脑节律性与脑PPT课件

脑的节律脑的节律主要内容主要内容 脑电图-记录脑节律的经典方法，研究睡眠的必要手段 睡眠-睡眠和觉醒时最明显的节律行为 生理性昼夜节律-几乎所有的生理功能都随日夜交替而发生相应变化冬眠冬眠迁徙迁徙呼吸节律呼吸节律行走步伐行走步伐睡眠周期睡眠周期大脑皮层电节律大脑皮层电节律大脑控制的生物节律脑电图脑电图(electroencephalogram, EEG)组成：电极、放大器、记录装置；组成：电极、放大器、记录装置；A，耳廓；，耳廓；C，中心；，中心；Cz，颅顶；，颅顶；F，额部；额部；Fp，额极；，额极；O，枕部；，枕部；P，顶部；，顶部；T，颞部，颞部由锥体细胞突触产生的微小电场单个皮层神经元单个皮层神经元对脑电的贡献是对脑电的贡献是微不足道的。微不足道的。同步性活动所产生的巨大的EEG信号EEG信号的振幅主要取决于电极下面神经元活动的信号的振幅主要取决于电极下面神经元活动的同步性同步性。EEG节律节律高频低幅高频低幅：警觉：警觉和觉醒、做梦和觉醒、做梦低频高幅低频高幅：无梦：无梦状态下的睡眠和病状态下的睡眠和病理的昏迷理的昏迷不同节律的产生原因不同不同节律的产生原因不同同步化节律的产生起步器引导（如：丘脑）相互兴奋或抑制脑节律的功能假说一：脑把皮层与感觉输入分离的一种方法，如睡眠。假说二：协调神经系统不同区域之间的活动，如抓篮球。癫痫(epilepsy)病因不明，包括肿瘤、外伤、代谢障碍、感染和血管性疾病。病因不明，包括肿瘤、外伤、代谢障碍、感染和血管性疾病。7%-10%的人至少有过一次发作的人至少有过一次发作,反复出现的发作称为癫痫。反复出现的发作称为癫痫。癫痫是由多种原因引起的慢性脑功能障碍临床综合征，是大脑神经细胞群反复超同步放电所引起的发作性、突然性、反复性、短暂性脑神经系统功能紊乱。 泛化发作泛化发作(generalized seizure)；部分发作；部分发作(partial seizure)可能的发作原因可能的发作原因睡眠 机体对环境的反应性降低，以及与环境的相互作用减弱的一种可以被轻易逆转的状态。1） 人的一生中人的一生中1/3时间在睡眠中度过，时间在睡眠中度过，而其中而其中1/4还处于做梦状态；还处于做梦状态；2） 昏迷和全身麻醉不能被轻易逆转，昏迷和全身麻醉不能被轻易逆转，因此不属于睡眠。因此不属于睡眠。脑的功能状态 觉醒觉醒：上行性网状激活系统：上行性网状激活系统 睡眠睡眠 快速动眼睡眠快速动眼睡眠(rapid eye movement sleep, REM)或或 异相睡异相睡眠眠 “一个瘫痪的躯体中的活跃而又充满幻觉的脑一个瘫痪的躯体中的活跃而又充满幻觉的脑”非快速动眼睡眠非快速动眼睡眠(non-REM sleep) 或或 慢波睡眠慢波睡眠(slow wave sleep, SWS) “一个可活动的躯体中的空闲的脑一个可活动的躯体中的空闲的脑”行为行为清醒清醒非非REM睡眠睡眠REM睡眠睡眠EEGEEG低幅，快速低幅，快速高幅，慢速高幅，慢速低幅，快速低幅，快速感知觉感知觉生动，由外生动，由外部产生部产生迟钝或缺乏迟钝或缺乏生动，由内部产生生动，由内部产生思维思维有逻辑性，有逻辑性，进展性进展性有逻辑性，重有逻辑性，重复性复性生动，无逻辑性，怪异生动，无逻辑性，怪异运动运动连续性，随连续性，随意运动意运动偶发性，非随偶发性，非随意控制意控制肌肉麻痹；有脑发出运肌肉麻痹；有脑发出运动指令，但无法执行动指令，但无法执行快速眼动快速眼动常见常见少见少见常见常见脑的三种功能状态的特点(重点）睡眠循环非非REM睡眠：睡眠：75% REM睡眠：睡眠：25% 90min/循环循环一夜睡眠的各个阶段及EEG节律睡眠的功能我们需要睡多久？