意识睡眠-清醒时间表的研究


小睡周期描述了大多数人类经历的清醒和静止状态之间的有节奏的交替。这是由 24 小时光暗循环控制的昼夜节律的一个例子,它会影响行为和身体活动。许多生理功能,例如释放皮质醇等激素,都依赖于昼夜节律进行调节。

解释认知睡眠-清醒

认知是一个人的内在和外在意识,包括他们的思想。意识体验依赖于大脑和神经系统中许多神经元的协调。注意力、警觉性和意识是通过皮层和皮层下脑区域的网络维持的,这些网络被称为“认知系统”。休息是一种自然发生的、潜意识的生存状态。然而,疾病也可能导致意识降低或丧失。一个人的意识水平,以及由此产生的认知能力,因人而异。

指定的认知睡眠-清醒 (NAP)

在休息期间,我们的身体和大脑对外部刺激的反应较少,我们的随意肌肉活动减少,我们的感官大多被抑制。这是因为一个人的正常心理状态被打乱了。除非其丰富或稀缺对患者的生活产生负面影响,否则它是治疗性的。在介绍意识和休息 (NREM) 的概念后,将讨论快速眼动休息 (REM) 和非快速眼动休息 (NREM)。之后,我们将研究休息调节器的复杂网络,并讨论它发生故障时会发生什么

已经确定了休息的两个不同阶段。许多生理功能,例如释放皮质醇等激素,都依赖于昼夜节律进行调节。我们的目标是进一步深入了解休息的这两个类别。

快速眼动休息

脑电图 (EEG) 显示,与清醒相比,在 REM 休息期间大脑活动增加。这种休息阶段的特征是几乎所有身体肌肉的瘫痪(REM 肌张力减退)。只有呼吸肌和眼外肌除外。

交感神经系统

在这个休息阶段,交感神经系统接管,导致呼吸和心率加快。此外,在 REM 阶段,人类大脑会创造出我们称之为梦境的生动的画面和体验。

非快速眼动休息

缓慢、低频的脑电图信号是 NREM 休息的典型特征。根据大脑活动逐渐减慢和产生的波频率降低,这组 REM 休息进一步细分为四个阶段。在这个休息阶段,与 REM 休息不同,快速眼动和肌肉瘫痪并不常见。心率、呼吸频率和肾功能都下降,但由于副交感神经活动占主导地位,消化活动有所改善。

中断的休息时间表

整个晚上都会发生非快速眼动 (NREM) 和快速眼动 (REM) 休息之间的自然交替。最初的 NREM-REM 循环通常持续 70 到 100 分钟,而随后的循环通常持续 90 到 120 分钟。

休息期从非快速眼动 (NREM) 第 1 阶段休息开始,然后依次经过第 2、3 和 4 阶段。从 NREM 休息中醒来后,个人将返回休息阶段,直到达到 REM 休息,如图 3 所示。整个晚上,这种模式都会持续下去。随着夜晚的推移,每个循环中 REM 休息的比例会增加,而 NREM 第 2 阶段休息逐渐成为主要的阶段。在随后的循环中,第 3 和第 4 阶段可能会完全消失


清醒和休息的管理

神经元和内分泌对小睡周期的复杂网络控制。脑干中的网状激活系统 (RAS) 和下丘脑中的视交叉上核分别负责控制休息和清醒 (SCN)。位于前脑干的网状激活系统 (RAS) 是小睡周期中关键的神经调节枢纽。它在控制皮层警觉性、清醒和注意力方面发挥着至关重要的作用。RAS 包括四个主要成分,它们在清醒和唤醒中发挥着重要作用。蓝斑包括去甲肾上腺素能神经细胞,这些神经细胞延伸到大脑或大脑的额叶皮层。源自外侧下丘脑的食欲素 (orexin) 刺激它。该核的活动与各种休息障碍有关,包括 REM 休息中断。然而,它的主要功能是在唤醒时提高大脑兴奋性。

缝核中有一些细胞负责含血清素的细胞,它们的功能是将信息传递到下丘脑的视交叉上核。因此,除了昼夜节律之外,它还直接控制唤醒和注意力。保证确保核包括组胺能神经元,对警觉性、学习和记忆至关重要。下丘脑中的神经核在控制 RAS 活动方面发挥着重要作用,并由此控制身体的 24 小时小睡周期。

视交叉上核

视交叉上核 (SCN) 位于视交叉正上方。视网膜向其提供有关环境中物体亮度的信息。作为人脑中主要的昼夜节律时钟,它具备接收来自视网膜的信息的能力。它根据每天可利用光线的波动产生休息和清醒的昼夜节律周期。

内分泌系统控制

松果体响应 SCN 的刺激分泌褪黑素激素。因此,褪黑素的释放取决于昼夜节律周期。夜间褪黑素的产生高峰出现在午夜左右,就在休息时间之前,休息水平下降直到黎明,此时恢复正常。显示器投射的蓝光 (400 和 525 nm) 会导致褪黑素分泌抑制程度更大。因此,个人在长时间和深夜使用屏幕后可能会发现更难以休息。

结论

清醒和休息之间的区别并没有界定狭义的意识状态类型。休息和清醒时,自发的想法和感觉都很丰富,不同的形式,图像化的和思维般的,可能单独出现或组合出现。有证据表明,非沉浸式和沉浸式图像化自发体验可能发生在休息期间。清醒时自发、沉浸式、图像化体验的发生率尚不清楚,这些体验可能依赖于行为条件,也可能不依赖于行为条件。

更新于: 2023 年 2 月 16 日

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