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睡眠阶段:四个阶段和脑电波变化

【摘要】:根据脑电波变化和行为的变化,我们可识别出睡眠的四个阶段。在这一阶段中,EEG 主要是小而不规则的波形,并伴有一些α 波。第二阶段随着睡眠加深,体温进一步下降,EEG 开始呈现睡眠纺锤波,这是一种独特的脑电波活动。第四阶段大约1小时后,睡眠者进入睡眠第四阶段或深度睡眠,脑波几乎完全是δ 波,人在沉睡。经过一段时间的深度睡眠,人会经第三阶段和第二阶段返回到第一阶段。

(1)睡眠的四个阶段

对睡眠进行科学研究,始于德国神经生理学家伯格(Hans Berger)对脑电波的研究。伯格发现,当一个人从清醒进入睡眠时,大脑的生理电活动会发生复杂的变化,通过精确测量这些脑电变化并对其进行分析,就能很好地了解和提示睡眠的本质。在进行睡眠研究时,研究人员使用脑波仪(electroen-cephagraphy)记录睡眠中脑电波活动变化的曲线,称为脑电图(electroencephalogram,EEG),同时记录身体各项功能指标的变化,如呼吸、心率、血压肌肉强度等,将它们作为睡眠研究的主要资料。

当人处于觉醒和警觉时,EEG 呈现小幅快波,叫作β 波(见图3-1)。即将进入睡眠的瞬间,EEG 转换为大幅慢波形式,叫作α 波。当人放松并任凭思维畅游时,也会出现α 波。随后,人闭上眼睛,呼吸逐渐变得慢而有规律,脉搏减慢,体温下降。根据脑电波变化和行为的变化,我们可识别出睡眠的四个阶段。实际上,不同波形在第一个阶段都会出现,但每一种波形在不同阶段出现的频率不同。

图3-1 睡眠时期的脑电图及时相的交替变换

第一阶段 睡眠第一阶段又称为轻度睡眠,此时人失去意识,进入睡眠,心率减慢,呼吸有些不规律,躯体肌肉放松。在这一阶段中,EEG 主要是小而不规则的波形,并伴有一些α 波。如果人在这时被唤醒,可能说自己睡着了,也可能说没睡着。

第二阶段 随着睡眠加深,体温进一步下降,EEG 开始呈现睡眠纺锤波,这是一种独特的脑电波活动。纺锤波是睡眠与觉醒的真正分界。如果在纺锤波出现4分钟后叫醒被试,其中大多数人会说他们睡着了。

第三阶段 这一阶段会有一种新的脑电波出现,即δ 波,这种波又大又慢,它的出现标志着深度睡眠和意识的进一步丧失。(www.chuimin.cn)

第四阶段 大约1小时后,睡眠者进入睡眠第四阶段或深度睡眠,脑波几乎完全是δ 波,人在沉睡。如果这时人被很大的噪声惊醒,会感到脑子一片混乱,可能不记得有噪声。

经过一段时间的深度睡眠,人会经第三阶段和第二阶段返回到第一阶段。深度睡眠和轻度睡眠之间的转换贯穿整夜的睡眠。

(1)睡眠的两种基本状态

如果你注意观察一个睡眠中的人,很快就会发现,睡眠者的眼睛在不时地动。这种快速眼动(rapid eye movement,REM)与做梦有紧密的联系。如果睡眠者在出现快速眼动时被唤醒,其中85%人次会报告说自己正在做生动的梦。所以,有梦的快速眼动睡眠和发生在睡眠第二、三、四阶段中的非快速眼动(non-REM,NREM)睡眠是睡眠中两种最基本的状态。

睡眠时间中20%为快速眼动睡眠,梦总是与快速眼动同时出现。在非快速眼动睡眠中,有90%的时间没有梦。与非快速眼动期出现的思维和表象比较,快速眼动期中的梦一般持续时间更长,内容更为清晰、详细、古怪和富有梦幻性。

在整夜睡眠中,人通常会经历4~5次这样的睡眠周期。睡眠周期会随着时间和年龄而有所改变。例如,快速眼动睡眠在周期中持续的时间越来越长,最后一次可长达1小时,所以,大多数的梦是发生在一夜的后半期。新生儿的睡眠中,REM 占时间最多,约占睡眠时间的一半,据此推论,婴儿的梦远比成人要多。老年人睡眠时做梦较少,一夜中出现REM的时间,约在18%左右。