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人睡眠期标准术语、方法和判定系统手册

发布人:xnihpl 发布时间:2010-9-15 12:45:02

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前言
1960年召开的睡眠心理生理研究协会(APSS)会议中,通过了一种睡眠期标准判定系统,此次会议使从事各自研究的人们相聚在一起,讨论其实验结果。决定以后每年召开一次会议,以便交流最新研究进展。
制定标准判定系统的必要性从Monroe研究(1967)再次反映出来。在Monroe研究中判定某些睡眠期时,结果出现了严重的不可靠性。围绕这种不可靠性,当年召开了APSS第七次年会。在加州大学脑信息服务中心的赞助下,成立了由研究者组成的一个特别委员会,其目的是制定睡眠研究者们能广泛采用的术语集和判定系统。委员会成员们在几个分别的场合碰头,而在碰头期间,他们广泛联系。委员会成员们在睡眠记录判定方面有丰富经验,其组成如下:
Ralph J. Berger, Ph,D., Department of Psychology, Crown College, University of California, Santa Cruz, California.
Willam C.Dement, M.D., Department of Psychiatry, Stanford University School of Medicine, Palo Alto, California.
Allan Jacobson, M.D., Department of Anatomy, University of CaliforniaSchool of Medicine, Los Angeles, California.
Laverne C. Johnson, Ph.D., Navy Medicine Neuropsychiatric Research Unit, U.S. Naval Hospital, San Diego, California.
Michel Jouvet, M.D., Laboratoire de Médecine Experimentale, Faculté de Médecine,. Lyon, France.
Anthony Kales, M.D., Department of Psychiatry, University of California School of Medicine, Los Angeles, California.
Lawrence J. Monroe, Ph.D., Department of Psychology, University of Illinois College of Medicine, Chicago, Illinois.
Ian Oswald, M.D., Department of Psychiatry, University of Edinburgh, Edinburgh, Scotland.
Allan Rechtschaffen, Ph.D., Department of Psychiarty and Psychology, University of Chicago, Chicago, Illinois.
Howard P. Roffarg, M.D., Albert Einstein Medical Center, Monterfiore Hospital, The Bronx, New York.
Bedrich Roth, M.D., Department of Neurology, Charles University Medical Faculty, Prague, Czechoslovakia.
Richard D. Walter, M.D., Division of Neurology, Department of Medicine,University of California School of Medicine, Los Angeles, California.
委员们希望制定的标准记录方法和判定标准能被广泛采用,并能显著提高由不同研究者作出结果的可比性。检验这种标准对判定可靠度的贡献有待于此系统的应用和经验测试。
主席:Allan Rechtschaffen & Anthony Kales

委员会所必需遵循的一个指导原则是:在制定有最大用处的术语和标准时,也要尽可能地为过去几十年间发表的广泛睡眠期研究提供持续性。实际上,Dement和Kleitman(1957)关于他们对睡眠期的描述(此标准在1962年APSS会议手册中由W.C.Dement作了进一步完善)无须作大的修改,即可用于过去十来年中由成百研究者们作出的无数实验,这说明了其良好的准确性和精确性。大体上,现在的提案表明,对过去的睡眠期标准的重新肯定,需要应用他们的系统在十来年研究中作不断修改和完善。
应用Dement-Kleitman标准,首先由Loomis、Harvey和Hobart(1937)证实了这样一个事实:睡眠并不是个平稳状态,而是处于一个有规律的循环过程中。虽然对于睡眠每一阶段意义的认识并不完全,但已发现每一阶段与特定生理和行为特征相关联,这样那样的关联可能最终将提供比下文着重强调的EEG变化更有意义的睡眠描述。
这里介绍的术语和判定系统无意成为那些使用不同词汇和标准研究人员的障碍,但是抛弃他们各自的词汇和标准将有助于不同研究结果的可比性。
尽管不同动物种类睡眠表现有很大相似性,但大多数种类的不同点使得它们各自需要一个独立的判定系统。本提案为成年人设计,但即使在人类当中,也有一些个体和群体的多导生理记录需要在这里所述睡眠期基础上作进一步描述和完善。由于这些特殊例子的存在,研究者们不能因此而放弃建立能更好交流不同现象特征的描述系统。例如,众所周知,婴儿多导生理记录特征就不符合这里所述标准,这个系统对于婴儿的睡眠描述是不够的。


术语
EEG:
为表明特定EEG现象,采纳了脑电图和临床神经生理国际联盟( International Federation for Electroencephalography and Clinical Neurophysiology) (Brazier, Cobb, Fischgold, Gastaut, Gloor, Hess, Jasper, Loeb, Magnus, Pampiglione, Remond, Storm van Leeuwen和Walter,1961)术语委员会(Terminology Committee) 的提议,相应的,为确定电极位置采纳了国际联盟(Jasper,1958)10-20电极系统。

