In lại từ bài báo Sleep Medicine, 45 Lin JS, "cấu trúc và cơ chế của não liên quan đến sự kiểm soát của vỏ não kích hoạt và sự thức tỉnh, với sự tập trung vào vùng sau dưới đồi thị và tế
Trang 1BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
LƯƠNG MINH HOÀNG
THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỂ ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN GIẤC
NGỦ DÙNG PHƯƠNG PHÁP XUNG ĐIỆN
Chuyên ngành : Kỹ thuật Y sinh
Trang 2LỜI CAM ĐOAN
Luận văn thạc sỹ này do tôi nghiên cứu và thực hiện dưới sự hướng dẫn của
Thầy giáo GS.TS NGUYỄN ĐỨC THUẬN Với mục đích học tập, nghiên cứu để
nâng cao kiến thức và trình độ chuyên môn nên tôi đã làm luận văn này một cách nghiêm túc và hoàn toàn trung thực
Để hoàn thành bản luận văn này, ngoài các tài liệu tham khảo đã liệt kê, tôi cam đoan không sao chép toàn văn các công trình hoặc thiết kế tốt nghiệp của người khác
Hà Nội, tháng 9 năm 2015
Lương Minh Hoàng
Trang 3LỜI CẢM ƠN
Những kiến thức căn bản trong luận văn này là kết quả của ba năm (2013- 2015) tôi có may mắn được các thầy cô trong Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội, trực tiếp giảng dạy, đào tạo và dìu dắt
Tôi xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới các thầy cô giáo trong Bộ môn CN Điện Tử & Kỹ Thuật Y Sinh, Phòng đào tạo sau đại học Đại học Bách Khoa Hà
Nội đã tạo điều kiện thuận lợi cho tôi trong thời gian học tập tại trường
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành, lời cảm ơn sâu sắc nhất đối với thầy
giáo GS NGUYỄN ĐỨC THUẬN đã trực tiếp hướng dẫn, định hướng cho tôi giải
quyết các vấn đề trong luận văn
Tôi cũng xin cảm ơn các bạn, các anh chị em lớp 13BKTYS đã đồng hành và
cùng giúp đỡ tôi trong quá trình học tập và làm luận văn
Trang 4MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
chất dẫn truyền thần kinh ức chế quan trọng nhất trong não bộ
Danh mục các hình vẽ, đồ thị
MỞ ĐẦU 1
Chương 1 TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ SINH LÝ CỦA CON NGƯỜI ĐỐI VỚI GIẤC NGỦ 2
1.1 Cái nhìn tổng quát về bộ não con người 2
1.2 Cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh 4
1.2.1 Nơron thần kinh 4
1.2.2 Chức năng dẫn truyền xung động thần kinh của nơron 7
1.2.2.2 Sự lan truyền xung trên tế bào thần kinh 10
1.2.2.3 Sự lan truyền xung động qua synapse 12
1.3 Giải phẫu thần kinh học và dược học của Giấc ngủ: Ý nghĩa Lâm sàng 15
1.3.1 Kiểm soát giấc ngủ và thức tỉnh 21
1.3.2 Hệ thống thức tỉnh 22
1.3.3 Phân loại khác nhau của Giấc ngủ 29
1.3.4 Rối loạn giấc ngủ 30
1.3.5 Tế bào thần kinh là chìa khóa cho thức tỉnh và giấc ngủ 32
1.4 Nguyên lý tác dụng của dòng CES 37
1.4.1 Cách thức kích hoạt receptor dựa theo nguyên lý Giao tiếp điện trường/ vật lý nguyên tử 37
1.4.2 Dòng CES kích hoạt các tế bào thần kinh ở thân não 37
1.4.3 Tác dụng kích thích và ức chế của dòng CES đến các vùng ở não bộ 38
1.4.4 Một số nghiên cứu kết quả trong việc sử dụng dòng CES điều trị rối loạn giấc ngủ 39
Trang 5Chương 2 KHẢO SÁT ĐẶC TÍNH KỸ THUẬT CỦA MỘT SỐ MÁY ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN GIẤC NGỦ DÙNG XUNG ĐIỆN ĐỂ XÂY DỰNG BỘ THÔNG
SỐ KỸ THUẬT CHO MÁY 42
2.1 Máy điều trị rối loạn giấc ngủ Alpha – Stim AID của Mỹ sản xuất 42
2.2 Máy điều trị rối loạn giấc ngủ CES Ultra của Mỹ sản xuất 43
2.3 Máy điều trị rối loạn giấc ngủ NCC medical của Trung Quốc sản xuất 43
Chương 3 PHÂN TÍCH THIẾT KẾ CHẾ TẠO THIẾT BỊ ĐỂ ĐIỀU TRỊ RỐI LOẠN GIẤC NGỦ DÙNG PHƯƠNG PHÁP XUNG ĐIỆN 46
3.1 Thông số kỹ thuật của sản phẩm thiết kế 46
3.2 Xây dựng sơ đồ khối cho sản phẩm thiết kế 46
3.3 Xây dựng sơ đồ nguyên lý cho thiết bị 48
3.3.1 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển chính 48
3.3.2 Sơ đồ nguyên lý khối màn hiển thị 50
3.3.3 Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung 52
3.3.4 Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại 55
3.3.5 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển cường độ 56
3.3.6 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 57
3.3.7 Sơ đồ nguyên lý khối bàn phím 59
3.4 Xây dựng mô - đun phần mềm điều khiển và tạo các dạng xung điều trị cho máy điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện 60
3.4.1 Xây dựng phần mềm khối điều khiển chính 60
3.4.2 Xây dựng phần mềm khối điều khiển hiển thị 62
3.4.3 Xây dựng phần mềm tạo các dạng xung điều trị 63
3.4.4 Xây dựng dữ liệu của dạng xung điều trị 65
3.4.5 Tích hợp các mô-đun phần mềm vào IC điều khiển 66
3.5 Đo lường các thông số và đánh giá mạch thiết kế 69
KÊT LUẬN 70
TÀI LIỆU THAM KHẢO 71
PHỤ LỤC 73
Trang 6Danh mục các ký hiệu, các chữ viết tắt
5-HT chất dẫn truyền thần kinh serotonin
Ach chất dẫn truyền thần kinh actetylcholine
GABA chất dẫn truyền thần kinh ức chế quan trọng nhất
trong não bộ
MTL vùng Trung Thái Dương nằm ở trung tâm bộ não
NE chất dẫn truyền thần kinh norepinephrine
non-REM Giấc ngủ mắt di chuyển không nhanh
SSRIs chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc
Trang 7Danh mục các bảng biểu
Bảng 1.1 Một số chất dẫn truyền thần kinh quan trọng 13
Bảng 1.2: Chất điều biến thần kinh của giấc ngủ và sự tỉnh thức 20
Bảng 1.3: Phân tử thúc đẩy sự tỉnh thức 23
Bảng 2.1 Bảng chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản làm cơ sở cho việc thiết kế chế tạo thiết bị để điều trị rối loạn giấc ngủ dùng phương pháp xung điện 45
Bảng 3.1 Bảng thứ tự và chức năng các chân LCD 50
Bảng 3.2 Bảng mô tả các chân của MCP4822 54
Bảng 3.3 Bảng dữ liệu giá trị X, Yđể nạp vào chương trình vi xử lý 65
Trang 8Danh mục các hình vẽ, đồ thị
Hình 1.1 Sơ Đồ bộ phận Brodmann (52 Brodmann’s areas) dựa theo chức năng 2
Hình 1.2 Đại não (celebrum) được chia thành 4 vùng 3
Hình 1.3 Đại não (Cerebral Cortex), Hệ Thống Bán Tín (Limbic System), Tiểu Não (Cerebellum), và Thân Não (Brain Stem) 4
Hình 1.4 Cấu tạo của một neuron 7
Hình 1.5 Cơ sở của điện thế màng 9
Hình 1.6 Ðiện thế động 10
Hình 1.7 Sự lan truyền điện thế động 11
Hình 1.8 Synapse 12
Hình 1.9: Năng lượng (ánh sáng) từ các đối tượng tới tuyến tùng, vị trí được quan tâm trong con người của Rene Descartes, thông qua võng mạc và tâm thất não Năng lượng sau đó chuyển đến cánh tay đưa ra chuyển động của nó (Clarke và Dewhurst, 1996) In lại từ 'Sinh học Rhythms trong lâm sàng và phòng thí nghiệm Y học’, Y Touitou và E Haus, Hình 2, 1992 © Springer-Verlag 17
Hình 1.10 Hình dạng lưới và cấu trúc giải phẫu quan trọng khác đến thay đổi giấc ngủ/ thức tỉnh (sửa đổi từ Horner, 2002) 19
Hình 1.11 Sự phát triển vùng phát sinh loài của bộ não (Salloway et al, 1997) 21
Hình 1.12 Vùng Thân não, dưới đồi và đồi não liên quan đến thay đổi giấc ngủ và thức tỉnh (in lại từ Sleep Medicine Nhận xét 5 (?) Lugaresi và Provini, 'Các đặc tính lâm sàng và những ảnh hưởng về sinh lý ': 320 © 2001 với sự cho phép của Elsevier Science) 22
Hình 1.13 Các cổng vỏ não - đồi thị được mở theo đúng ảnh hưởng khử cực acetylcholine (ACh), noradrenaline (NA), histamine (HA), serotonin (5-HT) và glutamate (Glu) 24
Hình 1.14: Nhân dopaminergic trong não giữa và chúng kết nối tới đồi thị và phần bụng dẫn đến nền của não trước In lại từ 'Bộ Não con người', EDN 2, Nolte và Angevine © (2000) được in lại với sự cho phép từ Elsevier Science 25
