睡眠2期脑电信号产生的生理机制模型仿真研究

目前慢波睡眠生理机制研究已有的理论及动物实验结果显示,慢波睡眠中,皮层-丘脑系统神经元存在三种不同节律的振荡:慢振荡(<1 HZ)、δ振荡(1-4Hz)和纺锤振荡(7-14Hz)。这些神经元电活动在皮层水平广泛同步化,产生慢波睡眠脑电。提出了能分别产生这三种节律的三种神经元环路模型,并将之组合简化成一个七细胞环路模型。由这样的大量环路组成的网络模型在合适的突触连接参数范围内,能在皮层处产生人类慢波睡眠脑电2期的完整波形。这一结果说明了如何将动物实验观察到的睡眠生理机制的结果与人自然睡眠活动的脑电结果联系起来,并提示脑信息处理中由微观神经元群放电特征整合为脑的宏观功能状态的主要环节。     

在家兔“孤立脑”制备上刺激颈迷走神经的致眠作用

在家兔半慢性“孤立脑”制备上刺激颈迷走神经,可诱发睡眠。这一诱发睡眠具有慢波睡眠的特点。定量分析的结果表明:在刺激期睡眠总量增加了34%;睡眠持续时间增加了106％;δ指数增加了89%。刺激减压神经或膈下迷走神经,则无诱发睡眠的作用,据此探讨了家兔迷走神经内具有诱发睡眠作用的传入纤维的起源。     

在出生後發育時期兔子大腦皮層電活動的變化

本工作觀察在出生後發育時期中小兔大腦皮層自發電位的成熟過程和被激起的電位的出現與變化。初生的小兔,用番木龞鹼溶液直接塗在大腦皮層土郎能引起番木龞鹼波,但是在出生後一週左右大腦皮層才開始有連續的電位變化。在出生後的第三週末第四週初時小兔大腦皮層的自發電位的圖形已與從大免得到的相仿。在大腦皮層各種被激起的電位變化中,直接刺激大腦皮層所引起的負電位出現得最早。通過胼胝體所引起的電位變化以及刺激錐體束在大腦皮層引起的電位變化都在小兔出生後一週內出現,這兩種電位初出現時都缺少相當於在成年兔得到的相應的反应中,由於突觸後反應所引起的那些部分。兔在出生後的12天左右睜眼。在出生後10天左右用光線刺激眼睛已能在大腦皮層視區引起反應,使眼睛不見光或摘除眼睛對視區電位變化的成熟看不出有影響。     

大鼠海马CA1区GABA能神经元在睡眠调节中的作用

采用脑立体定位技术确定Sprague-Dawley大鼠(Rattus norregicus)双侧海马CA1区插管位置并进行核团埋管,同时安装脑电和肌电电极,用于记录大鼠皮层脑电活动和肌电活动。运用睡眠描记技术观察海马CA1区微量注射药物后对大鼠睡眠-觉醒周期的影响。发现海马内微量注射0.75μg、1.0μg的γ-氨基丁酸(GABA)后觉醒时间增加,分别为(120.7±13.3)min和(124.6±19.2)min(P0.05),睡眠时间减少,分别为(119.4±13.3)min与(115.4±19.2)min(P0.05),其中,深慢波睡眠时间(SWS2)分别减少53.3%(t=2.451,P0.05)和63.5%(t=3.367,P0.01);而微量注射1.0μgGABAA受体阻断剂荷包牡丹碱(Bic)后,睡眠时间增加(165.5±20.8)min(P0.01),觉醒时间减少(74.5±20.8)min(P0.01),其中,SWS2时间增加79.6%(t=2.600,P0.05),并可对抗GABA的促醒效应;微量注射GABAB受体激动剂氯苯氨基丁酸(Bac)对睡眠-觉醒周期无直接影响,亦不能阻断GABA的促醒效应。结果提示,GABA在海马参与大鼠睡眠-觉醒周期的调节且具有促觉醒作用,GABA对睡眠的影响主要是通过改变深慢波睡眠成分实现的,GABAA受体参与介导了这一过程。     

家兔半慢性“孤立脑”制备的睡眠-觉醒周期

高位胸髓横断(T_1或 T_2)和切断双侧臂丛的“孤立脑”家兔可以长期维持自主腹式呼吸。此制备的睡眠-觉醒周期可明确地分为四个时相,即觉醒期、慢波浅醒期、慢波深睡期和快眼动睡眠期。与正常家兔的睡眠周期相比,此制备的周期持续时间大为缩短,深睡期和快眼动睡眠期明显减少。     

