二睡眠生理调节(第2页)
结节乳头核是在下丘脑中分泌组胺的神经核团,分泌组胺的神经核团广泛投射,支配在脑干中促进觉醒的神经调节系统。
这些结节乳头核神经核团在觉醒时活跃。
组胺本身有促进觉醒的作用,抗组胺药物有促眠的作用,常用药物有苯海拉明。
(4)下丘脑分泌素
正常的情况下,在觉醒时下丘脑分泌素分泌增加,对巩固睡眠或觉醒,日间睡眠发作和抑制REM期睡眠有重要的作用。
下丘脑分泌素神经元的缺失会引起发作性睡病。
(一)上行网状激活系统
BaronConstantinVonEconomo发现,因脑炎而出现过度嗜睡的患者,毫无例外地全都在中脑和间脑的连接处出现了病损。
因此他推测,在脑干中存在一个上行激活系统来唤醒大脑皮层。
随后,Moruzzi和Magoun等科学家证实上行网状激活系统起始于脑桥尾侧并上行穿越过中脑网状结构。
上行网状激活系统信号通路主要由两条通路组成。
第一条通路上行到丘脑,负责激活丘脑中继神经元,这些中继神经元是信息传递到大脑皮层的中继站,功能非常重要。
这条上行通路主要源自上位脑干部位的乙酰胆碱神经元,乙酰胆碱神经元主要位于脑桥脚(PPT)和被盖背外侧核(LDT)处。
在人体处于觉醒和REM期睡眠时,这两个部位的神经元快速被激活;NREM期睡眠时PPTLDT部位的神经元活性降低,同时大脑皮层的活性也降低。
第二条通路不通过丘脑,而是激活外侧下丘脑部和基底前脑处的神经元细胞,进而激活大脑皮质细胞。
这条通路起于上位脑干和下丘脑尾部的单胺能神经元细胞,包括包含组胺的结节乳头体核细胞、含多巴胺的A10细胞、含5-羟色胺的中缝背核和正中脊核细胞,以及包含去甲肾上腺素的蓝斑细胞。
该信号通路还接受含有食欲蛋白或黑色素聚集激素的外侧下丘脑(LHA)肽能神经元的信息,以及含有乙酰胆碱或GABA的基底前脑处神经元细胞的信息。
如果这条通路受损,尤其是外侧下丘脑和中脑背侧受损,则会造成长时间的昏睡或昏迷。
每一个参与该通路的单胺能神经元核团内的神经细胞在觉醒时都会被激活,在NREM期睡眠活性降低,在REM期睡眠时则完全丧失活性。
在外侧下丘脑部位的食欲素蛋白神经元也是在觉醒时被激活,而黑色素聚集激素神经元则是在REM期睡眠期被激活。
很多基底前脑神经元,包括大部分胆碱能神经元在觉醒期和REM期睡眠都处于激活状态。
(二)下丘脑
下丘脑被认为是调节睡眠-觉醒的最关键部位。
下丘脑可以大致分为5组神经核团,即:位于外侧下丘脑分泌下丘脑分泌素的神经核团,视交叉上核(SCN,调节昼夜节律部位)神经核团,组胺神经核团,腹外侧视前核(VLOP)和位于下丘脑前部的热敏神经核团。
(三)睡眠的调节机制
1.昼夜节律调节
人体的昼夜节律钟(生物钟)位于视交叉上核,具有与地球物理日接近同步的24小时周期性特征。
在正常的情况下,视交叉上核细胞会在白天根据视网膜的光线信号和夜间根据松果体分泌褪黑素的情况进行重置。
人类的昼夜节律调节机制被认为可以控制觉醒和睡眠两个独立的现象:促进睡眠的信号在清醒时不断累积,峰值出现在习惯性就寝时间之前;促进觉醒信号在睡眠起始后开始增加,峰值出现在习惯性觉醒时间之前。
2.稳态调节
睡眠的稳态调节可以理解为觉醒的时间越长,机体越疲劳,不断累积疲劳的信号,提醒我们该睡觉了;睡眠时间越长,这些信号不断减少,疲劳越少。
NREM睡眠和REM睡眠似乎具有不同的稳态调节机制,在睡眠时间不足的情况下,NREM睡眠总是最先被补足。
稳态调节和昼夜节律系统相互调节形成每日单一而稳定的睡眠-觉醒周期。
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