睡眠期:
后文将提到关于判定标准的更为详尽的讨论,为初步辨别,睡眠各期及主要特征如下:
W期(觉醒期):EEG包含阿尔法波和(或)低电压混合频率波。
运动期(MT期):由于对象的运动使得多导生理记录特征不明显。
1期:EEG为低电压,混合频率;无快眼动(REMs)。
2期:在低电压,混合频率EEG基础上,出现12-14cps纺锤波和K综合波。
3期:中等程度出现高幅慢波。
4期:大量出现高幅慢波。
NREM期(无快眼动期):包括1,2,3,4期。
REM期:低电压,混合频率EEG,伴随间发REMs和低幅肌电(Electromyogram, EMG)。
建议使用上述词汇而不要用其它词汇,一些以前使用过而不再具有使用价值的词汇如下:
对于1期:descending Stage 1(下降1期), sleep onset 1(初始睡眠1期), pure 1(纯粹1期), transitional sleep(过渡睡眠期), drowsy sleep(瞌睡期), low voltage-fast(低压快速期), Stage B(B期).

对于2期:spindle sleep(纺锤睡眠期),Stage C(c期),light sleep(轻睡眠期).

对于3期和(或)4期:transitional sleep(过渡睡眠期),delta sleep(德尔塔睡眠期),slow sleep(慢睡眠期),slow wave sleep(慢波睡眠期),light sleep(轻睡眠期),deep sleep(深度睡眠期),quiet sleep(安静睡眠期),orthosleep(传统睡眠期),telencephalic sleep, Stages D and E(D期和E期)。

对于REM期:paradoxical sleep(似是而非睡眠期),rhombencephalic sleep, Stage 1-REM(1-REM期), activated sleep(激活睡眠期),fast sleep(快睡眠期),low voltage-fast sleep(低压快睡眠期),deep sleep(深睡眠期),light sleep(轻睡眠期),desynchronized sleep(非同步睡眠期),D-stage(D期),archisleep,parasleep, emergent Stage 1(新式1期睡眠),ascending Stage 1(上升1期),Stage 5(5期)。

尽管与睡眠行为相关联的生理研究进展仍在不断发布,但大体上可根据多导生理记录分成1、2、3、4和REM期,这里使用的是相同定义。


方法
由于多导图质量和特征决定于使用方法,如果不使用一定的规范方法,判定睡眠和清醒期的标准是没有用的。

EEG记录:
为保证阿尔法波和纺锤波清楚的视觉分辨率,最低走纸速度应为10 mm/s,不要使用低于0.3s时间常数,应能报道20cps以下的选择性滤波(selective filtering),推荐记录笔50μV偏移度为7.5-10mm,否则低幅的纺锤波可能探测不到,记录开始时电极电阻应不超过10kΩ。
EEG图谱及分期判定可能由于电极位置和距离而变化。一个理想的电极阵列应包含大量定位以记录完整的局部信息,但往往局部的一些差异并不影响分期的判定,只要能记录下一些重要波活动的足够信息,即阿尔法波、尖顶波(vertex sharp waves)、纺锤波、K综合波和德尔塔波。而且,八通道脑电描记器的广泛使用和一台机器测两个对象仍希望能得到足够信息的愿望限制了扩展到四个对象时的信息通道。由于下一节将要讲述的原因,两个眼动通道和一个EMG通道是最少的,EEG信息相应的最少要一个通道,因此除非迫不得已,必需指明单一EEG的偏移。
若EEG信息限制只有一个偏移时,推荐偏移位置是C4/A1或 C3/A2(图1)。对称区的EEG图谱往往是相似的,因此左右两边均可使用。
在C3或C4位置可清楚地记录到纺锤波、K综合波和尖顶波,若增大参考电极距离,高压慢波将呈现最大或接近最大波幅,尽管在occipital位置能更好地记录到阿尔法波,但在C3或C4位置记录已足够,并且能依照EEG标准精确衡量睡眠开始。
对侧耳或乳突骨(A1,A2)作为参考电极比头皮要好,因为耳或乳突骨也是记录眼动电位时的参考电极位置。而且,在耳或乳突骨处放置参考电极增大了电极间距离,避免了两个不同头皮区域电活动的影响。
标准化的优点是显而易见的,在委员会全部经验中,用推荐电极位置记录EEG所得信息已足够判定睡眠期。如果能记录多通道EEG信息,并且进行更多位置的特定研究,从这些另外位置得到的信息应与C3/A2或C4/A1处相似,若存在实质性变化,也应能检测出来。当使用多通道EEG时,C3/A2或C4/A1始终包括在电极阵列当中,因此无须考虑实验室间的可比性。可是,只使用一个通道进行记录时,相对于能最大增加可比较性和重复性的标准EEG方法的明显优点而言,其它定位的预定好处要赛过它。(由于标准定位是如此重要,建议受试者同时使用C3、C4电极和A1、A2电极,尽管只记录其中一对电极,这种预先措施使研究者在人为因素增加时可从一对电极转移到另一对,以确保记录的标准性,这种“多余”电极也可用作EOG记录的参考电极。尽管只使用单一耳垂或乳突骨参考电极,但在临床实践中,参考电极多成对出现。)判定睡眠期的EEG标准始终要基于C3/A2或C4/A1处得到信息。电极定位示于图1。

