脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用

脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用

1937年著名生理学家布瑞莫(Bremer)建立了猫的孤立脑(lsolated brain)标本和孤立头(lsolated head contents)标本。前者在中脑四叠体的上丘和下丘之间横断猫脑，此后猫陷入永久睡眠状态，后者在脊髓和延脑之间横断猫脑，则猫保持正常的睡眠与觉醒周期。他以此证明在延脑至中脑的脑干中，存在着调节睡眠与觉醒的脑中枢。1949年意大利著名电生理学家马鲁吉和马贡(Moruzzi and Magoun)发现，电刺激脑干网状结构引起动物的觉醒反应。此后大量实验研究表明，无论是各种外部刺激还是感觉通路的电刺激，均沿传人通路的侧支引起脑干网状结构的兴奋，然后再引起大脑皮层广泛区域的觉醒反应。因此，把脑干上部的网状结构称为上行网状激活系统(Ascending reticular activitingsystem)。微电极电生理学技术的应用，也积累了许多科学事实，证明脑干上行网状激活系统的神经元单位活动可受多种刺激的影响，提高其发放频率。行为的觉醒水平、脑电图觉醒反应与脑干网状上行激活系统的神经元单位发放频率之间存在着确定的一致关系。这些事实证明脑干网状结构在睡眠与觉醒的机制中具有重要作用。这种认识从50年代起一直成为公认的理论；然而，80年代初的一些实验研究却提出了一些相反的事实，表明在自由活动状态下，脑干网状结构的细胞单位活动与唤醒水平或觉醒与睡眠周期之间并无直接关系。

脑干网状结构的许多神经元分别与眼、耳、脸、头、躯体和四肢的局部运动有关。在过去的实验研究中，由于动物处于固定或约束的体位，又有麻醉剂的作用，个别单位活动与运动间的特异关系无法揭露出来。此外，传统研究多以细胞外电极记录出许多神经元单位活动的总和，从而使个别神经元反应特异性受到掩盖。虽然有这些相反的研究报道，迄今仍将脑干上部的网状上行激活系统看成是维持觉醒的重要脑结构。

关于脑干网状结构在睡眠与觉醒中重要作用的研究，50年代末又取得了新的进展。在桥脑中部横断脑后，发现猫绝大部分时间内（每日的70-90%时间）处于觉醒状态，这说明桥脑中部以下的脑干网状结构对睡眠具有重要作用。麦格尼(Magni)等人将脑干上部和下部的脑血供应分离开，给脑干上部注入麻醉剂引起动物陷入睡眠状态；但将麻醉药注入脑干下部，则使睡眠的动物很快觉醒。这说明脑干下部正常对睡眠是重要的。当用麻醉剂使其活动减弱，动物的睡眠就会中止，相反将脑干上部的上行激活系统麻醉之后，由于脑干下部功能亢进，动物就会睡眠。正常状态下，脑干上部和下部之间对睡眠与觉醒的变化有相反的作用。现将

60年代以前关于脑干网状结构在睡眠与觉醒中作用的研究结果加以总结。脑干以上横断脑（孤立脑标本），动物陷入永久睡眠状态，脑千中间横断脑（桥脑中部横断），动物70-90“时间处于觉醒状态；脑干下位横断脑（孤立头标本），动物维持正常的睡眠与觉醒周期。脑千上部的网状上行激活系统对维持觉醒状态起重要作用，桥脑下部的网状结构对睡眠起重要作用}脑干上部与下部的网状结构相互作用维持正常的睡眠与觉醒周期。这就是60年代对睡眠

机制的认识水平。

脑干的功能性解剖

腦幹的功能性解剖 蔡明達洪祖培 簡介 神經系統可分成中樞神經系統和周邊神經系統，兩個系統共同合作彼此連結，完成神經系統的功能。前者包括腦和脊髓，後者包含12對的顱神經和31對脊神經。神經組織主要由神經元及神經膠細胞構成；神經元可傳導神經衝動，神經膠細胞可以支持、保護和滋養神經元。存在於皮膚和器官中的末梢神經受器，接受對外在和內在的刺激產生神經衝動，向上傳導到中樞神經系統，在此整合，經過組織化的認知，做出意識層次的決定以及下意識層次的反射反應，接著將此反應經由傳出神經構造將訊息送達肌肉和腺體，做出適當的反應，達到內在平衡(internal homeostasis)，維繫個體的健康與生存。 腦和脊髓分別在顱腔和脊椎管中而受保護，腦脊髓膜由硬腦膜、蜘蛛網膜和軟腦膜構成。硬腦膜緊貼顱骨和脊椎，蜘蛛網膜下腔為腦脊髓液循環經過之空腔，而軟腦膜則緊貼在大腦及脊髓之表面。腦部又可細分為大腦、間腦、腦幹及小腦。出枕骨大孔則是脊髓，連接周圍神經。 大腦 大腦的外層含細胞體和短神經纖維稱為皮質，皮質會有向內的彎區形成腦回，大腦被一個直的縱裂分成左右大腦半球，縱裂的基部是胼胝體，此為聯絡左右大腦的纖

