中西医结合睡眠医学概要
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第二节 现代睡眠医学的形成与发展

有史以来,人类就对睡眠与梦产生了极大兴趣,现代科学技术的进步是推动睡眠医学显著进展的动力。在睡眠医学领域,不同时期所取得的若干重大发现与进步,代表了睡眠医学发展的重要历史。

一、睡眠医学研究的基础—脑电活动的发现

1929年,德国精神病学家Berger在人头皮上记录到脑电活动,极大地促进了睡眠医学的研究与发展。既往是根据引起受试者觉醒所需要的刺激强度(听觉、视觉或痛觉刺激等)来判断睡眠的深浅,自从发现脑电活动后,可以通过同时记录脑电图、肌电图、眼动电图、心电图、呼吸气流与呼吸运动图、鼾音和阴茎勃起情况等多项生理指标,进行睡眠生理与睡眠分期的研究,1974年Holland将其命名为多导睡眠图(polysomnogram)。目前,多导睡眠图已经成为睡眠障碍评估、诊断、鉴别诊断和疗效评估的重要手段。

二、睡眠医学发展的重要里程碑—快速眼球运动睡眠期的发现

1953年,美国芝加哥大学的Kleitman和Aserinsky发现并明确了快速眼球运动(rapid eye movement,REM)睡眠期的存在,证实了1937年Loomis、Harvey和Hobart提出的周期性睡眠模式假说。相对应地,非快速眼球运动(non-rapid eye movement,NREM)睡眠阶段被称为NREM睡眠期。1957年,Kleitman和Dement进一步将NREM睡眠分为I~IV期,分别代表睡眠由浅入深过程的不同阶段。2007年美国睡眠医学会将睡眠过程修改为清醒期、浅睡眠期、深睡眠期和快速眼球运动睡眠期。

在发现REM睡眠同时,还观察到做梦与REM睡眠期密切相关:将受试者从REM睡眠期唤醒,约80%的人叙述正在做梦,而从NREM睡眠期唤醒,仅有不足20%的人叙述在做梦。这些观察结果,引起了临床与基础研究工作者的极大兴趣和广泛重视,许多科学家在此基础上进行了广泛深入的研究。由于人在做梦时伴随出现的快速眼球运动、肌紧张消失,以及脑桥网状结构、背外侧膝状体和枕叶皮质周期性高幅放电等生理学特点,在绝大多数哺乳动物也会出现,所以研究人员认为哺乳动物也会做梦,只是它们不能像人一样陈述梦境而已。自此,对梦的生理学研究也就从单一以人为研究对象,扩展到动物模型研究;亦将梦的生理学研究从非侵入性方法,发展到侵入性研究阶段;同时把梦的生理学研究从临床脑电图、肌电图、眼动电图等传统方法,发展至细胞水平的显微研究;特别是细胞内微电极记录的发展,使梦的生理学研究进入了新的阶段。自此,睡眠的发生机制、生理意义和睡眠与做梦关系等各方面的研究都有了飞速发展,使人们对于睡眠的本质有了新的认识,尤其是发现在REM睡眠期消化性溃疡患者的胃动力与分泌功能增强,REM睡眠期相关阴茎勃起,以及据此可以鉴别是器质性还是功能性勃起障碍等,说明REM睡眠期的发现及其影响,远远超出了神经科学本身,它对于睡眠生理学、睡眠生物学、睡眠药理学、睡眠病理生理学以及睡眠内分泌学等方面都产生了深远的影响,提示睡眠与睡眠障碍本身已经成为一门独立学科。从此,睡眠医学研究走向了更加科学和规范的道路。

三、中枢神经系统对于睡眠与觉醒主动调节机制理论的确立

早期提出的睡眠发生机制学说,无论是强调特异性感觉冲动的输入减少,还是强调网状结构的紧张性活动下降,其共同点都是将睡眠视为被动过程。但是,晚上上床睡眠时出现感觉输入减少,这也许可解释成是上行网状激活系统的关闭,而早晨的觉醒通常并不一定需要有感觉输入的增加。因此,这些观点始终不能圆满解释睡眠与觉醒的发生机制。以后大量的实验研究证明,睡眠不是觉醒状态的简单终结,而是中枢神经系统产生的主动调节过程。在脑干内存在特定的睡眠诱导区,位于脑桥中央水平与延髓尾侧之间,它们包括中缝核、孤束核、蓝斑以及网状结构背内侧的一些神经元。这些核团发出的上行纤维,组成脑干上行网状抑制系统,脑干上行网状抑制系统与上行网状激活系统功能的动态平衡,调节着睡眠与觉醒的相互转化。因此,睡眠是中枢神经系统产生的主动调节过程这一理论逐渐获得公认。随着生物化学技术的发展,目前已经明确5-羟色胺(5-hydroxytryptamine,5-HT)、去甲肾上腺素(noradrenaline,NA)和乙酰胆碱(acetylcholine,ACh)等神经递质参与睡眠与觉醒的调节过程。