眼动记录
为减少眼动电位和其它相似信号间的混淆,记录眼电至少要两个通道,推荐方法是:一个通道是位于外眦上方1cm处的记录电极和位于同侧耳垂或乳突骨的参考电极,另一通道为另一只眼外眦下方1cm处的记录电极和位于对侧耳垂或乳突骨的参考电极,即两眼共用一个耳垂或乳突骨的参考电极。位置示于图1。
由于REM期和觉醒期双眼活动是同步的,电极的放置使得两通道共同偏移经常超出记录范围。仪器伪差只产生相当于范围内偏移或一个通道偏移量;一个记录电极处干扰只出现在一个通道偏移内;参考电极处伪差对两通道产生范围内偏移。因此,超出范围的眼动偏移很容易与伪差区分开来。
以上测量眼动的电极阵列有一些缺点,在一些斜眼运动时,水平电位成分被垂直电位成分抵消,产生很平滑的曲线。而且,眼会聚运动产生范围内偏移。但这些情况并不重要,因为这时往往同时产生了足够量的范围外偏移,而且,上述电极阵列不会出现任何水平和垂直运动的差别。由于使用了supranasion参考电极,垂直眼运动时在两通道内产生范围内偏移,因而消除了这些差别。可是,垂直眼运动可能与伪差相混淆,而且参考电极可能在眼动图中产生大量信号。交流记录阵列不能提供眼动方向、幅度和速度的精确信息,例如:大的偏移可能由大的水平眼动产生,也可能由一些小的斜眼运动中水平和垂直运动成分迭加产生。这里推荐的电极阵列是为了更经济地观察眼运动本身从而判断REM期。要得到更精细信息只能由另外的方法得到。
要得到眼动方向和幅度的特定信息,可使用4通道阵列:外眼眶左右水平电极、infraorbital电极、supraorbital电极,每一电极与耳或乳突骨参考电极配对构成一个单独的通道,并且为得到眼位置的精确信息,应使用直流记录。
对于眼动图,推荐50μV最小偏移量为7.5mm。由于慢眼运动在记录分析中很有用,使用的时间常数应不超过0.3s。

EMG记录
由于下文即将讨论的在判定EMG期中的重要性,强烈推荐EMG记录位置是颌上下(意识状态或下意识状态)。
由于睡眠状态下EMG主体活动水平低,因此应使用高偏移率:20μV/cm或更高。应使用高频滤波,尽管在很高的偏移率有时会出现交流伪差。其它来源的慢波电位可能在推荐偏移率下产生放大器阻碍(amplifier blocking),为消除这种影响,时间常数应为0.1sec或更快。要得到好的EMG记录,电极类型、位置和与皮肤的紧密结合度是关键因素。Jacobson、Kales、Lehmann和Hoedemaker(1964)曾介绍过一种方法。后来,Rechtschaffan(1968)介绍了一种交流伪差很少的EMG记录方法,采用大的柔性铅或不锈钢电极(直径1英寸),用胶带固定在两侧颌骨上,见图1和22。

判定标准
逐“段”判断法:
在所有判定步骤中,推荐一“段”一“段”的方法。选定的时间间隔应不至短到使判定任务繁重,也不至长到妨碍判定短时睡眠期变化。对于大多数研究者而言,适宜的间隔可以是记录的一张纸长度,常用的约为300mm。若使用推荐的10或15mm/sec走纸速度,则每一“段”时间分别为30和20sec。由于使用较长的“段”时会导致忽略短时变化,建议当“段”的长度大于30sec时,研究者应明确指出。
这里推荐的逐段判断并不意味着每一段是孤立的,后面章节将要讨论的许多例子表明:判定一个单独的“段”要依据前后“段”的特征。这里所说的逐段方法的主要特征是将多导生理记录分成同等大小的连续的段,分别对每段进行判断。段的时间选定后,就不应再变化,例如,若选定每段30sec,则图谱从头到尾应分割成连续的30sec段。每一段进行单独的分析,两段各自的部分不要组成一个单独的段。若一段中出现一个以上的睡眠期时,可将占主导地位的睡眠期作为本段睡眠期。