Trang 9Hình 1.15: Các tế bào thần kinh Norepinephrine từ nhân lục và hình dạng lưới, và chúng kết nối tới vỏ não (kích hoạt) trực tiếp thông qua bụng nền não trước, và gián tiếp thông qua các đồi thị In lại từ 'The Human Brain ", EDN 2, Nolte và Angevine © (2000) in lại với sự cho phép của Elsevier Science 25 Hình 1.16: tế bào thần kinh Histamine và chúng kết nối: ACh, acetylcholine; DR, nhân đường đan lưng; GABA gamma-aminobutyricacid; -HT –hydroxytryptamine (Serotonin); MPT, tegmentum mesopontine; NE norepinephrine; PAH dưới đồi não trước thị (preoptic-anterior hypothalamus) ; SI vật chất vô danh (substantia innominata); TM, nhân tuberomammillary In lại từ bài báo Sleep Medicine, 4(5) Lin JS, "cấu trúc và cơ chế của não liên quan đến sự kiểm soát của vỏ não kích hoạt
và sự thức tỉnh, với sự tập trung vào vùng sau dưới đồi thị và tế bào thần kinh histaminergic:471-503 © (2000) với sự cho phép của Elsevier Science 25 Hình 1.17: Lưu ý rằng một số tế bào thần kinh cholinergic từ tới cầu chuyển tiếp trong đồi não, trong khi một số khác trực tiếp kết nối với vỏ não Tương tự như vậy, các tế bào thần kinh cholinergic từ nền não trước kết nối với đồi thị, và trực tiếp với
vỏ não, bao gồm cả hệ Viền In lại từ Xu hướng trong Khoa học thần kinh 22, Perry et al, 'Acetylcholine trong tâm trí': 273 -2 80 © 1999 sự cho phép của Elsevier Science 26 Hình 1.18 Dạng sóng EEG của giấc ngủ và thức tỉnh 30 Hình 1.19 Sơ đồ thể hiện Tác dụng kích thích và ức chế của dòng CES đến các vùng ở não bộ 38 Hình 1.20 Đây là một bản đồ não bộ EEG định lượng cho thấy những thay đổi bởi hoạt động não bộ của nhóm EEG thông thường của 30 tình nguyện viên sau khi điều trị với dòng CES tại 0.5 Hz Màu xanh cho thấy sự suy giảm trong hoạt động trong khi màu đỏ cho thấy sự gia tăng trong hoạt động Có sự gia tăng trong hoạt động của Alpha (sóng não thư giãn) với sự sụt giảm đồng thời trong hoạt động Delta (sóng não giấc ngủ) sau khi sử dụng Alpha Stim trong 20 phút 39 Hình 1.21 Vùng hoạt động của não giảm là kết quả của sự kích thích điện trị liệu
sọ não (CES) đối với kích thích 0,5-Hz (màu xanh), kích thích 100-Hz (màu vàng),
và các vùng chồng lấn giữa hai tần số (màu xanh lá cây) 40
Trang 10Hình 3.1 Sơ đồ khối thiết kế cho thiết bị điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện
47
Hình 3.2 Sơ đồ khối thiết kế cho khối điều khiển chính 48
Hình 3.3 Sơ đồ nguyên lý khối điều khiển chính 50
Hình 3.4 Sơ đồ khối thiết kế cho khối màn hình hiển thị 50
Hình 3.5: Sơ đồ nguyên lý khối màn hình hiển thị LCD 52
Hình 3.6 Sơ đồ khối của khối tạo xung 53
Hình 3.7 Sơ đồ chân MCP4822 của khối điều khiển tạo xung 54
Hình 3.8 Sơ đồ nguyên lý khối tạo xung 55
Hình 3.9 Sơ đồ khối của khối khuếch đại 55
Hình 3.10 Mạch khuếch đại vi sai 55
Hình 3.11 Đồ thị xung trước và sau khi sử dụng khuếch đại vi sai 56
Hình 3.12 Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại xung 56
Hình 3.14 Sơ đồ nguyên lý mạch công suất đẩy kéo (push-pull) không dùng biến áp sử dụng cho khối điều khiển cường độ 57
Hình 3.15 Sơ đồ nguyên lý khối nguồn 57
Hình 3.16 Sơ đồ khối của mạch điều khiển bàn phím 59
Hình 3.17 Hình dạng xung tạo ra từ toàn bộ dữ liệu của X,Y như ở trên 65
Hình 3.18 Nội dung công việc tích hợp mô-đun vào IC điều khiển 66
Hình 3.19 Giao diện phần mềm CSS dùng cho MSP430 66
Hình 3.20 Mạch nạp Launch pad MSP430G2 67
Hình 3.21 Mạch sau khi đã thiết kế và dựng 3D nhìn ở trên xuống 68
Hình 3.22 Mạch sau khi đã thiết kế và dựng 3D nhìn ở phía sau 68
Hình 3.23 Mạch thiết bị điều trị rối loạn giấc ngủ dùng xung điện thực tế đã hoàn thiện 68
Hình 3.24 Dạng xung Bất đối xứng 2Hz (điện áp 9V) 69
Hình 3.25 Dạng xung Bất đối xứng 0.5Hz (điện áp 9V) 69
Trang 11MỞ ĐẦU
Điện trị liệu vỏ não là việc áp dụng dòng điện xung cường độ thấp (thường không quá 1mA) ứng dụng hàng đầu trong y học hay mục đích về tâm lý Chủ yếu dòng điện này được sử dụng để điều trị ở cả lúc mới xuất hiện trạng thái và lâu năm của bệnh lo âu, trầm cảm , rối loạn giấc ngủ Drs Leduc và Rouxeau của Pháp là người đầu tiên thử nghiệm với kích thích vào não bởi dòng điện cường độ thấp vào năm 1902 Ban đầu, phương pháp này được gọi là “electrosleep” vì nó được cho là
có khả năng gây ngủ Kể từ đó, nó đã được gọi có những tên gọi khác, phổ biến nhất là điện trị liệu xuyên qua sọ (TCET) và trị liệu xung điện thần kinh (NET) Nghiên cứu về việc sử dụng kích thích điện trị liệu não (CES) bắt đầu ở Liên Xô trong những năm 1950 Kích thích điện trị liệu não là một điều trị đơn giản mà lại
có thể dễ dàng được thực hiện bất cứ lúc nào Dòng điện tác dụng bằng cách đi qua các điện cực đính trên tai Nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng từ cường độ dòng 1mA , và khoảng 5μA/cm2 của CES đi đến vùng đồi thị não tại một bán kính 13.30
mm là đủ để ảnh hưởng đến việc sản xuất và giải phóng các dẫn truyền thần kinh (Ferdjallah, 1996) Hiện nay, cuộc sống với nhiều áp lực dẫn đến nguy cơ con người
bị stress dẫn đến rối loạn giấc ngủ, trầm cảm ngày càng xuất hiện nhiều Ở Việt Nam, một số đề tài về máy điều trị rối loạn giấc ngủ đã được nghiên cứu và phát triển tuy nhiên chưa được ứng dụng ra thị trường hướng đến người dùng tại gia đình được sự cho phép của bác sỹ điều trị Từ đó tác giả đề tài đưa ra chỉ tiêu kỹ thuật cơ
bản làm cơ sở cho việc “thiết kế chế tạo thiết bị để điều trị rối loạn giấc ngủ dùng phương pháp xung điện”
Trang 12Chương 1 TỔNG QUAN TỔNG QUAN VỀ SINH LÝ CỦA CON NGƯỜI
ĐỐI VỚI GIẤC NGỦ 1.1 Cái nhìn tổng quát về bộ não con người
Trước khi đi sâu vào hệ thống neuron, chúng ta cần phải có được một tầm nhìn tổng quát về bộ não Đầu thế kỷ 20, một nhà khoa học Đức tên là Brodmann (1907) khám phá ra sự khác biệt về cấu trúc và tổ chức của các tế bào thần kinh (cytoarchitechtonic of neurons) giữa những vùng khác nhau, và phân chia bộ não ra thành 52 bộ phận dựa theo sự khác biệt trên Đầu thế kỷ 19, nhà khoa học Gall giả thuyết rằng mỗi vùng não khác nhau này chịu trách nhiệm cho một chức năng khác nhau
Hình 1.1 Sơ Đồ bộ phận Brodmann (52 Brodmann’s areas) dựa theo chức năng
Giả thuyết này được gọi là khu biệt hoá chứng năng (localisation of function) do Penfield đề xuất vào năm 1954 Ông nhận thấy rằng, trước một ca giải
phẩu thần kinh, khi một điện cực (electrode) được đặt lên bề mặt của não, cánh tay của bệnh nhân đột ngột di chuyển ngoài ý muốn của bệnh nhân Khu vực được kính thích này thuộc vào thuỳ đỉnh (parietal lobe) của bộ não, một bộ phận với chức năng tạo ra và kiểm soát sự vận động, và xử lý thông tin liên quang dến xúc giác Giả thuyết này đã dẫn đến sự phát triển đáng kể trong thần kinh nhận thức học
Trang 13
Hình 1.2 Đại não (celebrum) được chia thành 4 vùng
Khi nhìn tổng quát, đại não (celebrum) được chia thành 4 vùng chính dựa theo chức năng, và cấu trúc và cách sắp sếp của các tế bào thần kinh (cytoarchitechtonic
of neurons)
*Thuỳ Chẩm (Occipital lobe) xử lý thông tin liên quan đến thị giác
*Thuỳ Đỉnh (Parietal lobe) xử lý xúc giác và điều khiển sự vận chuyển
