷神经递质腺苷，在控制睡眠中起主要作用。,48,睡眠和生理节律,觉醒的神经控制,觉醒神经回路分泌,5,种神经递质,乙酰胆碱,位于脑桥 基底前脑,去甲肾上腺素,位于脑桥背侧,蓝斑,5-,羟色胺,位于延髓和脑桥区网状结构,中缝核,组胺,位于下丘脑,结节乳头核,下丘泌素,位于外侧丘脑,49,睡眠和生理节律,觉醒状态感觉传入,脑干网状结构,上行激动系统,50,睡眠和生理节律,慢波睡眠的神经控制,腹外侧视前区（,VLPA,）,位于下丘脑的前端,动物实验：老鼠 猫 视前区的破坏会引发失眠症，接着导致昏睡 死亡，电刺激此区域会引起相反的效果：困倦,解剖学和组织化学研究,“触发器电回路”,51,睡眠和生理节律,快速眼动睡眠的神经控制,快速眼动睡眠的特征：？,桥膝枕波,突发的阶段性电活动，脑桥内。,REM,的特征。,执行机制：,研究者发现：乙酰胆碱能激动剂能促进,REM,睡眠,动物实验：分析猫大脑皮层神经元末段释放乙酰胆碱水平。,旁臂区,5-,羟色胺和去甲肾上腺素的抑制效应,52,睡眠和生理节律,大脑活动在某种程度上是一种不受外界刺激影响的内在功能,生物钟在哪里呢？,54,睡眠和生理节律,视交叉上核（,SCN,）,1972,年 毁坏大鼠,SCN,破坏节律周期行为,行为本身不会消失,黑视素,55,睡眠和生理节律,56,睡眠和生理节律,生物钟的本质,成像研究,2-,脱氧葡萄糖,X,光片,57,睡眠和生理节律,移植实验,1980s,：,切除成年仓鼠的视上核,睡眠周期消失,植入幼鼠视上核,睡眠周期恢复,58,睡眠和生理节律,细胞实验,哈佛大学,Reppert,：,SCN,内单个细胞也具有周期性，,24.35,小时,在哺乳动物,SCN,内，这些细胞联合起来，共同影响生物钟,59,睡眠和生理节律,视交叉上核,光线对于生物钟的,“牵引”作用,第三只眼,眼睛,SCN,视网膜下丘脑,驱动节律,光线,60,睡眠和生理节律,自由睡眠清醒节律,61,睡眠和生理节律,季节节律的调节,“生物日历”,松果腺,中脑顶部，小脑面前,分泌,褪黑激素,62,睡眠和生理节律,SCN,松果腺,SCN,下丘脑、丘脑、中脑,SCN,对于松果体腺的调节,夜间退黑激素,日长调节,63,睡眠和生理节律,眼睛,SCN,视网膜下丘脑,活动睡眠,/,苏醒,行为,内分泌,外围振荡器,退黑激素可的松,心、肝、肺,哺乳动物周期节律示意图,64,睡眠和生理节律,SCN,是唯一的生物钟吗？,海底生物？,盲人？,外部牵引作用,老鼠与食物牵引,65,睡眠和生理节律,生物钟失调,时差症,经过长时间建立起来的规律性被打破,主要表现为睡眠障碍警觉下降和生活节律失调,与时差的小时数成正比,时差,4,个时区，反应明显。,生理节律对白日的延长（向西旅行）比白日缩短（向东旅行）更容易适应,66,睡眠和生理节律,季节性情感障碍,SAD,流行率：,3,（英国）,10,月次年,4,月,27,（挪威）,10,月次年,1,月：不见太阳,北极探险者,加拿大阴雨,特征：,在日长缩短的时候，情绪低落、不参加社会活动、喜欢吃含糖食物,日长增加后，又会恢复活力；,原因：,生物适应力与现代社会节奏的矛盾,67,睡眠和生理节律,阳光与生活,传统人类：,日出而作，日落而归,新兴人类：,健康人类,平均一天接受,2,小时自然光；,健康的老年男性,75,分钟；,健康的老年女性,20,分钟；,68,睡眠和生理节律,