W期:
W期对应于清醒状态,EEG特征波形为阿尔法波和(或)低压混合频率波。
一些对象(阿尔法波产生者)可有明显的持续阿尔法波记录,而另一些对象的清醒记录中很少或无阿尔法波活动。这一期往往伴随高幅EMG波,EOG图谱中出现REMs和眨眼运动,这期很常见,但不是必需的。

运动期(MT)、躯体运动和运动觉醒
MT紧邻睡眠期前后,伴随对象的运动,段中大部分EEG和EOG图谱由于肌肉紧张和(或)放大器阻碍伪差而模糊。尽管存在伪差,但可通过常见EEG和EOG图谱判断出EEG和EOG来。MT期不是睡眠也不是觉醒,应作为另外一种类型。不象睡眠和觉醒那样,我们并不完全知道MT的关联行为,从而将其明确归类。如果一段图谱被肌肉紧张和(或)放大器阻碍遮掩,但它紧节在W期前后,则此段应作为W期,而不作为MT。
不要将MT和短时的离散的躯体运动混淆起来,躯体运动可以由许多仪器探测出来,可凭研究者的兴趣定义并制定标准。(例如:Rechtschaffen, Wolpert, Dement, Mitchell和Fisher, 1963)。躯体运动在睡眠判断上其意义与MT不同,应将其视为MT或睡眠期中发生的特定生理事件。
MT和躯体运动应与运动觉醒区分开来,后面将讨论到其在睡眠判断中的重要性。运动觉醒定义为任何通道上EMG的增加,伴随其它通道上图谱的改变,对于EMG通道,图谱的改变包括EMG信号幅度的增加或放大器阻碍伪差;对于EOG通道,图谱的改变包括EMG活动发生、放大器阻碍伪差或眨眼伪差;对于EEG通道,图谱的改变包括波幅变小、阿尔法活动增加、突发高电位活动、EMG信号产生或放大器阻碍伪差。运动觉醒不用于判定,也不需记录或报道。定义运动觉醒的主要目的在于在可能的睡眠期变化中进行辅助判断,例如,2期后面短暂低压混合频率波的解释要视其后是否接着运动觉醒。若存在运动觉醒,比单纯纺锤波的短暂出现,我们更能确信1期中出现“半觉醒”。
总之,MT用于被运动伪差所模糊的图谱段的判断中。躯体运动不作为一种判定标准;被认为视段中出现的不连续生理活动,其定义标准完全留给研究者个人。运动觉醒不象MT一样作为判定标准,也不是用于作为躯体移位或运动的测量方法,而是在睡眠过程中由于肌肉活动的增加使连续进行的睡眠活动被以某种方式打断时的辅助判断。
由于MT包含大半段运动伪差产生的图谱,因此在许多大运动的例子中,判定MT的标准也能满足躯体运动和运动觉醒的标准。相似的,躯体运动标准也能满足运动觉醒的最低要求。可将这些话倒过来说却不一定对。躯体运动为时短,并很快降到MT标准。运动觉醒只在肌肉活动增加到一定程度时才需指出,并不一定指躯体运动中所指的躯体空间移位。肌肉收缩、强烈眨眼和面部扭曲均可导致运动觉醒。

1期
1期定义为低电压混合频率EEG,含有显著的2-7cps活动。(用“低电压混合频率EEG”这个词,而不用1期和REM期中表征EEG图谱的词汇。不用“1期EEG”是因为其图谱也存在于REM期,并且易与“REM期中1期EEG”相混淆。根据国际联盟术语,这个词指的是“10-20μV的非节律性活动”,REM期中许多尖顶波和锯齿波均超过20μV;不用“低压快记录”这个词,不仅因为被国际联盟抛弃,也因为1期和REM期EEG包含大量2-7cps频率活动。以前在描述1期和REM期中EEG时广泛使用的一个词是“低压随几波”,由于在国际联盟术语集中“随几”是指“不定时间内重复发生”,不能说明混合波,因此也被抛弃。)更快频率的活动往往比2—-7cps活动波幅小。1期往往发生在由清醒向其它睡眠阶段过渡或睡眠时躯体运动之后。在夜间睡眠过程中,1期为时较短,约在1—--7min。2-7cps电活动(50-70μV)更经常地以不定期方式出现在这一期的后半段,而且后半段尖顶波会伴随高幅2—-7cps波而出现,其波幅有时可达200μV。评定1期时要以不出现明显的纺锤波和K综合波为准。在向2期过渡时会出现12-14cps低压波,但只有当其节律爆发时间清楚地超过0.5sec时才被认为是纺锤波,这标志着2期的正式出现(见下文)。从清醒过渡到1期睡眠,其主要标志是:出现为时几秒的慢眼动,尤其在前半期更为明显,EMG主调水平常比安静清醒时为低。(要知道从清醒到睡眠更为详尽精细的EEG变化,请参阅Roth,1961。)
从清醒到1期EEG频率总体上放慢,阿尔法波数量、幅度和频率均降低,当一段中阿尔法波数量下降到50%以下,取而代之的是低压混合频率波时,就可认为这一段时处于1期。