入睡K-综合波产生的生理机制模型仿真研究

在确定人类睡眠脑电客观分期的国际标准中,有两类脑电特征波可以用来确定入睡状态（睡眠第二期）,即纺锤波和K－综合波。在前文中已提出了产生纺锤波的生理机制模型。按照1998年后对K－综合波形成的生理机制的看法,建立了微观神经元环路模型,其放电节律与实验中入睡时神经元放电的振荡节律相一致。而由大量这种相同环路组成的网络模型则在皮层处可产生符合K－综合波的波形。这一结果再次启示了脑信息处理中如何由微观神经元群放电特征整合为脑的宏观功能状态的过程。     

睡眠纺锤波在植物状态病人预后判别中的价值研究

目的:探讨脑电图睡眠纺锤波在植物状态病人预后判别中的价值。方法:在长程脑电监测下观察植物状态病人的睡眠纺锤波,与其意识恢复进行相关性分析,并预测患者意识恢复的敏感性、特异性及准确性。结果:28例患者中,12例有纺锤波,其中9例意识恢复;16例无纺锤波患者中,14例未恢复意识。纺锤波的有无与患者意识恢复有相关性,P值<0.01。脑电图睡眠纺锤波对植物状态患者意识恢复判断的敏感性(83.25%)、特异性(81.82%)、准确性(82.14%)。结论:脑电图睡眠纺锤波可较准确预测植物状态患者的意识恢复能力,可作为临床评估植物状态患者意识恢复能力的辅助方法。     

微弱电刺激对失眠者睡眠状况及睡眠脑电影响的初步研究

根据睡眠是由脑内亿万神经元同步振荡所刻划的观点［１］,及各种电刺激对动物睡眠影响的实验［２,３］,设计了用特定θ频率的正弦波微弱电流,刺激失眠病人颈部安眠２穴,以观察其对受试者脑电频率的客观影响。其结果是刺激后失眠病人由醒到２期的脑电记录中,θ波逐渐增加,增加了病人的总睡眠时间。这启示我们这种脑部的特殊频率微弱电流刺激,可能有引起脑部神经元群的共振现象,改变了受试者脑电中频率成分的分布特征,从而有助于失眠的治疗。这一现象是值得进一步研究的。     

中樞神經系統生理研究的一些新進展

大腦皮層的結構及高級神經活動 在本屆國際生理學大會上,蘇聯因病未能出席,但他有一篇書面報導,證明大腦皮層的結構與機能的相互關係。通過複杂的暫時聯繫的機制,即各種條件反射的形成,機體得以適應變化萬千的環境。在大腦皮層內,有三種細胞參加皮層活動的過程,即錐體細胞、星形細胞與梭形細胞。錐體舆梭形細胞的軸突,通常離開皮層,向外傳導衝動。在種族與個體發育中研究皮層的神經细胞舆神經細胞間的聯繫,發見星形細胞有三個特點:(1)星形細胞系統     

人味觉分析器对称活动的一些资料

先后在21名健康人及1名一侧大脑皮層全切除的病人身上,用酸刺激一侧口腔粘膜,記录两侧腮腺分泌的方法,研究了唾液分泌非条件反射的特性,其阳性与阴性条件反射的建立以及其皮層代表区的部位。获得如下結果: (一)人两側腮腺分泌反射在口腔中的感受面基本上是分开的,以酸刺激一側口腔粘膜主要地引起同侧腮腺的活动。 (二)以酸刺激一侧口腔粘膜为非条件反射,可以建立該側腮腺活动的条件反射,并且还可建立此条件反射的分化。 (三)以两个中性动因分别与两側腮腺的非条件反射活动相結合,則該两动因可分別成为两側腮腺活动的条件刺激物。 (四)人类每側腮腺分泌反射的皮層代表区在同側大脑皮層。     

完全睡眠剥夺对大脑注意网络冲突效应和脑电样本熵的影响*

目的: 本研究分析睡眠剥夺对个体选择性注意网络冲突效应和脑电样本熵的影响,探讨睡眠剥夺对大脑注意网络的影响。方法: 25名健康受试者参与36 h完全睡眠剥夺试验。试验于当天9:00开始,于次日21:00结束,试验采用自身前后对照设计。受试者在睡眠剥夺前后分别完成注意网络任务,同步采集受试者的脑电图。用脑电样本熵算法分析脑电图的delta、theta、alpha、beta和gamma频率段的脑电复杂度并对比各频段脑电样本熵在睡眠剥夺前、后的变化。结果: 同睡眠剥夺前比较,睡眠剥夺后与受试者的注意网络冲突效应密切相关的反应时显著下降(P＜0.01),正确率显著增加(P＜0.01)。脑电样本熵分析发现在beta频率段,与注意网络冲突控制相关的脑电样本熵值在睡眠剥夺后明显增大(P＜0.01)。其余脑电频率段脑电样本熵未发现显著差异。结论: 表明完全睡眠剥夺后大脑的注意网络冲突效应降低,表明睡眠剥夺后执行冲突控制能力的下降。     