*Thuỳ Trán (Frontal lobe) có những chức năng “nâng cao” những đặc trưng
phức tạp, tinh tế của con người như tính toán, lập kế hoặch, tưởng tượng, giải quyết các vấn đề khó khăn và những tình huống xã hội… (tỷ lệ Thuỳ Trán của con người lớn hơn tỷ lệ Thuỳ Trán của các động vật khác trừ những loài vượn lớn)
*Thuỳ Thái Dương (Temporal lobe) có chức năng xử lý thông tin liên quan
đến thính giác và ngôn ngữ Chúng ta tin rằng từ điển ngữ nghĩa (semantics) của con người cũng được đặt ở đây Bộ phận nằm trung tâm bộ não ờ Thuỳ Thái Dương tên là vùng Trung Thái Dương (medial temporal lobe; MTL) là nơi chúng ta có thể tìm được vùng hải mã (hippocampus ) và vùng hạch hạnh nhân (amygdala), những
bộ phận não có vai trò quan trọng trong việc hình thành và lưu trữ trí nhớ (lưu ý: kí
ức được lưu trữ ở khắp đại não)
Trang 14Thông thường, bốn thuỳ của bộ não đề cập tới thuộc các vùng thuộc bề ngoài
não gọi là Đại Não (Cerebral Cortex) Vùng MTL là một phần của hệ thống bán tín (limbic system), một nhóm cấu trúc não thiết yếu cho việc xử lý, điều tiết cảm xúc, trí nhớ, và kích thích tình dục Ngoài ra bộ não còn bao gồm tiểu não (cerebellum) có nhiều chức năng trong đó là khả năng cân bằng, di chuyển tinh vi;
và Thân Não (brainstem hay hindbrain) với các chức năng tồn tại cơ bản như hô
hấp, ngủ, v.v…
Hình 1.3 Đại não (Cerebral Cortex), Hệ Thống Bán Tín (Limbic System), Tiểu Não
(Cerebellum), và Thân Não (Brain Stem)
1.2 Cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh
1.2.1 Nơron thần kinh
Nơ ron là đơn vị cấu tạo cơ bản của hệ thần kinh Toàn bộ hệ thần kinh có khoảng 1.000 tỉ nơ ron (1012) Mỗi nơ ron gồm có các bộ phận sau:
* Thân nơ ron (cell body)
Thân nơ ron chứa một cấu trúc đặc biệt gọi là thể Nissl có màu xám Vì vậy, nơi nào tập trung nhiều thân nơ ron thì tổ chức thần kinh có màu xám (ví dụ: vỏ não, các nhân xám dưới vỏ, chất xám tủy sống ) Thân nơ ron có chức năng dinh dưỡng cho nơ ron Ngoài ra, thân nơ ron có thể là nơi phát sinh xung động thần kinh
và cũng có thể là nơi tiếp nhận xung động thần kinh từ nơi khác truyền đến nơ ron
Trang 15Mỗi nơ ron thường có nhiều đuôi gai nhưng cũng có thể chỉ có một đuôi gai Mỗi đuôi gai chia làm nhiều nhánh Đuôi gai là bộ phận chủ yếu tiếp nhận xung động thần kinh truyền đến nơ ron
* Sợi trục (axon)
Mỗi nơ ron chỉ có một sợi trục Sợi trục và đuôi gai tạo nên dây thần kinh
và chất trắng của hệ thần kinh Sợi trục là bộ phận duy nhất dẫn truyền xung động thần kinh đi ra khỏi nơ ron Phần cuối sợi trục được chia làm nhiều nhánh (trung bình khoảng 1.000) Cuối mỗi nhánh có chỗ phình to ra gọi là cúc tận cùng Cúc tận cùng là bộ phận của nơ ron tham gia cấu tạo một cấu trúc đặc biệt gọi là xy náp (synapse)
* Xy náp (synapse)
Xy náp hay còn gọi là khớp thần kinh, đó là nơi tiếp xúc giữa 2 nơ ron với nhau hoặc giữa nơ ron với tế bào cơ quan mà nơ ron chi phối Toàn bộ hệ thần kinh
có khoảng 1015 xy náp Vì vậy, về mặt cấu trúc, xy náp được chia làm 2 loại :
*Xy náp thần kinh - thần kinh : chỗ nối giữa 2 nơ ron với nhau
*Xy náp thần kinh - cơ quan: chỗ nối giữa nơ ron với tế bào cơ quan
Về mặt cơ chế dẫn truyền, xy náp cũng được chia làm 2 loại:
*Xy náp điện: có chứa nhiều nơi tiếp hợp hở (gap junctions) là các cấu trúc protein hình ống nhỏ cho phép các ion đi trực tiếp từ tế bào này sang tế bào khác
Xy náp điện học được tìm thấy giữa sợi trục - thân tế bào, sợi trục - đuôi gai, đuôi gai - đuôi gai, thân tế bào - thân tế bào Những xy náp là con đường dẫn truyền trực tiếp ion từ tế bào này sang tế bào khác, kênh này còn đủ rộng để cho các chất như AMP vòng và các peptid nhỏ đi qua Do đó các xy náp điện học này vừa là kênh cần cho sự liên lạc điện học và cả chuyển hoá nữa Loại xy náp này dẫn truyền tín hiệu nhanh, có nhiều trong cơ tim, cơ trơn
*Xy náp hóa: xy náp điện học mặc dù được tìm thấy ở nhiều vùng trong hệ thần kinh, nhưng loại xy náp dẫn truyền tín hiệu trong hệ thần kinh trung ương của con người nhiều nhất là xy náp hoá học Cấu trúc loại xy náp này thay đổi ở các nơi khác nhau của hệ thần kinh nhưng nhìn chung gồm 3 phần: phần trước xy náp, khe
xy náp, phần sau xy náp Xy náp hoá học dẫn truyền bằng cơ chế hoá học thông qua
Trang 16chất trung gian hóa học Xy náp hóa học đóng vai trò vô cùng quan trọng trong sự
dẫn truyền xung động thần kinh, nó bảo đảm cho luồng thần kinh chỉ truyền đi theo
một chiều nhất định từ nơ ron này sang nơ ron khác và từ nơ ron đến tế bào cơ
quan Mỗi xy náp gồm có 3 phần:
*Phần trước xy náp (Presynaptic neuron)
Phần trước xy náp chính là cúc tận cùng của nơ ron, trong cúc tận cùng có
chứa các túi nhỏ gọi là túi xy náp (synaptic vesicle), bên trong túi chứa một chất hóa
học đặc biệt đóng vai trò quan trọng trong sự dẫn truyền xung động thần kinh đi qua
xy náp gọi là chất trung gian hóa học (chemical mediator) hay là chất truyền đạt
thần kinh (neurotransmitter, transmitter) Toàn bộ hệ thần kinh có khoảng 40 chất
trung gian hóa học Trong đó, một số chất thường gặp là: Acetylcholin Norepinephrin, Epinephrin, Glutamat, GABA (gamma amino butyric acid)
Tuy nhiên, các cúc tận cùng của cùng một nơ ron chỉ chứa một loại chất trung gian
hóa học giống nhau
*Khe xy náp (Synaptic cleft)
Khe xy náp là khoảng nằm giữa phần trước và phần sau xy náp, rộng khoảng
30-50 nm Tại đây chứa các enzym đặc hiệu có chức năng phân giải chất trung gian
hóa học để điều hòa sự dẫn truyền qua xy náp Khi các enzym này bị ức chế, cơ thể
có thể gặp nguy hiểm Phần sau xy náp (Postsynaptic cell) Phần sau xy náp là màng
của nơ ron (xy náp thần kinh - thần kinh) hoặc là màng của tế bào cơ quan (xy náp
thần kinh – cơ quan) Trên màng sau xy náp có một cấu trúc đặc biệt đóng vai trò
tiếp nhận chất trung gian hóa học gọi là Receptor: Receptor là một loại protein
xuyên màng gồm có 2 phần:
- Phần kết hợp với chất trung gian hóa học lồi vào khe xy náp
- Phần kia liên kết với các các kênh ion hoặc liên kết với các enzym
Khi chất trung gian hóa học kết hợp vào receptor thì sẽ gây ra một trong hai
hiện tượng sau đây ở phần sau xy náp: Các kênh ion sẽ mở ra, cho phép các ion đi
vào và đi ra làm thay đổi điện thế ở màng sau xy náp Các enzym liên kết với
receptor sẽ được hoạt hóa hoặc bị ức chế gây ra các tác dụng sinh lý ở tế bào sau xy
Trang 17đặc hiệu mà thôi Tuy nhiên, ngoài chất trung gian hóa học đặc hiệu đó, receptor có thể kết hợp một số chất lạ khác và khi đó nó không kết hợp với chất trung gian hóa học đặc hiệu nữa làm thay đổi quá trình dẫn truyền qua xy náp
Hình 1.4 Cấu tạo của một neuron
1.2.2 Chức năng dẫn truyền xung động thần kinh của nơron
1.2.2.1 Xung thần kinh
Tín hiệu được lan truyền dọc theo chiều dài của một tế bào thần kinh, từ một sợi nhánh hoặc thân tế bào đến tận cùng của một sợi trục, là một tín hiệu điện phụ thuộc vào dòng ion di chuyển ngang qua màng tế bào Trong phần này, chúng ta sẽ tập trung xem một xung điện xuất hiện trong tế bào như thế nào và bằng cách nào dòng ion đi qua màng được biến đổi thành một tín hiệu di chuyển dọc theo tế bào thần kinh
*Ðiện thế màng (membrane potiential)