2期
此期定义为纺锤波和(或)K综合波的出现,但不出现3、4期中很高幅的慢波(见下文)。
看纺锤波是否出现,要视其是否为时0.5sec以上,即:应在半秒种时间应出现6-7个清晰波形。(纺锤波这个词由于在睡眠研究种使用非常广泛,因此被沿用,这个词只用于描述12-14cps波。)
K综合波是指EEG波形中一个清楚的负尖波,后面紧随一正部分,其总共时间超过0.5sec。12-14cps波可视为综合波的一部分,也可不视为。(此定义不同于国际联盟术语委员会定义,术语委员会定义为:与尖顶波和西格马突发波结合在一起,为自然性发生,尤其是在睡眠中受突然刺激时的反映。)总体上,K综合波比尖顶部分要高。它可在突然刺激时产生,但也经常产生于无任何可检测到的刺激时(Johnson & Karpam, 1968)。此期也常见其它一些不象K综合波那样有明确特征的多相高压慢波。
由于纺锤波和K综合波只是短暂出现,在无睡眠期变化时其间可能相隔很长时间。如果在一段3min的记录中,大部分都满足1期的要求,只在其中插入了一些纺锤波和(或)K综合波,并且在这些长度有争议的插入段中无运动觉醒或明显的肌张力增加,则这些插入段应视为2期。(3min长度的选定是比较武断的,其选定基于我们在此长度内不会发生睡眠期的变化的判断,尽管也会偶尔发生。)如果连续3分钟内无纺锤波或K综合波出现,即可认为是1期,尽管没有运动觉醒;如果在这段时间内发生运动觉醒或肌张力增加,则这部分之前的一段应视为2期,后一部分视为1期,直到另一个纺锤波或K综合波出现,当然也必需满足1期的其它要求。

3期
3期定义为一段EEG记录中,20-50%部分由2cps或更低频率波组成,其峰谷高度大于75μV。这里所说的20%、50%是指高幅慢波所占时间,不包括其间的低幅快波。(在决定0.5sec周期或更慢的高度大于75μV波所占百分比时,有时会出现许多不确定性,因为视觉判断是比较困难的,例如:两个紧挨着的同极性电位是由于一个电位上加上了一个相反极性的电位产生的,还是代表两个独立电位,我们并不清楚。为消除这种模糊带来的不确定性,三名委员对28个选定的30sec时间段进行了研究,计算每一段中“可接受的慢波”所占的百分比,在实验例子中,这个值变化范围从35% 到80%,大约2/3落在40%到60%的狭小区间,即3、4期之间没有明显的差别。每两名记录员间值的差异分别是0.94、0.94和0.91。很明显,EEG波测量方法带来的不确定性并没有严重或普遍到影响包含特定慢波的段的判定。但不要将上面的置信系数与3、4期的置信系数混淆起来。在实际操作中,如果在某些情况下不能逐波判定将会导致整段记录的可靠性降低。另一方面,连续睡眠的实际记录并不象例子那样含有50%可接受慢波,如果记录者够细心精确,则3、4期记录置信度会比上面系数高。)在实际判定中,只有那些含有20%到50%高副慢波的段才需要逐波判定,在大多数段中,判断3、4期可比较图2-5中波形。图2和图4分别为2、3期区别界限上下的EEG波形,图3和图5分别为3、4期分别界限上下的波形。
如同原始的Dement-Kleitman标准那样,应尽量分清同时发生的K综合波和得尔塔波,尽管这种分清并不容易。纺锤波在3期可出现也可不出现。

