从脑电波看脑功能

从脑电波看脑功能

余光志

（贵州省都匀市广惠办事处社区卫生服务中心贵州都匀558000）

【摘要】脑内不同的自律细胞群，产生不同的节律，通过神经调控及不同的传播途径，产生不同的脑电波，对应着脑细胞特征频率，控制脑组织不同的区域，实现不同的生命状态，如：觉醒、睡眠、梦境。试验支持“丘脑非特异性投射系统有传输信息作用”，他很可能是我们意识的基础，智慧的源泉，他的抑制让人处于梦境状态。缝隙连接常以电紧张形式传递信息；而化学性突触以动作电位传递信息，他们互相制约，完善着细胞通讯，基于该认识，很可能GJIC不是导致“癫痫”的物质基础，而是癫痫发病的生理抑制剂。各脑区相互协调，伴随不同脑电波，维持正常生命活动。若出现异常，生命活动不能正常进行。如成瘾。人体生命活动的表达主要由动作电位来驱动，即β波是活跃生命活动必要条件，α波阻断减弱，常反应儿童大脑发育不全。基于心脏起搏器原理，对脑不同区域进行起搏及调控，产生不同的脑电波，而改善我们的生命质量，这值得尝试。

【关键词】脑电波；意识；梦境；癫痫；缝隙连接

【中图分类号】R338【文献标识码】A【文章编号】2095-1752（2016）01-0347-02

观察可见：去同步化快波仅反应人体活跃生命活动，不能等同有意识行为的觉醒，如快波睡眠就是无意识的活跃生命活动；而同步化慢波仅反应生命活动减弱，不能等同无意识的睡眠状态，[1]如阿托品阻断脑干网状结构，脑电呈同步化睡眠慢波，但动物行为上仍表现为对新异刺激的探究行为。这与“丘脑非特异性投射系统”功能有关，他控制着人体意识行为，值得我们进一步分析。

1.从脑电波看觉醒。

人体在觉醒时通常存在α、β两种波，我们来分析他们产生的物质基础。[2]实验表明脑电波的节律由丘脑产生，人体的上行激动系统调控该节律，产生β波（去同步化快波），维持大脑觉醒活跃生命活动，当上行激动系统调控减弱，出现ɑ波（同步化波），大脑活动相对平静。实验证实，脑急性缺氧时，脑细胞间缝隙连接代偿性开放，脑电波主要以电紧张形式传播电信号，缺血15秒内，出现α波增多，β波减少，这间接证明了α波主要是脑细胞GJIC（缝隙连接通讯）活动的结果。显然同步化波不是化学性突触活动的结果。化学性突触传递信息需要反应时间，且动作电位存在不应期及细胞的特征频率差异等，让大量神经元产生频率、相位及波形近似相同突触后电位，这可能性不大，而“去同步化波”很有可能才是“化学性突触”活动的结果。脑的β波，很可能就是动作电位叠加在同步化慢波上形成的。缝隙连接常以电紧张形式传递信息，脑电波常较钝圆，频率慢，常为辅助波，他的幅度调节着动作电位频率；而化学突触以动作电位传递信息，频率快，波形不规则，为功能波，即伴生命活动的执行。GJIC和化学突触他们保持正向同步、互相制约，完善着细胞通讯，若出异常，生命活动不能正常进行。试验可见，生胃酮、巴比妥类药等GJIC阻断剂，低剂量时，出现去同步化快波，大剂量时，脑常出现θ、δ波，并在该波上出现出现棘波、尖波、棘慢波等。基于该实验，那癫痫病的物质基础应该主要是化学突触，很可能GJIC实为生理的癫痫发病抑制剂，癫痫发病后，常有GJIC代偿增加，以缓冲癫痫爆发的动作电位。这值得进一步判断。