維束所形成；功能上，左側大腦含運動語言中樞，負責說話的能力，右側大腦在立體空間關係上優於左腦。每一個大腦半球皆有四葉：額葉、頂葉、顳葉和枕葉。功能上，額葉含控制隨意骨骼肌運動的初級運動區，並有額前聯結區執行較高智能的意識活動，如集中注意力、計劃並解決複雜的問題，判斷行為可能造成的後果等高階皮質功能；頂葉有認知體感初級感覺區，並有感覺聯結區，能夠了解語言和使用文字以表達思想，也能負責立體空間建構與思維；顳葉有初級聽覺區，並有聽覺聯結區能解釋聽覺經驗，並和其他體感視覺印象，音樂鑑賞等有綜合聯絡的能力；枕葉有初級視覺中樞，並有視覺聯結區可以統合視覺和其他感覺經驗，做出解釋及反應(圖一)。 基底核、邊緣系統及小腦 皮質下有基底核群，協調身體各部的運動，學習新的運動模式。另外有邊緣系統連結額葉、顳葉及間腦的部分構造，司營記憶、喜怒哀樂等情緒反應、性衝動，這些功能皆與個體的生存和種族的繁衍有關。間腦位於第三腦室彎，包括下視丘和視丘。下視丘主控維持內在環境的恆定，含有調節飢餓、睡眠、口渴、體溫、水分平衡和血壓的中樞，並與腦下腺功能有關；視丘為體感傳入神經抵達大腦中樞前的轉運站，並與基底核一般含有調節運動模式的功能。小腦位於大腦後部下方，前面以第四腦室與腦幹分隔，主要功能是維持肌肉正常張力、並協調肌肉動作，使得運動平滑順暢。 腦幹 腦幹就位於銜接在大腦、間腦與脊髓中間。周圍神經所有上行的訊息都經腦幹向上傳導；中樞的所有指令也經腦幹向下經脊髓到周圍神經所分佈的肌肉與腺體執行，如此佔有非常重要的樞紐地位。由上而下，腦幹分成中腦、橋腦和延髓：中腦包圍大腦導水管，除了做為大腦－脊髓及大腦－小腦間神經徑的延遲站之外，還有視覺、聽覺和觸覺的反射中樞；橋腦為大腦－小腦徑的延遲站並和延髓共同調節呼吸速率；延髓則含有一些調節心跳、呼吸和血壓的生命中樞，以及嘔吐、咳嗽、吞嚥的反射中樞。

脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用

脑干网状结构在睡眠与觉醒中的作用 1937年著名生理学家布瑞莫(Bremer)建立了猫的孤立脑(lsolated brain)标本和孤立头(lsolated head contents)标本。前者在中脑四叠体的上丘和下丘之间横断猫脑，此后猫陷入永久睡眠状态，后者在脊髓和延脑之间横断猫脑，则猫保持正常的睡眠与觉醒周期。他以此证明在延脑至中脑的脑干中，存在着调节睡眠与觉醒的脑中枢。1949年意大利著名电生理学家马鲁吉和马贡(Moruzzi and Magoun)发现，电刺激脑干网状结构引起动物的觉醒反应。此后大量实验研究表明，无论是各种外部刺激还是感觉通路的电刺激，均沿传人通路的侧支引起脑干网状结构的兴奋，然后再引起大脑皮层广泛区域的觉醒反应。因此，把脑干上部的网状结构称为上行网状激活系统(Ascending reticular activitingsystem)。微电极电生理学技术的应用，也积累了许多科学事实，证明脑干上行网状激活系统的神经元单位活动可受多种刺激的影响，提高其发放频率。行为的觉醒水平、脑电图觉醒反应与脑干网状上行激活系统的神经元单位发放频率之间存在着确定的一致关系。这些事实证明脑干网状结构在睡眠与觉醒的机制中具有重要作用。这种认识从50年代起一直成为公认的理论；然而，80年代初的一些实验研究却提出了一些相反的事实，表明在自由活动状态下，脑干网状结构的细胞单位活动与唤醒水平或觉醒与睡眠周期之间并无直接关系。 脑干网状结构的许多神经元分别与眼、耳、脸、头、躯体和四肢的局部运动有关。在过去的实验研究中，由于动物处于固定或约束的体位，又有麻醉剂的作用，个别单位活动与运动间的特异关系无法揭露出来。此外，传统研究多以细胞外电极记录出许多神经元单位活动的总和，从而使个别神经元反应特异性受到掩盖。虽然有这些相反的研究报道，迄今仍将脑干上部的网状上行激活系统看成是维持觉醒的重要脑结构。 关于脑干网状结构在睡眠与觉醒中重要作用的研究，50年代末又取得了新的进展。在桥脑中部横断脑后，发现猫绝大部分时间内（每日的70-90%时间）处于觉醒状态，这说明桥脑中部以下的脑干网状结构对睡眠具有重要作用。麦格尼(Magni)等人将脑干上部和下部的脑血供应分离开，给脑干上部注入麻醉剂引起动物陷入睡眠状态；但将麻醉药注入脑干下部，则使睡眠的动物很快觉醒。这说明脑干下部正常对睡眠是重要的。当用麻醉剂使其活动减弱，动物的睡眠就会中止，相反将脑干上部的上行激活系统麻醉之后，由于脑干下部功能亢进，动物就会睡眠。正常状态下，脑干上部和下部之间对睡眠与觉醒的变化有相反的作用。现将