4期
此期定义为一段记录中50%以上包含2cps或更慢的峰谷高度在75μV以上的波。尽管包含符合上述标准的高幅慢波的段只有一半多一点,大多数4期段中这种波活动占主导地位。低幅快波在这期中很少超过几秒钟,但在3期中却很常见。
纺锤波在这期中可出现也可不出现。(关于3、4期判定是否在频率标准外引入幅度标准,这在委员会中存在大量争论。脑电活动中幅度由几个可变因素影响,包括:电极电阻、时间常数、电极距离等。采用标准方法可尽可能减少3、4期判定中的这种不确定性。其它EEG电位幅度影响如皮肤电阻、个体差异是很难衡量的,可是在肉眼区分特定EEG波时通常暗含了幅度标准。当波形为综合并且高度特异时,如纺锤波,幅度本身对于检测过程作用很小,即信噪比。当慢波波形处于次要位置时,检测手段除了频率便是幅度。因此,为了判定特别是判定的可信性,慢波的检测和评价需要一个明确的幅度标准,因此,确定3、4期中精确的判定参数是最大的问题,委员会作决定时要考虑大量因素。有了幅度标准,尽管强调幅度参数的慢波检测结果和减少不确定性之间高度关联,还会存在一些不同的不仅仅是学术性的选择。委员会选择在3、4期得尔塔波判定时使用较高的幅度标准,下面总结了其选择原因。a. 尽管不同来源电位判定时使用额外的幅度判定方法强调幅度,大量 研究表明:这种变化还没有大到能排除这种方法和经验因素之间的关系。b. 大部分委员均感到:此判定系统没有照顾到显著的幅度变化是它的一个主要特点。c. 以往发表的许多睡眠研究在判定3、4期时均使用了幅度标准,为保持研究上的持续性,沿用了这种标准。可是,我们也看到,这种慢波测量方法会与委员会选定方法产生经验联系,而且别的慢波测量方法有可能有选定方法所没有的好处和经验重要性。因此,委员会方法不阻拦研究者使用其它方法,但希望能详细指出。)

REM期
此期定义为低压混合波伴随间歇性REMs。EEG图谱类似于1期,只是尖顶波不明显,而且,锯齿波(Berger, Olley & Oswald, 1962)经常但不总是与REM一起出现在尖顶区和峰线区,阿尔法波比1期更为明显一些,频率经常是1-2cps,比清醒时慢(Johnson, Nute, Austin & Jubin, 1967)。与1期EEG一样没有明显的纺锤波和K综合波。
此期不应当判定为“抬高的”意识/下意识的主调EMG(Berger, 1961; Jacobson, Kales, ehmann & Hoedemaker, 1964)。这里“抬高的”需要解释,在睡眠EMG记录的高增益下,使用表面电极很难确定主调EMG是否消失;EMG幅度很低时,总有一些残留快波可以代表EMG,也可代表噪声。由于EMG波幅根据对象和电极位置而变化很大,因此没法定义确切的EMG幅度。可是对于给定对象的给定记录段,主调EMG会显示出许多变化,对于这种变化可给出相关描述。特别的是,REM期意识/下意识主调EMG图谱不比接下来睡眠期高,经常接近REM期的最低水平,在其它睡眠期中则不会达到如此低的水平,而在确定REM期中能达到。因此,低幅EMG对于睡眠期判定作用很小,而“抬高的”主调EMG可排除REM期可能,对于睡眠期的判定是有作用的。在REM期偶尔,特别是在REMs猛烈爆发的时候,EMG图谱上会出现为时几秒的短暂上升或电位相变化。在判定睡眠期时可不考虑这些短暂变化。

REM期和纺锤波的混合
有时,主要在夜间第一个REM期时,纺锤波会散布在其中,而EMG始终保持在整个REM水平。这种状态判定基于下述两个原则:
1. 在与REM期紧接的记录段中,不考虑REMs是否出现,只要EMG处于REM期水平,其间没有运动觉醒,EEG为低压混合波,应视为REM期。(后面将讨论包括运动觉醒的情况。)
2. 一段处于两个纺锤波或K综合波之间的低压混合频率EEG,如果无REMs或运动觉醒,并且段的长度不超过3min,应视为2期,而不管EMG的水平。(这里简易重述了2期的判定标准。)
下面给出了运用这些规则的例子,并图解于图6。图中标示字母与文中代表意义相同。
A. 一个单独的纺锤波(所有说明中K综合波均可由纺锤波代替)发生在EMG处于REM期水平的段中,前后段为不包含纺锤波的REM期,在上面第一条原则下,纺锤波之间的段应视为REM期,因此包含纺锤波的段应视为REM期。
B. 在一个30sec的段中,纺锤波发生在10和20秒的时候,段的前后均为REM期,在第1个原则下,包含纺锤波的头尾两个十秒应视为REM期;在第2个原则下,中间的10秒应视为2期。因为2/3(一半以上)的段是REM期,整个段也应视为REM期(图6,说明B1)。如果在上述情况中,纺锤波出现在5和25秒,这样2/3的段被视为2期,整个段也应视为2期(图6,说明B2)。
C. 在3个连续段中,EMG处于REM水平,除了下面要说到的纺锤波,EEG为低压混合频率波,REMs发生在第1段的前5秒和第3段的最后5秒内,纺锤波发生在第1段的第20秒和第3段的第20秒,中间段无REMs或纺锤波。
在第一段中,前20秒之后才出现纺锤波,根据原则1,整段应视为REM期。
在中间段中,尽管不包含纺锤波,但根据原则2,两个纺锤波之间的段应是2期。因此中间段应视为2期。
在最后段中,由于前20秒是2期,根据原则2,整个段应视为2期。