Khi một tế bào ở trạng thái nghỉ, chúng bị phân cực Có một sự chênh lệch
về điện tích giữa bên trong và bên ngoài màng tế bào Sự chênh lệch này gọi là điện
thế màng (còn gọi là điện thế nghỉ).Trong một tế bào thần kinh, điện thế nghỉ khoảng -70 mV, nghĩa là tế bào chất có điện tích âm so với môi trường ngoài tế
bào
Trang 18Ðiện tích ở đây được tạo ra do sự phân bố của các ion bên trong và bên ngoài màng tế bào Sự phân bố này lại được qui định bởi tính thấm của màng đối với K+
,
Na+, Cl- và các protein tích điện âm trong tế bào Khi một tế bào thần kinh ở trạng thái nghỉ, phía ngoài màng tế bào có nhiều Na+ hơn phía trong và ngược lại nồng độ
K+ bên trong cao hơn bên ngoài tế bào Tương tự, các anion chính bên trong tế bào
là protein, acid amin, sulfat, phosphat (gọi chung là nhóm A-) trong khi anion chính bên ngoài tế bào là Cl-
Giữ vai trò chính trong sự phân bố này là màng tế bào
Có hai cơ chế chuyên chở các ion đi ra và đi vào tế bào Bơm Na+- K+ vận chuyển tích cực Na+ đi ra và K+ đi vào trong tế bào Các nghiên cứu cho thấy mỗi lần bơm hoạt động, cứ 3 Na+
đi ra sẽ có 2 K+ đi vào Ðồng thời các kênh ion Na+ và
K+ được đóng mở trong màng cũng cho phép Na+ đi vào và K+ đi ra khỏi tế bào Hoạt động của bơm Na+- K+ giải thích được nồng độ của các ion trong tế bào Nhưng ta có thể nói gì về sự cân bằng điện tích? Cả ion Na+
và K+ đều tích điện dương, như vậy tại sao tế bào chất lại tích điện âm? Khi bơm Na+ - K+ vận chuyển ion vào ra khỏi tế bào, nó tạo ra 2 gradient nồng độ: một cho ion Na+
vàmột cho K+
kết quả là Na+
có khuynh hướng khuếch tán ngược vào trong tế bào và K+ có khuynh hướng khuếch tán ra khỏi tế bào Tuy nhiên chúng khuếch tán với tốc độ khác nhau Tính thấm của màng tế bào đối với ion K+
cao hơn đối với ion Na+ vì vậy K+ ra khỏi tế bào nhanh hơn Na+ đi vào Điều gì sẽ xảy ra? Trong tế bào sẽ có nhiều điện tích âm vì các protein tích điện âm không thể khuếch tán ra ngoài tế bào (Hình 1.5)
Trang 19Hình 1.5 Cơ sở của điện thế màng
*Điện thế động(active potiential)
Tế bào thần kinh có nhiều kênh gọi là kênh ion đóng mở(gate ion channel) cho phép
tế bào thay đổi điện thế màng để đáp ứng với kích thích mà tế bào nhận được Khi
có một kích thích tác động lên tế bào, tính thấm của màng đối với Na+
Ðiện thế động chính là xung thần kinh Một sự gia tăng cường độ trên ngưỡng không làm thay đổi cường độ hoặc tốc độ của xung được tạo ra Tế bào thần kinh
sẽ đáp ứng tối đa hoặc không đáp ứng gì cả, một kiểu phản ứng thường được gọi là
đáp ứng tất cả hoặc không (all or none response)
Ngay sau khi thế điện động phát sinh, sự tái phân cực(repolarization) bắt đầu Quá trình xảy ra rất nhanh, khoảng 0,5 ms từ lúc bắt đầu đến khi kết thúc: K+
ra khỏi tế bào, cổng của kênh Na+
đóng lại và bơm Na+ - K+ vận chuyển Na+ ra ngoài Ở một số tế bào thần kinh cũng có thể xảy ra sự tăng phân cực (hyperpolarization) lượng K+ đi ra khỏi tế bào quá độ, làm cho điện thế màng âm
Trang 20hơn Trong giai đoạn tăng phân cực các cổng của kênh ion Na+ đều đóng lại Nếu một kích thích thứ hai đến vào thời điểm này, nó sẽ không thể làm phát sinh một
điện thế động Đây là thời kỳ trơ (refractory period) của màng (hình 1.6)
1 Giai đoạn nghỉ
2 Giai đoạn khử phân cực
3 Giai đoạn đảo cực (điện thế động)
4 Giai đoạn tái phân cực
5 Giai đoạn tăng phân cực
1.2.2.2 Sự lan truyền xung trên tế bào thần kinh
* Sự lan truyền điện thế động
Một điện thế động chỉ phát sinh do màng tế bào bị khử phân cực tại điểm kích thích Tế bào thần kinh thường bị kích thích tại sợi nhánh; để cho điện thế động trở thành một tín hiệu, nó phải được lan truyền dọc theo sợi trục Ðiều này xảy ra là nhờ sự khử phân cực làm phát sinh điện thế động tại điểm kích thích sẽ làm cho vùng kế cận của tế bào thần kinh cũng bị khử phân cực tạo ra một điện thế động mới tại vùng này và cứ như thế cho đến tận cùng của sợi trục (Hình 1.7)
Trang 21
Hình 1.7 Sự lan truyền điện thế động
Khi điện thế động lan truyền dọc theo sợi trục, điều gì ngăn cản ion Na đi vào tế bào ở vùng ngay phía trước (có thể gây ra sự tái phân cực lan ngược về hướng thân tế bào)? Cần nhớ rằng một điện thế động được theo sau bởi một thời kỳ trơ, các kênh ion đều bị đóng lại và điện thế động không thể phát sinh ở vùng này Do đó sóng khử phân cực chỉ lan truyền trên sợi trục theo một chiều
*Tốc độ lan truyền điện thế động
Một yếu tố có ảnh hưởng đến tốc độ lan truyền của điện thế động là đường kính của sợi trục: đường kính sợi trục càng lớn, tốc độ lan truyền càng nhanh Ngoài ra cũng cần nhớ rằng nhiều sợi trục trong hệ thần kinh của động vật có xương sống được bao bởi lớp vỏ myelin Các kênh ion đóng mở chỉ tập trung tại các eo Ranvier và sự di chuyển của các ion qua màng sợi trục chỉ xảy ra ở các eo này, do
đó điện thế động được lan truyền theo kiểu nhảy từ eo này đến eo kế tiếp, bỏ qua vùng cách điện của màng giữa các eo Cơ chế này gọi là sự lan truyền nhảy vọt (saltatory conduction) cũng làm tăng tốc độ lan truyền của điện thế động
Trang 221.2.2.3 Sự lan truyền xung động qua synapse
Các tế bào thần kinh truyền thông tin trực tiếp đến các tế bào khác hoặc các
cơ qua synapse Tế bào truyền thông tin được gọi là tế bào trước synapse, tế bào nhận thông tin được gọi là tế bào sau synapse Ở một loại synapse phổ biến là synapse hóa học (chemical synapse) có một khe synapse ( synaptic cleft) phân cách giữa tế bào trước và sau synapse, vì vậy một điện thế động không thể lan truyền trực tiếp đến màng của tế bào sau synapse Thay vào đó, một loạt các sự kiện làm biến đổi tín hiệu điện của điện thế động ở tế bào trước synapse thành một tín hiệu hóa học có thể đi qua synapse, sau đó chúng được biến đổi trở lại thành tín hiệu điện ở tế bào sau synapse
Ðể hiểu được chức năng của một synapse hóa học cần phải khảo sát cấu trúc của chúng (Hình 1.8)
Hình 1.8 Synapse
A Synapse của một tế bào thần kinh vận động B Các thành phần của synapse
Trong tế bào chất ở đầu tận cùng của sợi trục có một số túi gọi là túi synapse (synaptic vesicle) Mỗi túi có chứa hàng ngàn phân tử của một chất dẫn truyền thần kinh (neurotransmitter) Nhiều loại chất dẫn truyền đã được phát hiện trong hệ thần kinh của động vật (Bảng 1.1) Hầu hết mỗi loại tế bào thần kinh chỉ tiết ra một loại chất dẫn truyền
Trang 23Bảng 1.1 Một số chất dẫn truyền thần kinh quan trọng
Một tế bào thần kinh sẽ phóng thích chất dẫn truyền vào synapse khi điện thế động lan truyền đến cuối sợi trục và làm khử phân cực màng trước synapse Sự khử phân cực này làm cho Ca++
đi vào bên trong tế bào qua kênh ion Sự gia tăng đột ngột nồng độ Ca++ trong tế bào chất sẽ kích thích các túi synapse hợp nhất với màng trước synapse và phóng thích chất dẫn truyền vào khe synapse nhờ sự ngoại xuất bào Chất dẫn truyền khuếch tán qua một khoảng cách ngắn của khe synapse
từ màng trước đến màng sau synapse
Màng sau synapse được chuyên hóa để nhận các thông tin hóa học Ở mặt ngoài của màng có các protein đóng vai trò như các thụ thể chuyên biệt cho các chất dẫn truyền Các thụ thể này có liên hệ chặc chẽ với các kênh ion chọn lọc kiểm soát