我们为什么要睡眠？醒来时的状态是衡量睡眠质量的最佳指标。睡眠促进记忆吗？恢复理论和适应理论 海豚的睡眠，睡眠剥夺“睡眠-学习法” 毫无根据。梦 弗洛伊德：性和攻击幻想的无意识表达方式 Hobson： “激活-合成”理论睡眠中的行走、讲话和尖叫梦游症梦游症：11岁左右最多见，岁左右最多见，40%的人曾出现，非的人曾出现，非REM 睡眠第睡眠第4期，不易被唤醒，清醒后遗忘。期，不易被唤醒，清醒后遗忘。说梦话说梦话：杂乱无章的、毫无意义的。杂乱无章的、毫无意义的。睡眠恐怖睡眠恐怖( (夜惊）夜惊）：5-7岁最为常见，年龄增长而消失，岁最为常见，年龄增长而消失， 与梦魇不同。与梦魇不同。发作性睡病（narcolepsy） 一种奇怪的难于控制的睡眠和觉醒障碍，发病率一种奇怪的难于控制的睡眠和觉醒障碍，发病率1/1000-2000，有遗传因素，有遗传因素,可能与可能与orexin受体，胆碱能和儿茶酚胺能受体，胆碱能和儿茶酚胺能系统有关。系统有关。可出现下列部分或全部症状：可出现下列部分或全部症状：猝倒猝倒：突然出现的肌肉瘫痪现象，但意识并不丧失。：突然出现的肌肉瘫痪现象，但意识并不丧失。睡眠性麻痹睡眠性麻痹：出现于睡眠和觉醒的过渡阶段，：出现于睡眠和觉醒的过渡阶段，“鬼压床鬼压床”。睡眠性幻觉睡眠性幻觉：是一些生动的且常常令人恐惧的梦境，可在睡：是一些生动的且常常令人恐惧的梦境，可在睡眠开始时紧接着睡眠性麻痹出现。这种梦有时可与入睡前刚眠开始时紧接着睡眠性麻痹出现。这种梦有时可与入睡前刚刚发生的真实事件流畅地连接起来。刚发生的真实事件流畅地连接起来。睡眠的神经机制 觉醒与上行性网状激活系统 入睡和非REM睡眠 REM睡眠的机制 促睡眠因子觉醒慢波睡眠快波睡眠脑干网状上行激活系统蓝斑核小细胞产生NE视交叉上核 松果体 褪黑激素 中缝核 5-HT 慢波睡眠GABA受体, 睡眠肽 慢波睡眠 快波睡眠的开启、脑电的去同步眼动、 PGO波和肌张力消失（桥脑和延脑网状大细胞，外侧膝状体神经元和蓝斑核内或周边的Ach神经元）快波睡眠关闭（蓝斑核小细胞NE神经元） 生理性昼夜节律(circadian rhythm)生物钟生物钟环境钟环境钟：环境中各种提示时环境中各种提示时间的线索（光明和黑暗，以间的线索（光明和黑暗，以及温度和湿度的变化，食物及温度和湿度的变化，食物和水的供应等）和水的供应等）自由运行节律自由运行节律：完全剥夺环完全剥夺环境钟后的节律。小鼠境钟后的节律。小鼠23h，仓，仓鼠鼠24h，人，人24.5-25.5h。人睡眠和觉醒的生人睡眠和觉醒的生理性昼夜节律理性昼夜节律视交叉上核视交叉上核(SCN)：一种脑时钟：一种脑时钟大脑皮层大脑皮层视交叉上核视交叉上核 视交叉视交叉 下丘脑下丘脑 松果体松果体SCN神经元的节律神经元的节律 对光感受，但不依赖视锥、视杆细胞，可能依赖crytochrome蛋白。 SCN自身产生的节律不依赖于动作电位 “动作电位只是钟表的指针而不是钟表的发条”性与脑性与脑主要内容主要内容 性和性别 性的激素控制 性相关行为的神经基础 雄性和雌性的脑为何及有何不同 性的取向一、性和性别一、性和性别 如何来判断性别： 外表？行为？解剖？心理？遗传？1. 人的染色体Sex-determining Region of the Y chromosomeSRY2. 有性生殖3. 