115年:醫學一(2)
快速動眼睡眠期記錄到的腦波和下列何時期最為相似?
A清醒期
B非快速動眼睡眠第一期(N1)
C非快速動眼睡眠第二期(N2)
D非快速動眼睡眠第三期(N3)
詳細解析
本題觀念
睡眠依腦波型態可分為快速動眼睡眠(REM sleep)與非快速動眼睡眠(NREM sleep),而 NREM 又依腦波逐漸變慢、變同步再細分成 N1、N2、N3 三期。這一題要問的是:REM 睡眠時記錄到的腦波,整體型態和清醒期、N1、N2、N3 這四個狀態中的哪一個最相似。掌握「REM 睡眠雖然肌肉癱瘓、腦波卻像清醒時一樣活躍」這個特殊現象,是回答這一題最快的切入點。
選項分析
- A. 快速動眼睡眠的腦波呈現快速、低振幅、去同步化(desynchronized,各腦區電位變化不規則、沒有整齊同步)的混合頻率型態,這種型態和清醒期的腦波非常相似;也因為「腦波像醒著、身體卻因為肌肉張力喪失(atonia)而完全癱瘓」,法國學者 Jouvet 才把 REM 睡眠稱為矛盾睡眠(paradoxical sleep)。這正是題目要問的答案,故本敘述正確。
- B. 非快速動眼睡眠第一期(N1)的腦波是 α 波(每秒8至12次的節律波)與 θ 波(每秒4至7次的較慢節律波)混合,並出現頂點波(vertex wave,一種尖銳的過渡波形),雖然是 NREM 各期中最接近清醒的一期,但已經出現清醒期沒有的慢波化與特殊波形,去同步化與低振幅的程度都不如 REM 期貼近清醒期,故本敘述錯誤。
- C. 非快速動眼睡眠第二期(N2)的腦波出現睡眠紡錘波(sleep spindle,一陣一陣的高頻短波)與 K 複合波(K-complex,一種明顯的尖銳波形),並開始混入更多慢波,這些都是清醒期不會出現的特徵性睡眠波形,與清醒期的相似度遠低於 REM 期,故本敘述錯誤。
- D. 非快速動眼睡眠第三期(N3,也就是慢波睡眠)以振幅很高、頻率很慢的 δ 波(每秒0.5至2次)為主,是四個狀態中和清醒期腦波差異最大的一期,而不是最相似的一期,故本敘述錯誤。
答案解析
本題答案為 A。快速動眼睡眠期間,大腦神經元的放電強度與去同步化程度、乃至腦部血流與代謝活性,都和清醒狀態相當接近,只是同時合併眼球快速轉動與全身肌肉張力喪失,形成「腦醒著、身體癱瘓」的矛盾現象,這也是矛盾睡眠一詞的由來。相對地,N1、N2、N3 隨著睡眠加深,腦波會依序出現越來越多慢波化、同步化的特徵波形(頂點波、睡眠紡錘波、K 複合波、高振幅 δ 波),與清醒期的差異也隨之逐漸擴大,因此只有 REM 期的腦波型態最接近清醒期。
核心知識點
複習睡眠分期時,建議用「越睡越深、腦波越慢越同步」這條主軸記憶:清醒期(快速、低振幅、去同步化)→N1(α/θ 混合、頂點波)→N2(睡眠紡錘波、K 複合波)→N3(高振幅 δ 波,睡眠最深);而 REM 睡眠雖然發生在 N3 之後,腦波卻反轉回到接近清醒期的快速、低振幅、去同步化型態,同時合併肌肉張力喪失,這正是矛盾睡眠這個重要概念的核心,也是這類考題最常見的出題角度。
參考資料
- PMC: The Persistent Paradox of REM Sleep. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC11275156/
- StatPearls: EEG Normal Sleep. https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK537023/
- ScienceDirect Topics: REM Sleep. https://www.sciencedirect.com/topics/immunology-and-microbiology/rem-sleep