sự di chuyển của các ion qua màng sau synapse Khi thụ thể gắn vào chất dẫn truyền, cổng của các kênh ion mở ra, cho phép các ion như K+, Na+, Cl- đi qua màng
tế bào Sự di chuyển của các ion sẽ làm biến đổi điện thế màng của tế bào sau synapse Tùy loại thụ thể và kênh ion mà chúng kiểm soát, chất dẫn truyền thần kinh gắn vào màng sau synapse có thể kích thích hoặc ức chế tế bào sau synapse Các enzim ở màng sau synapse sẽ nhanh chóng phá hủy các chất dẫn truyền, bảo đảm cho chúng tác động nhanh, chính xác và điện thế động kế tiếp đi đến synapse
có thể được lan truyền
Trang 24Cần lưu ý rằng một chức năng quan trọng của synapse là nó chỉ cho phép xung thần kinh lan truyền theo một chiều Các túi synapse chỉ có ở các đầu tận cùng của sợi trục và chỉ có màng trước synapse mới có thể phóng thích chất dẫn truyền thần kinh Thụ thể chỉ được giới hạn ở màng sau synapse bảo đảm rằng chỉ
có màng này mới có thể nhận tín hiệu hóa học từ một tế bào thần kinh khác
Giữa tận cùng của một sợi trục và các cơ quan hiệu ứng cũng có các khe nằm trong một cấu trúc đặc biệt gọi là khớp cơ-thần kinh (neuromuscular junction) hay
là tấm vận động (motor end plate) Sự lan truyền xung động qua khe này cũng theo
cơ chế dẫn truyền hóa học nêu trên
1.2.2.4 Các receptor
Các cấu trúc nằm ở màng sau sinap tiếp nhận các chất truyền đạt thần kinh được gọi là các recepter Recepter tiếp nhận noradrenalin và adrenalin được gọi là adrenoreceptor Receptor tiếp nhận acetylcholin được gọi là cholinoreceptor Để gây tác dụng lên cơ quan đáp ứng, acetylcholin, noadrenalin hay adrenalin trước hết phải gắn với các receptor đặc hiệu ở tế bào đáp ứng Receptor thường nằm ở mắt ngoài màng tế bào, là một protein xuyên suốt theo chiều dày của màng tế bào Khi chất truyền đạt gắn vào receptor thì cấu trúc của phân tử receptor bị biến đổi và dẫn đến bị kích thích hoặc ức chế tế bào bằng cách:
Kích thích hay ức chế tế bào đáp ứng bằng cách thay đổi tính thấm của màng: phân tử protein receptor là một phần tạo nên màng tế bào nên khi cấu trúc không gian của nó bị thay đổi thì gây đóng hoặc mở các kênh ion và do đó làm thay đổi tính thấm của màng đối với ion Ví dụ: kênh ion Na+ và kệnh ion Ca++ thường được mở ra và làm cho các ion này vào tế bào nhanh, nhiều, gây khử cực màng và kích thích tế bào Trong trường hợp khác thì kênh ion K+
hoặc kênh ion Cl- lại được
mở Ion K+ đi ra hoặc ion Cl- đi vào tế bào gây ra ức chế tế bào Ở một số tế bào khác thì các ion đi vào gây ra tác dụng trực tiếp ngay lên hoạt động của tế bào.Ví dụ như ion Ca++
đi vào tế bào gây co cơ trơn -Tác động lên các enzym bên trong tế bào: một cơ chế tác dụng khác của receptor là kích thích hay ức chế một enzym hay một chất hoá học khác ở trong tế bào Enzym thường gắn vào đầu thò vào bên trong
Trang 25receptor thì làm tăng hoạt tính của enzym adenylcyclase có ở trong tế bào dẫn đến tạo thành nhiều AMP vòng AMP vòng lại gây nhiều hoạt động khác của tế bào Hiệu ứng do AMP vòng gây ra phụ thuộc vào bộ mấy chuyển hoá của lọai tế bào
đó Nhờ biết được cơ chế này người ta hiểu được tại sao một chất truyền đạt của hệ thần kinh thực vật lại có thể gây ức chế ở cơ quan này nhưng lại kích thích ở cơ quan khác Tác dụng kích thích hay ức chế là phụ thuộc vào bản chất protein receptor trên màng tế bào và vào hiệu quả của sự thay đổi cấu trúc không gian của phân tử này khi nó bị gắn với chất hoá học truyền đạt Chính vì vậy mà tác dụng trên của chất truyền đạt của thần kinh các cơ quan khác nhau thì khác nhau
1.3 Giải phẫu thần kinh học và dược học của Giấc ngủ: Ý nghĩa Lâm sàng
Kiến thức cơ bản của cấu trúc giải phẫu thần kinh về chức năng giấc ngủ và thức tỉnh, Hóa và Lý thần kinh là quan trọng đối với lâm sàng để hiểu và xác định triệu chứng và tiến hành điều trị hợp lý Thông tin này cho phép các bác sĩ giải thích: lý do tại sao những cảm xúc kích hoạt sự tê liệt tức thời; tại sao các chất ức chế tái hấp thu serotonin có chọn lọc (SSRIs) rất hữu ích trong điều trị; tại sao chức năng giấc ngủ và thức tỉnh đang bị rối loạn ở một số bệnh thoái hóa thần kinh, chẳng hạn như bệnh Parkinson, bệnh mất trí nhớ Alzheimer; và tại sao bàn chân ấm
áp giúp chìm sâu vào giấc ngủ Phần này sẽ tóm tắt ngắn gọn về sự hiểu biết hiện tại của các cấu trúc giải phẫu liên quan đến sự điều chỉnh giấc ngủ và thức tỉnh Mô tả trực quan đã được thêm vào khi có thể Cần lưu ý rằng chức năng giấc ngủ và thức tỉnh là một phần không thể thiếu của hệ thống thần kinh tự trị và, do đó, liên quan mật thiết tới tim mạch, thần kinh nội tiết và kiểm soát chuyển hóa
Sự giới thiệu việc quan sát và quan tâm đến giấc ngủ, đặc biệt là những giấc
mơ, có thể được tìm thấy trở lại từ tài liệu đầu tiên của lịch sử nhân loại Tuy nhiên, các nhà quan sát ban đầu đã quan tâm nhiều hơn trong các "linh hồn" và "tâm", hơn
là chính bản chất giấc ngủ, được cho là cứ xảy ra như vậy Tại sao chúng ta ngủ là một trong những câu hỏi gần đây màvẫn chưa có câu trả lời Giấc ngủ và sự thức tỉnh, như một chức năng riêng biệt trong khoa học y tế chỉ là một định nghĩa gần đây so với các hệ thống khác, ví dụ như tim mạch, hô hấp và thận Hiểu biết của chức năng này đã được hưởng lợi từ cấu trúc giải phẫu, nhận thức của sinh lý và kết
Trang 26nối giữa các bất thường về giải phẫu sinh lý và hội chứng lâm sàng Giấc ngủ và chức năng thức tỉnh, tương tự như tâm thần học, được nhận biết từ sự thiếu hiểu biết
rõ ràng vĩ mô giải phẫu học và thuyết nhị nguyên cơ học của tâm trí và cơ thể, bằng cách nào đó hội chứng lâm sàng, như loạn thần kinh và mất ngủ, được gán là 'chức năng', có nghĩa là điều đó đã thực hiện với cái tâm chứ không phải là cơ thể
Cho đến nửa sau của thế kỷ XX, giấc ngủ đã được coi là một hiện tượng thụ động, với các lý thuyết khác nhau về nó bị ảnh hưởng bởi những ý tưởng phổ biến tại thời điểm đó (Thorpy, 2000) Mặc dù hệ thống thần kinh trung ương được coi là một trung tâm dành cho giấc ngủ và sự thức tỉnh (Ý thức), chức năng của nó đã được xem như là một hệ thống dẫn điện thụ động (Hình 1.9) của năng lượng bên ngoài, thường là ánh sáng, chuyển qua mắt vào cơ thể và có phản ứng đối với các hình ảnh trực quan và hoạt động chuyển động Sự rút ra đầu vào bên ngoài ban đêm
sẽ dẫn đến sự cuốn xuống cơ thể và cuối cùng để ngủ Quan điểm của não và hệ thần kinh như một relay thụ động bắt đầu thay đổi theo hướng cuối thế kỷ XIX Công việc của Camillo Golgi và Ramon Y Cajal cho thấy nó đã không phải là một mạng lưới kết nối dây (hợp bào), mà là một chuỗi rời rạc, kết nối tế bào với phân nhánh như cành cây, truyền thông tin từ một tế bào khác thông qua sợi trục và đuôi gai của chúng Trong cùng thời gian này, khả năng ghi hoạt động điện não thay đổi
ý nghĩ não bộ là một cơ quan thụ động trong việc kích hoạt một trong những khả năng tạo ra hoạt động nội bộ
Trang 27Hình 1.9: Năng lượng (ánh sáng) từ các đối tượng tới tuyến tùng, vị trí được quan tâm trong con người của Rene Descartes, thông qua võng mạc và tâm thất não Năng lượng sau đó chuyển đến cánh tay đưa ra chuyển động của nó (Clarke
và Dewhurst, 1996) In lại từ 'Sinh học Rhythms trong lâm sàng và phòng thí nghiệm Y học’, Y Touitou và E Haus, Hình 2, 1992 © Springer-Verlag