REM期的开始和结束
评定REM期时最大的问题时如何确定REM期精确的起始和结束点。这个问题的由来首先是评定REM期的3个指标:EEG, EOG, EMG可能不同时随之改变。在一些这些指标不同时改变的例子中,为帮助判断REM起始点,下面列出了在推荐判断时的一些判断问题。
1. REM期起点
REM期起点原则示于图7,图中标示字母与文中代表意义相同。
A. 在REMs开始的前几个段中,纺锤波和K综合波停止,EEG变化成低压混合波。如果EMG水平在REMs出现前后相同,并且中间无运动觉醒,从最后一个纺锤波或K综合波开始应判断为REM期。在最后一个纺锤波或K综合波出现之前的记录应视为2期,而不管EMG水平。在 一些罕见的从3、4期进展到REM期过程中,也用一些平行的规则,除非慢波由纺锤波和K综合波代替。
B. 在REMs开始的前几个段中,纺锤波和K综合波停止,EEG变化成低压混合波。EMG在将到REM水平前保持相对高的水平。从EMG幅度下降点开始,只要在任何额外的纺锤波和K综合波出现前,REMs产生,可判断为REM期。界于最后的纺锤波或K综合波出现之后和EMG下降之前的部分通常被视为在先期(通常为2期)的一部分,除非它超过3min,那样就判断为1期。
C. 在REMs开始的前几个段中,纺锤波和K综合波停止,EEG变化成低压混合波。段中存在运动觉醒。在运动觉醒发生点,EMG下降到REM期水平,如果没有变化到1期的迹象,则从发生点开始应判断为REM期(见REM期结束点之后的讨论,C节)。如果界于纺锤波和K综合波停止点和运动觉醒之间的时间小于3min,应判定为2期(图7,说明C1);否则判定为REM期(图7,说明C2)。
D. 在REMs开始的前几个段中,纺锤波和K综合波停止,EEG变化成低压混合波。在此期间存在运动觉醒,运动觉醒之后,主调EMG在下降为REM期水平前保持高水平。运动觉醒之后,当EMG下降到REM期水平时,应判定为REM期。依照上述“C”的3分钟定律,运动觉醒之前,低压混合频率EEG的段应判定为2期或REM期。

2. REM期结束
REM期起点原则示于图7,图中标示字母与下文中代表意义相同。
A. 紧邻在明确的REM期之后,一段低压混合频率EEG,但无眼动,只要EMG保持在REM期水平,并且其中没有纺锤波、K综合波或运动觉醒,就可以判定为REM期,而不论其时间长短。
B. 紧邻在明确的REM期之后,一段低压混合频率EEG,但无REMs,主调EMG开始在REM期水平,但在中间升高。在EMG升高点之前均应判定为REM期;从EMG升高点之后直到睡眠期发生变化应判定为1期(通常或者为REMs重新开始,图8,说明B1;或者为纺锤波和/或K综合波的出现,图8,说明B2)。
C. 一个特殊的例子发生在运动觉醒打断了REM期的连续性时,运动觉醒之后,意识(下意识)EMG迅速回复到REM期水平,EEG保持低压混合波形,REMs重新开始或者变化到2期几个段的时间。问题是将运动觉醒、REMs重新开始或变化到2期之后判定为1期还是REM期。认为是1期的原因是:低压混合频率波的改变通常发生在许多运动觉醒打断了2、3、4期之后;每理由假定REM期的打断与变化到1期无关。另一方面,总的原则是:紧邻REM期的低压混合频率波应视为REM期。尽管作决定是困难的,但1期和REM期之间除了区分它们的REMs之外,还有其它差别。委员会经过仔细考虑后,列出了区别1期和REM期的总的指南,让判定者公正地利用。
总地来说,判定为1期倾向于运动觉醒尺寸和时间长短的比例,是基于这样的事实:当运动觉醒打断其它睡眠期时,运动后1期的长短与运动的大小成比例。
1期的一个重要指针是慢眼动的出现。尽管慢眼动有时也出现在REM期,但它们达不到1期慢眼动的丰富程度、大小和运动花样只要在运动觉醒之后有显著的慢眼动,研究者可以有把握地判定为1期。
尽管1期和REM期EEG很相似,但也有一些可注意到的差异。倾向于判定为1期是考虑到紧邻运动觉醒之后阿尔法波数量的比例,此策略与这样的大体看法相吻合:运动后1期是由清醒向明确的睡眠状态过渡的一种中间状态。良好形状的钉形尖顶的出现有助于判定为1期,而良好形状锯齿波的出现象征REM期。
纺锤波和K综合波的初期特征也有助于区分运动后1期和REM期。考虑到睡眠早期由1期向2期过渡的典型变化,我们可以准确地指出这一点,在记录中出现良好波形的纺锤波和K综合波之前,我们可以检测到这种早期信号。例如,在为期半分钟的段内散布着很低电压的12-14cps电活动,但没有坚持在整个段中,还不满足纺锤波的定义;可能有类似K综合波的波形,但还不满足其要求。当这种“早期的”纺锤波和K综合波出现在打断REM的运动觉醒后的低压混合频率记录中,这可作为觉醒和早期信号间部分为1期的支持证据。
如果觉醒后的一段判定为1期,则后面记录应都判定为1期,直到REMs出现(图8,说明C1),或者直到纺锤波或K综合波的出现(图8,说明C2)。
D. 在上述情况下,但运动觉醒(大的运动、慢眼动、阿尔法波和尖顶波开始充足、出现早期纺锤波和K综合波)后没有或只有很小的1期信号,则其后应判定为REM期(图8,说明D1),直到出现睡眠期变化(图8,说明D2)。