从β波产生的基础“皮层诱发电位”[3]来看，该电位通常分为主反应、次反应及后发放三部分。我们先看主反应和后发放，“主反应”为特异性投射系统信息，表明感觉传入的部位，人体诸多功能器官在大脑上都可以找到一一对应区，通过反射弧相互联系、交换信息。间接反应了“运动中枢、感觉中枢等”仅只是人体反射弧的一部分，“语言及记忆中枢”也仅只是“化学突触”化的记忆结构，不应该是人体“智慧”存在；“后发放”脑电波主要在额区及中央区，决定着我们意动、预期、动力和注意等，间接反应了“额区”等联络区才是我们“智慧”的存在，他们对信息进行时间和空间的整合，通过共振，寻找出相关记忆，让我们在记忆的基础上去思考、去联想、去解决问题，产生了智慧(这间接反应记忆可能无需动作电位来维持，电突触过度到化学性突触，形成了“长时性记忆”，记忆以结构存在)；“次反应”为扩散性反应，可见于皮层广泛区域，在大脑无中心性，刺激无锁时关系；进一步分析，他不仅让大脑皮层神经元处于易化状态，更具有传输特征信息的功能，从神经细胞功能看：亲缘神经元易同步化放电；神经纤维的多少决定着传输频率的范围大小；缝隙连接可通过电紧张传递信息；人体听觉系统可见，听神经纤维都有特征频率等。以上间接告诉我们，非特异性感觉投射系统可携带丰富的信息，这种涵盖丰富信息的脑电波，广泛投射到大脑皮层各区域，产生共振，激活我们的记忆，形成了意识，如轻声呼唤入睡者姓名，很容易唤醒他；婴儿轻声啼哭，很快能让母亲从睡梦中醒来，而强度较高的噪音却不能唤醒受试者，这间接证实非特异性投射系统对信息有分化和选择作用，有传输信息功能。间接反应了“丘脑非特异性投射系统”才是人体意识的物质基础,智慧的源泉。如“氯胺酮麻醉”时，出现分离麻醉现象，我们已知：氯胺酮主要抑制弥散的丘脑皮质投射系统；特异投射系统功能存在。如视觉冲动和躯体感觉冲动仍可到达皮质区，但由于非特异性投射系统被抑制，大脑不能解读这些信息，无法对刺激做出恰当反应；出现意识障碍。这间接反应该系统对形成意识的重要，并关联着做梦行为。

从α波的物质基础（缝隙连接）看生命活动，试验证实，脑处于α波时，听觉更敏锐。α波时，缝隙连接充分开放，易与宇宙波共振，部分人在地震前，可出现心神不宁、恐惧等预警行为。另外，缝隙连接受多种神经体液调控，人体中枢神经系统左右着缝隙连接系统的开关，控制着人体能量及营养物质的分配，从而左右着人体全身器官的兴衰存亡。让人体出现第二选择，出现第二次进化，有利于适应生存环境。

2.从脑电波看睡眠

从肠脑功能来看大脑，消化道平滑肌细胞存在两个临界膜电位值：[4]机械阈和电阈，平滑肌细胞电位在“机械阈”时主要是电波活动、信息交流，无动作电位；电位在“电阈”上时，平滑肌细胞产生动作电位，消化道平滑肌出现规律收缩，即胃肠道生理功能得以表达。换一个角度思考，可见“人体生命活动的表达需动作电位来驱动”，可以说没有动作电位（β波），就没有生命活动。如让动物接受麻醉及低温处理，抑制动物的动作电位，可明显抑制蛋白质的合成，影响动物的记忆；α波抑制减弱常反应儿童大脑发育不全；胎儿在子宫内就有快波睡眠（β波），新生儿睡眠时间长，主要为“快波睡眠”，因“快波睡眠”让新生儿脑细胞蛋白质合成得以增加、新突触联系得以建立，神经系统才能发育成熟，并促进学习、记忆和精力恢复。