性别的发育和分化SRY 基因诱导的性器官发育基因诱导的性器官发育二、性的激素控制二、性的激素控制主要的雄性和雌性激素 雄激素（如：睾酮）；雌激素（如：雌二醇）垂体和下丘脑对类固醇性激素的控制 促性腺激素：黄体生成素（LH）、 卵泡雌激素（FSH）促性腺激素释放激素（GnRH）-下丘脑分泌 激素周期和对脑的反馈胆固醇孕激素睾酮雌二醇性激素的合成和调控三、性相关行为的神经基础三、性相关行为的神经基础Ferid MuradViagra哺乳动物的交配策略雄性和雌性在生殖生物学中的差异雄性和雌性在生殖生物学中的差异： 雌性选择力大，付出多。雌性选择力大，付出多。 雄性需要竞争，需要考虑留下还是离开。雄性需要竞争，需要考虑留下还是离开。多配偶多配偶：一雄多雌：一雄多雌 一雌多雄一雌多雄 单配偶单配偶：一雄一雌：一雄一雌 （3%的哺乳动物）的哺乳动物）择偶标准择偶标准：基因好，生存几率大。：基因好，生存几率大。生殖行为的神经化学草原田鼠草原田鼠高山田鼠高山田鼠生殖行为的神经化学高山田鼠高山田鼠草原田鼠草原田鼠催产素受体催产素受体加压素受体加压素受体四、雄性和雌性脑的差异性别二态性性别二态性：由于性别不同而造成的差异。脑的结构、性格、行为、认知等等都存在性别二态性。中枢神经系统的性别二态性雄性雌性SDNSexually dimorphic nucleus类固醇激素对神经元直接和间接的影响雌二醇雌二醇SongbirdsHVC雄激素与鸟的鸣叫雄激素与鸟的鸣叫雄性和雌性脑的差异认知的性别二态性l女性：女婴爱看人脸。善于理解、词语、写作等，更富爱心。l男性：男婴爱看其它事物。善于空间学习，如查阅地图、迷宫、数学推理等，好胜心强，粗心，易犯错。五、性的取向同性恋：同性恋：3%的美国人的美国人 遗传因素（母亲一侧遗传因素（母亲一侧的表兄弟和舅父）的表兄弟和舅父）下丘脑核团与性取向Simon LeVay 性取向同性恋：正常？异常？ 人的核心特质？行为方式？ 接受？歧视？Thank You!由锥体细胞突触产生的微小电场单个皮层神经元单个皮层神经元对脑电的贡献是对脑电的贡献是微不足道的。微不足道的。同步性活动所产生的巨大的EEG信号EEG信号的振幅主要取决于电极下面神经元活动的信号的振幅主要取决于电极下面神经元活动的同步性同步性。行为行为清醒清醒非非REM睡眠睡眠REM睡眠睡眠EEGEEG低幅，快速低幅，快速高幅，慢速高幅，慢速低幅，快速低幅，快速感知觉感知觉生动，由外生动，由外部产生部产生迟钝或缺乏迟钝或缺乏生动，由内部产生生动，由内部产生思维思维有逻辑性，有逻辑性，进展性进展性有逻辑性，重有逻辑性，重复性复性生动，无逻辑性，怪异生动，无逻辑性，怪异运动运动连续性，随连续性，随意运动意运动偶发性，非随偶发性，非随意控制意控制肌肉麻痹；有脑发出运肌肉麻痹；有脑发出运动指令，但无法执行动指令，但无法执行快速眼动快速眼动常见常见少见少见常见常见脑的三种功能状态的特点(重点）睡眠循环非非REM睡眠：睡眠：75% REM睡眠：睡眠：25% 90min/循环循环大脑皮层大脑皮层视交叉上核视交叉上核 视交叉视交叉 下丘脑下丘脑 松果体松果体二、性的激素控制二、性的激素控制主要的雄性和雌性激素 雄激素（如：睾酮）；雌激素（如：雌二醇）垂体和下丘脑对类固醇性激素的控制 促性腺激素：黄体生成素（LH）、 卵泡雌激素（FSH）促性腺激素释放激素（GnRH）-下丘脑分泌 激素周期和对脑的反馈四、雄性和雌性脑的差异性别二态性性别二态性：由于性别不同而造成的差异。脑的结构、性格、行为、认知等等都存在性别二态性。SongbirdsHVC雄激素与鸟的鸣叫雄激素与鸟的鸣叫