睡眠機(jī)制.ppt

1、南方醫(yī)科大學(xué) 基礎(chǔ)醫(yī)學(xué)院生理學(xué)教研室 尹艷茹,睡眠生理,覺醒和睡眠的基本機(jī)制,1,覺醒和睡眠的基本機(jī)制,覺醒的基本機(jī)制 覺醒狀態(tài)的維持 與覺醒有關(guān)的中樞神經(jīng)遞質(zhì) 睡眠的基本機(jī)制 對睡眠的認(rèn)識階段 與睡眠有關(guān)的中樞神經(jīng)遞質(zhì) 睡眠期中樞對運(yùn)動神經(jīng)元的調(diào)控 藥物對REM期運(yùn)動神經(jīng)元的影響,2,一、覺醒的基本機(jī)制 腦電覺醒狀態(tài)：EEG由睡眠時(shí)的高振幅慢波 變?yōu)橛X醒時(shí)低振幅快波。 行為覺醒狀態(tài)：出現(xiàn)覺醒時(shí)的各種行為表現(xiàn)， 如對新異刺激出現(xiàn)的探究反 應(yīng)，對刺激的反應(yīng)普遍增強(qiáng)。 (一)覺醒狀態(tài)的維持 靠腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行激活系統(tǒng)的活動來 維持。,3,特定感覺區(qū) 點(diǎn)對點(diǎn)投射 丘腦感覺接替核 腦干 脊髓后角 脊神

2、經(jīng)節(jié) 感受器 功能 引起特定感覺,維持與改變皮層的興奮狀態(tài),側(cè)支 腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) （多次換元）,丘腦髓板內(nèi)核群 ,彌散地投射 ,皮層的廣泛區(qū)域 ,4,5,（二）與覺醒有關(guān)的中樞神經(jīng)遞質(zhì),乙酰膽堿（ACh）：腦內(nèi)注入膽堿類藥物，動物出現(xiàn)低振幅快波的覺醒腦電狀態(tài)，抗膽堿類藥物，則出現(xiàn)高振幅慢波的睡眠腦電狀態(tài)。 清醒動物注射阿托品后，腦電覺醒被阻斷，但行為上仍處于覺醒狀態(tài)，并不出現(xiàn)睡眠。說明腦電覺醒和行為覺醒狀態(tài)的維持可能分別有不同的發(fā)生機(jī)制。 多巴胺（DA）：1970年Jones動物實(shí)驗(yàn)表明，破壞中腦黑質(zhì)的DA系統(tǒng)后，動物表現(xiàn)為行為不覺醒，腦電覺醒。行為覺醒狀態(tài)的維持與中腦黑質(zhì)-紋狀體的DA系統(tǒng)功能

3、的關(guān)。,6,黑質(zhì),紋狀體,帕金森癥患者，特別是老年患者整天處于困倦狀態(tài),7,舞蹈病 亨廷頓,(),8,去甲基腎上腺素（NE）：1970年P(guān)etijean電刺激中腦藍(lán)斑核頭部或背側(cè)NE系統(tǒng)上行纖維，引起腦電覺醒。 破壞該部位后，動物腦電的快波明顯減少，出現(xiàn)類似睡眠樣的同步化慢波，但行為上可以行走，不表現(xiàn)為睡眠。可喚醒，刺激停止，腦電覺醒也停止。 腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行系統(tǒng)的ACh起持續(xù)作用，中腦藍(lán)斑的NE系統(tǒng)起暫時(shí)的作用，即時(shí)相性作用。 中腦藍(lán)斑NE系統(tǒng)、腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)上行系統(tǒng)和皮質(zhì)內(nèi)的ACh系統(tǒng)與腦電覺醒的維持有關(guān)，行為覺醒狀態(tài)的維持與中腦黑質(zhì)-紋狀體的DA系統(tǒng)功能的關(guān)。,Orexin,9,二、睡眠的

4、基本機(jī)制（一）對睡眠的認(rèn)識階段,最初法國學(xué)者認(rèn)為：睡眠是由于身體內(nèi)部的需要，使感覺活動和運(yùn)動性活動暫時(shí)停止，給予適當(dāng)刺激就能使其立即覺醒的狀態(tài)。 當(dāng)人們認(rèn)識了腦電活動后，就認(rèn)為：睡眠是由于腦的功能活動而引起的動物生理性活動低下，給予適當(dāng)刺激可使之達(dá)到完全清醒的狀態(tài)。 近些年的現(xiàn)代醫(yī)學(xué)研究大致認(rèn)為：睡眠是一種主動過程，睡眠是恢復(fù)精力所必須的休息，有專門的中樞管理睡眠與覺醒，睡時(shí)人腦只是換了一個(gè)工作方式，使能量得到貯存，有利于精神和體力的恢復(fù)；而適當(dāng)?shù)乃呤亲詈玫男菹?，既是維護(hù)健康和體力的基礎(chǔ)，也是取得高度生產(chǎn)能力的保證。,10,兩種觀點(diǎn)： （1） 睡眠是一種擴(kuò)散的抑制過程而不是某個(gè)特定的中樞神經(jīng)