Trong nửa sau của thế kỷ XIX, một loạt các tiến bộ kỹ thuật trong thần kinh, trong đó có ghi điện não đồ (EEG) qua da đầu, ghi lưu nội bào và kích thích điện của não bộ, cung cấp các phương pháp cần thiết để nâng cao kiến thức về giấc ngủ Góp phần quan trọng nhất để hiểu được cấu tạo giấc ngủ đến từ quan sát lâm sàng của Constantine von Economo trong đại dịch 'cúm' năm 1917 Một số bệnh nhân của von Economo biểu hiện buồn ngủ sâu , trong khi một số khác mất ngủ nghiêm trọng Sau khi kiểm tra não của bệnh nhân, ông kết luận rằng các tổn thương ở sau vùng dưới đồi não có liên quan đến sự buồn ngủ và trước vùng dưới đồi đến sự thiếu ngủ Mặc dù quan sát trạng thái mệt mỏi liên quan đến tổn thương não đã được báo cáo trước đây (Hobson, 1995), von Economo kết luận rằng các 'khu vực' rời rạc của não đã kích thích tham gia điều chỉnh sự thức tỉnh và ngủ, thay đổi quan điểm giấc ngủ như một hiện tượng thụ động Phải mất thêm 50 năm cho quan điểm này được chấp nhận hoàn toàn
Trang 28Theo những quan sát của von Economo, một loạt các thí nghiệm cắt ngang não, được tiến hành bởi Frederick Bremer, được xem là bằng chứng rằng giấc ngủ
là một hiện tượng thụ động do thu hồi của đầu vào cảm giác hướng thân và thụ cảm bản thân (lý thuyết chặn xung động thần kinh tới) Một lát cắt ngang ở phía trên thân não (hình 1.10) ở mức của củ trên hơn ( não trước được cách ly) trong con mèo
đã gắn liền với trạng thái ngủ liên tục, đặc trưng bởi đồng tử hẹp, và trong một thí nghiệm sau, bởi một EEG chậm với việc vút lên như đã thấy trong khi ngủ (trục ngủ là những dấu EEG của giai đoạn 2 khởi phát giấc ngủ ) Thí nghiệm này dường như để xác nhận ý tưởng rằng giấc ngủ là kết quả của sự rút đi của đầu vào cảm giác Tuy nhiên, các thí nghiệm tiếp tục với phần ở khu vực dây cột sống và tủy sống (não bị cô lập), cho thấy việc duy trì chu kỳ giấc ngủ và thức tỉnh Mọi nghi ngờ lớn lên bởi những phát hiện này như là cho sự hợp lý của lý thuyết chặn xung động thần kinh tới của giấc ngủ được dập tắt bởi lời giải thích rằng cảm giác đầu vào từ các dây thần kinh sọ não là đủ để duy trì một trạng thái tỉnh táo Quan điểm này bị bác bỏ cuối cùng vào cuối năm 1940
Giuseppe Morruzzi và Horace Magoun chứng minh rằng sự kích thích điện của một nhóm chứa năng hóa kém của tế bào thần kinh trong thân não, mà họ gọi là hình dạng lưới (Tăng dần kích hoạt hệ thống lưới ) gây ra hành vi và tín hiệu EEG của thức tỉnh (Hình 1.10) Nó cũng chỉ ra rằng các tổn thương có chọn lọc cảm giác đầu vào của thân não mà không làm hỏng hình lưới, không làm thay đổi mô hình giấc ngủ và thức tỉnh; nhưng mà có chọn lọc tổn thương của hệ thống lưới kích hoạt dẫn đến một trạng thái giống ngủ kéo dài (Lindsley et al, 1950; Lindsley et al, 1949) Đến năm 1950, sự thức tỉnh được thể hiện cho quá trình hoạt động tạo ra bởi
hệ thống trung tâm thần kinh , xác nhận dự báo và quan sát lâm sàng của von Economo Hơn nữa, trong những năm đầu Năm 1940, Walter Rudolf Hess đã cho thấy rằng sự kích thích điện của vùng đồi thị ở mèo gây ra một dạng điện não đồ giấc ngủ, khẳng định rằng giấc ngủ, giống như thức tỉnh, là một chức năng hoạt động của các hệ thống thần kinh Cần lưu ý rằng nguy hại của các hạt nhân đồi thị liên quan gần nhất với bệnh prion loãng, mất ngủ theo giãnh nặng
Trang 29Hình lưới: Một hệ thống khuếch tán của các bó sợi và cơ quan tế bào thần kinh trong thân não chạy từ tủy sống đến đồi não
Hình 1.10 Hình dạng lưới và cấu trúc giải phẫu quan trọng khác đến thay đổi giấc ngủ/ thức tỉnh (sửa đổi từ Horner, 2002)
Năm 1953, giấc ngủ chuyển động mắt nhanh (Aserinski và Kleitman, 1953) được mô tả, thiết lập hiện hành đối với giấc ngủ như là một trạng thái sinh học động, dẫn đến định nghĩa hiện tại của sự tỉnh thức, giấc ngủ sóng - chậm, giấc ngủ (giấc ngủ không chuyển động mắt [NREM]) và giấc ngủ nghịch lý (giấc ngủ REM) Trong thế kỷ XX, các hướng khác nhau trong nghiên cứu đã xuất hiện việc tìm ra hypnotoxin (Yếu tố giấc ngủ) Những chất này sẽ tích tụ trong cơ thể khi thức tỉnh, dẫn đến giấc ngủ khi một ngưỡng nhất định đã đạt được Việc phá vỡ các phân tử này trong khi ngủ sẽ dẫn đến cuối cùng việc thức tỉnh Giả thuyết này có hướng cho rằng quá trình đi vào giấc ngủ là từ từ và chậm (phút) phù hợp với quá trình trao đổi chất, so với tốc độ của dẫn truyền xung điện của tế bào thần kinh (mili giây) Trong những năm 1900, nghiên cứu khám phá rằng dịch tủy sống từ những con chó thiếu ngủ, được bơm truyền vào trong não của một con chó bình thường, gây ngủ cảm
Trang 30ứng trong con vật được nhận Quan sát này dẫn đến khái niệm về thay đổi thể dịch của giấc ngủ và bắt đầu một lĩnh vực nghiên cứu trong 'yếu tố ngủ' mà vẫn còn đang tiếp diễn (Hayaishi, 2000; Kimura et al, 2001)
Thay đổi của giấc ngủ và sự thức tỉnh nên được nhìn thấy trong phạm vi chức năng hệ thống thần kinh tự trị với sự tương tác giữa tim mạch và kiểm soát hô hấp, nội tiết và trao đổi chất nội cân bằng, hệ thống miễn dịch và kiểm soát nhịp sinh học Xảy ra trong phạm vi này, hầu như không ngạc nhiên khi nhiều phân tử tham gia thay đổi miễn dịch và thần kinh nội tiết ảnh hưởng đến giấc ngủ và sự thức tỉnh (Bảng 1.2) (Dickstein và Moldofsky, 1999; Kimura et al, 2001; Kreuger và Karnovski, 1995; Steiger và Holsboer, 1997)
Bảng 1.2: Chất điều biến thần kinh của giấc ngủ và sự tỉnh thức
Phân tử thúc đẩy giấc ngủ
- Adrenocorticotropin hormone (ACTH)
- Somatomedin
- Thyrotropin-releasing hormone (TRH)
Trong sinh lý thần kinh hiện đại, việc nghiên cứu các phân tử liên quan đến giấc ngủ tập trung vào việc nghiên cứu chất dẫn truyền thần kinh, mà gián tiếp kích hoạt và ức chế của đường dẫn thần kinh phục vụ giấc ngủ và sự thức tỉnh (xem bên
Trang 31dưới) Có khả năng là rất nhiều chất có tác dụng điều biến ảnh hưởng tới chức năng giấc ngủ và thức tỉnh Interleukin-1 (IL-1) có thể là chất trung gian thúc đẩy giấc ngủ chung đối với các phân tử khác (Dickstein và Moldofsky, 1999) Các chất như hormone giải phóng- hormone tăng trưởng (GHRH), peptide thần kinh Y, hormone giải phóng corticotropin (CRH) và tạo mạch ruột peptide (VIP) cũng xuất hiện để góp phần vào việc tương tác giữa giấc ngủ và hệ thống thần kinh nội tiết
1.3.1 Kiểm soát giấc ngủ và thức tỉnh
Các cơ chế thay đổi của chức năng giấc ngủ và thức tỉnh nằm một phần trong não mà, từ quan điểm phát sinh loài, có nguồn gốc từ bộ não nguyên thủy (bò sát)(Hình 1.3 và 1.4) và ở một mức độ nào đó, các cổ thú / hệ viền Bộ não nguyên thủy chứa hình dạng lưới và một nhóm nhân được chức năng hóa trong thân não mà thay đổi chức năng tự trị bao gồm, tim mạch, nội tiết, trao đổi chất (bao gồm kiểm soát nhiệt độ), như giấc ngủ và sự thức tỉnh
Hình 1.11 Sự phát triển vùng phát sinh loài của bộ não (Salloway et al, 1997)
Hệ Viền được kết nối chặt chẽ với bộ não nguyên thủy và nó liên quan đáp ứng cảm xúc (tâm trạng, ảnh hưởng, và chuyển động) Động vật có vú mới (vỏ não)
Trang 32giúp chức năng cao hơn và cung cấp trở lại cấu trúc dưới vỏ nhưng không có chức năng chính trong kiểm soát ngủ Mặc dù tỉnh thức, giấc ngủ sóng chậm và giấc ngủ REM tạo thành một hệ thống được tích hợp, hữu ích để xem xét chúng một cách riêng biệt