基于奇异值第一主成分的睡眠脑电分期方法研究

目的:脑电信号含多种噪声和伪迹,信噪比较低,特征提取前必须进行复杂的预处理,严重影响睡眠分期的速度。鉴于此,本文提出一种基于奇异值第一主成分的睡眠脑电分期方法,该方法抗噪性能较强,可省去预处理过程,减少计算量,提高睡眠分期的效率。方法:对未经过预处理的睡眠脑电进行奇异系统分析,研究奇异谱曲线,提取奇异值第一主成分,探索其随睡眠状态变化的规律。并通过支持向量机利用奇异值第一主成分对睡眠分期。结果:奇异值第一主成分不仅能表征脑电信号主体,而且可以抑制噪声、降低维数。随着睡眠的深入,奇异值第一主成分的值逐渐增大,但在REM期处于S1期和S2期之间。经MIT-BIH睡眠数据库中5例同导联位置的脑电数据测试(仅1导脑电数据),睡眠脑电分期的准确率达到86.4%。结论:在未对脑电信号进行预处理的情况下,提取的睡眠脑电的奇异值第一主成分能有效表征睡眠状态,是一种有效的睡眠分期依据。本文运用提出的方法仅采用1导脑电数据,就能得到较为满意的睡眠分期结果。该方法有较强的分类性能,且抗噪能力强,不需要对脑电作复杂的预处理,计算量小,方法简单,很大程度上提高了睡眠分期的效率。     

从条件反射与非条件反射看皮层与皮层下的相互关系

巴甫洛夫把外在動因与有機體對其回答性活動之間的固定聯系叫做非條件反射,而把它們之間的暫時聯系叫做條件反射,他認為皮層下神經節是最重要的非條件反射或本能的中樞——食物反射、防禦反射、性反射等的中樞;而條件反射則是高級神經活動,它代表着大腦兩半球以及位於其下的皮層下神經節的活動。同時他叉認為,從皮層与皮層下相互作用的觀点來看,高級神經活動雖不僅是皮層的活動,但是以大腦皮層的活動為其主要組成。貝科夫曾寫道:“在實驗條件下對所有器官都能形成暫時性聯     

应用滤纸层析法作维生素丙定量测定

(一)利用濾紙層析法分離維生素丙時,氧氣是破壞維生素丙的主要因素,防上這種破壞作用的最有效方法是用CO_2把層析室及溶媒中的O_2排出,並加一定量的H_2S。 (二)以正丁醇、三氯醋酸和水(混合四體積的正丁醇和六體積的4％三氯醋酸水溶液)為溶媒,用CO_2把溶媒及層析室中O_2盡量完全排出,並置飽和H_2S水溶液50—100毫升於層析室內,可以完全防止層析分離時維生素丙的破壞。用這種方法測定動植物組織中維生素丙的總合量時,回收率茌98％以上。 (三)層析室中的H_2S對脫氫維生素丙的還原能力不規律,因此不能用這種方法測定樣品中脫氫維生素丙的含量,只能用以測定還原維生素丙的總合量(浸取液先經H_2S處理然後層析)。     

婴儿夜间睡眠脑电纺锤波的观察

婴儿夜间睡眠脑电纺锤波的观察张慧秀,朱国庆,张景行,孔秀（安徽医科大学睡眠障碍研究室,安徽医科大学附属医院合肥２３００３２）婴儿睡眠纺锤波是作为慢波睡眠（ＳＷＳ）的一个标志,也可作为中枢神经系统机能正常与否的一个指标。为了解婴儿睡眠纺锤波发育情况并明...     

大腦皮層對胼胝體的逆行刺激的反應

摘除一侧大腦半球的一部分,等待足够時日使發源於這一部分大腦皮層的胼胝體纖維變質,然後刺激暴露出來的胼胝體就可以得到純粹的逆行衝動傳向對側大腦皮層的胼胝體神經原。用單極引出,這種逆行衝動在大腦皮層引起的反應首先是一個簡單的正電位,然後是一個時程較長的負電位。這負電位可被番木龞鹼大大增加,並伴有錐體束放射。這些表明,胼胝體神經原在接受逆行刺激時能通過其側枝引起突觸後的活動。在用接連兩次逆行刺激時,隨着所用刺激是弱或強,第一個反應的負電位部分可以增大或減小。由胼胝體的逆行刺激和錐體束的逆行刺激在皮層所引起的兩個反應之間有相互影響,當後者在先時,前者的負電位部分減少。就局部施加於大腦皮層表面的普魯卡因溶液對於它們的藥效發展的快慢而言,胼胝體逆行刺激在皮層引起的反應與胼胝體的順行及逆行混合刺激所引起的反應的各組成部分有其特異的差別。用微電極逐步插入皮層不同深度處記錄得到的胼胝體逆行刺激所引起的反應表現有系統的變化。這些結果從有關組織學資料可以得出自然的解釋。     

