续上帖: 网状上行激活的兴奋性还与思维皮质的连续活动时间相关,在睡眠剥夺试验中,出现注意力不集中,记忆不佳,读、写思考困难,易激惹,行为加杂不必要的动作,无谓忙碌,知觉异常,定向障碍,突然入睡。睡眠剥夺中SWS优先补偿,选择性剥夺FWS,梦成反跳性增加。fficeffice" /> 所以,影响上行激活的,除了起生物钟作用的垂体—松果体作用外,还有皮质思维兴奋性和个体核心兴奋性的影响。皮质思维的影响与它的持续兴奋时间相关。 剥夺睡眠会产生一系列思维功能、行为功能的异常,并一旦允许就会出现反弹性补偿。睡眠剥夺中出现的思维能力下降,行为控制能力下降说明,睡眠对于大脑皮质是必需的。即使上行激活持续地发放冲动,感觉信息不断地在变化,睡眠剥夺中大脑皮层的功能还是要趋向紊乱。所以,睡眠的发生是种必然过程。 以前对睡眠的解释有节约体力、恢复疲劳、或解除毒物等不同说法,但均缺乏可靠的依据。要体力恢复,这只需坐下来或躺一会儿,放松一下肌肉,补充足够的营养就可以了。要排解毒素,就得找出毒素的具体物质,否则就难以证明。 要解释睡眠的意义,应该从大脑内各种张力的平衡和神经元的动态活动过程中去探讨。大脑的思维活动,就是皮质神经元兴奋活动,在能量的供应下,神经元可以通过自身的代谢保持这种兴奋性。大脑皮层的神经元与周围感觉、运动的神经元不同,后者结构简单,多为单极或双极,而皮层神经元多数属多极。这意味着突触联系的复杂性。从出生到成长,直至死亡,神经元的突触数量在不断变化,说明突触的多少和分布在人的一生中呈动态变化。这种变化与功能是相关的。人的思维记忆活动就是基于这种动态变化之中。各种介质的传递是神经活动的表现,但有限的介质类型,不足以说明人脑活动的复杂性。神经元是大脑的基本单位,对于瞬息万变的思维活动来讲,神经元是相对稳定的。神经元的活动是通过突触的活动而实现其功能。所以,正是突触的功能、分布和数量的变化,是实现大脑各结构系统张力运动的关键。考虑到皮层神经元的巨大数量,在皮层觉醒时期连续活动中,每个神经元的兴奋次数是有限的,超过一定限度,那么这个神经元的功能可能就会出现紊乱。也就是说,每个神经元在一个觉醒时期能控制的突触兴奋临时模式的变异度是有限的。同时,大脑皮层还存在着大量抑制性神经元,这些抑制性神经元对同一神经元或神经元网络的重复兴奋敏感,单调的刺激会激活这些抑制性神经元。这样,导致每个皮层神经元总的有效工作时间的限制,前者属自身能力限制,后者属重复刺激抑制。最后都导致皮层思维活动兴奋性的下降。也就是说,皮质神经元有效兴奋性的自然下降是睡眠的主要因素,睡眠的意义在于使皮层神经元的兴奋性得到恢复。当然,这种神经元的有效工作时间的限制是可调节的。特别是受个体核心张力、意向张力及非特异思维激活张力这些外来张力的调节。网状结构是弥漫性、非特异的兴奋或抑制,以去甲肾上腺素(NA)和5-羟色胺(5-HA)为介质。个体核心通过自我思维素系统而作用,以谷氨酸和γ-氨基丁酸(GABA)为基础。意向活动特点与思维类似,但以皮质区域本身为作用对象。这些外来张力的影响有的可能是增加每个神经元的变异度,有的控制抑制性神经元的活动,使得思维皮层的兴奋性超出正常水平。各种皮质下张力作用对皮质神经元的影响是睡眠周期的调节因素。但调节不是无限的。当调节超过个体皮层的耐受程度,就会失去作用。 所以,睡眠不仅仅是神经元的兴奋性问题。