脑干内部结构

1.按照功能，脑干内的神经核是如何分类的，脑神经核又分为哪几种？ 脑干内的神经核，按照纤维联系和功能的不同，可分为脑神经核、中继核和网状核。后两类合称为‘非脑神经核’。 脑神经核：直接与第Ⅰ~Ⅻ对脑神经相连。 中继核：经过脑干的上、下行纤维束在此进行中继换神经元。 网状核：位于脑干网状结构中。 脑神经核团分为以下7种： 一般躯体运动核(4对)：动眼神经核、滑车神经核、展神经核、舌下神经核。 特殊内脏运动核(4对)：三叉神经运动核、面神经核、疑核、副神经核。 一般内脏运动核(4对)：动眼神经副核、上泌涎核、下泌涎核、迷走神经背核。 一般内脏感觉核(1对)：孤束核下部 特殊内脏感觉核：孤束核上部（头段） 一般躯体感觉核(3对)：三叉神经中脑核、三叉神经脑桥核、三叉神经脊束核。 特殊躯体感觉核(2对)：前庭神经核和蜗神经核。 2.一般躯体运动核有哪些，分别位于脑干何处？ 一般躯体运动核(4对)：动眼神经核、滑车神经核、展神经核、舌下神经核。 动眼神经核：位于中脑上丘高度，中脑导水管周围灰质的腹内侧。 滑车神经核：位于中脑下丘高度，中脑水管周围灰质的腹内侧，正对动眼神经核的下方。展神经核：位于脑桥下部，面神经丘的深面。 该核还有一种核间神经元，投射至对侧动眼神经核内的内直肌亚核。 舌下神经核：核呈柱状，位于延髓上部，舌下神经三角的深面。 3.特殊内脏运动核有那些，分别位于脑干何处？ 特殊内脏运动核(4对)：三叉神经运动核、面神经核、疑核、副神经核。 三叉神经运动核：位于脑桥中部网状结构的背外侧，三叉神经脑桥核的腹内侧，两者之间以三叉神经纤维分隔。 面神经核：位于脑桥下部，被盖腹外侧的网状结构内，展神经核的腹外侧。 疑核：位于延髓内，下橄榄核背外侧的网状结构中，自髓纹向下延伸至内侧丘系交叉高度。副神经核：包括两部分：延髓部较小，实为疑核的下端；脊髓部位于疑核的下方，延伸至上5~6节颈髓的前角背外侧。 4.一般内脏运动核有哪些，分别位于脑干何处？ 一般内脏运动核(4对)：动眼神经副核、上泌涎核、下泌涎核、迷走神经背核。 动眼神经副核：又称Edinger-Westphal核简称（E-W核），位于中脑上丘高度，动眼神经核的背内侧。 上泌涎核：位于脑桥的最下端，该核的神经元散在于面神经核尾侧部周围的网状结构内，故核团轮廓不清。 下泌涎核：位于延髓上部，核团轮廓不清，其内的神经元散在于迷走神经背核和疑核上方的网状结构内。 迷走神经背核：位于延髓迷走神经三角的深面，舌下神经核的背外侧，由橄榄中部向下延伸至内侧丘系交叉平面。