阻塞性睡眠呼吸暂停的脑影像研究：来自静息态脑电和功能磁共振的证据

阻塞性睡眠呼吸暂停(obstructive sleep apnea, OSA)是一种常见的临床睡眠障碍,表现为上呼吸道在睡眠时反复阻塞,并导致睡眠片段化、间歇性低血氧等症状。本文回顾了针对OSA患者的静息态脑成像研究,包括静息态脑电(electroencephalography, EEG)和静息态功能磁共振成像(functional magnetic resonance imaging, fMRI)。在静息态EEG中,OSA主要表现为前额叶和中央区域δ波和θ波增加;而在静息态fMRI研究中,OSA患者在默认网络(default-mode network, DMN)、中央执行网络(central executive network, CEN)和突显网络(salience network, SN)等大尺度脑网络水平上存在改变。综合来自静息态EEG和静息态fMRI的研究,大量证据都共同指出OSA患者前额叶区域的活动异常,并且其异常活动强度与OSA严重程度相关,表明前额叶是OSA患者大脑功能受损的一个关键脑区。最后,本文从治疗效果、多模态数据采集、以及相关共病等方面对OSA未来研究方向进行了展望。     

颞叶癫痫患者海马CA3和内嗅皮层网络的癫痫尖波对theta节律抑制作用的量化评估

海马CA3和内嗅皮层(entorhinal cortex,EC)网络是海马认知功能和颞叶癫痫研究的关键回路之一,尖波对海马网络theta(4~8 Hz)节律抑制作用的研究有利于揭示癫痫对认知功能影响的机制。以往,在网络层面上,该抑制作用常借助脑片来实现定量评估。本文旨在建立依赖于脑深度局部场电位评估癫痫尖波对theta节律抑制作用的方法。从4位术前处于快速眼球运动(rapid eyes movement,REM)睡眠下的颞叶癫痫患者皮质电极记录中择取发作间期有散发性尖波(sporadic spikes,SSs)脑电和两个相邻SSs间无尖波暂态期脑电,尖波分别只在CA3、只在EC、或在CA3和EC同步出现,应用Gabor小波和Hilbert变换计算尖波前后和无尖波暂态期theta能量,并计算无尖波暂态期theta节律的断裂程度。结果显示:(1)尖波可瞬时降低theta能量,CA3和EC同步尖波时下降最为剧烈,抑制作用最强;(2)无尖波暂态期theta能量下降,出现theta节律消失,造成节律断裂,表明抑制作用在持续,且断裂程度与尖波附近抑制作用一致;(3)3例患者无尖波暂态期theta能量水平降低程度与尖波附近抑制作用一致,而1例不一致。本文结果提示,SSs可对theta节律产生瞬时、直接的抑制作用,该抑制作用可在无尖波暂态期持续,并可由theta节律断裂程度反映。该工作首次应用局部场电位证明了癫痫尖波对theta节律抑制作用可通过无尖波时脑电节律的断裂程度来评估,为利用脑电衡量癫痫尖波抑制作用提供了量化分析方法。     

用微型放射自显术观察带标记不同安眠药穿透入脑组织的定位研究

在以前的报导中曾經指出带标記原子的S~(35)-硫噴妥鈉和C~(14)-双乙基巴比妥鈉穿透入机体中樞神經系統的速度有显著的差异:前者在注射到机体內5分钟时,脑中各部位即已达最大濃度,而后者却要在注射后1小时才达到。同时实驗又表明,不同的巴比妥类药物所引起睡眠的快慢,是与它們穿透入中樞神經系統脑部速度有关。但是有关它們透入脑組織后的詳細弥散部位和彼此間的定量关系,还不了解,有必要加以进一步闡明。因此,在研究中我們用微型放射自显术观察了S(35)-硫噴妥鈉和C~(14)-双乙基巴比妥鈉在脑組織各部位的細胞体內和細胞体間的弥散状况,因为微型放射自显术能够清晰的辨明放射性物质进入体內后在組織中的精确部位。     

南京龙潭棲霞灰岩中的介形类化石

介形類化石在中國古生代地層中發現雖多,但在下二叠紀棲霞灰岩中發現的材料很少。僅侯祐堂先生在1954年作過“湖北西部下二叠紀介形類化石”一文,描述了12屬27種。1955年春,本所組織龍潭野外實習隊,在南京附近龍潭觀山的棲霞灰岩中發現了化石約50層,其中24層含有介形類。和這些介形類化石共生的動物有(竹蜓)科、珊瑚、腕足類