睡眠的基础——正常成人睡眠的电生理特点

睡眠的基础——正常成人睡眠的电生理特点

睡眠是人体不可或缺的重要生理过程，其质量直接影响着我们的身心健康。本文将带你深入了解睡眠的电生理特点，从脑电图的角度解析睡眠的各个阶段，帮助你更好地理解睡眠的本质。

睡眠分为两大状态，非快速眼球运动（nonrapid eye movement , NREM）睡眠和快速眼球运动（rapideye movement , REM）睡眠。认识睡眠脑电图的特点，对认识睡眠生理机制、判断睡眠周期以及诊断与睡眠相关的各种疾病均具有重要意义。

睡眠分期

上图用的R&K标准，NREM睡眠分4期。很形象，那个粉色区域代表Deep Sleep（SWS）的阶段，黑线下探得最深，代表睡得最深最香甜。黑线越高，大体代表睡得越浅。黄色的阶段比较特殊，是爱做梦的REM阶段。通过颜色和左边Y轴的字双重标记，让人更容易理解。

我们把NREM的1、2、3期简称为N1、N2、N3期。一晚上这几个阶段占比大致如下：N1：5%；N2：50%；N3：20%；N410%-15%；REM：25%上述是大概，大家有个印象就好，每个人有一定的变异。老年人N3占比减少。这段话我们把上图中的stage3、stage4合并称N3。我们可以看出来，人一入睡，先是N1、N2、N3期，然后经N2过渡到REM期。这是第一个循环；第二个循环N2、N3、N2、REM；然后再来N2、N3、N2、REM；如此往复，一夜共约5个循环，每个循环约90分钟左右。前半夜N3占比高，后半夜N3越来越少，REM越来越多。由于晨起前多处于REM期，所以人们常认为自己“整夜都在做梦”，其实只是睡前的一段时间在做梦。

2007年美国睡眠医学学会（AASM）制订新标准的时候，经反复研究论证，把R&K标准里面的3、4期两个以慢波为主要特色（仅程度不同）的分期予以合并，然后逐渐地AASM标准就流行起来了。

清醒期（W期）

清醒期（wakefulness）包括从完整警觉到思睡早期。入睡前期，成年人一般20-23分钟，然后进入NREM睡眠第一期。

睁眼W期，EEG包括低波幅波（主要是β频率和α频 率），无α节律，枕区导联最明显。

NREM睡眠

NREM睡眠期由浅入深的NREM1至NREM4期睡眠组成。

（1）NREM睡眠1期

EEG包括： 低电压混合频率：是指频率在4-7HZ的低波幅EEG波形,θ波为主。低电压混合波并且没有睡眠梭形波(SS)和非觉醒相关性K复合波（KC）。

这个阶段又叫做浅睡期，相当于困倦的迷迷糊糊的时候。1期比较短，往往持续0.5～7分钟，常在由觉醒向其他睡眠阶段移行或睡眠中体动多时出现。闭目清醒时不是枕顶叶α波为主吗，而N1期α波减少50%以上，脑电主要表现为低波幅混合频率波（low amplitude， mixed frequency activity）。在1期的后半段到2期的初期，可出现**顶尖波。N1期肌电水平较觉醒时低，可有缓慢眼球运动。**

此期有缓慢的眼球运动，肌肉张力较高（但较清醒时低）；此时的睡眠很浅，容易被噪声或环境中的其他干扰所唤醒。

顶尖波举例：

（2）NREM睡眠2期：

EEG包括出现1个或多个非觉醒相关性KC或1个或多个睡眠梭形波（SS）δ波<20%.N2期睡得比N1深了一些。背景脑电图也是低波幅混合频率波，但频率慢于N1期。有两个特征性的波：并出现特征性的纺锤波（纺锤状+14Hz左右）和K-复合波（KC 慢+快）。纺锤波简单，长的像纺锤，频率14Hz。下面上个图，大家可以看下纺锤波像纺锤就好。此期睡眠比N1期更深，几乎无眼球运动，肌肉张力下降。