5、結(jié)構(gòu)的功能，這是巴甫洛夫?qū)W派的傳統(tǒng)觀點(diǎn)。 根據(jù)條件反射實(shí)驗(yàn)的觀察，巴甫洛夫認(rèn)為睡眠是一種廣泛地?cái)U(kuò)散的抑制過程。當(dāng)抑制過程占領(lǐng)全部大腦皮層并擴(kuò)散至皮層下中樞時(shí)，即出現(xiàn)完全的睡眠。,11,(2)睡眠與中樞神經(jīng)系統(tǒng)內(nèi)某些特定結(jié)構(gòu)有關(guān)，此派主張?jiān)谥袠猩窠?jīng)系統(tǒng)中存在有關(guān)睡眠的中樞。 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，刺激動物丘腦或腦干一些結(jié)構(gòu)可誘發(fā)睡眠。在延腦和腦橋網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)內(nèi)存在上行抑制系統(tǒng)，其活動可對抗上行激活系統(tǒng)的作用，從而引起睡眠。此系統(tǒng)一方面接受來自軀體和內(nèi)臟感覺的上行沖動而誘發(fā)睡眠，另一方面又接受前腦的梨狀區(qū)、扣帶回和視前區(qū)等結(jié)構(gòu)的下行沖動而引起睡眠。,12,13,盲人做夢嗎？,古人云：“盲人無夢，愚夫寡夢”。

6、天生盲者的夢境缺乏影像和場景，但有聲音觸覺和情緒的經(jīng)驗(yàn)。 后天盲者睡眠時(shí)眼球運(yùn)動的次數(shù)養(yǎng)活，并與失明的時(shí)間呈負(fù)相關(guān)。 提示夢境的內(nèi)容特別顯示其所依賴的感覺。,14,眼球的運(yùn)動與資訊的擷取有關(guān),塞內(nèi)加爾及印尼的原住民睡眠時(shí)眼球運(yùn)動的次數(shù)比較少，？ 嬰兒的睡眠絕大多數(shù)是REM睡眠，？ 如果夢到打乒乓球，眼球就左右跳，如果夢到上樓梯或打籃球，眼球就上下動。,15,視神經(jīng) 視交叉 視 束,外側(cè)膝狀體,中腦 上丘,視皮層,動眼神 經(jīng)副核,動眼神經(jīng),軀體運(yùn)動 提上瞼肌、內(nèi)上下直和下斜肌 內(nèi)臟運(yùn)動 瞳孔括約肌，睫狀肌,16,蝸神經(jīng)節(jié) 蝸神經(jīng)后核 蝸神經(jīng)前核 同側(cè) 對側(cè)上橄欖核 下丘核 內(nèi)側(cè)膝狀體 顳橫回,延

7、髓,17,腦橋,18,2020/10/16,19,（二）與睡眠有關(guān)的中樞神經(jīng)遞質(zhì),5-羥色胺：60年代，由于中樞神經(jīng)遞質(zhì)研究的進(jìn)展，發(fā)現(xiàn)低位腦干中縫核群前段5-羥色胺能系統(tǒng)與慢波睡眠有關(guān)，（而腦橋藍(lán)斑核去甲腎上腺素能系統(tǒng)與異相睡眠有關(guān)。） 睡眠肽：70年代，從入睡的兔和羊腦內(nèi)提取出多肽，將其注入另一動物腦室內(nèi)可誘導(dǎo)出波，類似慢波睡眠。目前至少已提取出三種“睡眠肽”，在動物的腦脊液、大腦皮層、腦干中含量較多。動物被強(qiáng)制剝奪睡眠后，它們的濃度猛增，導(dǎo)致睡眠。 氨基丁酸（GABA）：大腦淺層、小腦浦氏細(xì)胞。 甘氨酸 ：脊髓和腦干中閏紹細(xì)胞的遞質(zhì)。,20,（三）睡眠過程中運(yùn)動神經(jīng)元的變化,21,腦干網(wǎng)

8、狀結(jié)構(gòu)易化區(qū),腦干網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)抑制區(qū),腦干網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)易化區(qū),前庭核 小腦前葉 兩側(cè)部,腦干網(wǎng)狀 結(jié)構(gòu)抑制區(qū),大腦皮質(zhì) 紋狀體 小腦前葉 蚓 部,網(wǎng) 狀 脊髓束,運(yùn)動神經(jīng)元,梭內(nèi)肌 收縮,肌梭敏感性,肌緊張 肌活動,網(wǎng) 狀 脊髓束,運(yùn)動神經(jīng)元,梭內(nèi)肌 舒張,肌梭敏感性,肌緊張 肌活動,22,1.興奮性突觸后電位（EPSP） 突觸小泡釋放興奮性遞質(zhì)與后膜受體結(jié)合后提高了后膜對Na+、K+、Cl-,特別是Na+通透性后膜局部去極化(EPSP)總和后，達(dá)到閾電位水平時(shí)發(fā)生動作電位。,23,2.抑制性突觸后電位（IPSP） 突觸小泡釋放抑制性遞質(zhì)與后膜受體結(jié)合后提高了后膜對K+、Cl-,特別是Cl-的通透性后膜超極化(IPSP)也可總和，降低突觸后膜的興奮性。,24,中樞抑制的方式： 突觸后抑制 抑制出現(xiàn)在突觸后膜上，特點(diǎn)是興奮性神經(jīng)元必須先興奮抑制性中間神經(jīng)元，由后者釋放抑制性遞質(zhì)，使突觸后膜超極化。 傳入側(cè)支性抑制 回返性抑制 突觸前抑制,25,甘氨酸