四、睡眠医学临床研究的重要历程

早期有关睡眠医学研究中最突出的重要观察,是1685年Willis首先描述了不宁腿综合征的临床症状,1945年,瑞典神经病学家Ekbom正式进行报道并给予命名。1880年,Gélineau首次描述了发作性睡病,成为完整收集与描述这一疾病各种临床表现的第一位学者;1916年,Hermeberg将发作性睡病患者出现的情感性肌无力现象命名为“猝倒症”;1960年,Vogel首次正式报告了发作性睡病患者存在睡眠始发的快速眼球运动现象。十分有趣的是,临床最常见的睡眠障碍—睡眠呼吸暂停综合征的首次描述者并非临床医师,而是英国著名作家Dickens。1836年,Dickens在小说《匹克威克外传》中,详细地描述了主人公Pickwick的特征:肥胖、响亮的鼾声、日间思睡。1956年,Burwell等将具有思睡、过度肥胖、发绀、红细胞增多、肺泡通气不足等一组症状者,命名为“Pickwick综合征”。直到1965年,关于睡眠呼吸暂停综合征的正规报道才分别见于法国和德国的医学期刊。目前睡眠呼吸暂停综合征已经成为临床睡眠医学中的常见病,也是迄今为止涉及专业范围广、投入精力多、研究较深入、取得进展最显著的睡眠障碍之一。随着PSG技术的临床应用,对于睡眠障碍的临床研究十分广泛,而且不断深入,临床常见的失眠、睡眠相关性癫痫、睡行症、睡惊症等临床报道越来越多。快速眼球运动睡眠期行为紊乱(REM sleep behavior disorder,RBD)是中老年人常见的睡眠障碍,近年来越来越多的临床研究证实,RBD并非是一个孤立性的睡眠障碍,RBD与某些神经系统变性疾病,尤其是突触核蛋白病关系密切,如帕金森病、路易体痴呆、多系统萎缩等。1996年,Schenck首先报道了特发性RBD患者的随访结果,38%的患者在出现临床症状后,经历平均13年时间发展为帕金森病。目前认为,RBD是从正常人向神经系统变性疾病发展的一个过渡阶段,是这些疾病重要的生物学标志之一。

随着睡眠障碍的临床研究日益深入,睡眠相关的临床专著相继问世,如《夜间正常睡眠与病理性睡眠》《过度睡眠与周期性呼吸暂停》《人类的异常睡眠》等。1989年,由Kryger教授等主编的睡眠医学教科书《睡眠医学理论与实践》正式出版,这是一部汇集众多睡眠医学专家的集体智慧,在国际上享有睡眠医学“圣经”的美誉,本书的出版为睡眠医学的迅速发展和人才培养奠定了坚实的基础。从此,睡眠与睡眠障碍受到世界大多数国家相关专业人员的重视,并逐渐开展有关的基础和临床研究工作。

五、睡眠医学组织机构和学术研究发展概况

在20世纪70年代,睡眠医学得到了极大发展,睡眠医学作为一门学科的轮廓逐步形成,其内容也不断得到丰富,有关的组织机构相继成立。从20世纪60年代开始,美国已经出现睡眠相关机构并开展睡眠的临床和科研工作。1972年,欧洲睡眠研究会成立,每两年举办一次睡眠会议。1987年,世界睡眠研究联合会成立。最有影响的是在1978年成立的美国睡眠医学会,有力地推动了世界睡眠医学的兴起。1994年,美国睡眠医学会组织编写出版了《睡眠障碍国际分类》,并于2005年和2014年分别进行了修订,对睡眠障碍的临床诊断与分类进行了规范。2007年,美国睡眠医学会出版了《AASM睡眠及其相关事件判读手册:规则、术语和技术规范》,是第一部现代多导睡眠监测与判读标准,建立了系统的标准化方法,对于睡眠中发生的各种事件及其性质进行定义,并且对于睡眠电生理中的常用名词术语和参数起到了重要的规范化作用。睡眠相关的国际性与区域性学术组织编辑出版的英文学术刊物有《睡眠》《睡眠研究杂志》《睡眠与呼吸》《睡眠医学》《睡眠医学综述》《睡眠和生物节律》和《睡眠研究在线》等。

2005年,美国医学研究生教育鉴定委员会及美国专业委员会,正式承认睡眠医学为二级学科,在全科医学、内科学、耳鼻咽喉科学、儿科学、神经和精神病学等临床专业设置睡眠医师教育课程;2007年,美国内科医师考试委员会专门设立了睡眠医学专业认证考试。这些举措标志着睡眠医学已成为临床医学领域一个独立的专业。目前,美国部分有条件的医学院或医院(如哈佛大学医学院和宾夕法尼亚大学医学院)已经设置了独立的睡眠医学科。