如果用其它语种表示缩写REM,建议将REM作为插入语加在末尾。作为本文的漫谈部分,可用“REM睡眠”代替REM期,用“NREM睡眠”代替NREM期,REM睡眠期可简约为REM期。简写“REM”,其意义应为“快眼动”,例如说:“对象REM期为100分钟,包括4个REM期,平均每分钟8个REMs”。
在指明大量的睡眠记录时,缩写语应遵循一个统一的制度,建议在缩写语的开头“T”代表“总”,百分比用“%”代表;第二位置的“S”代表睡眠期;第三位置的字母或数字代表讨论种的特定睡眠期。按照这个系统,大量睡眠期可有下面例子的形式给出:
TSR----Total Stage REM(总REM期)
%SR----Percentage Stage REM(REM期百分比)
TSN----Total Stage NREM(总REM期)
%SN----Perrcentage Stage NREM(NREM期百分比)
TS1----Total Stage 1(总1期)
%S1----Percentage Stage 1(1期百分比)
TS2----Total Stage 2(总2期)
%S2----Percentage Stage 2(2期百分比)
当使用百分比和分数时,指明分子和分母是很重要的。
在说明心理生理学方法时,推荐使用心理生理学期刊的命名法和缩写。
上述缩小并不是鼓励大家使用缩语,只是介绍使用缩语必需遵循的标准。
在使用相同缩语的其它文章中,可以减少“解码”时间,因此在常见图形中使用大众格式能使视觉辨认更为容易一些。建议在直方图中,白色代表清醒,对角线代表睡眠,交叉影线代表NREM期,黑色代表REM期。在需要分别单独表明NREM期时,就让天才的研究者自己为每个睡眠期设计不同的交叉影线或点画线效果吧。
在用不同顺序水平表示睡眠期,用数字表示睡眠顺序和时间时,睡眠期应标上下面的顺序位置(从头到尾):W, REM, 1, 2, 3, 4。不主张将1期和REM期用同样水平代表,因为那样会增加这两期的混淆。垂直符号代表运动。选用这种顺序安排是因为这样很方便,而不是因为它具有额外的诸如睡眠深度的意义,现在大家知道,很难根据睡眠深度来清楚地划分睡眠期。(例如:Rechtschaffen, Hauri & Zeitlin, 1966)。
当表征多导图本身时,建议按下面地顺序从上到下地安排:眼动、EMG、EEG和其它多导图如:ECG和呼吸。


结束语

这本术语标准和判定系统手册反映了大多数在多导睡眠记录判定中有多年经验地研究者地意见。最初地讨论揭示了一些需要解决的意见,本手册的完善需要广泛讨论、通讯和修改,直到所有问题解决到让全体委员们满意为止。应视本手册为工作器具,而非规章。许多决定只是基于原始的睡眠概念,将来的研究也许会证明其中一些是错的。希望使用这本手册时能尽可能地修改。当这些建议积累到一定程度时,就该重新检查本手册了。
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