纺锤波举例：

K-复合波举例：

（3）NREM睡眠3期：

**这一阶段EEG特征为0.5～2Hz，波幅>75μV的慢波占比20%以上（R&K标准20-50%为3期，50%以上为4期），也叫慢波睡眠（slow wave sleep）。**下图是慢波睡眠的慢波。

N3是睡得最深沉最香甜的阶段，修复功能最强劲，主要是针对躯体和内脏功能。这一阶段不太容易被叫醒。如果非得大喊大叫、声光痛刺激把人唤醒，会感到一片混沌、眼神迷离，过好几分钟才找得着北。若这一阶段太短，即使总睡眠时间够6-7个小时，醒来也会觉得很疲劳。

开始出现中或高波幅的δ慢波，但占比在50%以下。肌张力进一受抑制。此期睡眠程度加深，不容易被唤醒。

（4）NREM睡眠4期：

δ波幅进一步增加，频率变慢且不规则，δ波所占比例超过50%。此期处于深度睡眠，难被唤醒。

NREM3～4期睡眠是以脑电波出现高波幅的慢波为特征。NREM3～4期被称为深睡眠，又叫慢波睡眠（slow wave sleep，SWS），慢波睡眠的特点是呈现同步化的慢波。深睡眠时心率变慢，呼吸慢而规则，血压降低，能量储存增加，被看作是睡眠的“恢复性”功能部分，能够使人们获得充分休息和恢复日间“消耗”的精力，因此是决定睡眠质量的重要成分。

REM睡眠

REM期睡眠脑电图的特点为持续中低波幅、去同步化的的混合频率波，主要为θ波和低波幅的δ波。类似NREM睡眠1期或2期，但没有顶尖波、睡眠纺锤或K-综合波，波幅比较平稳。但REM睡眠时眼电活动显著增强（50-60Hz），眼球可出现快速运动，肌电活动显著下降甚至消失，降至一天中最低水平 出现在NREM后面。前半夜比例较低，越到后半夜，占比越高。它很复杂，我们之前介绍过REM期睡眠行为异常（Rem sleep behavior disorder， RBD），就是这个阶段出的事儿。REM期睡眠又称为矛盾睡眠，生理现象让人很纠结。主要的几个特点介绍下：

1. 名字叫快动眼，这一阶段最突出的特点就是眼球骨碌碌地动，比N1动得可快多了。这是区别于其他阶段的鲜明特征。

2. 脑电图本身特征不明显，和NREM的1期有些像。

3. 抗重力肌的肌张力下降。这个我们以前说RBD的时候提到过，RBD患者这一阶段肌张力异常升高。

4. 可看到自主神经功能变化，体温、心血管调节功能减弱，男性阴茎、女性阴蒂勃起。春梦应该就在此时发生吧。

5. 这一阶段唤醒被试，约80%的人会报告正在做梦。

REM睡眠这么复杂，功能也比较高级。和记忆的存储、情绪的调节有关。有个不严谨的说法：NREM睡眠修复我们的身体，REM睡眠修复我们的灵魂（而RMB修复我们的身体和灵魂）。

参考文献：

1.《临床诊疗指南—癫痫病分册（2015修订版）》—中国抗癫痫协会

2.《临床脑电图培训教程》—中国抗癫痫协会

3.《脑电图判读step by step》—大熊辉雄

4.《临床脑电图学》—刘晓燕

5.《睡眠医学》—赵忠新

6.【中国睡眠研究会】公众号《睡眠是如何分期的？》—张卫华

7. 【医脉通精神科】公众号《临床必备 | 一文掌握睡眠分期》—李凯

8 <脑洞医森 > 公众号 正常成人睡眠脑电图——斯内欧

9 <Medsci梅斯 > 一文掌握睡眠分期