[科普中国]-睡眠—觉醒周期模式

简介

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。 根据睡眠过程 中脑 电图表现 、眼球 运动情况和肌张力变化 ，将睡眠分为非快速 眼球运 动睡眠 (non rapid eye movem ent sleep ，NREMS ) 和快 速眼球运动睡眠(rapid eye m ovem entsleep ，REMS) 两种时相。 传统观点认 为，N R E M S 的特征是脑电图慢波和机体处于休息状态 ，故又称为慢波睡眠 ，其主要作用是促进生长 、消除疲劳及恢 复体力¨ ；RE M S 以脑电图低幅快波和肌肉松弛为特 征 ，又称快波睡眠或异相睡眠，有助于记忆形成及巩固、促进脑成熟发育及脑功能修复等 。 研究认为 ，睡眠是中枢神经系统内一种主动的神经调节过程 ，与 中枢神经系统内某些特定结构 (脑干的中缝核 、孤束核 ，脑桥背内侧被盖的蓝斑头部 ，视交叉上核和丘脑等) 及中枢神经递质的作用关系密切1。

慢波睡眠根据人脑电波的特征，通常将此时相区分为4个不同的周期，即相应于睡眠由浅入深的过程。第1期呈现低电压脑波，频率快慢混合，而以4～7周/秒的频率为主，它常出现在睡眠伊始和夜间短暂苏醒之后。第2期也是较低电压脑波，中间插入短串的12～14周/秒的睡眠梭形波和K复合波，它是慢波睡眠的主要成分，代表浅睡过程。第3期的脑电图常有短暂的高电压波，超过50微伏，频率为1～2周/秒，叫做δ波。第4期，δ波占优势，其出现时间占总时间的50%似上，代表深睡状态。因此，3、4两期仅有量的差别，而无质的差异。一般认为慢波睡眠第4期具有消除疲劳的功能，因为人在长时间体力劳动或不睡后，在恢复睡眠中此期延续很久。随着睡眠由浅入深，意识逐步丧失，血压略降，心率、呼吸减慢，瞳孔缩小，体温和代谢率均下降，尿量减少，胃液增多，唾液分泌减少，发汗功能增强等2。

异相睡眠它是在睡眠过程中周期出现的一种激动状态。脑电图呈现快频低压电波，类似清醒时脑波。自主神经系统活动增强，如心率、呼吸加速，血压升高，脑血流及耗氧量均增加，在男性则有阴茎勃起。此外，睡者时时翻身，面和指（趾）端肌肉不时抽动。在实验动物还记录到单个神经细胞的放电活动非但高于慢波相，有时还超过清醒状态下的活动水平。人的异相睡眠，和动物的一样，表现出3个特征：①低电压，快频脑波；②颈部肌肉张力松弛以及脊髓反射被抑制，此时运动系统受到很强抑制；③频繁出现快速的眼球运动，同时在一些和视觉有关的脑结构，包括大脑皮层视区，出现高大锐波，统称脑桥-膝状体-枕区皮层波（PGO）。由于快速眼动只存在于异相睡眠中，故后者常被叫做快速眼动睡眠2。

睡眠时相的转换 正常成年人入睡后，首先进入慢波相，通常依次为1～2～3～4～3～2等期，历时70～120分钟不等，即转入异相睡眠，约5～15分钟，这样便结束第1个时相转换，接着又开始慢波相，并转入下一个异相睡眠，如此周而复始地进行下去。整个睡眠过程，一般有4～6次转换，慢波相时程逐次缩短，并以第2期为主，而异相时程则逐步延长。以睡眠全时为100%，则慢波睡眠约占80%，而异相睡眠占20%。将睡眠不同时相和觉醒态按出现先后的时间序列排列，可绘制成睡眠图，也就是睡眠—觉醒周期模式了，它能直观地反映睡眠各时相的动态变化。

睡眠深度一般是以身体活动减少和感觉灵敏度降低作为衡量的指标3。此外，一些生理指标，特别是唤醒阈，也指示慢波相的第3、4期是深睡时期。至于异相睡眠的深度则很难判定，因为它即表现肌张力松弛，又常出现全身翻转和面、指肌抽动；在感觉方面，外界无关的刺激较难唤醒睡者，可是当刺激具有特殊含义或者和他做梦的内容有关时，则极易唤醒。这些矛盾提示，在异相睡眠中脑内发生一种主动过程能切断它和外界无关刺激的联系。如果依自主神经系统活动强弱来判别，则异相睡眠更接近觉醒状态，如在此时相唤醒睡者，他会说自己正在熟睡；反之，在慢波相时唤醒他，则说睡得不熟。推测这种主观的睡眠意识可能与他的梦境有关联。综上所述，对睡眠深度的精确测定是困难的，目前的趋向是将异相和慢波相看作两个独立的状态。

有些自主神经活动随睡眠过程的发展而变化，似和两个时相关系不大。例如，体温从睡眠开始便逐渐下降，5～6小时达最低点，然后又逐渐回升。有人提出，睡眠时仍能学习口述材料，可是脑电图的分析证明，睡者实际上是处在朦胧状态。梦呓多发生在慢波睡眠的第2期，而梦游则无例外地发生在慢波第4期中，并且两者一般都和梦的内容无关。