意识与睡眠

睡眠是一种对环境反应降低、随意肌激活减少、感觉模式很大程度上受到抑制的状态。因此，这是一种意识改变的状态。 它被认为是一个恢复 过程，除非其过多或不足会影响患者的生活质量。

在本文中，我们将探讨意识和睡眠的概念，然后讨论两种类型的睡眠：快速眼动睡眠（REM）和非快速眼动睡眠（NREM）。随后，我们将回顾一个复杂的睡眠调节网络，并讨论它被破坏时的后果。

意识模式

意识定义了一个人对自己和周围环境以及自己的思想的认识，包括一个人自己的想法和梦想。意识体验依赖于神经系统多个部分的整合。

从神经学角度来说，意识系统是一系列皮质和皮质下的大脑网络，它们协同工作以维持注意力、警觉性和意识。

睡眠是一种意识降低的生理状态。然而，由于病理原因，意识也可能受损或完全丧失。一个人可以有不同程度的意识，进而有不同程度的意识。

睡眠-觉醒周期

睡眠-觉醒周期是一个人意识的周期性变化，包括觉醒和睡眠阶段。这在很大程度上受到行为和体力活动以及光照和黑暗暴露变化的影响，是昼夜节律的一个例子。昼夜节律对于调节许多生理过程很重要，包括激素释放，例如皮质醇。

睡眠-觉醒调节及其对工作记忆性能的影响：腺苷的作用。赖查特等人。生物学，2016。可从：https://www.mdpi.com/2079-7737/5/1/11获取。根据知识共享许可

图 1 – 昼夜节律

快速眼动睡眠与非快速眼动睡眠

睡眠分为两种状态，我们现在将更详细地探讨。

在快速眼动睡眠期间，脑电图（EEG）显示，与警觉性相比，大脑显得更加活跃。有趣的是，在这个睡眠阶段，身体几乎所有肌肉都处于麻痹状态（快速眼动肌无力）。呼吸肌和眼外肌除外。

交感神经活动在这个睡眠阶段占主导地位，从而导致呼吸和心率加快。此外，在快速眼动阶段，人脑会产生生动的图像和事件，我们称之为梦。

NREM 睡眠的特点是缓慢、低频的脑电图模式。根据神经活动同步性的增强和产生的电波频率的降低，该睡眠阶段又分为 4 个阶段。与快速眼动睡眠相反，通常很少或没有快速眼球运动，并且肌肉不会麻痹。

此外，副交感神经活动盛行，导致心率、呼吸频率和肾功能降低，并增加消化。

睡眠的阶段

下表总结了睡眠的不同阶段及其相关的脑电图模式。

睡眠骑车

在整个晚上，一个人会循环经历非快速眼动睡眠和快速眼动睡眠。第一个 NREM-REM 周期的平均长度为70-100 分钟，而后面的周期持续时间稍长，约为 90 至 120 分钟。

睡眠发作从 NREM 第 1 阶段睡眠开始，经过第 2、3 和 4 阶段。随后，人退出 NREM 阶段，颠倒各个阶段进入 REM 睡眠状态，如图 3 所示。此循环始终重复那个晚上。

随着夜晚的进行，每个周期的快速眼动睡眠的比例会增加，而第二阶段开始占非快速眼动睡眠的大部分。第 3 阶段和第 4 阶段可能会在以后的周期中完全消失。

作者：Kernsters [CC-3.0]，通过维基共享资源

图 2 – 睡眠周期

睡眠和觉醒的调节 

睡眠-觉醒周期受到一系列复杂的神经和内分泌影响。

神经调节

睡眠和觉醒的神经调节分布在两个主要解剖结构之间：脑干（包含网状激活系统（RAS））和 下丘脑（包含视交叉上 核（SCN））。

网状激活系统(RAS)

网状激活系统（RAS）位于 脑干前部，是睡眠-觉醒周期的中枢神经调节中心。它在调节皮质警觉性、觉醒度和注意力方面发挥着关键作用。 RAS 由四个主要部分组成，所有这些部分在觉醒和唤醒中都发挥着关键作用。

蓝核 含有去甲 肾上腺素能神经元，投射到大脑和小脑的皮质。它由来自外侧下丘脑的下丘脑分泌素 （食欲素）激活 。该核的活动会影响快速眼动睡眠。然而，它主要涉及在清醒和觉醒时增加大脑的兴奋性。

中缝 核含有含血清素的细胞。它直接与下丘脑视交叉上 核相通。因此，它在昼夜节律调节以及唤醒和注意力方面具有直接作用。

桥脚核和外侧被盖核统称为桥脑中脑被盖复合体。该复合体位于脑桥 和中脑内 ，包含投射到丘脑和皮质等区域的胆碱能神经元。它们的激活负责从慢波睡眠节律转变为高频清醒节律。

结节乳头核含有组胺能神经元，在觉醒和唤醒以及记忆中也发挥着重要作用。

下丘脑

RAS 的活性以及睡眠-觉醒周期受到下丘脑内存在的细胞核的严格调节。

视交叉上核（SCN） 位于视交叉的正上方。它接收来自视网膜的有关光强度的输入。这种视网膜输入非常适合其作为人脑中主要生物钟的作用。为了响应光线的变化，它在休息和活动中产生昼夜节律。

下丘脑外侧含有分泌一种称为下丘脑分泌素（食欲素）的肽类神经递质的神经元。据信它可以神经支配和兴奋 RAS，有助于建立清醒状态并抑制快速眼动睡眠。

腹外侧视前核（VLPO）位于下丘脑前部，抑制RAS的主要成分，从而促进睡眠。它在睡眠期间最为活跃，此时会释放 GABA 等抑制性神经递质，以抑制 RAS 引起的觉醒。

内分泌调节

褪黑激素是松果体响应视交叉上核信号而产生的一种激素。因此，褪黑激素的释放是基于昼夜节律的。

褪黑激素的释放量在夜间、睡前几个小时增加，并在午夜左右达到峰值。然后其水平逐渐下降，直到早上恢复清醒。屏幕发出的蓝光（400 和 525 nm）比其他波长更能抑制褪黑激素的释放。因此，长时间看屏幕可能会让人更难入睡！