Hình 1.12 Vùng Thân não, dưới đồi và đồi não liên quan đến thay đổi giấc ngủ và thức tỉnh (in lại từ Sleep Medicine Nhận xét 5 (?) Lugaresi và Provini, 'Các đặc tính lâm sàng và những ảnh hưởng về sinh lý ': 320 © 2001 với sự cho phép của Elsevier Science)
1.3.2 Hệ thống thức tỉnh
Trạng thái thức tỉnh được tích cực thúc đẩy bởi sự tương tác của tế bào thần kinh aminergic (tế bào thần kinh norepinephrine / noradrenaline, histamin, serotonin, dopamie ), cholinergic hoạt động và kích thích amino axit glutamate Những yếu tố này điều chỉnh hệ thống thức tỉnh kích thích lên bằng cách tăng đầu vào cảm giác từ tủy sống, cụ thể là đầu vào cảm giác đau và thính giác (Steriade, 1992) Hệ thống được mô tả gần đây, hệ thống orexin (hypocretin), cũng tương tác với các tế bào thần kinh ở trên, giống như là một chất điều chỉnh quan trọng của sự thức tỉnh (Bảng 1.3) Trung tâm để thay đổi thức tỉnh và giấc ngủ là hoạt động của các hình dạng lưới đồi não Đây phần mở rộng chủ yếu của hệ thống lưới của thân não xung quanh nhân đồi não Những tế bào có chứa acid gamma-aminobutyric chất dẫn truyền thần kinh ức chế (GABA) và galanin - Các GABA là chất truyền thần
Trang 33kinh ức chế chính trong não Kích hoạt của nhân hệ lưới đồi não làm giảm đầu vào kích thích đến đồi não và vỏ não, hỗ trợ khởi phát giấc ngủ, trong đó có sự xuất hiện sóng thoi của EEG Chức năng này đã được mô tả như là một "chức năng cổng ' Khi các tế bào thần kinh của nhân dạng lưới đồi não không hoạt động, cổng được
mở và hoạt động vỏ não (mất ngủ) được tăng cường Khi các tế bào thần kinh này hoạt động, cổng được đóng lại và hoạt động của cấu trúc vỏ não giảm, hỗ trợ khởi phát giấc ngủ
- Nhân lục (Locus ceruleus)
- Não giữa (Midbrain)
- Nhân Dorsal raphe
- Vùng dưới đồi (Hypothalamus) (posterolateral)
- Mesopontine areas and vùng nền não trước (basal forebrain)
- Não giữa và đồi thị
- Vùng dưới đồi (posterolateral)
Các tế bào thần kinh cholinergic và aminergic và thúc đẩy chu kỳ thức tỉnh theo hai cách:
- Đầu vào của chúng có một tác động ức chế trên nhân hệ lưới đồi thị: chúng mở cổng (Hình 1.13)
- Chúng có tác động kích hoạt trực tiếp trên vỏ não
Trang 34Hình 1.13 Các cổng vỏ não - đồi thị được mở theo đúng ảnh hưởng khử cực acetylcholine (ACh), noradrenaline (NA), histamine (HA), serotonin (5-HT) và
glutamate (Glu)
Các tế bào thần kinh aminergic (Hình 1.14, 1.15) đang hoạt động trong chu kỳ thức tỉnh và khi có tác nhân vận động (serotonin), chúng làm giảm đốt cháy trong quá trình giấc ngủ sóng chậm và ngừng hoạt động trong giấc ngủ REM Các tế bào thần kinh Histamine được chức năng hoá trong phần sau vùng dưới đồi (vùng tuberomammillary) và đầu tiên phóng đến vùng preoptic (Lin, 2000) và các tế bào thần kinh cholinergic và aminergic trong não giữa và cầu não (Hình 1.16) Các nghiên cứu trên động vật cho rằng loại chất thụ cảm histamine 1 (H1) và 2 (H2) làm thuận lợi cho hoạt động vỏ não do đó, làm trung gian cho chu kỳ thức tỉnh Chất thụ cảm Histamine 3 (H3) là chất thụ cảm tự động và điều tiết giảm hoạt động của chính nó Các hoạt động thúc đẩy giấc ngủ của thuốc kháng histamin có khả năng sẽ làm trung gian bởi hoạt động trên chất thụ cảm H1 (và có thể H2)
Trang 35Hình 1.14: Nhân dopaminergic trong não giữa và chúng kết nối tới đồi thị và phần bụng dẫn đến nền của não trước In lại từ 'Bộ Não con người', EDN 2, Nolte và Angevine © (2000) được in lại với sự cho phép từ Elsevier Science
Hình 1.15: Các tế bào thần kinh Norepinephrine từ nhân lục và hình dạng lưới, và chúng kết nối tới vỏ não (kích hoạt) trực tiếp thông qua bụng nền não trước, và gián tiếp thông qua các đồi thị In lại từ 'The Human Brain ", EDN 2, Nolte và
Angevine © (2000) in lại với sự cho phép của Elsevier Science
Hình 1.16: tế bào thần kinh Histamine và chúng kết nối: ACh, acetylcholine; DR, nhân đường đan lưng; GABA gamma-aminobutyricacid; -HT –hydroxytryptamine (Serotonin); MPT, tegmentum mesopontine; NE norepinephrine; PAH dưới đồi não trước thị (preoptic-anterior hypothalamus) ; SI vật chất vô danh (substantia
innominata); TM, nhân tuberomammillary In lại từ bài báo Sleep Medicine, 4(5)
Trang 36Lin JS, "cấu trúc và cơ chế của não liên quan đến sự kiểm soát của vỏ não kích hoạt
và sự thức tỉnh, với sự tập trung vào vùng sau dưới đồi thị và tế bào thần kinh histaminergic:471-503 © (2000) với sự cho phép của Elsevier Science
Thí nghiệm trên động vật cho rằng tác nhân đối kháng của receptor H3, làm tăng cường hoạt động của tế bào thần kinh histaminergic bằng cách giảm sự tự ức chế, thúc đẩy sự tỉnh táo Có thể là chất đối kháng H3 là một nhóm thứ ba lâm sàng
có ích hợp chất tăng cường sự tỉnh táo, ngoài thuốc amphetamine và amphetamine (ví dụ như modafinil.) Acetylcholine có một vai trò phức hợp hơn,
không-cả trong sự thức tỉnh và giấc ngủ REM Tế bào thần kinh cholinergic được kích thích trong cả sự thức tỉnh, thúc đẩy kích hoạt vỏ não thông qua đồi thị và trực tiếp thông qua não trước (hình 1.9), và trong giấc ngủ REM, thông qua các tế bào thần kinh cholinergic ở cầu não (xem bên dưới) Serotonin và orexins (hypocretins) đáng được nghiên cứu, sau cùng có thể vai trò chẩn đoán của chúng trong hội chứng quá buồn ngủ (hypersomnolence), và serotonin là chủ đề nghiên cứu rộng
Hình 1.17: Lưu ý rằng một số tế bào thần kinh cholinergic từ tới cầu chuyển tiếp trong đồi não, trong khi một số khác trực tiếp kết nối với vỏ não Tương tự như vậy, các tế bào thần kinh cholinergic từ nền não trước kết nối với đồi thị, và trực tiếp với
vỏ não, bao gồm cả hệ Viền In lại từ Xu hướng trong Khoa học thần kinh 22,
Perry et al, 'Acetylcholine trong tâm trí': 273 -2 80 © 1999 sự cho phép của
Elsevier Science
Trang 37*Serotonin
Nói về serotonin là phức tạp nhưng thú vị, vì nó đã được định nghĩa là một chất chất gây ra giấc ngủ và như là chất dẫn truyền thần kinh phức tạp, trong số các chất kích thích khác, trong việc thay đổi tập tính dây thần kinh vận động và chu kỳ thức tỉnh (Jacobs và Fornal, 1999; Jouvet, 1999) Serotonin được phát hiện bởi Vittorio Erspamer tại Đại học Pavia trong đầu những năm 1930 trong tế bào enterocromaffin của đường tiêu hóa, nơi mà nó gây ra sự co của cơ mềm Ông gọi là chất enteramine (Whitaker Azmitia, 1999) Chất tương tự được cách ly trong những cuối năm 1940 từ một mẫu huyết thanh trong nghiên cứu về cao huyết áp và có thể
về co mạch Cấu trúc phân tử được xác định là 5 hydroxytryptamine (5-HT) và nó được tái đặt tên là „serotonin‟ Serotonin được công nhận là một chất dẫn truyền thần kinh vào năm 1953 và kể từ đó được liên quan đến nhiều đặc tính, bao gồm cả điều chỉnh giấc ngủ, lo âu, trầm cảm và các bệnh tâm thần
Ban đầu, một loạt các quan sát dẫn đến lý thuyết serotonin của giấc ngủ Tiêm serotonin trong tâm thất não của động vật và sự quản lý của tiền tố serotonin (L - tryptophan) dường như để tạo ra buồn ngủ và giấc ngủ (Ursin, 2002) Hơn nữa,