从θ、δ波看慢波睡眠。[5]慢波睡眠是由慢波睡眠区诱导产生，抑制觉醒系统，而出现睡眠慢波。另外正如人体心脏一样，除窦房结外，其他部位同样存在自律细胞，当窦房结起搏点被抑制，其他起搏点才能出现起搏节律，并控制一定部位心肌搏动。同理，当觉醒系统受长期抑制，脑桥内潜藏着的自律起搏区得以起搏，通过蓝斑中后部间接投射到大脑枕叶皮层，产生快波睡眠。脑电波对应不同脑区，互相协调，维持正常生命活动。若出现异常，生命活动异常。

如长期饮酒、吸食苯丙胺及用巴比妥类药，大脑θ、δ波明显增多，并减少快波睡眠，脑功能紊乱。因以上物品直接或间接被证实可抑制GJIC。间接指出慢波睡眠物质基础为化学突触，成瘾与GJIC抑制有一定关系。神经细胞失去缝隙连接系统的营养、调控及转移代谢终产物的作用，出现失控并易受损、凋亡。

从β波看快波睡眠。[6]PGO峰电位（脑桥-外侧膝状体-枕叶峰电位）启动了快波睡眠，这时会出现“做梦”。出现离奇、荒诞、诡异的梦境，这些梦境常突如其来，有频繁角色转换，无逻辑性，让人感到熟悉而又陌生，充满想象力、创造力及预示性。这很难用日有所思、夜有所梦来解释。我们已知人体生存环境的诸多变化，刺激着大脑及机体，这些刺激同样作用于DNA中的基因，而让其表达，形成一定的功能结构，以应对和适应生存环境的变化。白天大脑活跃的生命活动，常伴随着新问题产生、营养物质消耗、代谢终产物堆积及脑组织的损伤，大脑需暂时停滞活跃生命活动，来处理、补充及修复。储存在DNA中的信息，针对性表达，通过缝隙连接形成一定的功能结构，这种带有基因信息的功能结构，交织着我们的记忆，一是有了梦境。更重要的是由于睡眠时“上行抑制系统”的作用，丘脑的非特异性皮质投射系统受到抑制，让人处于低意识状态，人体在意识明显减弱状态下，大脑无法作出正确判断，而出现混乱，产生了梦境。如：氯胺酮麻醉主要抑制弥散的丘脑皮质投射系统，导致大脑不能解读相关信息，无法对刺激做出恰当反应；出现意识混乱。另外缝隙连接建立联系的主要目的是运送营养物质及代谢终产物，所以梦境逻辑性减弱。还有缝隙连接蛋白更新速率很快，梦境常随缝隙连接的凋亡而破碎。奖惩系统仅选择部分进行加工，形成稳定结构，我们无法对梦境有清晰的记忆。这还需进一步判断。

3.展望。

不同脑区选择不同脑电波，出现不同生命状态，如由丘脑起搏细胞产生，通过上行激动系统调控出的β波，让人生命活跃，处理问题能力增强；未受明显调控时，出现ɑ波，让人感知力增强；由慢波睡眠诱导区诱导出的θ、δ波，可让人体力得到恢复；由脑桥起搏细胞产生的快波睡眠（β波），有利于人体精力恢复。基于心脏起搏器原理，对不同脑区进行起搏及调控，产生不同的脑电波，而改善我们的生命质量，这值得我们进一步探索。就癫痫而言，很可能就是一种心律失常，实验证明GJIC阻断可引起明显心律失常。从心脏电活动给我们的启发，各种起搏器及复律除颤器对心功能的改善已非常成熟。在改善脑功能上，我们可以借鉴。另外不同脑电波有不同的物质基础，同心电图诊断心肌缺血一样，可通过脑电图快速诊断脑缺血等疾病，值得进一步尝试。

【参考文献】

[1][5][6]姚泰主编。生理学（第九篇，第三十四章，第二节）北京：人民卫生出版社，2005年8月第一版。

[2][3]姚泰主编。生理学（第九篇，第三十四章，第一节）北京：人民卫生出版社，2005年8月第一版。

[4]姚泰主编。生理学（第六篇，第十八章，第一节）北京：人民卫生出版社，2005年8月第一版。