在特定条件下,皮层的兴奋性可以从几个小时到上百个小时,有很大的伸展性,但单调的刺激,却可以使人的思维疲乏、兴奋性下降。这是因为活动集中在有限的神经元网络,不断变换的刺激可以对抗这种疲乏。控制大脑兴奋性的首先是皮层思维活动。只有思维活动,才能分辨刺激的意义。皮层活动不能长期坚持,其时间长短受个体核心—自我系列的控制和意向活动的控制。当皮层神经元的抑制数的比例超过一定限度,就会影响上行激活系统,这是思维皮质对网状系统的反馈作用。个体就趋向睡眠。从感觉思维皮层开始,向丘脑和运动系统扩散,睡眠逐渐加深。皮层与外周的联系中断。所谓控制或影响,就是张力的作用。各种张力的综合作用结果,就产生周期性的睡眠现象。 那么,SWS和FWS究竟是皮质的神经元网络活动引起的,还是网状结构引起的?神经生理学的实验和观察,毫无疑问肯定是网状结构的作用,并且把神经线路都搞清楚了。但是,这些观察主要是从动物身上得到的,谁也不曾,也不能拿人的思维皮质作实验。作为已经发展有思维意识的人,个体的精神状态、思维内容可以对他的睡眠周期产生影响,这是不容争议的事实。皮层活动如何对皮质下结构作用,包括对网状结构的作用,到目前为止,我们还是一片空白。 思维皮质对网状结构的作用,和网状结构对思维皮质的作用,如果放在一片二维平面上画图,或者更进一步在立体模型上标志,可能会得出一种无法确定的循环模式。只有把大脑各结构系统的相互影响,以多维多层次的角度去分析,以动态发展的角度去分析,才能对它的各种功能表现,包括睡眠和觉醒的周期、睡眠中的SWS和FWS的周期交替等问题,有一个比较合理的解释。 FWS的出现和发展与生物的进化水平有关。FWS首见于鸟类,但只占鸟睡眠1%。到哺乳类达20——30%,所以是随脑的进化而发展。但在个体发育中,却又是反过来,未出生胎儿FWS占90%以上,儿童占50%,到成年只有20——30%。对此只有从感觉思维皮质的神经突触活动去考虑才会有较好的理解。感觉思维皮质的突触修改是个体智力、记忆的物质基础。低于鸟类的动物,大脑有限的神经元,对外界刺激的适应改变是有限的,即使存在后天形成的对感觉对象特征析出活动,其突触修改也是十分简单,不需要中断感觉——运动的条件下就能完成。只有大脑发展到一定水平,丰富的神经元能对观察对象析出一定水平的特征,需要中断感觉——运动来完成突触修改的巩固,才出现睡眠中一定比例的FWS。而对个体来讲,在早期是神经发育的关键,也是突触修改最频繁的时候。到了成年,感觉——思维——运动控制等功能成型后,神经元的回路模式已经基本完成,每天接触到的事物中,新的、需要记忆的内容就维持在一个相对稳定的水平,突触修改的量也就自然下降到一定水平。于是出现FWS与个体发育史成反向发展的情况。因此,FWS的本质意义在于思维皮质的突触整理。 从睡眠到觉醒沿着感觉→思维皮质→行为控制的路线发展。当网状结构解除对丘脑的抑制,外界信息就自然进入感觉皮质。皮层的感觉思维活动恢复正常运行,网状张力同时也解除对运动皮层的抑制。运动皮层还受到躯体感觉的激活,于是思维又重新获得对自身运动的控制。 SWS和FWS均可直接转入觉醒,因为这是网状活动模式的转换。这种转换的条件是垂体——下丘脑生物钟、突触状态调整信号、外界刺激的强度水平等多种因素结合的结果。 因此,睡眠是大脑神经元活动性的系统性自我调整。这种调整通过进化的选择,与自然界的昼夜规律相适应,其功能意义在于在最佳活动时期拥有最佳的神经功能状态。 (待续) |