脑电波与睡眠分类

脑电波与睡眠分类 人类对睡眠本质的认识，睡眠科学的飞跃发展，得益于脑电波记录技术的 开发和应用。1913 年 HenviPieron 曾发表有关睡眠问题的专著，指出睡眠是一种 周期性需要的状态，当睡眠时脑并未完全休息，而以另一种方式在活动，决定 睡眠—醒觉周期的是体内的一种主动过程。1935 年 Loomis 及其同事根据脑电图 发现，睡眠包含几个不同的阶段，各有其自身的脑电活动特征。1935 年 Aserinsky 及 Kleitman 发现睡眠过程中周期性地出现眼球快速运动，开睡眠结构 研究的先河。 人脑是体内最复杂的器官，成百亿个神经细胞相互间以复杂的神经纤维相 连结。 这种连结有二种方式——电突触和化学突触。极少部分信息是通过电脉冲 直接跨越相连处进行传递，这叫电突触。绝大多数信息是靠化学物质来进行传 递，在平时一个神经细胞的纤维于末梢处合成并贮存着神经递质，当需要时神 经细胞就产生电脉冲，顺纤维而下到达末梢神经递质释放，跨越一间隙，神经 递质作用于相连接的神经细胞膜上。细胞膜上有特殊接受部位，神经递质与受 体结合后会引起很复杂的电变化或化学变化，这种突触叫做化学突触。 上百亿个神经细胞之间，通过极为复杂的纤维联系，借助电突触或几十种 化学突触来进行信息传递。 数目庞大的神经细胞间这些电变化，通过综合可以反映在脑的电变化上， 这就是脑电波形成的基础。在头皮上粘贴片状电极，通过电信号放大系统，最 终可以记录脑活动形成的微弱电流。这种电流很小，只有1 伏特的百万分之 一，通常用微伏来表示。 记录脑电波的仪器叫作脑电图机，将记录到的脑电变化用图纸描记下来就 是脑电图，英文叫做 electroencephalogram，其缩写为 EEG。 清醒状态下的脑电波是一种低幅快波，每秒钟13 次以上，又称 β 波。 清醒时闭上眼，什么事也不想，这时的脑电波与睁眼时相比稍高稍慢，每 秒 8～12 次，这种脑电波叫。波。当脑电波中。波逐渐消失，出现一些不规则 1 1 / 3 3 波形时，我们就会犯困，所谓瞌睡或朦胧期，就是指这一期，其时间的长短因 人而异。 再进一步就进入浅睡眠期，这就是睡眠的第二阶段。这一阶段EEG 的最大 特点就是慢波当中时时会出现一种所谓纺锤形波，频率12～14Hz。波幅由小到 大，再由大到小，呈纺锤形。一夜中，人有一半时间处于这种浅睡眠状态(即第 二阶段睡眠，占总睡眠的 50％)。睡眠再深些，也就是进入了第三阶段睡眠， EEG 比第二阶段明显慢，平均频率 4～7Hz，振幅也较大，其中极慢频率(0．5～ 3Hz)，也就是 6 波，约占 25％～50％。睡眠最深阶段是第四阶段，此时 6 波占 50％以上，偶有小波混杂其间。第三和第四阶段因为脑电波均很慢，所以合称 慢波睡眠；因为睡眠均很深，所以又叫深睡眠。 最初人们以为睡眠可能是一种单一状态，无非是由浅入深，再由深变浅。 早在 1939 年，美国芝加哥大学生理教研室有位古莱托曼教授，一生致力于睡眠 的研究，对人在睡眠时眼球活动很感兴趣：“人在睡眠时眼球活动有什么规律 呢?”实验结果发现，睡眠实际上包括两种状态，一种称为非眼球快速运动睡眠 (NREM 睡眠)；另一种状态称为眼球快速运动睡眠(REM 睡眠)，在这个阶段中， 眼球出现阵发性过速运动。 NREM 睡眠又称正相睡眠，理由是在这个阶段脑电活动的频率随睡眠加深而 减慢，符合正常规律。NREM 的另外几种别称是慢波睡眠、同步睡眠及安静睡 眠，前两种名称是根据脑电波特征(慢波及同步)而命名的，后一种名称是根据睡 眠时的安静行为状态而命名的。此外，由于作为NREM 期脑电波特征的“慢 波”、“同步波”及“纺锤波”的英文名称的第一个字母都是 4“S”，所以也有人将 NREM 睡眠阶段称为 S 状态。至于 REM 睡眠，由于其唤醒阈比较深，而脑电活 动却类似醒觉或初入睡时，所以又称异相睡眠、也称快波睡眠，去同步化睡眠 或活跃睡眠。由于这一阶段常有梦，英文“梦”的第一个字母是“D”，英文“去同步 化”的第一个字母也是“D”，所以又称 D 状态。 NREM 睡眠分为四个阶段，即第一、二、三及四期睡眠，各有其特征性的脑 电活动。 第一期睡眠的脑电活动以 4～7.5Hz 的节律为主，夹杂着一些 β 节律；一般 不应出现纺锤波或 K-综合波，即使有的话，其出现频率每分钟不能超过一次。 2 2 / 3 3 第二期睡眠的脑电波特征是睡眠纺锤波与K—综合波。前者是频率为 12～14Hz 的高波幅阵发脑电活动，每次发作持续0．5～2 秒。后者的特征是轮廓分明的 高波幅负向慢波之后续以一正向成分。第二期也可出现1～3.5Hz 的高波幅(至少 75 微伏)慢波即 δ 波，但所占比例应在 20％以下。第三期睡眠的脑电波特征是 δ 波占整个脑电活动的 20％～50％。 如 δ 波的比例超过 50％，便是第四期睡眠。许多睡眠研究专家认为，第三 期与第四期的划分太人为化，没有必要，他们主张将第三期与第四期合并，统 称为 δ 波睡眠，简称 δ 睡眠。 在 δ 睡眠之后，再回到第二期，接下来便进入REM 睡眠状态。这一阶段的 脑电活动特点是出现混合频率的去同步化的低电波幅脑电波。另外一个显著的 特点是出现阵发性的快速眼球同向转动，其频率约为每分钟50～60 次。此外中 耳肌肉也有阵发性活动。快速眼球运动与中耳肌肉运动是桥脑、眼球运动神经 核、外侧膝状体及大脑枕叶皮层阵发性棘波活动的结果。 3 3 / 3 3