sự phá hủy có chọn lọc của nhân dorsal raphe , nơi các tế bào thần kinh serotonin chủ yếu nằm ở đó (Hình 1.10) gây ra mất ngủ Mức độ thiếu ngủ tỷ lệ thuận với sự tan mòn được tạo ra Tương tự như vậy, sự khử hoạt hóa của hệ thống serotonin bởi p-chlorophenylalanine (PCPA) xảy ra bởi chứng mất ngủ Tại thời điểm này (đầu năm 1970) serotonin xuất hiện trở thành đáp ứng được nhu cầu yếu tố giấc ngủ Tuy nhiên, sự phát triển của kỹ thuật đo lường các tế bào riêng lẻ chọn lọc cho thấy kích hoạt từ các tế bào nhân đường giữa đã tăng lên trong tỉnh thức, giảm chậm trong giấc ngủ sóng ngắn và rằng không có kích hoạt trong REM Tại cùng thời điểm , kích thích của các tế bào thần kinh tương tự đã sản xuất sự thức tỉnh Ngoài ra, phương pháp vi tiêm của serotonin trong vùng thân não không gây buồn ngủ Bằng chứng này phủ định ý tưởng của serotonin như là chất dẫn truyền thần kinh giấc ngủ
và chấm dứt các lý thuyết serotonin của giấc ngủ, ít nhất như là bắt đầu bài phát biểu (Jouvet, 1999) Các quan sát cho thấy các chất ức chế tái hấp thu serotonin chọn lọc (SSRIs), mà có lẽ làm tăng nồng độ serotonin, thường liên quan với chứng
Trang 38mất ngủ dường như để xác nhận giải thích gần đây rằng serotonin có liên quan chức năng thức tỉnh SSRIs cũng đã tăng mạnh ức chế REM , phù hợp với minh chứng hiện tại về vai trò của serotonin trong điều chỉnh giấc ngủ REM (ức chế)
Việc phát hiện ra các thụ thể 5-HT khác nhau đã khám phá ra một sự tương tác khá phức tạp của serotonin với điều chế giấc ngủ và thức tỉnh (Hình 1.11) Ví
dụ, cả thụ thể 5-HT2 và 5-HT1A dường như để thúc đẩy sự thức tỉnh một số các chất đối kháng đã biết với các thụ thể này được kết hợp với thuốc giảm đau đáng kể
Ví dụ, nefazodone (Serzone ™) và mirtazapine (Avanza ™) là thuốc chống trầm cảm không điển hình với đặc tính giảm đau như là có liên quan đến tác dụng đối kháng của chúng trên các thụ thể 5-HT2 Tế bào thần kinh có chứa Serotonin cũng
có sự kết nối chặt với nhân siêu giao thoa, cho thấy một vai trò tích hợp có thể xảy
ra giữa nhịp sinh học và chu kỳ giấc ngủ và thức tỉnh(Morin, 1999)
*Hypocretins (orexins)
Năm 1998, việc xác định hai peptide mới được tách ra từ vùng dưới đồi sau được báo cáo Chúng được gọi là hypocretin vì từ vị trí giải phẫu mà chúng được tách ra (hypothalamus) và một số tương đồng với secretin peptide (Hungs và Mignot, Năm 2001; Kilduff và Peyron, 2000; Samson và Resch, 2000) Trong cùng năm đó, một số peptide cùng được tách ra bởi một nhóm các nhà nghiên cứu khác
và đặt tên chúng là orexin A và B vì diện tích của vùng dưới đồi mà các peptide được tách ra được liên kết với điều chỉnh về sự cho ăn Hypocretins và orexins đã được chứng minh là các phân tử giống nhau Các thụ thể A và B orexin (hypocretin)
là hệ vô tính Các tế bào thần kinh chứa Orexin tập trung vùng dưới đồi bên nhưng chúng kết nối rộng tới các vùng khác trong vùng dưới đồi, đồi thị, thân não và hệ Viền, với hoạt động kích thích
Từ quan điểm giấc ngủ và thức tỉnh trên, tế bào thần kinh hypocretin có kết nối chặt với các tế bào thần kinh aminergic và cholinergic trong nhân lục
(norepinephrine), nhân dorsal raphe (serotonin), vùng tuberomammillary (histamine) và vùng cầu não (tế bào thần kinh cholinergic) Không lâu sau khi hypocretins được mô tả, một vật mẫu răng nanh của chứng ngủ kịch phát cho thấy
Trang 39cho thấy rằng hệ thống orexin / hypocretin có một vai trò trong sinh bệnh học của chứng ngủ kịch phát và có thể hội chứng siêu buồn ngủ khác
Các nghiên cứu trên động vật đã liên kết với thúc đẩy hoạt động thức tỉnh của modafinil (Modiadol ™, Modavigil ™, Provigil ™) để kích hoạt các tế bào thần kinh histaminergic tuberomamillary và tế bào thần kinh orexin Điều này có thể lý giải các hoạt động thức tỉnh của modafinil so với các chất kích thích, được cho là làm tăng sự thức tỉnh bởi sự lây truyền thần kinh của catecholamine (là hormone) (Scammell et al, 2000) Nghiên cứu trên người cho thấy vai trò chẩn đoán tiềm năng trong việc đo lường hypocretin 1 trong dịch não tủy (CSF và plasma) của bệnh nhân với chứng ngủ kịch phát (Higuchi et al, 2002; Nishino et al, 2001)
1.3.3 Phân loại khác nhau của Giấc ngủ
Trong mọi ngày bình thường của cuộc sống chúng ta, mỗi người chúng ta đều tiến hành vào hai loại rất hành vi khác biệt : ngủ và thức Bề ngoài, 2 hành vi này rất khác nhau mà ngay cả người ngoài hành tinh đã đến quan sát cuộc sống trên Trái đất sẽ nhận thấy sự khác biệt ngay lập tức Các mục trong nhật ký tàu của họ có thể đọc: " trái đất dành khoảng hai phần ba của một ngày đứng thẳng và di chuyển xung quanh và 1 phần ba khác nằm xuống và vẫn tiếp tục."
Nhưng những gì mà những người ngoài hành tinh sẽ không nhận thấy ngay lập tức,
và những gì các nhà khoa học của chính chúng ta của Trái đất đã không bắt đầu để khám phá cho đến giữa thế kỷ 20, đó là giấc ngủ thay vì từ một vấn đề đơn giản của việc đặt các hoạt động tinh thần và thể chất của chúng ta giữ lại Giấc ngủ thật là
"trạng thái thứ hai", cũng đa dạng và phức tạp như trạng thái thức tỉnh, và được đặc trưng bởi những thay đổi lớn về đặc điểm sinh lý như nhiệt độ cơ thể, bài tiết hormone, nhịp tim và nhịp hô hấp Ngoài ra, thay vì đồng nhất, giấc ngủ xoay qua các giai đoạn khác nhau mà xảy ra theo một thứ tự đặc trưng trong quá trình của đêm
Các giai đoạn của giấc ngủ xảy ra sau khi bạn đầu tiên rơi vào giấc ngủ được gọi là giấc ngủ non-REM, hoặc giấc ngủ sóng chậm Các sóng chậm trong câu hỏi là những gì nhìn thấy trên dạng sóng điện não đồ (EEG) của một người trong những giai đoạn của giấc ngủ; dạng sóng này rất chậm, dao động biên độ cao
Trang 40Hình 1.18 Dạng sóng EEG của giấc ngủ và thức tỉnh
Giai đoạn của giấc ngủ non-REM được theo sau là một giai đoạn của một loại giấc ngủ, đó là giấc ngủ nghịch lý, dạng sóng EEG trông giống như quan sát thấy ở những người đang thức tỉnh: sóng nhanh hơn, và biên độ của chúng là nhỏ hơn Do
đó loại giấc ngủ này thường được gọi là giấc ngủ nghịch lý, tên này được đưa ra vào năm 1959 bởi Michel Jouvet, một nhà thần kinh học người Pháp đã tiến hành các thí nghiệm động vật đầu tiên liên quan đến nó Nhưng hình thức giấc ngủ này cũng được đặc trưng bởi nhiều chuyển động mắt nhanh (REMS) diễn ra bên dưới mí mắt khép kín, và do đó thường được gọi là giấc ngủ REM Có lẽ đặc điểm hấp dẫn nhất của giấc ngủ REM là giai đoạn của giấc ngủ mà trong đó chúng ta trải nghiệm những giấc mơ kỳ lạ và chi tiết nhất của chúng ta Vì vậy các nhà khoa học đi xa hơn việc quan sát giả thiết ngoài hành tinh của chúng ta và phân biệt không chỉ 2
mà là 3 trạng thái hành vi cơ bản: sự thức tỉnh, giấc ngủ non-REM và giấc ngủ REM Mỗi trạng thái này được tạo ra bởi một dạng hình cụ thể của hoạt động não
và kèm theo những thay đổi cụ thể trong hoạt động của toàn bộ cơ thể
1.3.4 Rối loạn giấc ngủ
Mọi người vội vàng gắn cho người khác là lười biếng nếu họ dành nhiều quan trọng đến giấc ngủ Khi chúng ta thiếu thời gian, số giờ của giấc ngủ chúng ta thường là một trong những điều đầu tiên chúng ta cho đi Nhưng nếu có một điều
mà chúng ta nên tôn trọng hơn, đó là chúng ta cần phải có một đêm ngon giấc
Để hiểu được tầm quan trọng của giấc ngủ, chỉ đơn giản là xem xét những gì