마우스 뇌 편도체의 내핵 형태 분석법 개발_보고서

국문 초록 (Abstract)

Ⅰ. 연구개요
1. 연구목적
2. 연구방법
Ⅱ. 연구내용 및 실적
1. 연구결과
2. 기대효과
참고문헌

국문 초록 (Abstract)

뇌 편도체는 공포, 불안, 충동을 주관하는 뇌 핵심 영역으로, 동물 뇌 편도체의 구조 분석은 주로 특수 염색에 의한 뇌절편 관찰법으로 이루어져 왔다. 뇌절편을 관찰하려면 동물을 희생시킨 후 염색하여 관찰해야 하므로 종적 추적연구가 쉽지 않았다. 뇌절편에 의한 편도체 연구는 세포수준에서 관찰 하는 해상도가 높은 방법임에도 불구하고 종적 추적연구에 적용하기는 어려운 측면이 있었다.
따라서 자기공명영상을 이용하여 뇌 편도체 내핵의 형태와 기능을 분석할수 있는 방법을 개발한다면 공포, 불안, 충동 등 기본적인 정서 이해에 도움이 되고, 나아가 불안장애, 우울병 등의 연구에도 적용할 수 있어 약물 연구 등의 종적 추적 연구를 가능하게 할 수 있을 것이다.
본 연구는 자기공명영상 획득에 있어 최근 많은 관심을 받고 있는 망간의 조영효과를 이용하였다. 망간의 조영효과를 이용하면 조직간의 대조도가 높아질 뿐 아니라, 망간은 세포내의 칼슘채널이 활성화 되는 정도에 따라 침착되므로 뇌 구조 와 기능을 동시에 관찰할 수 있다는 장점이 있다. 여기에, 백서의 평균 뇌영상을 제작한 후, 평균 뇌영상에서 편도체 부위를 획정하고 이를 다시 개인의 영상에 적용하여 편도체의 영상정보만을 추출하는 방법을 적용하여, 백서의 양군간의 뇌영상 차이를 3차원 편도체에 매핑하여 편도체의 구조와 기능적 차이를 볼 수 있도록 하였다.
본 연구방법을 이용한 실험 결과는 다음과 같다.
백서 32마리의 뇌영상을 망간을 복강 내로 주입한 후 26시간 후에 얻은 뒤, 편도체 영역의 기능적 차이를 활성화된 정도를 통하여 남녀 성차이를 비교하였다. 망간은 신경 독성 물질이므로 주입 후에 경련이나 행동 이상등의 문제가 나타나지 않는 용량을 반복실험을 통하여 확정하였다. 실제 투여한 뒤 1개월동안 백서의 행동을 관찰했을 때 이상행동을 보이지 않고 건강하였다.
획득된 뇌영상의 비교 결과 우측 편도체의 배측, lateral nucleus 영역에 암컷 편도체의 형태 및 기능이 유의미하게 활성화된 영역이 보였고, 양측 편도체의 복측, cortical nucleus 영역에 수컷 편도체의 형태 및 기능이 유의미하게 활성화된 영역이 보였다. (independent t-test, p<0.001) 이 연구의 결과, 망간 조영제를 이용한 백서의 뇌영상 획득에 대한 프로토콜이 만들어 졌고, 편도체의 3차원 영상에 뇌의 구조/기능적 차이를 매핑하는 방법을 개발하였으며, 백서의 편도체에서 나타나는 성차를 알 수 있었다.