下丘脑对生物节律的调节、睡眠的调节

郑大解剖学 腾康学院

下丘脑是间脑中的古老部分，为自主神经系统皮质下的高级中枢。

一般认为它的（前嘴侧部）控制副交感神经活动，为副交感神经中枢；后部（尾侧部）控制交感神经的活动感神经中枢。

此外，它还有作用更广泛的整合中枢，将自主神经的活动与其他生理活起来，以实现机体的某些生理过程，保持内环境的稳定。

下丘脑的功能受到大脑皮质，与皮质边缘叶及脑干网状结构有密切关系，并通过垂体门脉及下丘脑-垂体束以调节内分泌活动。

下丘脑是皮质下自主神经的高级中枢，是脑内维持机体内环境平衡稳定的最重要部之一，是控制内分泌功能活动的重要部位。

它直接或间接通过丘脑背内侧核或前核与皮质之间进行往返联系，接受脑内与学习、记忆等相关功能中枢部位的信息，接受来部环境(如体温、血糖浓度、激素浓度等)的变化与来自外部环境(通过感觉系统)变化，并将这些信息进行综合处理，然后做出适宜的反应，使机体内环境保持平衡制与内脏相关的各种活动。

临床和实验证明，下丘脑的损伤可产生严重的内脏乱，如水平衡、内分泌、糖及脂肪代谢、情绪、体温调节以及睡眠机制等都可引起严重失调。

下丘脑对生物节律的调节

世界上所有生物，从低等到高等，其生命活动都按一定的时间顺序重复出现，周而复始，这种节律性变化称为生物节律。

而且这种机体的生命活动，如生物体的许多组织、器官和系统，在某些功能活动方面有着周期性变化，其周期时限在人和动物按节律频率的高低可分为高频、中频和低频三类。

节律周期低于一天的为高频节律，如心电的变化、呼吸的周期等。节律周期是日周期的为中频节律，这是最重要的生物节律，因为人体内几乎每种生物都有日周期，其周期时限大约为24小时，即与自然昼夜节律同步，称为昼夜节律。

低频节律有周周期、日周期和年周期，如候鸟的栖息是年周期，月经的变化是月周期。

机体内24小时为界的日周期功能变化是多方面的，它包括体温的规律性波动、血浆成分的浓度水平、红细胞数、肾上腺皮质分泌活动、睡眠与觉醒、血压及尿成分等，都是有规律的昼夜循环往复的活动。

这种活动能使身体参加或适应环境的变化。

这种活动有的是部分器官或组织本身的内在性质，但大多数都受下丘脑全面控制，如果下丘脑单独受损，这种节律性就会受到严重干扰。

在20世纪60年代研究发现，只有在破坏下丘脑腹内侧区才能使昼夜节律消失。

近年研究发现，视交叉上核是机体运动、体温、激素血浆浓度、肾分泌、睡眠和觉醒等各种活动昼夜节律的神经基础。

有一条视网膜-视交叉上核束，被认为是该核接受外界光暗信号通路。外界的黑暗与光照昼夜节律，使体内建立了内源节律，称为“生物钟”。

破坏小鼠的视交叉上核，原有的一些日周期节律性运动，如饮水、排尿等日周期即消失。

下丘脑对睡眠的调节

睡眠和觉醒是人类最为明显的生物节律。

研究发现，刺激下丘脑视前能使动物入睡；破坏视前区则能使动物长时期清醒不睡。于此相反，刺激下丘脑后部如乳头体，能使动物觉醒；破坏下丘脑后区，则使动物久睡。

因此有人认为，下丘脑前部与睡眠有关，下丘脑后部与觉醒有关。

一般认为，下丘脑的后区属于网状结构的一部分，它与丘脑底部共同组成间脑底部的网状结构。

因此，它参与上行网状激活系统的功能，这个系统不断地将来自身体内部和外界环境的冲动输送至大脑皮质的广泛区域，引起和维持大脑的觉醒状态。

正常睡眠的产生是由于该系统输入冲动相对减少的结果。

当然睡眠也受精神、情绪其他因素的影响。所以下丘脑后区的损伤以及上行网状激活系统其他部分的破坏都能影响正常的觉醒和睡眠，可产生睡眠过度、嗜睡、发作性嗜睡和睡眠规律颠倒等，严重时可导致昏迷。

此种情况可见于下丘脑后区的炎症、肿瘤、外伤、脑室内出血和颅内压升高等，如同时有周期性发作性睡眠过度、食欲过盛、易兴奋和精神紊乱，称为Kleine-Levin征。